Problemer med den typiske F & U -cyklus
De fleste forsknings- og udviklingsinitiativer i energiforretningen efterspørgsel efter komplicerede strukturelle design og meget præcise præstationsstandarder. For eksempel er gasturbineblade nødt til at fungere godt under hårde forhold som høje temperaturer, høje tryk og hurtige rotationer. De skal også være meget stærke, varme - resistent og resistent over for træthed, blandt andet. I den traditionelle F & U -proces bruger designere først deres viden og erfaring til at udvikle et grundlæggende design. Derefter fremstiller de forme og prøver ved at støbe eller smede. Denne teknik tager meget tid at oprette og lave forme, og hvis der opdages designfejl, når prøverne er lavet, skal design og skimmel ændres, og prøverne skal foretages igen. Denne gentagelse gør forskning og udviklingscyklus meget længere.
Standardfremstillingsmetoder har også flere problemer, når det kommer til at fremstille sofistikerede strukturelle design. Traditionel fremstilling er muligvis ikke i stand til at fremstille nogle designs med komplicerede interne flowkanaler eller unikke strukturer, eller de er muligvis nødt til at bruge multi- komponentmontering, hvilket gør produktionen hårdere og dyrere og kan også påvirke produktets samlede ydelse og pålidelighed.
Fordelene ved 3D -udskrivning i metal
Det diskrete stablingsprincip er det, der får metal 3D -udskrivning til at fungere. Det bygger tre - dimensionelle faste dele ved at stable metalpulver eller tråd oven på hinanden. Denne teknologi behøver ikke forme, hvilket skærer ned på den tid, det tager at gå fra design til prøveproduktion. Designere er blot nødt til at lave en 3D -model af produktet på computeren. Derefter kan de hurtigt lave prøver ved at importere modeldata til metal 3D -udskrivningsudstyr. For eksempel, mens de fremstiller solfangere, kan forskere hurtigt lave samlerprototyper med komplicerede interne flowkanaler ved hjælp af metal 3D -udskrivning til at evaluere og forbedre deres termiske ydeevne. Den tid, det tager at lave en prøve, kan skæres i uger eller endda måneder sammenlignet med traditionelle tilgange.
Metal 3D -udskrivning giver dig også en masse frihed, når det kommer til design, som giver dig mulighed for at fremstille komplicerede strukturer, der er svære at fremstille ved hjælp af traditionelle metoder. I energisektoren skal mange gadgets ændre den måde, deres dele fungerer på for at få dem til at fungere bedre. Metal 3D -udskrivning kan bruges til at fremstille brændstofstænger med unikke former og strukturer, forbedre sikkerheden og effektiviteten af atomreaktorer og forbedre fordelingen af brændstof og køleeffekter. I traditionelle metoder kan det tage lang tid og en masse penge at designe og opbygge sådanne komplicerede strukturer. Imidlertid er metal 3D -udskrivning let at gøre, hvilket fremskynder forsknings- og udviklingscyklussen endnu mere.
Faktiske sager viser, at det fungerer
Når man fremstiller nye boreinstrumenter, løb et specifikt firma i olieekstraktionsvirksomheden ind i den vanskelighed, som typiske produktionsmetoder ikke kunne matche designkrav. For at gøre boringen mere effektiv og udvide værktøjets levetid har nye boringsinstrumenter brug for specifikke skærestrukturer og interne kølekanaler. Virksomheden lavede prøver på kun få dage efter at have skiftet til metal 3D -udskrivningsteknologi og testet dem på stedet. Designerne gjorde øjeblikkeligt prototypen bedre baseret på testresultaterne og trykte den igen til test. Sammenlignet med tidligere tilgange er hele F & U -cyklussen blevet skåret i halvdelen, og nye varer har hurtigt ramt markedet, hvilket giver virksomheden en kant over sine konkurrenter.
Et firma, der gør vindmøller, ønsker at lave en ny type vindmøllebladrotstik for at skabe forbindelsen mellem klingen og navet stærkere og mere pålidelige. Ved hjælp af metal 3D -udskrivningsteknologi lavede producenten hurtigt stikprøver med komplicerede geometrier og interiørstøttesystemer og testede deres mekaniske ydelse. Nogle dele af stikkene havde problemer med stresskoncentration under test. Designerne ændrede hurtigt design og trykte nye prøver til test. Efter en masse finjustering blev det bedste designskema i sidste ende fundet. Dette skåret ned på det tidspunkt, det tog at forske og udvikle og fremskyndede processen med at få nye produkter på markedet.
Kan metal 3D -udskrivning forkorte forsknings- og udviklingscyklussen i energisektoren?
Jul 10, 2025
Send forespørgsel