1. Características técnicas: innovación y riesgos coexisten
La impresión 3D de metal hace piezas al derretir la capa de polvo de metal por capa. Su principal ventaja es que puede hacer formas complejas que son difíciles de hacer con los métodos tradicionales, como los canales de enfriamiento dentro de las palas del motor de la aeronave y los conectores irregulares de los vasos de presión de la planta de energía nuclear. Pero esta característica tecnológica también empeora las vulnerabilidades de seguridad:
Es difícil evitar fallas en los materiales: las partículas de polvo de metal generalmente tienen un tamaño de entre 10 y 70 micras. Cuando son golpeados con un láser o haz de electrones, el flujo de gas se crea fácilmente, lo que elimina el polvo y produce agujeros o defectos microscópicos. Por ejemplo, las pruebas mostraron que una cuchilla de turbina de gas hecha por un negocio de energía que emplea impresión 3D tenía un orificio de 0.1 mm en el interior. No se rompió de inmediato, pero podría desarrollar grietas de fatiga con el tiempo.
Desafío de la estabilidad del proceso: las piezas que se encogen o cambian de forma durante la sinterización pueden causar grietas o cambios de tamaño. Por ejemplo, si la superficie de sellado de las piezas impresas 3D - no es siquiera porque la contracción no se controlaba correctamente, podría conducir a fugas nucleares al hacer válvulas para las centrales nucleares.
¿Qué tan difícil es procesar después? Hay procesos en el proceso de pulverización adhesiva, tal despillador y sinterización, y si no se hacen correctamente, las piezas pueden ser más débiles. Una cierta compañía de energía eólica hizo un asiento de rodamiento de caja de cambios usando este método, pero se rompió mientras estaba en uso porque la densidad era demasiado baja después de la sinterización ya que el desengrasado no se hizo correctamente.
2. Los riesgos de seguridad van desde la seguridad de la red hasta las explosiones de polvo.
La impresión 3D de metal es peligrosa en cada etapa del proceso de producción y amenaza directamente la seguridad de los equipos de energía.
Riesgo de explosiones de polvo: cuando las aleaciones de aluminio y las aleaciones de titanio se encuentran en un estado semi - seco o húmedo, pueden reaccionar con agua y liberar gas de hidrógeno, lo que puede hacer que se incendian. En 2023, un negocio tecnológico en Shanghai produjo un accidente horrible cuando un cuadro de purificación de eficiencia medio - detonaba porque usaban polvo de aluminio residual del tratamiento con agua ilegalmente. Tres personas murieron y una persona resultó herida. Este tipo de tragedias muestran que las empresas que fabrican equipos de energía pueden tener que asumir una gran responsabilidad de seguridad si no establecen procedimientos estrictos de control de polvo.
Riesgo de asfixia de gas inerte: si el argón o el gas de nitrógeno utilizado en el proceso de impresión se filtran, podría bajar el nivel de oxígeno en la sala de operaciones a menos del 19.5%, lo que podría conducir a percances de asfixia. Tres trabajadores se desmayaron en un lugar de trabajo bloqueado porque un fabricante de equipos de energía nuclear no puso alarmas de fuga de gas. Esto demostró que no había suficientes precauciones de seguridad en su lugar.
Riesgos para la seguridad de la red: las máquinas de impresión 3D necesitan condiciones muy específicas para funcionar correctamente, y los piratas informáticos pueden cambiar la configuración de energía láser, lo que podría hacer elementos que no satisfacen los estándares de fuerza. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos ha dado permiso a las impresoras de Velo3D para conectarse a redes secretas porque han recibido la certificación de cumplimiento de STIG y pueden protegerse de las amenazas de red. Si las organizaciones que fabrican equipos de energía no prestan atención a la seguridad de los datos, podrían arriesgarse a que las piezas importantes pirateen.
