维度网讯，美国埃克森美孚在其位于路易斯安那州巴吞鲁日的炼油厂中，采用Meltio激光金属沉积技术（LMD）制造钛合金关键部件，成功将单位成本降低42%，生产交付周期从4至6周大幅缩短至58.8小时。

石油与天然气行业对设备可靠性提出了极高要求。在埃克森美孚巴吞鲁日炼油厂，保护关键系统面板免受流体污染成为首要任务。该案例详细介绍了工厂如何从传统减材制造转向Meltio激光金属沉积技术（LMD），具体采用了Meltio M600系统，这是一种工业定向能量沉积技术（DED）。

案例还显示，钛并非埃克森美孚在其制造业务中最初考虑的材料。然而，借助Meltio技术，工厂发现钛不仅成为一种可行的解决方案，而且在不影响零件质量和性能的前提下，还具备成本效益。

最终的解决方案源于对防护性机械防虹吸装置的重新设计。这使得工程团队能够实现结构改进和显著的成本节约。工厂方面表示，在采用丝材DED技术之前，他们从未考虑使用钛零件，因为钛非常昂贵；但转向Meltio技术后，他们发现其成本相当实惠。

在识别瓶颈阶段，现有的防虹吸装置旨在防止油沿热电偶导线虹吸进入仪表柜，但其设计和操作存在显著局限性。随后，工程团队决定转向Titanium 64材料以克服冶金和热约束。与原始材料相比，Titanium 64更轻、更便宜，且该材料已通过Meltio技术进行参数化。然而，将这些重型部件适配增材制造也带来了挑战，包括Titanium 64所需的严格惰性环境（需要约一个半小时的机器时间来去除氧气）、每层至少7分钟冷却时间以避免过热的热约束，以及沉积过程中出现的表面氧化、材料过度堆积和物理位移等问题。

在战略性地采用增材制造过程中，工程团队利用Meltio M600系统对部件进行了完整的重新设计，以适应三轴打印。他们通过将SS-316Lsi沉积到SS304基板上，制造了定制夹具，实现了四件部件的同时批量生产，从而增加了层间停留时间，消除了表面氧化问题。主体被重新设计为75度悬垂极限，并采用非平面打印方法。利用M600的探测功能，机器在最低基板点进行Z轴触测，将特征直接沉积在曲面上。盖子也被重新设计，包含专门用于容纳硅胶密封剂的中空周边。通过参数优化，在特定局部区域显著降低激光功率和打印速度，成功减轻了材料过度生长。为防止非挤出行程运动期间的工作台位移，在夹具两侧增加了坚固的机械夹紧装置。

量化影响显示，向Meltio LMD工艺的转型带来了决定性的操作优势。整个组件的单位成本降低了42%，生产交付周期从预计的4到6周大幅缩短至精确的58.8小时。

该案例验证了LMD作为石油和天然气行业部件制造的未来方向。用LMD技术替代CNC加工制造Titanium 64部件，实现了严格的几何优化和切实的财务回报。通过解决特定的热行为并采用智能批量夹具，埃克森美孚巴吞鲁日炼油厂成功现代化了一个关键保护装置。单位成本降低42%的结果，验证了LMD作为石油和天然气行业苛刻环境中极具竞争力的制造解决方案。工厂方面表示，摆脱传统加工彻底改变了生产成本，证明了增材制造为石油和天然气行业带来了真正的财务价值。

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