Quin és l’abast regulador de la impressió 3D metàl·lica en la producció d’equips d’energia?

1. L’estructura de la piràmide del sistema legal energètic és el marc regulador.
La llei energètica és el nivell més alt del sistema legal energètic de la Xina. Forma part d’un marc de nivell multi - que inclou “lleis bàsiques com a orientació, lleis especials com a nucli i regulacions de suport com a suplements”. Aquestes lleis controlen directament l’ús d’impressió 3D metàl·lica en la producció d’equips energètics.
El paper principal de la llei energètica
La llei energètica, que entrarà en vigor el 2025, fa que els objectius de la política energètica nacionals siguin clars per primera vegada: "segur, verd i eficient". També estableix sistemes uniformes per a coses com la planificació d’energia, el sistema de mercat i la innovació tècnica. L’article 27 destaca la necessitat de donar suport a la investigació i l’ús de noves tecnologies i equips del sector energètic, cosa que dóna suport legal a la tecnologia d’impressió 3D metàl·lica. L'article 34 diu que "les empreses de fabricació d'equips energètics han d'utilitzar processos avançats per millorar l'eficiència i la fiabilitat energètica del producte", cosa que significa indirectament que els processos d'impressió 3D metàl·lics han de complir els estàndards d'eficiència energètica.
Límits específics establerts per lleis particulars
La llei sobre l’energia renovable: les peces impreses en 3D metàl·liques per al vent, el solar i altres equips han de passar proves per a la resistència al temps, la resistència a la fatiga i altres coses per assegurar -se que l’equip es mantindrà estable en condicions adverses durant molt de temps. Per exemple, els engranatges d’aliatge de titani impresos en 3D utilitzats a les caixes d’engranatges d’energia eòlica han de seguir les regles de la llei sobre la vida útil de 20 anys d’equips d’energia renovable.
La llei de protecció del gasoducte de petroli i gas diu que fer parts importants de les canonades, incloses les vàlvules i les brides, ha de passar proves de pressió i fuites. Les peces impreses en 3D metàl·liques han de ser capaços de gestionar la pressió que requereix el disseny del gasoducte, i han de tenir informació sobre l’etiqueta d’on provenia el material.
La llei de seguretat nuclear requereix "supervisió completa del cicle de vida" dels equips de la central nuclear. Això vol dir que les parts impreses en 3D han de passar proves especials, com ara el blindatge contra la radiació i el bé que absorbeixen els neutrons i mantenir els registres del procés de fabricació durant almenys 50 anys.
Requisits per donar suport a les regulacions que siguin més específiques
Les regulacions sobre l’administració del comerç d’emissions de carboni diuen que les empreses que fan equips energètics han de fer un seguiment de les emissions de carboni de la impressió 3D i incorporar -les en la seva gestió de quotes de carboni. Per exemple, quan utilitzeu la tecnologia de fusió selectiva làser (SLM), és important vigilar com factors com la intensitat del làser i el gruix de la capa de pols afecten el consum d’energia.
Les directrius per a la construcció del sistema estàndard del pic de carboni i la neutralitat del carboni del sector industrial asseguren que les màquines d’impressió 3D metàl·liques han de tenir mòduls de control de consum d’energia i enviar informes d’avaluació de l’eficiència energètica regularment per ajudar la indústria a avançar cap a un carboni baix -.
2, Normes tècniques: Especificacions completes de tot, des de materials fins a processos
La impressió 3D metàl·lica per fabricar equips energètics ha de seguir criteris tècnics per a tot el procés, des de l'elecció dels materials adequats fins a publicar -.
Normes per a materials
La qualitat de la pols: ha de complir els requisits de GB/T 35351 - 2017, "Especificació general per a la pols metàl·lica per a la fabricació d'additius". Aquests inclouen una esfericitat en pols d'almenys el 90%, una concentració d'oxigen no superior al 0,05%i una distribució de la mida de partícules D50 entre 15 i 45 μm. Per exemple, a l’hora de fer fulles de turbina de gas a la pols d’aliatge basada en níquel, s’ha de fer un tractament amb premsa isostàtica calenta (maluc) per desfer-se dels porus de manera que la densitat sigui almenys del 99,9%.
