自2015年开始，柏林燃气涡轮机厂的涡轮机元件都是通过激光熔融方法来生产的。为了进一步提高燃气涡轮机的效率，在显著缩减运行时间的情况下改善复杂燃气元件的设计是关键。

3D打印是嵌入在工业4.0整体方案之中的。这里所讨论的并不是各方面互相独立的改善，而是整个生产流程的优化，包括架构、生产、质量管理和服务的前置及后置工作领域中的横向及纵向一体化。与昂贵的注塑技术相比，使用激光熔化技术可以使小型系列的产品的生产明显变得更加实惠和快速。为了将对某些燃气涡轮机元件的测试融入到产品开发流程中去，西门子股份有限公司在原型生产的框架下利用了这一技术。由于完成和制造时间的漫长，到目前为止部件的测试都只能在产品开发的末尾才能进行。通过一体化的想法，前卫大胆的元件设计也可以很快地得到评价，并追溯至设计周期，从而能使影响程度变得更高。“与传统的生产方法相比，新式的、选择性的激光熔化方法极强地缩减了生产时间，从而在产品开发时就可以进行某些具有关键功能的元件的测试，比如在我们的燃烧系统测试中心，即清洁能源中心里就是这样。”Sebastian Piegert解释道。

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在选择性激光熔化中，激光束将金属粉末扫成20到50微米厚的焊层，从而勾勒出元件的横截面，并对这些粉末进行焊接。在第一个加工过程之后，制造元件的平台下降，从而将另一次由新鲜粉末构成的20到50微米厚度的粉层抹去。这种方式就这样逐层而立体地将元件制作出来，在这过程中，激光束的路径是通过计算机3D模型而预先给定的。

在一个合作项目中，来自德国柏林西门子燃气轮机制造厂和亚琛弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）的专家，已经开发了一个基于激光的技术，这项技术加快了涡轮叶片在热气发动机区域的制造工艺。一个模块化的制造过程也被引入，以克服在生产微妙叶片结构中遇到的问题时。

新技术采用选择性激光熔化和类似3D打印机的设备。特种合金通过粉末床上的激光熔化，然后叶片组件被一层一层的建造。

去年，在西门子委托下，清洁能源中心在开发和优化燃气涡轮机起了重要的作用，这项研究使燃气涡轮机能够作为一种设施，对用于液体或气体燃料的各种涡轮部件上进行现实测试。在测试过程中，单个涡轮机部件暴露在1500摄氏度以上的温度下。这些组件通常使用高温合金及精密铸造工艺制造，其每一个迭代循环周期可能持续数月并且产生巨大的成本。

导向叶片由两个巨大的平台和一个有微妙的冷却结构的机翼，而这个结构在过去摆出了一个巨大的制造挑战。尽管使用选择性激光熔化技术，这个冷却结构的生产仍然需要额外的内部支持。

一个经过改进的生产链解决了问题：机翼和涡轮机叶片组成的平台将被单独制造，然后焊接在一起。这使得不仅使消除刀片中的支持点成为可能，而且还提高了表面质量。其结果是一个完全功能的组件，可用于热路径钻机测试以提供快速反馈给设计工程师。

对于其他组件来说，这种模块化生产的涡轮机叶片展示了巨大的潜力。它可以连接铸造和选择性激光熔化生产零件，只为使用选择性激光熔化生产留下复杂的或可变的部分。同时，它也将促进目前对于选择性激光熔化过程来说太大的具有困难的几何形状的零部件生产。

使用选择性激光熔化（SLM）的增材制造（AM）技术后，西门子修复工业燃气涡轮机部件的速度提高了60%，并且能够完全发挥设计的自由。在过去的几年中，增材制造已经出现并正在改变组件的制造方式。这项技术允许组件的设计改进和快速制造，从而实现现有的资源到最新零件设计的快速升级。

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