เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโลหะส่วนใหญ่ประกอบด้วยการสะสมพลังงานโดยตรง (เช่น เลนส์ขึ้นรูปตาข่ายด้วยเลเซอร์) และการหลอมแบบผงเบด (เช่น การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร SLM และ EBM การหลอมลำแสงอิเล็กตรอน) เทคโนโลยีการสะสมพลังงานโดยตรงเกี่ยวข้องกับการพ่นลวดโลหะหรือผงโดยตรงบนพื้นผิว หลอมด้วยแหล่งความร้อน และสะสมไว้เพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติ- เทคโนโลยีการหลอมแบบผงเบดจะเลือกละลายชั้นผงโลหะผ่านลำแสงพลังงานสูง- (ลำแสงเลเซอร์หรืออิเล็กตรอน) การซ้อนชั้น-ต่อ-ชั้นจะทำให้เกิดรูปทรงสามมิติ- ประโยชน์หลักๆ ของเทคโนโลยีนี้คืออิสระในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม กำลังการผลิตที่ยอดเยี่ยมสำหรับการก่อสร้างที่ยากลำบาก อัตราการใช้วัสดุที่สูง และวงจรการผลิตที่รวดเร็ว
อัตราการใช้วัสดุต่ำเกิดขึ้นจากเทคนิคการแปรรูปโลหะแบบดั้งเดิมซึ่งมักก่อให้เกิดของเสียและเศษวัสดุจำนวนมาก นอกจากนี้ ด้วยการใช้ทรัพยากรที่จำเป็นเท่านั้นในการสร้างสิ่งของ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะจึงใช้เทคนิคการซ้อนเลเยอร์-ต่อ- ดังนั้นจึงช่วยลดการสิ้นเปลืองวัสดุได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น วิธีการทั่วไปอาจต้องหล่อชิ้นงานทั้งหมดก่อน จากนั้นจึงผ่านกระบวนการทางกลอย่างละเอียด และอัตราการใช้วัสดุอาจน้อยกว่า 50% เมื่อสร้างส่วนประกอบอุปกรณ์พลังงานที่มีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน จากโมเดลการออกแบบ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถผลิตชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ อัตราการใช้วัสดุอาจเพิ่มขึ้นให้สูงกว่า 80%–90% การใช้การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายวัสดุโลหะได้จำนวนมากทุกปี โดยการพิจารณาข้อต่อท่อที่ซับซ้อนในอุปกรณ์ไฟฟ้านิวเคลียร์ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถร่นระยะเวลาการผลิตและการประกอบชิ้นส่วนอุปกรณ์พลังงานได้ การผลิตแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปต้องใช้กระบวนการต่างๆ มากมาย-การทำแม่พิมพ์ การหล่อ การตีขึ้นรูป การประมวลผลทางกล และการประกอบ- ซึ่งแต่ละกระบวนการต้องใช้เวลา กำลังคน และทรัพยากรวัสดุเป็นจำนวนมาก ด้วยการรวมส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นชิ้นเดียว เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติอาจบรรลุการขึ้นรูปแบบผสมผสาน และลดความจำเป็นในเทคนิคการประกอบและตัวเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น สำหรับกังหันลม การผลิตใบพัดแบบทั่วไปจำเป็นต้องมีส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นอย่างอิสระ รวมถึงเปลือกของใบพัด ลำแสง และแผ่นรางแล้วจึงนำมารวมกัน ใบมีดแบบบูรณาการการพิมพ์โดยตรงที่มีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนและรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3D โลหะไม่เพียงเพิ่มประสิทธิภาพของใบมีด แต่ยังปรับปรุงกระบวนการผลิตและลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย
สามที่นี่ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการผลิตและบำรุงรักษาอุปกรณ์
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับโลหะอาจสร้างช่องระบายความร้อนและโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนสำหรับส่วนประกอบอุปกรณ์พลังงาน ดังนั้น จึงเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ และลดการเกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันที่พิมพ์แบบ 3 มิติ-ที่ใช้ในกังหันแก๊สได้เพิ่มการออกแบบช่องระบายความร้อนให้สูงสุด ซึ่งสามารถลดอุณหภูมิของใบพัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยืดอายุการใช้งานของใบพัด และประหยัดเวลาหยุดทำงานของอุปกรณ์และค่าบำรุงรักษาที่เกิดจากความเสียหายของใบพัด
การบำรุงรักษาอุปกรณ์: เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติของโลหะอาจผลิตชิ้นส่วนทดแทนสำหรับส่วนประกอบที่เสียหายได้อย่างรวดเร็ว ลดรอบการบำรุงรักษา และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสำหรับการซ่อมแซมและฟื้นฟูอุปกรณ์พลังงานที่ล้าสมัยบางส่วน ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์สำคัญบางอย่างในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และส่วนประกอบต่างๆ อาจสึกหรอหรือสึกกร่อนได้ เทคนิคการบำรุงรักษาแบบเดิมอาจทำให้ต้องซื้อชิ้นส่วนจากต่างประเทศ ซึ่งไม่เพียงแต่มีราคาสูงกว่า แต่ยังต้องใช้เวลาในการจัดส่งนานอีกด้วย ส่วนประกอบที่จำเป็นอาจได้รับการผลิตอย่างรวดเร็วที่-ไซต์งาน และอุปกรณ์สามารถคืนสภาพให้เป็นปกติได้ทันทีโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ
