Siemens Energy and DNV Automate Metal 3D Printing Control Quality and Certification

Jun 11, 2023

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A DNV GL, empresa global de gerenciamento de riscos, fez parceria com a Siemens Energy para promover a AM de metais além das soluções fragmentadas existentes para controle de qualidade e certificação. Os especialistas da Siemens Energy em Finspång, Suécia, criaram uma plataforma automatizada de controle de qualidade chamada AM Cockpit, que está sendo acoplada à ferramenta de garantia de qualidade Independent Quality Monitor (IQM) da DNV. Juntos, os dois produtos são capazes de realizar certificação automatizada e remota de que as peças impressas podem ser verificadas em relação a uma impressão mestre aprovada.

Uma captura de tela do monitor AM mostrando a impressão em andamento.

O AM Cockpit coleta fluxos de dados do sensor e imagens do leito de pó do processo de fabricação em sistemas PBF, criando um resumo digital de cada peça impressa e destacando locais problemáticos de um componente. Ao mesmo tempo, o IQM monitora continuamente a qualidade dos dados por meio de novos algoritmos e lógica de conformidade. O IQM foi desenvolvido dentro do projeto InterQ da UE para fabricação com defeito zero.

Como uma das primeiras a adotar AM de metal para a produção industrial de peças finais, a Siemens se estabeleceu como líder na área. Seu recém-separado negócio da Siemens Energy passou pelo rigoroso processo de teste, qualificação e obtenção de repetibilidade com fusão de leito de pó a laser de metal (LPBF) de pás de turbina a gás.

Um queimador frontal impresso em 3D com cerca de 8700 camadas de superliga de níquel de alta temperatura. O processo de impressão leva cerca de uma semana e é realizado em uma máquina L-PBF com um sistema de laser quádruplo projetado para fabricação em série. As formas geométricas avançadas possíveis com a impressão 3D são particularmente valiosas para melhorar a mistura de combustíveis e ar, bem como para melhor resfriamento das superfícies expostas à chama.

Agora, está no processo de extrapolar essa experiência para o resto do mundo. Isso incluiu o lançamento de uma rede de serviços AM industrial, MakerVerse, e o licenciamento de seus dados para a Senvol. O movimento mais recente com a DNV fará com que ela participe da inspeção e certificação de peças metálicas impressas em 3D. Por sua vez, a DNV tem liderado o caminho na certificação de componentes impressos em 3D, particularmente para indústrias como petróleo e gás, bem como offshore e marítima, tendo iniciado seu programa de aprovação de primeira classe em 2014.

A parceria dá a ambas as entidades lugares seguros não apenas no mundo da impressão 3D, mas também no controle de qualidade para o setor de impressão 3D de energia. Como explicou Matt Kremenetsky, analista de macros do 3DPrint.com, no primeiro post de sua série AM Drilldown, "A ascensão do AM é, acima de tudo, uma questão de energia, porque a tecnologia tem o potencial de afetar a necessidade da humanidade de gerenciar seu consumo de energia de ambos os lados da demanda e da oferta".

Maior eficiência energética possibilitada por componentes impressos em 3D reprojetados diminuirá o uso de energia e, como resultado, a poluição por gases de efeito estufa (exceto questões relacionadas ao paradoxo de Jevons). Por sua vez, AM representa possivelmente o fruto mais fácil para a descarbonização, explicando por que tanto financiamento do governo foi direcionado para a tecnologia apenas no ano passado.

Enquanto a DNV certifica essas peças, a Siemens Energy se concentrou em um aspecto chave da produção de energia que será crucial para qualquer número de técnicas de geração de energia: turbinas a gás. Hoje, a maioria das turbinas a gás depende de combustíveis fósseis, mas à medida que o hidrogênio se torna uma tecnologia verde, exigirá a mesma eficiência aprimorada que a Siemens está aplicando ao gás natural.

"Graças à sua liberdade de design, AM é a principal tecnologia que permite à Siemens Energy desenvolver e modificar turbinas a gás para operar com combustíveis verdes, como o hidrogênio", disse Hans Holmström, CEO da Siemens Energy na Suécia.

Imagens cortesia da DNV.

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