1.
Biên tập, đúc và gia công là những ví dụ về các kỹ thuật trừ được sử dụng để tạo ra các thiết bị năng lượng truyền thống. Các quy trình này thường sử dụng ít hơn 30% vật liệu. Ví dụ, các quy trình phay truyền thống cần phải loại bỏ 95% phôi hợp kim Titanium để chế tạo lưỡi tuabin cho động cơ máy bay. Mặt khác, Platinum Lite sử dụng công nghệ nóng chảy laser (SLM) chọn lọc để tạo ra lưỡi hợp kim titan, làm tăng việc sử dụng vật liệu từ 10% đến 20% đến hơn 90% và làm cho mỗi phần nhẹ hơn 20%. Nhiều công ty trong lĩnh vực năng lượng đã sử dụng phương pháp sản xuất tăng trưởng nhu cầu "trên- này.
GE tạo ra niken - Cao dựa trên - Các bộ phận buồng đốt hợp kim nhiệt độ cho các tuabin khí sử dụng công nghệ nóng chảy chùm electron (EBM), cắt giảm lượng vật liệu được sử dụng bởi 60%. Đồng thời, 12 yếu tố riêng biệt được đặt cùng nhau để tạo ra một cấu trúc toàn bộ, cắt giảm thời gian lắp ráp xuống 80%.
Vestas sử dụng cấu trúc liên kết tối ưu hóa các đầu nối tháp hợp kim nhôm in 3D trong thiết bị điện gió của nó. Các đầu nối này nhẹ hơn 35% so với các kết nối thông thường nhưng cũng mạnh như vậy. Họ cũng cắt giảm lượng khí thải carbon dioxide 12 tấn mỗi năm cho mỗi tuabin gió.
Westinghouse Electric đã sản xuất một ống bọc hợp kim Zirconium in 3D cho thiết bị năng lượng hạt nhân. Thiết kế cấu trúc mạng của ống này giúp làm mát hiệu quả hơn 15% và cắt giảm cơ hội của các vicrocracks xảy ra trong quá trình hàn tiêu chuẩn 90%.
2. Đổi mới công nghệ: Từ "quá trình dài" đến "chuỗi ngắn"
Làm cho các thiết bị năng lượng truyền thống mất 12 đến 15 bước, như làm khuôn, xử lý nhiệt và xử lý bề mặt. Mặt khác, công nghệ in 3D kim loại, cắt giảm quy trình xuống còn 3 đến 5 bước. Sự thay đổi này là đáng chú ý nhất trong ngành hàng không vũ trụ thương mại:
Blue Arrow Aerospace sản xuất kim phun buồng lực sử dụng công nghệ SLM, giúp cắt giảm chu kỳ sản xuất 6 tháng thông thường xuống còn 15 ngày và tiết kiệm 2 triệu nhân dân tệ trong chi phí phát triển khuôn.
Thiết bị lưu trữ và di chuyển hydro: 3D của Linde Group - hợp kim titan được in cao - bể chứa hydro áp suất có cấu trúc mạng tinh thể sinh học làm tăng mật độ lưu trữ hydro lên 6,2WT%, cao hơn 40% so với các bể chứa thép thông thường. Nó cũng sử dụng năng lượng ít hơn 55% để thực hiện.
Công ty địa nhiệt Iceland sử dụng công nghệ Laser gần Net Shape (LENS) để sửa chữa các cánh quạt tuabin. Điều này chỉ có giá 30% so với chi phí để mua các bộ phận mới và việc cắt giảm thời gian bảo trì từ 21 ngày xuống còn 72 giờ.
3. Đột phá về thiết kế: Từ "Kinh nghiệm điều khiển" đến "Công nghệ in 3D kim loại" được trao quyền dữ liệu "đã phá vỡ giới hạn của sản xuất truyền thống khi nói đến sự phức tạp của thiết kế. Bằng cách kết hợp các thuật toán thiết kế tổng quát và công nghệ tối ưu hóa cấu trúc liên kết, nó đã tạo ra một thế hệ thiết bị năng lượng hiệu quả mới:
Hệ thống làm mát có thể thay đổi: Siemens Energy thêm 3D - được in các kênh làm mát nội thất phức tạp vào lưỡi tuabin khí. Điều này cắt giảm 30% không khí làm mát và tăng hiệu suất nhiệt lên 1,2 điểm phần trăm. Mỗi đơn vị cắt giảm lượng khí thải carbon dioxide hơn 5.000 tấn mỗi năm.
Sử dụng cấu trúc mạng: Viện Kỹ thuật Quá trình, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã tạo ra một bộ trao đổi nhiệt titan xốp được in 3D - in giảm 25% trong hệ thống tạo nhiệt điện mặt trời và tăng hiệu quả hệ thống tổng thể lên 82%.
Làm vật liệu gradient: Các lớp lót đốt cháy chất liệu gradient chức năng Titanium/Aluminum được sản xuất bởi Đại học Bách khoa Tây Bắc sử dụng công nghệ SLM để thay đổi thành phần của nó liên tục. Nó có hệ số giãn nở nhiệt 0,1% ở nhiệt độ cao 1200 độ và kéo dài gấp ba lần so với vật liệu truyền thống.
4. Kinh tế tuần hoàn: chuyển từ "tiêu thụ tuyến tính" sang "tái tạo vòng kín"
Đối với ngành công nghiệp năng lượng, công nghệ in 3D kim loại đã tạo ra một hệ sinh thái vòng -} của "vật liệu chất thải sản phẩm vật liệu".
Tái chế các bộ phận cũ: Liên minh thông minh của ngành công nghiệp sắt Hà Bắc có một kỹ thuật tái chế bột kim loại có thể tăng tốc độ phục hồi của 3D - Các bộ phận hợp kim titan được in đã bị vứt lên 98%. Hiệu suất của bột làm lại đáp ứng các tiêu chí ASTM F3001. Mỗi tấn bột tái chế có thể cắt giảm khi khai thác quặng chính xuống còn 12 tấn.
Sử dụng vật liệu cạnh: Hệ thống phục hồi tự động bột của Công nghệ bạch kim trở lại hơn 95% bột được sử dụng để tạo ra các bộ phận hàng không vũ trụ, giúp giảm 40% chi phí cho mỗi thành phần.
Hợp tác giữa các ngành công nghiệp: BMW Group và EOS hợp tác để biến các chip hợp kim titan được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô thành nguyên liệu thô cho ốc vít thiết bị điện gió. Điều này tạo ra một chuỗi ngành công nghiệp tròn có thể xử lý 200 tấn vật liệu mỗi năm.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3D - in/titanium - slm -