Què tan bé funciona la cola? L’adhesiu ha de coincidir amb els requisits tècnics de l’HB 8523-2015 "Condicions tècniques adhesives per a la formació de polvoritzadors d’adhesius metàl·lics" per al mètode de polvorització adhesiva. Això significa que la viscositat ha d’estar entre 10 i 50 MPa · s i la tensió superficial ha de ser inferior a 40 mn/m per evitar que es faci l’esquerda durant la sinterització.
Estàndards per al procés
Configuració d'impressió: És important seguir GB/T 39252-2020, que és la "Especificació del procés per a la fabricació d'additius metàl·lics". Aquest document diu que la potència làser, la velocitat d’escaneig, el gruix de la capa i altres paràmetres han de ser adequats per al material. Quan s’imprimeix parts d’aliatge d’alumini, per exemple, la potència làser hauria d’estar entre 200 i 400 watts, i el gruix de la capa hauria de ser inferior a 0,05 mm per evitar que l’estrès tèrmic canviï la forma de les parts.
Què cal fer després del processament: el procés de sinterització ha de seguir les regles establertes a GB/T 39253-2020, que és la "especificació per al procés de sinterització de la fabricació d'additius metàl·lics". La corba de temperatura de sinterització ha d’incloure tres parts: preescalfament, aïllament i refrigeració. La velocitat de calefacció ha de ser inferior o igual a 5 graus /min per evitar que el material es redueixi. Per exemple, mentre que les parts d’aliatge de titani sinteritzen, s’han de mantenir a 1300 graus durant dues hores amb blindatge d’argó i una taxa de refrigeració inferior a 3 graus /min.
Normes per a la inspecció de qualitat
GB/T 34628 - 2017 "Mètodes de prova no destructius per a les peces de fabricació d'additius metàl·lics" diu que les parts s'han de provar amb radiografies o ultrasons. És acceptable una mida de defecte inferior a 0,1 mm.
Prova del rendiment mecànic: GB/T 228.1-2021 "Prova de tracció de materials metàl·lics Part 1: Mètode de prova de temperatura ambient" diu que la resistència a la tracció, la força de rendiment i altres indicadors han de ser superiors al 95% del valor de disseny.
3. Normes per a la indústria: Multi - Sistema de revisió del compliment col·laboratiu departamental
Per a que la impressió 3D metàl·lica s’utilitzi en l’elaboració d’equips d’energia, cal comprovar diversos departaments, inclosos l’energia, la supervisió del mercat i la protecció ambiental.
Coses importants que miren les autoritats reguladores energètiques
Accés als equips: l'article 42 de la llei energètica diu que les empreses energètiques que compren equips d'impressió 3D han d'enviar informes sobre com l'energia - eficient és el seu equip i els documents de certificació de seguretat. S’han d’enviar al departament de regulació d’energia provincial. Per exemple, quan compreu equips de fusió de feixos d’electrons (EBM) per a una central nuclear, heu de demostrar que l’equip pot defensar -se de la radiació.
Supervisió del procés de producció: Segons l'article 57 de la llei energètica, les autoritats reguladores energètiques poden visitar llocs de treball d'impressió 3D per comprovar si els paràmetres del procés coincideixen amb els requisits de la planificació d'energia. Per exemple, vegeu si el taller que imprimeix les caixes d’engranatges de l’aerogenerador utilitza làsers energètics baixos -.
Requisits per a la certificació dels organismes reguladors del mercat
Certificació del producte: els equips d’energia han de sotmetre’s a la certificació CCC o a la certificació voluntària (aquesta certificació CQC Mark) . 3 D Les parts impreses també han d’enviar informes separats sobre la composició del material i l’estabilitat del procés. Quan la carcassa d’un inversor solar està construït amb aliatge d’alumini imprès en 3D, ha de passar les proves de polvorització de sal (96 hores sense rovell) i proves de resistència al temps (500 hores d’envelliment UV).
Calibració metrològica: una institució de metrologia necessita calibrar freqüentment els equips d’impressió 3D per assegurar -se que els errors en paràmetres com el gruix de la capa i el volum de tinta són inferiors o iguals al 5%. Per exemple, cal calibrar la boquilla de la màquina de polvorització adhesiva un cop al mes per assegurar -se que l’adhesiu es reparteix de manera uniforme. Si no ho és, és possible que les parts no siguin tan fortes.
