Qual è l'ambito normativo della stampa 3D in metallo nella produzione di apparecchiature energetiche?

1. La struttura piramidale del sistema legale energetico è il quadro normativo.
La legge sull'energia è il più alto livello del sistema legale energetico cinese. Fa parte di un framework di livello multi- che include "leggi di base come guida, leggi speciali come core e regolamenti di supporto come integratori". Queste leggi controllano direttamente l'uso della stampa 3D in metallo nella produzione di attrezzature energetiche.
Il ruolo principale della legge sull'energia
La legge sull'energia, che entrerà in vigore nel 2025, chiarisce per la prima volta gli obiettivi della politica energetica nazionale: "sicuri, verdi ed efficienti". Pianifica anche sistemi uniformi per cose come la pianificazione energetica, il sistema di mercato e l'innovazione tecnica. L'articolo 27 sottolinea la necessità di supportare la ricerca e l'uso di nuove tecnologie e attrezzature nel settore energetico, che fornisce supporto legale alla tecnologia di stampa 3D in metallo. L'articolo 34 afferma che "le aziende manifatturiere delle apparecchiature energetiche devono utilizzare processi avanzati per migliorare l'efficienza energetica e l'affidabilità del prodotto", il che significa indirettamente che i processi di stampa 3D in metallo devono soddisfare gli standard di efficienza energetica.
Limiti specifici stabiliti da leggi particolari
La legge sull'energia rinnovabile: parti stampate in metallo 3D per vento, solari e altre attrezzature devono superare i test per la resistenza alle intemperie, la resistenza alla fatica e altre cose per assicurarsi che le attrezzature rimangano stabili in condizioni avverse per lungo tempo. Ad esempio, gli ingranaggi in lega di titanio stampati in 3D utilizzati nei cambi di energia eolica devono seguire le regole della legge sulla durata di 20 anni delle apparecchiature di energia rinnovabile.
La legge sulla protezione della condotta del petrolio e del gas afferma che la realizzazione di parti importanti di condutture, comprese valvole e flange, devono superare i test per pressione e perdite. Le parti stampate in metallo 3D devono essere in grado di gestire la pressione richiesto dal design della pipeline e devono avere informazioni sull'etichetta su da dove provenga il materiale.
La legge sulla sicurezza nucleare richiede una "supervisione del ciclo di vita completo" delle attrezzature per impianti di energia nucleare. Ciò significa che le parti stampate in 3D devono superare test speciali, come il modo in cui si proteggono contro le radiazioni e il modo in cui assorbono i neutroni e mantengono i registri del processo di produzione per almeno 50 anni.
Requisiti per le normative di supporto più specifiche
I regolamenti sull'amministrazione del commercio di emissioni di carbonio affermano che le aziende che fanno attrezzature energetiche devono tenere traccia delle emissioni di carbonio dalla stampa 3D e incorporarle nella loro gestione delle quote di carbonio. Ad esempio, quando si utilizzano la tecnologia SLM (Laser Selective Filting (SLM), è importante tenere d'occhio in che modo fattori come l'intensità del laser e lo spessore dello strato di polvere influenzano l'uso di energia.
Le linee guida per la costruzione del picco di neutralità del carbonio e della neutralità del carbonio nel settore industriale affermano che le macchine per la stampa 3D in metallo devono avere moduli di monitoraggio del consumo di energia e inviare rapporti di valutazione dell'efficienza energetica su base regolare per aiutare il settore a muoversi verso carbonio a basso -.
2, standard tecnici: specifiche complete per tutto, dai materiali ai processi
La stampa 3D in metallo per la creazione di attrezzature energetiche deve seguire i criteri tecnici per l'intero processo, dalla scelta dei materiali giusti per pubblicare elaborazione -.
Standard per i materiali
La qualità della polvere: deve soddisfare i requisiti di GB/T 35351 - 2017, "Specifica generale per la polvere metallica per la produzione additiva". Questi includono una sfericità in polvere di almeno il 90%, una concentrazione di ossigeno non superiore allo 0,05%e una distribuzione delle dimensioni delle particelle D50 tra 15 e 45 μM. Ad esempio, quando si prepara le lame per turbine a gas dalla polvere in lega a base di nichel, è necessario eseguire un trattamento con pressatura isostatica a caldo (anca) per sbarazzarsi dei pori in modo che la densità sia almeno del 99,9%.
