导读:增材制造正在能源领域从试验阶段过渡到集中生产流程。最明显的标志是,从核能到石油天然气再到可再生能源等诸多领域,直接零件生产而非原型制作带来的收入增长势头强劲。
VoxelMatters市场调研报告:https://www.voxelmatters.com/voxelmatters-energy-am-focus-2025-ebook/
增材制造在全球石油和天然气行业中发挥着重要作用
石油和天然气运营商正在利用增材制造(AM)技术来最大限度地减少停机时间、加快现场维修速度并简化零部件。康菲石油公司在阿拉斯加的鲁斯顿燃气轮机上测试了打印的燃烧器塞和阀门,并利用增材制造技术解决了加拿大一家水处理厂的腐蚀问题,同时还与美国石油学会合作制定相关标准。
在众多举措中,壳牌利用阿姆斯特丹能源转型园区作为研发中心,与 GE Additive(现为 Colibrium Additive)合作生产镍-718 微型混合器,并与 TEAM 和 Vallourec 合作,为现场服务提供功能性 WAAM 泄漏修复夹。
Equinor 一直致力于采用大尺寸WAAM 和数字仓储技术来维持海上资产的运转,并报告声称正在与 F3nice 合作,利用回收的粉末原料制造了用于船舶驱动装置的大型打印法兰和数千个金属增材制造组件。
贝克休斯公司将PEEK长丝的研究与面向生产的零件集成相结合,其中包括使用Oqton制造软件设计的带有集成流道的一体式缓冲管。自2020年增材制造大会以来,他们已明确将增材制造作为实现可持续发展目标的关键手段。
区域生态系统正在形成
以增材制造为中心的区域性油气生态系统正在兴起,尤其是在中东地区。沙特阿拉伯国家增材制造创新公司(NAMI)由3D Systems和Dussur共同创立,正在构建一个本地化的油气供应链网络,并已获得DNV关键备件认证,计划于2025年与贝克休斯、西门子能源和Tasnee签署供应协议。
JOME Engineering 通过Vipra AM 将不锈钢阀门的生产从铸造转移到机器人金属 3D 打印,将交货时间从大约两个月缩短到不到 48 小时,并降低了备件管理的风险。
最近,Roboze与阿拉伯造船修理厂(ASRY)在巴林启动了一项增材制造智能工厂项目,旨在为海事和能源行业的客户提供工业挤出系统和数字化库存工作流程。冷喷涂供应商——包括Titomic和SPEE3D——正与DNV及区域合作伙伴建立认证框架,以验证在腐蚀性海上环境中的涂层修复和近净成型工艺。
利用增材制造技术提高可再生能源的效率
可再生能源面临着不同的限制,增材制造技术正被应用于土木结构和热端部件。GEVernova 和 voxeljet 联合开发了 VX9000,这是一种粘结剂喷射成型系统,能够打印高达 9.5 米的砂型,用于铸造大型涡轮机部件;首批成功的铸件于 2025 年在 Baettr 铸造厂完成。
各国国家实验室和大学正在测试用于风力涡轮机叶片的可回收热塑性塑料和大尺寸挤出工艺,其中美国国家可再生能源实验室 (NREL)、弗吉尼亚理工大学和普渡大学的研究团队致力于叶片模块化、现场制造和设计迭代速度的提升。在苏格兰,可再生能源部件有限公司 (Renewable Parts Limited)、SSE Renewables 和苏格兰国家制造研究院 (National Manufacturing Institute Scotland) 展示了利用增材制造工艺对风力涡轮机部件进行再制造的途径。
在热能方面,西门子能源的历程可以追溯到 2017 年对发动机进行测试的打印涡轮叶片,现在涵盖了 LPBF 修复、WAAM 制造的功能以及其专有的 HybridTech 在役叶片修复升级,并得到了与 Ansys 和 DNV 的模拟和认证合作的支持。