金属3D打印技术及其在石油行业应用展望

2 2 一 ■ 论文广场 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 5 年 第1 8 卷 金属3 D 打印技术及其在石油行业应用展望 任 武，徐 云喜 ，谭 文锋 ，袁文才 ( 中石油钻井院江汉机械研究所 ，湖北 荆州 4 3 4 0 0 0 ) 潲 要]3 D 打印作为一种全新概念的制造技术，自2 0 世纪9 0 年代出现以来，经过2 O 余年的发展，已 经成为当 前先进制造技 术领域创新发展的源泉，被西方媒体誉为 “ 第三次工业革命”。本文介绍了3 D 打印技术概况以及金属3 D 打印制造技术，并 结合石油行业装备的特点探讨了金属3 D 打印技术在石油行业的应用。 、 [ 关 链 词 ]3 D 打印 技术 ； 激光 选区 熔化 ； 定 向 能 量 沉 积 ； 石油 行业 ； 应用 3 D打 印 f 3 D P r i n t i n g ) 技 术 出现 于上 世 纪8 0 年代 ，该 技术 伴 随 着计 算 机 辅助 技 术 ( C o mp u t e r Ai d e d De s i g n C AD ) 和激光加工技术而兴起 。其更 专业和正式的名称 是增材制造 技 术 ( a d d i t i v e ma n u f a c t u r i n g ， A M) 。期间也被称 为 “ 快速制 造 ”、 “ 快 速 原 型技 术 ”、 “ 快速原 型制造 ”、 “ 分层制造 ”等 ，名称各异 的叫法分别从不 同侧 面表达 了该制造技术 的特 点 ] 。 3 D打印技术是利用计算机软件将零件 的C A D 三维模型切成若干层 ，然后通过计算机程序控制 每一层 的成型 ，并将每一层叠加起 来，最终得 到 完整 的实体模型 ( 如图1 所示)。从技术上讲，3 D 打 印技术具有数字制造 、降维制造 、堆积 制造 、 直接制造 、快速制造等五大技术特征。 某 种程 度 上 讲 ， 当前大 多数 机 械设 计 、结 构 设计 均 为 建立 在 现 有 的加 工 、成 型工 艺 基 础 上 的 。因而对 于结构 复杂 的零部件 只能采取装配式 加工 ( 焊 接、铆接 、装配等 )，或者牺牲部分性 能 ，采 用非理想化结构。而3 D 打 印制造技术的 自 身特性决定 了其可 以实现复杂零部件 的加工 ，另 外还可扩展设计者 的思维，将部分传统 的装配式 工具设计为一体化 、理想化 ，减少 多组件产 品， 简化设计和制造 ，并快速准确地制备这些形状复 杂的部件 ，快速验证其可行性 。 目......