금속 첨가제 제조 기술로도 알려진 금속 3D 프린팅은 금속 분말 또는 금속 와이어를 원료로 사용하여 요소 층을 쌓아서 3 차원 금속 물체를 생산하는 고급 제조 기술입니다. 작업 개념은 고 에너지 빔 (예 : 레이저 또는 전자 빔) 또는 바인더를 사용하여 층에 의해 금속 재료 층을 녹이거나 융합시키는 것입니다. 따라서 복잡한 형태 및 구조를 갖는 금속 부품을 생성하는 것입니다. 다른 인쇄 기술과 접근법은 금속 3D 프린팅 기술을 대부분 선택적 레이저 용융 (SLM), EBM (Electron Beam Melting), Near Near Near (렌즈) 등으로 정의합니다.
금속 3D 프린팅 기술은 기존의 금속 가공 방법에 비해 많은 주요 이점이 있습니다. 기존 기술을 사용하여 도달하기가 어렵 기 때문에 부품의 성능과 유용성을 향상시키는 복잡한 구조적 구성 요소를 생성 할 수 있습니다. 곰팡이 제조가 필요하지 않으므로 연구 개발과 생산의주기를 크게 줄입니다. 높은 재료 사용은 재료 폐기물을 낮 춥니 다. 또한 다양한 사용자의 특정 요구를 충족시키기 위해 맞춤형 사용자 정의를 가능하게 할 수 있습니다.
기존 에너지 산업
석유 및 가스와 관련된 산업
석유 및 가스 추출 과정에서 드릴링 도구, 밸브, 파이프 라인 조인트 등을 포함한 다양한 복잡한 구성 요소가 필요합니다. 복잡한 내부 흐름 채널 및 고유 아키텍처로 구성 요소를 제조함으로써 Metal 3D Printing 기술은 생산 된 객체의 성능과 신뢰성을 향상시킵니다. 예를 들어, 다양한 지질 조건에 맞게 3D 프린트 드릴링 기기를 사용자 정의하여 시추 효율을 향상시키고 시추 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 3D 프린팅 기술은 교체 부품을 신속하게 생성하고 다운 타임을 낮추며 일부 고대 유전의 생산 효율성을 높이므로 유지 보수 및 재활을 촉진 할 수 있습니다.
열 에너지 산업의 생성
열 발전소의 증기 터빈 및 보일러를 포함한 주요 기계는 고온, 압력 및 부식을 포함한 극한의 작업 조건에 저항해야합니다. 장비의 열 효율 및 신뢰성을 높이기 위해 금속 3D 프린팅 기술은 보일러 버너 노즐, 터빈 블레이드 등과 같은 고유 한 구조 및 기능을 갖춘 구성 요소를 생산할 수 있습니다. 예를 들어 3D 프린팅으로 생성 된 버너 노즐은 오염 방출을 낮추고 연소 효율을 높이며 연료 혼합을 제공 할 수 있습니다.
풍력 발전 산업
해양 및 대규모 풍력 터빈의 증가는 구성 요소 성능 및 품질에 대한 더 많은 표준을 제시했습니다. 블레이드, 허브 등과 같은 크고 가벼운 풍력 터빈 부품은 금속 3D 프린팅 기술로 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 3D 프린트 블레이드는 다양한 바람 필드 조건에 따라 사용자 정의 할 수 있으므로 블레이드의 공기 역학적 성능을 향상시키고 풍력 터빈의 전력 생성 효율을 향상시킵니다. 동시에, 3D 프린팅 기술은 복잡한 내부 구조로 블레이드를 생성 할 수 있으므로 체중을 밝게하여 풍력 터빈의 총 비용을 낮추십시오.
태양 광 발전 산업
금속 3D 프린팅 기술은 태양 전지판 및 브래킷의 추적 시스템과 같은 부품을 생산하기 위해 태양 광 발전 부문에 적용 할 수 있습니다. 다양한 설치 설정 및 태양 전지판 크기를 기반으로 3D 프린팅 기술로 만든 브래킷을 사용자 정의함으로써 브래킷의 안정성 및 설치 효율이 향상 될 수 있습니다. 또한 3D 프린팅 기술은 햇빛을 정확하게 추적하고 태양 전지판 전력 생성 효율을 높이기위한 고유 한 구조의 추적 시스템을 생성 할 수 있습니다.
