1. Technische kenmerken: innovatie en risico's naast elkaar bestaan
Metalen 3D -printen maakt onderdelen door metalen poederlaag op laag te smelten. Het belangrijkste voordeel is dat het complexe vormen kan maken die moeilijk te maken zijn met traditionele methoden, zoals de koelkanalen in vliegtuigbladen en de onregelmatige connectoren van drukvaten van kerncentrales. Maar dit technologische kenmerk maakt ook kwetsbaarheden van beveiliging erger:
Het is moeilijk om fouten in materialen te vermijden: metaalpoederdeeltjes zijn meestal tussen de 10 en 70 micron groot. Wanneer ze worden geraakt met een laser- of elektronenstraal, wordt de gasstroom gemakkelijk gemaakt, waardoor het poeder wegspoelt en microscopische gaten of fouten maakt. Tests toonden bijvoorbeeld aan dat een gasturbineblad gemaakt door een energiebedrijf met 3D -printen een 0,1 mm gat erin had. Het brak niet meteen, maar het kon in de loop van de tijd vermoeidheidsscheuren ontwikkelen.
Uitdaging van processtabiliteit: onderdelen die krimpen of van vorm veranderen tijdens sintering kunnen scheuren of veranderingen in grootte veroorzaken. Als het afdichtoppervlak van 3D - gedrukte onderdelen bijvoorbeeld niet, zelfs niet omdat de krimp niet correct is geregeld, kan dit leiden tot nucleaire lekkage terwijl kleppen voor kerncentrales maken.
Hoe moeilijk is het om daarna te verwerken? Er zijn processen in het lijmspuitproces, zoals vermetering en sinteren, en als ze niet correct worden gedaan, kunnen de stukken zwakker zijn. Een bepaald windenergiebedrijf maakte een versnellingsbaklagerstoel met deze methode, maar het brak terwijl het in gebruik was omdat de dichtheid te laag was na sintering, omdat de ontslag niet goed werd gedaan.
2. Beveiligingsrisico's variëren van netwerkbeveiliging tot stofexplosies.
Metaal 3D -printen is gevaarlijk in elke fase van het productieproces en bedreigt direct de veiligheid van energieapparatuur.
Risico op stofexplosies: wanneer aluminiumlegeringen en titaniumlegeringen zich in een semi - droge of natte toestand bevinden, kunnen ze reageren met water en waterstofgas vrijgeven, waardoor ze vuur kunnen vullen. In 2023 produceerde een technologisch bedrijf in Shanghai een vreselijk ongeval toen een medium - efficiëntie -zuiveringsbox ontplooidde omdat ze illegaal afvalaluminiumpoeder gebruikten van waterbehandeling. Drie mensen stierven en één persoon raakte gewond. Dit soort tragedies tonen aan dat bedrijven die energieapparatuur maken, mogelijk veel veiligheidsverantwoordelijkheid moeten nemen als ze geen strenge stofbeheersingsprocedures opstellen.
Risico op verstikking van inert gas: als het argon- of stikstofgas dat in het afdrukproces wordt gebruikt, het zuurstofniveau in de operatiekamer kan laten vallen tot minder dan 19,5%, wat zou kunnen leiden tot ongelukken met asfyxie. Drie werknemers flauwvallen op een gesloten werkplek omdat een maker van kernmachines niet in gaslek alarmen heeft gedaan. Dit toonde aan dat er onvoldoende veiligheidsmaatregelen waren.
Risico's voor netwerkbeveiliging: 3D -printmachines hebben zeer specifieke voorwaarden nodig om correct te werken, en hackers kunnen de laservermogensinstellingen wijzigen, die items kunnen maken die niet voldoen aan de krachtstandaarden. Het Amerikaanse ministerie van Defensie heeft de printers van Velo3d toestemming gegeven om verbinding te maken met geheime netwerken omdat ze STig Compliance -certificering hebben ontvangen en zichzelf kunnen beschermen tegen netwerkbedreigingen. Als organisaties die energieapparatuur maken geen aandacht besteden aan gegevensbeveiliging, kunnen ze het risico lopen belangrijke onderdelen te hebben gehackt.
