Produkcja złożonej struktury: Przełom ograniczenia tradycyjnego kunsztu
Sprzęt w branży energetycznej, takie jak kluczowe elementy platform wiertniczych ropy, złożone struktury ostrzy turbin wiatrowych oraz precyzyjne systemy rur w elektrowniach jądrowych, często mają niezwykle złożone kształty geometryczne i struktury wewnętrzne. Tradycyjne procesy produkcyjne, takie jak odlewanie, kucie i obróbka, napotykają wiele trudności w produkcji tych złożonych struktur. Proces odlewania jest trudny do dokładnego kontrolowania tworzenia złożonych struktur wewnętrznych i jest podatny na wady, takie jak porowatość i skurcz; Proces kucia jest trudny do przetworzenia komponentów o złożonych kształtach, a wskaźnik wykorzystania materiału jest niski; Przetwarzanie mechaniczne może powodować niepełne obróbkę ze względu na niezdolność narzędzi tnących do dotarcia do niektórych części.
Technologia drukowania metalowego 3D przyjmuje warstwę metodą formowania układania warstw, bez potrzeby tworzenia pleśni, i może bezpośrednio wytwarzać komponenty ze złożonymi kanałami wewnętrznymi, nieregularnymi strukturami i zintegrowanymi projektami. Przykładając narzędzia do wydobycia oleju w wydobyciu oleju, tradycyjne narzędzia doliny są zwykle montowane z wielu części, co nie tylko zwiększa proces i koszt montażu, ale także może powodować problemy, takie jak złe uszczelnienie i stężenie naprężenia w punktach połączenia. Wykorzystując technologię drukowania metalowego 3D, narzędzia doliny ze złożonymi wewnętrznymi kanałami przepływu i zintegrowanymi strukturami można wytwarzać za jednym razem, takie jak zawory kontroli przepływu dla inteligentnych systemów ukończenia. Ta zintegrowana konstrukcja zmniejsza liczbę części i punktów połączenia, poprawia uszczelnienie i niezawodność narzędzia oraz optymalizuje wewnętrzną strukturę kanału przepływu, dzięki czemu przepływ płynu wewnątrz narzędzia jest gładszy i poprawiając wydajność ekstrakcji oleju.
W dziedzinie wytwarzania energii wiatrowej złącza korzeniowe łopat turbiny wiatrowej muszą wytrzymać ogromny momenty obrotowe i zginające, a ich złożoność strukturalna jest wyjątkowo wysoka. Tradycyjne metody produkcyjne są trudne do osiągnięcia zintegrowanej produkcji złożonych żeber zbrojeniowych i kanałów chłodzenia wewnątrz złącza. Technologia drukowania metalowego 3D może dokładnie wytwarzać złącza korzeniowe o zoptymalizowanej strukturze wewnętrznej zgodnie z wymaganiami projektowymi ostrzy. Dzięki rozsądnym wzmocnieniu układu żebra można poprawić wytrzymałość i sztywność złączy. Jednocześnie wewnętrzne kanały chłodzenia mogą skutecznie obniżyć temperaturę złączy podczas pracy, przedłużając żywotność usług.
Lekki projekt: poprawa wydajności energetycznej
Przemysł energetyczny ma surowe wymagania dotyczące wagi sprzętu, szczególnie w dziedzinach energii lotniczej, wytwarzania energii wiatrowej i urządzeń ładowania pojazdów elektrycznych. Cięższy sprzęt zwiększy zużycie energii, zmniejszy wydajność transportu i może wpływać na wydajność i niezawodność sprzętu. Technologia drukowania metalowego 3D w połączeniu z optymalizacją topologii i projektowaniem struktury sieci może osiągnąć lekkie elementy sprzętu energetycznego.
