Por que a indústria de energia precisa de design especializado
O problema de diferentes cenários de energia
A indústria de energia inclui muitas áreas, como energia solar, energia eólica, energia nuclear, carvão, petróleo e gás natural. Todo campo tem seu próprio conjunto de regras e condições de como as coisas funcionam. Por exemplo, as plataformas de petróleo offshore devem ser capazes de suportar condições marinhas duras, como ventos fortes, ondas enormes e corrosão por spray de alto sal. Seu equipamento também deve ser muito confiável e resistente à corrosão. As usinas solares fotovoltaicas, por outro lado, devem ser adaptadas a diferentes locais e condições de iluminação para obter a energia mais solar. É difícil para os procedimentos tradicionais de design e produção padronizados para cumprir esses diferentes objetivos, o que pode levar a problemas de desempenho ou desperdiçar recursos no uso de equipamentos mundiais reais -.
O objetivo é tornar melhor o uso de energia e o desempenho mais eficiente.
No mercado de energia muito competitivo de hoje, as empresas podem economizar despesas e se tornarem mais competitivas, fazendo com que seus equipamentos energéticos funcionem melhor e com mais eficiência. O design personalizado pode fazer com que a estrutura e as configurações do equipamento funcionem melhor, levando em consideração suas condições de trabalho específicas e metas de desempenho. Por exemplo, alterar a forma e o tamanho das câmaras de combustão e das lâminas de turbinas nos motores de aeronaves pode fazer com que o motor use menos combustível e produzir mais impulso. Além disso, alterar a forma e a estrutura aerodinâmica das lâminas nas turbinas eólicas pode torná -las melhores na conversão de energia do vento. Mas os métodos típicos de fabricação têm muitos problemas quando se trata de construir designs complicados sob medida, o que dificulta o uso totalmente dos benefícios do design personalizado.
A necessidade de consertar e melhorar o equipamento antigo
Muitas organizações de energia têm muitos equipamentos desatualizados que não poderiam funcionar bem ao longo do tempo, usar muita energia ou ser muito confiável. Você pode fazer com que o equipamento antigo dure mais e funcione melhor, personalizando -o e melhorando -o. Mas a estrutura e o tamanho dos equipamentos desatualizados nem sempre combinam com produtos padronizados, e é difícil para os procedimentos de produção tradicionais encontrarem as soluções e peças de modificação certas.
A idéia por trás da impressão Metal 3D é que ela pode ajudar no design personalizado no setor de energia.
Fazendo estruturas complicadas sem ajuda
A Metal 3D Printing emprega fabricação aditiva para construir coisas empilhando materiais um no outro. Isso significa que os moldes não são necessários, o que torna possível fazer peças com estruturas internas complicadas e formas topológicas. Isso permite que os designers criem livremente a melhor estrutura, dependendo das necessidades reais do equipamento de energia. Por exemplo, ao fabricar peças para equipamentos de energia que ajudam a se livrar do calor, podem ser feitas estruturas com microcanais complicados para expandir consideravelmente a área onde o calor pode escapar e tornar o processo mais eficiente. Ao fazer conjuntos de combustível para reatores nucleares, as hastes de combustível podem ser organizadas e construídas de uma maneira que torne a distribuição do combustível nuclear e a eficiência da reação o mais bom possível. Os métodos tradicionais de fabricação não podem criar estruturas complexas o mais facilmente possível, o que dá aos negócios de energia muito espaço para criar as coisas da maneira que desejam.
Alterando as características dos materiais
Quando você impressa 3D metal, você pode controlar a microestrutura do material com muita precisão, mudando coisas como energia a laser, velocidade de varredura, espessura da camada e assim por diante. Isso permite fazer materiais com qualidades específicas. O tamanho do grão, a orientação e a composição da fase dos materiais podem ser alterados para dar a eles recursos variáveis de resistência mecânica, térmica e de corrosão que atendem às necessidades de diferentes porções de equipamentos de energia. Por exemplo, alterando as configurações de impressão, o material pode se tornar mais forte e mais difícil em locais onde há muito estresse. Em locais onde é necessária uma boa condutividade térmica, os parâmetros podem ser alterados para melhorar a condutividade térmica do material . 3 d A impressão também pode melhorar os compósitos de gradiente de diferentes materiais, o que significa que pode combinar a condutividade alta - de força.
Fabricação rápida em pequenos lotes
Para manter os preços baixos, os métodos tradicionais de fabricação geralmente precisam fazer a mesma coisa de uma só vez. Fazer pequenos lotes de produtos personalizados, por outro lado, custa mais. A tecnologia de impressão 3D de metal não precisa de moldes ou grandes máquinas para fabricação em massa. Ele pode fazer peças personalizadas em pequenos lotes ou individualmente em um curto período de tempo. Isso permite que as empresas de energia se adaptem rapidamente às mudanças no mercado com base na demanda real e fabricam produtos adaptados a cada cliente. Por exemplo, durante a fase de pesquisa e desenvolvimento do equipamento energético, a impressão 3D pode rapidamente criar máquinas de protótipo para teste e verificação, o que acelera o ciclo de pesquisa e desenvolvimento. Da mesma forma, durante a manutenção e reforma do equipamento, as peças personalizadas podem ser rapidamente feitas com base nas necessidades específicas do equipamento, que reduzem o tempo de inatividade.
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