Kā izmantot metāla 3D drukāšanu, lai uzlabotu enerģijas aprīkojuma seismisko izturību?

Zemestrīču briesmas enerģijas aprīkojumam un standartiem, kas jāizpilda seismiskai pretestībai
Zemestrīces laikā zeme daudz satricina, kas rada sarežģītas dinamiskas prasības enerģijas aprīkojumam. Šīs slodzes varētu būt horizontāla kustība, kas iet uz priekšu un atpakaļ, vertikāla trieciena vai vērpes spēks. Ja zemestrīce sabojā kādu lielu enerģijas aprīkojumu, piemēram, atomelektrostacijas reaktora spiediena tvertni, kurā ir radioaktīvie materiāli, šo materiālu izdalīšanai būs briesmīga ietekme. Zemestrīču laikā naftas ķīmijas uzņēmumu uzglabāšanas tvertnes var saplīst, ļaujot ķīmiskām vielām, kas var aizdegties un eksplodēt. Transformatoru un citu enerģijas pārvades sistēmas daļu bojājumi var radīt strāvas padeves pārtraukumus visur un apgrūtināt sabiedrības grūti darboties normāli.
Tātad enerģijas aprīkojumam jāspēj izturēt zemestrīces un saglabāt tās struktūru un normālu darbību to laikā. Tas nozīmē, ka aprīkojums ir jāveido, lai apstrādātu dažāda veida kravas, kuras var izraisīt zemestrīces. Izmantotajiem materiāliem jābūt stipriem un izturīgiem, lai izturētu bojājumus, ko rada seismiskie spēki. Ražošanas procesa laikā ir svarīgi pārliecināties, ka aprīkojums ir augstas kvalitātes un vai visi iespējamie trūkumi tiek samazināti līdz minimumam.
Metāla 3D drukas ideja ir padarīt lietas izturīgākas pret zemestrīcēm
Sarežģītu konstrukciju veidošana vienā gabalā
Veidojot sarežģītas struktūras, tradicionālajām ražošanas metodēm bieži ir nepieciešams salikt daudzas detaļas. Tas padara montāžu grūtāku un dārgāku, un tas var izraisīt arī stresa veidošanos savienojuma punktos, kas padara aprīkojumu mazāk spējīgu izturēt zemestrīces. Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var radīt sarežģītas struktūras vienā gabalā bez nepieciešamības montāžas, kas ļauj izvairīties no elementu savienošanas problēmām. Piemēram, veidojot enerģijas aprīkojuma atbalsta struktūras, 3D drukāšanu var izmantot, lai izveidotu atbalsta komponentus ar sarežģītām iekšējām struktūrām un optimizētām formām. Tas var palīdzēt aprīkojumam labāk pretoties zemestrīcēm, vienmērīgāk izkliedējot spēkus.
Precīzi kontrolēt materiālu sadalījumu
Metāla 3D drukāšana var novietot materiālus tieši tur, kur viņiem jāiet, pamatojoties uz dizaina kritērijiem, kas noved pie vislabākā materiālu izplatīšanas. Lai šīs vietas labāk apstrādātu zemestrīces, jūs varat padarīt materiālus biezākus vai izmantot stiprākus materiālus svarīgās aprīkojuma daļās, piemēram, stresa koncentrācijas zonās un savienojuma savienojumos. Pa to laiku materiālu izkliedēšanas maiņa var palīdzēt līdzsvarot aprīkojuma svaru, pazemināt tā smaguma centru un padarīt to stabilāku.
Mikrostruktūras uzlabošana
Metāla 3D drukāšana var radīt mazas, pat graudu struktūras, dažās vietās ātri atdzesējot un izkausējot metālu. Smalkie graudi var padarīt materiālus stiprākus un stingrākus, jo tie apgrūtina dislokācijas migrāciju, kas padara materiālu mazāk deformējošu. Iekārtām jāspēj apstrādāt vairākus stresa ciklus zemestrīces laikā. Materiāli ar augstu izturību var labāk absorbēt un izplatīt seismisko enerģiju, kas samazina aprīkojuma bojājumus. Jūs varat arī pārvaldīt materiāla fāzes sastāvu un izplatību, mainot drukāšanas iestatījumus, piemēram, lāzera jaudu un skenēšanas ātrumu. Tas padara materiāla mikrostruktūru vēl labāku un padara to labāku izturēt zemestrīces.
Kā noteiktos veidos izmantot metāla 3D drukāšanu, lai lietas būtu izturīgākas pret zemestrīcēm
Seismiskās struktūras dizains ar topoloģijas optimizāciju
Topoloģijas optimizācija ir veids, kā projektēt, kas izmanto matemātikas algoritmus, lai automātiski atklātu labāko veidu, kā materiālus izplatīt noteiktā dizaina apgabalā atkarībā no slodzes un robežnosacījumiem. Projektējot enerģijas aprīkojumu, lai izturētu zemestrīces, topoloģijas optimizācijas paņēmienus var izmantot, lai uzlabotu aprīkojuma struktūru. Piemēram, topoloģijas optimizācija var atrast labāko atomelektrostaciju atbalsta struktūru formu un iekšējo struktūru. Tas var samazināt svaru un izmaksas, vienlaikus ievērojot seismiskos standartus. Šo topoloģiju - optimizēto kronšteinu var veikt tieši, izmantojot metāla 3D drukas tehnoloģiju, un tā spēja izturēt zemestrīces ir ievērojami palielināta, salīdzinot ar kronšteiniem, kas izgatavoti parastajā veidā.
Padarot detaļas, kas var absorbēt stresu
3D drukāšana ar metālu var izgatavot detaļas, kas konkrētā veidā var absorbēt triecienu. Piemēram, jūs varat izdrukāt šoku - absorbēt elementus ar šūnveida vai putu struktūru enerģijas aprīkojuma pamatnē vai atbalsta struktūrā. Šīs struktūras var absorbēt un izkliedēt seismisko enerģiju, mainot formu zemestrīču laikā, kas samazina seismisko spēku daudzumu, kas sasniedz aprīkojuma ķermeni. Arī viedos materiālus, piemēram, formas atmiņas sakausējumus vai pjezoelektriskos materiālus, var iebūvēt detaļās, lai tie aktīvi absorbētu triecienus, izmantojot to unikālās iespējas.
Ātri izgatavojot paraugus seismiskajiem testiem
Ir nepieciešams daudz seismisko testu, lai pārliecinātos, ka enerģijas aprīkojums labi darbojas visā pētniecībā un attīstībā. Pārbaudes paraugu izgatavošana ar tradicionāliem līdzekļiem prasa daudz laika un maksā daudz naudas. No otras puses, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var ātri izgatavot seismisko testa paraugus. Balstoties uz vairākām dizaina shēmām, dizaineri var ātri izdrukāt daudz paraugu seismiskai pārbaudei. Pēc tam viņi var izmantot testa rezultātus, lai padarītu dizainu labāku un efektīvāku. Šis ātrs iteratīvais projektēšanas process var samazināt laiku, kas nepieciešams, lai kaut ko uzbūvētu un padarītu to labāku zemestrīcē.

https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - drukāšana/3d - drukāšana - motors -} air-it-system.html