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Los principiantes ayudan a los investigadores y socios a reducir los costos de prototipo y diseñar obstáculos para la tecnología oceánica y otros.
Por Caitlin McDermott-Murphy
Cuando se habla de la energía por mar, el metal es metal–
“En comparación con el plástico, los componentes de metal pueden soportar hasta cinco a 10 veces más que la fuerza”, Paul Murdy.
Es resistente a la expansión costera, incluida la fuerza, arrojando un bote, arrastrando el surf de olas fabricado por la ola oceánica, es importante para el equipo de energía marina, que está diseñada para crear energía a partir de olas y corrientes.
Esos movimientos son efectivos: talento Proporcionar hasta el 60% del país si Podemos capturar todas las imágenes. (La alerta de spoiler, no podemos), pero aun así, una pequeña cantidad de energía puede proporcionar electricidad confiable y económica para la industria y navegación de seguridad costera, como granjas de mariscos e investigación científica.
¿Por qué estos dispositivos no proporcionan casas y negocios en Estados Unidos?
La nueva industria de la energía marina aún no es cero en el diseño con la mayoría de las puertas, porque puede ser costoso y tarda mucho en diseñar y probar el nuevo prototipo completo.
O hasta ahora, gracias por la impresora tridimensional (3D). Metal conducido por Laser en el campus de Nrel’s Flatirons.
Puede morder rápidamente los componentes de metal que crean un esqueleto dentro de la energía marina. Por lo tanto, los investigadores pueden probar el coraje del metal con el menor costo y el desperdicio.
“Tenemos mucha experiencia en hacer prototipos rápidos y la producción de aditivos con máquinas pequeñas”. Casey Nichols Nrel, ingeniero de trabajo que trabaja con Murdy para diseñar y probar la tecnología de energía marina. “Pero recibir grandes impresoras 3D nos ayuda a investigar más”.
Esto significa que el equipo puede determinar rápidamente que los componentes que son beneficiosos para la producción de metales 3D (algunos pueden ser más baratos o más rápidos para crear esta técnica). Pueden crear y probar fácilmente el prototipo completo, incluidos aquellos que tienen formas geométricas inusuales.
Las nuevas impresoras 3D también pueden ayudar a los investigadores externos en energía marina en la producción de componentes necesarios para una variedad de tecnología, como calentadores de agua, agua, transporte o tecnología de aviación y tecnología de aviación y espacios y producir piezas en muchos días.
La capacidad de producir en nuestro timón de timón en NREL es el principal activo de investigación para todos los que trabajamos o fuera. ” – Casey Nichols, ingeniero de investigación de NREL.
Maquinaria para el crecimiento de la energía marina
NREL es el propietario de la pequeña impresora 3D del escritorio. Pero una nueva impresora 3D, que fue personalizada por una compañía de robots en Tennessee y obteniendo fondos del Departamento de Energía de los Estados Unidos, puede construir una estructura completa de 1 metro
https://www.youtube.com/watch?v=1gjpaqbw0re
En el uso de maquinaria, los investigadores usan robots para enseñar colgantes, equipos portátiles que actúa como un controlador de video de altaomplicado, para verificar el código que llama robots y láser. Este paso asegura que la impresora produzca piezas de metal de alta calidad, incluidas algunas partes que a menudo son difíciles de ver con las impresoras 3D generales.
“Existe toda la posibilidad del diseño de piezas metálicas muy complejas, lo cual es muy difícil de lograr para los investigadores”, dijo Nichols.
La impresora 3D general tiene tres ejes. Hay ocho nuevas impresoras, que ayudan a imprimir cada vez más en una variedad de formas.
Nichols planea usar impresoras para investigar diferentes equipos de energía marina, incluidos métodos más efectivos y valiosos para la fabricación de dichos dispositivos. El proceso de producción que es más económico significa investigación y desarrollo que es económico, la producción de equipos y energía que es más apropiada.
“Usando esta tecnología, podemos conectar los espacios del diseño del concepto de formas geométricas avanzadas a la creación de piezas y pruebas reales. Haga varios modelos de computadora a los experimentos físicos”. – Casey Nichols, ingeniero de investigación de NREL.
Diferencia material
Murdy, quien ha trabajado con Nichols en la planta de producción y la tecnología de NREL durante más de seis años, se centra en la producción y otros materiales, especialmente para comprender qué materiales son los más prósperos en el entorno del mar, incluidas las sustancias saladas, especialmente el frío o lleno de trozos de movimiento rápido.
“Tenemos que trabajar con el metal debido a la fuerza y la anti -corrosión”, dijo Murdy.
