中國石油新聞中心消息:經(jīng)過20天連續(xù)工作,3月1日,中國石油首批采用金屬粉末激光選區(qū)熔化3D打印技術(shù)(SLM)成形的3個(gè)超大尺寸巖性密度測井儀探頭,在測井公司西安產(chǎn)業(yè)化基地加工制造車間成功下線。經(jīng)檢測,產(chǎn)品性能優(yōu)良,抗拉強(qiáng)度提高6%,整體制造技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
激光選區(qū)熔化技術(shù)通過增材制造原理,利用高能量激光束,選擇性地逐行、逐層熔化金屬粉末,直接成形復(fù)雜形狀的金屬制品。
巖性密度測井儀探頭長約800毫米,外徑約100毫米,表面為不規(guī)則弧形,且伴有多處圓弧線切面和多組高精度密封小孔,是測井傳感器中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的部件。由于現(xiàn)場作業(yè)時(shí),探頭緊靠巖石壁,外殼磨損快,備件需求量大。以往采用傳統(tǒng)減材制造方式生產(chǎn)該部件,需多臺數(shù)控機(jī)床和多個(gè)輔助工裝協(xié)同工作,涉及線切割、電火花、鏜孔、深孔、車、銑、硬質(zhì)氧化等12道工序,數(shù)控編程復(fù)雜、換產(chǎn)工序頻繁,加工周期長、成本高。
為解決這一突出矛盾,測井公司技術(shù)中心積極探索利用先進(jìn)3D打印技術(shù)對超大機(jī)械部件進(jìn)行整裝加工。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計(jì)與應(yīng)力釋放等方面開展了大量研究工作,攻克了超大尺寸復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件3D打印常見的應(yīng)力變形、開裂等難題,確定了科學(xué)合理的試驗(yàn)方案,使所打印的探頭質(zhì)量上乘,外形光滑,尺寸及形位公差均滿足設(shè)計(jì)要求,一舉解決了金屬3D打印技術(shù)加工精度高、強(qiáng)度高、復(fù)雜程度高的超大尺寸測井儀器零件的壁壘。