1. La structure pyramidale du système juridique énergétique est le cadre réglementaire.
La loi sur l'énergie est le plus haut niveau du système juridique énergétique de la Chine. Il fait partie d'un cadre de niveau multi - qui inclut "les lois de base comme orientation, les lois spéciales en tant que noyau et les réglementations de support en tant que suppléments". Ces lois contrôlent directement l'utilisation de l'impression 3D métallique dans la production d'équipements énergétiques.
Le rôle principal de la loi sur l'énergie
La loi sur l'énergie, qui entrera en vigueur en 2025, rend clairement les objectifs de la politique énergétique nationale pour la première fois: "sûr, vert et efficace". Il met également en place des systèmes uniformes pour des choses comme la planification de l'énergie, le système de marché et l'innovation technique. L'article 27 souligne la nécessité de soutenir la recherche et l'utilisation de nouvelles technologies et de nouvelles équipements dans le secteur de l'énergie, ce qui apporte un soutien juridique à la technologie d'impression 3D métal. L'article 34 indique que «les entreprises de fabrication d'équipements énergétiques doivent utiliser des processus avancés pour améliorer l'efficacité et la fiabilité énergétiques des produits», ce qui signifie indirectement que les processus d'impression 3D métalliques doivent répondre aux normes d'efficacité énergétique.
Limites spécifiques fixées par des lois particulières
La loi sur les énergies renouvelables: les pièces imprimées en métal 3D pour le vent, l'énergie solaire et d'autres équipements doivent passer des tests pour la résistance aux intempéries, la résistance à la fatigue et d'autres choses pour s'assurer que l'équipement restera stable dans des conditions défavorables pendant longtemps. Par exemple, les engrenages en alliage en titane imprimé en 3D utilisés dans les boîtes de vitesses éoliennes doivent suivre les règles de la loi sur la durée de vie de 20 ans de l'équipement d'énergie renouvelable.
La loi sur la protection des pipelines pétrolières et gazière indique que la création de parties importantes des pipelines, y compris les vannes et les brides, doit passer des tests de pression et de fuites. Les pièces imprimées en métal 3D doivent être capables de gérer la pression dont la conception du pipeline a besoin, et elles doivent avoir des informations sur l'étiquette sur l'origine du matériau.
La loi sur la sécurité nucléaire nécessite une «supervision du cycle de vie complet» de l'équipement de centrales nucléaires. Cela signifie que les pièces imprimées en 3D doivent passer des tests spéciaux, comme la façon dont ils protègent les rayonnements et la façon dont ils absorbent les neutrons et conservent des enregistrements du processus de fabrication pendant au moins 50 ans.
Les exigences pour soutenir les réglementations qui sont plus spécifiques
Les réglementations sur l'administration des échanges d'émissions de carbone indiquent que les entreprises qui fabriquent des équipements énergétiques doivent suivre les émissions de carbone de l'impression 3D et les intégrer dans leur gestion des quotas de carbone. Par exemple, lors de l'utilisation de la technologie de fusion sélective laser (SLM), il est important de garder un œil sur la façon dont les facteurs tels que l'intensité du laser et l'épaisseur de la couche de poudre affectent la consommation d'énergie.
Les lignes directrices pour la construction du système standard du pic de carbone et de la neutralité du carbone dans le secteur industriel affirment que les machines d'impression 3D métalliques doivent avoir des modules de surveillance de la consommation d'énergie et envoyer régulièrement des rapports d'évaluation de l'efficacité énergétique pour aider l'industrie à progresser vers un faible - en carbone.
2, Normes techniques: Spécifications complètes pour tout, des matériaux aux processus
L'impression en métal 3D pour la fabrication d'équipements énergétiques doit suivre les critères techniques pour l'ensemble du processus, de choisir les bons matériaux pour publier le traitement -.
Normes de matériaux
La qualité de la poudre: elle doit répondre aux exigences de GB / T 35351 - 2017, "Spécification générale pour la poudre métallique pour la fabrication additive". Il s'agit notamment d'une sphéricité en poudre d'au moins 90%, d'une concentration en oxygène de pas plus de 0,05% et d'une distribution de la taille des particules D50 entre 15 et 45 μm. Par exemple, lors de la fabrication de lames de turbine à gaz à partir de poudre d'alliage à base de nickel, un traitement à chaud de pressage isostatique (HIP) doit être effectué pour se débarrasser des pores afin que la densité soit d'au moins 99,9%.