Les agències de protecció ambiental controlen les emissions
Disposició de residus: la llei de prevenció i control de la contaminació de residus sòlids diu que els residus de pols metàl·lics de la impressió 3D han de ser ordenats, recollits i lliurats a unitats qualificades per al reciclatge i eliminació. Per exemple, s’han d’utilitzar tècniques metal·lúrgiques humides per recuperar elements de níquel de residus d’aliatge basats en níquel-, amb una taxa de recuperació d’almenys el 95%.
Emissions de VOCS: Durant el procés de polvorització adhesiva, els compostos orgànics volàtils (COV) que es realitzen durant el procés de desgreixament s’han de manejar amb adsorció de carboni activat o dispositius de combustió catalítica. La concentració d’aquests COV ha de ser inferior o igual a 50 mg/m³.
4. Camí de compliment: maneres realistes de passar de la investigació tècnica a establir estàndards
La impressió 3D metàl·lica s’ha d’utilitzar de manera que segueix les regles de les empreses de fabricació d’equips d’energia mitjançant avenços tecnològics, participació en els estàndards i treballant juntament amb altres empreses de la cadena de la indústria.
Breakthrough en tecnologia: desplaçar -se importants per a processos de carreteres
Reguleu la deformació de sinterització: cal crear un procediment de sinterització segmentat per a grans parts d’equips d’energia com les cambres de combustió de turbines de gas per regular l’estrès tèrmic escalfant -les i refredant -les en determinades zones. Per exemple, Siemens Energy utilitza tecnologia "Sintonització de la zona+suport dinàmic" per reduir la deformació d'impressió de la cambra de combustió de 3mm a 0,5 mm.
Multi - Impressió de material: Per fer equips d’energia que puguin resistir la corrosió i les temperatures altes, hem de crear la tècnica d’impressió de material ceràmic de Metal -. Per exemple, GE Aviation utilitza tecnologia de deposició de metalls làser (LMD) per imprimir recobriments ceràmics de zirconi a la superfície de les fulles de turbina, cosa que els fa 200 graus centí més resistents a la calor. La participació estàndard significa ser líder en la configuració de les regles de la indústria.
Alinear -se amb els estàndards internacionals: Animeu les empreses a ajudar a crear estàndards per a ISO/TC 261 (Comitè Tècnic Internacional de la Normalització de la Manufactura Additiva) i impulsar la incorporació de solucions tècniques xineses en regles internacionals. El camp de petroli Daqing va crear el sistema de motors lineals de la indústria de la indústria de la indústria del gas i del gas natural i del Petroli i del gas natural, que aborda una bretxa en els estàndards internacionals de la Xina per als equips d’extracció de petroli.
Primer, Normes de grup: quan no hi ha cap estàndard nacional, les associacions de la indústria podrien establir estàndards de grup per ajudar la indústria a desenvolupar la conformitat. La "Especificació tècnica per a la formació de polvoritzadors d'adhesius metàl·lics" és un exemple de document produït per la Xina Additive Manufacturing Industry Industry Alliance. Enumera factors importants, incloent com triar l’adhesiu adequat i com es planteja el metall.
Treballant junts a tota la cadena industrial per crear un ecosistema de compliment
Cooperació aigües amunt i aigües avall: per assegurar -se que es pot rastrejar cada pas del procés, els fabricants d’equips han de configurar formes per als proveïdors de materials i publicar - proveïdors de serveis de processament per compartir dades. Per exemple, Bolite va treballar amb Avic Maite per crear un sistema de control de qualitat complet per a tot el procés, des de la preparació de la pols fins a la impressió. Això va augmentar la taxa de qualificació de les parts d'aviació impreses en 3D fins al 98%.
Construint una plataforma digital: utilitzeu la plataforma d’Internet industrial per combinar dades sobre el funcionament dels equips i els informes d’inspecció de qualitat de manera que es pugui controlar el compliment en temps real. La "plataforma de núvols de fabricació additiva", per exemple, va ser realitzada pel National Additive Manufacturing Innovation Center. Pot estar atent al real - funcionament de temps de més de 3000 3 D Machines d'impressió a tot el país i creen automàticament informes de compliment.

https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3D - imprimir/Rapid - prototipat - de l'alumini-brackets.html