Fabricació ràpida i reparació precisa de components complexos
Molts components dels equips energètics tenen formes geomètriques complexes i estructures internes. Els processos de fabricació tradicionals no només tenen cicles llargs i costos elevats quan es fabriquen aquests components, sinó que també poden afrontar el problema de subministrament intempestiu de recanvis quan han de ser substituïts a causa dels danys. La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica adopta una capa mitjançant un mètode de formació d’apilament de capa, que no requereix motlles i pot fabricar ràpidament diversos components de forma complexa, reduint molt el cicle de fabricació de components.
Prenent equips d’extracció de petroli com a exemple, components com ara bits de perforació i impulsors de bombes de fang sovint experimenten desgast o danys durant el procés de perforació. Tradicionalment, la substitució d’aquests components requeriria l’ordenació del fabricant i un llarg temps d’espera, cosa que podria provocar que les operacions de perforació s’aturin i causessin pèrdues econòmiques importants. Utilitzant la tecnologia d’impressió 3D de metall, els components necessaris es poden fabricar ràpidament al lloc - o als centres de fabricació propers, amb reemplaçament puntual i temps d’inactivitat reduïts. Segons les estadístiques, en alguns projectes de perforació de petroli, l’ús de la tecnologia d’impressió 3D metàl·lica per fabricar components ha reduït els temps d’inactivitat dels equips d’un 30% al 50%, reduint molt les pèrdues causades per temps d’inactivitat.
A més, la impressió 3D metàl·lica també es pot utilitzar per a una reparació precisa dels components. Per a alguns components d’equips d’energia grans i costosos, com ara caixes de canvis per a aerogeneradors i vasos de pressió del reactor per a centrals nuclears, quan es produeixen danys locals, el mètode tradicional pot ser substituir -les en conjunt, cosa que és extremadament costosa. La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica pot afegir amb precisió materials per reparar i restaurar el rendiment de components en funció dels seus danys. Aquest mètode de reparació no només té un cost baix, sinó que també pot ampliar la vida útil dels components i reduir la demanda de contractació de nous components.
El disseny lleuger redueix la càrrega i el desgast dels equips
La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica combinada amb l’optimització de topologia i el disseny de l’estructura de gelosia pot aconseguir un lleuger nivell dels components dels equips d’energia. El disseny lleuger pot reduir el pes global dels equips, reduir la càrrega dels equips durant el funcionament, reduint així el desgast dels components i els danys de fatiga i ampliant la vida útil dels equips.
En el camp de la generació d’energia eòlica, les fulles, els hubs i altres components dels aerogeneradors són relativament pesats, cosa que pot provocar una pressió important sobre la torre i el fonament, així com augmentar la càrrega de components de transmissió com ara caixes d’engranatges i generadors. Mitjançant l'ús de la tecnologia d'impressió 3D de metall i algoritmes d'optimització de topologia, connectors d'arrel de fulla, nuclis de rodes i altres components amb formes estructurals òptimes estan dissenyats per eliminar materials innecessaris i aconseguir lleuger. Per exemple, una empresa d’energia eòlica va utilitzar la tecnologia d’impressió 3D per fabricar connectors d’arrel de la fulla, cosa que va reduir el pes al voltant d’un 25% en comparació amb els connectors tradicionals fabricats. Això no només redueix el cost de construcció de la torre i la base, sinó que també redueix el desgast dels components de transmissió com les caixes de canvis i redueix la freqüència i el cost de manteniment de l’equip.
El disseny lleuger també té una gran importància en els equips energètics aeroespacials, com ara claudàtors de panells solars per a satèl·lits i components del sistema de control tèrmic per a la nau espacial. Reduir el pes d’aquests components pot augmentar la càrrega útil del satèl·lit, els costos de llançament més baixos i també reduir el risc de desgast i fracàs dels equips en l’entorn espacial, allargar la vida útil de l’equip i reduir els costos de manteniment.
Producció personalitzada per satisfer les necessitats especials i reduir els malfuncions
Els escenaris d’aplicació del camp energètic són extensos, i els equips d’energia en diferents regions i les condicions de funcionament tenen requisits especials per al rendiment i l’estructura dels components. Els processos tradicionals de fabricació solen adoptar modes de producció a escala -, que són difícils de satisfer aquestes necessitats personalitzades, donant lloc a equips que poden no adaptar -se a les condicions de treball durant el funcionament real, augmentant la probabilitat de fallades i costos de manteniment.
La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica té una alta flexibilitat i capacitats de personalització i pot fabricar ràpidament components d’equips d’energia personalitzats segons les necessitats específiques dels clients. Per exemple, en el desenvolupament de l’energia marina, l’alta salinitat, la humitat i l’erosió microbiana de l’aigua de mar representen requisits extremadament elevats per a la resistència a la corrosió dels equips. Mitjançant la tecnologia d’impressió 3D metàl·lica, es poden seleccionar materials metàl·lics amb una excel·lent resistència a la corrosió i es pot realitzar un disseny personalitzat dels components dels equips dels equips, etc., per millorar la fiabilitat i la vida del servei dels components en entorns marins, reduir els fracassos i els costos de manteniment causats per la corrosió.
Per a alguns dispositius d’energia de propòsit petits o especials -, com ara micro turbines en sistemes de generació d’energia eòlica distribuïts i intercanviadors especials de calor en generació d’energia geotèrmica, la impressió 3D pot personalitzar i fabricar components petits, eficients i adaptables segons el seu espai d’instal·lació específic i els requisits de rendiment. Aquest mètode de producció personalitzat pot satisfer millor les necessitats operatives reals dels equips i reduir els costos dels fracassos i les reparacions causades per components desajustats.
Optimitzar l’ús de materials i reduir els costos d’inventari
En la fabricació tradicional d’equips d’energia, per satisfer les necessitats de diferents components, cal reservar una gran quantitat de matèries primeres i inventari de components. Això no només consumeix una gran quantitat de fons, sinó que també augmenta el cost i el risc de gestió d’inventaris. La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica pot utilitzar amb precisió materials segons les necessitats reals, reduint els residus de materials.
En el procés d’impressió 3D, els ordinadors poden calcular amb precisió la quantitat de material necessària basada en el model dimensional - dels components, aconseguint la fabricació de demanda -. En comparació amb la fabricació subtractiva tradicional, la taxa d’utilització del material de la impressió 3D metàl·lica es pot augmentar més d’un 30% -50%. Per exemple, quan es fabriquen components estructurals de metalls complexos, els mètodes tradicionals poden requerir un tall extens d’un en blanc de metall més gran, mentre que la impressió 3D pot apilar directament la forma desitjada de pols o filferro, reduint molt els residus de materials.
Mentrestant, a causa de la capacitat de la impressió 3D metàl·lica per aconseguir una fabricació ràpida i una producció personalitzada, les empreses poden reduir l’inventari de components. Només heu de reservar algunes matèries primeres bàsiques i, a continuació, procedir a la fabricació de llocs - quan hi ha una demanda de components. Això pot reduir els costos d’inventari, minimitzar l’ocupació de capital i la pèrdua de materials causades pel retrocés d’inventaris.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - imprimir/additive - fabricat-racing-radiator.html