Ako môže kovová 3D tlač podporovať globálnu výrobu energetických zariadení?

Skok z prototypovej výroby do rozsiahlej výroby je technologický prielom.
Rozsiahle aplikácie v oblasti energetických zariadení boli umožnenékovová 3D tlačTechnológia, ktorá prekonala obmedzenia včasného overovania prototypu. Vo svojom berlínskom zariadení v Nemecku, Siemens Energy, špičkový výrobca energetických zariadení na celom svete, nainštaloval 90 kovových 3D tlačiarní priemyselného stupňa, čo jej umožnilo vyrábať viac ako 400 rôznych druhov častí, ktoré spĺňajú požiadavky na hromadnú výrobu. Jeden z nich, horák plynových turbín, používa 3D tlač na kombináciu 13 zváraných prvkov do jednej časti, čím sa jeho životnosť trikrát zvýšila a znížila sa výrobný cyklus o 60%. K tomuto technologickému pokroku viedlo vývoj dvoch kľúčových procesov, usmerňovaného ukladania energie (DID) a topenia práškového lôžka (PBF):
Postup PBF: Spaľovacie komory na báze zliatiny na báze niklu so zložitými kanálmi vnútorného prietoku sa môžu vyrábať pomocou technológie selektívneho laserového topenia (SLM). Účinnosť plynových turbín sa zvyšuje o 1,2 percentuálneho bodu s priemerom chladiaceho kanála iba 0,5 milimetrov.
Proces DID: Masívne tlakové nádoby s priemerom 900 milimetrov a výšky 1600 milimetrov bola úspešne vytlačená fínskou spoločnosťou Andritz pomocou výroby ADDITIVE (WAAM). V porovnaní s konvenčnými metódami kovania šetrí 40% materiálov a má tlakovú schopnosť 111 barov. Prešiel tiež štandardným testom EN 13445-3.
Kolaboratívna kreativita materiálovej vedy je hnacou silou technologického pokroku. Spoločnosť Siemens Energy schválila viac ako 400 kovových výrobkov, ktoré sú vhodné pre energetický sektor, ako je ľahká zliatina hliníka Alsi10MG, zliatina hliníka ALSI10MG, vodíková zliatina 316L z nehrdzavejúcej ocele a vodítko na báze niklu IN718. Rozsiahla adaptácia týchto materiálov na technológiu 3D tlače zaručuje spoľahlivosť energetických zariadení v drsnom prevádzkovom prostredí.
Globálna výroba: reštrukturalizácia dodávateľského reťazca energetických zariadení
Geografické obmedzenia tradičnej výroby kovu sa prerušujú 3D tlačou, ktorá tiež podporuje posun vo výrobe energetických zariadení smerom k modelu „Distributed Manufacturing+Global Collaboration“. Tento proces bol určený intervenciou priemyselných fondov: Chróm prvkov vytvorením automatizovanej výrobnej základne v Európe s priemyselnými financiami, spoločnosť Laibo 3D kovová tlačová spoločnosť dosiahla agilný dodávateľský reťazec „miestnej výroby, miestnej dodávky“ dodávaním palivových trysiek z zliatiny titánu pre Airbus A350 XWB. Tento model má tri hlavné výhody:
Lokalizovaná reakcia: Aby pomohla britskému cyklistickému tímu vyhrať zlato na olympijských hrách, Renishaw s nimi spolupracoval na výrobe kľuky na bicykli z zliatiny titánu, ktorý bol navrhnutý cez 48 hodín rýchlej iterácie v londýnskom zariadení. V energetickom priemysle sa napodobňujú podobné modely. Napríklad spoločnosť GE Renewable Energy zriadila v Brazílii 3D tlačové centrum v Brazílii na dodávku častí údržby čepele pre susedné veterné farmy v Južnej Amerike.
Zjednodušenie dodávateľského reťazca: ArcelorMittal a TheSteelprinters spolupracovali na vytvorení piatich výstupných dýzy, ktorá redukuje konvenčný 5-mesačný výrobný cyklus na tri týždne a osemkrát zvyšuje obrat zásob. Logistické náklady na medzinárodné operácie sa touto výrobnou stratégiou „Zero Inventory“ výrazne znižujú.
Štandardizované technologické požiadavky: Aby sa zaručila rovnomernosť výkonu produktu na niekoľkých výrobných základniach, Yijia 3D a LEAP 71 prijali štandard ISO/ASTM 52900 pre kontrolu kvality v ich raketovom rakete 200K. Medzinárodná organizácia pre štandardizáciu (ISO) bude ďalej odstránená prekážkami v oblasti technického obchodu prostredníctvom vývoja špecializovaného štandardu pre 3D tlačové energetické vybavenie.
Prechod energie: Pokroky v zariadení poháňané 3D tlače
Kovová 3D tlač sa vyvíja ako primárna technológia umožňujúca inováciu zariadení v špičkových odvetviach, ako je jadrová energia, vodíková energia a zachytenie uhlíka.
Zariadenie na zachytávanie uhlíka: Mechanický filter vytvorený v partnerstve medzi 3D systémami a AirCapture, ktorý dosahuje 95% účinnosť zachytenia zvýšením kontaktnej plochy oxidu uhličitého o 20-krát pomocou biomimetického návrhu prietokového kanála podobného stromom. Tradičná výroba nie je schopná vytvoriť túto štruktúru; Iba prídavná výroba môže prekonať obmedzenia flexibility dizajnu.
Zariadenie pre vodík: Podporná štruktúra voštinovej podšívky z altánovej zliatiny Platinum Power vodíkovej nádrže znižuje hmotnosť o 35% pri udržiavaní húževnatosti s nízkou teplotou -253 stupňov, čím sa odstraňuje prekážky komercializácie nákladných automobilov s vysokými dusníkmi vodíka.
Časti jadrovej energie: Huashu „Hualong One“ zahŕňa mechanizmus hnacieho prvku riadiacej tyče vyrobený z zliatiny kobalt-chromium, ktorý prelomí monopoly zahraničných technológií znížením faktora koncentrácie stresu o 40% prostredníctvom optimalizácie topológie a splnením požiadavky 60-ročnej životnosti.
Prostredníctvom overovacej slučky digitálneho dizajnu sa môžu rýchlo iterovať prispôsobené riešenia, ktoré sa prispôsobujú rôznym energetickým scenárom, a urýchľujú transformačný cyklus nových technológií z laboratória na industrializáciu. Tieto kreatívne prípady zdôrazňujú osobitnú hodnotu kovovej 3D tlače v oblasti energetických zariadení.