3. Adaptación regulatoria: de una legislación específica a reglas generales
En el sistema legal energético de China, las reglas que rigen la impresión 3D de metal han creado un marco de nivel multi -:
Restricciones legales específicas:
La ley de seguridad nuclear dice que las empresas que fabrican equipos para centrales nucleares deben mantener los datos del proceso de impresión 3D durante al menos 50 años y enviar informes sobre cómo la energía - eficientes sus productos son de manera regular.
La ley de protección de la tubería de petróleo y gas dice que se deben probar partes importantes de las tuberías para detectar fugas y presión, y las piezas impresas en 3D deben tener información sobre cómo rastrear los materiales utilizados para hacerlos.
Especificaciones para estándares técnicos:
Según GB/T 35351-2017, los polvos de metal para la impresión 3D deben tener una esfericidad de al menos 90% y una concentración de oxígeno de no más del 0.05%.
Según GB/T 39253-2020, el proceso de sinterización debe incluir tres pasos: precalentamiento, aislamiento y enfriamiento. La velocidad de calentamiento debe ser menor o igual a 5 grados /min para minimizar la deformación de la contracción.
Fortaleciendo la supervisión de la industria:
Según la ley de energía, el departamento de Reguladores de Energía puede visitar el lugar de trabajo de impresión 3D para verificar que los parámetros del proceso coincidan con los requisitos de planificación energética.
Las agencias reguladoras del mercado exigen equipos de energía para aprobar la certificación CCC o la certificación voluntaria . 3 D Las piezas impresas también deben enviar informes separados que muestren la composición de los materiales utilizados.
4. Camino al cumplimiento: avance tecnológico y trabajando juntos para el medio ambiente
Los fabricantes de equipos de energía deben asegurarse de que estén utilizando la impresión 3D de metal de una manera que cumpla al hacer lo siguiente:
Nuevos avances técnicos:
Crear un sistema de monitoreo inteligente, como el software "FastFab" de Micron, que puede vigilar el estado del elemento del filtro, la temperatura del sustrato y la presión de la cabina en tiempo real para evitar que el polvo de metal se acumule y cree explosiones.
Mejore el proceso de sinterización: use la tecnología de sinterización segmentada para regular con precisión la curva de temperatura y reducir la deformación de las piezas. Este método ha ayudado a Siemens Energy a reducir la deformación de la impresión de la cámara de combustión de 3 mm a 0.5 mm,
Participación estándar:
Tome la iniciativa en la creación de estándares globales: aliente a las empresas a ayudar a hacer estándares ISO/TC 261 y impulsar el uso de soluciones tecnológicas chinas en las reglas internacionales. Daqing Oilfield está a cargo del estándar ISO 6398-1, que aborda una brecha en los estándares internacionales para equipos de producción de petróleo.
Establezca estándares del grupo: si no hay estándares nacionales en un campo determinado, publique los estándares grupales a través de grupos de la industria. La Alianza de la Industria de Manufactura de Aditivos de China, por ejemplo, ha publicado la "especificación técnica para la formación de pulverizaciones adhesivas de metal", que presenta detalles importantes como cómo elegir un adhesivo y cómo sinterizarlo.
Trabajando juntos en la cadena industrial:
Configure un sistema de trazabilidad de cadena completa que le permita compartir datos y realizar un seguimiento de la calidad desde la preparación de polvo hasta la impresión y el moldeo. Bolite y Avic Maite trabajaron juntos para construir una tecnología que ha elevado la tasa de certificación de piezas de aviación impresas en 3D al 98%.
Cree una plataforma de gestión digital que utilice la plataforma de Internet industrial para combinar datos sobre cómo se utiliza el equipo y los informes de inspección de calidad. Esto permitirá un monitoreo dinámico de cumplimiento. El Centro Nacional de Innovación de Manufactura Aditiva construyó la "plataforma de nube de fabricación aditiva", que puede vigilar el estado de operación de más de 3,000 3 D impresoras en tiempo real en todo el país.
¿La impresión 3D de metal afectará la seguridad y el cumplimiento de los equipos de energía?
Jul 31, 2025
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