Como a Metal 3D Printing pode suportar a fabricação verde no setor de energia?

1. Princípios técnicos: uma mudança na maneira como as coisas são feitas da redução para a fabricação aditiva
A impressão 3D com metal emprega modelos digitais e feixes de energia --, como lasers ou feixes de elétrons, para derreter pós de metal ou camada de fios por camada. Isso permite moldar diretamente três formas dimensionais complicadas de três -. Suas principais vantagens sobre os métodos típicos de fabricação subtrativa, como fundição, forjamento e usinagem, são:
Grande melhoria no ritmo em que os materiais são usados: a forma "ON - deposição de demanda" deImpressão 3D de metalusa mais de 90% do material, enquanto os métodos tradicionais desperdiçam 70% a 90% do material. Na indústria aeroespacial, por exemplo, a tecnologia de platina aumentou a taxa de utilização de materiais de peças de aviação de 10%a 20%para mais de 90%.
Melhorando a estrutura do uso de energia: remove as etapas, como fazer moldes e fazer vários processos, o que reduz o uso total de energia em 30% a 50%. A linha de produção automatizada da Platinum e a tecnologia de recuperação de gás argônio trabalham juntas para cortar emissões de carbono por quilograma de produção de metal em pó em 80%.
A flexibilidade do projeto cresce a uma taxa exponencial: pode fazer estruturas leves, como canais internos complicados e estruturas de treliça que não podem ser feitas com métodos padrão. Por exemplo, a adição de canais de resfriamento impressos em 3D - a lâminas de turbinas eólicas podem torná -las 20% mais longas e cortar as despesas de manutenção em 15%.
2. O principal benefício da fabricação verde é que ele faz o melhor uso de recursos durante todo o ciclo de vida.
O eco - facilidade de impressão 3D metal dura toda a vida do produto:
No lado da matéria -prima, a economia circular:
Trazendo diretamente os metais descartados de volta à vida: a tecnologia de platina saiu com uma maneira de reciclar o pó de liga de titânio que transforma sucata de titânio em pós impressos em 3D que excedem os padrões médicos. Isso reduz as emissões de carbono em 56,5%.
Usando vários materiais juntos: alterando o tamanho e a forma das partículas em pó, é possível imprimir materiais altos - de desempenho, como ligas de titânio e níquel - baseadas em ligas baseadas em um padrão de gradiente. Isso reduz o uso de metais preciosos.
Economizando energia e redução das emissões na produção e manufatura:
Parâmetros de processo de otimização inteligente: a tecnologia de laser verde única de platina torna a impressão com uma espessura enorme da camada 40% mais rápida e usa 15% menos energia a laser.
O sistema de pó de loop fechado: a linha de produção automatizada possui uma taxa de recuperação de 99,2% em pó, uma taxa de reciclagem de gás de argônio de 98% e o nível de ruído no workshop de produção é mantido abaixo de 65 decibéis.
Desempenho de saltos de aplicativos de produto:
Projeto leve: os quadros de bicicleta de liga de titânio impressos em 3D economizam peso em 20%, tempo de fabricação em 30%e emissões de carbono em 48%.
Integração funcional: A placa de canal de fluxo no equipamento de energia nuclear é feita usando otimização da topologia, o que o torna 35% mais leve e 25% melhor no resfriamento, mantendo sua força.
3, casos de uso comum no setor de energia: movendo -se do laboratório para o mundo real
Fazendo equipamentos para energia renovável:
O ciclo de desenvolvimento para moldes de lâmina impressa em 3D na indústria de energia eólica foi reduzida de 6 meses para 2 semanas. Isso tornou os moldes 60% mais leves e permitiu a personalização personalizada do aerofólio. O assento principal do fã fabricado pela GE usando a tecnologia de impressão 3D reduziu o custo de instalação de uma máquina em US $ 120.000.
A tecnologia de impressão 3D para células solares de perovskita possui uma eficiência de conversão fotovoltaica de 26%. Isso é 55% mais barato que as células baseadas em silício padrão -, e o processo de produção não usa solventes nocivos.
Atualizar para equipamentos nucleares:
Um tubo de revestimento de combustível nuclear é um tubo de parede - fino construído de um níquel - liga baseada em 3D impressa. A espessura da parede pode variar em ± 0,02 mm e o tubo é 30% melhor no bloqueio da radiação.
Vaso de pressão do reator: uma placa de canal de fluxo complicada feita com tecnologia de fusão seletiva a laser que torna a taxa de fluxo de refrigerante mais mesmo em 40% e a eficiência térmica em 8%.
Novas idéias em sistemas de armazenamento de energia:
Bateria de fluxo: 3D - Os eletrodos de feltro de grafite impressos fornecem controle preciso sobre a estrutura de poros micro, que aumenta o uso de eletrólitos para 95% e a densidade de energia em 25%.
Solid - Bateria de Estado: O procedimento de deposição de impressão 3D para o eletrodo negativo de lítio metálico aumenta a taxa de supressão do crescimento do dendrito em 80%, e a bateria pode ser ciclada mais de 2000 vezes.
4. Uma inovação tecnológica e econômica: passando de alta - Personalização final para grande - Uso da escala
A estréia da Platinum Technology de 32 Máquinas grandes a laser Ultra -, incluindo o BLT - S1500, está ajudando a impressão 3D de metal a superar o gargalo da capacidade de fabricação:
Preços competitivos: o custo das peças impressas em 3D no setor aeroespacial está agora próximo do dos métodos tradicionais, com uma vantagem de custo de 30% a 50% para componentes estruturais complicados.
Estabilidade da qualidade: Após a prensagem isostática quente (quadril), a força da fadiga da liga de titânio impressa em 3D é de 98% do padrão de forjamento e a porosidade é mantida abaixo de 0,01%.
Colaboração na cadeia da indústria: o Modelo da cadeia de equipamentos em pó da Bolite, inteira da indústria, aumentou a eficácia geral do equipamento (OEE) do novo equipamento de cliente de energia para 85% e reduziu o tempo de entrega em 40%.