Marine Impellers and Pumps: Cavitation-Resistant Super Duplex and Titanium
Metal AM of marine pump impellers and thrusters: hydrodynamically optimized blade geometries, cavitation erosion resistance in Super Duplex and titanium.
Marine impellers operate in aggressive cavitation zones. AM prints flow-optimized Super Duplex and titanium blades with closed internal shrouds, tripling service life in seawater pumps.
- Strömungsmechanisch optimierte Schaufelgeometrien unterdrücken das Entstehen von Kavitationsblasen.
- Superduplex 1.4410 (PREN > 42) widersteht elektrochemischer Spaltkorrosion und mechanischer Kavitation.
- Monolithischer Druck geschlossener Laufräder mit innenliegenden Deckscheiben ohne aufwendige Gusskerne.
- Verlängerung der Standzeiten von Seewasserpumpen um den Faktor 3 bis 5 gegenüber Standard-Bronzeguss.
Technical Specifications & Comparison Matrix
ISO/ASTM 52900| Merkmal | 3D-gedrucktes Superduplex-Laufrad | Gegossenes Aluminiumbronze-Laufrad | Gegossenes Edelstahl-Laufrad (CF8M) |
|---|---|---|---|
| Schaufel-Wandstärke | 1.2 - 2.5 mm (präzise bionisch) | 3.5 - 6.0 mm (gussbedingt dick) | 3.0 - 5.0 mm |
| Hydraulischer Wirkungsgrad | 86 - 91 % (glatte Freiformschaufeln) | 78 - 83 % | 80 - 85 % |
| Kavitationserosions-Beständigkeit | Hervorragend (hohe Streckgrenze) | Mittelmäßig (starker Lochfraß) | Moderat |
| Biofouling-Anfälligkeit | Sehr gering in strömendem Wasser | Gering (Kupferanteil) | Hoch |
| Fertigungszeit Ersatzteil | 3 bis 6 Tage (On-Demand) | 8 bis 16 Wochen Gussvorlauf | 8 bis 14 Wochen |
Hydrodynamics: Lowering NPSH Requirements
Kavitation tritt auf, wenn der statische Druck im Fluid unter den Dampfdruck des Wassers fällt. Mittels CAD-Freiformflächen werden Schaufel-Eintrittskanten (Leading Edges) mit kontinuierlich variierenden Eintrittswinkeln gedruckt. Dies senkt den erforderlichen Haltedruck (NPSH_erf) der Pumpe um mehr als 20 %: Die Pumpe arbeitet selbst bei warmem Meerwasser oder schwankenden Zulaufdrücken vollkommen kavitationsfrei.
Closed Impeller Manufacturing without Core Sand Casting
Geschlossene Laufräder besitzen beidseitige Deckscheiben, zwischen denen die Schaufeln liegen. Konventionell müssen aufwendige Sandkerne gefertigt werden, die beim Gießen verrutschen können. Mittels LPBF oder Mehrachs-DED wird das Laufrad in einem Zug als Monolith gedruckt. Nachgelagertes elektrolytisches Polieren glättet die Innenkanäle, was den Reibungswiderstand des Wassers minimiert.
Dynamic Balancing to Grade G 2.5
Gegossene Laufräder weisen asymmetrische Wandstärken auf und müssen mit großen Auswuchtbohrungen korrigiert werden. 3D-gedruckte Impeller sind rotationssymmetrisch auf Hundertstelmillimeter homogen. Nach dem Überdrehen der Welle erreichen sie direkt die Feinwuchtgüte G 2.5: Die Pumpe läuft vibrationsfrei und schont Wellenlager und Gleitringdichtungen.
Frequently Asked Questions (FAQ)
Welches Verfahren wird für große Impeller (> 500 mm) genutzt?
Muss das Laufrad nach dem Druck lösungsgeglüht werden?
Können beschädigte Laufräder additiv repariert werden?
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