Làm thế nào có thể in 3D kim loại có thể thúc đẩy việc sản xuất thiết bị năng lượng toàn cầu?

Một bước nhảy vọt từ sản xuất nguyên mẫu đến sản xuất quy mô lớn - là một bước đột phá công nghệ.
Lớn - Các ứng dụng tỷ lệ trong lĩnh vực thiết bị năng lượng đã được thực hiện bằng cáchin 3D kim loạiCông nghệ, đã khắc phục các ràng buộc của xác minh nguyên mẫu sớm. Tại cơ sở Berlin của mình ở Đức, Siemens Energy, một nhà sản xuất thiết bị năng lượng hàng đầu trên toàn thế giới, đã cài đặt 90 máy in 3D kim loại cấp công nghiệp -, cho phép nó sản xuất hơn 400 loại các bộ phận khác nhau đáp ứng các yêu cầu sản xuất hàng loạt. Một trong số đó, đầu đốt tuabin khí, sử dụng in 3D để kết hợp 13 phần tử hàn thành một phần, tăng 60%thời gian phục vụ của nó và giảm 60%chu kỳ sản xuất. Sự phát triển của hai quá trình chính, lắng đọng năng lượng theo hướng (DED) và tan chảy giường bột (PBF), là điều dẫn đến sự tiến bộ công nghệ này:
Quy trình PBF: Niken - Các buồng đốt hợp kim dựa trên các kênh dòng chảy bên trong phức tạp có thể được sản xuất bằng công nghệ tan chảy laser chọn lọc (SLM). Hiệu suất tuabin khí được tăng 1,2 điểm phần trăm với đường kính kênh làm mát chỉ 0,5 mm.
Quá trình DED: Một tàu áp lực lớn có đường kính 900 mm và chiều cao 1600 mm đã được công ty Phần Lan Andritz in thành công bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia ARC (WAAM). So với các phương pháp rèn thông thường, nó tiết kiệm 40% vật liệu và có khả năng áp suất là 111 bar. Nó cũng đã vượt qua bài kiểm tra tiêu chuẩn EN 13445-3.
Sự sáng tạo hợp tác của khoa học vật liệu là động lực thúc đẩy những tiến bộ công nghệ. Siemens Energy đã phê duyệt hơn 400 sản phẩm kim loại phù hợp với lĩnh vực năng lượng, chẳng hạn như hợp kim nhôm Alsi10mg nhẹ, hydro Embittnession - STAINLESTENT ORTAINLION STAIN Các vật liệu này thích nghi rộng rãi với công nghệ in 3D đảm bảo độ tin cậy của thiết bị năng lượng trong môi trường vận hành khắc nghiệt.
Sản xuất toàn cầu: Tái cấu trúc chuỗi cung ứng cho thiết bị năng lượng
Các hạn chế địa lý của sản xuất truyền thống kim loại đang bị phá vỡ bởi in 3D, điều này cũng khuyến khích sự thay đổi trong sản xuất thiết bị năng lượng theo hướng mô hình "Sản xuất phân tán+toàn cầu". Quá trình này đã được tăng cường bởi sự can thiệp của các quỹ công nghiệp: yếu tố crom bằng cách thành lập một cơ sở sản xuất tự động ở châu Âu với tài chính công nghiệp, công ty in kim loại 3D Laibo đã đạt được chuỗi cung ứng Agile của "sản xuất địa phương, giao hàng địa phương" bằng cách cung cấp vòi phun nhiên liệu hợp kim titan cho AirBus A350 XWB. Có ba lợi ích chính cho mô hình này:
Phản hồi cục bộ: Để giúp đội đua xe đạp Anh giành được vàng tại Thế vận hội, Renishaw đã làm việc với họ để sản xuất một chiếc xe đạp xe đạp hợp kim Titanium được thiết kế qua 48 giờ lặp nhanh trong cơ sở London. Trong ngành công nghiệp năng lượng, các mô hình tương tự đang được bắt chước. Ví dụ, GE Renewable Energy đã thiết lập một trung tâm dịch vụ in 3D ở Brazil để cung cấp các bộ phận bảo trì lưỡi cho các trang trại gió lân cận ở Nam Mỹ.
Hợp lý hóa chuỗi cung ứng: ArcelorMittal và The thsteelprinters đã hợp tác để tạo ra năm vòi phun đầu ra, giúp giảm chu kỳ sản xuất 5 tháng thông thường xuống còn ba tuần và tăng doanh thu hàng tồn kho tám lần. Các chi phí hậu cần của các hoạt động quốc tế bị giảm đáng kể bởi chiến lược sản xuất "không tồn kho" này.
Yêu cầu công nghệ được tiêu chuẩn hóa: Để đảm bảo tính đồng nhất trong hiệu suất sản phẩm trên một số cơ sở sản xuất, Yijia 3D và Leap 71 đã áp dụng tiêu chuẩn ISO/ASTM 52900 để kiểm soát chất lượng trong bộ đẩy tên lửa 200kn của họ. Các trở ngại thương mại kỹ thuật sẽ được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) loại bỏ thêm thông qua việc phát triển một tiêu chuẩn chuyên dụng cho thiết bị năng lượng in 3D.
Chuyển đổi năng lượng: Những tiến bộ trong thiết bị được điều khiển bởi in 3D
In kim loại 3D đang phát triển như là công nghệ cho phép chính cho đổi mới thiết bị trong việc cắt - các ngành công nghiệp cạnh như năng lượng hạt nhân, năng lượng hydro và thu carbon.
Thiết bị chụp carbon: Một bộ lọc cơ học được tạo ra trong quan hệ đối tác giữa các hệ thống 3D và máy bay đạt được hiệu quả chụp 95% bằng cách tăng diện tích tiếp xúc carbon dioxide lên 20 lần bằng cách sử dụng cây sinh học - như thiết kế kênh dòng chảy. Sản xuất truyền thống không thể tạo ra cấu trúc này; Chỉ sản xuất phụ gia mới có thể vượt qua các ràng buộc của tính linh hoạt thiết kế.
Thiết bị cho Hydrogen: Cấu trúc hỗ trợ tổ ong của lớp lót chứa hydro của Power Power Power Power giảm trọng lượng giảm 35% trong khi vẫn duy trì độ bền nhiệt độ thấp của - 253 độ, loại bỏ các rào cản đối với thương mại hóa xe tải hạng nặng hydro.
Các bộ phận của năng lượng hạt nhân: Huashu "Hualong One" bao gồm cơ chế truyền động thanh điều khiển được làm bằng hợp kim calbalt - vượt qua các độc quyền công nghệ nước ngoài bằng cách giảm 40% yếu tố tập trung căng thẳng thông qua tối ưu hóa cấu trúc liên kết và đáp ứng yêu cầu của tuổi thọ 60 năm.
Thông qua một vòng xác minh in thiết kế kỹ thuật số, các giải pháp tùy chỉnh thích ứng với các kịch bản năng lượng khác nhau có thể được lặp lại nhanh chóng, tăng tốc độ chuyển đổi của các công nghệ mới từ phòng thí nghiệm sang công nghiệp hóa. Những trường hợp sáng tạo này nêu bật giá trị đặc biệt của in 3D kim loại trong lĩnh vực thiết bị năng lượng.