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
3D-принтер печатает кирпич из лунного грунта
  • Картинка

В Китае протестировали космический 3D-принтер, который печатает кирпичи из грунта Луны и света Солнца

3 мин. чтения
Папа-ученый рассказывает сыну о формулах в нефтедобыче на примере банки шоколадной пасты
  • Картинка

Как математика помогает добывать нефть и при чем здесь банка шоколадной пасты

3 мин. чтения
Ученый центра «Геосфера» в Тюмени с образом горной породы
  • Картинка

В центр геологических исследований «Геосфера» привезли первые образцы «трудных» горных пород

3 мин. чтения
Кольская АЭС
  • Картинка

Стало известно, как будет устроена новая заполярная АЭС

3 мин. чтения
Ученый смотрит в микроскоп
  • Картинка

В Томске придумали «сито» для просеивания атомов, которое может изменить энергетику

3 мин. чтения
Смоленская АЭС
  • Картинка

Эксперт Курчатовского института рассказал о преимуществах новых ядерных «кассет» для АЭС

3 мин. чтения
Вахтовики в коридоре нового комплекса на месторождении Жагрина
  • Картинка

На вахте будущего: фоторепортаж из Сибири

3 мин. чтения
Солнечная электростанция
  • Картинка

В Китае показали рекордно мощную солнечную панель

3 мин. чтения
Вид на Южно-Приобское месторождение
  • Картинка

Улучшенная технология поможет добывать йод из вод нефтяных месторождений по всей России

3 мин. чтения
Ткань, генерирующая электричество из тепла и света
  • Картинка

В Петербурге создали ткань, генерирующую электричество из тепла и света

3 мин. чтения
X 1