1. La estructura piramidal del sistema legal energético es el marco regulatorio.
La ley de energía es el nivel más alto del sistema legal energético de China. Es parte de un marco de nivel múltiple - que incluye "leyes básicas como orientación, leyes especiales como núcleo y regulaciones de apoyo como suplementos". Estas leyes controlan directamente el uso de la impresión 3D de metal en la producción de equipos de energía.
El papel principal de la ley de energía
La ley de energía, que entrará en vigencia en 2025, deja los objetivos de la Política Energética Nacional por primera vez: "Seguro, verde y eficiente". También establece sistemas uniformes para cosas como la planificación energética, el sistema de mercado e innovación técnica. El artículo 27 enfatiza la necesidad de apoyar la investigación y el uso de nuevas tecnologías y equipos en el sector energético, lo que brinda apoyo legal a la tecnología de impresión 3D de metal. El artículo 34 dice que "las empresas de fabricación de equipos de energía deben usar procesos avanzados para mejorar la eficiencia y confiabilidad de la energía del producto", lo que indirectamente significa que los procesos de impresión 3D de metal deben cumplir con los estándares de eficiencia energética.
Límites específicos establecidos por leyes particulares
La ley sobre energía renovable: piezas impresas en 3D de metal para el viento, la energía solar y otros equipos deben pasar pruebas para resistencia a la intemperie, resistencia a la fatiga y otras cosas para asegurarse de que el equipo se mantenga estable en condiciones adversas durante mucho tiempo. Por ejemplo, los engranajes de aleación de titanio impresos en 3D utilizados en las cajas de cambios de energía eólica deben seguir las reglas de la ley sobre la vida útil de 20 años de equipos de energía renovable.
La ley de protección de la tubería de petróleo y gas dice que hacer partes importantes de las tuberías, incluidas las válvulas y las bridas, debe pasar las pruebas de presión y fugas. Las piezas impresas en 3D de metal deben poder manejar la presión que requiere el diseño de la tubería, y deben tener información sobre la etiqueta de dónde proviene el material.
La ley de seguridad nuclear requiere "supervisión completa del ciclo de vida" de los equipos de la central nuclear. Esto significa que las piezas impresas en 3D deben pasar pruebas especiales, como qué tan bien protegen contra la radiación y qué tan bien absorben neutrones y mantienen registros del proceso de fabricación durante al menos 50 años.
Requisitos para respaldar las regulaciones que son más específicas
Las regulaciones sobre la administración del comercio de emisiones de carbono dicen que las empresas que fabrican equipos de energía deben realizar un seguimiento de las emisiones de carbono de la impresión 3D e incorporarlas en su gestión de cuotas de carbono. Por ejemplo, al emplear tecnología de fusión selectiva (SLM) láser, es importante vigilar cómo factores como la intensidad del láser y el espesor de la capa de polvo afectan el uso de energía.
Las pautas para la construcción del sistema estándar de neutralidad de carbono y neutralidad de carbono en el sector industrial dicen que las máquinas de impresión 3D de metal deben tener módulos de monitoreo de consumo de energía y enviar informes de evaluación de eficiencia energética de manera regular para ayudar a la industria a avanzar hacia el carbono bajo -}.
2, Normas técnicas: especificaciones completas para todo, desde materiales hasta procesos
La impresión 3D de metal para hacer equipos de energía debe seguir criterios técnicos para todo el proceso, desde elegir los materiales adecuados para publicar el procesamiento -.
Normas para materiales
La calidad del polvo: debe cumplir con los requisitos de GB/T 35351 - 2017, "Especificación general para polvo de metal para la fabricación aditiva". Estos incluyen una esfericidad en polvo de al menos 90%, una concentración de oxígeno de no más del 0.05%y una distribución de tamaño de partícula D50 entre 15 y 45 μm. Por ejemplo, al hacer palas de turbina de gas con pólvora de aleación a base de níquel, se debe realizar un tratamiento de presión isostática (cadera) en caliente para eliminar los poros de modo que la densidad sea al menos 99.9%.
