Jak funkcje branży energetycznej wpływają na wybór materiałów
Branża energetyczna ma wiele różnych i trudnych okoliczności operacyjnych, w tym bardzo wysokie temperatury, bardzo wysokie ciśnienia, bardzo silną korozję i bardzo intensywne promieniowanie. Na przykład sprzęt do wiercenia ropy naftowej musi działać w głębokich środowiskach morskich z wysokim ciśnieniem, niską temperaturą i wieloma substancjami korozyjnymi. Części kotła w elektrowniach termicznych muszą być w stanie poradzić sobie z erozją z wysokiej temperatury - i wysokiej - pary ciśnieniowej. Główne części w obiektach energii jądrowej muszą być w stanie oprzeć się promieniowaniu. Tak więc używane materiały do drukowania metalowego 3D muszą być w stanie poradzić sobie z tymi trudnymi warunkami, które z czasem utrzymają sprzęt stabilny i niezawodny.
Ważne wymagania dotyczące wydajności dla materiałów
właściwość maszyny
Części sprzętu energetycznego zazwyczaj muszą obsługiwać duże obciążenia i stres, więc materiały powinny być silne, solidne i wystarczająco twarde, aby to zrobić. Siła mówi nam, jak dobrze materiały mogą się oprzeć łamaniu i zginaniu, twardość mówi nam, jak dobrze materiały mogą się oprzeć zużyciu, a wytrzymałość zapewnia, że materiały nie pękają, gdy uderzą coś mocno. Na przykład koła zębate w skrzyni biegów turbiny wiatrowej muszą być w stanie poradzić sobie z ogromnym obciążeniami obrotowymi i uderzeniowymi. Oznacza to, że materiał używany do drukowania biegów musi być bardzo silny i odporny, aby nie pękać ani nie zużywać podczas użytkowania.
Odporność na korozję
W branży energetycznej wiele urządzeń ma kontakt z materiałami żrącymi, takimi jak woda morska, kwaśne gazy, roztwory alkaliczne i wiele innych. Żywotność usług i bezpieczeństwo sprzętu zależą od tego, jak dobrze materiały są odporne na korozję. Na przykład metalowe struktury na platformach olejowych na morzu pozostają w kontakcie z wodą morską przez długi czas i dlatego są podatne na korozję. Wybór materiałów drukarskich metalowych, które nie korodują łatwo w wodzie morskiej, w tym stali nierdzewnej, stopach tytanowych i innych, może pomóc w trwaniu sprzętu dłużej i niższych kosztów konserwacji.
Odporny na wysokie temperatury
Sprzęt energetyczny, który działa w bardzo gorących miejscach, takich jak ostrza turbin gazowych i podstawowe części reaktorów jądrowych, potrzebuje materiałów bardzo silnych w wysokich temperaturach, odpornych na utlenianie i stabilne w wysokich temperaturach. Wysoka temperatura powstrzymuje materiał przed zmiękczeniem lub zmianą kształtu w wysokich temperaturach. Odporność na utlenianie zapobiega reagowaniu materiału z tlenem w wysokich temperaturach i uszkodzenie. Stabilność termiczna utrzymuje stabilność wydajności materiału, gdy zmienia się temperatura. Nikiel - na przykład stopy temperatury oparte na wysokości - są bardzo odporne na wysokie temperatury i są szeroko stosowane do wytwarzania ostrzy turbin gazowych, które mogą działać płynnie przez długi czas w wysokim -} ciśnienie i wysokie - warunki gazu temperaturowego.
Jak dobrze odpowiada promieniowaniu
Bardzo ważne jest, aby materiały stosowane w elektrowniach jądrowych były w stanie oprzeć się promieniowaniu. Promieniowanie może zmienić mikrostrukturę materiałów, co może zmienić sposób, w jaki działają i jak się czują. Zatem zbieranie metalowych materiałów do drukowania 3D, które dobrze radzą sobie z promieniowaniem, takie jak stopy cyrkonu i austenityczna stal nierdzewna, może upewnić się, że sprzęt energii jądrowej działał bezpiecznie w miejscach, w których występuje promieniowanie.