ผู้บริโภคหลายรายมีความต้องการที่แตกต่างกันสำหรับข้อกำหนด ประสิทธิภาพ และการออกแบบอุปกรณ์พลังงาน ความต้องการของภาคพลังงานมีหลากหลายและคาดเดาไม่ได้ ความต้องการการผลิตที่กำหนดเองของอุปกรณ์พลังงานสามารถตอบสนองได้ และ-การผลิตก็บรรลุตามต้องการด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ ตามคำขอของผู้บริโภค บริษัทต่างๆ สามารถสร้างผลิตภัณฑ์แบบเรียลไทม์-ได้ ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงปัญหาสินค้าคงคลังค้างอันเป็นผลมาจากการผลิตจำนวนมากและลดค่าใช้จ่ายสินค้าคงคลัง ตัวอย่างเช่น ในขอบเขตของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ เกณฑ์การออกแบบสำหรับขายึดแผงโซลาร์เซลล์จะเปลี่ยนไปตามสถานการณ์ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์และสภาพแวดล้อมการติดตั้งในพื้นที่ต่างๆ ขายึดที่เหมาะสมสามารถปรับแต่งได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการเฉพาะโดยใช้การพิมพ์โลหะ 3 มิติ ซึ่งช่วยลดแรงกดดันด้านสินค้าคงคลังและการยึดครองเงินทุน ลดค่าใช้จ่ายในการวิจัยและพัฒนาและลดวงจรให้สั้นลงด้วยวิธีการ
การพัฒนาอุปกรณ์ด้านพลังงานขึ้นอยู่กับการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วเป็นอย่างมาก การผลิตอุปกรณ์ต้นแบบอย่างรวดเร็วโดยการพิมพ์โลหะ 3 มิติช่วยให้เจ้าหน้าที่ R&D ตรวจสอบและปรับปรุงการออกแบบได้ทันที ซึ่งช่วยลดวงจร R&D การลดความถี่ของการเปลี่ยนแปลงต่อเนื่องและการทดลองผลิตในระหว่างกระบวนการ R&D จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการ R&D ได้ ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถสร้างต้นแบบใบมีดได้อย่างรวดเร็วด้วยรูปแบบการออกแบบที่หลากหลายสำหรับการทดสอบในอุโมงค์ลมและการประเมินประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้ตัดสินใจได้อย่างรวดเร็วเกี่ยวกับรูปแบบการออกแบบในอุดมคติ และเร่งเวลาออกสู่ตลาดสำหรับกังหันลมใหม่
ประเภทของวัสดุที่สามารถเข้าถึงได้ในปัจจุบันสำหรับการพิมพ์โลหะ 3D นั้นค่อนข้างจำกัด และบางชนิดไม่สามารถตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์พลังงานได้อย่างสมบูรณ์ในสภาวะที่ต้องการ รวมถึงอุณหภูมิสูง แรงดันสูง และการกัดกร่อนที่รุนแรง
ต้นทุนของอุปกรณ์ ค่าใช้จ่ายจำนวนมากของอุปกรณ์การพิมพ์ 3D โลหะและการบำรุงรักษาจำกัดการใช้งานทั่วไปในภาคพลังงาน
การควบคุมคุณภาพ: กระบวนการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพที่ท้าทายในการพิมพ์โลหะ 3D สามารถนำไปสู่ข้อบกพร่อง เช่น รูพรุนและรอยแตก ซึ่งทำให้ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของส่วนประกอบลดลง
ข้อกำหนดมาตรฐาน: การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะในภาคพลังงานในปัจจุบันยังขาดมาตรฐานและข้อกำหนดที่สอดคล้องกัน ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพไม่เท่ากัน และสร้างปัญหาบางประการในการรับรองและใช้งานผลิตภัณฑ์
แผนเผชิญเหตุ การวิจัยและพัฒนาวัสดุ: ลงทุนมากขึ้นในการวิจัยและพัฒนาวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่เป็นโลหะ รวมถึงวัสดุประสิทธิภาพสูง-ใหม่ๆ ที่เหมาะกับภาคส่วนพลังงาน วิธีการต่างๆ เช่น การดัดแปลงวัสดุและการผสมช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน และความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง-ของวัสดุ
การปรับปรุงเทคโนโลยีของอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะอย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงความเร็วการพิมพ์ ความแม่นยำ และประสิทธิภาพการผลิตของอุปกรณ์ และลดต้นทุนอุปกรณ์ได้สำเร็จ เสริมสร้างการบำรุงรักษาและการจัดการอุปกรณ์ไปพร้อมๆ กันเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพ
เทคโนโลยีสำหรับการควบคุมคุณภาพ: การใช้-เทคโนโลยีการตรวจสอบขอบที่ล้ำสมัย รวมถึงการทดสอบด้วยรังสีเอ็กซ์- การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ฯลฯ จะสร้างระบบการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพอย่างละเอียดสำหรับการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ เพื่อตรวจสอบและประเมินคุณภาพของส่วนประกอบอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการพิมพ์
กลุ่มอุตสาหกรรม สถาบันวิจัย และธุรกิจ ควรเพิ่มความร่วมมือในการร่วมกันสร้างมาตรฐานและข้อกำหนดสำหรับการพิมพ์โลหะ 3 มิติ ในภาคพลังงาน เพื่อรับประกันคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/the-combination-ของ-aluminum-alloy-and-3d.html