¿Qué tan bien funciona el pegamento? El adhesivo debe coincidir con los requisitos técnicos de las condiciones técnicas adhesivas de HB 8523-2015 "para la formación de pulverización adhesiva metálica" para el método de pulverización adhesiva. Esto significa que la viscosidad debe estar entre 10 y 50 MPa · sy la tensión superficial debe ser inferior a 40 mn/m para evitar que el agrietamiento durante la sinterización.
Estándares para el proceso
Configuración de impresión: es importante seguir GB/T 39252-2020, que es la "especificación de proceso para la fabricación de aditivos de metales". Este documento dice que la potencia del láser, la velocidad de escaneo, el grosor de la capa y otras configuraciones deben ser adecuadas para el material. Al imprimir piezas de aleación de aluminio, por ejemplo, la potencia del láser debe estar entre 200 y 400 vatios, y el grosor de la capa debe ser inferior a 0.05 mm para evitar que el estrés térmico cambie la forma de las piezas.
Lo que debe hacerse después del procesamiento: el proceso de sinterización debe seguir las reglas establecidas en GB/T 39253-2020, que es la "especificación para el proceso de sinterización de la fabricación aditiva de metales". La curva de temperatura de sinterización debe incluir tres partes: precalentamiento, aislamiento y enfriamiento. La tasa de calefacción debe ser menor o igual a 5 grados /min para evitar que el material se encogiera. Por ejemplo, mientras que las piezas de aleación de titanio sinterizan, deben mantenerse en 1300 grados durante dos horas con protección de argón y una velocidad de enfriamiento de menos de 3 grados /min.
Estándares para la inspección de calidad
GB/T 34628 - 2017 "Métodos de prueba no destructivos para piezas de fabricación de aditivos metálicos", dice que las piezas deben probarse con radiografías o ultrasonido. Un tamaño de defecto de menos de 0.1 mm es aceptable.
Prueba del rendimiento mecánico: GB/T 228.1-2021 "Prueba de tracción de materiales metálicos Parte 1: Método de prueba de temperatura ambiente" dice que la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento y otros indicadores deben ser superiores al 95% del valor de diseño.
3. Reglas para la industria: Multi - Sistema de revisión de cumplimiento colaborativo de los departamentos
Para que la impresión 3D de metal se utilice para hacer equipos de energía, varios departamentos deben verificarla, incluida la energía, la supervisión del mercado y la protección del medio ambiente.
Cosas importantes que observan las autoridades reguladoras de la energía
Acceso al equipo: El artículo 42 de la ley de energía dice que las compañías de energía que compran equipos de impresión 3D deben enviar informes sobre cómo la energía - es eficiente su equipo y los documentos de certificación de seguridad. Estos deben enviarse al Departamento de Regulador de Energía Provincial. Por ejemplo, al comprar equipos de fusión del haz de electrones (EBM) para una planta de energía nuclear, debe demostrar que el equipo puede defenderse contra la radiación.
Supervisión del proceso de producción: según el artículo 57 de la ley de energía, las autoridades reguladoras de energía pueden visitar los lugares de trabajo de impresión 3D para verificar si los parámetros del proceso coinciden con los requisitos para la planificación energética. Por ejemplo, vea si el taller que imprime cajas de cambios de turbina eólica emplea láser de energía - bajo.
Requisitos para la certificación de los organismos reguladores del mercado
Certificación del producto: el equipo de energía debe someterse a la certificación CCC o la certificación voluntaria (dicha certificación CQC Mark) . 3 D Las piezas impresas también deben enviar informes separados sobre la composición del material y la estabilidad del proceso. Cuando la carcasa de un inversor solar está construida con aleación de aluminio impreso en 3D, necesita pasar las pruebas de pulverización de sal (96 horas sin óxido) y las pruebas de resistencia a la intemperie (500 horas de envejecimiento UV).
Calibración metrológica: una institución de metrología debe calibrar con frecuencia el equipo de impresión 3D para asegurarse de que los errores en parámetros como el grosor de la capa y el volumen de inyección de tinta sean inferiores o iguales al 5%. Por ejemplo, la boquilla de la máquina de pulverización adhesiva debe calibrarse una vez al mes para asegurarse de que el adhesivo se extienda de manera uniforme. Si no es así, las partes pueden no ser tan fuertes.
