在Formnext 2022期间，壳牌国际公司和GE添加剂公司公布了一项联合设计和工程项目的结果-增材制造的氢氧微混合器。这个复杂的、无功能的演示部件，是在GE增材概念激光M线系统上用镍合金718打印的，安装在壳牌的3D打印CoE和车间，该车间是壳牌在荷兰阿姆斯特丹的能源转型园区(ETCA)的一部分。
壳牌在ETCA拥有一个领先的3D打印设施，靠近其科学家和合作伙伴公司，利用增材制造来制作原型，并打印功能部件。拥有自己的打印能力使壳牌的研发部门能够自由和快速地创造市场上没有的新部件，并解决新的技术挑战，以支持能源转型。
壳牌增材技术专家Joost Kroon解释说:“我们真的很想让M线发挥它的能力，测试它的极限。通过与GE增材团队的合作，我们同意应用增材技术来重新设计一个大型、复杂的部件，其中包含了传统制造方法难以制造的通道。研究氢氧微型混合器与我们公司在能源转型中发挥积极作用的战略是一致的。”
从自然界的几何中汲取灵感
Sonali Sonawane Thakker是总部位于慕尼黑的GE Additive AddWorks团队的首席设计工程师，他的任务是研究、设计和迭代formnext上展示的最终设计。她的任务是设计一个大而复杂的部件，并结合氢气和压缩氧气的通道。Sonawane Thakker能够利用增材技术提供的设计自由来重新思考零件的结构和形状。
“一旦我们确定了一个部件，我们的初步研究表明，现有的微型混合器——也被称为氢氧燃烧器——在传统制造时通常是圆柱形的，以适应油箱、管道和喷嘴的复杂布局。为了增加复杂性，我们选择了一个大的锥形设计，并将平面结构转变为带有ISO网格的弯曲结构，以增加整体强度，而不是传统的平面结构。”
Sonawane Thakker从自然界的几何和对称中寻找灵感，特别是在花朵和花瓣中复制的斐波那契序列。
“我从花粉粒在花头中的形成方式中获得灵感，有330多个独立的喷嘴组成一个圆形图案。弯曲的墙壁和圆锥形也反映了花瓣的形状，”她补充道。
构建和后处理
经过壳牌和GE增材团队的可行性审查和迭代，最终确定了重新构想部件的设计和尺寸，并选择镍合金718作为构建材料。
零件尺寸:
高度:~ 296mm
直径:484毫米
其它:X ~ 429mm Y ~ 490mm
在M线上的构建准备和打印部分由Lisa kieft - lender，团队领导和Dennis Boon，壳牌卓越3D打印中心和车间的技术人员监督。
“我们从一开始就参与了这个项目，因此特别接近这个项目，并为它的成功投资。考虑到这是迄今为止在M线上建造的最大和最复杂的部件之一，我们一直与慕尼黑的GE添加剂团队保持密切联系，并在阿姆斯特丹得到当地现场服务工程师的支持。在一开始进行了一些调整后，整个建设在9天内顺利进行。”
后处理工作也在壳牌工厂完成，Sonawane Thakker在设计阶段加入了除粉孔，使后处理工作变得更加容易。该零件于11月初完成，并在formnext上送到GE添加剂的展台。活动结束后，微型混合器将被送回，并在壳牌的ECTA上展出。
“我们对M线的性能很有信心。事实上，我们抓住每一个机会，用双手测试它的极限。在这个项目中，我不能低估协作和解决问题的力量。它汇集了一些伟大的增材制造思想，最终的结果不仅在视觉上令人惊叹，而且在尺寸上也相当大，复杂且同样强大，”GE additive在EMEA的AddWorks负责人Rob Dean说。
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