Tehnologija 3D štampanja metala uglavnom se sastoji od direktnog taloženja energije (kao što je laserska inženjerska mreža koja formira LENS) i topljenja u sloju praha (kao što je selektivno lasersko topljenje SLM i topljenje elektronskim snopom EBM). Tehnologija direktnog taloženja energije uključuje prskanje metalne žice ili praha direktno na podlogu, topljenje sa izvorom topline i deponiranje kako bi se izgradila trodimenzionalna struktura-; Tehnologija topljenja u sloju praha selektivno topi slojeve metalnog praha kroz -snop visoke energije (laserski ili elektronski snop); sloj-po-slaganje slojeva formira trodimenzionalni-dimenzionalni čvrsti materijal. Među glavnim prednostima ove tehnologije su velika sloboda dizajna, veliki proizvodni kapacitet za teške konstrukcije, visoka stopa upotrebe materijala i brz proizvodni ciklus.
Niske stope iskorištenja materijala proizlaze iz tradicionalnih tehnika obrade metala koje često proizvode mnogo otpada i otpadnog materijala. Nadalje, koristeći samo potrebne resurse za pravljenje predmeta, tehnologija metalne 3D štampe koristi tehniku slaganja slojeva-po-sloj, čime se drastično smanjuje otpad od materijala. Na primjer, konvencionalne metode mogu zahtijevati prvo livenje čitavog blanka, zatim temeljnu mehaničku obradu, a stopa upotrebe materijala može biti manja od 50% kada se prave komponente energetske opreme sa složenim unutrašnjim strukturama. Na osnovu dizajnerskih modela, tehnologija metalne 3D štampe može precizno proizvesti dijelove; štaviše, stopa upotrebe materijala može se povećati i dostići iznad 80%–90%. Korištenje metalnog 3D štampanja može pomoći u uštedi mnogo troškova metalnog materijala godišnje uzimajući u obzir neke zamršene spojeve cjevovoda u opremi za nuklearnu energiju.
Tehnologija 3D štampanja metala može skratiti procese proizvodnje i montaže komponenti energetske opreme. Tipična tradicionalna proizvodnja zahtijeva nekoliko procesa-izrada kalupa, livenja, kovanja, mehaničke obrade i montaže-od kojih svaki zahtijeva veliko ulaganje vremena, radne snage i materijalnih resursa. Kombinovanjem nekoliko komponenti u jednu celinu, tehnologija 3D štampanja može postići integrisano oblikovanje i minimizirati potrebu za tehnikama sklapanja i konektorima. Za vjetroturbine, na primjer, konvencionalna proizvodnja lopatica zahtijeva neovisno proizvedene komponente, uključujući školjku lopatice, gredu i mrežnu ploču, a zatim ih kombinirati. Integrisani noževi za direktnu štampu sa komplikovanim unutrašnjim strukturama i optimalnim oblicima koji koriste tehnologiju 3D štampanja metala ne samo da poboljšavaju performanse noževa, već i pojednostavljuju proizvodni proces i smanjuju troškove proizvodnje.
Tri ovdje smanjuju troškove proizvodnje i održavanja opreme.
Tehnologija 3D štampe za metal može stvoriti komplikovane kanale za hlađenje i unutrašnje strukture za komponente energetske opreme, čime se poboljšavaju performanse odvođenja toplote i pouzdanost opreme i tako smanjuje pojava kvarova opreme. Na primjer, 3D-štampane lopatice turbina koje se koriste u plinskim turbinama imaju maksimizirane dizajne kanala za hlađenje koji mogu efikasno sniziti temperaturu lopatica, produžiti vijek trajanja lopatice i uštedjeti vrijeme zastoja opreme i troškove održavanja zbog oštećenja lopatica.
Održavanje opreme: Tehnologija 3D štampanja metala može brzo proizvesti zamjenske dijelove za pokvarene komponente, skratiti cikluse održavanja i smanjiti troškove održavanja za popravku i rehabilitaciju neke zastarjele energetske opreme. Na primjer, neka važna oprema u nuklearnim energetskim reaktorima ima duži vijek trajanja, a komponente mogu pretrpjeti habanje ili koroziju. Konvencionalne tehnike održavanja mogle bi zahtijevati kupovinu dijelova u inostranstvu, koji ne samo da koštaju više, već imaju i dugo vrijeme isporuke. Potrebne komponente se mogu brzo proizvesti na-opremanju, a oprema se može brzo vratiti u normalu pomoću tehnologije metalne 3D štampe.
