1. Revolução do material: de "fabricação subtrativa" a "empilhamento preciso"
Forjamento, fundição e usinagem são exemplos de técnicas subtrativas que são usadas para fabricar equipamentos de energia tradicionais. Esses processos geralmente usam menos de 30% do material. Por exemplo, os processos tradicionais de moagem precisam remover 95% dos tarugos de liga de titânio para fazer lâminas de turbinas para motores de aeronaves. A platina Lite, por outro lado, usa a tecnologia seletiva de fusão a laser (SLM) para fazer lâminas de liga de titânio, o que aumenta a utilização do material de 10% para 20% para mais de 90% e torna cada parte 20% mais leve. Muitas empresas do setor de energia usaram isso "em -} exige a abordagem de produção de crescimento".
A GE produz níquel - baseado em - peças da câmara de combustão de liga de temperatura para turbinas a gás que utilizam a tecnologia de fusão de feixe de elétrons (EBM), que reduz a quantidade de material usado por 60%. Ao mesmo tempo, 12 elementos separados são reunidos para criar uma estrutura inteira, que reduz o tempo de montagem em 80%.
A Vestas emprega a topologia otimizado dos conectores de torre de liga de alumínio impressos em seu equipamento de energia eólica. Esses conectores são 35% mais leves que os regulares, mas igualmente fortes. Eles também cortam as emissões de dióxido de carbono em 12 toneladas por ano para cada turbina eólica.
A Westinghouse Electric produziu um tubo de revestimento de liga de zircônio impresso em 3D para equipamentos de energia nuclear. O design da estrutura da treliça deste tubo torna o resfriamento 15% mais eficiente e reduz a chance de microcracks que ocorrem durante a soldagem padrão em 90%.
2. Inovação tecnológica: do "processo longo" a "cadeia curta"
A fabricação de equipamentos de energia tradicional leva de 12 a 15 etapas, como fazer moldes, tratamento térmico e tratamento da superfície. A tecnologia de impressão 3D de metal, por outro lado, reduz o processo para 3 a 5 etapas. Essa mudança é mais notável na indústria aeroespacial comercial:
Aeroespacial Blue Arrow faz injetores da câmara de impulso usando a tecnologia SLM, que reduz o ciclo de produção usual de 6 meses para 15 dias e economiza 2 milhões de yuan nas despesas de desenvolvimento de moldes.
Equipamento para armazenar e mover hidrogênio: 3D do Linde Group - Impresso a liga de titânio High - O tanque de armazenamento de hidrogênio por pressão possui uma estrutura de treliça biomimética que aumenta a densidade de armazenamento de hidrogênio para 6,2wt%, que é 40% maior que os tanques de armazenamento de aço típicos. Ele também usa 55% menos energia para fabricar.
A Islândia Geothermal Company emprega a tecnologia Laser perto da forma líquida (lente) para consertar rotores de turbinas. Isso custa apenas 30% do que custaria para comprar peças novas e reduz o tempo de manutenção de 21 dias a 72 horas.
3. Projeto RUBLHOUGH: De "Experience Driven to" Data Pappoyed "Metal Printing Technology quebrou os limites da fabricação tradicional quando se trata de complexidade do design. Ao combinar algoritmos generativos de design e tecnologia de otimização de topologia, criou uma nova geração de equipamentos de energia eficientes:
Sistema de resfriamento que pode mudar: a energia da Siemens adiciona 3D - canais de resfriamento interior complicados impressos para as lâminas de turbinas a gás. Isso reduz o fluxo de ar de resfriamento em 30% e aumenta a eficiência térmica em 1,2 pontos percentuais. Cada unidade reduz as emissões de dióxido de carbono em mais de 5.000 toneladas por ano.
Uso da estrutura da treliça: o Instituto de Engenharia de Processos, a Academia Chinesa de Ciências, produziu um 3D - impresso poroso trocador de calor de titânio poroso que reduz a perda de calor em 25% nos sistemas de geração de energia térmica solar e aumenta a eficiência geral do sistema para 82%.
Fazendo materiais de gradiente: o revestimento da câmara de combustão de materiais de gradiente funcional de titânio/alumínio fabricado pela Northwestern Politecnical University usa a tecnologia SLM para alterar sua composição continuamente. Possui um coeficiente de expansão térmica de 0,1% a uma temperatura alta de 1200 graus e dura três vezes mais que os materiais tradicionais.
4. Economia circular: passando de "consumo linear" para "regeneração de loop fechado"
Para a indústria de energia, a tecnologia de impressão 3D metal criou um ecossistema fechado - em loop de "Materiais Produtos residuais".
Reciclagem de peças antigas: a União Inteligente da Indústria de Ferro e Aço Hebei possui uma técnica para reciclar pó de metal que pode aumentar a taxa de recuperação de 3D -} peças de liga de titânio impressas que foram jogadas para 98%. O desempenho do refeito em pó atende aos critérios ASTM F3001. Toda tonelada de pó reciclado pode reduzir a mineração de minério primário por 12 toneladas.
Usando material de borda: o sistema de recuperação automatizado da Platinum Technology retém mais de 95% do pó usado para fazer peças aeroespaciais, o que reduz o custo do componente em pó em 40%.
Colaboração entre indústrias: o BMW Group e a EOS trabalham juntos para transformar chips de liga de titânio usados na indústria automotiva em matérias -primas para fixadores de equipamentos de energia eólica. Isso cria uma cadeia da indústria circular que pode processar 200 toneladas de material por ano.
Como a tecnologia de impressão 3D Metal pode ajudar a indústria de energia a atender aos requisitos ambientais?
Jul 30, 2025
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