3D-Metalldruck: So entsteht der größte Druckbehälter für den Raffineriebetrieb

• Der australische 3D-Druckspezialist AML3D unterzeichnet einen Vertrag mit Exxonmobil über die additive Fertigung des größten kommerziellen Druckbehälters der Welt.
• Der acht Tonnen schwere Druckbehälter hat eine Länge von acht Metern und einen Durchmesser von ca. 1,5 Metern und wird aus AML3Ds hochfestem Metall gedruckt.
• AML3D’s WAM-Technologie (Wire Arc Manufacturing) für den 3D-Metalldruck, die kurzen Vorlaufzeiten bis zur Herstellung und der nachhaltige Prozess haben dabei für den Auftrag den Ausschlag gegeben.
• Der additiv gefertigte Druckbehälter aus Metall wurde von Lloyd’s Register für den Einsatz im Betrieb zugelassen und zertifiziert.

AML3D, Anbieter von additiven Fertigungstechnologien und -lösungen in großem Maßstab, gibt bekannt, einen Fertigungsauftrag in Höhe von 190’000 US-Dollar zu Standardbedingungen mit ExxonMobil Asia Pacific unterzeichnet zu haben. Somit entsteht der weltweit größte Druckbehälter im 3D-Metalldruck. AML3D wird dabei seine proprietäre WAM-Technologie einsetzen, um den 8-Tonnen-Behälter für den Raffineriebetrieb von ExxonMobil in 3D-Metall zu drucken.

3D-Metalldruck mit deutlich kürzerer Vorlaufzeit

ExxonMobil hat sich aufgrund der Funktionalität der WAM-3D-Metalldrucktechnologie für AML3D entschieden. Die Nachhaltigkeit des Prozesses im Vergleich zur traditionellen Fertigung und die Fähigkeit des Unternehmens, zertifizierbare Teile in großem Maßstab zu drucken, waren die Hauptgründe für diesen Auftrag. Die Produktion zeichnet sich durch eine deutlich kürzere Vorlaufzeit von etwa zwölf Wochen im Vergleich zu einer Vorlaufzeit von zwölf Monaten für die herkömmliche Fertigung aus. Somit kann AML3D die Einschränkungen in der Lieferkette von ExxonMobil ausgleichen und den Liefertermin im September 2022 einhalten.

AML3D wird für den Druck des großen Druckbehälters ein hochfestes Drahtmaterial mit einer Streckgrenze von über 450 MPa verwenden. Die Prüfungen umfassen hydrostatische Drucktests, vollständige Röntgenprüfungen und eine visuelle Inspektion durch eine dritte Partei. Der Behälter wird in der AML3D-Anlage in Adelaide hergestellt, wobei fünf der acht installierten Arcemy-Systeme kombiniert werden, um den 8-Tonnen-Behälter zu bauen. Die Auslastung der Druckanlage wird in dieser Zeit bei bis zu 75 Prozent liegen.

Herstellung und Prüfung des Behälters

Die Herstellung und Prüfung des Behälters wird gemäß ASME VIII verifiziert und fällt unter die Akkreditierungs- und Zertifizierungsprozesse von AML3D’s Lloyd’s Register. Außerdem wird der neue globale API 20S-Standard für additiv gefertigte metallische Komponenten für Öl- und Gaskomponenten“ eingehalten.

AML3D hat bereits den derzeit größten 3D-gedruckten Hochdruck-Rohrleitungsbehälter für die Öl- und Gasindustrie gedruckt, ein 940 kg schweres Monocoque-Rohrleitungskörper-Bauteil. Diese Rohrleitungsspule entstand nach dem neuen, strengen Standard 20S des American Petroleum Institute (API) gedruckt, hat alle Testabnahmekriterien erfüllt und ist von Lloyd’s Register verifiziert. Der neue Druckbehälter für ExxonMobil muss sich einer zerstörungsfreien Festigkeitsprüfung und einer hydrostatischen Druckprüfung unterziehen, um die Konformität mit den weltweiten Normen des American Petroleum Institute (API), der American Society of Mechanical Engineers (ASME) und der American Welding Society (AWS) nachzuweisen.

Weniger Abfall und Energieeinsatz im 3D-Metalldruck

Der Geschäftsführer von AML3D, Andrew Sales, sagt: „Die Unterzeichnung dieses Vertrags mit ExxonMobil ist ein weiterer Beweis für die Umsetzung unserer mehrstufigen Wachstumsstrategie. Unser Hauptaugenmerk liegt auf dem Ausbau unserer Fähigkeiten und unserer Präsenz im globalen Öl- und Gassektor als unmittelbarem Werttreiber für das Unternehmen, und dieser Vertrag entspricht genau diesem Ziel.

„Erfreulich ist auch, dass bei den Gesprächen mit ExxonMobil die Vorteile der AML3D-Technologie gegenüber der traditionellen Fertigung eine zentrale Rolle spielten. Unsere bewährte WAM-Technologie stellt die herkömmliche industrielle Metallfertigung auf den Kopf, indem sie überlegene Komponenten mit einem wesentlich kürzeren Produktionszyklus und einer weitaus nachhaltigeren Methodik mit weniger Abfall und geringerem Energieeinsatz herstellt. Wir sind der Meinung, dass einige traditionelle Hersteller aufgrund von Einschränkungen in der Lieferkette einen Liefertermin von mehr als 12 Monaten veranschlagt haben. AML3D wird ein hochwertiges Bauteil in weniger als der Hälfte dieser Zeit liefern.“

Bild oben: Die WAM-Technologie von AML3D kam letztes Jahr beim Bau einer großformatigen Rohrspule zum Einsatz. Foto: AML3D.

Wire Arc Manufacturing (WAM)
Das WAM-Verfahren gehört zu den Direct Energy Deposition-Verfahren. Material in Drahtform wird dabei über eine Düse zugeführt und beim Auftragen mit Laser, Elektronenstrahl oder Plasmalichtbogen aufgeschmolzen. 

Im Vergleich zu anderen Verfahren mit Drahtvorschub oder zu Lasersintering weist WAM einige Besonderheiten auf. Denn im Gegensatz zu diesen verschiedenen Techniken lässt sich WAM zum Drucken von Metallteilen in einer offenen Freiform-Fertigungsumgebung unter Verwendung von lokalisiertem Inertgas verwenden. Bei lokalisierter Gasabschirmung entfällt die Notwendigkeit einer geschlossenen Kammer jeglicher Art, was die Baugröße der Komponente nicht einschränkt. Verschiedene Gasmischungen und kontrollierte Kühlung lassen sich einsetzen, um die Eigenschaften des fertigen Teils zu verbessern.

WAM reduziert den kostenintensiven Materialabfall erheblich, während die Fertigungszeit im Vergleich zu herkömmlichem Gießen, Schmieden und maschineller Bearbeitung minimiert wird.

Mit der breiten Palette verfügbarer Metalle können Anwender entweder reparieren oder ein neues Bauteil herstellen.

Weitere Informationen: https://aml3d.com/

Erfahren Sie hier mehr darüber, wie technische Keramik und 3D-Druck zusammenpassen.

Lesen Sie außerdem: „Wälzlager: Damit lassen sich ihre CO2-Emissionen analysieren“