一. 프로세스 최적화 : 소스의 자원 사용 및 배출량 절단
1. 첨가제 제조의 정확한 제어
금속 3D 프린팅은 "층에 의한 레이어에 의한 레이어"라는 첨가제 제조 방법을 사용하며, 이는 절단 및 분쇄와 같은 고전적인 빼기 방법에 비해 재료 폐기물을 60% ~ 90% 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 원자력 장비를 만들 때, 티타늄 합금 원자로 지지대의 원자재 활용률은 인쇄 경로 및 층 두께 파라미터를 최적화하여 전통적인 공정에서 35%에서 92%로 올라 갔다. 이것은 사용 된 금속 분말의 양을 크게 줄였습니다. 선택적 레이저 용융 (SLM) 기술은 설계에 내장 된 가스 터빈 블레이드 용 냉각 채널과 같은 복잡한 내부 구조를 직접 성형 할 수 있습니다. 이것은 더 많은 에너지를 사용하고 더 많은 이산화탄소를 방출하는 다중 - 성분 용접이 필요하지 않습니다.
2. 가볍고 토폴로지에 최적화 된 디자인
에너지 장비는 체중에 민감하므로 물건을 더 가볍게 만들면 훨씬 더 에너지 효율성을 높일 수 있습니다. 토폴로지 최적화 - 기반 생체 모방 구조 설계는 금속 3D 프린팅으로 가능합니다. 예를 들어, 알고리즘은 풍력 터빈 기어 박스에서 격자 구조를 만들어 강도를 유지하고 적은 원료를 사용하면서 체중을 40% 줄입니다. 이 설계는 장비가 작동 할 때 더 적은 에너지를 사용 할뿐만 아니라 부품을 더 오래 지속시켜 자원 추출 및 폐기물 생성이 줄어 듭니다.
3. 프로세스 매개 변수 변경
인쇄 과정에서 레이저 전원, 스캐닝 속도, 층 두께 및 기타 설정은 사용되는 에너지의 양과 결과의 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 태양열 수집기 괄호와 같은 큰 에너지 장비의 인쇄 시간은 멀티 - 레이저 협업 스캐닝 기술을 채택하여 반으로 절단 할 수 있습니다. 동시에, 멜트 풀의 온도를 실시간으로 주시하고 필요에 따라 레이저 에너지 입력을 변경하면 과열이 재료 산화 및 에너지 낭비를 유발하지 않습니다.
2. 재료 재활용 : 폐쇄 루프 재활용 시스템 설정
1. 재사용 및 재활용 금속 분말
금속 3D 프린팅은 미너의 가루의 30% ~ 50%를 남길 수 있으며, 이는 버려지면 많은 폐기물입니다. 등급이 매겨진 재활용 시스템은 입자 크기에 따라 분말을 분류하고 처리 할 수 있습니다. 예를 들어, 입자 크기가 45 μm보다 큰 분말은 인쇄에 즉시 사용할 수 있으며, 입자 크기가 20 μm 미만인 분말은 구상화 된 후 재사용 할 수 있습니다. 분말의 나머지는 합금의 원료로 바뀔 수 있습니다. 예를 들어, 니켈 - 기반 합금 분말을 재활용함으로써 특정 에너지 장비 제조업체는 재료 가격을 35%, 금속 채굴의 필요성을 90% 줄일 수있었습니다.
2. 오래된 장비 재건
금속 3D 프린팅의 "역 엔지니어링+첨가제 수리"접근 방식을 사용하여 오래된 에너지 장비를 다시 새로 만들 수 있습니다. 예를 들어, 원자력 발전소는 3D 스캐닝을 사용하여 증기 발생기 열전달 튜브의 3 개의 - 치수 모델을 얻은 다음 레이저 클래딩 기술을 사용하여 부식 된 부품을 수정했습니다. 수리 장비는 10 년 더 지속되어 자원을 절약하고 모든 것을 교체함으로써 발생했던 폐기물을 피했습니다.
