Kokia yra metalo 3D spausdinimo technologijos plėtros tendencija energetikos pramonėje?

1, novatoriškas painiavos branduolinės energijos komponentų gamybos ir pertvarkymo plėtra ir pertvarkymas
Medžiagos našumo ir gamybos tikslumo reikalavimai branduolinės energijos įrangai yra gana dideli, o sudėtingi struktūriniai komponentai yra sudėtingi standartiniams būdams, kuriuos reikia pasiekti. Sukraunant metalinių miltelių sluoksnį pagal sluoksnį,Metalo 3D spausdinimasTechnologija gali atlikti integruotą kritinių dalių, tokių kaip degalų strypo mazgai, garų generatoriai ir branduolinio reaktoriaus slėgio indai, formavimas. Tai labai sumažina suvirinimo sąnarių skaičių, tuo pačiu padidindama konstrukcinį stiprumą ir sandarinimą. Pvz. Tai padidino įtrūkimo - jautrių medžiagų spausdinimo išeigą nuo 65% iki 92%, ir siūlo patikimą sprendimą gaminti branduolinės energijos komponentus.
Reikia skubiai gaminti senus komponentus, nes branduolinės energetikos įranga turi dideles eksploatavimo ir priežiūros išlaidas. Sujungus su gradiento medžiagų spausdinimo technologija, metalinė 3D spausdinimo technologija gali greitai atkurti sulaužytus komponentus per atvirkštinę inžineriją, todėl funkcinis remontas ir našumo patobulinimai. Pavyzdžiui, integruota branduolinės energijos pagrindinių vamzdynų formavimo technologija, sukurta bendradarbiaujant su „China General“ branduolinės energijos korporacija, sumažina - svetainės suvirinimą 90%, o eksploatavimo ir priežiūros išlaidos - 40%, supaprastindama įprastą struktūrą, kuriai reikia 127 dalių, kad būtų galima surinkti į vieną kūrinį.
2, Vandenilio energijos sektorius: dvigubas esminio komponento efektyvumo ir efektyvumo padidėjimas
Pramoninėje grandinėje, kurioje yra elektrolitinės ląstelės, kuro elementai, vandenilio laikymo rezervuarai ir kita įranga, vandenilio energija turi labai didelius reikalavimus, susijusius su medžiagų laidumu, atsparumu korozijai ir lengvam. Per topologijos optimizavimo projektą, metalo 3D spausdinimo technologija gali įtraukti temperatūros jutiklio tvirtinimo skylutes, vandenilio difuzijos skylutes ir serpentino srauto kanalus į kuro elementų bipolines plokšteles, padidindama degalų elementų kamino galios tankį 25%, o vandenilio sunaudojimo greitį - 15%. Pavyzdžiui, „Toyota Mirai“ kuro elementų kamino bipolinės plokštelės gaminamos naudojant 3D spausdinimą, o tai ne tik pašalina daugiau nei 200 atskirų srauto kanalo formų poreikį, bet ir sumažina kamino tūrį 30%, o jo pradžioje - iki temperatūros iki –30 laipsnių.
Metalo 3D spausdinimas gali būti naudojamas norint sukurti lengvus, labai patvarius, aukštus - slėgio vandenilio laikymo rezervuarus. Vandenilio laikymo rezervuarų svoris gali sumažėti 40%, o gniuždymo stipris padvigubėja, naudojant titano lydinio ar aukštos entropijos lydinio medžiagas kartu su biomimetinės gardelės struktūros konstrukcija. Be to, elektrolitinių ląstelių elektrodų plokštės ir diafragmos rėmai, elektrolitų srauto kanalo optimizavimas ir vandenilio generavimo efektyvumas gali būti pasiektas naudojant 3D spausdinimo technologiją.
3, atsinaujinančios energijos sektorius: efektyvumas ir kaina - mažinant fotoelektros ir vėjo įrangos patobulinimus
Vėjo turbinos ašmenų optimizavimas aerodinaminis ir mažinimas yra būtinas norint padidinti energijos gamybos efektyvumą. Optimizuodama topologiją, metalo 3D spausdinimo technologija gali sukelti sudėtingus struktūrinius elementus, tokius kaip žingsnio guoliai ir ašmenų šaknų jungtys, kartu naudojant mažiau medžiagos ir padidindama nuovargio atsparumą. Pavyzdžiui, „Vestas“ klijų purškimas - pagamino 100 metrų lygio vėjo turbinos ašmenų šaknų jungtis, 66% svorio sumažėjimas ir 65% tūrio sumažėjimas, išlaikant atsparumą nuovargiui. Tai lėmė 18% sumažėjusį ašmenų pradinį sukimo momentą ir 3,2% padidėjo kasmetinėje energijos gamyboje.
