1. Материальная революция: от «субтрактивного производства» до «точного укладки»
Форгинга, литья и обработки являются примерами вычищенных методов, которые используются для изготовления традиционного энергетического оборудования. Эти процессы обычно используют менее 30% материала. Например, традиционные процессы фрезерования должны удалять 95% заготовки титановых сплавов для изготовления турбинных лезвий для авиационных двигателей. Platinum Lite, с другой стороны, использует технологию селективного лазерного плавления (SLM) для изготовления лезвий титанового сплава, что увеличивает использование материалов от 10% до 20% до более 90% и делает каждую часть на 20% легче. Многие компании в энергетическом секторе использовали этот подход «на - рост».
GE делает Nickel - на основе высокого уровня - Части камеры сгорания сплава сплава для газовых турбин с использованием технологии плавления электронного луча (EBM), которая сокращает количество материала, используемого на 60%. В то же время 12 отдельных элементов собираются вместе, чтобы создать одну целую структуру, которая сокращает время сборки на 80%.
Vestas использует топологию оптимизированную 3D -печатную алюминиевую сплавные соединители в своем ветроэнергетическом оборудовании. Эти разъемы на 35% легче обычных, но столь же сильны. Они также сокращают выбросы углекислого газа на 12 тонн в год для каждой ветряной турбины.
Westinghouse Electric произвела 3D -печатную трубку циркония сплавного сплава для ядерного энергетического оборудования. Конструкция структуры решетки этой трубки делает охлаждение более эффективным на 15% и снижает вероятность того, что микротрещины, которые произойдут во время стандартной сварки на 90%.
2. Технологические инновации: от «длительного процесса» до «короткой цепочки»
Создание традиционного энергетического оборудования занимает от 12 до 15 шагов, например, изготовление плесени, теплообразование и обработка поверхности. Металлическая технология 3D -печати, с другой стороны, сокращает процесс до 3-5 шагов. Это изменение наиболее заметно в коммерческой аэрокосмической промышленности:
Blue Arrow Aerospace заставляет инжекторы Thrust Camber с использованием технологии SLM, которая сокращает обычный 6-месячный производственный цикл до 15 дней и экономит 2 миллиона юаней на расходы на разработку плесени.
Оборудование для хранения и перемещения водорода: 3D - титанового сплава,- Он также использует на 55% меньше энергии.
Исландия Geothermal Company использует технологию лазерной ближней формы (линзы) для исправления турбинных роторов. Это стоит только 30% от того, что это стоило бы покупать новые детали, и сокращает время обслуживания с 21 дня до 72 часов.
3. Прорыв дизайна: от «опыта» до «обеспеченных» металлической технологии 3D -печати «Metal» разбила границы традиционного производства, когда дело доходит до сложности проектирования. Сочетая алгоритмы генеративного проектирования и технологию оптимизации топологии, он создал новое поколение эффективного энергетического оборудования:
Система охлаждения, которая может измениться: Siemens Energy добавляет 3D - печатные сложные каналы внутреннего охлаждения в лопасти газовых турбин. Это сокращается по потоку охлаждающего воздуха на 30% и повышает тепловую эффективность на 1,2 процентных пункта. Каждая единица сокращает выбросы углекислого газа более чем на 5000 тонн в год.
Использование структуры решетки: Институт инженерии процессов, Китайская академия наук, произвела 3D - напечатанный пористый титановый теплообменник, который сокращает потерю тепла на 25% в системах генерирования солнечной тепловой энергии и повышает общую эффективность системы до 82%.
Создание градиентных материалов: вкладыш камеры сгорания титана/алюминия камера сгорания материалов, изготовленный Северо -западным политехническим университетом, использует технологию SLM для непрерывно изменять свой состав. Он имеет коэффициент термического расширения 0,1% при высокой температуре 1200 градусов и длится три раза дольше, чем традиционные материалы.
4. Циркулярная экономика: переход от «линейного потребления» к «регенерации закрытого петли»
Для энергетической промышленности технология Metal 3D -печати создала закрытую - цикл экосистемы «Материалы продуктов отходов».
Утилизация старых деталей: Интеллектуальный союз Hebei Iron and Steel Intelligent имеет метод для переработки металлического порошка, который может повысить скорость восстановления 3D - печатные части титановых сплавов, которые были выброшены до 98%. Производительность переработанного порошка соответствует критериям ASTM F3001. Каждая тонна переработанного порошка может сократить добычу первичной руды на 12 тонн.
Использование краевого материала: Система автоматического восстановления Platinum Technology Technology возвращает более 95% порошка, используемого для изготовления аэрокосмических деталей, что снижает стоимость порошка на компонент на 40%.
Сотрудничество между отраслями промышленности: BMW Group и EOS работают вместе, чтобы превратить титановые сплавные чипы, используемые в автомобильной промышленности в сырье для крепежных элементов ветроэнергетики. Это создает циркулярную отрасль, которая может обрабатывать 200 тонн материала в год.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - printing/titanium - slm - 3d-printing-stand.html