Apakah aplikasi potensi percetakan 3D logam dalam industri tenaga masa depan?

1. Medan Tenaga Nuklear: Teknologi "Teras" memecah batas pembuatan tradisional
Komponen dalam loji kuasa nuklear harus sangat dipercayai. Mereka perlu melakukan situasi yang sangat keras, seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan radiasi yang kuat. Apabila membuat pembinaan saluran aliran kompleks, kaedah tradisional mempunyai masalah dengan prosedur. Walau bagaimanapun,Percetakan 3D logamTeknologi boleh melakukan pengacuan bersepadu dengan melengkapkan lapisan bersama. Sebagai contoh, pendesak pam penyejuk reaktor nuklear yang dibuat dengan teknologi pencairan rasuk elektron (EBM) mempunyai saluran penyejukan dalaman yang hanya 2mm lebar. Sukar untuk membuat struktur dengan tahap ketepatan ini menggunakan kaedah pemutus standard. Lebih penting lagi, memperbaiki struktur topologi menjadikan pendesak bercetak 3D lebih ringan 30% daripada reka bentuk standard dan meningkatkan kecekapan penyejukan sebanyak 15% pada kuasa yang sama.
Percetakan 3D logam mendorong pembangunan tiub pelapisan aloi zirkonium dalam kitaran bahan api nuklear. Ia mengambil beberapa pas rolling sejuk dan penyepuhlindapan untuk membuat tiub aloi zirkonium tradisional. Walau bagaimanapun, teknologi percetakan 3D boleh membuat tiub berdinding nipis - dengan ketebalan dinding 0.3mm dengan serta -merta, dengan orientasi bijirin laras dan 40% rintangan bengkak radiasi yang lebih baik. Menjelang 2030, sebuah syarikat kuasa nuklear tertentu berharap dapat menggunakan barisan pengeluaran Pilot Zirkonium Alloy yang dicetak 3D pertama di dunia untuk perniagaan.
2. Industri hidrogen adalah alat utama untuk menyelesaikan "segitiga yang mustahil."
Perniagaan tenaga hidrogen menentang "segi tiga yang mustahil" keselamatan, kos, dan kecekapan. Teknologi percetakan 3D logam menawarkan jawapan terobosan dengan mengubah bahan dan mengoptimumkan struktur. Plat bipolar adalah bahagian paling penting dalam elektrolisis membran pertukaran proton yang membuat hidrogen dari air. Reka bentuk saluran alirannya mempunyai kesan langsung ke atas bagaimana hidrogen yang cekap dibuat. Sukar untuk mendapatkan ketepatan saluran mikrometer - dengan kaedah stamping tradisional. Tetapi plat bipolar aloi titanium 3D boleh mengurangkan lebar saluran dari 1mm hingga 0.2mm, yang menjadikan elektrolisis 8% lebih cekap. Sebuah syarikat tenaga baru telah mengurangkan kos membuat plat bipolar sebanyak 60% menggunakan teknologi percetakan 3D. Tangki tunggal kini boleh membuat lebih daripada 1000nm³/h hidrogen.
Teknologi percetakan 3D membuat tangki penyimpanan hidrogen tekanan tinggi - lebih tinggi, yang merupakan langkah besar ke hadapan dalam proses penyimpanan hidrogen. Menggunakan reka bentuk pengoptimuman topologi, ketebalan dinding dalaman logam tangki penyimpanan serat karbon boleh dipotong dari 8mm hingga 5mm. Ini menjadikan kapasiti tekanan tangki pada 70MPa dan meningkatkan ketumpatan penyimpanan hidrogen per unit jisim sebanyak 15%. Ia lebih mengagumkan bahawa teknologi percetakan 3D boleh membuat bahan -bahan yang berbeza berubah dari satu ke yang lain, mencetak salutan tantalum di bahagian atas pelapik aloi titanium. Ini merendahkan risiko pelengkap hidrogen sebanyak 90% dan memanjangkan hayat tangki penyimpanan hingga 20 tahun.
3. Tenaga boleh diperbaharui: Menukar cara peralatan tenaga bersih dibuat
Di dunia kuasa angin, percetakan logam 3D menyingkirkan masalah mempunyai perkara yang besar dan ringan. Sebagai contoh, kaedah penempaan standard memerlukan 120 tan jongkong keluli untuk membuat batang utama turbin angin luar pesisir 15MW, namun mereka hanya menggunakan kurang daripada 40% bahan. Tetapi teknologi percetakan 3D menggunakan struktur kecerunan berongga yang dapat menurunkan berat aci utama dari 45 tan hingga 28 tan dan menjadikannya 2.3 kali lebih lama daripada reka bentuk standard melalui pengaturan kisi biomimetik. Loji percetakan 3D logam SLM terbesar di dunia telah dibangunkan oleh syarikat kuasa angin. Satu mesin boleh mencetak bahagian bulat yang lebar 2.5 meter, dan kilang boleh membuat bahagian yang cukup untuk 500 turbin angin setiap tahun.
Terobosan dalam teknologi percetakan 3D juga membantu perniagaan fotovoltaik. Percetakan 3D logam boleh membuat corak elektrod nanoscale dalam pengeluaran sel perovskite. Ini mengurangkan ketebalan cahaya - menyerap lapisan dari 500nm hingga 200nm, yang meningkatkan kecekapan penukaran sel kepada lebih dari 33%. 3 d teknologi percetakan boleh membuat struktur sel melengkung yang tidak dapat digunakan, yang membuka cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara baru untuk membuat cara -cara fotovoltaco. Sekumpulan penyelidik telah merangka alat -alat tersuai untuk mencetak filem nipis Indium Gallium Selenide (CIGS). Ini memotong masa pengambilan untuk mencetak satu cellcomposite tunggal dari 72 jam ke bahan hingga 8 jam.
4. Pembangunan Geothermal: Cara Mendapatkan Kata Laluan Pembuatan Dalam Keadaan Sukar
Alat penggerudian mesti dapat menahan suhu dan kakisan yang sangat tinggi untuk menghasilkan elektrik panas bumi. Pada 350 darjah, nikel tradisional - bit gerudi aloi berasaskan mungkin retak kerana tekanan kakisan dalam cecair geoterma. Walau bagaimanapun, teknologi percetakan 3D boleh menghasilkan lapisan tetulang aloi tungsten molibdenum 0.5mm tebal pada permukaan bit gerudi melalui reka bentuk kecerunan komposisi. Ini menimbulkan suhu kerja hingga 500 darjah dan tiga kali ganda hayat perkhidmatan. Apabila sebuah syarikat pembangunan panas bumi mula menggunakan bit gerudi bercetak 3D, kos menggali satu sumur turun dari 12 juta yuan kepada 7.5 juta yuan, dan masa yang diperlukan untuk menggerudi telaga turun sebanyak 40%.
Dalam sistem geoterma yang dipertingkatkan (EGS), percetakan 3D membantu membina penyimpanan terma buatan pintar. Mencetak plat panduan dengan saluran kecil membolehkan anda mengawal tepat di mana air yang disuntik mengalir dalam pembentukan. Ini menjadikannya 25% lebih cekap dalam mengekstrak haba. Apa yang lebih inovatif ialah teknologi percetakan 3D boleh membuat alat siap dengan baik dengan sensor yang dapat menjejaki data suhu dan tekanan dalam masa nyata, membantu membuat keputusan tentang cara menguruskan sumber panas bumi.