Hvernig getur málm 3D prentun stuðlað að greindri þróun orkubúnaðar?

1.. Efnisleg nýsköpun: Að búa til efnin sem snjall orkubúnaður þarf að virka
Málm 3D prentunFer lengra marka núverandi efniskerfa og gefur orkubúnað betri efnisval sem virka betur við erfiðar aðstæður. Sem dæmi má nefna að ACP100 reactor þrýstingsskipið 3D prentunarverkefni, sem var sameiginlegt átak milli kjarnorkuaflsrannsóknar- og hönnunarstofnunarinnar í Kína, notar rafmagns bráðnun aukefnatækni til að gera nikkel - byggðar málmblöndur sem eru 15% ónæmari fyrir geislun en hefðbundin forgang. Á sama tíma hefur það smíðað - í skynjara fylki sem fylgjast með nifteindaflæði og hitastigsbreytingum í rauntíma, sem veitir gagnaaðstoð við snjalla stjórnun á kjarnakljúfum.
Vestas notar 3D - Prentað títan álblað mót í vindorkubransanum. Þessar mótar skera ekki aðeins tímann sem það tekur að gera blaðin frá 6 mánuðum í 3 vikur, heldur leyfa þau einnig að moldin bregðist við streitu með hagræðingarhönnun. Þegar blöðin verða fyrir barðinu á miklum vindum dreifir grindarbyggingin inni í moldinni streitu með örlögun. Þetta gerir búnaðinn endast lengur og gefur vindmyllu heilbrigðisstjórnunarkerfi skipulagsöryggisviðvaranir.
Það eru mörg dæmi um tækniframfarir á sviði vetnisorku. Háskólinn í Manchester framleiddi 3D - prentað grafen nikkel fylkis samsettur geymslutank sem getur greindur vetnisaðsog og afsog í gegnum nanóskala svitahola. Þegar þrýstingurinn í geymslutankinum verður of hár byggir grafenhúðin á yfirborði efnisins sjálfkrafa leiðandi net. Þetta mun setja af stað þrýstingsléttir. „Efnis tækjakerfið“ með þremur stigum greindra svara gerir flutning vetnisorku mun öruggari.
2.
Metal 3D prentun er mesta leiðin til að framleiða snjallan orkubúnað þar sem hann hefur „stafræna innfæddan“ eiginleika. Til dæmis, við framleiðslu á gasturbínum, notar Siemens Energy Multi - leysir samvinnu SLM tækni til að sameina 18 leysir í eitt tæki. AI hámarkar skönnunarstíginn í rauntíma og fyrirtækið segir að þetta geri framleiðslu nikkel - byggð Superalloys brennsluhólf 40% skilvirkari. Það sem meira er skipt máli að stafræna tvíburakerfið getur auðveldlega flutt inn meira en 2000 gagnapunkta hitastigsreitsins sem voru búnir til við prentun. Þetta gerir þér kleift að byggja upp hitauppstreymislíkan fyrir allt líf brennsluhólfsins, sem gerir það mögulegt að gera fyrirbyggjandi viðhald.
Metalfuse Metal 3D prentari Raise3D getur búið til innréttingar á sólarplötum með allt að 97% þéttleika á sviði ljósmynda. Það gerir þetta með því að nota FFF öryggistækni og draga úr sintering post - meðferð. Nýja hugmyndin er að setja RFID flís beint í smíði innréttinga. Flísin geta fylgst með hlutum eins og hitastigi íhluta og straumi á meðan sólarorkuverin eru í gangi. Þeir geta síðan sent þessar upplýsingar í skýið í gegnum Internet of Things. Ef kerfið sér að skilvirkni raforkuframleiðslunnar á tilteknu svæði lækkar óeðlilega mun það sjálfkrafa byrja að búa til varahluti með 3D prentun. Þetta mun skapa lokað - lykkjukerfi til að „eftirlit með greiningar“ sem er klár og auðveld í notkun.