Quanto funziona la colla? L'adesivo deve soddisfare i requisiti tecnici di HB 8523-2015 "condizioni tecniche adesive per la formazione di spray adesiva in metallo" per il metodo di spruzzatura adesiva. Ciò significa che la viscosità deve essere compresa tra 10 e 50 MPA e la tensione superficiale deve essere inferiore a 40 mn/m per prevenire il crack durante la sinterizzazione.
Standard per il processo
Impostazioni di stampa: è importante seguire GB/T 39252-2020, che è la "specifica del processo per la produzione additiva in metallo". Questo documento afferma che la potenza laser, la velocità di scansione, lo spessore dello strato e altre impostazioni devono essere giuste per il materiale. Quando si stampa le parti in lega di alluminio, ad esempio, la potenza laser dovrebbe essere compresa tra 200 e 400 watt e lo spessore dello strato dovrebbe essere inferiore a 0,05 mm per impedire lo stress termico di cambiare la forma delle parti.
Cosa deve essere fatto dopo l'elaborazione: il processo di sinterizzazione deve seguire le regole stabilite in GB/T 39253-2020, che è la "Specifica per il processo di sinterizzazione della produzione additiva metallica". La curva di temperatura di sinterizzazione deve includere tre parti: preriscaldamento, isolamento e raffreddamento. La velocità di riscaldamento deve essere inferiore o uguale a 5 gradi /min per evitare che il materiale si riduca. Ad esempio, mentre sinterizza le parti in lega di titanio, devono essere trattenute a 1300 gradi per due ore con schermatura di argon e una velocità di raffreddamento inferiore a 3 gradi /min.
Standard per l'ispezione di qualità
GB/T 34628 - 2017 "Metodi di test non distruttivi per parti di produzione additive in metallo" afferma che le parti devono essere testate con raggi X o ultrasuoni. Una dimensione del difetto inferiore a 0,1 mm è accettabile.
Test delle prestazioni meccaniche: GB/T 228.1-2021 "Test di trazione dei materiali metallici Parte 1: Metodo del test di temperatura ambiente" afferma che la resistenza alla trazione, la resistenza alla snervamento e altri indicatori devono essere superiori al 95% del valore di progettazione.
3. Regole per l'industria: Multi - Sistema di revisione della conformità collaborativa dipartimentale
Affinché la stampa 3D in metallo deve essere utilizzata nella produzione di attrezzature energetiche, deve essere controllata da diversi dipartimenti, tra cui energia, supervisione del mercato e protezione ambientale.
Cose importanti che guardano le autorità di regolamentazione dell'energia
Accesso alle attrezzature: l'articolo 42 della legge energetica afferma che le società energetiche che acquistano attrezzature per stampamenti 3D devono inviare rapporti su come l'energia - è efficiente la loro attrezzatura e i documenti di certificazione di sicurezza. Questi devono essere inviati al dipartimento di regolamentazione dell'energia provinciale. Ad esempio, quando si acquistano apparecchiature di fusione del fascio di elettroni (EBM) per una centrale nucleare, è necessario dimostrare che l'attrezzatura può difendersi dalle radiazioni.
Supervisione del processo di produzione: secondo l'articolo 57 della legge energetica, le autorità di regolamentazione energetica possono visitare i luoghi di lavoro di stampa 3D per verificare se i parametri del processo corrispondono ai requisiti per la pianificazione energetica. Ad esempio, vedi se il seminario che stampa il cambio a turbina eolica impiega i laser energetici a bassi -.
Requisiti per la certificazione dagli organi di regolamentazione del mercato
Certificazione del prodotto: le attrezzature energetiche devono sottoporsi a certificazione CCC o certificazione volontaria (tale certificazione CQC Mark) . 3 D Parti stampate devono anche inviare report separati sulla composizione del materiale e sulla stabilità del processo. Quando l'involucro di un inverter solare è costruito in lega di alluminio stampata in 3D, deve superare sia il test di spruzzo salino (96 ore senza ruggine) che i test di resistenza alle intemperie (500 ore di invecchiamento UV).
Calibrazione metrologica: un'istituzione metrologica deve calibrare frequentemente l'attrezzatura di stampa 3D per assicurarsi che gli errori in parametri come lo spessore dello strato e il volume del shjet siano inferiori o uguali al 5%. Ad esempio, l'ugello della macchina di spruzzatura adesiva deve essere calibrato una volta al mese per assicurarsi che l'adesivo sia diffuso uniformemente. In caso contrario, le parti potrebbero non essere così forti.