원자력 생성
원자력 발전 장비의 구성 요소의 안전성과 신뢰성은 상당히 높은 기준을 가지고 있습니다. 연료로드 클래딩 및 제어로드 드라이브 메커니즘을 포함한 복잡한 구조적 및 고성능 원자로 구성 요소는 금속 3D 프린팅을 사용하여 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 3D 인쇄 연료로드 클래딩은 더 높은 내식성과보다 정확한 크기 제어를 제공 할 수 있으므로 원자로의 안전성 및 운영 효과를 향상시킬 수 있습니다.
에너지 장비에는 복잡한 내부 구조와 외부 특성이있는 여러 구성 요소가 있으며, 기존의 제조 기술은 때때로 다루기가 어려운 것으로 나타납니다. 계층에 의해 재료 층을 쌓아서 금속 3D 프린팅 기술은 내부 냉각 채널이있는 터빈 블레이드 및 정교한 유량 채널이있는 열교환기를 포함하여 이러한 복잡한 구조 부품을 쉽게 생산할 수 있으므로 부품의 성능과 사용을 향상시킬 수 있습니다.
에너지 효율을 높이고 운송 및 설치 비용을 낮추기를 원한다면 에너지 부문에서 장비의 무게를 줄이는 것은 에너지 부문에서 다소 중요합니다. 스트레스 상황에 따라 금속 3D 프린팅 기술은 구성 요소의 토폴로지 설계를 극대화하고 외부 재료를 제거하며 부품의 경량을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 3D 프린팅 기술을 사용하면 풍력 터빈 블레이드 설계에 강화 된 갈비뼈가있는 중공 구조 블레이드를 구축하여 블레이드 무게를 크게 낮추고 강도를 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.
특정 에너지 관련 프로젝트에는 요구 사항을 충족시키기 위해 빠른 구성 요소 제조를 요구하는 시간 제한과 특정 요구가 있습니다. 3D 금속 인쇄는 디지털 모델에서 부품을 직접 인쇄 할 수 있으므로 곰팡이 제조를 포함하지 않고 제품 개발 및 생산주기를 크게 줄일 수 있습니다. 동시에이 기술은 다양한 고객의 요구 사항에 따라 맞춤화되고 맞춤화 될 수 있으므로 에너지 부문의 여러 요구를 충족시킬 수 있습니다.
금속 3D 프린팅 기술은 현재 다소 비용이 많이 들며 금속 파우더와 같은 원료는 마찬가지로 가격이 다소 높은 가격을 가지고 있습니다. 3D 프린팅 프로세스 중에 다소 높은 에너지 사용량은 제조 비용을 더욱 증가시킵니다. 이는 에너지 부문에서 금속 3D 프린팅 기술의 광범위한 구현을 제한했습니다.
금속 3D 프린팅 기술은 몇 가지 복잡한 구조 부품을 만들 수 있지만 3D 프린팅을 위해 액세스 할 수있는 금속 재료는 거의 없으며 일부 재료는 기존 제조 절차에 의해 생성 된 재료에 비해 여전히 상당한 성능 간격을 가지고 있습니다. 또한 3D 프린팅 기술이 새로운 생산 기술이므로 현재 인식 된 재료 표준 또는 테스트 방법이 없으므로 제품 품질 관리에 대한 몇 가지 과제를 제시합니다.
재료 과학, 기계 공학 및 컴퓨터 과학과 같은 많은 분야의 이해를 통해 Metal 3D Printing Technology는 운영자의 기술 정확도를 요구합니다. 전문 3D 프린팅 기술 능력은 여전히 시장에서 다소 드물며, 이는 에너지 부문에서 금속 3D 프린팅 기술의 개발 및 사용을 제한합니다.
기술이 끊임없이 발전함에 따라 금속 3D 프린팅은 계속 혁신하고 돌파 할 것입니다. 예를 들어, 새로운 인쇄 기술 개발, 인쇄 속도 증가 및 인쇄 정확도 개선으로 에너지 부문의 금속 3D 인쇄 기술의 적용 범위는 더욱 확장 될 것입니다.
미래에 금속 3D 프린팅에 더 많은 금속 재료가 생산 될 것이며, 이는 성능을 향상시키고 여러 산업에서 더 많은 스펙트럼을 보유 할 것입니다. 동시에, 재료 표준의 느린 개선은 금속 3D 프린팅 제품 품질 관리에 대한 보증을 제공 할 것입니다.
에너지 부문에서의 금속 3D 프린팅 기술의 활용은 업스트림 회사와 다운 스트림 회사 간의 산업 체인 기반 협력 노력을 요구합니다. 장비 제조업체, 자재 공급 업체, 소프트웨어 개발자 및 에너지 회사는 에너지 산업에서 금속 3D 프린팅 기술 개발을 공동으로 홍보하기 위해 협력을 강화할 것입니다.