1. Materiële revolutie: van "subtractieve productie" tot "precieze stapelen"
Smeden, gieten en bewerken zijn voorbeelden van subtractieve technieken die worden gebruikt om traditionele energieapparatuur te maken. Deze processen gebruiken meestal minder dan 30% van het materiaal. Traditionele freesprocessen moeten bijvoorbeeld 95% van de titaniumlegering knuppels verwijderen om turbinebladen te maken voor vliegtuigmotoren. Platinum Lite daarentegen gebruikt selectieve lasersmelten (SLM) -technologie om titaniumlegeringsmessen te maken, die het gebruik van het materiaal verhoogt van 10% tot 20% tot meer dan 90% en elk deel 20% lichter maakt. Veel bedrijven in de energiesector hebben dit gebruikt "op - vraaggroei" productie -benadering.
GE maakt nikkel - gebaseerde hoog - temperatuurlegering verbrandingskameronderdelen voor gasturbines met behulp van elektronenstraalmelten (EBM) -technologie, die de hoeveelheid materiaal gebruikt die wordt gebruikt met 60%. Tegelijkertijd worden 12 afzonderlijke elementen samengesteld om één hele structuur te maken, die de montagetijd met 80%vermindert.
Vestas maakt gebruik van topologie geoptimaliseerde 3D -geprinte aluminium legeringstorenconnectoren in zijn windenergie -apparatuur. Deze connectoren zijn 35% lichter dan gewone maar net zo sterk. Ze snijden ook de uitstoot van koolstofdioxide met 12 ton per jaar voor elke windturbine.
Westinghouse Electric heeft een 3D -geprinte zirkoniumlegeringbuis geproduceerd voor apparatuur voor kernenergie. Het roosterstructuurontwerp van deze buis maakt koeling 15% efficiënter en vermindert de kans op microscheuren die plaatsvinden tijdens standaard lassen met 90%.
2. Technologische innovatie: van "lang proces" tot "korte keten"
Het maken van traditionele energieapparatuur duurt 12 tot 15 stappen, zoals het maken van schimmels, warmtebehandeling en de behandeling van het oppervlak. Metal 3D -printtechnologie verlaagt daarentegen het proces tot 3 tot 5 stappen. Deze verandering is het meest merkbaar in de commerciële ruimtevaartindustrie:
Blue Arrow Aerospace maakt stuwkracht injectoren met behulp van SLM-technologie, die de gebruikelijke productiecyclus van 6 maanden daalt tot 15 dagen en 2 miljoen yuan aan schimmelontwikkelingskosten bespaart.
Uitrusting voor het opslaan en verplaatsen van waterstof: de 3D - van Linde Group Gedrukte titaniumlegering High - Druk waterstofopslagtank heeft een biomimetische roosterstructuur die de waterstofopslagdichtheid verhoogt tot 6,2 WT%, die 40% groter is dan typische stalen opslagtanks. Het gebruikt ook 55% minder energie om te maken.
IJsland Geothermal Company maakt gebruik van laser in de buurt van Net Shape (LENS) -technologie om turbinotrotors te repareren. Dit kost slechts 30% van wat het zou kosten om nieuwe onderdelen te kopen, en het verkort de onderhoudstijd van 21 dagen tot 72 uur.
3. Design doorbraak: van "ervaring aangedreven" tot "gegevens die worden empowerment" metal 3D -printtechnologie heeft de grenzen van traditionele productie verbroken als het gaat om de ontwerpcomplexiteit. Door generatieve ontwerpalgoritmen en topologieoptimalisatietechnologie te combineren, heeft het een nieuwe generatie efficiënte energieapparatuur gecreëerd:
Koelsysteem dat kan veranderen: Siemens Energy voegt 3D - gedrukte ingewikkelde interieurkoelkanalen toe aan gasturbinebladen. Dit vermindert de stroom van koellucht met 30% en verhoogt de thermische efficiëntie met 1,2 procentpunten. Elke eenheid vermindert de uitstoot van koolstofdioxide met meer dan 5.000 ton per jaar.
Gebruik van roosterstructuur: het Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, produceerde een 3D - gedrukte poreuze titanium warmtewisselaar die warmteverlies met 25% in de thermische stroomopwekking van zonne -energie verlaagt en de algehele systeemefficiëntie verhoogt tot 82%.
Materialen maken: de titanium/aluminium functionele gradiëntmateriaal verbrandingskamer voering gemaakt door de noordwestelijke polytechnische universiteit maakt gebruik van SLM -technologie om de samenstelling continu te veranderen. Het heeft een thermische expansiecoëfficiënt van 0,1% bij een hoge temperatuur van 1200 graden en duurt drie keer langer dan traditionele materialen.
4. Circulaire economie: overstappen van "lineair consumptie" naar "Regeneratie van gesloten lus"
Voor de energie -industrie heeft Metal 3D -printtechnologie een gesloten - lus ecosysteem van "materialenproducten afvalmaterialen" gecreëerd.
Recycling van oude onderdelen: Hebei IJzer- en staalindustrie Intelligent Union heeft een techniek voor het recyclen van metaalpoeder die de herstelsnelheid van 3D - gedrukte titaniumlegeringsonderdelen kan verhogen die zijn weggegooid tot 98%. De uitvoering van het opnieuw gemaakte poeder voldoet aan ASTM F3001 -criteria. Elke ton gerecycled poeder kan de mijnbouw van het primaire erts met 12 ton verminderen.
Het gebruik van randmateriaal: het poeder -geautomatiseerde herstelsysteem van Platinum Technology krijgt meer dan 95% van het poeder dat wordt gebruikt om ruimtevaartonderdelen te maken, wat de kosten van per componentpoeder met 40% verlaagt.
Samenwerking tussen industrieën: BMW Group en EOS werken samen om chips van titaniumlegering om te zetten in de auto -industrie in grondstoffen voor bevestigingsmiddelen voor windenergie -apparatuur. Dit creëert een cirkelvormige industriële keten die 200 ton materiaal per jaar kan verwerken.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - printing/titanium - slm - 3D-printing-aircraft.html