VELO3DテクノロジーによりUPWING ENERGYガスコンプレッサーモジュールの納期が短縮

2023年12月21日、アンタークティックベアは、アメリカのエネルギー技術企業であるアップウィングエナジーが、地下コンプレッサーシステム（SCS）のコンプレッサーモジュールの生産効率を向上させるために、Velo3Dが提供する高度な金属3Dプリント技術を使用していることを発表したことを知りました。この革新的な技術の適用により、製品開発サイクルが大幅に短縮され、製造プロセスの柔軟性とモジュールのパフォーマンスが向上することが期待されます。

△アップウィングの特許取得地下コンプレッサーシステム（SCS）
この技術の核心は、Velo3Dのレーザー粉末床融合（LPBF）3Dプリンターを使用して、エンジニアリング設計からコンプレッサーローターアセンブリ全体までの生産プロセスをわずか10週間で完了し、Upwing製品の研究開発サイクルを大幅に短縮するとともに、製造プロセスの柔軟性とモジュールのパフォーマンスを向上させることです。

「アップウィングは常に継続的な改善に努めています」とアップウィング・エナジーのサプライチェーンおよび外部製造担当副社長、ロバート・マッキーナン氏は語ります。「積層造形を統合するという当社の決定により、当社はさらに拡張性と適応性を高めることができます。これにより、耐久性があるだけでなく、精巧に設計され、最高の精度で仕上げられた部品を製造できます。」

△サファイアXC
SCSコンプレッサモジュール生産の最適化

Upwing 独自の SCS コンプレッサーモジュールはインコネル 718 で製造されており、既存の井戸からのガス生産と回収率を向上させるように設計されています。これを実現するために、SCS は、入口での圧力降下を増やし、排気時の圧力を上げる多段ハイブリッド軸流圧縮機を使用します。

同社の SCS コンプレッサーモジュールは、特定のフローパラメータに合わせて空気力学的に設計されており、最大限の収量増加を実現します。コンプレッサーのローター設計は、表面形状が複雑なため、製造が特に困難です。

同社によれば、Velo3Dの金属3Dプリント技術は、リードタイムを大幅に短縮するだけでなく、従来の製造方法よりも複雑なデザインを作成できるという。さらに、3D プリントされたコンポーネントは、形状と材料の利点を備えており、パフォーマンスが向上し、部品のライフサイクルが長くなります。

△ テスト前の積層造形部品のX線写真（SN = シリアル番号）
試験に関しては、引張試験により、3D プリントされたインコネル 718 部品が ASTM F3055 規格を満たし、ダウンホールコンプレッサーの特定の要件を満たすことができることが示されました。 SCS 開発プロセスでは、3D プリント部品の機械的特性を、標準的な工業製造方法であるビレットの機械加工によって製造された部品と比較しました。さまざまなテストが 55K RPM 以上で実行され (SCS は超過速度で動作します)、表面欠陥の染色浸透検査、バランスチェック、寸法精度チェックなどが含まれます。最後に、回転破裂試験を実施し、ガス圧縮プロセスの標準動作条件下で積層造形部品の耐久性を検証し、過速度条件下ではそれを 2.1 倍上回ることに成功しました。

△66000 RPM回転テスト後、印刷された部品はX線検査を受けました
3Dプリント技術と石油・ガス産業

石油・ガス業界における積層造形の応用は拡大し続けており、多くの企業がさまざまなシナリオに産業用 3D プリント技術を広く採用しています。

Velo3D テクノロジーは、この分野で何度も成功裏に適用されてきました。最近、Schoeller-Bleckmann Oilfield Technology (SBOT) は Velo3D Sapphire XC 大型 3D 金属プリンターを購入しました。この機械は、SBOT の顧客からの 3D プリント部品の需要の高まりに応えるため、インコネル 718 用に正確に調整されています。

Velo3D の 3D プリンターは、その優れた幾何学的設計の柔軟性により、石油およびガス用途における複雑でミッションクリティカルな部品の製造を強力にサポートします。この進歩は、業界が高度な製造技術を継続的に追求し、生産効率と部品設計の柔軟性を向上させていることを示しています。

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