ในขอบเขตของพลังงานนิวเคลียร์การออกแบบและการผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ต้องการระดับความน่าเชื่อถือและความแม่นยำสูงมาก . ส่วนประกอบเชื้อเพลิงกลไกการขับขี่ก้านควบคุมและชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์อื่น ๆ ถูกกำหนดโดยโครงสร้างที่ซับซ้อนของพวกเขา สำหรับส่วนประกอบเหล่านี้นำไปสู่ความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องที่สูงขึ้นในระหว่างการผลิตที่สามารถลดความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์ได้ .
นอกจากนี้การลดราคาที่ลดลงอย่างต่อเนื่องและประสิทธิภาพการแปลงที่ดีขึ้นคือการออกแบบแผงโซลาร์เซลล์และอุปกรณ์สร้างพลังงานความร้อนแสงอาทิตย์ . การออกแบบแผงโซลาร์เซลล์ที่มีโครงสร้างเฉพาะและสัณฐานพื้นผิวจะช่วยเพิ่มการดูดซับและการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ของการรวบรวมพลังงานความร้อนและการจัดเก็บ . การใช้งานการออกแบบที่ซับซ้อนเหล่านี้นำเสนอความท้าทายหลายประการสำหรับเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิมเช่นความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ไม่เพียงพอและของเสียวัสดุสำคัญ .}
ใบพัดกังหันลมมีความสำคัญต่อการแปลงพลังงานลมเนื่องจากการออกแบบของพวกเขามีผลต่อการจับลมและสร้างพลังงาน . เมื่อกังหันลมมีขนาดใหญ่ขึ้นและเบาลงการออกแบบใบมีดนั้นซับซ้อนมากขึ้น ใบมีด .
ขึ้นอยู่กับแนวคิดการผลิตสารเติมแต่งซึ่งสร้างเลเยอร์รายการโดยเลเยอร์เกือบจะเป็นอิสระจากข้อ จำกัด ทางเรขาคณิตนักออกแบบเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโลหะสามารถใช้จินตนาการของพวกเขาเพื่อสร้างชิ้นส่วนด้วยการตกแต่งภายในที่ซับซ้อนโครงสร้างกริดการก่อสร้างทางชีวภาพ ประสิทธิภาพ . โครงสร้างช่องระบายความร้อนที่ซับซ้อนสามารถนำไปใช้ในการออกแบบชุดประกอบเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนอุณหภูมิแท่งเชื้อเพลิงลดลงและเสริมสร้างเสถียรภาพของเครื่องปฏิกรณ์และความปลอดภัย .}
ด้วยวิธีการสะสมของวัสดุที่แน่นอนผ่านการพิมพ์ 3 มิติโลหะนักออกแบบอาจเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างของชิ้นส่วนกำจัดวัสดุภายนอกน้ำหนักส่วนล่างและรับประกันความแข็งและความแข็งแรงของชิ้นส่วน . เทคโนโลยีนี้ยังช่วยให้การรวมความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์หลายอย่าง เช่นเดียวกับนักสะสมอุปกรณ์จัดเก็บความร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถรวมเข้าด้วยกันเพื่อปรับปรุงการออกแบบช่องทางไหลภายในและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน .}
สองขั้นตอนที่สำคัญอย่างยิ่งของกระบวนการออกแบบอุปกรณ์พลังงานคือการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการทำซ้ำ . เพื่อสร้างต้นแบบเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิมเรียกร้องให้มีวัฏจักรที่ยาวนานขึ้นและค่าใช้จ่ายมากขึ้น การเปลี่ยนการออกแบบเรียกร้องให้มีการสร้างแม่พิมพ์และชิ้นส่วนใหม่ดังนั้นการลดประสิทธิภาพ . การผลิตชิ้นส่วนต้นแบบอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นได้จากการพิมพ์โลหะ 3 มิติช่วยให้นักออกแบบทดสอบและประเมินพวกเขาขึ้นอยู่กับต้นแบบดังนั้นจึงช่วยลดการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
วัสดุโลหะประสิทธิภาพสูงที่แตกต่างกันรวมถึงโลหะผสมไทเทเนียม, โลหะผสมที่ใช้นิกเกิล, ฯลฯ . สามารถใช้ในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโลหะ . คุณภาพที่ยอดเยี่ยมของความแข็งแรงสูงของวัสดุเหล่านี้ ควบคุมโครงสร้างจุลภาคของวัสดุซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ .
Rosatom ซึ่งเป็น บริษัท พลังงานนิวเคลียร์ของรัฐรัสเซียได้จัดตั้งธุรกิจเพื่อสำรวจเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติซึ่งได้ผลิตเครื่องพิมพ์ Gen II สำหรับการผลิตส่วนประกอบพลังงาน . ร่วมกันเริ่มต้นโครงการ ACP100 เครื่องปฏิกรณ์ Ltd . เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่เปิดเส้นทางใหม่สำหรับการผลิตอุปกรณ์พลังงานนิวเคลียร์คุณภาพสูงและคาร์บอนต่ำโดยการสร้างส่วนประกอบโลหะขนาดใหญ่ที่มีความซับซ้อน
ด้วยค่าใช้จ่ายเพียงครึ่งหนึ่งของเทคโนโลยีทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ MIT ประเมินว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่พิมพ์ 3 มิติจะเพิ่มประสิทธิภาพ 20%. เครื่องพิมพ์ 3 มิติของออสเตรเลียผลิตม้วนเซลล์แสงอาทิตย์ในรูปแบบของแผง A3 ซึ่งอาจติดอยู่กับการสร้างพื้นผิวเพื่อสร้างพลังงานทดแทน เครื่องแลกเปลี่ยนและนักสะสมที่ผลิตโดยใช้การพิมพ์โลหะ 3 มิติมีประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานความร้อนที่ดีกว่าและการออกแบบช่องสัญญาณการไหลภายในที่เหมาะสมที่สุด .
การพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถนำไปใช้ในการผลิตใบพัดกังหันลมเพื่อผลิตส่วนประกอบขนาดเล็กและซับซ้อนรวมถึงแม่พิมพ์สำหรับพวกเขา . 3 d เทคโนโลยีการพิมพ์ให้โอกาสมากขึ้นสำหรับการออกแบบใบมีดและนวัตกรรมแม้ว่าการสร้างพื้นผิวพื้นฐานของใบมีด จะดีกว่า .
4 อุปสรรคและการเยียวยาโลหะการพิมพ์ 3 มิติในภาคพลังงาน: หนึ่งความท้าทาย
เทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3D นำเสนอปัญหาบางอย่างแม้ว่าภาคพลังงานมีศักยภาพที่สำคัญสำหรับการใช้ . ความแม่นยำในการพิมพ์และคุณภาพพื้นผิวจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม ประเภทและคุณสมบัติของวัสดุการพิมพ์จะต้องมีการขยายและปรับให้เหมาะสมต่อไป และค่าใช้จ่ายที่ยอดเยี่ยมของอุปกรณ์การพิมพ์ จำกัด แอปพลิเคชันที่แพร่หลาย . ความเร็วการพิมพ์ช้าและยากที่จะตอบสนองความต้องการของการผลิตขนาดใหญ่ .
วิศวกรและนักวิจัยกำลังทำงานแบบไม่หยุดยั้งเพื่อตอบสนองอุปสรรคเหล่านี้ . โดยใช้พารามิเตอร์กระบวนการพิมพ์ที่ดีขึ้นและการออกแบบโครงสร้างของอุปกรณ์การพิมพ์ประสิทธิภาพการพิมพ์ได้รับการยกระดับความก้าวหน้าในแง่ของความเร็ว . เกี่ยวกับการวิจัยและพัฒนาวัสดุเรายังคงสร้างโลหะผสมโลหะสดและวัสดุคอมโพสิตเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของอุปกรณ์พลังงาน . พร้อมกันค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์การพิมพ์ลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องและความสามารถในการแข่งขันของตลาดเพิ่มขึ้น .}}}