Menembus keterbatasan manufaktur tradisional dan mempercepat pengiriman prototipe
Proses manufaktur tradisional memiliki banyak keterbatasan dalam pembuatan prototipe peralatan energi. Misalnya saja pengecoran, membuat prototipe logam yang kompleks memerlukan perancangan dan pembuatan cetakan terlebih dahulu, yang tidak hanya memakan waktu-tetapi juga mahal. Desain dan pembuatan cetakan memerlukan teknisi profesional dan peralatan yang rumit, dan setelah produksi cetakan selesai, jika cacat desain perlu dimodifikasi, cetakan harus dibuat ulang, sehingga memperpanjang siklus pengembangan. Meskipun pemrosesan mekanis dapat menghasilkan beberapa bagian logam sederhana, sulit atau bahkan tidak mungkin untuk memproses prototipe peralatan energi dengan struktur internal yang rumit atau tampilan tidak beraturan.
Pencetakan 3D logam benar-benar terbebas dari batasan cetakan. Hal ini didasarkan pada prinsip "penumpukan diskrit" dan secara langsung mengontrol penumpukan lapisan demi lapisan bubuk logam atau kawat melalui model digital komputer, tanpa memerlukan desain cetakan dan proses manufaktur yang rumit. Ini berarti waktu transisi dari desain ke produksi prototipe menjadi sangat berkurang. Saat mengembangkan kolektor surya jenis baru, para insinyur merancang pelat kolektor dengan struktur saluran aliran yang unik, yang mungkin memerlukan waktu berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan untuk membuat cetakan dan prototipe menggunakan proses tradisional. Dengan menggunakan teknologi pencetakan 3D logam, Anda hanya perlu memasukkan model digital yang dirancang ke perangkat pencetakan, dan dalam beberapa hari,-prototipe logam presisi tinggi dapat diproduksi, sehingga tim R&D dapat menguji dan mengevaluasi desain lebih cepat.
Sadarilah pembentukan struktur yang kompleks dan bantu verifikasi desain yang inovatif
Peralatan energi sering kali perlu dioperasikan di lingkungan kerja yang kompleks. Untuk meningkatkan kinerja dan efisiensi peralatan, perancang terus-menerus mengupayakan struktur yang lebih kompleks dan optimal. Namun, proses manufaktur tradisional menghadapi tantangan besar dalam mencapai struktur kompleks ini. Misalnya, di bidang pembangkit listrik tenaga angin, untuk meningkatkan kinerja aerodinamis dan efisiensi pembangkit listrik bilah turbin angin, perancang berharap dapat memproduksi bilah dengan permukaan melengkung yang rumit dan struktur penguat internal. Sulit untuk secara akurat membuat prototipe bilah dengan struktur rumit seperti itu menggunakan teknik tradisional, sehingga membatasi inovasi dalam desain.
Teknologi pencetakan 3D logam memiliki kebebasan desain yang sangat tinggi dan dapat dengan mudah mencapai pencetakan terintegrasi pada struktur kompleks. Baik itu struktur berpori internal, saluran aliran kompleks, atau permukaan eksternal tidak beraturan, semuanya dapat diproduksi secara akurat melalui pencetakan 3D logam. Dalam pengembangan rakitan bahan bakar reaktor nuklir baru, perancang telah merancang penyangga batang bahan bakar dengan saluran internal yang kompleks dan bentuk khusus untuk mengoptimalkan efek pendinginan dan efisiensi reaksi nuklir dari batang bahan bakar. Teknologi pencetakan 3D logam telah berhasil menghasilkan prototipe struktur kompleks ini, memungkinkan tim penelitian dan pengembangan melakukan verifikasi fisik aktual terhadap desain, menemukan dan memecahkan potensi masalah, serta mendorong pengembangan inovatif teknologi energi nuklir.
Mengurangi biaya produksi prototipe dan meningkatkan ekonomi R&D
Penelitian dan pengembangan peralatan energi biasanya memerlukan investasi yang besar, dimana biaya produksi prototipe merupakan bagian yang penting. Proses manufaktur tradisional memerlukan pembuatan cetakan, beberapa langkah pemrosesan, dll., yang mengakibatkan biaya produksi prototipe yang tinggi. Selain itu, jika desain perlu dimodifikasi pada tahap selanjutnya, cetakan dan beberapa bagian perlu dibuat ulang, sehingga semakin meningkatkan biaya. Bagi beberapa perusahaan energi kecil atau startup, tingginya biaya pembuatan prototipe dapat menjadi hambatan dalam penelitian dan pengembangan.
Teknologi pencetakan 3D logam dapat secara efektif mengurangi biaya produksi prototipe. Pertama, menghilangkan proses pembuatan cetakan, mengurangi biaya desain, produksi, dan pemeliharaan cetakan. Kedua, pencetakan 3D logam dapat membentuk struktur kompleks sekaligus, sehingga mengurangi langkah pemrosesan dan limbah material. Saat mengembangkan perangkat energi portabel berukuran kecil, penggunaan teknik tradisional untuk membuat prototipe mungkin memerlukan banyak pemrosesan dan perakitan, sehingga mengakibatkan biaya lebih tinggi. Pencetakan 3D logam dapat langsung menghasilkan prototipe lengkap, sehingga sangat mengurangi biaya produksi. Selain itu, karena kecepatan pencetakan 3D logam, tim R&D dapat menyelesaikan lebih banyak iterasi desain dalam periode waktu yang lebih singkat, sehingga meningkatkan efisiensi R&D dan semakin mengurangi biaya R&D per unit prototipe.
Mendukung pencetakan multi material untuk memenuhi beragam persyaratan kinerja
Persyaratan kinerja material untuk peralatan energi sangat bervariasi di berbagai posisi kerja. Misalnya pada peralatan ekstraksi minyak, bagian mata bor membutuhkan material dengan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi, sedangkan bagian batang bor membutuhkan material dengan ketangguhan dan ketahanan lelah yang baik. Proses manufaktur tradisional sangat sulit untuk menghasilkan prototipe multi material, biasanya memerlukan perakitan komponen yang terbuat dari bahan berbeda, yang tidak hanya meningkatkan kesulitan manufaktur tetapi juga dapat mempengaruhi kinerja prototipe secara keseluruhan.
Teknologi pencetakan 3D logam mendukung pencetakan multi material, memungkinkan distribusi material berbeda secara tepat dalam prototipe yang sama. Dengan beralih di antara bubuk logam atau kabel yang berbeda selama proses pencetakan, prototipe dengan kinerja gradien atau struktur multifungsi dapat diproduksi. Saat mengembangkan peralatan pengembangan energi kelautan baru, untuk beradaptasi dengan kondisi tekanan kompleks di lingkungan kelautan, bagian-bagian tertentu dari peralatan tersebut harus memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi yang tinggi. Teknologi pencetakan 3D logam dapat menggabungkan-paduan berkekuatan tinggi dan-paduan tahan korosi sesuai dengan persyaratan desain untuk menghasilkan prototipe yang memenuhi beragam persyaratan kinerja, memberikan dukungan kuat untuk mengoptimalkan kinerja peralatan energi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-vehicle-parts.html