Rýchla výroba a presná oprava komplexných komponentov
Mnoho komponentov v energetických zariadeniach má zložité geometrické tvary a vnútorné štruktúry. Tradičné výrobné procesy majú pri výrobe týchto komponentov nielen dlhé cykly a vysoké náklady, ale môžu tiež čeliť problému predčasného dodávania náhradných dielov, ak je potrebné vymeniť kvôli poškodeniu. Technológia kovovej 3D tlače prijíma metódu formovania vrstvy podľa vrstvy, ktorá nevyžaduje formy a dokáže rýchlo vyrábať rôzne komponenty v tvare komplexu, čím výrazne skracuje výrobný cyklus komponentov.
Ako príklad berú vybavenie na extrakciu oleja, komponenty, ako sú vŕtacie kúsky a obežné kolesá bahenných čerpadiel, často zažívajú počas procesu vŕtania opotrebenie alebo poškodenie. Výmena týchto komponentov by tradične vyžadovala objednávanie od výrobcu a dlhá čakacia doba, čo by mohlo viesť k zastaveniu vŕtania a spôsobeniu výrazných ekonomických strát. Využitím technológie kovovej 3D tlače je možné požadované komponenty rýchlo vyrábať na mieste - alebo v neďalekých výrobných centrách, s včasnou výmenou a zníženým výpadkom. Podľa štatistík, v niektorých projektoch vŕtania ropy má použitie technológie kovovej 3D tlače na výrobu komponentov znížené prestoje zariadenia o 30% až 50%, čo výrazne znižuje straty spôsobené prestojmi.
Okrem toho sa môže kovová 3D tlač použiť aj na presnú opravu komponentov. Pre niektoré veľké a drahé komponenty energetického zariadenia, ako sú prevodovky pre veterné turbíny a tlakové nádoby reaktora pre jadrové elektrárne, keď dôjde k miestnemu poškodeniu, môže byť tradičnou metódou ich nahradiť ako celok, čo je mimoriadne nákladné. Technológia kovovej 3D tlače môže presne pridať materiály na opravu a obnoviť výkon komponentov na základe ich poškodenia. Táto metóda opravy má nielen nízke náklady, ale môže rozšíriť aj životnosť komponentov a znížiť dopyt po obstarávaní po nových komponentoch.
Ľahký dizajn znižuje zaťaženie a opotrebenie zariadenia
Technológia kovovej 3D tlače kombinovaná s optimalizáciou topológie a dizajnom štruktúry mriežky môže dosiahnuť ľahké komponenty energetických zariadení. Ľahký dizajn môže znížiť celkovú hmotnosť zariadenia, znížiť zaťaženie zariadenia počas prevádzky, čím sa zníži opotrebenie komponentov a poškodenie únavy a predĺži servisnú životnosť zariadenia.
V oblasti výroby veternej energie sú čepele, náboje a ďalšie komponenty veterných turbín relatívne ťažké, čo môže spôsobiť výrazný tlak na vežu a základ, ako aj zvýšiť zaťaženie komponentov prevodovky, ako sú prevodovky a generátory. Použitím technológie kovovej 3D tlače a algoritmov optimalizácie topológie, koreňových konektorov čepele, nábojov kolies a ďalších komponentov s optimálnymi štrukturálnymi tvarmi sú navrhnuté tak, aby odstránili zbytočné materiály a dosiahli ľahké. Napríklad spoločnosť veternej energie použila technológiu 3D tlače na výrobu koreňových konektorov čepele, ktorá znížila hmotnosť približne o 25% v porovnaní s tradičnými vyrobenými konektormi. To nielen znižuje výstavné náklady veže a základu, ale tiež znižuje opotrebenie komponentov prevodovky, ako sú prevodovky, a znižuje frekvenciu údržby a náklady na zariadenie.
Ľahký dizajn má tiež veľký význam v leteckých energetických zariadeniach, ako sú konzoly solárnych panelov pre satelity a komponenty tepelného riadiaceho systému pre kozmickú loď. Zníženie hmotnosti týchto komponentov môže zvýšiť užitočné zaťaženie satelitu, nižšie náklady na spustenie a tiež znížiť riziko opotrebenia a zlyhania zariadenia v vesmírnom prostredí, predĺžiť životnosť zariadenia a znížiť náklady na údržbu.
