터보기계 및 터빈용 3D 프린팅

더 높은 효율, 더 낮은 배출, 더 빠른 사이클을 위한 설계 자유도

터보기계는 전 세계 발전의 중추입니다. 그러나 효율성 요구 증가, 배출 규제 강화, 수소 연료로의 전환은 기존 제조 방식을 한계까지 몰아가고 있습니다. 극한 온도, 복잡한 하중, 정교한 유동 역학은 기존 방법으로 달성할 수 없는 설계를 요구합니다. 냉각 효율 저하, 혼합 한계, 긴 개발 또는 수리 주기는 모두 터빈 성능을 제약합니다.

적층 제조 기술, 터빈 기술의 새로운 기준을 제시하다

금속 3D 프린팅(DMLS)을 통해 제조업체는 진보된 내부 냉각 구조, 통합 버너 및 혼합 시스템, 수소 연소 솔루션, 그리고 획기적으로 단축된 개발 주기를 확보합니다. EOS AM 기술은 상용 터빈 분야에서 현장 검증되었으며, 전 세계 주요 OEM 기업들의 신뢰를 받아 효율성, 내구성 및 배출량 감축 분야에서 차세대 도약을 주도하고 있습니다.

3D 프린팅 터빈 부품의 장점

부품 성능 향상

AM은 통합 기능을 갖춘 고도로 복잡한 형상의 생산을 가능하게 합니다. 향상된 냉각 성능, 높은 효율성, 감소된 불량률은 부품 비용을 절감하고 리드 타임을 단축합니다.

개발 가속화

CAD에서 직접 생산하면 설계 최적화를 더 빠르게 구현할 수 있습니다. 신속한 시제품 제작과 반복적 개발은 엔지니어링 주기를 획기적으로 단축시킵니다.

유지보수 최적화

AM은 내부 냉각 구조와 복잡한 형상을 가진 부품의 비용 효율적인 수리를 가능하게 합니다. 마모된 부분만 재구축함으로써 가동 중단 시간을 줄이고 부품 수명을 연장합니다.

예비 부품 물류 개선

소량 배치의 주문형 생산이 경제적으로 실현 가능해집니다. 이는 저장 공간 요구를 줄이고 핵심 부품의 신속한 공급을 보장합니다.

터보기계 산업에서의 3D 프린팅 응용

온디멘트 웨비나: 터보기계용 시리얼 AM(
)

터빈 가이드 베인, 버너 및 기타 부품을 제조하는 데 적층 가공을 새로운 표준으로 구현하는 데 성공한 지멘스 에너지, E.ON 및 EOS의 전문가와 함께하세요. 터빈의 성능을 높이고 탄소 발자국을 줄이며 100% 수소로 터빈을 작동할 수 있게 되었습니다.

발표자: 일리아 페도로프, 지멘스 에너지 | 토비아스 뮐러, E.ON | 옌스 카르납 | EOS

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실무에서 본 EOS 프로젝트

터보기계용 AM

효율성 향상, 배출량 감소, 수소 활용 능력 확보, 또는 수리 전략 현대화를 목표로 하든; 적층 제조는 터보기계 분야의 차세대 진화를 주도하는 핵심 기술입니다.

EOS는 터보기계 분야의 검증된 AM 파트너입니다

우리는 제조업체가 터보기계 포트폴리오 전반에 걸쳐 적층 제조(AM)를 경쟁 우위로 전환할 수 있도록 지원합니다. 성공적이고 확장 가능한 터빈 생산에 필요한 모든 것을 제공합니다:

연속 생산을 위해 설계된 산업용 금속 적층 제조 시스템 (EOS M 290, EOS M 400)
LPBF에 최적화된 고온 초합금 (IN939, IN738, 니켈합금 HX)
공정 모니터링, 검증된 매개변수, 재현 가능한 품질
OEM 및 주요 서비스 기관과 함께 현장 검증된 터빈 적용 사례

성공 사례

소재 솔루션 & 지멘스

새로운 터빈 블레이드 개발

지멘스, 머티리얼 솔루션즈, EOS 간의 협업은 산업용 금속 3D 프린팅이 고응력 회전 부품에도 신뢰할 수 있는 솔루션임을 입증합니다. 양사는 지멘스 NX를 활용해 새로운 터빈 블레이드를 공동 개발했으며, EOS 시스템에서 생산되고 머티리얼 솔루션즈에서 제조되었습니다.

성능이 13,000 rpm으로 향상되었습니다
개발 시간 75% 단축
납기 기간 50% 단축
주변 온도 1,250°C까지 사용 가능

성공 사례

지멘스

AM을 통한 빠르고 비용 효율적인 버너 팁 수리

지멘스는 고온 버너 팁을 수리하는 더 빠른 방법이 필요했습니다. 적층 제조(AM) 기술은 마모된 부위를 직접 재건하고, 수리 단계를 줄이며, 구형 버너를 최신 설계로 업그레이드할 수 있게 합니다.

혁신적: 구형 버너를 최신 기술로 업그레이드
비용 효율적: 초기 단계부터 상당한 비용 절감 효과
–90% 수리 시간 단축: 획기적으로 빨라진 수리 과정

성공 사례

지멘스

기능적 통합 버너 전면부

Siemens는 기능 통합을 특징으로 하는 버너 전면을 제조하기 위해 EOS 시스템을 사용하며, Siemens NX로 재설계되고 EOS M 400-4에서 EOS NickelAlloy HX로 직렬로 제조됩니다.

13개 부품 대신 단일 부품으로 제조됨
재료 사용량과 무게가 현저히 감소되었습니다
리드 타임이 26주에서 단 3주로 단축되었습니다
열 부하 감소는 부품 수명을 연장합니다

블로그

두산 에너지빌리티

터보기계 산업에서 친환경 경영을 실천하는 방법

이 기사는 두산에너빌리티가 EOS M 400 활용한 적층 제조 기술을 통해 청정 연소와 고효율을 가능케 하는 첨단 가스터빈 부품을 생산하는 방식을 조명합니다. 적층 제조로 핵심 부품을 재설계함으로써 두산은 엄격한 환경 규제를 충족시키면서 동시에 혁신과 생산을 가속화하고 있습니다.