Saulės skydų laikikliai ir sekimo sistemos gali būti gaminamos naudojant metalinę 3D spausdinimo technologiją fotoelektros pramonėje. Nors 3D spausdinimas gali atlikti integruotą liejimą, o tai sumažina dalių ir surinkimo procesų kiekį, tradiciniai laikikliai turi būti pagaminti naudojant tokius metodus kaip štampavimas ir suvirinimas. Pavyzdžiui, orai - atsparūs plieniniai milteliai, naudojami atspausdinant saulės laikiklį, kurį „Bering 3D“, skirtas atokiems Afrikos regionams, pašalina kryžminio - pasienio gabenimo ir laikymo poreikį, iškirpdamas vienos sistemos anglies pėdsaką 45% ir pagreitinant montavimo ciklą 70%.
4, akumuliatoriaus medžiagos inovacijos ir struktūrinis optimizavimas energijos kaupimo sektoriuje
Inovacijos elektrodų medžiagose ir elektrolituose yra būtinos norint pagerinti kietųjų - būsenos ir ličio - jonų baterijų našumą. Tikslai valdant mikro - nano lygį, metalo 3D spausdinimo technologija gali sukurti elektrodus su trimis - matmenų porėtomis architektūromis, padidindama aktyvių medžiagų pakrovimą ir padidinant jonų transporto efektyvumą. Pavyzdžiui, silicio - pagrįstų neigiamų elektrodų poringumas, pavyzdžiui, 3D spausdinimo technologija, gali būti reguliuojami nuo 60% iki 80%. Tai žymiai sumažina apimties išplėtimo problemą įkrovimo ir iškrovimo metu ir daugiau nei trigubai padidėja akumuliatoriaus talpa.
Be to, lengvus akumuliatorių pakuotės konstrukcinius elementus gali gaminti metalinė 3D spausdinimas. Derinant biomimetinių grotelių architektūrą su aliuminio ar magnio lydinio medžiagomis, akumuliatoriaus svoris gali sumažinti 30% ir du kartus padidinti jo atsparumą smūgiui. Pavyzdžiui, naudojant 3D spausdinimo technologiją, nauja energetinių transporto priemonių įmonė galėjo integruoti važiuoklę, pagerinti transporto priemonės tvirtumą, sumažinti suvirinimo procedūras ir padidinti akumuliatorių paketo integraciją 40%, o visa tai padidino važiavimo diapazoną 15%.
5, Pramoninės ekologijos ir integracijos technologijos atstatymas
Robotai, daiktų internetas, dirbtinis intelektas ir kitos technologijos ateityje bus glaudžiai įtrauktos į metalo 3D spausdinimo technologiją, kad palaikytų automatizavimo ir intelekto keitimą energijos įrangos gamyboje. Pavyzdžiui, intelektuali „Platinum Technology“ proceso biblioteka, kurioje yra daugiau nei 100 000 medžiagų rinkinių, gali sukurti geriausią spausdinimo sprendimą vienu paspaudimu ir naudoti AI kelio planavimo sistemą, kad sumažintų laužo greitį 30%. Paskirstyto gamybos metodas taip pat taps populiaresnis, naudodamas debesų platformas, skirtas susieti regioninius gamybos mazgus ir pasaulinius projektavimo išteklius, kad būtų galima atlikti „vietinį spausdinimą, pasaulinį pasiskirstymą“, kuris dar labiau sumažins atsargų sąnaudas ir sutrumpins tiekimo grandinės ciklą.
Metalo 3D spausdinimas padės energetikos sektoriui sukurti integruotą „Medžiagų įrangos paslaugų“ ekosistemą, kalbant apie pramoninę ekologiją. Pavyzdžiui, sferinio titano lydinio miltelių vystymasis, pavyzdžiui, „Bolite“ ir „Xi'an“ burlaivio metalas, labai padidina srautą ir palengvina didesnį tikslumo spausdinimą; Abi kompanijos taip pat kartu kuria pramoninio metalo 3D spausdinimo sprendimus su „Siemens“, įtraukia į - namų proceso modeliavimo programinę įrangą ir palengvina daugiafunkcinę lauko jungimo analizę. Šis vertikalios integracijos modelis paspartins technologijų priėmimą ir sumažins kliūtį patekti į sektorių.
6, Ekologinė gamyba ir tvarus augimas
Metalo 3D spausdinimo technologija gali pasiekti daugiau nei 90%medžiagų panaudojimo greitį, tai yra tris kartus didesnė nei įprastų metodų ir žymiai sumažina gamybos išteklių atliekas. Anglies išmetimas raketų paleidimo fazių metu buvo tiesiogiai sumažintas naudojant „Platinum Technology“ raketų variklio traukos kamerą, pavyzdžiui, todėl, kad tradiciniuose procesuose buvo padidėjęs medžiagų panaudojimo greitis nuo 15% iki 92%, o 60% sumažėjo atskirų dalių svoris. Miltelių patikros ir regeneravimo sistemų naudojimas padidino metalo miltelių atkūrimo greitį iki 95% ir sumažėjo aplinkos tarša gamybos proceso metu. Be to, įrangos energijos suvartojimą galima sumažinti 20%, optimizuojant lazerio efektyvumą ir šiluminio valdymo schemas.