Prispôsobená výroba tak, aby vyhovovala špeciálnym potrebám a znížila poruchy
Aplikačné scenáre v oblasti energetiky sú rozsiahle a energetické vybavenie v rôznych regiónoch a prevádzkové podmienky majú osobitné požiadavky na výkon a štruktúru komponentov. Tradičné výrobné procesy zvyčajne prijímajú veľké výrobné režimy -, ktoré je ťažké splniť tieto prispôsobené potreby, čo vedie k zariadeniu, ktoré sa počas skutočnej prevádzky nemusia prispôsobiť pracovným podmienkam, čím sa zvýši pravdepodobnosť zlyhania a nákladov na údržbu.
Technológia kovovej 3D tlače má vysokú flexibilitu a prispôsobenie prispôsobenia a môže rýchlo vyrábať komponenty personalizovaných energetických zariadení podľa špecifických potrieb zákazníkov. Napríklad pri vývoji morskej energie predstavuje vysoká slanosť, vlhkosť a mikrobiálna erózia morskej vody extrémne vysoké požiadavky na odolnosť voči korózii zariadenia. Prostredníctvom technológie kovovej 3D tlače je možné zvoliť kovové materiály s vynikajúcou odolnosťou proti korózii a prispôsobený návrh komponentov zariadení sa môže vykonávať na základe charakteristík morského prostredia, ako je napríklad zvýšenie hrúbky steny komponentov, optimalizácia procesov povrchovej liečby atď., Na zlepšenie spoľahlivosti a životnosti komponentov v morských prostrediach, zníženie zlyhania a nákladov na údržbu spôsobenú koróziou.
Pre niektoré malé alebo špeciálne - účelové energetické zariadenia, ako sú mikro turbín v distribuovaných systémoch výroby veternej energie a špeciálnych výmenníkov tepla v geotermálnej výrobe energie, môže 3D tlač prispôsobiť a vyrábať malé, efektívne a prispôsobivé komponenty podľa ich špecifických požiadaviek na inštalačný priestor a výkonnostné požiadavky. Táto výrobná metóda môže lepšie uspokojiť skutočné prevádzkové potreby vybavenia a znížiť náklady na zlyhania a opravy spôsobené nezodpovedajúcimi komponentmi.
Optimalizovať využitie materiálu a znížiť náklady na zásoby
V tradičnej výrobe energetických zariadení, aby sa uspokojilo potreby rôznych komponentov, je potrebné si rezervovať veľké množstvo surovín a zásob komponentov. To nielenže spotrebúva veľké množstvo finančných prostriedkov, ale tiež zvyšuje náklady a riziko riadenia zásob. Technológia kovovej 3D tlače môže presne používať materiály podľa skutočných potrieb, čím sa znižuje odpad z materiálu.
V procese 3D tlače môžu počítače presne vypočítať požadované množstvo materiálu na základe troch - rozmerového modelu komponentov a dosiahnuť výrobu dopytu -. V porovnaní s tradičnou subtraktívnou výrobou sa môže miera využitia materiálu kovovej 3D tlače zvýšiť o viac ako 30% -50%. Napríklad pri výrobe komplexných kovových konštrukčných komponentov si tradičné metódy môžu vyžadovať rozsiahle rezanie väčšieho kovového prázdneho slepého bloku, zatiaľ čo 3D tlač dokáže priamo stohovať požadovaný tvar z prášku alebo drôtu, čo výrazne znižuje odpad z materiálu.
Medzitým, kvôli schopnosti kovovej 3D tlače dosiahnuť rýchlu výrobu a prispôsobenú výrobu, môžu podniky znížiť inventár komponentov. Stačí si rezervovať niektoré základné suroviny a potom pokračovať s výrobou -, keď existuje dopyt po komponentoch. To môže znížiť náklady na zásoby, minimalizovať zamestnanie kapitálu a stratu materiálu spôsobené nevybavením zásob.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3D - tlače/aditív