Als wichtiger Energieträger wird Erdgas in großem Umfang als Stadtgas und Industriebrennstoff eingesetzt. Im Jahr 2021 wird die weltweite Erdgasproduktion 4,18 Billionen Kubikmeter betragen, was ein wichtiger Teil des Energiesektors ist. Der 3D-Druck ist eine der Optionen, da Erdgasunternehmen nach neuen Wegen suchen, um die Effizienz der Herstellung von Rohren und anderen Komponenten als Reaktion auf Klimawandel, Kriege und durch Epidemien verursachte Unterbrechungen der Lieferkette zu verbessern.
Hochleistungspolymere erfüllen die Anwendungsanforderungen der Öl- und Gasindustrie
Die Öl- und Gasindustrie benötigt Materialien, die hohen Temperaturen und Drücken standhalten, eine hohe mechanische Festigkeit besitzen und eine gute chemische Beständigkeit für den Einsatz in extremen Umgebungen aufweisen. Moderne technische Kunststoffe leisten einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung bestehender Lösungen in der Öl- und Gasindustrie und bieten modernste Werkstoffe mit zusätzlichen Vorteilen. Zu den derzeit in dieser Branche häufig verwendeten Materialien gehören PI (Polyimid), PA6, PEEK, PTFE (Polytetrafluorethylen) usw. Diese Kunststoffe erfüllen die spezifischen Designanforderungen von Komponenten, typische Anwendungen wie Hydrophongehäuse, Dichtungen, Ventilsitze, Stützringe, Buchsen und Zahnräder. Vorteile dieser Materialien sind ein reduziertes Bauteilgewicht, eine gute Korrosionsbeständigkeit, eine thermische Entkopplung und eine geringe Geräuschemission. Am Beispiel des 3D-gedruckten PA-Materials hat es die Vorteile einer hohen mechanischen Festigkeit und einer guten Zähigkeit, während die mechanische Festigkeit von kohlefaserverstärktem PA sogar die von PEEK und PEKK übertrifft, sodass es den Anforderungen der Erdgasindustrie gerecht werden kann für die Verwendung von Hauptmaterialien.
Der Polymer-3D-Druck hat wichtige Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie
Die Hauptvorteile des 3D-Drucks lassen sich in der Öl- und Gasindustrie in drei Punkten widerspiegeln. Der erste ist seine Fähigkeit, den Produktentwicklungsprozess zu beschleunigen. Mithilfe der additiven Fertigung können Produktdesigner und Ingenieure ihre Designs schnell und kostengünstig visualisieren, entwickeln und validieren. Die Öl- und Gasindustrie kann diesen Vorteil nutzen, um besser auf neue Marktchancen zu reagieren und potenzielle Risiken oder Fehler während der Designphase vor der Produktion einzuschätzen. Obwohl das Feld vom Einsatz des Metall-3D-Drucks dominiert wird, ist auch der Polymer-3D-Druck unverzichtbar. Ein integriertes kanadisches Öl- und Gasunternehmen hat die 3D-Drucktechnologie aus Faserverbundwerkstoffen verwendet, um die erforderlichen Teile der internen Maschinen der Fabrik individuell anzupassen, wodurch das Unternehmen 27,000 kanadische Dollar einspart; Auch der niederländische Konzern Shell hat den 3D-Druck erfolgreich für die Öl- und Gasbohrstation Stones im Golf von Mexiko eingesetzt. Prototypen der Bojen wurden hergestellt, und die Technologie ermöglichte es den Ingenieuren, eine Kunststoffversion des Prototyps in vier Wochen zu erstellen, anstatt in den Monaten, die für die herkömmliche Herstellung benötigt würden.
Noch wichtiger ist, dass diese Technologie jetzt zur Herstellung von Teilen für den Endverbrauch verwendet werden kann, was ein wichtiger Grund für die rasante Entwicklung der 3D-Drucktechnologie ist. Im Energiesektor ermöglicht der 3D-Druck die Herstellung von Leichtbaustrukturen mit komplexen internen Merkmalen ohne Werkzeug, ein Schlüsselelement für Energie-, Öl- und Gaskomponenten der nächsten Generation, was ihn zur perfekten Lösung für Projekte mit geringem Volumen macht.
Der 3D-Druck kann sich auch positiv auf das Supply Chain Management in der Öl- und Gasindustrie auswirken. Ein entscheidender Vorteil ist die Umstellung auf digitales Inventar und die On-Demand-Produktion von Ersatzteilen. Die in dieser Branche verteilten Fabriken befinden sich oft in abgelegenen Gebieten, und die Kosten für Ausfallzeiten aufgrund von Ausfällen und die logistischen Herausforderungen bei der Verteilung von Ersatzteilen in dieses Gebiet sind ebenfalls komplexer. Der 3D-Druck vor Ort kann eine schnelle On-Demand-Fertigungslösung bieten.