Uvod
Energetski sektor, koji neprestano pokreće svu našu tehnologiju i industriju, ključan je za suvremenu civilizaciju. Kako bi se energija kontinuirano i marljivo proizvodila, potrebni su razni vrhunski strojevi, poput hidrauličkih ventila za naftni i plinski sektor, solarnih ćelija i komponenti vjetroturbina. Razvoj ovih sofisticiranih naprava zahtijeva upotrebu CNC-a.
Jedna od glavnih primjena CNC obrade, izvan zrakoplovne i automobilske industrije, je energetska industrija. Međutim, energetski sektor nalazi se na raskrižju gdje će možda morati prilagoditi čišće, modernije izvore energije uz tradicionalne izvore energije ili (ekstremnije) potpuno odustati od fosilnih goriva u korist obnovljivih izvora energije. Od 2007. do 2017. industrija obnovljivih izvora energije rasla je za 5% godišnje, potpomognuta povećanjem projekata i širenjem podrške na svjetskoj razini.
Kvaliteta i učinkovitost alata i dijelova koji se koriste u proizvodnji energije općenito će se povećati korištenjem originalnih cnc dijelova i sofisticirane strojne obrade.
Uloge CNC obrade u specifičnim sektorima obnovljivih izvora energije
Tržište zelene energije sada se širi. Izvori zelene energije, uključujući vjetar, sunce i hidroenergiju, postaju sve popularniji. Osim toga, većina ovih komponenti rezultat je tehnologije CNC obrade originalnih dijelova. Najveća razina točnosti i ekstremna preciznost potrebni su za opremu i ODM CNC glodalice koje se koriste u obnovljivim izvorima energije.
Sposobni su raditi više i kao rezultat toga postići najbolje rezultate.
Solar Power
Najpoznatiji ikad pronađeni obnovljivi izvor energije možda je solarna električna energija.
Izvana, sustavi i uređaji izgledaju prilično jednostavno, no postoje neke značajne prednosti. Da bi solarni panel učinkovito radio i apsorbirao više električne energije, potrebne su mu izuzetno precizne komponente. Međutim, to nije jedini faktor. Osim toga, CNC obrada se koristi kako bi se osigurala visoka preciznost pri izradi stražnjih i nosećih tračnica, pa čak i okvira.
Bušilice i glodalice dobro funkcioniraju za takve poslove, a nekoliko tvrtki promovira svoju CNC opremu kao posebno korisnu za proizvodnju komponenti solarnih panela. Čak i velike proizvodne linije solarnih panela uključuju niz ne-CNC postupaka, uz brojne operatere koji rade istovremeno. Ove ne-CNC operacije uključuju rezanje i bušenje.
Osim toga, oprema za rezanje plazmom i vlaknastim laserom često se specijalizira za proizvodnju solarnih panela, pri čemu se za sam proces dijeljenja panela koriste različiti laseri. Slično tome, druge tvrtke izrađuju solarne panele kombinacijom CNC obrade i 3D ispisa. To sugerira da bi razvoj hibridnih proizvoda unutar sektora solarne energije mogao imati prostora.
Wind Power
Proizvodnja energije vjetra zahtijeva robusne, dugotrajne komponente koje mogu izdržati ekstremna naprezanja bez gubitka preciznosti. Kako bi se nosio s pritiskom vjetra uz najmanje habanja, proizvođači moraju izrađivati precizne lopatice. Izrada komponenti poput ogromnih ležajeva koji kontroliraju kut, kao i proizvodnja lopatica, uvelike se oslanjala na obradu metala i karbonskih vlakana. CNC omogućuje proizvodnju velikih ležajeva s istom preciznošću kao i manjih dijelova, poput onih koji se koriste u mehanizmu za podešavanje vjetroturbina. Slično lopaticama zrakoplovnih motora, ovi veliki dijelovi moraju biti izuzetno precizni jer mobilnost uvelike utječe na to koliko dobro rade.
Općenito, rotori, kućišta mjenjača i druge komponente tokare se na višenamjenskim tokarilicama. S obzirom na veličinu tipične vjetroturbine, to zahtijeva upotrebu velikih, snažnih strojeva, pri čemu rezanje metala čini oko 90% proizvodnje zupčanika. Danas je u tome prevladavajuće glodanje zupčanika pomoću odvalnih ploča ili diskova. Slično kao što se rupe često obrađuju u izmjenjivačima topline s cijevnih plašta za niz energetskih sustava, u ovom postupku se koriste CNC bušilice.
CNC strojevi koji proizvode ojačanu plastiku od karbonskih vlakana ili materijale od staklenih vlakana neophodni su za vjetroturbine i vjetrenjače. Lopatice rotora također mogu biti izrađene od laganog drva, aluminija ili stakloplastike sa šupljom jezgrom. Većina profila lopatica rotora nalikuje onima u avionima; stoga ovi uređaji zahtijevaju izuzetno visoku razinu preciznosti.
Hidroenergija
Turbine i generatori koji se koriste u hidroenergiji nisu samo ogromni strojevi. Također moraju biti otporni na tlak i oštećenja od vode te izrađeni od materijala koji dijele te značajke, često koristeći komponente od ugljičnog i nehrđajućeg čelika. CNC tehnologije koriste organizacije svih veličina za izradu raznih OEM CNC dijelova, od jednostavnih osovina i čahura do kućišta, impelera i poklopaca za hidroturbine.
