Comment l'impression métal 3D peut-elle soutenir la fabrication verte dans l'industrie de l'énergie?

1. Principes techniques: un changement dans la façon dont les choses sont faites de la réduction à la fabrication additive
L'impression 3D avec du métal utilise des modèles numériques et des faisceaux d'énergie élevés - comme les lasers ou les poutres d'électrons pour faire fondre les poudres métalliques ou les fils de couche par couche. Cela vous permet de modeler directement trois formes dimensionnelles compliquées -. Ses principaux avantages par rapport aux méthodes de fabrication soustractifs typiques comme la coulée, le forgeage et l'usinage sont:
Grande amélioration du rythme auquel les matériaux sont utilisés: la forme "sur -}Impression en métal 3Dutilise plus de 90% du matériau, tandis que les méthodes traditionnelles gaspillent 70% à 90% du matériau. Dans l'industrie aérospatiale, par exemple, la technologie Platinum a augmenté le taux d'utilisation des matériaux des pièces d'aviation de 10% à 20% à plus de 90%.
Améliorer la structure de la consommation d'énergie: élimine les étapes comme la fabrication de moules et la réalisation de plusieurs processus, ce qui réduit la consommation totale d'énergie de 30% à 50%. La ligne de production automatisée de Platinum et la technologie de récupération des gaz argon fonctionnent ensemble pour réduire de 80% les émissions de carbone par kilogramme de production de poudre métallique.
La flexibilité de conception se développe à un rythme exponentiel: il peut fabriquer des structures légères comme des canaux internes complexes et des structures de réseau qui ne peuvent pas être fabriquées avec des méthodes standard. Par exemple, l'ajout de canaux de refroidissement imprimés 3D - aux lames d'éoliennes peut les faire durer 20% plus longs et réduire les dépenses de maintenance de 15%.
2. Le principal avantage de la fabrication verte est qu'il fait le meilleur usage des ressources tout au long du cycle de vie.
La convivialité Eco - de l'impression métal 3D dure toute la vie du produit:
Du côté des matières premières, l'économie circulaire:
Rendre directement les métaux jetés à la vie: la technologie Platinum a sorti un moyen de recycler la poudre en alliage de titane qui transforme le titane de la ferraille en poudres imprimées en 3D qui dépassent les normes médicales. Cela réduit les émissions de carbone de 56,5%.
En utilisant plusieurs matériaux ensemble: en modifiant la taille et la forme des particules de poudre, il est possible d'imprimer des matériaux de performance élevés - comme les alliages de titane et les alliages à base de nickel - dans un motif de gradient. Cela réduit l'utilisation de métaux précieux.
Économiser de l'énergie et réduire les émissions de production et de fabrication:
Optimisation intelligente des paramètres de processus: la technologie laser verte unique Platinum fait l'impression avec une épaisseur de couche énorme 40% plus rapidement et utilise 15% d'énergie laser en moins.
Le système de poudre en boucle fermée: la ligne de production automatisée a un taux de récupération de poudre de 99,2%, un taux de recyclage des gaz à 98% et le niveau de bruit dans l'atelier de production est maintenu en dessous de 65 décibels.
Performances des sauts d'application de produit:
Conception légère: les cadres de vélos en alliage en alliage en titane imprimé 3D économisent du poids de 20%, de la fabrication de 30% et des émissions de carbone de 48%.
Intégration fonctionnelle: La plaque de canal d'écoulement dans l'équipement nucléaire est fabriquée en utilisant l'optimisation de la topologie, ce qui le rend 35% plus léger et 25% meilleur en refroidissement tout en gardant sa force.
3, des cas d'utilisation courants dans le secteur de l'énergie: passer du laboratoire au monde réel
Faire de l'équipement pour les énergies renouvelables:
Le cycle de développement des moules à lame imprimés en 3D dans l'industrie éolienne a été réduit de 6 mois à 2 semaines. Cela a rendu les moules 60% plus légers et a permis une personnalisation personnalisée du profil aérodynamique. Le siège de roulement principal du ventilateur fabriqué par GE en utilisant la technologie d'impression 3D a réduit le coût de l'installation d'une machine de 120 000 $.
La technologie d'impression 3D pour les cellules solaires de pérovskite a une efficacité de conversion photovoltaïque de 26%. Ceci est 55% moins cher que les cellules basées sur le silicium standard -, et le processus de production n'utilise aucun solvant nocif.
Passer à l'équipement nucléaire:
Un tube de revêtement de carburant nucléaire est un tube mural mince - construit d'un alliage à base de nickel - imprimé en 3D. L'épaisseur de la paroi peut varier de ± 0,02 mm, et le tube est 30% meilleur pour bloquer le rayonnement.
Vesseur de pression du réacteur: une plaque de canal d'écoulement compliquée fabriquée à l'aide de la technologie de fusion sélective laser qui rend le débit de liquide de refroidissement plus même de 40% et l'efficacité thermique de 8%.
Nouvelles idées dans les systèmes de stockage d'énergie:
Batterie de flux: 3D - Les électrodes en feutre en graphite imprimées vous fournissent un contrôle précis sur la structure des micro pores, ce qui augmente l'utilisation des électrolytes à 95% et la densité d'énergie de 25%.
Batterie d'état solide -: La procédure de dépôt d'impression 3D pour l'électrode négative au lithium métallique améliore le taux de suppression de la croissance de la dendrite de 80%, et la batterie peut être cyclable plus de 2000 fois.
4. Une percée technologique et économique: passer de la personnalisation finale -
Les débuts de Platinum Technology sur 32 Laser Ultra - grandes machines, y compris le BLT - S1500, aident l'impression métal 3D à surmonter le goulot d'étranglement de la capacité de fabrication:
Prix ​​compétitifs: Le coût des pièces imprimées en 3D dans le secteur aérospatial est maintenant proche de celle des méthodes traditionnelles, avec un avantage de coût de 30% à 50% pour des composants structurels complexes.
Stabilité de la qualité: Après une pressage isostatique chaud (HIP), la force de fatigue de l'alliage de titane imprimé en 3D est de 98% de la norme de forgeage, et la porosité est maintenue en dessous de 0,01%.
Collaboration dans la chaîne de l'industrie: Bolite's Powder Equipment Service Le modèle de chaîne de l'industrie de l'industrie a augmenté l'efficacité globale de l'équipement (OEE) de l'équipement client de nouveaux énergies à 85% et réduit le délai de livraison de 40%.