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泵葉輪是離心泵的旋轉部件，從旋轉中心向外加速流體。從能源業到海運業，泵葉輪都得到了廣泛的應用，且不同的應用往往需要定制不同的泵葉輪。因此，制造商通常大批量生產葉輪，以確保隨時滿足各類不同需求。

盡管泵葉輪隨處可見，可它們造價高昂。其制造和儲存成本太高，使得企業需要尋找更經濟的替代品，探索增材制造技術帶來的新的可能性。

Wärtsilä 的初代使用增材制造技術制造的

泵葉輪重量較常規泵葉輪減輕5%

Wärtsilä 是一個非常具有前瞻思維的企業。近200年前，Wärtsilä 成立于芬蘭，為船舶和能源市場提供創新技術和生命周期解決方案，并已在該領域確立其地位。擁有如此強大的工程“基因”，該公司帶頭優化葉輪生產過程就不足為奇了。其遠見卓識促成了使用增材制造技術制造的泵葉輪的問世，在不犧牲其堅固性的前提下，它比常規泵葉輪更輕。

該款葉輪經過了兩次迭代，每次都變得更輕，且經過數百小時的測試，在標準操作下未出現破損、故障或錯位問題。該泵葉輪的成功生產使得 增材制造技術降低生產成本的目標承諾離實現更近了一步。

用增材制造技術取代傳統制造方法也可減少企業開支。鑄造原型通常需要花費數萬歐元，而使用增材制造技術，Wärtsilä 不再需要進行這道工序，備件可按需現場生產，使漫長的交貨時間和昂貴的存儲成本成為過去時。

Wärtsilä 第二臺使用增材制造技術制造的泵葉輪

葉輪制造期間，Wärtsilä 聯手Oqton旗下的金屬增材仿真軟件Amphyon，合作取得了一些突破性的成就，包括打印頗具生產難度的旋轉部件，大大減少制造周期和后處理成本。

“事實證明，不同企業為共同目標奮斗，共享前沿專業技術成果時，其產生的力量非常強大。” Wärtsilä 增材制造專家 Francesco Trevisan說，"該葉輪已經體現了某些技術創新，并為其在船用發動機中的最終應用提供了很高的價值。我們已經生產出了此前難以想象的輕量化部件，這為增材制造在船舶工業中的更多應用打開了新思路。"

Amphyon仿真技術

該項目能取得如此成果，Amphyon 居功至偉。通過仿真模擬實際增材制造生產過程，并為用戶提供模型預變形功能，從而補償生產過程中產生的任何變形，Amphyon剔除了該過程中的所有不確定因素。

通常在沒有仿真軟件輔助的情況下，需要通過迭代來完善金屬打印模型，即不斷制造同一部件的不同版本，直到獲得符合預期效果的部件。而金屬增材制造的每一次迭代都成本高昂。借助 Amphyon 模擬金屬增材制造過程和預變形設計模型的能力，能在減少的零件版本和降低成本的同時兼顧設計的精確性。

為了防止變形，工程師在Amphyon 上進一步調整了設計方案。Oqton Amphyon考慮了制造過程中的熱應力、應力消除和支架移除，以便計算泵葉輪的翹曲。Amphyon未對復雜的晶格結構進行網格劃分，而是采用了一種新的等效替代方法，大大減少了計算時間。一個普通的CAD工作站上只需 1 小時 35 分鐘即可完成最終分析。Wärtsilä 通過仿真生成變形補償或預變形的模型，從而得到一個接近原始設計的輕量化零件。

該葉輪已經體現了某些技術創新，并為其在船用發動機中的最終應用提供了很高的價值。Wärtsilä 已經生產出了此前難以想象的輕量化部件，這為在船舶工業中的更多應用打開了新思路。

通過在某實驗室生產的真實比例發動機，對產出的泵葉輪進行了測試。在不同的發動機載荷下，進行了多種測量以掌握其性能。測試使用了真實的環境條件，如 120?C 高溫和超過 2600 轉/分的轉速。

"通過與Oqton合作共享知識成果，我們研發出一款應用，將能源領域的增材制造應用推向了新的高度，" 項目經理 Lorenz Kropholler 稱，"設計、預變形和生產領域創新工具的結合產生了一個各種性能*的零件，集諸多優點于一身，如重量最輕、性能和短至數天的交期"。

Wärtsilä 是船舶和能源市場的創新技術和生命周期解決方案的。Wärtsilä 致力于可持續技術和服務方面的創新，幫助客戶不斷提高其環境和經濟效益。Wärtsilä 在 68 個國家的 200 多個地點分布有 17000 名敬業熱情的專業人員，共同推進了我們在范圍內的產業去碳化轉型。2021 年，Wärtsilä 凈銷售總額達 48 億歐元。

源文摘自：Oqton