धातु 3 डी प्रिंटिंग ऊर्जा उपकरणों के वैश्विक उत्पादन को कैसे बढ़ावा दे सकती है?

प्रोटोटाइप विनिर्माण से बड़े - स्केल उत्पादन में एक छलांग एक तकनीकी सफलता है।
ऊर्जा उपकरणों के क्षेत्र में बड़े - स्केल एप्लिकेशन द्वारा संभव बनाया गया हैधातु 3 डी मुद्रणप्रौद्योगिकी, जिसने प्रारंभिक प्रोटोटाइप सत्यापन की बाधाओं को दूर किया है। जर्मनी में अपनी बर्लिन सुविधा में, दुनिया भर में ऊर्जा उपकरणों के एक शीर्ष उत्पादक सीमेंस एनर्जी ने 90 औद्योगिक - ग्रेड मेटल 3 डी प्रिंटर स्थापित किए हैं, जिससे यह 400 से अधिक विभिन्न प्रकार के भागों का उत्पादन करने में सक्षम है जो बड़े पैमाने पर उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। उनमें से एक, गैस टरबाइन बर्नर, 13 वेल्डेड तत्वों को एक ही हिस्से में संयोजित करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है, अपने सेवा जीवन को तीन बार बढ़ाता है और उत्पादन चक्र को 60%तक कम करता है। दो प्रमुख प्रक्रियाओं, निर्देशित ऊर्जा जमाव (डीईडी) और पाउडर बेड पिघलने (पीबीएफ) का विकास, इस तकनीकी प्रगति के लिए नेतृत्व किया गया है:
PBF प्रक्रिया: निकेल - आधारित मिश्र धातु दहन कक्षों के साथ जटिल आंतरिक प्रवाह चैनलों के साथ चयनात्मक लेजर पिघलने (SLM) तकनीक का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है। गैस टरबाइन दक्षता को केवल 0.5 मिलीमीटर के कूलिंग चैनल व्यास के साथ 1.2 प्रतिशत अंक बढ़ाया जाता है।
डीईडी प्रक्रिया: एक विशाल दबाव पोत व्यास में 900 मिलीमीटर और 1600 मिलीमीटर ऊंचाई को मापने वाला फिनिश कंपनी एंड्रिट्ज़ द्वारा आर्क एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (WAAM) का उपयोग करके सफलतापूर्वक मुद्रित किया गया है। पारंपरिक फोर्जिंग विधियों की तुलना में, यह 40% सामग्री बचाता है और इसमें 111 बार की दबाव क्षमता होती है। इसने एन 13445-3 मानक परीक्षण भी पारित किया है।
सामग्री विज्ञान की सहयोगी रचनात्मकता तकनीकी प्रगति के पीछे प्रेरक शक्ति है। सीमेंस एनर्जी ने 400 से अधिक धातु उत्पादों को मंजूरी दे दी है जो ऊर्जा क्षेत्र के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि हल्के Alsi10mg एल्यूमीनियम मिश्र धातु, हाइड्रोजन एम्ब्रिटमेंट - प्रतिरोधी 316L स्टेनलेस स्टील, और उच्च - तापमान क्षरण - {818 में प्रतिरोधी। 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के लिए इन सामग्रियों का व्यापक रूपांतरण कठोर परिचालन वातावरण में ऊर्जा उपकरण निर्भरता की गारंटी देता है।
वैश्विक विनिर्माण: ऊर्जा उपकरणों के लिए आपूर्ति श्रृंखला का पुनर्गठन
धातु पारंपरिक विनिर्माण के भौगोलिक प्रतिबंधों को 3 डी प्रिंटिंग द्वारा तोड़ा जा रहा है, जो "वितरित विनिर्माण+वैश्विक सहयोग" मॉडल की ओर ऊर्जा उपकरण निर्माण में बदलाव को भी प्रोत्साहित कर रहा है। इस प्रक्रिया को उद्योग के फंड के हस्तक्षेप द्वारा समाप्त कर दिया गया है: उद्योग के वित्त के साथ यूरोप में एक स्वचालित उत्पादन आधार स्थापित करके तत्व क्रोमियम, Laibo 3D धातु मुद्रण कंपनी ने एयरबस A350 XWB के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु ईंधन नलिका की आपूर्ति करके "स्थानीय उत्पादन, स्थानीय वितरण" की एक चुस्त आपूर्ति श्रृंखला हासिल की है। इस मॉडल के तीन मुख्य लाभ हैं:
