3D Print magazine - juni 2020

Additive Industries toont in internationaal Joined Industry Project
meerwaarde AM voor olie- en gasindustrie aan
Ge-3D-printe titanium impeller
net zo goed als gietstuk;
tien keer sneller leverbaar
De olie- en gasindustrie kan een deel van de
miljarden euro’s aan reserveonderdelen die
wereldwijd in voorraad worden gehouden,
vervangen door printing on demand. Dat is een
van de conclusies van het Joint Innovation Project
Oil and Gas. Additive Industries heeft hiervoor een
impeller voor de pomp van een brandblusinstallatie
op een booreiland ge-3D-print. Vergeleken met de
huidige productietechniek, gieten en nabewerken,
wordt de doorlooptijd verkort van 24 naar 2 weken.
Blusinstallaties zijn cruciaal op booreilanden. Aan de pompen van
zo’n installatie worden hoge eisen gesteld, niet in de laatste plaats
omdat ze, als er brand uitbreekt, zout zeewater oppompen. De
pomponderdelen moeten dus absoluut corrosiebestendig zijn.
Dat geldt eveneens voor de reserveonderdelen op het eiland.
“Desondanks is de ‘shelf life’ van de onderdelen beperkt omdat ze
in de loop der jaren worden aangetast door corrosie”, zegt Harry
Kleijnen, Key Account Manager bij Additive Industries dat als
fabricator aan het JIP project heeft meegedaan. De Nederlandse
fabrikant van industriële AM systemen voor metaal heeft in
het project een titanium impeller voor de centrifugaalpomp
van een blusinstallatie geprint. Deze pomp moet voor een
extra hoge druk zorgen. De impeller is na post-processing aan
verschillende testen onderworpen, onder andere qua belasting
en materiaaleigenschappen.
Vergelijkbaar met gietdeel
De conclusies zijn dat de kwaliteit van de ge-3D-printe impeller
goed is en de materiaaleigenschappen zelfs beter zijn dan
voorspeld. Ook de functionele test pakte goed uit. “De prestatie
is vergelijkbaar met die van gieten”, zegt Harry Kleijnen over
dit deel van het onderzoek. Vergeleken met gieten levert 3D
metaalprinten een significante verkorting van de doorlooptijd op:
van 24 weken naar 2 weken. Inclusief de buildjob voorbereiding
en het mechanisch nabewerken. Additive Industries heeft het
pomponderdeel qua design alleen aangepast om het goed
te kunnen printen op de MetalFAB1. Zaken zoals minimale
wanddikte zijn overgenomen uit het CAD-model voor gieten.
Harry Kleijnen denkt dat de kosten verder omlaag kunnen als
je het ontwerp gaat optimaliseren voor AM. “Dan heb je nog
minder materiaal nodig waardoor de kosten verder naar beneden
gaan.” Overigens is een van de verrassende conclusies van
het JIP project dat het 3D printen van de impeller in titanium
vergelijkbaar of zelfs goedkoper kan zijn dan in Inconel, een
gebruikelijke keuze voor dit soort toepassingen. SLM Solutions,
een andere partij in het project, heeft dezelfde impeller gemaakt
in Inconel. “Iedereen dacht dat titanium duurder zou zijn. Per kilo
poeder is dat zo, maar je hebt minder materiaal nodig als je voor
titanium kiest. En minder materiaal betekent sneller 3D printen.”
Economische impact
In het internationale project is verder gekeken naar de
economische impact als je dit soort producten additief gaat
produceren. Deze kan heel groot zijn, zegt Harry Kleijnen.
“Printing on demand kan grote kostenbesparingen opleveren.
In de olie- en gasindustrie spreek je al gauw over voorraden
kritische onderdelen ter waarde van miljarden euro’s. Deze
32
print magazine juni 2020