Может ли металлическая 3D -печать изменить режим производства энергетической промышленности?

Разработка Leapfrog: технологическое продвижение от лабораторий до промышленных площадок
СпособностьМеталлическая 3D -печатьОбъединение дизайна и производства является его основным преимуществом. В то время как металлическая 3D -печать немедленно превращает трехмерные цифровые модели в физические детали, укладывая металлические порошки или провода слоя за слоем, традиционное производство энергетического оборудования требует сложных процедур, включая разработку плесени, многопроцессорную обработку, сборку и сварку. Например, в индустрии атомной энергетики национальная лаборатория Ок -Ридж в Соединенных Штатах продемонстрировала преимущество эффективности технологии направленного отложения энергии (DED) при производстве компонентов в суровых условиях, заполнив прототип основного реактора за три месяца, которые потребовались бы два года для производства с использованием обычных методов.
Технологическая итерация преодолела ранние ограничения с точки зрения адаптивности материала. Процесс Jetting (BJT) с агентом связывания успешно напечатал Nickel - высокий - лопасти с температурой сплав с плотностью 99,5% путем оптимизации параметров спекания, соответствующих высоким - требованиям температурной среды газовых турбин на 1200 градусов. Технология плавления электронного луча (EBM) может обрабатывать рефрактерные металлы, такие как вольфрамовый и молибден, снижая производственный цикл трубок ядерной оболочки топливной топлива на 60%. Более примечательной является зеленая лазерная металлическая система 3D -печати, созданную XIHE Additive, которая эффективно производит основные детали, такие как электрические разъемы и структуры диссипации моторного тепла, преодолевая технический барьер высокой отражательной способности чистых медных материалов и предлагая землю - Разбитое решение для теплового управления электроприводом в новых энергетических транспортных средствах.
Конец сдвига парадигмы в производстве энергии
Металлическая 3D -печать разрешает проблему «невозможного треугольника», которая давно поразила обычный энергетический сектор: удаление баланса между стоимостью, эффективностью и качеством. Чешская компания по ядерной энергетике š Koda JS использовала большой металлический 3D -принтер для получения головки суда ядерного реактора в 600 кг в течение 48 часов, что экономит 72% случаев по сравнению с традиционным процессом литья во время разрушения цепочки поставок, вызванной Россией- конфликтом Украина. Энергетические предприятия могут быстро заменить критические компоненты на сайте- и устранить их зависимость от централизованных заводов благодаря этой концепции «распределенного производства».
Новые разработки в области технологий возобновляемых источников энергии более разрушительны. С созданием первой цифровой библиотеки с 3D -печати для ветряных турбин в истории Vestas Wind Systems позволила всем заводам использовать принтер с углеродным волокном Markforged X7 для создания однородных разъемов лезвия. Производя более 100 000 штук в год, коэффициент отказов снизился с 3,2% до 0,5%. Плоская структура обычных кристаллических солнечных панелей кремния является одним из пределов технологии 3D -печати в области солнечной энергии. Эффективность захвата света на единицу площади повышается на 23% с использованием опорной конструкции, которая напоминает биомиметическое дерево. При использовании в сочетании с печатной Ultra - технологии тонкого стекла, она способствует снижению веса солнечного модуля на 40%.
Системы хранения энергии подвергаются микро -революции
Влияние металлической 3D -печати на энергетический сектор простирается далеко за пределы производства крупных компонентов из -за его способности модифицировать микроструктуры, что расширяет пределы технологии хранения энергии. Исследователи могут точно настроить структуру пор лития - ионные электроды батареи с использованием технологии селективного лазерного плавления (SLM), которая утроивает скорость зарядки; 3D - Печатная конструкция канала биполярного потока в проточных батареях повышает использование электролита на 18% и превосходит 45WH/л в плотности энергии системы.
Инновация в Solid - Технология аккумуляторных аккумуляторов еще более поразительно. Регулируя размер межслойных ионных каналов, солидный - метод 3D -печати состояния, созданный в партнерстве с 3D -системами и Toyota, повышает ионную проводимость комнатной температуры до 10 мс/см, что соответствует коммерческим жидким электролитам. Металлическая 3D -печать является жизненно важным инструментом для преодоления физических ограничений технологии хранения энергии, поскольку она может управлять структурами от атомного уровня до макроскопического уровня.
Восстановление экосистемы и изменение промышленной цепи
Перемение энергетического сектора от «экономики масштаба» к «экономике масштабов» продвигается металлической 3D -печати. Структурные компоненты титанового сплава для крупных внутренних самолетов были произведены Platinum Technology. Цикл доставки был сокращен с 18 месяцев до 3 месяцев, а количество частей было сокращено с 127 до 1 при разработке оптимизации топологии. Логика изготовления «упрощенной сложной структуры» также может использоваться для легкого дизайна энергетического оборудования. General Electric использует металлические 3D -печатные роторы турбокомпрессоров на оффшорных масляных платформах, которые повышают эффективность компрессоров СПГ на 5 процентных точек и снижают вес на 35% по сравнению с типичными коваными частями.
Технология стала еще более популярной из -за появления новых форм, таких как производство облаков и лизинг оборудования. Маленькие и средние - энергетические компании теперь могут получить доступ к высокому - конечным производственным возможностям без необходимости вносить значительные инвестиции благодаря Chuangxiang 3D «Металлическая 3D -печать как сервисная платформа»; Технология Siemens и Platinum сотрудничала для разработки промышленной системы-, которая повышает выход печати с 68% до 92%, позволяет анализировать мультифизические сцепления и включает в себя независимое программное обеспечение для моделирования процесса. Традиционное энергетическое оборудование для производства капитала разрушается этой услугой - ориентированного сдвига.