Оптимизация производства в энергетической отрасли с помощью 3D-технологий

Оптимизация производства в энергетической отрасли с помощью 3D-технологий 3d печать
аддитивные технологии в энергетике

«Умные пальмы», лопатки турбин и еще 6 лучших проектов 3D-печати в энергетике

В недавней статье мы рассказали, как 3D-печать может быть полезна для индустрии солнечных панелей. для производства Солнечные панели. Однако это лишь частный случай применения дополнительных технологий в энергетическом секторе. Их возможности гораздо шире — 3D-принтеры можно использовать для создания оригиналов и производства В других областях. отрасли Нефтегазовые компании, ветроэнергетика, солнечные парки и т.д.

Аддитивное производство 3D-принтеры стали мощными союзниками в энергетической отрасли, открывая новые направления и сферы применения. В этой статье мы обсудим все преимущества 3D-печати и расскажем о проектах, реализованных с использованием технологии протезирования. в энергетической отрасли Использование ортопедической технологии.

Применение 3D-печати в энергетической отрасли

Прототипирование и производство

Сегодня 3D-печать используется не только для создания прототипов, но и для производства для производства новых компонентов, устройств и конструкций. Приведенные нами примеры в полной мере демонстрируют преимущества этой технологии.

С помощью 3D-технологий вы можете работать более эффективно на разных уровнях: печатать 3D или ограничиться 3D-моделированием, чтобы улучшить визуализацию ваших разработок. Трехмерные модели, в том числе напечатанные, можно использовать как для презентации клиентам, так и внутри компании.

3D-печать ветряных турбин

Адаптация к снижению затрат

Аддитивное производство Многих компаний привлекает возможность создания персонализированных компонентов. При создании персонализированных компонентов 3D-печать — это тот метод, которого следует придерживаться.

Не менее важно и то, что трехмерная технология находит широкое применение в энергетике, в частности при производстве прототипов, причем с минимальными затратами. 3D-печать позволяет проводить необходимое количество итераций, что может быть использовано для создания широкого спектра продуктов, включая новые изделия, новые продукты, новые компоненты, новые продукты для энергетики и новые продукты для энергетической промышленности.

3D-печать в разработке новых устройств

Мы писали о том, что трехмерная печать совершает революцию в секторе возобновляемых источников энергии и что 3D-печатные солнечные коллекторы на 20 % эффективнее стандартных солнечных панелей. Новые материалы и технологии еще больше повысят рентабельность устройств — например, недавно были разработаны материалы для производство солнечных панелей.

Потенциал использования 3D-печати энергии очень высок, но для его реализации требуются специальные материалы. Свойства материала зависят от назначения конечного компонента — он может быть устойчив к нагрузкам, давлению, химическим веществам или нагреву.

Технология 3D-печати Siemens позволяет ускорить процесс производства 90 % ребер турбин. производства 90 % турбинных ребер

Инновации в энергетике: лучшие проекты с применением 3D-принтеров

Коллекция лучших примеров энергетических Проекты на базе 3D-принтера. Они помогают лучше понять текущие возможности и потенциал производства протезов. производства в этой отрасли .

Солнечные элементы, батареи и электростанции

Компания из Дубая выбрала 3D-печать для проекта под названием Smart Palm. Идея заключается в том, чтобы установить на улицах и пляжах станции, где люди смогут заряжать свои мобильные телефоны и подключаться к Wi-Fi. Умная пальма» имеет современный дизайн и собирает солнечную энергию.

Умная пальма с солнечными батареями

Умная пальма с солнечными батареями / Фото: inhaveat. com

Станции напечатаны на 3D-принтере из армированного пластика. Изначально планировалось использовать сталь, но создатели хотели уменьшить вес конструкции и остановили свой выбор на 3D-печати из пластика.

Некоторые из клиентов Sculpteo также используют солнечную энергию и 3D-печать. Например, компания Simusolar, основанная в 2014 году, разрабатывает и внедряет компактные, экологически безопасные решения, помогающие людям в их повседневной жизни, устанавливая солнечные электростанции в сельских районах Танзании. Клиентами компании являются фермеры, рыбаки и сельские жители, нуждающиеся в солнечных установках, а Simusolar использует 3D-печать, поскольку требуется много индивидуальных компонентов.

Австралийский центр научных и промышленных исследований (CSIRO) использует 3D-принтеры для печати рулонных солнечных батарей. CSIRO производит солнечные листы формата А3, которые можно нанести на любую поверхность (например, на окна или здания). Это открывает совершенно новые возможности. Высокоэффективные солнечные батареи и технология 3D-печати позволяют создавать точные и надежные системы. Уже доказано, что 3D-печатные солнечные панели на 20 % эффективнее обычных.