स्थानीयकृत प्रतिक्रिया: ब्रिटिश साइकिलिंग टीम को ओलंपिक में स्वर्ण जीतने में मदद करने के लिए, रेनिशॉ ने उनके साथ एक टाइटेनियम मिश्र धातु ट्रैक बाइक क्रैंक का निर्माण करने के लिए काम किया, जिसे लंदन सुविधा में 48 घंटे के तेज पुनरावृत्ति के माध्यम से डिज़ाइन किया गया था। ऊर्जा उद्योग में, इसी तरह के मॉडल की नकल की जा रही है। उदाहरण के लिए, जीई रिन्यूएबल एनर्जी ने दक्षिण अमेरिका में पड़ोसी पवन खेतों के लिए ब्लेड रखरखाव भागों की आपूर्ति के लिए ब्राजील में एक 3 डी प्रिंटिंग सर्विस सेंटर स्थापित किया है।
आपूर्ति श्रृंखला को सुव्यवस्थित करना: Arcelormittal और TheSteelPrinters ने पांच आउटलेट नोजल बनाने के लिए सहयोग किया, जो पारंपरिक 5 महीने के विनिर्माण चक्र को तीन सप्ताह तक कम कर देता है और इन्वेंट्री टर्नओवर को आठ बार बढ़ाता है। अंतर्राष्ट्रीय संचालन की तार्किक लागत इस "शून्य इन्वेंट्री" उत्पादन रणनीति से बहुत कम हो जाती है।
मानकीकृत तकनीकी आवश्यकताएं: कई विनिर्माण ठिकानों में उत्पाद के प्रदर्शन में एकरूपता की गारंटी देने के लिए, Yijia 3D और LEAP 71 ने अपने 200KN रॉकेट थ्रस्टर में गुणवत्ता नियंत्रण के लिए ISO/ASTM 52900 मानक को अपनाया है। 3 डी प्रिंटिंग ऊर्जा उपकरणों के लिए एक विशेष मानक के विकास के माध्यम से अंतर्राष्ट्रीय संगठन के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन (आईएसओ) द्वारा तकनीकी व्यापार बाधाओं को और हटा दिया जाएगा।
ऊर्जा संक्रमण: 3 डी प्रिंटिंग द्वारा संचालित उपकरणों में प्रगति
धातु 3 डी प्रिंटिंग परमाणु ऊर्जा, हाइड्रोजन ऊर्जा और कार्बन कैप्चर जैसे - एज इंडस्ट्रीज को काटने में उपकरण नवाचार के लिए प्राथमिक सक्षम तकनीक के रूप में विकसित हो रहा है।
कार्बन कैप्चर डिवाइस: 3 डी सिस्टम और एयरकैप्चर के बीच साझेदारी में बनाया गया एक यांत्रिक फ़िल्टर जो फ्लो चैनल डिजाइन की तरह एक बायोमिमेटिक ट्री - का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड संपर्क क्षेत्र को 20 बार बढ़ाकर 95% कैप्चर दक्षता प्राप्त करता है। पारंपरिक विनिर्माण इस संरचना को बनाने में असमर्थ है; केवल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग डिजाइन लचीलेपन की बाधाओं को दूर कर सकता है।
हाइड्रोजन के लिए उपकरण: प्लैटिनम पावर के टाइटेनियम मिश्र धातु हाइड्रोजन स्टोरेज टैंक लाइनर की हनीकॉम सपोर्ट स्ट्रक्चर 35% तक वजन कम करती है, जबकि हाइड्रोजन हेवी-ड्यूटी ट्रकों के व्यावसायीकरण के लिए बाधाओं को दूर करते हुए - 253 डिग्री के कम तापमान की कठोरता को बनाए रखते हुए।
परमाणु ऊर्जा के कुछ हिस्सों: हूशू "हुलॉन्ग वन" में कोबाल्ट - क्रोमियम मिश्र धातु से बने एक नियंत्रण रॉड ड्राइव तंत्र शामिल है जो टोपोलॉजी अनुकूलन के माध्यम से तनाव एकाग्रता कारक को 40% तक कम करके विदेशी प्रौद्योगिकी एकाधिकार के माध्यम से टूटता है और 60 साल की सेवा जीवन की आवश्यकता को पूरा करता है।
एक डिजिटल डिज़ाइन प्रिंटिंग सत्यापन लूप के माध्यम से, अनुकूलित समाधान जो विभिन्न ऊर्जा परिदृश्यों के अनुकूल होते हैं, उन्हें जल्दी से पुनरावृत्त किया जा सकता है, प्रयोगशाला से औद्योगिकीकरण तक नई प्रौद्योगिकियों के परिवर्तन चक्र को तेज किया जा सकता है। ये रचनात्मक मामले ऊर्जा उपकरणों के क्षेत्र में धातु 3 डी प्रिंटिंग के विशेष मूल्य को उजागर करते हैं।