Wie kann Metall 3D -Druck die intelligente Entwicklung von Energieausrüstung fördern?

1. Materialinnovation: Materie herstellen, die intelligente Energieausrüstung funktionieren muss
Metall 3D -Druckgeht über die Grenzen bestehender materieller Systeme hinaus und verleiht Energieausrüstungen intelligentere materielle Alternativen, die unter harten Bedingungen besser funktionieren. Zum Beispiel verwendet das ACP100 -Reaktordruckbehälter 3D -Druckprojekt, das eine gemeinsame Anstrengung zwischen dem China Nuclear Power Research and Design Institute und der Southern Additive Technology war, elektrische Schmelz -Additive -Technologie, um Nickel -Basis -Legierungen auf Basis von Nickel zu machen, die 15% mehr gegen Strahlung als traditionelle Schmuckstücke resistent sind. Gleichzeitig hat es - in Sensorarrays erstellt, die den Neutronenfluss und die Temperaturänderungen in Echtzeit im Auge behalten, was die Datenunterstützung für die intelligente Kontrolle von Kernreaktoren ergibt.
Vestas verwendet 3D - gedruckte Titanlegierblattformen im Windkraftgeschäft. Diese Formen verkürzen nicht nur die Zeit, die die Klingen von 6 Monaten bis 3 Wochen herstellen kann, sondern ermöglicht es auch, dass die Form durch das Design der Topologieoptimierung auf Spannung reagiert. Wenn die Klingen von starken Winden getroffen werden, verbreitet sich die Gitterstruktur im Inneren der Form die Spannung durch Mikroverformung. Dies macht die Ausrüstung länger und verleiht dem Windturbinen -Gesundheitsmanagementsystem strukturelle Sicherheitswarnungen.
Es gibt viele Beispiele für technologische Fortschritte im Bereich der Wasserstoffenergie. Die Universität von Manchester produzierte einen 3D - gedruckten Graphen -Nickelmatrix -Verbundspeicherpanzer, der die Adsorption und Desorption von Wasserstoff durch nanoskalige Porenstruktur intelligent steuern kann. Wenn der Druck innerhalb des Lagertanks zu hoch wird, baut die Graphenbeschichtung auf der Oberfläche des Materials automatisch ein leitendes Netzwerk auf. Dadurch wird der Druckentlastungsmechanismus ausgelöst. Das "Material Device System" mit drei Ebenen intelligenter Reaktion macht den Transport von Wasserstoffenergie viel sicherer.
2. Technologische Innovation: Veränderung des intelligenten Gens der Herstellung von Energieausrüstung
Metall 3D -Druck ist der größte Weg, um intelligente Energiegeräte zu produzieren, da es "digitale" Qualitäten hat. In der Herstellung von Gasturbinen verwendet Siemens Energy beispielsweise Multi - Laser Collaborative SLM -Technologie, um 18 Laser zu einem Gerät zu kombinieren. AI optimiert den Scan -Pfad in Echtzeit, und das Unternehmen sagt, dass dies die Herstellung von Nickel - -basierten Superalloys -Brennkammern 40% effizienter macht. Weserer kann das digitale Twin -System leicht die mehr als 2000 Temperaturfelddatenpunkte importieren, die während des Drucks erstellt wurden. Auf diese Weise können Sie ein thermisches Ermüdungsmodell für das gesamte Leben der Brennkammer aufbauen, wodurch es möglich ist, vorbeugende Wartung zu führen.
Der Metallfuse -Metall -3D -Drucker von Raise3D kann Solarpanel mit einer Dichte von bis zu 97% im Bereich der Photovoltaik erstellen. Dies geschieht durch die Verwendung von FFF -Sicherungstechnologie und die Entfette von Sinterpost - Behandlung. Die neue Idee ist es, RFID -Chips direkt in die Konstruktionen von Vorrichtungen zu stecken. Die Chips können Dinge wie Komponententemperatur und Strom im Auge behalten, während die Solarenergieanlagen laufen. Sie können diese Informationen dann über das Internet der Dinge an die Cloud senden. Wenn das System sieht, dass die Effizienz der Stromerzeugung in einem bestimmten Bereich ungewöhnlich sinkt, wird automatisch Ersatzteile mit dem 3D -Druck erstellt. Dadurch wird ein geschlossenes - -Sload -System zur "Überwachung der Diagnosereparatur" erstellt, die intelligent und einfach zu bedienen ist.
