Hver eru möguleg forrit málm 3D prentunar í framtíðarorkuiðnaðinum?

1. kjarnorkusvið: „Kjarna“ tækni brýtur í gegnum mörk hefðbundinnar framleiðslu
Íhlutir í kjarnorkuverum verða að vera mjög áreiðanlegir. Þeir verða að geta leikið í mjög hörðum aðstæðum, eins og háum hitastigi, háum þrýstingi og öflugri geislun. Þegar gerðar eru flóknar smíði flæðisrásar eiga hefðbundnar aðferðir í vandræðum með aðgerðina. Þó,Málm 3D prentunTækni getur gert samþætt mótun með því að blanda lög saman. Sem dæmi má nefna að hjól kælivökvadælu kælivökva sem er búinn til með rafeindgeislamiðlun (EBM) tækni er með innri kælisrás sem er aðeins 2mm á breidd. Það er erfitt að búa til mannvirki með þessu nákvæmni með stöðluðum steypuaðferðum. Það sem skiptir meira máli, með því að bæta uppbyggingu grannfræði gerir 3D prentaða hjólið 30% léttara en venjuleg hönnun og eykur kælingu skilvirkni um 15% við sama kraft.
Málm 3D prentun ýtir undir þróun zirconium álklæðningar rör í kjarnorkueldsneytislotunni. Það þarf nokkrar sendingar af köldu veltingu og glitun til að búa til hefðbundin sirkon álfelgur. Samt sem áður getur 3D prentunartækni gert þunnt - múrað slöngur með veggþykkt 0,3 mm strax, með stillanlegri kornstefnu og 40% betri geislun bólguþol. Árið 2030 vonast tiltekið kjarnorkufyrirtæki til að geta notað fyrstu 3D prentaða zirkon -álfelgispilta framleiðslulínu fyrir viðskipti.
2.. Vetnisiðnaðurinn er lykilatriði til að leysa „ómögulega þríhyrninginn“.
Vetnisorkuviðskipti eru á móti „ómögulegu þríhyrningi“ öryggis, kostnaðar og skilvirkni. Metal 3D prentunartækni býður upp á byltingarkennda svar með því að breyta efnunum og hámarka uppbygginguna. Tvíhverfa plata er mikilvægasti hluti róteindahimnu rafgreiningarinnar sem búa til vetni úr vatni. Hönnun flæðisrásarinnar hefur bein áhrif á hversu skilvirkt vetni er gert. Það er erfitt að fá míkrómetra - stig nákvæmni rásar með hefðbundnum stimplunaraðferðum. En 3D prentuð títan ál tvíhverfa plötur geta dregið úr breidd rásarinnar úr 1 mm í 0,2 mm, sem gerir rafgreiningu 8% skilvirkari. Nýtt orkufyrirtæki hefur dregið úr kostnaði við að búa til tvíhverfa plötur um 60% með því að nota 3D prentunartækni. Einn tankur getur nú búið til meira en 1000nm³/klst. Af vetni.
3D prentunartækni er að gera hátt - þrýstingsgas vetnisgeymslutanka léttari, sem er stórt skref fram á við í vetnisgeymsluferlinu. Með því að nota hönnun á grannfræði er hægt að skera úr málm innri veggþykkt koltrefja umbúða geymslutanka úr 8mm til 5mm. Þetta heldur þrýstistöku tankanna við 70MPa og eykur vetnisgeymsluþéttleika á massa einingar um 15%. Það er enn glæsilegra að 3D prentunartækni getur gert það að verkum að mismunandi efni breytast frá einu í annað, svo að prenta tantalhúð efst á títan álfóðri. Þetta lækkar hættuna á vetnis faðmlagi um 90% og lengir líf geymslutanka í 20 ár.
3.. Endurnýjanleg orka: Að breyta því hvernig hreinn orkubúnaður er gerður
Í heimi vindorku er málm 3D prentun að losna við vandamálið við að hafa hluti sem eru bæði stórir og léttir. Til dæmis þurfa staðlaðar aðferðir til að fá 120 tonn af stálmyndum til að búa til aðalskaft 15MW vindmyllunnar á hafi úti, en samt nota þeir aðeins minna en 40% af efninu. En 3D prentunartækni notar holan halla uppbyggingu sem getur lækkað þyngd aðalskaftsins frá 45 tonnum í 28 tonn og gert það að endast 2,3 sinnum lengri en venjuleg hönnun með lífefnafræðilegum grindarfyrirkomulagi. Stærsta SLM málm 3D prentunarverksmiðja heims var þróuð af vindorkufyrirtæki. Ein vél getur prentað hringlaga hluta sem eru 2,5 metrar á breidd og verksmiðjan getur búið til næga hluta fyrir 500 vindmyllur á hverju ári.
Bylting í þrívíddarprentunartækni hjálpa einnig ljósgeislunarfyrirtækinu. 3D prentun úr málmi getur búið til rafskautamynstur nanoscale við framleiðslu á perovskite frumum. Þetta dregur úr þykkt ljóssins - frásogandi lag frá 500nm til 200nm, sem eykur skilvirkni frumna í yfir 33%. 3 d prentunartækni getur gert bogadregnar frumubyggingar að hefðbundnar ljósmyndatogsaðferðir geta ekki, sem opnast nýjar leiðir til að gera samþættar ljósmyndir (BIPV). Hópur vísindamanna hefur hugsað sérsniðin verkfæri til að prenta kopar indíum gallíum seleníð (CIGS) þunnar kvikmyndir. Þetta sker tímann sem það tekur að prenta staka frumuvökva frá 72 klukkustundum í efni til 8 klukkustundir.
4.. Jarðhitaþróun: Hvernig á að komast í framleiðslu lykilorð við erfiðar aðstæður
Borunarverkfæri verða að geta staðist mjög hátt hitastig og tæringu til að framleiða jarðhita rafmagn. Í 350 gráðu er líklegt að hefðbundin nikkel - byggir álfelgbitar sprungur vegna streitu tæringar í jarðhitavökva. Samt sem áður getur 3D prentunartækni búið til 0,5 mm þykkt wolfram mólýbden álstyrkingarlag á yfirborði borans í gegnum samsetningarstigshönnun. Þetta hækkar vinnuhitastigið í 500 gráðu og þrefaldar þjónustulífið. Þegar jarðvarmaþróunarfyrirtæki byrjaði að nota 3D prentaða borbita fór kostnaðurinn við að grafa eina holu niður úr 12 milljónum Yuan í 7,5 milljónir Yuan og tíminn sem það tók að bora holuna lækkaði um 40%.
Í auknum jarðhitakerfum (EGS) er 3D prentun að hjálpa til við að byggja upp snjalla gervigeymslu. Að prenta leiðsöguplötu með örsmáum rásum gerir þér kleift að stjórna nákvæmlega hvar vatnið sem spratt er í mynduninni. Þetta gerir það 25% skilvirkara við að vinna úr hita. Það sem er enn nýstárlegra er að 3D prentunartækni getur gert snjallt verkfæri með skynjara sem geta fylgst með hitastigs- og þrýstingsgögnum í rauntíma og hjálpað til við að taka ákvarðanir um hvernig eigi að stjórna jarðhitaauðlindum.