Como as características dos negócios de energia afetam a escolha dos materiais
O negócio de energia tem muitas circunstâncias operacionais diferentes e difíceis, incluindo temperaturas muito altas, pressões muito altas, corrosão muito forte e radiação muito intensa. Por exemplo, o equipamento de perfuração de óleo deve trabalhar em ambientes marítimos profundos - com alta pressão, baixa temperatura e muitas substâncias corrosivas. As peças da caldeira nas usinas térmicas precisam ser capazes de lidar com a erosão a partir da temperatura alta - e alta - vapor de pressão. As principais partes das instalações de energia nuclear devem ser capazes de resistir à radiação. Portanto, os materiais de impressão 3D de metal usados devem poder lidar com essas condições difíceis, o que manterá o equipamento estável e confiável ao longo do tempo.
Requisitos de desempenho importantes para materiais
propriedade de uma máquina
As peças do equipamento energético geralmente precisam lidar com cargas pesadas e estresse, para que os materiais sejam fortes, robustos e duros o suficiente para fazê -lo. A força nos diz como os materiais podem resistir à quebra e flexão, a dureza nos diz como os materiais podem resistir ao desgaste, e a tenacidade garante que os materiais não quebrem quando atingem algo difícil. Por exemplo, as engrenagens na caixa de engrenagens de uma turbina eólica precisam ser capazes de lidar com enormes cargas de torque e impacto. Isso significa que o material usado para imprimir as engrenagens precisa ser muito forte e resistente, para que não se quebrem ou se desgasçam durante o uso.
Resistência à corrosão
Na indústria de energia, muitos equipamentos entram em contato com materiais corrosivos como água do mar, gases ácidos, soluções alcalinas e muito mais. A vida útil e a segurança dos equipamentos dependem de como os materiais resistem à corrosão. Por exemplo, as estruturas metálicas em plataformas de petróleo offshore permanecem em contato com a água do mar por um longo tempo e, portanto, são propensas à corrosão. A escolha de materiais de impressão 3D de metal que não corroem facilmente na água do mar, incluindo aço inoxidável, ligas de titânio e outros, podem ajudar o equipamento a durar mais tempo e reduzir as despesas de manutenção.
Resistente a altas temperaturas
Equipamentos de energia que trabalham em locais muito quentes, como as lâminas de turbinas a gás e as partes centrais dos reatores nucleares, precisam de materiais muito fortes em altas temperaturas, resistentes à oxidação e estáveis a altas temperaturas. A força de alta temperatura evita que o material suavize ou altere a forma em altas temperaturas. A resistência a oxidação impede que o material reaja com oxigênio a altas temperaturas e seja danificado. A estabilidade térmica mantém o desempenho do material estável quando a temperatura muda. Níquel - baseado em altos -} ligas de temperatura, por exemplo, são muito resistentes a altas temperaturas e são amplamente usadas para fazer lâminas para turbinas a gás, que podem funcionar sem problemas por muito tempo em condições de gases de temperatura.
Quão bem resiste à radiação
É muito importante que os materiais utilizados em usinas nucleares sejam capazes de resistir à radiação. A radiação pode alterar a microestrutura dos materiais, que podem mudar a forma como eles funcionam e como se sentem. Portanto, escolher materiais de impressão 3D de metal que podem lidar bem com a radiação, como ligas de zircônio e aço inoxidável austenítico, pode garantir que o equipamento de energia nuclear funcione com segurança em locais onde há radiação.
Escolhendo o material certo para situações variadas
Indústria de petróleo e gás
Ao tirar o petróleo e o gás do solo e processá -lo, aço inoxidável, ligas de níquel - e ligas de titânio são alguns dos metais que são frequentemente utilizados para impressão 3D. O aço inoxidável é bom em resistir à corrosão e tem alguma força, para que possa ser usado para fazer peças que funcionam em configurações moderadamente corrosivas, incluindo válvulas e conectores de tubulação. As ligas baseadas em níquel - são ótimas em suportar altas temperaturas e corrosão. Eles são frequentemente usados para fabricar peças para equipamentos que funcionam em condições de temperatura -} e alta - {-} -} temperatura, essas várias partes importantes das ferramentas de perfuração e válvulas de temperatura --} no equipamento de refino. A liga de titânio é boa para fazer peças que precisam ser fortes, leves e resistentes à corrosão, como algumas peças estruturais nas plataformas de petróleo offshore.
O negócio de energia
Nas usinas de energia térmica, as partes da caldeira precisam ser capazes de lidar com o desgaste do vapor que é muito quente e sob muita pressão. Níquel - ligas e calor baseados em calor - são dois tipos de metais que são frequentemente utilizados para a impressão 3D. O aço que pode suportar altas temperaturas e oxidação é útil para fabricar tubos de superfície de aquecimento, superaquecedores e outras partes das caldeiras. As ligas baseadas em níquel - são melhores para tornar as peças que funcionam em ambientes mais severos e a temperaturas mais altas, essas câmaras de combustão de turbinas a gás e lâminas de turbinas. As ligas de alumínio e titânio são amplamente usadas para fazer peças para turbinas eólicas, como lâminas e caixas de caixa de velocidades, no campo da nova geração de energia, como a geração de energia eólica. Isso é feito para tornar as turbinas mais leves e mais eficientes em fabricar energia.
O negócio de energia nuclear
As usinas de energia nuclear têm regras muito rigorosas sobre quais materiais podem usar. Alguns dos materiais de impressão 3D de metal mais frequentes são ligas de zircônio, aço inoxidável austenítico e ligas baseadas em níquel -. A liga de zircônio é o melhor material para revestimento de combustível do reator nuclear, porque possui uma seção transversal de absorção de nêutrons curta e é resistente à corrosão. O aço inoxidável austenítico é frequentemente usado para fazer vasos de pressão, oleodutos e outras partes dos reatores nucleares, porque é resistente à radiação e corrosão. As ligas baseadas em níquel - podem ser usadas para fazer peças específicas que podem lidar com altas temperaturas, altas pressões e radiação.
As coisas em que pensar são custos e sustentabilidade.
O custo é outra coisa significativa a se pensar ao escolher materiais para impressão 3D de metal. Os preços de diferentes materiais são muito diversos. Em geral, metais raros e ligas incomuns custam mais do que aço comum, o que custa menos. As empresas precisam escolher materiais que estejam dentro de seu orçamento e atendam aos objetivos do projeto, além de satisfazer os padrões de desempenho.
A sustentabilidade também é uma grande questão no setor de energia hoje em dia. O uso de materiais de impressão 3D de metal que podem ser reciclados e renováveis pode ajudar os negócios de energia a ter menos efeito no meio ambiente e crescer de uma maneira boa para o meio ambiente. Algumas empresas, por exemplo, começaram a usar o sucata para reciclar e reutilizar os materiais de impressão 3D. Isso reduz a utilização de recursos e a quantidade de lixo que é liberado no ambiente.
Ao escolher materiais de impressão 3D de metal para o negócio de energia, você precisa pensar em muitas coisas, como as necessidades do setor de energia, os requisitos de desempenho dos materiais, as situações em que serão usadas e o custo e a sustentabilidade dos materiais. Ao escolher cuidadosamente os materiais certos, podemos tirar o máximo proveito da tecnologia de impressão 3D de metal para fazer com que o equipamento energético funcione melhor e tenha uma qualidade superior e para ajudar os negócios de energia a criarem novas idéias.
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