Plasma-nitriding Increase of Welds and Parts Manufactured by the SLM technology Utility Properties - AISI 316 L Steel

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24210%2F20%3A00008205" target="_blank" >RIV/46747885:24210/20:00008205 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Plazmově-nitridační zvýšení užitných vlastností svarů a dílů vytvořených SLM technologií - ocel AISI 316L

Original language description

Předložená ověřená technologie vytváří nový metodický postup tvorby velkorozměrných aditivně tisknutých kovových dílů (větších než je pracovní oblast 3D tiskáren) z austenitické oceli AISI 316L a se zvýšenou abrazní odolností díky optimalizovanému postupu plazmové nitridace. Jde o unikátní postup, který (podle provedené rešerše) nebyl doposud nikde na světě publikován. Technologie byla ověřena průmyslovými partnery Siemens Energy, s.r.o., odštěpný závod Industrial Turbomachinery a EKOL energo, s.r.o.

Czech name

Plazmově-nitridační zvýšení užitných vlastností svarů a dílů vytvořených SLM technologií - ocel AISI 316L

Czech description

Předložená ověřená technologie vytváří nový metodický postup tvorby velkorozměrných aditivně tisknutých kovových dílů (větších než je pracovní oblast 3D tiskáren) z austenitické oceli AISI 316L a se zvýšenou abrazní odolností díky optimalizovanému postupu plazmové nitridace. Jde o unikátní postup, který (podle provedené rešerše) nebyl doposud nikde na světě publikován. Technologie byla ověřena průmyslovými partnery Siemens Energy, s.r.o., odštěpný závod Industrial Turbomachinery a EKOL energo, s.r.o.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20501 - Materials engineering

Project

<a href="/en/project/FV40127" target="_blank" >FV40127: Plasma-nitriding increasing of utility properties for welds and parts produced by means of additive technologies</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

KSP-2020-Z/OT-01

Numerical identification

—

Technical parameters

Uvedené řešení umožní na základě optimalizovaných postupů výrobu tvarově složitých dílů s rozměry výrazně většími, než je tisknutelná oblast běžných 3D tiskáren kovových prášků. Technologie je složena z jednotlivých kroků od konstrukčního návrhu, přes SLM tisk dílčích komponent se směrovými zámky, tvarové úpravy svarových hran, vlastního postupu svařování, 3D rozměrové analýzy, finální povrchové úpravy před plazmovou nitridací a z procesu plazmové nitridace. Ověřená technologie je unikátní optimalizovaným postupem, zajišťujícím že tvrdost, mechanické a tribologické vlastnosti základního materiálu, TOO i svarového kovu jsou téměř identické (s minimálními odchylkami). Mají tedy vlastnosti 3D tisknutého, nitridovaného základního materiálu neovlivněného svařováním. Všechny výše uvedené vlastnosti byly změřeny jak pro teplotu okolí RT, tak i pro zvýšené teploty do 500°C. Postup byl experimentálně ověřen na tvarově složitém konstrukčním díle, umístěném v průtočné části parní turbíny do 5 MW a dlouhodobě vystaveném teplotám do 500°C. Výsledky a funkčnost byly ověřeny firmami Jimalu, s.r.o., Siemens Energy, s.r.o., odstepny zavod Industrial Turbomachinery a EKOL energo, s.r.o..

Economical parameters

Výsledek je ověřen a bude využíván průmyslovými partnery, kteří výsledek ověřili. Ověřen byl díl průtočné části turbíny, ale postup je aplikovatelný na libovolné tvarově složité díly pracující za zvýšených teplot. Ekonomický benefit lze hodnotit ze dvou pohledů. Prvním je přímá úspora výrobních nákladů dílu oproti stávající technologii gravitační lití, s následným obráběním. V tomto případě úspora dosahuje cca 8%. V porovnání s konvenčním CNC obráběním z plného materiálu je pak úspora 28%. Mnohem důležitější je ale úspora časová, kdy lze garantovat kompletní výrobu dílu včetně plazmové nitridace do 8 pracovních dnů. Navíc odpadá nebezpečí výskytu vnitřních vad. To je důvod. Standardní dodání se pohybuje mezi 50 až 90 dny. Objem zakázek získaných díky ověřené technologii se v prvních dvou letech implementace předpokládá okolo 0,5 mil. Kč a s rozšířením portfolia výrobků je v dalších letech předpokládán nárůst v objemu cca 1 mil. Kč/rok..

Application category by cost

—

Owner IČO

46747885, 27295613

Owner name

Technická univerzita v Liberci, Jimalu, s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

—