Optymalizacja topologii jest metodą matematyczną opartą na analizie elementów skończonych, która może iteracyjnie usuwać materiały, które w mniejszym stopniu przyczyniają się do obciążenia strukturalnego - pojemności łożyska w danej przestrzeni projektowej, uzyskując w ten sposób strukturę, która spełnia zarówno wymagania dotyczące wydajności mechanicznej i jest najlżejsza pod względem wagi. Wykorzystując technologię drukowania metalowego 3D i łącząc algorytmy optymalizacji topologii, można osiągnąć lekką konstrukcję dla komponentów, takich jak obudowa turbin wiatrowych i ostrzy silników samolotów. Na przykład przy projektowaniu ostrzy silników samolotów optymalizacja topologii może usunąć niepotrzebne materiały z ostrzy i ostrzy projektowe z złożonymi wewnętrznymi pustymi konstrukcjami. Ta pusta struktura nie tylko zmniejsza wagę ostrzy, ale także poprawia ich obciążenie - pojemności i żywotność zmęczenia poprzez optymalizację rozkładu naprężeń. Zgodnie z tymi samymi wymaganiami dotyczącymi ciągu, lekkie ostrza drukowane w 3D mogą zmniejszyć zużycie paliwa silników samolotów i poprawić efektywność energetyczną.
Struktura sieci to struktura wymiarowa trzech - złożona z powtarzających się jednostek z układem okresowym, który ma wysoką wytrzymałość specyficzną, wysoką sztywność specyficzną i dobre właściwości absorpcji energii. Drukowanie metalowe 3D może dokładnie wytwarzać różne złożone struktury sieci, które są stosowane do składników strukturalnych urządzeń energetycznych. Wprowadzenie struktury sieci do konstrukcji skorupy elektrycznych stacji ładowania pojazdów może zminimalizować zużycie materiału i osiągnąć lekki projekt, zapewniając jednocześnie siłę skorupy. Jednocześnie struktura sieci może również poprawić wydajność rozpraszania ciepła skorupy, zmniejszyć akumulację ciepła wytwarzanego podczas procesu ładowania i zapewnić stabilne działanie stacji ładowania.
Dostosowana produkcja: zaspokajanie różnorodnych potrzeb
Przemysł energetyczny ma szeroki zakres scenariuszy aplikacji, z różnymi warunkami wiatrowymi, warunkami geologicznymi, wymaganiami energetycznymi i wymaganiami technicznymi specyficznymi dla klienta w różnych regionach. Dlatego istnieje również różnorodność popytu na wydajność i elementy strukturalne sprzętu energetycznego. Tradycyjne procesy produkcyjne zwykle przyjmują duży model produkcyjny -, który utrudnia szybkie i elastyczne zaspokajanie tych dostosowanych potrzeb.
Technologia drukowania metalowego 3D ma wysoką elastyczność i dostosowywanie oraz może szybko wytwarzać spersonalizowane elementy sprzętu energetycznego zgodnie z konkretnymi potrzebami klientów. W rozwoju energii oceanicznej istnieją znaczące różnice w temperaturze wody morskiej, zasolenie, prędkości przepływu i innych warunkach w różnych obszarach morskich, które wymagają różnych wydajności i wymagań strukturalnych dla sprzętu do wytwarzania energii oceanicznej. Korzystając z technologii drukowania metalowego 3D, można dostosować i wytwarzać ostrza wyposażenia energii oceanicznej o specjalnych kształtach i zabiegach powierzchniowych w oparciu o charakterystykę środowiska określonych obszarów morskich, w celu poprawy wydajności konwersji energii. Na przykład w głębokich obszarach morskich, w których prędkość przepływu wody jest wysoka, drukowanie 3D może być używane do produkcji ostrzy o większych kątach ataku i lepszych usprawnionych kształtach, aby dostosować się do wysokiej - prędkości przepływu wody i poprawy wydajności wytwarzania energii.
W przypadku niektórych małych lub specjalnych urządzeń energetycznych -, takich jak mikro turbiny w rozproszonych systemach wytwarzania energii wiatrowej i specjalne wymienniki ciepła w geotermalnej wytwarzaniu energii, drukowanie 3D może dostosowywać i wytwarzać małe, wydajne i dostosowalne komponenty zgodnie z ich konkretnymi wymaganiami dotyczącymi przestrzeni instalacyjnej i wydajności. Ta dostosowana metoda produkcji może nie tylko zaspokoić potrzeby różnych klientów, ale także skrócić cykl rozwoju produktu i poprawić konkurencyjność rynkową.