Солнечная батарея, изготовленная на 3D-принтере

Солнечные батареи, напечатанные с помощью 3D-принтера / Фото: 3DPrint.com

На данный момент это самые большие солнечные батареи. Они изготовлены из эластичного легкого пластика. Исследователи разработали чернила с фотоэлектрическими свойствами, которые наносятся на полоски эластичного пластика. Процесс. производства Нанесение полос включает в себя с помощью Гравированный цилиндр используется для нанесения чернил с помощью рифленой экструзионной головки и ракельной печати.

Ветровые установки нового поколения

Дополнительные технологии позволяют создавать новые типы ветряных турбин. Ветряные электростанции известны как эффективный источник энергии, но в Оранжевой Кремниевой долине решили пойти дальше и выяснить, можно ли создать микротурбины, и если да, то как.

Поскольку обычные ветряные турбины сложно транспортировать, компания разработала установки меньшего размера. Эти установки можно легко транспортировать в районы, где сложно использовать обычные ветряки. Кроме того, они идеально подходят для городских районов. Прототип был напечатан из ABS-пластика на настольном 3D-принтере.

Недавно созданный бизнес под названием RCAM Technologies решил печатать 3D для производства ветряные турбины. Целью проекта было не создать микротурбину, а сделать ее более высокой. Ведь чем выше устройство, тем выше КПД. Идея проста. Печать части ветряной турбины на месте В 2019 году аналитики Startus Insights включили технологию RCAM в число ведущих старт-апов по применению протезных технологий в энергетическом секторе.

Стремительное развитие крупномасштабной 3D-печати приведет к появлению значительного количества все более крупных проектов. Другими словами, 3D-принтеры делают ветроэнергетику более эффективной. В настоящее время компания производит оригинальные ветряные турбины с помощью Управление роботами.

Графеновые и жидкостные аккумуляторы

Преимущества графеновых батарей уже известны, но печать их на трехмерном принтере делает их еще более производительными и экологичными. Исследователи из Манчестерского университета Метрополитен, Честерского университета и Центрального южного университета в Китае создали принципиально новое устройство для хранения энергии.

Внутри него находятся дисковидные электроды, напечатанные с помощью графена на трехмерном принтере. Этот удивительный материал — будущее электричества и электроники. Он может быть напечатан с использованием множества различных материалов в зависимости от целей проекта. С помощью технологии протезирования можно создавать целые системы для производства и хранения возобновляемой энергии.

Компоненты корпуса батареи

Часть проточной редокс-батареи, напечатанной на 3D-принтере / Фото: jss. ecsdl. org

Исследователи из IBM и ETH в Цюрихе создали первую жидкую батарею, которая одновременно производит электричество и холод. Батарея получила название «окислительно-восстановительный поток», с помощью 3D-печать. Команда использует технологию протезирования для создания микропространства, в котором движется электролит. Это минимизирует потребление энергии и повышает внутреннюю температуру.

3D-печать в газовом секторе: лопатки турбин

Инженеры Siemens UK решили использовать для производства 3D-печать газового крыла. Оперение должно выдерживать высокое давление, скорость до 1 600 км/ч и температуру окружающей среды 1 250°C с быстрым охлаждением при 400°C.

Компоненты корпуса батареи

Компания Siemens UK создала дополнение производство Лопасть турбины / Фото: www. siemens. com

В чем преимущества 3D-печати? для производства Подобное оборудование? Технология ускоряет процесс производства 90 % лопастей! Это типичный пример использования 3D-печати нефтегазовой компанией.

Стальные компоненты отличаются высокой стоимостью. Метод ламинирования снижает затраты и позволяет изготавливать детали любого размера, идеально подходящие для конкретного оборудования. Аддитивные технологии имеют большое будущее в энергетическом секторе.

Автор: Люси Гейдж. Перевод с английского: Sculpteo Screensaver Photo Оригинальный материал на сайте: www. siemens. com

Мы надеемся, что этот обзор поможет вам лучше понять преимущества 3D-печати. для энергетической отрасли Свяжитесь со специалистом iQB Technologies. Мы консультируем по вопросам внедрения дополнительных технологий, проводим тестирование и разрабатываем готовые решения: info@iqb. ru, +7 (495) 223-02-06.

Эта статья была первоначально опубликована 12 мая 2019 года и обновлена 7 апреля 2022 года.

Об авторе.

Никита Кудряшов Эксперт в области 3D-технологий, в частности промышленного 3D-оборудования и программного обеспечения для протезирования. производства . Главное в его работе — добиваться поставленных целей и доводить дела до логического завершения. Интересы Никиты очень разнообразны. Это и путешествия, и бизнес, и автомобили, и водные виды спорта. Его любимая цитата: «Иногда одного мгновения достаточно, чтобы забыть жизнь, но иногда жизни недостаточно, чтобы забыть мгновение» (Джим Моррисон).

Оцените статью