3. 자연스럽게 분해되는 지원 자료를 만드는 것
전통적인 금속 3D 프린팅에서 금속지지 구조를 제거하면 많은 폐기물이 생성됩니다. 폴리 락트 산 복합 재료는 효소 가수 분해 또는 열분해를 사용하여 인쇄 후 제거 할 수있는 새로운 생분해 성지지 물질의 예입니다. 그런 다음 남은 재료를 퇴비화 할 수있어 훨씬 쉽게 제거 할 수 있습니다.
3. 에너지 관리 : 생산 공정을 사용하면 에너지가 적습니다
1. 청정 에너지로 구동
금속 3D 인쇄기는 많은 에너지를 사용하지만 태양과 풍력을 사용하면 대신 탄소 배출량을 많이 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 한 태양 광 장비 제조업체는 광전지 패널을 인쇄 시설의 지붕에 놓았습니다. 이로 인해 워크숍의 전기 요구의 60%를 만났고 이산화탄소 배출량을 연간 120 톤 줄였습니다.
2. 스마트 에너지 모니터링 시스템
IoT 센서를 사용하여 에너지 사용, 온도, 습도 및 기타 장비 요인을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. 이를 통해 에어컨 및 제습기의 설정을 즉시 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 정교한 온도 관리 시스템은 풍력 터빈 기어 박스 생산 라인 덕분에 인쇄 공장에서 에너지 사용을 25% 줄였습니다. 이것은 또한 고온으로 인해 재료가 악화되는 것을 막았습니다.
3. 폐열을 제거하고 사용합니다
열교환 기는 레이저 용융 공정에서 폐열을 가져 와서 금속 가루를 예열하거나 작업 공간을 가열하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 항공 엔진 용 부품을 만드는 한 회사는 폐 열 회수 효율을 70%로 올렸으며, 이는 매년 천연 가스 비용으로 50 만 위안을 절약 할 수 있습니다.
4. 처리 후 제어 : 이차 오염 물질 및 자원 사용을 줄이십시오.
1. 녹색 표면 치료 기술
기계적 연마는 금속 먼지 오염을 일으킬 수 있지만, 전기 화학 연마 및 레이저 연마와 같은 비 - 접촉 방법은 이러한 우려를 예방할 수 있습니다. 예를 들어, 핵 연료로드 비품을 만드는 회사는 레이저 연마 기술을 사용하여 표면을 RA0.2 μm로 더 매끄럽게 만듭니다. 이것은 화학적 연마 용액을 사용할 필요가 없으며, 이는 연간 3 톤의 위험한 폐기물을 줄입니다.
2. 가루 가루를위한 폐쇄 시스템
이 설계는 분말 로딩, 재활용, 스크리닝 및 기타 공정으로 완전히 밀폐되어 있습니다. - 효율 먼지 수집기 (여과 정확도는 0.3 μm 이상 또는 동일)를 가지며 먼지 방출은 1mg/m ³ 미만으로 유지 될 수 있으며, 이는 국가 표준 10mg/m ³보다 훨씬 낮습니다. 예를 들어, 수소 에너지 저장 탱크를 만드는 폐쇄 된 방법은 직장 공기의 니켈 - 기반 합금 먼지의 양을 98%줄여 근로자가 건강을 유지하도록합니다.
3. 디지털 품질 추적 기술
블록 체인 기술을 사용하여 소스, 사용, 복구 속도 및 기타 정보를 기록하여 전체 수명주기 전체에 걸쳐 각 금속 분말의 배치의 환경 영향을 추적 할 수 있습니다. 예를 들어, 한 에너지 회사는 각 부품의 탄소 발자국을 보여주는 3D - 인쇄 부품을위한 플랫폼을 설정했습니다. 고객은 QR 코드를 스캔하여 원자재 및 완성 된 제품의 탄소 배출에 대한 정보를 얻을 수있어 공급망이보다 환경 친화적이 될 수 있습니다.
https : //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - printing/rapid - 프로토 타이핑 - titanium-Holders.html