Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm để cải thiện hiệu quả năng lượng
Thiết bị năng lượng truyền thống thường bị giới hạn bởi các quy trình sản xuất trong quy trình thiết kế, gây khó khăn trong việc đạt được các cấu trúc tối ưu .} Ví dụ, trong lĩnh vực phát điện gió, hình dạng và cấu trúc của các lưỡi tuabin được sản xuất theo truyền thống có thể xảy ra đến hiệu quả chuyển đổi năng lượng thấp .
Công nghệ in 3D kim loại phá vỡ các ràng buộc của các quy trình sản xuất truyền thống và có sự tự do thiết kế cực kỳ cao . Nó có thể sản xuất các lưỡi dao với các bề mặt độc đáo và cấu trúc bên trong dựa trên các nguyên tắc khí động học phức tạp và độ dài Tua bin để chuyển đổi năng lượng gió hiệu quả hơn thành năng lượng điện trong các điều kiện tốc độ gió khác nhau . Theo nghiên cứu có liên quan, các lưỡi được tối ưu hóa được sản xuất bằng công nghệ in 3D kim loại có thể làm tăng hiệu quả phát điện của tuabin gió bằng 10% {{6}
Trong lĩnh vực tuabin khí, các thiết kế buồng đốt truyền thống rất khó để đạt được sự pha trộn đủ nhiên liệu và không khí và đốt cháy hiệu quả Hiệu quả . Điều này không chỉ làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, mà còn làm giảm lượng khí thải gây ô nhiễm do đốt cháy không hoàn toàn, đạt được các mục tiêu kép của việc sử dụng năng lượng hiệu quả và bảo vệ môi trường .
Sản xuất chính xác, giảm chất thải vật liệu
Các quy trình sản xuất của các thiết bị năng lượng truyền thống, chẳng hạn như đúc, rèn và xử lý cơ học, thường tạo ra một lượng lớn chất thải trong quá trình sản xuất . trong quá trình đúc, để tạo ra các bộ phận đáp ứng các bộ phận được tạo ra trong quá trình giảm dần. Các vật liệu, dẫn đến một lượng chất thải vật liệu đáng kể . Theo thống kê, theo các quy trình sản xuất truyền thống, tỷ lệ sử dụng vật liệu thường nằm trong khoảng từ 50% đến 70%, có nghĩa là một lượng lớn năng lượng được tiêu thụ trong khai thác, vận chuyển và xử lý nguyên liệu thô và những vật liệu lãng phí này cũng thể hiện chất thải năng lượng {5
In 3D kim loại sử dụng sản xuất phụ gia để xếp vật liệu kim loại chỉ tại các vị trí cần thiết, đạt được gần bằng không sản xuất chất thải . Nó điều khiển trực tiếp sự lắng đọng vật liệu thông qua các mô hình thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) 90%. Việc sản xuất một lưỡi kiếm động cơ máy bay phức tạp làm ví dụ, các quy trình truyền thống có thể yêu cầu tiêu thụ nguyên liệu thô nhiều lần trọng lượng của phần cuối cùng, trong khi in 3D kim loại có thể làm giảm mức tiêu thụ vật liệu xuống gần trọng lượng thực tế của bộ phận, làm giảm đáng kể việc sử dụng chất thải thô và chất thải năng lượng.}}}
Tạo mẫu nhanh và lặp lại để giảm mức tiêu thụ năng lượng R & D
Nghiên cứu và phát triển thiết bị năng lượng là một quá trình dài và phức tạp, liên quan đến một số lượng lớn các thí nghiệm và thử nghiệm . theo mô hình nghiên cứu và phát triển truyền thống, sản xuất nguyên mẫu đòi hỏi phải thiết kế khuôn, sản xuất và nhiều việc chế biến, mà còn sử dụng một cách sử dụng, mà còn sử dụng một số lượng lớn. làm tăng thêm chi phí nghiên cứu và phát triển và tiêu thụ năng lượng .
Công nghệ in 3D kim loại cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc tạo mẫu nhanh và lặp lại thiết bị năng lượng . Nó có thể chuyển đổi các thiết kế kỹ thuật số thành các nguyên mẫu vật lý trong một khoảng thời gian ngắn, việc rút ngắn rất nhiều chu kỳ phát triển . Để nhanh chóng tìm ra giải pháp thiết kế tối ưu, việc giảm chất thải năng lượng gây ra bởi thiết kế và sản xuất lặp đi lặp
Thiết kế hạng nhẹ làm giảm tiêu thụ năng lượng vận hành thiết bị
Trong ngành công nghiệp năng lượng, trọng lượng của nhiều thiết bị có tác động đáng kể đến mức tiêu thụ năng lượng hoạt động của chúng . Ví dụ, trong lĩnh vực thiết bị năng lượng hàng không vũ trụ, giảm trọng lượng của thiết bị có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trong quá trình bay.
Công nghệ in 3D kim loại có thể đạt được thiết kế hạng nhẹ thiết bị . bằng cách tối ưu hóa cấu trúc của các bộ phận và sử dụng các phương pháp như tối ưu hóa cấu trúc liên kết, các vật liệu không cần thiết được loại bỏ trong khi đảm bảo sức mạnh và hiệu suất của các bộ phận, làm giảm trọng lượng của chúng Ví dụ, một động cơ máy bay, một khung nhẹ được sản xuất bằng công nghệ in 3D kim loại có thể làm giảm trọng lượng hơn 30% so với các khung được sản xuất bằng các quy trình truyền thống, do đó giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trong quá trình vận hành động cơ và giảm thiểu chất thải năng lượng .
https: // www . Trung Quốc -3 dprinting . com/metal -3 d in/aluminum-hợp lý -3