Problēmas ar koroziju un oksidāciju, kas jārisina enerģijas aprīkojumam
Problēma ar koroziju
Vietās, kur darbojas enerģijas aprīkojums, bieži ir daudz kodīgu vielu. Urbšanas šķidrumā, ko izmanto eļļas ekstrakcijā, tajā ir daudz sāls, skābes un mikroorganismu, kas var nopietni novērst urbšanas iekārtas. Ķīmiskās enerģijas ražošanas laikā, dažādu skābju, sārmu, sāls šķīdumus un organiskos šķīdinātājus var reaģēt ar iekārtu metāla virsmu. Tas var padarīt aprīkojuma sienas plānākas, vājākas un pat noplūdes. Piemēram, siltummaiņi rafinēšanas rūpnīcās ilgstoši tiek pakļauti kodīgiem savienojumiem, piemēram, sulfīdiem un hlorīdiem. Tas var viegli izraisīt koroziju, plaisu koroziju un citas problēmas, kas apgrūtina karstumu pārvietot un saīsināt aprīkojuma kalpošanas laiku.
Problēma ar oksidāciju
Viena no tipiskākajām enerģijas aprīkojuma darbības vidēm ir augsta temperatūra. Piemēram, katli siltumenerģijas iekārtās un sadegšanas kameras gāzes turbīnās. Kad metāli ir šajos karstajos iestatījumos, tie reaģē ar skābekli, lai ģenerētu oksīda slāni. Tā kā oksīda slānis kļūst biezāks, materiāla mehāniskās īpašības lēnām pasliktināsies. Piemēram, tas kļūs vājāks, mazāk izturīgs un potenciāli sabojājies un neizdosies. Piemēram, kad gāzes turbīnas turbīnu asmeņi darbojas karstā gāzē, uz virsmas uzkrājas oksīda skalas. Kad šie mērogi nomizojas, tie paātrinās asmeņu nodilumu un koroziju, kas pazeminās motora veiktspēju un uzticamību.
Principi un veidi, kā padarīt metāla 3D drukāšanu izturīgāku pret koroziju
Uzlabot vielas sastāvu un mikrostruktūru
Metāla 3D drukāšana var precīzi pārvaldīt materiālu aplauzumu un mikrostruktūru, kas atkarīga no enerģijas aprīkojuma veida un vides, kurā tas tiks izmantots. Pievienojot tādus elementus kā hroms, niķelis un molibdēns materiāliem, tie var mazināt rūsēt. Piemēram, hroma pievienošana nerūsējošajam tēraudam uz metāla virsmas izveidos biezu hroma oksīda aizsargājošu slāni. Tas neļaus kodīgiem vielām sazināties ar metāla substrātu, kas padarīs nerūsējošo tēraudu izturīgāku pret koroziju. Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var vienmērīgi izkliedēt sakausējuma elementus, kas atrisina komponentu segregācijas problēmu, kas var notikt tradicionālajās liešanas un kalšanas procedūrās. Tas padara materiālu izturību pret koroziju izturīgāku.
Drukāšanas parametru, piemēram, lāzera jaudas, skenēšanas ātruma, slāņa biezuma un tā tālāk, kontrole var mainīt arī materiālu mikrostruktūru metāla 3D drukāšanā. Piemēram, sīkas graudu struktūras var izgatavot ar smalkām - noregulēšanas drukas iestatījumiem. Tas var padarīt materiālus izturīgākus pret koroziju, jo graudu robežas ir tās vietas, kur notiek korozija. Smalkie graudi norāda uz vairāk graudu robežu un garāku, līkumotu ceļu korozijai izplatīties, kas palēnina korozijas tempu.
Izveidot sarežģītas struktūras, kas pārtrauc rūsēt
Tradicionālajām ražošanas metodēm ir grūti pagatavot detaļas ar sarežģītām anti - korozijas struktūrām, bet metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var ātri izveidot šāda veida struktūras. Piemēram, mikro - nano struktūras var izmantot, lai izveidotu anti - korozijas pārklājumus uz aprīkojuma virsmas. Šie pārklājumi var apgrūtināt kodīgas vielas pieskarties metāla virsmām, kas padara tos efektīvākus, lai novērstu koroziju. Varat arī izgatavot detaļas ar iekšējiem kanāliem, kurus var saglabāt no korozijas, ievietojot kanālos konservantus vai dzesēšanas šķidrumu. Piemēram, metāla 3D drukas tehnoloģiju izmanto, lai izveidotu savienojumus ar iekšējiem anti - korozijas kanāliem eļļas cauruļvadu galos. Šos kanālus var regulāri piepildīt ar anti - korozijas savienojumiem, lai savienojumi nerūsētu.
Principi un veidi, kā izmantot metāla 3D drukāšanu, lai antioksidantus darbotos labāk
Radot sakausējumus, kas ir gan spēcīgi, gan antioksidanti
Metāla 3D drukāšana ļauj padarīt jaunus augstus - veiktspējas sakausējumus, kas nerūsē. Pētnieki var izgatavot un izstrādāt sakausējuma materiālus ar noteiktām struktūrām un kompozīcijām, pamatojoties uz to, cik labi tie darbojas kā antioksidanti. Niķeļa - balstīts augsts - temperatūras sakausējums, piemēram, ir ļoti izturīgi pret oksidāciju. Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ļauj ļoti precīzi pārvaldīt dažādu elementu daudzumu un izvietojumu sakausējumā, kas padara to vēl izturīgāku pret oksidāciju. Jūs varat arī pievienot sakausējumam retzemju elementus. Tie var padarīt graudus mazākus, sakopt graudu robežas un padarīt sakausējumu stiprāku augstā temperatūrā un mazāk oksidētu.
Gadienta anti - oksidācijas pārklājums
Gradienta pārklājums ir pārklājuma veids, kam ir gan kompozīcijas, gan strukturālās gradienta īpašības. Tas ļauj labāk apstrādāt temperatūras un oksidācijas apstākļu svārstības. Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ar lielu precizitāti var padarīt gradienta anti - oksidācijas pārklājumus. Piemēram, izstrādājot gradienta anti - oksidācijas pārklājumus uz gāzes turbīnas asmeņiem, iekšējais slānis labi pielīp lāpstiņas substrātam, kamēr ārējais slānis veic lielisku darbu, lai novērstu oksidāciju. Pārklājuma struktūra un sastāvs lēnām mainās, kad temperatūra paaugstinās, lai labāk aizsargātu lapas no oksidācijas dažādās temperatūrās. Tas padara lapas ilgāk un darbojas labāk kā antioksidants.
Kā metāla 3D drukāšana var uzlabot enerģijas aprīkojuma izturību pret koroziju un pretestību?
Jul 16, 2025
Nosūtīt pieprasījumu