市场见解

用3D打印为可再生能源转换提供动力:组件优化

3D印刷行业的系列3D打印和可再生能源转向添加剂制造的角色是在能源领域内更雷电竞充值高效的组件的设计和开发中发挥作用。

“雷电竞充值在某些情况下,添加剂制造将充当催化剂,并大大提高燃气轮机,燃料电池系统和热交换器等系统的性能,”部门铅添加剂制造业塞巴斯蒂安·皮格特(Sebastian Piegert)说。西门子的能量

西门子能源公司目前正在进行许多项目,这些项目侧重于材料,设计和数字化,以优化用于能源应用的新组件设计。Piegert提供了有关公司在这些领域取得的进展的最新信息,并分享了他对3D打印的好处的见解,这给能源部门带来了。

虽然对2020年共同侵犯的所有其他能源领域的需求都在下降,但可再生能源利用增加了3%全球能源评论2021。实际上,用绿色能量继续成长它在能源市场中所占的份额,预计将是价值高达21.72亿美元到2030年,结果投资可再生技术在接下来的十年中,看起来将迅速增加。

西门子的能源生成器。通过西门子的能量照片。
西门子的能源生成器。通过西门子的能量照片。

西门子能源的AM研究项目

在这一系列访谈的先前分期付款中3D打印和可再生能源,我们听说添加剂制造已经有了雷电竞充值核部门的影响在太阳能行业中生产下一代光伏。该技术也正在部署以提高成本和性能风能部门的竞争力,并且正在利用以帮助氢经济过渡从概念到现实。

西门子能源公司目前正在进行一些研究和开发项目,以研究添加剂制造如何优化这些部门内的材料和零件设计。雷电竞充值在公司内高温应用(HTA)项目,西门子能源团队正在探索三个主要领域:材料资格,新设计和数字化。

特别是,该团队致力于优化LPBF 3D打印过程,以产生高效的燃气轮机组件,能够承受超过1,000摄氏度的温度。雷电竞充值通过实施创新的冷却概念,通过传统的制造工艺实施创新的冷却概念,可以利用增材制造来确保组件的功能和服务寿命。

Piegert说:“我们正在探索下一代燃烧器(Haynes 282)和涡轮材料(738),这将使我们能够增加各个组件应用中的温度和负载。”“与我们的合作伙伴BAM,,,,柏林图, 和Fraunhofer,我们正在评估几何依赖性的材料特征以及回收各个粉末的限制。”

该项目表明,3D打印可以通过晶格结构和多孔海绵状材料组合来制造各种通道几何形状,从而形成更有效的冷却结构。

Piegert补充说:“这些组合提供了令人难以置信的设计机会,以优化流体的混合,调整组件的阻尼行为,并引入更有效的冷却策略,例如蒸腾冷却。”

另一个西门子的能源项目重点是维护,维修和大修(MRO)使用添加剂制造的燃气涡轮刀片尖端。雷电竞充值该项目的目的是使涡轮叶片在修复后的温度较高或工作间隔更长。

Piegert解释说:“建立了一个完全流线的维修链来利用LPBF进行高级刀片尖端维修。”“这进展非常好。主要主题是维修不仅是该零件在其“旧功能”中的再生,而且我们的目标是通过高级维修概念提供实际升级。”

西门子将使用其新的MRO技术来修复涡轮机叶片,就像该公司SGT-600燃气轮机中的涡轮刀片一样。通过西门子的能量图像。
西门子正在使用其MRO技术来修复涡轮刀片,就像公司SGT-600燃气轮机中的涡轮刀片一样。通过西门子的能量图像。

AM在能源行业的应用

雷电竞充值已部署了增材制造,以优化各种可再生能源领域的组件,从GE的设计和制造更轻的努力3D打印的风力涡轮刀片更具成本效益核反应堆组件的新设计使之成为可能橡树岭国家实验室(ORNL)自己小说3D打印技术

3D打印也已启用光伏的下一代设计用于太阳能电池板氢生产的创新催化剂,并为许多制造公司做出了贡献脱碳的努力

在西门子的能源公司,添加剂制造被用于此雷电竞充值类众多组件。这样的例子是如何利用该技术来提高效率并降低公司的燃气轮机发动机的排放。公司的公共资助的项目正在法国(SGT-400)的100%氢气飞行员发动机努力,其中燃烧器完全通过3D打印制成。

去年,该公司宣布正在与复合3D打印技术开发人员合作连续复合材料3D打印发电机组件。在帮助阿克马,合作伙伴还公布了特殊的热固性玻璃纤维增​​强聚合物(GFRP)该项目的材料。

Piegert说:“否则雷电竞充值,添加剂制造正在支持我们的作用领域 - 脱碳化热和工业过程,我们在其中潜入燃料电池系统,热泵和热交换器等应用。”

他将昂贵的,高度复杂的燃气轮机及其维护视为当前添加剂制造的最大驱动力,但也将蒸汽轮机,压缩机和发电机视为具有巨大潜力的重要应用。雷电竞充值

2021年1月,西门子的能源宣布已经开发了新颖的数字修理链到3D将新功能打印到传统制造的燃气轮机叶片上。全自动链利用了称为Hybridtech的专门开发的激光粉末床融合工艺,该过程将复杂的冷却通道实现为刀片尖端,以减轻裂缝和缺陷的风险。

西门子还看到了通过3D打印对燃料电池系统和热交换器进行优化的新需求,这是该技术提高电解机对氢生产的效率的潜力。

向前看,Piegert确定了对高端聚合物的大型3D打印的需求,这些高端聚合物可能在风扇区内可能会增强纤维,此外还有Sand 3D打印的潜力来铸造大型,复杂的零件。

他补充说:“由于这些工业应用,我们需要更大的格式添加剂制造能力。”雷电竞充值“同时,巨大的系统可用于聚合物和混凝土,但在我们看到的粉末床金属市场上也可以使用。

“通过增材制雷电竞充值造,由于设计应用程序很快,我们还可以更精确地满足客户的需求,我们还将根据AI看到更复杂的设计。”

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特色图片显示西门子的能源生成器。通过西门子的能量照片。

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