Làm thế nào in 3D kim loại có thể hỗ trợ sản xuất xanh trong ngành năng lượng?

1. Nguyên tắc kỹ thuật: Một sự thay đổi trong cách mọi thứ được tạo ra từ giảm sang sản xuất phụ gia
In 3D với kim loại sử dụng các mô hình kỹ thuật số và các chùm năng lượng cao- như laser hoặc dầm electron để làm tan chảy bột kim loại hoặc dây dây từng lớp. Điều này cho phép bạn trực tiếp tạo ra ba hình dạng chiều phức tạp -. Ưu điểm chính của nó so với các phương pháp sản xuất trừ điển hình như đúc, rèn và gia công là:
Cải thiện lớn trong tốc độ mà các vật liệu được sử dụng: hình thức "trên -}in 3D kim loạiSử dụng hơn 90% vật liệu, trong khi các phương pháp truyền thống lãng phí 70% đến 90% vật liệu. Ví dụ, trong ngành hàng không vũ trụ, công nghệ bạch kim đã tăng tỷ lệ sử dụng vật liệu của các bộ phận hàng không từ 10%mật20%lên hơn 90%.
Cải thiện cấu trúc của việc sử dụng năng lượng: Loại bỏ các bước như chế tạo khuôn và thực hiện một số quy trình, giúp cắt giảm tổng số năng lượng từ 30% đến 50%. Dây chuyền sản xuất tự động của Platinum và công nghệ phục hồi khí argon phối hợp với nhau để cắt giảm lượng khí thải carbon trên mỗi kg sản xuất bột kim loại xuống 80%.
Tính linh hoạt của thiết kế phát triển với tốc độ theo cấp số nhân: nó có thể tạo ra các cấu trúc nhẹ như các kênh bên trong phức tạp và cấu trúc mạng không thể được thực hiện bằng các phương pháp tiêu chuẩn. Chẳng hạn, việc thêm 3D - Các kênh làm mát được in vào lưỡi tuabin gió có thể khiến chúng dài hơn 20% và cắt giảm chi phí bảo trì xuống 15%.
2. Lợi ích chính của sản xuất xanh là nó sử dụng tốt nhất các nguồn lực trong toàn bộ vòng đời.
Eco - Thân thiện của in 3D kim loại kéo dài suốt đời của sản phẩm:
Về mặt nguyên liệu, nền kinh tế tuần hoàn:
Trực tiếp đưa các kim loại bị loại bỏ trở lại cuộc sống: Công nghệ bạch kim đã đi ra với một cách để tái chế bột hợp kim titan biến phế liệu titan thành bột in 3D vượt quá tiêu chuẩn y tế. Điều này cắt giảm lượng khí thải carbon 56,5%.
Sử dụng nhiều vật liệu lại với nhau: Bằng cách thay đổi kích thước và hình dạng của các hạt bột, có thể in cao - Vật liệu hiệu suất như hợp kim titan và niken - Hợp kim dựa trên mẫu gradient. Điều này cắt giảm việc sử dụng kim loại quý.
Tiết kiệm năng lượng và cắt giảm lượng khí thải trong sản xuất và sản xuất:
Tối ưu hóa thông minh các thông số quy trình: Công nghệ laser màu xanh lá cây độc đáo bạch kim làm cho in với độ dày lớp khổng lồ nhanh hơn 40% và sử dụng năng lượng laser ít hơn 15%.
Hệ thống bột vòng kín: Dây chuyền sản xuất tự động có tốc độ thu hồi bột 99,2%, tỷ lệ tái chế khí argon 98% và mức độ tiếng ồn trong hội thảo sản xuất được giữ dưới 65 decibel.
Hiệu suất của ứng dụng sản phẩm nhảy:
Thiết kế hạng nhẹ: Khung xe đạp hợp kim Titan được in 3D tiết kiệm trọng lượng 20%, sản xuất thời gian 30%và lượng khí thải carbon 48%.
Tích hợp chức năng: Tấm kênh dòng chảy trong thiết bị năng lượng hạt nhân được thực hiện bằng cách sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết, giúp nó nhẹ hơn 35% và làm mát tốt hơn 25% trong khi giữ sức mạnh của nó.
3, Các trường hợp sử dụng phổ biến trong lĩnh vực năng lượng: Chuyển từ phòng thí nghiệm sang thế giới thực
Làm thiết bị cho năng lượng tái tạo:
Chu kỳ phát triển cho khuôn lưỡi in 3D trong ngành công nghiệp năng lượng gió đã bị cắt giảm từ 6 tháng xuống còn 2 tuần. Điều này đã làm cho khuôn nhẹ hơn 60% và cho phép tùy chỉnh hàng không được cá nhân hóa. Ghế ổ trục chính của quạt do GE sản xuất bằng cách sử dụng công nghệ in 3D đã giảm chi phí lắp đặt một máy xuống 120.000 đô la.
Công nghệ in 3D cho pin mặt trời perovskite có hiệu suất chuyển đổi quang điện 26%. Điều này rẻ hơn 55% so với các tế bào dựa trên silicon tiêu chuẩn - và quy trình sản xuất không sử dụng bất kỳ dung môi có hại nào.
Nâng cấp lên thiết bị hạt nhân:
Một ống thanh nhiên liệu hạt nhân là một ống có tường mỏng - được xây dựng bằng một niken - hợp kim dựa trên 3D được in. Độ dày thành có thể thay đổi ± 0,02 mm và ống tốt hơn 30% trong việc chặn bức xạ.
Tàu áp suất lò phản ứng: Một tấm kênh dòng chảy phức tạp được sản xuất bằng công nghệ nóng chảy chọn lọc laser, làm cho tốc độ dòng làm mát hơn thậm chí 40% và hiệu suất nhiệt 8%.
Ý tưởng mới trong hệ thống lưu trữ năng lượng:
Dòng pin: 3D - Các điện cực cảm giác than chì được in cung cấp cho bạn kiểm soát chính xác cấu trúc lỗ rỗng vi mô, giúp tăng cường điện phân lên 95% và mật độ năng lượng lên 25%.
Solid - Pin trạng thái: Quy trình lắng đọng in 3D cho điện cực âm lithium kim loại giúp tăng tốc độ ức chế tăng trưởng dendrite lên 80%và pin có thể được đạp hơn 2000 lần.
4. Một bước đột phá về công nghệ và kinh tế: Đi từ High - Tùy chỉnh kết thúc đến lớn -
Màn đầu tay của Platinum Technology là 32 máy Laser Ultra - máy lớn, bao gồm BLT - S1500, đang giúp in 3D kim loại vượt qua tắc nghẽn năng lực sản xuất:
Giá cạnh tranh: Chi phí của các bộ phận in 3D trong lĩnh vực hàng không vũ trụ hiện gần với các phương pháp truyền thống, với lợi thế chi phí 30% 50% cho các thành phần cấu trúc phức tạp.
Tính ổn định của chất lượng: Sau khi ép nóng (hông), cường độ mệt mỏi của hợp kim titan in 3D là 98% tiêu chuẩn rèn và độ xốp được giữ dưới 0,01%.
Sự hợp tác trong chuỗi ngành: Dịch vụ thiết bị bột của Bolite, toàn bộ mô hình chuỗi ngành đã nâng hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) của thiết bị khách hàng năng lượng mới lên 85% và giảm 40% thời gian giao hàng.