วิธีการควบคุมผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการพิมพ์ 3 มิติโลหะในการผลิตอุปกรณ์พลังงาน?

一. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ลดการใช้ทรัพยากรและการปล่อยมลพิษที่แหล่งกำเนิด
1. การควบคุมที่แน่นอนของการผลิตสารเติมแต่ง
การพิมพ์โลหะ 3D ใช้วิธีการผลิตสารเติมแต่งที่เรียกว่า "เลเยอร์โดยการวางเลเยอร์" ซึ่งสามารถลดลงของขยะวัสดุได้ 60% ถึง 90% เมื่อเทียบกับวิธีการลบแบบคลาสสิกเช่นการตัดและการบด ตัวอย่างเช่นเมื่อทำอุปกรณ์พลังงานนิวเคลียร์อัตราการใช้วัตถุดิบของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโลหะผสมไทเทเนียมรองรับเพิ่มขึ้นจาก 35% ในกระบวนการดั้งเดิมเป็น 92% โดยการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการพิมพ์และพารามิเตอร์ความหนาของชั้น สิ่งนี้ได้ลดปริมาณผงโลหะที่ใช้อย่างมาก เทคโนโลยีการคัดเลือกเลเซอร์การคัดเลือก (SLM) ยังสามารถสร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนได้โดยตรงเช่นช่องระบายความร้อนสำหรับใบมีดกังหันก๊าซที่สร้างขึ้นในการออกแบบ สิ่งนี้หลีกเลี่ยงความจำเป็นในการเชื่อมส่วนประกอบหลาย - ซึ่งใช้พลังงานมากขึ้นและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น
2. การออกแบบที่เบาและปรับให้เหมาะสมสำหรับโทโพโลยี
อุปกรณ์พลังงานมีความไวต่อน้ำหนักดังนั้นการทำให้สิ่งต่าง ๆ เบาลงสามารถทำให้ประหยัดพลังงานได้มากขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี - การออกแบบโครงสร้าง biomimetic ที่ใช้เป็นไปได้ด้วยการพิมพ์โลหะ 3 มิติ ตัวอย่างเช่นอัลกอริทึมสร้างโครงสร้างขัดแตะในกล่องเกียร์กังหันลมที่ลดน้ำหนัก 40% ในขณะที่รักษาความแข็งแรงและใช้วัตถุดิบน้อยลง การออกแบบนี้ไม่เพียง แต่ใช้พลังงานน้อยลงเมื่ออุปกรณ์ทำงาน แต่ยังทำให้ชิ้นส่วนมีอายุการใช้งานนานขึ้นซึ่งหมายถึงการสกัดทรัพยากรน้อยลงและการสร้างของเสีย
3. การเปลี่ยนพารามิเตอร์กระบวนการทันที
พลังงานเลเซอร์ความเร็วในการสแกนความหนาของชั้นและการตั้งค่าอื่น ๆ ในระหว่างกระบวนการพิมพ์มีผลกระทบโดยตรงต่อจำนวนพลังงานที่ใช้และผลลัพธ์ที่ดีเพียงใด ตัวอย่างเช่นเวลาการพิมพ์ของอุปกรณ์พลังงานขนาดใหญ่เช่นวงเล็บสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถตัดได้ครึ่งหนึ่งโดยใช้ Multi - เทคโนโลยีการสแกนการทำงานร่วมกันด้วยเลเซอร์ ในเวลาเดียวกันการจับตาดูอุณหภูมิของสระละลายในเวลาจริงและเปลี่ยนอินพุตพลังงานเลเซอร์ตามที่ต้องการจะหยุดความร้อนสูงเกินไปจากการเกิดออกซิเดชันของวัสดุและการสูญเสียพลังงาน
2. การรีไซเคิลวัสดุ: การตั้งค่าระบบรีไซเคิลแบบวนซ้ำ
1. นำกลับมาใช้ใหม่และรีไซเคิลเมทัลเมทัล
การพิมพ์ 3D โลหะสามารถทิ้งผง 30% ถึง 50% ของผงที่ไม่ได้รับการคัดเลือกซึ่งเป็นของเสียจำนวนมากหากถูกโยนทิ้งไป ระบบรีไซเคิลที่ให้คะแนนสามารถจัดเรียงและประมวลผลผงตามขนาดอนุภาค ตัวอย่างเช่นผงที่มีขนาดอนุภาคมากกว่า 45 μmสามารถใช้งานได้ทันทีสำหรับการพิมพ์ในขณะที่ผงที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 20 μmสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากถูก spheroidised ส่วนที่เหลือของผงสามารถเปลี่ยนเป็นวัตถุดิบสำหรับโลหะผสม ตัวอย่างเช่นโดยการรีไซเคิลนิกเกิล - ผงโลหะผสมที่ใช้เครื่องทำอุปกรณ์พลังงานบางอย่างสามารถลดราคาวัสดุได้ 35% และความต้องการการขุดโลหะ 90%
2. การสร้างอุปกรณ์เก่าขึ้นใหม่
วิธีการพิมพ์ "Reverse Engineering+Additive Repair" ของการพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถใช้เพื่อทำให้อุปกรณ์พลังงานเก่าใหม่อีกครั้ง ตัวอย่างเช่นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้การสแกน 3 มิติเพื่อรับแบบจำลองมิติ- สามแบบของท่อถ่ายเทความร้อนของเครื่องกำเนิดไอน้ำจากนั้นใช้เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์เพื่อแก้ไขชิ้นส่วนที่สึกกร่อน อุปกรณ์ที่ได้รับการซ่อมแซมใช้เวลาอีก 10 ปีซึ่งช่วยประหยัดทรัพยากรและหลีกเลี่ยงขยะที่จะมาจากการแทนที่ทุกอย่าง
3. การสร้างวัสดุสนับสนุนที่สลายตัวตามธรรมชาติ
