Top.Mail.Ru
Технологии

Дом для нефтяников, деталь для атомного реактора и другие необычные объекты, напечатанные на 3D-принтере

Слушать аудиоверсию 04:29
Сотрудник лаборатории держит деталь в руках
Николай Козин

Автор

Николай Козин

Опубликовано

22 октября 2024

Опубликовано

22 октября 2024

На 3D-принтерах можно печатать сувениры и детали для стиральной машины, а на промышленных 3D-принтерах — элементы ядерных реакторов и микролаборатории и даже целые здания. О самых необычных примерах использования 3D-печати в энергетике — в нашей подборке.

Большой «ядерный» принтер

В бытовой 3D-принтер можно загрузить в среднем до килограмма пластика. В ИЛИСТ‑2XL — тонны металла! Самый большой в России промышленный 3D-принтер разработали «Росатом» и Санкт-Петербургский государственный морской технический университет. Главное предназначение гиганта — печатать геометрически сложные детали реакторных установок, а в перспективе и реакторный корпус.

В камере промышленного 3D принтера «Росатома». Фото «Страны Росатом»

В камере промышленного 3D принтера «Росатома». Фото «Страны Росатом»

В камере промышленного 3D принтера «Росатома». Фото «Страны Росатом»

Составы для печати на промышленном 3D принтере «Росатома»

Составы для печати на промышленном 3D принтере «Росатома»

Составы для печати на промышленном 3D принтере «Росатома»

Металлический порошок загружают в рабочее пространство и плавят лазером. Два печатающих робота, передвигаясь по шести осям, тонкой струей подают расплав в камеру, заполненную аргоном, и слой за слоем создают из него нужное изделие. Так, за две недели можно «вырастить» фланец для электрохимического генератора — круглую соединительную деталь, которая обычно изготавливается 7–8 месяцев. Или напечатать выгородку активной зоны ядерного реактора с теплоотводными каналами — идеально ровными и расположенными на нужном расстоянии друг от друга.

Клоны горных пород

В исследовательском центре «Геосфера» по изучению флюидов и керна подбирают технологии, которые упрощают разработку новых залежей и позволяют увеличить добычу нефти на действующих месторождениях. Чтобы сберечь образцы горных пород, добытых из скважин, специалисты научились применять для лабораторных экспериментов их клоны.

Сотрудник исследовательского центра «Геосфера» проводит опыты
Сотрудник исследовательского центра «Геосфера» проводит опыты

Каждый образец просвечивают на томографе, сканируют его внутреннюю структуру и воспроизводят ее рисунок вместе со всеми порами и трещинами. С помощью 3D-принтера из специальных материалов слой за слоем печатают структуру горной породы. В результате получают плоский прозрачный аналог реального керна, полностью повторяющий внутреннюю структуру породы, — микрофлюидный чип размером 1 на 2 сантиметра. На нем проводят опыты: заполняют поры нефтью и смотрят, как она поведет себя под влиянием разных жидкостей, чтобы подобрать наиболее эффективный способ вытеснения в скважину. Один чип умещается на подушечке пальца, а вся лаборатория — на письменном столе.

Дом для нефтяников

Как насчет того, чтобы создать на принтере здание? В 2023 году в Заполярье для нефтяников «Газпром нефти» напечатали дом отдыха. Его создали из пенобетона — этот материал хорошо сохраняет тепло даже в условиях Крайнего Севера. Здание получилось футуристичным, однако отлично вписалось в природное окружение.

Дом отдыха для сотрудников «Газпром нефти»
Дом отдыха для сотрудников «Газпром нефти»

Деталь для первой супертурбины

На 3D-принтере напечатали деталь для первой российской газовой супертурбины ГТД-110М. Это завихритель — он перемешивает в камере сгорания топливо и воздух. Обычными методами завихритель для новой турбины создать невозможно: у него слишком сложная внутренняя геометрия, включающая множество полостей и каналов разных размеров и форм. Поэтому изначально деталь проектировали с оглядкой на аддитивные технологии.

Процесс печати детали турбины. Фото «Ростеха»
Процесс печати детали турбины. Фото «Ростеха»

Керамика для топливного элемента

В 2023 году ученые Сколтеха улучшили при помощи 3D-печати керамический электролит для твердооксидного топливного элемента. Из циркония, оксидов иттрия и скандия напечатали 22 образца размером 6,5 на 6,5 на 2,8 миллиметра — чуть толще сим-карты для мобильного телефона. При этом такая «симка» состоит из 122 слоев материала! Сочетая аддитивные технологии со сверхточным 3D-моделированием, в каждом образце выстроили объемные решетки сложной формы с размером отдельных элементов до 250 микрон — вдвое тоньше человеческого волоса. Это позволило сделать электролит надежнее и эффективнее.

8
Haha
Haha
3
5
Love
Love
6
3
1
Читайте также
Макет флота ГРП на Петербургском газовом форуме
  • Картинка

«Электрический флот»: новое слово в энергетике или дань моде?

3 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» за работой
  • Картинка

Эксперт рассказал о перспективах сотрудничества нефтегазовых компаний с вузами

3 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» обсуждают цифровую модель пласта
  • Картинка

Для энергетики разработают новые цифровые двойники и системы с искусственным интеллектом

3 мин. чтения
Винт турбины
  • Картинка

Частицы металла покрыли керамической корочкой, чтобы создать жаростойкий порошок для 3D-печати

3 мин. чтения
Энергоша наблюдает за переработкой отходов в нефтепродукты
  • Картинка

Как пластиковые бутылки, картофельные очистки и фритюрное масло превращают в топливо и электричество

3 мин. чтения
Вахтовики «Газпром нефти» на месторождении в Якутии рядом с блочно-модульным комплексом
  • Картинка

Глава Союза нефтегазопромышленников оценил строительство модульных домов для вахтовиков

3 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» за работой
  • Картинка

В Тюмени откроют центр для подготовки инженеров нового поколения

3 мин. чтения
Блочно-модульный вахтовый комплекс
  • Картинка

С начала года современные дома-конструкторы для вахтовиков появились на пяти нефтепромыслах

3 мин. чтения
Ограненные алмазы в жидкости
  • Картинка

Из графита и воды создали алмазную жидкость, которая эффективно преобразует свет в тепло

3 мин. чтения
Каменская ветроэлектростанция в Ростовской области
  • Картинка

Забайкальский край и Ростовская область стали лидерами по использованию энергии солнца и ветра

3 мин. чтения
X 1