Snjall breytingin á því hvernig kjarnorkueldsneytisþættir eru gerðir eru miklu mikilvægari sem staðalbúnaður. CAP 1400 eldsneytissamsetningin Lægri rörsæti sem gerð er af CNNC North Company með því að nota SLM tækni getur breytt rennslishraða kælivökvans út frá krafti reactor með því að nota fyrirfram því miður
3.. Stafræn tvíburi: Að tengja gögnin Meridian af Smart Energy Devices
Bylting „stafræn spegill“ er að gerast í orkubúnaði vegna þess að málm 3D prentun og stafræn tvíburatækni koma saman á nýjan hátt. Predix pallur GE setur ljósleiðara í 3D prentaða gasturbínuhluta, sem gerir honum kleift að ná 100.000 gagnapunktum í rauntíma og gera stafræn líkön sem eru mjög nákvæm. Kerfið getur passað líkamleg merki við stafræn líkön á 0,1 sekúndum þegar raunverulegt tækið titrar óeðlilega meðan það er að virka. Þetta gerir það kleift að finna rót vandans og gera viðgerðaráætlanir, skera niður ótímabundna niður í miðbæ um 65%.
3D prentunarverkefni Vestas í vindorkuiðnaðinum sýnir hvernig hægt er að nota stafræna tvíbura í viðskiptum. Kerfið getur spáð fyrir um hvenær hlutar munu brotna 72 klukkustundum fyrirfram og skipuleggja sjálfkrafa 3D prentbúnað til að búa til nýja með því að búa til stafræna líkan af hverri vindmyllingu með meira en 2000 breytum, ásamt veðurgögnum og skrám um rekstur fyrri tíma og viðhald. Þessi aðferð lækkaði rekstrar- og viðhaldskostnað um 22% og jók raforkuframleiðslu um 3,8% innan sex mánaða frá því að hann var tekinn í aðgerð.
Notkun stafrænna tvíbura á kjarnorku svæðinu er meira fram - hugsun. TCR framtakið á Oak Ridge National Laboratory í Bandaríkjunum vill búa til stafræna tvíbura með mörgum líkamlegum sviðum, eins og nifteindaflutningum og hitauppstreymi, með 3D prentun líkans af reactor kjarna. Kerfið getur hermt eftir 100.000 mismunandi aðgerðum og komið sjálfkrafa með bestu stjórnunarstefnu. Það sker biðtímann um 40% og lengir eldsneytislotuna um 25% og staðfestir grunninn að greindri rekstri fjórðu kynslóðar kjarnorkukerfisins.
4.. Iðnaðar vistfræði: Að búa til net af snjöllum orkubúnaði sem vinnur saman
Metal 3D prentun er að breyta því hvernig orkubúnaður er gerður og býr til snjallt net „hönnunarframleiðsluþjónustu.“ Verk Conocophillips í Alaska er gott dæmi um þetta: Þeir hafa sett upp farsíma 3D prentunarverkstæði og sameinað það með AI - drifnu kerfi til að spá fyrir um eftirspurn eftir varir. Þetta hefur gert þeim kleift að búa til gasturbínbrennara á snjallan hátt á sínu svæði. Þegar tækjaskynjarinn sér að hluti er að verða meira slitinn mun kerfið sjálfkrafa kalla upp 3D líkanið úr stafrænu birgðum og setja upp næstu prentverksmiðju til að búa til nýja hluta. Þetta sker tímann sem það tekur fyrir aðfangakeðjuna að svara frá 30 vikum í 3 daga.
„Dreifð 3D prentunet“ Longi Green Energy er meira klippt - brún á sviði ljósmynda. Fyrirtækið hefur náð „staðbundinni framleiðslu+alþjóðlegri tímasetningu“ á varahlutum með því að nota Raise3D Pro3 Plus prentara hjá Photovoltaic virkjunum um allan heim og sameina þær með RaiseCloud fjarstýringarkerfinu. Ef gatnamótakassi virkjunar brotnar mun kerfið fyrst velja næstu 3D prentunarhnút til að búa til varahluti. Á sama tíma mun það hefja stafræna tvíburagreiningu á því hvað olli vandamálinu svo að það gerist ekki aftur. Þetta „framleiðsla sem þjónusta“ (MAAS) hugtak hefur gert ljósgeislunarstöðvar 40% skilvirkari og dregið úr kostnaði við raforku um $ 0,02 á hverja kilowatt klukkustund.