Wybór odpowiedniego materiału do różnych sytuacji
Przemysł ropy i gazu
Podczas wyciągania oleju i gazu z ziemi i przetwarzania go, stal nierdzewna, stopy oparte na niklu - i stopy tytanu to niektóre metale, które często są wykorzystywane do drukowania 3D. Stal nierdzewna jest dobra w opieraniu korozji i ma pewną wytrzymałość, dzięki czemu można go użyć do tworzenia części działających w umiarkowanie korozyjnych ustawieniach, w tym zaworach i złączach rurociągowych. Stopy oparte na niklu - są świetne w wytrzymałości wysokich temperatur i korozji. Często są one używane do wytwarzania części sprzętu, które działają w wysokim ciśnieniu - i wysokiej temperaturze -, tak kilka ważnych części narzędzi wiercenia i zaworów temperaturowych o wysokiej - w wyposażeniu rafinacyjnym. Stop tytanowy jest dobry do tworzenia części, które muszą być silne, lekkie i odporne na korozję, jak niektóre części strukturalne na platformach olejowych na morzu.
Business Business
W elektrowniach termicznych części kotła muszą być w stanie poradzić sobie z zużyciem pary, która jest bardzo gorąca i pod dużym ciśnieniem. Stopy oparte na niklu - - stal odporna to dwa rodzaje metali, które często są wykorzystywane do drukowania 3D. Stal, która może wytrzymać wysokie temperatury i utlenianie, jest przydatna do tworzenia rur ogrzewania, nadszarstwa i innych części kotłów. Stopy oparte na niklu - są lepsze do tworzenia części, które działają w trudniejszych środowiskach i w wyższych temperaturach, takich jak turbina gazowa i ostrza turbinowe. Stopy aluminiowe i tytanowe są szeroko stosowane do wytwarzania części turbin wiatrowych, takich jak ostrza i obudowy skrzyni biegów, w dziedzinie nowej wytwarzania energii, takich jak wytwarzanie energii wiatrowej. Odbywa się to, aby turbiny były lżejsze i bardziej wydajne w tworzeniu mocy.
Biznes energii jądrowej
Elantry energii jądrowej mają bardzo rygorystyczne zasady dotyczące tego, jakie materiały mogą wykorzystać. Niektóre z najczęstszych materiałów drukarskich 3D to stopy cyrkonium, austenityczna stal nierdzewna i stopy niklu -. Stop cyrkonu jest najlepszym materiałem do okładziny paliwa reaktora jądrowego, ponieważ ma krótki przekrój absorpcji neutronów i jest odporny na korozję. Austenityczna stal nierdzewna jest często stosowana do wytwarzania naczyń ciśnieniowych, rurociągów i innych części reaktorów jądrowych, ponieważ jest ona odporna na promieniowanie i korozję. Stopy oparte na niklu - mogą być używane do tworzenia określonych części, które mogą obsługiwać wysokie temperatury, wysokie ciśnienia i promieniowanie.
Rzeczy do przemyślenia to koszty i zrównoważony rozwój.
Koszt to kolejna istotna rzecz do przemyślenia przy zbieraniu materiałów do drukowania metalowego 3D. Ceny różnych materiałów są bardzo zróżnicowane. Ogólnie rzecz biorąc, rzadkie metale i nietypowe stopy kosztują więcej niż zwykła stal, co kosztuje mniej. Firmy muszą wybierać materiały w ramach ich budżetu i pasują do celów projektu, jednocześnie satysfakcjonujące standardy wydajności.
Zrównoważony rozwój jest również dużym problemem w branży energetycznej. Używanie materiałów drukarskich 3D, które można poddać recyklingowi i są odnawialne, może pomóc biznesowi energetycznemu w mniejszym wpływie na środowisko i wzrastać w sposób dobry dla środowiska. Na przykład niektóre firmy zaczęły szukać złomu do recyklingu i ponownego wykorzystania materiałów do drukowania 3D. To ogranicza wykorzystanie zasobów i ilości śmieci, które są uwalniane do środowiska.
Podczas wybierania materiałów drukarskich metalowych do branży energetycznej musisz pomyśleć o wielu rzeczach, takich jak potrzeby branży energetycznej, wymagań wydajności materiałów, sytuacji, w których będą one wykorzystywane oraz o kosztach i zrównoważonym rozwoju materiałów. Starannie wybierając odpowiednie materiały, możemy w pełni wykorzystać technologię drukowania metalowego 3D, aby sprzęt energetyczny działał lepiej i być wyższej jakości, a także pomóc w branży energetycznej w opracowaniu nowych pomysłów.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - druk/3d - printed-in718-pump-impeller.html