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
Оренбургское месторождение компании «Газпром нефть»
  • Картинка

В России систему управления добычей уместили в миниатюрную плату

3 мин. чтения
Врач и робот стоят спина к спине с пьезо-зажигалками
  • Картинка

Как открытие пьезоэффекта перевернуло медицину и робототехнику

3 мин. чтения
Горбатый кит. Фото: Magnific
  • Картинка

Хвост или плавники — что общего у турбин и горбатых китов? Узнайте из квиза о технологиях, вдохновленных природой!

3 мин. чтения
Березовская теплоэлектростанция. Фото: Shutterstock
  • Картинка

Уголь 2.0: в Минэнерго рассказали о строительстве новых угольных теплоэлектростанций в Сибири и на Дальнем Востоке

3 мин. чтения
Саяно-Шушенская ГЭС. Фото: Shutterstock
  • Картинка

От каньона до мерзлоты: семь необычных ГЭС России

3 мин. чтения
Фото: iStock
  • Картинка

В России представили АЭС для Луны и Арктики размером с морской контейнер

3 мин. чтения
Владимир Ленин вешает «лампочку Ильича» в крестьянском доме
  • Картинка

От лучины до «лампочки Ильича»: как электричество пришло в русскую деревню

3 мин. чтения
  • Картинка

Первый отечественный флот гидроразрыва пласта открывает новые возможности для разработки трудноизвлекаемых запасов нефти — эксперты

3 мин. чтения
Южно-Приобское месторождение компании «Газпром нефть»
  • Картинка

В России запустили первый отечественный комплекс для увеличения добычи нефти

3 мин. чтения
  • Картинка

«Агент двойного действия»: как растительное масло превратили в «подземного сыщика»

3 мин. чтения
X 1