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  Wassara是來(lái)自瑞典的一家礦業(yè)設(shè)備公司，擁有許多創(chuàng)新產(chǎn)品，能在開(kāi)采礦石的同時(shí)最大限度地減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。其核心技術(shù)是使用高壓水射流驅(qū)動(dòng)的潛孔(DTH) 錘。Wassara的液動(dòng)潛孔錘是目前最環(huán)保的沖擊鉆探方法。

潛孔 (DTH) 錘技術(shù)示意圖

潛孔錘由高壓水射流驅(qū)動(dòng)，不使用油脂進(jìn)行潤(rùn)滑，不會(huì)污染空氣或地下水，高壓水還可有效抑制粉塵。與相對(duì)傳統(tǒng)的氣動(dòng)潛孔錘技術(shù)相比，Wassara的技術(shù)可節(jié)省大量的能源成本，驅(qū)動(dòng)液動(dòng)潛孔錘所需的能量更少。

潛孔錘由眾多復(fù)雜的部件組成。其核心部件是為活塞組件提供雙向高壓水導(dǎo)流的滑動(dòng)外殼，該外殼內(nèi)部要求具有多條高壓水流動(dòng)孔道；由于設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，必須將多個(gè)加工好的零件接合在一起，才可制作出完整外殼，使得造價(jià)較為昂貴。接合工藝過(guò)程中頻繁產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品，以及使用階段由于部件磨損或斑蝕而導(dǎo)致的設(shè)備故障，讓潛孔錘的整體成本進(jìn)一步上升。

為降低成本并提高滑動(dòng)外殼部件的可靠性，Wassara找到雷尼紹，希望了解增材制造 (AM) 技術(shù)是否能成為一種合適的替代制造方案。金屬增材制造的顯著優(yōu)點(diǎn)之一，便是能夠?qū)⒃痉稚⒌牧慵M合成一個(gè)復(fù)雜的3D幾何結(jié)構(gòu)且還可簡(jiǎn)化加工步驟。

當(dāng)增材方式制造的部件與傳統(tǒng)方式制造的部件在設(shè)計(jì)上沒(méi)有過(guò)大差異時(shí)，可在相同的應(yīng)用環(huán)境中對(duì)二者進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果可作為驗(yàn)證金屬增材組件可用性的理想依據(jù)。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下對(duì)兩類部件的性能進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，如果結(jié)果中出現(xiàn)任何顯著差異，即可直接歸因于制造技術(shù)的變化。Wassara滑動(dòng)外殼的幾何結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，集成了增材制造在設(shè)計(jì)自由度方面的優(yōu)勢(shì)。

采用金屬增材制造方案需克服的下一個(gè)難題是針對(duì)特定應(yīng)用采用合適的金屬合金。在本案中，該部件原來(lái)使用的是標(biāo)準(zhǔn)合金鋼527M20，由于碳含量中等，通常不會(huì)用于金屬增材制造。更適合增材制造的合金鋼為316L不銹鋼，這種合金鋼的耐腐蝕性能較好，但預(yù)計(jì)在使用期間仍無(wú)法保證足夠的耐磨蝕和耐侵蝕性能。

這是該類型鋼在礦山開(kāi)采領(lǐng)域的第一次測(cè)試和應(yīng)用，因此在滑動(dòng)外殼加工完成后對(duì)其進(jìn)行了熱處理，以確保達(dá)到最大硬度。

Wassara將其組裝到完整的潛孔錘上，在標(biāo)準(zhǔn)采掘條件下測(cè)試使用，在選定巖面上鉆鑿典型的長(zhǎng)通道孔。隨后對(duì)潛孔錘進(jìn)行常規(guī)目視檢查和維護(hù)。與傳統(tǒng)外殼相比，增材制造的滑動(dòng)外殼并未出現(xiàn)任何斑蝕跡象，且磨損程度很小。接著又重新組裝潛孔錘，繼續(xù)進(jìn)行更多的鉆鑿作業(yè)。

利用增材制造技術(shù)制造的馬氏體時(shí)效鋼滑動(dòng)外殼部件

測(cè)試之后的滑動(dòng)外殼

感謝關(guān)注“雷尼紹中國(guó)”