El metal de Murdy seleccionado: acero inoxidable
Pero el acero inoxidable no es fácil de disolver y manejar
El nuevo láser en la nueva impresora 3D debe alcanzar la temperatura al menos 2.500 grados Fahrenheit, o tan caliente como la magia más caliente. Después de un láser de 1.2 kilovatios que derrite el metal, esas gotas se depositan en una capa rápidamente atada y fría. Y debido a que el dispositivo puede girar e inclinar el Murdy y los colegas pueden crear formas inusuales que no pueden simularse fácilmente con los procesos de producción negativos tradicionales. (Que los componentes se realizan eliminando materiales de bloques grandes)
El ajuste es muy importante para la industria, como la energía marina que el dispositivo debe ajustarse para adaptarse a su entorno. Las fuerzas hacen algo, como las turbinas de agua, el agua hacia arriba y hacia abajo del agua, pueden variar ampliamente, dependiendo de si está instalada en un mar pacífico o un río poderoso.
“Por ejemplo, puede diseñar una hélice de turbina de agua para que trabaje en ciertas condiciones de flujo”, dijo Murdy y ajustó el diseño a trabajar adecuadamente a diferentes velocidades de agua.
Nichols también espera especificar el diseño que puede reducir el costo de la producción del dispositivo o aumentar la integridad de la estructura de la cuchilla -objetivo. Dos cosas que mejorarán el perfil de NREL en el agua de agua hacia arriba y hacia abajo.
Pero a pesar de que la nueva impresora 3D viene con grandes beneficios, como la producción rápida para prototipos rápidos, los procesos de producción pueden afectar la eficiencia del material. Es por eso que Murdy está ansioso por evaluar los componentes personales. y Todo el equipo
“Mi proyecto utiliza un método holístico para comprender todo, desde el diseño de la producción y el uso hasta el uso de” Murdy. “Estoy encuestando todo el espacio para comprender que esta tecnología es la más valiosa y el alcance del método que podemos usar”.
Más que solo energía marina (calefacción, nave espacial, hélices y otras)
Tanto Murdy como Nichols se centran en ayudar a la exitosa tecnología de energía marina. Pero la nueva impresora 3D de metal también puede crear componentes importantes para el transporte y las embarcaciones, el intercambio de aire, el aire y la nave espacial, los automóviles y los equipos utilizados para fabricar o procesar alimentos y cosméticos.
Ambos investigadores de NREL e Industrial Partners of the Laboratory pueden usar la maquinaria para ser perfecta para una variedad de tecnología.
“Nrel es muy singular”, dijo Murdy. “Tendemos a tener muchas necesidades especiales para los componentes que queremos producir”.
Por ejemplo, el equipo dentro de un equipo está investigando cómo crear un calentador de agua más efectivo y una nueva impresora 3D puede ayudarlos a diseñar y probar nuevos componentes rápidamente.
“Antes de que los laboratorios dan la bienvenida a nuestro nuevo modelo, nuestro equipo tiende a esperar nueve meses para obtener solo una pieza de piezas de metal con este sistema. Obtendrá esa parte en cuestión de días”. – Charles Candon, investigador de NREL
“Ahora hay muy pocos actores y falsificados en los Estados Unidos”, dijo Candon. “Con este sistema obtendrá esa parte en cuestión de días”.
Desde su lanzamiento en 2018, una empresa de equipo robot única que crea una nueva impresora de NREL, tiene una impresora 3D que ha sido personalizada para apoyar a docenas de organizaciones comerciales y organizaciones gubernamentales. Sus impresoras se utilizan para crear válvulas y tuberías para equipos de extracción para transporte y barcos. Motor para aviación y compañías espaciales y autos y otros.
La fundición de metal sigue siendo popular en la impresión 3D cuando la compañía tiene que producir grupos en grupos (como la fabricación de 10,000 piezas a la vez), pero la impresión 3D en un prototipo rápidamente creó un prototipo. y Cuando la cadena de suministro global no es confiable según Candon. “Durante la escasez, esta puede ser una forma efectiva para producir cosas más bajas”, dijo Candon.
La impresión 3D también puede crear una pieza de producción en general hace 50 años, pero no hay lugar para encontrar hoy, aunque aún es necesario reparar y reemplazarse, por ejemplo, los componentes de la potencia del agua, como los corredores de acero, se producen solo en el extranjero y pueden llevar muchos años llegar. Según la Asociación Nacional de la Autoridad de Electricidad– Eso puede hacer que las instalaciones pierdan ingresos valiosos y que la comunidad pierda valor.
Debido a que las herramientas como las impresoras 3D de un robot pueden personalizarse completamente, se pueden ajustar para resolver problemas de producción para una variedad de industrias.
NREL está trayendo la solución a la energía marina, y a otros.
Obtenga más información sobre Cómo trabajar con el equipo de impresión NREL 3D–
Artículo de nrel–
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