Por qué la industria energética necesita un diseño especializado
El problema de diferentes escenarios de energía
La industria energética incluye muchas áreas, como energía solar, energía eólica, energía nuclear, carbón, petróleo y gas natural. Cada campo tiene su propio conjunto de reglas y condiciones sobre cómo funcionan las cosas. Por ejemplo, las plataformas petroleras en alta mar deben poder resistir condiciones marinas duras como fuertes vientos, enormes olas y alta corrosión de spray de sal. Su equipo también debe ser muy confiable y resistente a la corrosión. Las plantas de energía solar fotovoltaica, por otro lado, deben adaptarse a diferentes ubicaciones y condiciones de iluminación para obtener la mayor energía solar. Es difícil para los procedimientos tradicionales de diseño y producción estandarizados para cumplir con estos diferentes objetivos, lo que podría conducir a problemas de rendimiento o recursos desperdiciados en uso real de equipos mundiales -}.
El objetivo es hacer que el uso de energía sea más eficiente y mejor rendimiento.
En el mercado energético muy competitivo de hoy, las empresas pueden ahorrar gastos y ser más competitivos haciendo que sus equipos de energía funcionen mejor y de manera más eficiente. El diseño personalizado puede hacer que la estructura y la configuración del equipo funcionen mejor teniendo en cuenta sus condiciones de trabajo específicas y objetivos de rendimiento. Por ejemplo, cambiar la forma y el tamaño de las cámaras de combustión y las cuchillas de la turbina en los motores de aviones pueden hacer que el motor use menos combustible y produzca más empuje. Además, cambiar la forma y la estructura aerodinámica de las cuchillas en las turbinas eólicas pueden mejorarlas para convertir la energía eólica. Pero los métodos de fabricación típicos tienen muchos problemas cuando se trata de construir diseños a medida complicados, lo que hace que sea difícil aprovechar por completo los beneficios del diseño personalizado.
La necesidad de arreglar y mejorar el equipo antiguo
Muchas organizaciones de energía tienen muchos equipos obsoletos que no podrían funcionar bien con el tiempo, usar mucha energía o ser muy confiables. Puede hacer que los equipos antiguos duren más y funcionen mejor personalizándolo y mejorándolo. Pero la estructura y el tamaño de los equipos obsoletos no siempre coinciden con los productos estandarizados, y es difícil que los procedimientos de producción tradicionales elabore las soluciones y piezas de modificación correctas.
La idea detrás de la impresión 3D de metal es que puede ayudar con el diseño personalizado en la industria energética.
Hacer estructuras complicadas sin ayuda
La impresión 3D de metal emplea la fabricación aditiva para construir cosas apilando materiales uno encima del otro. Esto significa que no se necesitan moldes, lo que hace posible hacer piezas con estructuras internas complicadas y formas topológicas. Esto permite a los diseñadores crear libremente la mejor estructura dependiendo de las necesidades reales de los equipos de energía. Por ejemplo, al hacer piezas para equipos de energía que ayudan a deshacerse del calor, se pueden hacer estructuras con microcanales complicados para expandir considerablemente el área donde el calor puede escapar y hacer que el proceso sea más eficiente. Al hacer conjuntos de combustible para reactores nucleares, las barras de combustible se pueden organizar y construir de una manera que haga que la distribución del combustible nuclear y la eficiencia de la reacción sea lo más buena posible. Los métodos de fabricación tradicionales no pueden hacer estructuras complejas tan fácilmente como esta puede, lo que le da al negocio energético mucho espacio para crear cosas de la manera que desean.
Cambiar las características de los materiales
Cuando imprima el metal en 3D, puede controlar la microestructura del material con mucha precisión cambiando cosas como potencia láser, velocidad de escaneo, espesor de capa, etc. Esto le permite hacer materiales con cualidades específicas. El tamaño del grano, la orientación y la composición de fase de los materiales se pueden cambiar para darles capacidades de resistencia mecánica, térmica y de corrosión variables que satisfagan las necesidades de diferentes porciones de equipos de energía. Por ejemplo, al cambiar la configuración de impresión, el material puede volverse más fuerte y difícil en lugares donde hay mucho estrés. En lugares donde se necesita una buena conductividad térmica, los parámetros se pueden cambiar para mejorar la conductividad térmica del material . 3 D La impresión también puede hacer compuestos de gradiente de diferentes materiales, lo que significa que puede combinar alto - materiales de fuerza con altos materiales de conductividad térmica de la manera que puede hacer que los equipos funcionen mejor en general.
Fabricación rápida en lotes pequeños
Para mantener bajos los precios, los métodos de fabricación tradicionales generalmente necesitan hacer gran parte de lo mismo a la vez. Hacer pequeños lotes de productos personalizados, por otro lado, cuesta más. La tecnología de impresión 3D de metal no necesita moldes o máquinas grandes para la fabricación de masas. Puede hacer piezas personalizadas en pequeños lotes o de forma individual en un corto período de tiempo. Esto permite que las empresas de energía se adapten rápidamente a los cambios en el mercado en función de la demanda real y fabrican productos que se adaptan a cada cliente. Por ejemplo, durante la fase de investigación y desarrollo del equipo de energía, la impresión 3D puede hacer rápidamente máquinas prototipo para la prueba y verificación, lo que acelera el ciclo de investigación y desarrollo. Del mismo modo, durante el mantenimiento y la renovación del equipo, las piezas personalizadas se pueden hacer rápidamente en función de las necesidades específicas del equipo, lo que reduce el tiempo de inactividad.
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