Dans quelle mesure fonctionne bien la colle? L'adhésif doit correspondre aux exigences techniques de HB 8523-2015 "Conditions techniques adhésives pour la formation de pulvérisation adhésive métallique" pour la méthode de pulvérisation adhésive. Cela signifie que la viscosité doit être comprise entre 10 et 50 MPa · s et la tension de surface doit être inférieure à 40 mN / m pour empêcher la fissuration pendant le frittage.
Normes de processus
Paramètres d'impression: Il est important de suivre GB / T 39252-2020, qui est la «spécification de processus pour la fabrication des additifs métalliques». Ce document indique que la puissance laser, la vitesse de balayage, l'épaisseur de la couche et d'autres paramètres doivent être corrects pour le matériau. Lorsque vous imprimez des pièces en alliage en aluminium, par exemple, la puissance du laser doit être comprise entre 200 et 400 watts, et l'épaisseur de la couche doit être inférieure à 0,05 mm pour empêcher la contrainte thermique de modifier la forme des pièces.
Ce qui doit être fait après le traitement: le processus de frittage doit suivre les règles établies dans GB / T 39253-2020, qui est la "spécification pour le processus de frittage de la fabrication additive des métaux". La courbe de température de frittage doit comprendre trois parties: préchauffage, isolation et refroidissement. Le taux de chauffage doit être inférieur ou égal à 5 degrés / min pour empêcher le matériau de rétrécir. Par exemple, bien que les pièces en alliage en titane de frittage, elles doivent être maintenues à 1300 degrés pendant deux heures avec le blindage de l'argon et un taux de refroidissement inférieur à 3 degrés / min.
Normes d'inspection de qualité
GB / T 34628 - 2017 "Méthodes de test non destructrices pour les pièces de fabrication d'additifs métalliques" indiquent que les pièces doivent être testées avec des rayons X ou des ultrasons. Une taille de défaut inférieure à 0,1 mm est acceptable.
Tester les performances mécaniques: GB / T 228.1-2021 "Test de traction des matériaux métalliques Partie 1: Méthode d'essai de température ambiante" indique que la résistance à la traction, la limite d'élasticité et d'autres indicateurs doivent être supérieurs à 95% de la valeur de conception.
3. Règles pour l'industrie: Multi - Système d'examen de la conformité collaborative départementale
Pour que l'impression 3D métallique soit utilisée pour fabriquer des équipements énergétiques, il doit être vérifié par plusieurs départements, notamment l'énergie, la surveillance du marché et la protection de l'environnement.
Des choses importantes que les autorités réglementaires de l'énergie examinent
Accès à l'équipement: L'article 42 de la loi sur l'énergie indique que les sociétés énergétiques qui achètent des équipements d'impression 3D doivent envoyer des rapports sur la façon dont l'énergie - est efficace leur équipement et les documents de certification de sécurité. Ceux-ci doivent être envoyés au service de réglementation de l'énergie provinciale. Par exemple, lors de l'achat d'équipement de fusion de faisceau d'électrons (EBM) pour une centrale nucléaire, vous devez montrer que l'équipement peut se défendre contre le rayonnement.
Supervision du processus de production: Selon l'article 57 de la loi sur l'énergie, les autorités réglementaires de l'énergie peuvent visiter les lieux de travail d'impression 3D pour vérifier si les paramètres du processus correspondent aux exigences de planification d'énergie. Par exemple, voyez si l'atelier qui imprime les boîtes de vitesses d'éoliennes utilise des lasers d'énergie faibles -.
Exigences de certification des organismes de réglementation du marché
Certification du produit: l'équipement énergétique doit subir une certification CCC ou une certification volontaire (cette certification CQC Mark) . 3 D Les pièces imprimées doivent également envoyer des rapports distincts sur la composition des matériaux et la stabilité du processus. Lorsque le boîtier d'un onduleur solaire est construit en alliage en aluminium imprimé en 3D, il doit passer à la fois des tests de pulvérisation saline (96 heures sans rouille) et des tests de résistance aux intempéries (500 heures de vieillissement UV).
Calibration métrologique: Une institution de métrologie doit être fréquemment calibrée des équipements d'impression 3D pour s'assurer que les erreurs dans des paramètres comme l'épaisseur de la couche et le volume à jet d'encre sont inférieurs ou égaux à 5%. Par exemple, la buse de la machine à pulvérisation adhésive doit être calibrée une fois par mois pour s'assurer que l'adhésif se propage uniformément. Si ce n'est pas le cas, les pièces peuvent ne pas être aussi fortes.