3. Regelgevende aanpassing: van specifieke wetgeving tot algemene regels
In China's Energy Legal System hebben de regels voor metaal 3D -printen een multi - niveau framework gecreëerd:
Specifieke wettelijke beperkingen:
De Nuclear Safety Law zegt dat bedrijven die apparatuur maken voor kerncentrales die gedurende ten minste 50 jaar 3D -printprocesgegevens moeten bewaren en rapporten moeten verzenden over hoe energie - efficiënt hun producten regelmatig zijn.
De olie- en gaspijpleidingbeschermingswet zegt dat belangrijke onderdelen van pijpleidingen moeten worden getest op lekken en druk, en 3D -geprinte onderdelen moeten informatie hebben over het traceren van de materialen die worden gebruikt om ze te maken.
Specificaties voor technische normen:
Volgens GB/T 35351-2017 moeten metalen poeders voor 3D-printen een sfericiteit van ten minste 90% hebben en een zuurstofconcentratie van niet meer dan 0,05%.
Volgens GB/T 39253-2020 moet het sinterproces drie stappen bevatten: voorverwarming, isolatie en koeling. De verwarmingssnelheid moet kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 5 graden /min om krimpvervorming te minimaliseren.
Industrie toezicht sterker maken:
Volgens de Energy Law kan de Energy Regulatory Department de 3D -printwerkplek bezoeken om te controleren of de procesparameters overeenkomen met de vereisten van energieplanning.
Marktregelgevende instanties vereisen energieapparatuur om door CCC -certificering of vrijwillige certificering te slagen . 3 D Gedrukte onderdelen moeten ook afzonderlijke rapporten verzenden die de samenstelling van de gebruikte materialen weergeven.
4. Pad naar compliance: technologische doorbraak en samenwerken voor de omgeving
Fabrikanten van energieapparatuur moeten ervoor zorgen dat ze metaal 3D -printen gebruiken op een manier die conform is door het volgende te doen:
Nieuwe technische vooruitgang:
Het creëren van een slim bewakingssysteem, zoals de "fastfab" -software van Micron, die de status van het filterelement, de substraattemperatuur en de cabinedruk in realtime in de gaten kan houden om te voorkomen dat metaalpoeder opbouwt en explosies creëert.
Verbeter het sinterproces: gebruik gesegmenteerde sintering -technologie om de temperatuurcurve nauwkeurig te reguleren en deel vervorming te verminderen. Deze methode heeft Siemens Energy geholpen de vervorming van het afdrukken van de verbrandingskamer te verminderen van 3 mm tot 0,5 mm,
Standaardparticipatie:
Neem het voortouw bij het creëren van wereldwijde normen: moedig bedrijven aan om te helpen ISO/TC 261 -normen te maken en aan te dringen op het gebruik van Chinese technologische oplossingen in internationale regels. Daqing Oilfield is verantwoordelijk voor de ISO 6398-1-standaard, die een gat in internationale normen voor olieproductieapparatuur aanpakt.
Stel groepsnormen vast: als er geen nationale normen op een bepaald gebied zijn, publiceer dan groepsnormen via industriële groepen. De China Additive Manufacturing Industry Alliance heeft bijvoorbeeld de "technische specificatie voor het vormen van metaallijmspray" gepubliceerd, die belangrijke details bevat zoals het kiezen van een lijm en hoe het te sineren.
Samenwerken in de industriële keten:
Stel een traceerbaarheidssysteem in de volledige keten in waarmee u gegevens kunt delen en kwaliteit bijhoudt van poederbereiding tot afdrukken en vormen. Bolite en Avic Maite werkten samen om een technologie te bouwen die het certificeringspercentage van 3D -geprinte luchtvaartonderdelen heeft verhoogd tot 98%.
Maak een digitaal managementplatform dat het industriële internetplatform gebruikt om gegevens te combineren over hoe apparatuur wordt gebruikt en rapporten van kwaliteitsinspectie. Dit zal dynamische nalevingsmonitoring mogelijk maken. Het National Additive Manufacturing Innovation Center heeft het "Additive Manufacturing Cloud Platform" gebouwd, dat de operatiestatus van meer dan 3, 000 3 D printers in realtime in het hele land in de gaten kan houden.
Zal metaal 3D -printen de veiligheid en naleving van energieapparatuur beïnvloeden?
Jul 31, 2025
Aanvraag sturen