Siemens Energy와 DNV, 금속 3D 프린팅 품질 관리 및 인증 자동화

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글로벌 위험 관리 기업인 DNV GL은 품질 관리 및 인증을 위한 기존의 단편적인 솔루션을 넘어 금속 AM을 발전시키기 위해 Siemens Energy와 파트너십을 맺었습니다. 스웨덴 Finspång에 있는 Siemens Energy의 전문가들은 DNV의 독립 품질 모니터(IQM) 품질 보증 도구와 결합되는 AM Cockpit이라는 자동화된 품질 관리 플랫폼을 만들었습니다. 두 제품을 함께 사용하면 인쇄된 부품을 승인된 마스터 인쇄와 대조하여 확인할 수 있는 자동화된 원격 인증을 수행할 수 있습니다.

진행 중인 인쇄를 보여주는 AM 모니터의 스크린샷.

AM Cockpit은 PBF 시스템의 제조 공정에서 센서 데이터 스트림과 파우더 베드 이미지를 수집하여 인쇄된 각 부품의 디지털 요약을 생성하고 부품의 문제가 있는 위치를 강조 표시합니다. 동시에 IQM은 새로운 알고리즘과 규정 준수 로직을 통해 데이터 품질을 지속적으로 모니터링합니다. IQM은 무결점 제조를 위해 EU 프로젝트 InterQ 프로젝트 내에서 개발되었습니다.

산업용 최종 부품 생산을 위한 금속 AM을 최초로 채택한 기업 중 하나인 Siemens는 이 분야의 선두주자로 자리매김했습니다. 새롭게 분리된 Siemens Energy 사업부는 가스 터빈 블레이드의 금속 레이저 분말층 융합(LPBF)에 대한 테스트, 검증 및 반복성을 달성하는 엄격한 프로세스를 거쳤습니다.

약 8700겹의 고온 니켈 초합금으로 구성된 3D 프린팅 버너 전면. 인쇄 과정은 약 일주일 정도 소요되며 연속 생산을 위해 설계된 4중 레이저 시스템을 갖춘 L-PBF 기계에서 수행됩니다. 3D 프린팅으로 가능한 고급 기하학적 모양은 연료와 공기의 혼합을 개선하고 화염에 노출된 표면을 더 잘 냉각시키는 데 특히 유용합니다.

이제 그 경험을 전 세계에 적용하는 과정에 있습니다. 여기에는 산업용 AM 서비스 네트워크인 MakerVerse의 출시와 Senvol에 대한 데이터 라이센스가 포함되었습니다. DNV의 최근 움직임은 금속 3D 프린팅 부품의 검사 및 인증에 참여하는 것입니다. DNV는 2014년에 1등급 승인 프로그램을 시작하면서 특히 석유, 가스, 해양 및 해양과 같은 산업 분야에서 3D 프린팅 부품 인증 분야를 선도해 왔습니다.

이번 파트너십을 통해 양 기관은 3D 프린팅 세계뿐만 아니라 에너지 3D 프린팅 부문의 품질 관리에서도 안전한 입지를 확보하게 되었습니다. 3DPrint.com 매크로 분석가 Matt Kremenetsky는 AM 드릴다운 시리즈의 첫 번째 게시물에서 "AM의 부상은 무엇보다도 에너지 문제입니다. 왜냐하면 이 기술은 두 가지 측면에서 에너지 소비를 관리해야 하는 인류의 요구에 영향을 미칠 가능성이 있기 때문입니다. 수요와 공급 측면에서요."

재설계된 3D 프린팅 구성요소를 통해 에너지 효율성이 향상되면 에너지 사용량이 감소하고 결과적으로 온실가스 오염이 감소합니다(Jevons 역설과 관련된 문제 제외). 결과적으로 AM은 아마도 탈탄소화를 위한 가장 낮은 성과를 나타낼 수 있으며, 작년에만 정부 자금이 그 기술에 집중된 이유를 설명합니다.

DNV가 이러한 부품을 인증하는 동안 Siemens Energy는 다양한 에너지 생성 기술에 중요한 에너지 생산의 핵심 측면인 가스 터빈에 중점을 두었습니다. 오늘날 대부분의 가스 터빈은 화석 연료에 의존하고 있지만 수소가 녹색 기술로 전환함에 따라 Siemens가 천연 가스에 적용하는 것과 동일한 향상된 효율성이 필요합니다.

스웨덴 Siemens Energy의 CEO인 Hans Holmström은 "AM은 설계의 자유로움 덕분에 Siemens Energy가 수소와 같은 녹색 연료로 작동할 가스 터빈을 개발하고 개조할 수 있게 해주는 핵심 기술입니다."라고 말했습니다.

이미지 제공: DNV.

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