Ovisno o zahtjevima pogona, to često uključuje tokarenje, linijsko bušenje i glodanje u velikim razmjerima. Za usporedbu, Canyon Hydro u Sjevernoj Americi koristi 7-osnu CNC glodalicu koja može izraditi Peltonove i Francisove hidroelektrične turbine promjera do 16 stopa i težine 25 tona. Manji, ali potencijalno štetni nedostaci na turbini ispravljaju se pomoću CNC stroja. Ovo je jedan od nekoliko strojeva u njihovom proizvodnom pogonu. Još veća, tvornica Voith Hydroa u Yorku izrađuje obratke promjera do 42' (12.80 m) i težine 350 tona (317.5 t).
Osim turbina, razvoj zatvarača brana i hidroelektrana koristi CNC glodanje i druge tehnike obrade. U određenim slučajevima, razvoj različitih CNC strojeva omogućio je lokalnu proizvodnju ovih OEM CNC dijelova umjesto da se šalju od udaljenog proizvođača.
Zašto se CNC obrada koristi za zelenu energiju?
U nastavku su navedeni neki od razloga zašto je CNC obrada preferirana metoda za proizvodnju komponenti za obnovljive izvore energije:
- završna obrada visokog kalibra.
- široko rasprostranjena proizvodnja
- Mogu biti prisutne velike porcije.
- Proizvodnja na licu mjesta je jednostavna.
- stvarno točno i pouzdano.
Slično mnogim strojno izrađenim dijelovima, komponente potrebne za energetsku industriju moraju biti najviše kvalitete i pravilno konstruirane kako bi izdržale jake sile, značajne temperaturne fluktuacije i koroziju. Industrija obnovljivih izvora energije koristi CNC obradu u najvećoj mogućoj mjeri zbog brzine i točnosti komponenti koje se mogu proizvesti, a industrija zelene energije uvelike koristi CNC obradu i suvremenu tehnologiju.
Održivost kroz CNC obradu
Trenutno stanje globalnog energetskog tržišta ilustrira potrebu jačanja otpornosti gospodarskog razvoja. Kako bi se suzbila pandemija, spriječio nagli porast emisija ugljika i potaknulo gospodarstvo, a istovremeno postavili temelji za sigurniju i održiviju energetsku budućnost, EIA je preporučila da vlade koriste čistu energiju kao temelj svojih planova za ekonomsku pomoć. Kapacitet CNC strojeva za dosljednu proizvodnju visokokvalitetnih OEM glodanih dijelova sada je potrebniji nego ikad.
Poboljšanje učinkovitosti samo je jedna od brojnih prednosti CNC strojeva. Koriste ga ekološki osviještene tvrtke kako bi značajno smanjile svoj utjecaj na ugljik. Finska studija koja je otkrila nekoliko načina na koje CNC obrada smanjuje emisije sažeta je u publikaciji Science Directa. CNC obrada minimizira transport, što je jedan od glavnih načina na koji smanjuje emisije, ali također smanjuje rasipnu upotrebu materijala i vrijeme rezanja. Ostavljanjem strojeva u radu dulje nego što je potrebno ili odlaganjem velike količine otpada, manje se ugljičnog dioksida emitira u atmosferu.
Izrada prototipova komponenti pomoću CNC strojeva trenutno se oslanja na datoteke računalno potpomognutog dizajna (CAD). Ovi originalni cnc dijelovi su nevjerojatno sofisticirani i visoko automatizirani jer je svaki korak operacije kontroliran računalom. Stari industrijski strojevi poput glodalica, bušilica i tokarilica upravljaju se posebnim računalnim programima, što CNC obradu čini posebnom, kako bi se postigao tako fini stupanj kontrole. Široko se koristi u širokom rasponu sektora jer pojednostavljuje cijeli proizvodni proces.
"Posljednjih godina došlo je do nekoliko promjena u CNC proizvodima. Stručnjaci za zeleni način života moraju biti svjesni brojnih događaja koji se događaju u CNC sektoru."
Je li CNC obrada štetna za okoliš?
CNC obrada se koristi u mnogim visoko industrijaliziranim zemljama za izradu OEM dijelova za izvoz i kućnu upotrebu. Iako BDP raste, utjecaj emisija ugljika iz ovih operacija i dalje je izvor zabrinutosti.
Vlasnici tvrtki često procjenjuju uspjeh u smislu prihoda. Ako tvrtka stalno raste, dobro posluje. To se čini razumnim, ali nije uvijek slučaj.
U mnogim okolnostima, rast tvrtke pod svaku cijenu nije najbolja opcija. Ova metoda predstavlja znatne financijske rizike, a da ne spominjemo potencijal za ekološku katastrofu.
Moguće je smanjiti utjecaj CNC obrade na okoliš korištenjem lakših verzija strojeva umjesto onih od lijevanog željeza.
Zaključak
Nalazimo se u razdoblju kada je razvoj komponenti zelene energije koje su manje štetne za okoliš ključan. Konvencionalne metode proizvodnje energije mogu koristiti sigurnije i ekološki prihvatljivije komponente. CNC obrada rezultira dijelovima za zelenu energiju koji su učinkovitiji i kvalitetniji. Kada se koristi pravilno i na modernoj opremi, CNC obrada može znatno poboljšati korporativne procese i osigurati komponente zelene energije za stvaranje održive energije.
