Market Insights

用3D打印为可再生能源过渡提供动力:脱碳化

这latest installment of 3D Printing Industry’s series on3D printing and renewable energyfocuses on how additive manufacturing is contributing to decarbonization efforts within the industry.

Metal 3D printing start-upSeurat技术,由Porscheand复印,是这样的公司将技术部署到这一目的的一家公司,刚刚宣布其第一个印刷仓库完全由绿色能源供电。

该雷电竞充值公司首席执行官兼联合创始人詹姆斯·戴默斯(James DeMuth)说:“增材制造不仅对能源产业有利,而且是基本的。”

DeMuth讨论了Seurat的技术如何推动公司在其自己的制造业务中的脱碳方面的进步,而且还促进了客户的碳足迹,并呼吁行业中的其他人效仿。

根据美国环保局(EPA),工业部门负责美国24%的排放,这一数字不包括全球运输部件的环境影响。因此,企业需要采取行动,以促进一个更新,更绿色的制造时代,并由可再生能源技术的进步在过去的几年中。

Seurat Technologies的首席执行官兼联合创始人James DeMuth。通过Seurat Technologies的照片。
Seurat技术’ CEO and Co-founder James DeMuth. Photo via Seurat Technologies.

Seurat的区域印刷技术

According to DeMuth, Seurat was founded with the goal of solving manufacturing problems in the energy industry, starting with the LIFE fusion power plant design originated atLawrence Livermore National Laboratory

“从根本上讲,任何在几何依赖的东西,例如核或太阳能,或使用旋转组件,例如带有涡轮机或压缩机(例如风,水力,潮汐或地热)的任何东西,或能源能源(例如汽车,飞机,飞机,飞机和火车,火车,飞机和火车)的东西添加剂制造能够获得高级设计的好处。” DeMuth说。雷电竞充值

区域打印is an LPBF 3D printing process that decouples speed and resolution to overcome common tradeoffs regarding speed, quality, and scale. The technology is the result of decades of laser and optics management stemming from LLNL, where DeMuth co-invented the technology in 2011. He later co-founded Seurat in 2015, and the firm now has over 130 granted and pending patents, as well as an exclusive license on the Area Printing technology.

Demuth解释说:“区域打印将单个强大的激光束分成多达230万个单独的光束。”“可以将30kW激光像素的每个像素编程为封锁或启用。由于每个像素有效地定义了激光斑点,可以将串行过程变成非常平行的,最终代表生产率的10倍,与第一代印刷相比,生产率增加了10倍,因此可以立即焊接一大块金属粉末。机器。”

在应用程序方面,该公司的许多客户都处于高批量生产业务的汽车,消费电子,能源和其他工业领域。Demuth说,从根本上讲,区域打印使他们能够扩展生产率,从而使零件的生产成本减少了今天的10倍以上。

他补充说:“将零件的成本降低到传统制造方法以下,从本质上讲,添加剂制造业一直在等待的'离开监狱卡'。”雷电竞充值

左:区域印刷融化粉末,形成了一种钢芯销的注入模具工具之一,该工具将用于制造用于航空航天和防御的支架。中心是8个核心销(前面4个,后部为4个),构建板上也有拉伸条和测试立方体。右图显示成品零件,即单核引脚,用SS 316印刷。图片通过Seurat Technologies。
左:区域印刷融化粉末,形成了一种钢芯销的注入模具工具之一,该工具将用于制造用于航空航天和防御的支架。中心是8个核心销(前面4个,后部为4个),构建板上也有拉伸条和测试立方体。右图显示成品零件,即单核引脚,用SS 316印刷。图片通过Seurat Technologies。

脱碳制造

With the goal of decarbonizing manufacturing, Seurat’s Area Printing technology allows the firm’s customers to migrate away from casting processes, which produce emissions equivalent to one barrel of oil per ton of metal. Conventional casting represents around 20 percent of the $1 trillion worldwide metal part manufacturing market, and uses natural gas and coke in the process which in turn produce significant emissions.

政府间气候变化面板(IPCC) recently sounded a‘code red for humanity’关于气候变化,促使Seurat和其他人加大了脱碳的努力。预计区域印刷将抵消相当于60亿加仑汽油的同龄人,这与美国加速国内清洁能源制造的目标相吻合。

DeMuth说:“到2030年,随着客户加大生产并取代金属铸造生产的应用,我们希望每年最多可抵消2GT的二氧化碳。”“我们正在努力在ISO 14064指南之后验证我们的预测,该指南是一个涉及温室气体排放报告的国际标准,我们很高兴能够成倍地增加我们的积极影响。”

该公司的业务模型是作为其系统的合同制造商运营,并通过其符合客户应用程序区域打印Production (APP) program。通过APP程序,Seurat验证了材料属性,处理可重复性,并确保它可以在高量制造设置中始终如一地生产应用程序。

到目前为止,八家公司从事该应用程序,并在包括汽车,航空航天,能源和消费电子产品在内的各种行业中都活跃。Seurat已启动了第一个用于汽车申请的商业计划,据报道,直到第3季度2022年就被预订。

“While scaling metal additive manufacturing to outcompete casting is very exciting for our industry, even more exciting is the prospect of winning back jobs, rebuilding trade skills, and enabling localized manufacturing – all in a sustainable way,” DeMuth says.

“If Seurat is successful – and it will take an ecosystem of inventors and policymakers to help us – the economic and environmental implications will change our future generations.”

首席科学家安迪·贝拉米安(Andy Bayramian)调整了波板,以完成Seurat的研发系统的光学升级。通过Seurat Technologies的照片。
Chief Scientist Andy Bayramian adjusts waveplate to complete optics upgrade on Seurat’s R&D system. Photo via Seurat Technologies.

Powered by green energy

Seurat is building its first print depot in Wilmington, Massachusetts, which DeMuth believes will be a “seismic step” forward. The factory, which will 3D print critical parts for airplanes, cars, and “just about anything else”, will be 100 percent driven by wind and solar power, delivered through the Reading Municipal Light Department’s newRenewable Choice program

Demuth表示:“我很早就意识到制造业与能源密切相关。”“一旦我们找到一种与现有技术具有成本竞争力的制造方法,清洁能源将变得更便宜。随着IPCC最近召集气候变化的灾难性影响,现在是时候发生变化了。”

除了其印刷仓库外,Seurat还旨在使其未来的位置完全由可再生能源提供动力,以便其客户可以从金属3D打印中获得好处,同时消除DeMuth所谓的“肮脏的制造”的排放。

他说,Seurat转向100%的绿色能源是一个主动的举动,该公司呼吁其同行效仿。他说:“在一起,我们可以产生重大的改变,建立更清洁的能量未来。”

到2030年,该公司希望通过在美国通过区域印刷制造银器比使用海外发射碳发射工艺更负担得起。该公司还声称,其未来一代的机器的速度将比上一台机器快10倍,并旨在与可再生能源发电厂共同设置,或者进入合资企业,以在其缩放印刷品时采购自己的绿色能源仓库。

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Featured image showsChief Scientist Andy Bayramian adjusts waveplate to complete optics upgrade on Seurat’s R&D system. Photo via Seurat Technologies.