Die intelligente Veränderung der Kernkraftstoffelemente ist als Standard viel wichtiger. Die von der CNNC North Company unter Verwendung der SLM -Technologie hergestellte Kappe 1400 -Kraftstoffbaugruppe kann die Durchflussrate des Kühlmittels basierend auf der Leistung des Reaktors verändern, indem er leider verwendet wird
3. Digitaler Zwilling: Verknüpfung des Datenmeridian von Smart Energy Devices
Eine "digitale Spiegel" -Volution findet in Energy Equipment statt, da Metall 3D -Druck und digitale Zwillings -Technologie auf neue Weise zusammenkommen. Die Predix -Plattform von GE bringt Glasfasersensoren in 3D -gedruckte Gasturbinen -Teile ein, mit der 100.000 Datenpunkte in Echtzeit erfasst und digitale Modelle hergestellt werden, die sehr genau sind. Das System kann physikalische Signale mit digitalen Modellen in 0,1 Sekunden übereinstimmen, wenn das tatsächliche Gerät während der Arbeiten ungewöhnlich vibriert. Dadurch wird die Wurzel des Problems gefunden und Reparaturpläne vorgenommen, wodurch ungeplante Ausfallzeiten um 65%gesenkt werden.
Das 3D -Druckpilotprojekt von Vestas in der Windkraftindustrie zeigt, wie digitale Zwillinge im Geschäft eingesetzt werden können. Das System kann vorhersagen, wann Teile 72 Stunden im Voraus brechen und die 3D -Druckgeräte automatisch planen, um neue zu erstellen, indem ein digitales Modell jeder Windkraftanlage mit mehr als 2000 Parametern sowie Wetterdaten und Aufzeichnungen über den Betrieb und Wartung vergangener Wartung erstellt wird. Diese Methode senkte die Betriebs- und Wartungskosten um 22% und erhöhte die Stromerzeugung innerhalb von sechs Monaten nach Einführung von Aktion um 3,8%.
Die Verwendung digitaler Zwillinge im Kernenergiebereich ist mehr vorwärts - Denken. Die TCR -Initiative im Oak Ridge National Laboratory in den USA möchte einen digitalen Zwilling mit vielen physikalischen Feldern wie Neutronentransport und thermischen Hydraulik durch 3D -Drucken eines Modells eines Reaktorkerns machen. Das System kann 100.000 verschiedene Operatantuationen simulieren und automatisch die beste Steuerungsstrategie erstellen. Es senkt die Wartezeit um 40% und erweitert die Kraftstoffzykluszeit um 25%, wodurch die Grundlagen für den intelligenten Betrieb des Kernenergiesystems der vierten Generation festgelegt werden.
4. Industrieökologie: Erstellen eines Netzwerks von Smart Energy -Geräten, das zusammenarbeitet
Der Metall -3D -Druck verändert die Art und Weise, wie Energieausrüstung hergestellt wird, und schafft ein intelligentes Netzwerk von "Design Manufacturing Service". Conocophillips 'Arbeit in Alaska ist ein gutes Beispiel dafür: Sie haben einen 3D -3D -Druckwerkstatt für mobile Metall eingerichtet und mit einem AI - -Strieben zur Vorhersage von Ersatzteilen geeignet. Dies hat es ihnen ermöglicht, Gasturbinen -Brenner -Stecker intelligent in ihrem eigenen Bereich herzustellen. Wenn der Gerätesensor sieht, dass ein Teil abgenutzt wird, ruft das System das 3D -Modell automatisch aus dem digitalen Inventar auf und richtet die nächstgelegene Druckfabrik für neue Teile ein. Dies senkt die Zeit, die die Lieferkette benötigt, um von 30 Wochen auf 3 Tage zu reagieren.
Das "Distributed 3D -Drucknetzwerk" von Longi Green Energy schneidet im Bereich der Photovoltaics stärker - Kante. Das Unternehmen hat "lokalisierte Produktion+globale Zeitplanung" von Ersatzteilen erreicht, indem er Raise3D Pro3 Plus -Drucker in Photovoltaic -Kraftwerken auf der ganzen Welt verwendet und mit dem Raisecloud -Fernbedienungssystem kombiniert wird. Wenn die Anschlussbox eines Kraftwerks bricht, wählt das System zunächst den nächstgelegenen 3D -Druckknoten für Ersatzteile aus. Gleichzeitig wird eine digitale Zwillingsanalyse des Problems gestartet, damit es nicht wieder vorkommt. Dieses (MAAS) -Konzept für "Herstellung als Service" hat Photovoltaikkraftwerke 40% effizienter gemacht und die Stromkosten um 0,02 USD pro Kilowattstunde gesenkt.