Las agencias de protección del medio ambiente controlan las emisiones
Disposición de residuos: la ley de prevención y control de la contaminación de residuos sólidos dice que los desechos de polvo de metal de la impresión 3D deben clasificarse, recolectarse y otorgarse a unidades calificadas para el reciclaje y la eliminación. Por ejemplo, las técnicas metalúrgicas húmedas deben usarse para recuperar elementos de níquel de los desechos de aleación basados en níquel -, con una tasa de recuperación de al menos 95%.
Emisiones de VOC: durante el proceso de pulverización adhesiva, los compuestos orgánicos volátiles (VOC) que se realizan durante el proceso de desgracia deben manejarse con adsorción de carbono activado o dispositivos de combustión catalítica. La concentración de estos VOC debe ser menor o igual a 50 mg/m³.
4. Ruta de cumplimiento: formas realistas de pasar de la investigación técnica a la configuración de los estándares
La impresión 3D de metal debe usarse de una manera que siga las reglas de las empresas de fabricación de equipos de energía a través de avances tecnológicos, participación en estándares y trabajar junto con otras compañías en la cadena de la industria.
Avance en la tecnología: moverse por obstáculos de procesos importantes
Regular la deformación de sinterización: se debe crear un procedimiento de sinterización segmentado para piezas de equipos de energía grandes como cámaras de combustión de turbinas de gas para regular el estrés térmico al calentarlas y enfriarlas en ciertas áreas. Por ejemplo, Siemens Energy emplea la tecnología de "sinterización de zona+soporte dinámico" para reducir la deformación de la impresión de la cámara de combustión de 3 mm a 0.5 mm.
Multi - Impresión de material: para hacer equipos de energía que puedan resistir la corrosión y las altas temperaturas, necesitamos crear metal - Técnica de impresión de material de gradiente de cerámica. Por ejemplo, GE Aviation emplea la tecnología de deposición de metal láser (LMD) para imprimir recubrimientos de cerámica de circonio en la superficie de las palas de la turbina, lo que los hace 200 grados centígrados más resistentes al calor. La participación estándar significa ser un líder en establecer las reglas de la industria.
Alineación con los estándares internacionales: aliente a las empresas a ayudar a crear estándares para ISO/TC 261 (Comité Técnico de Estandarización Internacional de Fabricación Aditiva) y impulso para la incorporación de soluciones técnicas chinas en reglas internacionales. El Daqing Oilfield creó el estándar ISO 6398-1 "Sistema de motor lineal sumergible de la industria de petróleo y gas natural", que aborda una brecha en los estándares internacionales de China para equipos de extracción de petróleo.
Primero, los estándares grupales: cuando no hay estándares nacionales, las asociaciones de la industria pueden establecer estándares grupales para ayudar a la industria a desarrollar la conformidad. La "especificación técnica para la formación de pulverización adhesiva de metal" es un ejemplo de un documento producido por la Alianza de la Industria de Manufactura de Aditivos de China. Enumera factores importantes que incluyen cómo elegir el adhesivo correcto y cómo sinterizar el metal.
Trabajando juntos en toda la cadena industrial para crear un ecosistema de cumplimiento
Cooperación aguas arriba y aguas abajo: para asegurarse de que se pueda rastrear cada paso del proceso, los fabricantes de equipos deben configurar formas para proveedores de materiales y publicar - proveedores de servicios de procesamiento para compartir datos. Por ejemplo, Bolite trabajó con Avic Maite para construir un sistema de control de calidad completo para todo el proceso, desde la preparación del polvo hasta la impresión. Esto elevó la tasa de calificación de las piezas de aviación impresas en 3D al 98%.
Construyendo una plataforma digital: use la plataforma de Internet industrial para combinar datos sobre cómo funciona el equipo y los informes de inspección de calidad para que el cumplimiento pueda ser monitoreado en tiempo real. La "plataforma de nube de fabricación aditiva", por ejemplo, fue realizada por el Centro Nacional de Innovación de Manufactura de Aditivos. Puede vigilar el funcionamiento del tiempo real - de más de 3000 3 d de las máquinas de impresión en todo el país y crear automáticamente informes de cumplimiento.
¿Cuál es el alcance regulatorio de la impresión 3D de metal en la producción de equipos de energía?
Jul 29, 2025
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