Različiti potrošači imaju različite potrebe za specifikacijama, performansama i dizajnom energetske opreme; potražnja energetskog sektora je raznolika i nepredvidiva. Prilagođene proizvodne zahtjeve energetske opreme mogu se zadovoljiti, a-proizvodnja po zahtjevu postići, uz metalne tehnologije 3D štampanja. Na osnovu zahtjeva potrošača, kompanije mogu kreirati proizvode u realnom-vremenu, čime se izbjegavaju zaostatke zaliha koje su rezultat masovne proizvodnje i smanjuju troškovi zaliha. U području proizvodnje solarne energije, na primjer, kriteriji dizajna nosača solarnih panela se mijenjaju na osnovu okolnosti izvora solarne energije i okoline instalacije u različitim područjima. Odgovarajući nosači mogu se brzo prilagoditi ovisno o posebnim potrebama korištenjem 3D metalne štampe, čime se smanjuje pritisak na zalihe i kapitalna zauzetost. Smanjite troškove istraživanja i razvoja i skratite ciklus
Razvoj energetske opreme u velikoj mjeri ovisi o brzoj izradi prototipa. Brza proizvodnja prototipova opreme omogućena 3D štampanjem metala pomaže osoblju za istraživanje i razvoj da promptno potvrdi i poboljša dizajn, čime se smanjuje ciklus istraživanja i razvoja. Smanjenje učestalosti uzastopnih promjena i probne proizvodnje tokom procesa istraživanja i razvoja pomaže da se minimiziraju troškovi istraživanja i razvoja. Na primjer, tehnologija 3D štampanja može brzo kreirati prototipove lopatica s različitim shemama dizajna za testiranje u aerotunelu i evaluaciju performansi, što omogućava brzu odluku o idealnoj šemi dizajna i ubrzava vrijeme izlaska na tržište novih vjetroturbina.
Vrste materijala koji su sada dostupni za metalnu 3D štampu su donekle ograničeni, a neki od njih ne mogu u potpunosti zadovoljiti potrebe energetske opreme u zahtjevnim uvjetima, uključujući visoke temperature, visoki tlak i jaku koroziju.
Troškovi opreme Veliki trošak metalne opreme za 3D štampanje i održavanje ograničava njenu opštu upotrebu u energetskom sektoru.
Kontrola kvaliteta: Izazovni procesi inspekcije i kontrole kvaliteta u metalnom 3D štampanju mogu dovesti do nedostataka kao što su pore i pukotine, što ugrožava pouzdanost i performanse komponenti.
Standardne specifikacije: Upotreba tehnologije metalne 3D štampe u energetskom sektoru trenutno nema konzistentne standarde i specifikacije, što proizvodi nejednak kvalitet proizvoda i stvara određene probleme za sertifikaciju i upotrebu proizvoda.
Plan odgovora; istraživanje i razvoj materijala: Investirajte više u istraživanje i razvoj materijala za 3D štampanje metala, kao i u nove materijale visokih{1}}performansi prikladnih za energetski sektor. Metode poput modifikacije materijala i legiranja pomažu da se poveća čvrstoća, otpornost na koroziju i otpornost materijala na visoku{3}}temperaturu.
Postižu se konstantno unapređenje tehnologije metalne 3D štamparske opreme, povećanje brzine štampe, tačnosti i efikasnosti proizvodnje opreme, a samim tim i smanjenje troškova opreme. Ojačajte održavanje i upravljanje opremom istovremeno kako biste povećali njenu pouzdanost i stabilnost.
Tehnologija za kontrolu kvaliteta: Koristeći najsavremenije-tehnologije inspekcije, uključujući X-testiranje, ultrazvučno testiranje, itd., kreirajte temeljnu inspekciju i kontrolu kvaliteta za 3D štampanje metala za stalno praćenje i procjenu kvaliteta komponenti tokom procesa štampanja.
Industrijske grupe, istraživački instituti i preduzeća treba da povećaju saradnju kako bi zajednički kreirali standarde i zahteve za 3D štampanje metala u energetskom sektoru, čime bi se garantovao kvalitet i bezbednost proizvoda.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-štampanje/-kombinacija--aluminijske-legure-i-3d.html