เมื่อคุณลบโครงสร้างรองรับโลหะออกจากการพิมพ์โลหะ 3 มิติแบบดั้งเดิมจะมีการสร้างของเสียจำนวนมาก วัสดุคอมโพสิตกรดโพลีลแลคติคเป็นตัวอย่างของวัสดุสนับสนุนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพใหม่ที่สามารถลบออกได้หลังจากการพิมพ์โดยใช้การไฮโดรไลซิสของเอนไซม์หรือไพโรไลซิส วัสดุที่เหลืออยู่นั้นสามารถทำปุ๋ยหมักได้ซึ่งทำให้ง่ายต่อการกำจัด
3. การจัดการพลังงาน: การทำให้กระบวนการผลิตใช้พลังงานน้อยลง
1. ขับเคลื่อนด้วยพลังงานสะอาด
เครื่องพิมพ์โลหะ 3D ใช้พลังงานจำนวนมาก แต่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมแทนสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้มาก ตัวอย่างเช่นผู้ผลิตอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์หนึ่งคนใส่แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาของสถานที่พิมพ์ สิ่งนี้พบ 60% ของความต้องการทางไฟฟ้าของการประชุมเชิงปฏิบัติการและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดย 120 ตันต่อปี
2. ระบบตรวจสอบพลังงานอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์ IoT สามารถใช้ในการตรวจสอบการใช้พลังงานอุณหภูมิความชื้นและปัจจัยอื่น ๆ ของอุปกรณ์แบบเรียลไทม์ สิ่งนี้ช่วยให้คุณเปลี่ยนการตั้งค่าของเครื่องปรับอากาศและเครื่องลดความชื้นได้ทันที ตัวอย่างเช่นระบบการจัดการอุณหภูมิที่ซับซ้อนได้ลดการใช้พลังงานในโรงงานพิมพ์ 25% ด้วยสายการผลิตกล่องเกียร์กังหันลม สิ่งนี้ทำให้วัสดุไม่ลดลงเนื่องจากอุณหภูมิสูง
3. กำจัดและใช้ความร้อนเสีย
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถรับความร้อนจากขยะจากกระบวนการหลอมเลเซอร์กลับและใช้เพื่อเปิดผงโลหะหรือความร้อนในพื้นที่ทำงาน ตัวอย่างเช่น บริษัท หนึ่งที่สร้างชิ้นส่วนสำหรับเครื่องยนต์การบินได้เพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนความร้อนของเสียเป็น 70%ซึ่งช่วยให้ บริษัท มีค่าใช้จ่ายก๊าซธรรมชาติมากกว่า 500,000 หยวนต่อปี
4. การควบคุมหลังการประมวลผล: ลดมลพิษรองและการใช้ทรัพยากร
1. เทคโนโลยีสำหรับการรักษาพื้นผิวสีเขียว
การขัดกลไกสามารถสร้างมลพิษฝุ่นโลหะได้อย่างไรก็ตามไม่ใช่ - วิธีการติดต่อเช่นการขัดด้วยไฟฟ้าและการขัดด้วยเลเซอร์สามารถป้องกันข้อกังวลเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น บริษัท ที่ทำให้การติดตั้งแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้เทคโนโลยีการขัดเลเซอร์เพื่อให้พื้นผิวเรียบเนียนขึ้นเป็น RA0.2 μ m ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายการขัดด้วยสารเคมีซึ่งลดของเสียอันตรายลง 3 ตันต่อปี
2. ระบบปิดสำหรับผงประมวลผล
การออกแบบนั้นถูกปิดล้อมอย่างเต็มที่สำหรับการโหลดผงการรีไซเคิลการคัดกรองและกระบวนการอื่น ๆ มันมีสูง - นักสะสมฝุ่นที่มีประสิทธิภาพ (ความแม่นยำในการกรองน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.3 μ m) ซึ่งสามารถรักษาการปล่อยฝุ่นละอองต่ำกว่า 1 มก./ม. ³ซึ่งต่ำกว่ามาตรฐานระดับชาติ 10 มก./ม. ตัวอย่างเช่นวิธีปิดสำหรับการทำถังเก็บพลังงานไฮโดรเจนจะลดปริมาณของนิกเกิล - ฝุ่นโลหะผสมที่ใช้ในอากาศในที่ทำงาน 98%ทำให้แน่ใจว่าคนงานมีสุขภาพที่ดี
3. เทคนิคสำหรับการติดตามคุณภาพดิจิตอล
เราสามารถติดตามผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผงโลหะแต่ละชุดตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดโดยใช้เทคโนโลยีบล็อกเชนเพื่อบันทึกแหล่งที่มาการใช้อัตราการกู้คืนและข้อมูลอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น บริษัท พลังงานหนึ่งแห่งได้ตั้งค่าแพลตฟอร์มสำหรับ 3D - ชิ้นส่วนที่พิมพ์ซึ่งแสดงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของแต่ละส่วน ลูกค้าสามารถสแกนรหัส QR เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับการปล่อยคาร์บอนของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ซึ่งช่วยให้ห่วงโซ่อุปทานเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - การพิมพ์/รวดเร็ว - ต้นแบบ - ของ titanium-holders.html