1. Revolusi material: Dari "manufaktur subtraktif" hingga "penumpukan yang tepat"
Forging, casting, dan pemesinan adalah contoh teknik subtraktif yang digunakan untuk membuat peralatan energi tradisional. Proses ini biasanya menggunakan kurang dari 30% material. Misalnya, proses penggilingan tradisional perlu menghilangkan 95% billet paduan titanium untuk membuat bilah turbin untuk mesin pesawat. Platinum Lite, di sisi lain, menggunakan teknologi selektif laser laser (SLM) untuk membuat bilah paduan titanium, yang meningkatkan pemanfaatan material dari 10% menjadi 20% menjadi lebih dari 90% dan membuat setiap bagian 20% lebih ringan. Banyak perusahaan di sektor energi telah menggunakan pendekatan produksi "sesuai permintaan" ini.
GE membuat bagian-bagian ruang pembakaran paduan suhu tinggi berbasis nikel untuk turbin gas yang menggunakan teknologi peleburan elektron (EBM), yang mengurangi jumlah bahan yang digunakan sebesar 60%. Pada saat yang sama, 12 elemen terpisah disatukan untuk membuat satu struktur utuh, yang mengurangi waktu perakitan sebesar 80%.
Vestas menggunakan topologi yang dioptimalkan 3D konektor menara aluminium aluminium dalam peralatan tenaga anginnya. Konektor ini 35% lebih ringan dari yang biasa tetapi sama kuatnya. Mereka juga memotong emisi karbon dioksida sebesar 12 ton per tahun untuk setiap turbin angin.
Westinghouse Electric telah menghasilkan tabung kelongsong paduan zirkonium cetak 3D untuk peralatan energi nuklir. Desain struktur kisi tabung ini membuat pendinginan 15% lebih efisien dan memotong kemungkinan microcrack yang terjadi selama pengelasan standar sebesar 90%.
2. Inovasi Teknologi: Dari "Proses Panjang" hingga "Rantai Pendek"
Membuat peralatan energi tradisional membutuhkan 12 hingga 15 langkah, seperti membuat cetakan, memperlakukan panas, dan memperlakukan permukaan. Teknologi pencetakan 3D logam, di sisi lain, memotong prosesnya menjadi 3 hingga 5 langkah. Perubahan ini paling terlihat dalam industri kedirgantaraan komersial:
Blue Arrow Aerospace membuat injektor dorong ruang menggunakan teknologi SLM, yang memotong siklus produksi 6 bulan biasa hingga 15 hari dan menghemat 2 juta yuan dalam biaya pengembangan cetakan.
Peralatan untuk Menyimpan dan Memindahkan Hidrogen: Tangki penyimpanan hidrogen tertekan 3D-grup linde yang dicetak 3D memiliki struktur kisi biomimetik yang meningkatkan kepadatan penyimpanan hidrogen hingga 6,2%%, yang 40% lebih besar dari tangki penyimpanan baja yang khas. Ini juga menggunakan energi 55% lebih sedikit untuk dibuat.
Perusahaan panas bumi Islandia menggunakan teknologi laser dekat net bentuk (lensa) untuk memperbaiki rotor turbin. Ini biaya hanya 30% dari harganya untuk membeli suku cadang baru, dan memotong waktu perawatan dari 21 hari menjadi 72 jam.
3. Desain Breakthrough: Dari "Pengalaman Didorong" hingga "Data Empowered" Teknologi pencetakan logam 3D telah melanggar batas -batas manufaktur tradisional ketika datang untuk merancang kompleksitas. Dengan menggabungkan algoritma desain generatif dan teknologi optimasi topologi, ia telah menciptakan generasi baru peralatan energi yang efisien:
Sistem pendingin yang dapat berubah: Siemens Energy menambahkan saluran pendingin interior rumit 3D yang dicetak ke bilah turbin gas. Ini mengurangi aliran udara pendingin sebesar 30% dan meningkatkan efisiensi termal sebesar 1,2 poin persentase. Setiap unit mengurangi emisi karbon dioksida lebih dari 5.000 ton per tahun.
Penggunaan Struktur Kisi: Institut Teknik Proses, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, menghasilkan penukar panas titanium berpori cetak 3D yang memotong kehilangan panas sebesar 25% dalam sistem pembangkit tenaga panas tenaga surya dan meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan menjadi 82%.
Membuat bahan gradien: Titanium/Aluminium Fungsional Gradient Material Combustion Chamber Liner yang dibuat oleh Northwestern Polytechical University menggunakan teknologi SLM untuk mengubah komposisinya secara terus menerus. Ini memiliki koefisien ekspansi termal 0,1% pada suhu tinggi 1200 derajat dan bertahan tiga kali lebih lama dari bahan tradisional.
4. Ekonomi Sirkular: Bergerak dari "Konsumsi Linier" ke "Regenerasi Loop Tertutup"
Untuk industri energi, teknologi pencetakan 3D logam telah menciptakan ekosistem loop tertutup dari "bahan limbah produk bahan."
Daur Ulang Bagian Lama: Hebei Iron and Steel Industry Intelligent Union memiliki teknik untuk mendaur ulang bubuk logam yang dapat meningkatkan tingkat pemulihan bagian-bagian paduan titanium cetak 3D yang telah dibuang menjadi 98%. Kinerja bubuk remade memenuhi kriteria ASTM F3001. Setiap ton bubuk daur ulang dapat mengurangi penambangan bijih primer sebesar 12 ton.
Menggunakan Bahan Edge: Sistem pemulihan bubuk Platinum Technology mendapatkan kembali lebih dari 95% bubuk yang digunakan untuk membuat bagian kedirgantaraan, yang memotong biaya per bubuk komponen sebesar 40%.
Kolaborasi Antara Industri: BMW Group dan EOS bekerja bersama untuk mengubah chip paduan titanium yang digunakan dalam industri otomotif menjadi bahan baku untuk pengencang peralatan tenaga angin. Ini menciptakan rantai industri melingkar yang dapat memproses 200 ton material per tahun.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/titanium-slm-3d-printing-aircraft-stand.html