金属3D打印技术及其在石油行业应用展望

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1、学兔兔www.xuetutu.com22一■论文广场石20油15和年化第工18设卷备金属3D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434000)潲要]3D打印作为一种全新概念的制造技术，自20世纪90年代出现以来，经过2O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3D打印技术概况以及金属3D打印制造技术，并结合石油行业装备的特点探讨了金属3D打印技术在石油行业的应用。、[关链词]3D打印技术；

2、激光选区熔化；定向能量沉积；石油行业；应用3D打印f3DPrinting)技术出现于上世纪80年代，该技术伴随着计算机辅助技术i(ComputerAidedDesignCAD)和激光加工技术而兴起。其更攀嬲端蝴糍觏疆黼鳢疆专业和正式的名称是增材制造逢磁龆黼黼耥赫饕技术(additivemanufacturing，AM)。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，名称各异图13D打印原理示意图的叫法分别从不同侧面表达了该制造技术的特点]区激光熔化技术(SelectiveLa

3、serMelting，SLM)和。3D打印技术是利用计算机软件将零件的CAD激光工程化净成形(LaserEngineeredNetShaping，三维模型切成若干层，然后通过计算机程序控制LENS)进行介绍，并重点介绍选区激光熔化技术，每一层的成型，并将每一层叠加起来，最终得到包括其原理、特点、现状及发展趋势，最后结合完整的实体模型(如图1所示)。从技术上讲，3D石油装备的特点探讨金属3D打印技术在石油行业打印技术具有数字制造、降维制造、堆积制造、的应用。直接制造、快速制造等五大技术特征。某种程度上讲，当前

4、大多数机械设计、结13D打印技术概述构设计均为建立在现有的加工、成型工艺基础上根据打印材料、能量源的不同，美国材的。因而对于结构复杂的零部件只能采取装配式料与试验协会(AmericanSocietyforTestingand加工(焊接、铆接、装配等)，或者牺牲部分性Materials，ASTM)将3D打印技术分为材料挤出、粉能，采用非理想化结构。而3D打印制造技术的自床熔化、光固化、材料喷射、粘合剂喷射、薄层身特性决定了其可以实现复杂零部件的加工，另沉积和定向能量沉积七大系列【2]，如图2所示。外还可扩展设

5、计者的思维，将部分传统的装配式在3D打印技术中，金属材料的3D打印制造工具设计为一体化、理想化，减少多组件产品，技术是难度最大的，这是由于金属的熔点较高，简化设计和制造，并快速准确地制备这些形状复金属液体固液相变、表面扩散以及热传导等多种杂的部件，快速验证其可行性。目前，3D打印材物理过程中复杂的变量，还要考虑生成的晶体组料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、织是否良好，整个试件是否均匀、内部杂质和孔金属材料和陶瓷材料等，其中金属材料的3D打印技术是今后3D打印技术的主要发展方向。作者简介：任武(198

6、2一)，男，陕西西安人，2009年毕业于中国石油大学材料学专业，硕士，工程师。在中石油钻井院江汉本文对金属3D打印技术目前两个主流技术选机械研究所从事石油装备的表面技术研究工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com