Les agences de protection de l'environnement contrôlent les émissions
Élimination des déchets: La loi de prévention et de contrôle de la pollution des déchets solides dit que les déchets de poudre métallique de l'impression 3D doivent être triés, collectés et donnés aux unités qualifiées pour le recyclage et l'élimination. Par exemple, les techniques métallurgiques humides doivent être utilisées pour récupérer les éléments de nickel à partir de déchets d'alliage à base de nickel -, avec un taux de récupération d'au moins 95%.
Émissions de COV: Pendant le processus de pulvérisation adhésif, les composés organiques volatils (COV) qui sont fabriqués pendant le processus de dégraissement doivent être manipulés avec des dispositifs d'adsorption de carbone ou de combustion catalytique activés. La concentration de ces COV doit être inférieure ou égale à 50 mg / m³.
4. Path de conformité: moyens réalistes de passer de la recherche technique à la fixation des normes
L'impression métal 3D doit être utilisée d'une manière qui suit les règles des entreprises de fabrication d'équipements énergétiques par le biais des avancées technologiques, de la participation aux normes et de la collaboration avec d'autres sociétés de la chaîne industrielle.
Percée dans la technologie: contourner les obstacles à un processus important
Réglementer la déformation de frittage: une procédure de frittage segmentée doit être créée pour les pièces d'équipement énergétiques importantes comme les chambres de combustion de turbines à gaz afin de réguler la contrainte thermique en les chauffant et en les refroidissant dans certaines zones. Par exemple, Siemens Energy utilise la technologie de "Sintering + Dynamic Support" pour réduire la déformation d'impression de la chambre de combustion de 3 mm à 0,5 mm.
Multi - Impression de matériaux: Pour fabriquer des équipements énergétiques qui peuvent résister à la corrosion et à des températures élevées, nous devons créer une technique d'impression de gradient en métal-. Par exemple, GE Aviation utilise la technologie de dépôt de dépôt de métaux laser (LMD) pour imprimer des revêtements en céramique en zircone à la surface des lames de turbine, ce qui les rend 200 degrés Celsius plus résistants à la chaleur. La participation standard signifie être un leader dans l'établissement des règles de l'industrie.
Alignement avec les normes internationales: encourager les entreprises à aider à créer des normes pour ISO / TC 261 (comité technique international de standardisation additive manufacturing) et faire pression pour l'incorporation de solutions techniques chinoises dans les règles internationales. Le champ pétrolifère DAQING a créé la norme ISO 6398-1 "Système moteur linéaire submersible de l'industrie du pétrole et du gaz naturel", qui comble un écart dans les normes internationales chinoises pour l'équipement d'extraction de pétrole.
Premièrement, les normes de groupe: lorsqu'il n'y a pas de normes nationales, les associations de l'industrie peuvent établir des normes de groupe pour aider l'industrie à développer la conformité. La «spécification technique pour la formation de pulvérisation adhésive métallique» est un exemple de document produit par la China Additive Manufacturing Industry Alliance. Il répertorie les facteurs importants, notamment comment choisir le bon adhésif et comment friser le métal.
Travailler ensemble dans toute la chaîne industrielle pour créer un écosystème de conformité
Coopération en amont et en aval: Pour s'assurer que chaque étape du processus peut être tracée, les fabricants d'équipements doivent configurer des moyens pour les fournisseurs de matériaux et les fournisseurs de services de traitement - pour partager des données. Par exemple, Bolite a travaillé avec Avic MAITE pour construire un système de contrôle de qualité complet pour l'ensemble du processus, de la préparation de la poudre à l'impression. Cela a augmenté le taux de qualification des pièces d'aviation imprimées en 3D à 98%.
Construire une plate-forme numérique: Utilisez la plate-forme Internet industrielle pour combiner des données sur le fonctionnement de l'équipement et des rapports d'inspection de qualité afin que la conformité puisse être surveillée en temps réel. La «plate-forme cloud de fabrication additive», par exemple, a été fabriquée par le National Additive Manufacturing Innovation Center. Il peut garder un œil sur le fonctionnement du temps réel - de plus que les machines d'impression 3000 3 D à travers le pays et créer automatiquement des rapports de conformité.
Quelle est la portée réglementaire de l'impression 3D métallique dans la production d'équipements énergétiques?
Jul 29, 2025
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