Разбиване на ограниченията на традиционното производство и ускоряване на доставката на прототип
Традиционните производствени процеси имат много ограничения при създаването на прототипи на енергийно оборудване. Вземайки леенето като пример, създаването на сложен метален прототип изисква първо проектиране и производство на форми, което е не само-отнемащо време, но и скъпо. Проектирането и производството на матрици изискват професионални техници и сложно оборудване и след като производството на матрицата е завършено, ако дефектите в дизайна трябва да бъдат модифицирани, матрицата трябва да бъде преработена, което допълнително удължава цикъла на разработка. Въпреки че механичната обработка може да произведе някои прости метални части, е трудно или дори невъзможно да се обработват прототипи на енергийно оборудване със сложни вътрешни структури или неправилен външен вид.
Металният 3D печат напълно се освобождава от ограниченията на формите. Базира се на принципа на "дискретно подреждане" и директно контролира подреждането слой по слой на метален прах или тел чрез компютърни цифрови модели, без необходимост от сложен дизайн на матрицата и производствени процеси. Това означава, че времето за преход от проектиране до производство на прототип е значително намалено. При разработването на нов тип слънчев колектор, инженерите проектираха колекторна плоча с уникална структура на канала за потока, което може да отнеме седмици или дори месеци, за да се направят форми и прототипи, използвайки традиционни процеси. Чрез използването на метална 3D технология за печат е необходимо само да се въведе проектираният дигитален модел в печатащото устройство и в рамките на няколко дни могат да бъдат произведени метални прототипи с висока-прецизност, което позволява на екипа за научноизследователска и развойна дейност да тества и оцени дизайна по-бързо.
Осъществете формирането на сложни структури и съдействайте за иновативна проверка на дизайна
Енергийното оборудване често трябва да работи в сложни работни среди. За да подобрят производителността и ефективността на оборудването, дизайнерите непрекъснато търсят по-сложни и оптимизирани структури. Въпреки това традиционните производствени процеси са изправени пред значителни предизвикателства при постигането на тези сложни структури. Например, в областта на генерирането на вятърна енергия, за да се подобри аеродинамичното представяне и ефективността на генериране на енергия на лопатките на вятърните турбини, дизайнерите се надяват да произвеждат лопатки със сложни извити повърхности и вътрешни усилващи структури. Трудно е да се произвеждат точно прототипи на остриета с толкова сложни структури, като се използват традиционни техники, което ограничава иновациите в дизайна.
Технологията за 3D печат на метал има изключително голяма свобода на проектиране и може лесно да постигне интегрирано формоване на сложни структури. Независимо дали става дума за вътрешна пореста структура, сложни канали за поток или външни неправилни повърхности, всички те могат да бъдат произведени точно чрез метален 3D печат. При разработването на нови горивни касети за ядрен реактор дизайнерите са проектирали опори за горивни пръти със сложни вътрешни канали и специални форми за оптимизиране на охлаждащия ефект и ефективността на ядрената реакция на горивните пръти. Технологията за 3D печат на метали успешно създаде прототипи на тези сложни структури, позволявайки на екипи за изследване и развитие да извършват действителна физическа проверка на дизайни, да откриват и решават потенциални проблеми и да насърчават иновативното развитие на технологиите за ядрена енергия.
Намалете разходите за производство на прототип и подобрете икономиката на R&D
Проучването и разработването на енергийно оборудване обикновено изисква голямо количество инвестиции, от които разходите за производство на прототип са важна част. Традиционните производствени процеси изискват изработване на матрици, множество стъпки на обработка и т.н., което води до високи производствени разходи за прототипи. Освен това, ако дизайнът трябва да бъде модифициран на по-късен етап, формите и някои части трябва да бъдат преработени, което допълнително увеличава разходите. За някои малки енергийни компании или стартиращи фирми високата цена на прототипирането може да се превърне в пречка за научните изследвания и развитието.
Технологията за 3D печат на метал може ефективно да намали разходите за производство на прототип. Първо, той елиминира процеса на производство на матрицата, намалявайки разходите за проектиране, производство и поддръжка на матрицата. Второ, металният 3D печат може да формира сложни структури с едно движение, намалявайки стъпките на обработка и отпадъците от материали. Когато се разработват малки преносими енергийни устройства, използването на традиционни техники за създаване на прототипи може да изисква многократна обработка и сглобяване, което води до по-високи разходи. Металният 3D печат може директно да произвежда пълни прототипи, което значително намалява производствените разходи. В допълнение, благодарение на скоростта на металния 3D печат, екипът за научноизследователска и развойна дейност може да завърши повече итерации на дизайна за по-кратък период от време, подобрявайки ефективността на научноизследователската и развойна дейност и допълнително намалявайки разходите за научноизследователска и развойна дейност за единица прототип.
Поддържа многоматериален печат, за да отговори на различни изисквания за производителност
Изискванията за ефективност на материалите за енергийно оборудване варират значително в различните работни позиции. Например, в оборудването за извличане на масло, секцията на свредлото изисква материали с висока твърдост и устойчивост на износване, докато секцията на свредлото изисква материали с добра издръжливост и устойчивост на умора. Традиционните производствени процеси са много трудни за производство на многоматериални прототипи, обикновено изискващи сглобяване на части, направени от различни материали, което не само увеличава производствените трудности, но може също така да повлияе на цялостната производителност на прототипа.
Технологията за метален 3D печат поддържа многоматериален печат, което позволява прецизно разпределение на различни материали в рамките на един и същи прототип. Чрез превключване между различни метални прахове или жици по време на процеса на печат могат да бъдат произведени прототипи с градиентно представяне или многофункционални структури. При разработването на ново оборудване за разработване на морска енергия, за да се адаптира към сложните условия на стрес в морската среда, определени части от оборудването трябва да имат както висока якост, така и висока устойчивост на корозия. Технологията за 3D печат на метали може да комбинира сплави с висока-якост и устойчиви-на корозия сплави според изискванията на дизайна, за да произведе прототипи, които отговарят на различни изисквания за производителност, осигурявайки силна подкрепа за оптимизиране на производителността на енергийното оборудване.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-vehicle-parts.html