Le agenzie di protezione ambientale controllano le emissioni
Smaltimento dei rifiuti: la legge sulla prevenzione e il controllo dell'inquinamento dei rifiuti solidi afferma che i rifiuti in polvere di metallo dalla stampa 3D devono essere ordinati, raccolti e somministrati a unità qualificate per il riciclaggio e lo smaltimento. Ad esempio, le tecniche metallurgiche bagnate devono essere utilizzate per recuperare elementi di nichel da nichel - rifiuti in lega, con un tasso di recupero di almeno il 95%.
Emissioni di COVS: durante il processo di spruzzatura adesiva, i composti organici volatili (COV) che vengono realizzati durante il processo di disattivazione devono essere gestiti con l'adsorbimento di carbonio attivo o i dispositivi di combustione catalitica. La concentrazione di questi COV deve essere inferiore o uguale a 50 mg/m³.
4. Percorso di conformità: modi realistici per passare dalla ricerca tecnica a stabilire standard
La stampa 3D in metallo deve essere utilizzata in modo da seguire le regole da parte delle società di produzione di attrezzature energetiche attraverso progressi tecnologici, coinvolgimento negli standard e collaborare con altre aziende della catena del settore.
Breakthrough in tecnologia: aggirare importanti blocchi di processo
Regolare la deformazione della sinterizzazione: è necessario creare una procedura di sinterizzazione segmentata per parti di attrezzature di grandi dimensioni come camere di combustione a turbina a gas per regolare lo stress termico riscaldandole e raffreddandole in determinate aree. Ad esempio, Siemens Energy impiega la tecnologia "Sintering Zone+Supporto dinamico" per ridurre la deformazione di stampa della camera di combustione da 3 mm a 0,5 mm.
Multi - Stampa di materiale: per creare apparecchiature energetiche in grado di resistere alla corrosione e alle alte temperature, dobbiamo creare metal della tecnica di stampa del materiale ceramico di metallo -. Ad esempio, GE Aviation impiega la tecnologia di deposizione di metalli laser (LMD) per stampare rivestimenti ceramici di zirconia sulla superficie delle pale della turbina, il che li rende 200 gradi Celsius più resistenti al calore. Partecipazione standard significa essere leader nel stabilire regole del settore.
Allineamento con gli standard internazionali: incoraggiare le aziende a contribuire a creare standard per ISO/TC 261 (Comitato tecnico di standardizzazione internazionale di produzione additiva) e spingere per l'incorporazione di soluzioni tecniche cinesi nelle regole internazionali. Il campo petrolifero Daqing ha creato lo standard del sistema motorio lineare "ISO 6398-1" Sistema motorio lineare "sommergibile nel settore del gas naturale, che affronta un divario negli standard internazionali cinesi per le attrezzature di estrazione petrolifera.
Innanzitutto, standard di gruppo: quando non ci sono standard nazionali, le associazioni del settore potrebbero stabilire standard di gruppo per aiutare l'industria a sviluppare la conformità. La "Specifica tecnica per la formazione di spray adesiva in metallo" è un esempio di un documento prodotto dall'Alleanza dell'industria manifatturiera additiva cinese. Elenca fattori importanti tra cui come scegliere l'adesivo giusto e come sinterrare il metallo.
Lavorare insieme in tutta la catena industriale per creare un ecosistema di conformità
Cooperazione a monte e a valle: per assicurarsi che ogni fase del processo possa essere rintracciato, i produttori di attrezzature devono impostare modi per i fornitori di materiali e pubblicare i fornitori di servizi di elaborazione - per condividere i dati. Ad esempio, Bolite ha lavorato con Avic Maite per costruire un sistema di controllo di qualità completo per l'intero processo, dalla preparazione della polvere alla stampa. Ciò ha aumentato il tasso di qualificazione delle parti dell'aviazione stampate in 3D al 98%.
Costruire una piattaforma digitale: utilizzare la piattaforma Internet industriale per combinare i dati su come funzionano le attrezzature e i rapporti di ispezione di qualità in modo che la conformità possa essere monitorata in tempo reale. La "piattaforma di cloud di produzione additiva", ad esempio, è stata realizzata dal National Additive Manufacturing Innovation Center. Può tenere d'occhio il funzionamento del tempo reale - di più di 3000 3 d macchine per la stampa in tutto il paese e creare automaticamente report di conformità.

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