Може ли Metal 3D печат да промени производствения режим на енергийната индустрия?

Разработка на Leapfrog: Технологичен напредък от лаборатории до индустриални сайтове
Капацитетът наМетален 3D печатКомбинирането на дизайна и производството е основното му предимство. Докато металния 3D печат веднага превръща 3D цифровите модели във физически части чрез подреждане на метални прахове или проводници по слой, традиционното производство на енергийно оборудване налага сложни процедури, включително разработване на плесени, многопроцесова обработка, сглобяване и заваряване. Например, в ядрената енергийна промишленост, Националната лаборатория на Oak Ridge в Съединените щати демонстрира предимството на ефективността на технологията за отлагане на насочена енергия (DED) в производството на компоненти в сурови среди чрез завършване на прототип на основния реактор за три месеца, което би отнело две години за производството на конвенционални методи.
Технологичната итерация е преодоляла ранните ограничения по отношение на адаптивността на материала. Процесът на свързване на агент (BJT) успешно е отпечатал никел -, базиран на високите - Температурна алехи с плътност 99,5% чрез оптимизиране на параметрите на синтероване, отговарящи на високите - Изисквания за температурата на температурата на газовите турбини на 1200 градуса. Технологията за топене на електронни лъчи (EBM) може да обработва огнеупорни метали като волфрам и молибден, намалявайки производствения цикъл на епруветки с ядрено гориво с 60%. По -забележителна е системата за 3D печат на зеления лазерен метал, създадена от XIHE Additite, която ефективно произвежда основни части като електрически конектори и конструкции за разсейване на топлината на двигателя, преодолявайки техническата бариера на висока отразяваща способност на чисти медни материали и предлага наземни - разрушаване на термичното управление на електрическите задвижващи системи в нови енергийни превозни средства.
Краят на изменението на парадигмата в производството на енергия
Металният 3D печат решава въпроса „Невъзможният триъгълник“, който отдавна е засегнал конвенционалния енергиен сектор: постигане на баланс между разходите, ефективността и качеството. Чешката ядрена енергийна компания Š Koda JS използва голям метален 3D принтер за производство на 600 кг ядрен съдове за налягане на реактора за 48 часа, спестявайки 72% от времето в сравнение с традиционния процес на кастинг, по време на разрушаването на веригата за доставки, породено от Русия - Украйна. Енергийният бизнес може бързо да замени критичните компоненти на - сайта и да елиминира разчитането им на централизирани фабрики благодарение на тази концепция „Разпределено производство“.
Новите разработки в технологиите за възобновяема енергия са по -разрушителни. Със създаването на първата 3D отпечатана цифрова библиотека за вятърни турбини в историята, Wind Systems Vestas даде възможност на всички фабрики да използват принтера Markforged X7 въглеродни влакна, за да създадат еднакви конектори на острието. Чрез производството на повече от 100 000 броя годишно, процентът на отказ е намалял от 3,2% на 0,5%. Плоската структура на конвенционалните кристални силиконови слънчеви панели е една от границите на 3D печатната технология в областта на слънчевата енергия. Ефективността на улавяне на светлината на единица площ се повишава от 23%, като се използва дизайн на поддръжка, който наподобява биомиметично дърво. Когато се използва заедно с отпечатана ултра - технология за тънко стъкло, тя насърчава намаляване на 40% на теглото на слънчевия модул.
Системите за съхранение на енергия претърпяват микро революция
Влиянието на металния 3D печат върху енергийния сектор се простира далеч извън производството на големи компоненти поради способността му да променя микроструктурите, което натиска границите на технологията за съхранение на енергия. Изследователите могат точно да персонализират структурата на порите на литий - йонни електроди на батерията, използвайки селективна лазерна топене (SLM) технология, която ще утрои скоростта на зареждане; 3D - отпечатаният дизайн на канал за биполярни плочи в батериите на потока увеличава използването на електролит с 18% и надминава 45Wh/L в енергийната плътност на системата.
Иновацията в солидна - технологията на състоянието на батерията е още по -изумителна. Чрез регулиране на размера на междинните йонни канали, твърдият метод за печат на електролит 3D на състоянието, създаден в партньорство с 3D системи, а Toyota повишава проводимостта на йонната температура до 10ms/cm, съответстваща на тази на търговските течни електролити. Металният 3D печат е жизненоважен инструмент за преодоляване на физическите ограничения на технологията за съхранение на енергия, тъй като може да управлява структури от атомно ниво до макроскопично ниво.
Възстановяване на екосистемата и преобразуване на индустриалната верига
Преминаването на енергийния сектор от „икономията от мащаба“ към „икономии от обхвата“ се задвижва от метален 3D печат. Структурните компоненти на титанната сплав за големи битови самолети са произведени от Platinum Technology. Цикълът на доставка беше съкратен от 18 месеца до 3 месеца и броят на парчетата беше намален от 127 на 1 чрез дизайн на оптимизация на топологията. Производствената логика на "опростена сложна структура" може да се използва и за проектиране на енергийно оборудване, което е лек. General Electric използва метални 3D отпечатани ротори на турбокомпресор в офшорни маслени платформи, които повишават ефективността на компресорите за втечнен природен газ с 5 процентни пункта и намаляват теглото с 35% в сравнение с типичните ковани части.
Технологията стана още по -популярна поради появата на нови форми като производство на облак и лизинг на оборудване. Малките и средни - енергийни компании вече могат да имат достъп до високи възможности за производство на край-, без да се налага да правят значителни инвестиции благодарение на платформата „Метален печат на 3D като услуга на Chuangxiang 3D; Siemens и Platinum Technology си сътрудничат, за да разработят индустриална система -, която повишава печатащия добив от 68% до 92%, позволява анализ на мултифизично поле за свързване и включва независим софтуер за симулация на процеси. Капиталовите ограничения на традиционното енергийно оборудване се разбиват от тази услуга - ориентирана смяна.