La chiave per una tecnologia sostenibile a idrogeno a doppia alimentazione

18 LUGLIO 2024 | Tempo di lettura: 10 min.

Come la libertà di progettazione della stampa 3D consente una tecnologia sostenibile a idrogeno a doppia alimentazione

CMB.TECH progetta, costruisce, possiede e gestisce grandi applicazioni marine e industriali alimentate a idrogeno e ammoniaca. Per oltre un decennio il team ha lavorato sulla tecnologia di combustione duale idrogeno-diesel. L'obiettivo è quello di ^{decarbonizzare1} le grandi applicazioni marittime e industriali; è qui che entra in gioco la stampa 3D. I motori diesel esistenti possono essere convertiti in motori a doppia ^{alimentazione2} iniettando idrogeno nella camera di combustione grazie a un anello di iniezione stampato in 3D. CMB.TECH ha sviluppato questo componente in collaborazione con Materialise, un membro della rete di produzione a contratto EOS per la stampa 3D. Il componente in alluminio, prodotto mediante fusione laser selettiva (SLM), soddisfa le preferenze di materiale della maggior parte dei produttori di motori. Non solo il pezzo risultante è leggero, con soli 654 grammi, ma il costo di produzione è stato ridotto del 25% con la stampa 3D del metallo rispetto alla fusione tradizionale. Per il team di CMB.TECH, la decisione di utilizzare la produzione additiva (AM) è stata chiara.

^1Lamitigazione dei cambiamenti ^climatici(o decarbonizzazione) è un'azione volta a limitare i gas serra nell'atmosfera che causano i cambiamenti climatici. Le azioni di mitigazione dei cambiamenti climatici comprendono la conservazione dell'energia e la sostituzione dei combustibili fossili con fonti energetiche pulite. Fonte: Wikipedia, 18.07.2024

Imotori bicarburante aspirano una miscela gas-aria che viene accesa da una piccola quantità di carburante liquido convenzionale iniettato, che brucia (accensione pilota) e poi accende la miscela gassosa carburante-aria. Fonte: Wikipedia, 18.07.2024

Scalare con la stampa 3D in metallo

Roy Campe, CTO di CMB.TECH, spiega che la miscelazione ottimale dell'idrogeno e dell'aria è ottenuta grazie a una struttura interna ad anello, sviluppata in modo semplice e rapido tramite AM. "L'AM ha cambiato la nostra percezione di ciò che è possibile e ha migliorato il concetto generale. Non potevamo semplicemente incorporare queste caratteristiche progettuali in qualcosa realizzato tramite fusione o qualsiasi altro processo di produzione tradizionale". Dopo il successo della prova di concetto e i primi test con Materialise, è stata avviata la produzione in serie. "Tutto, dalla lavorazione all'assemblaggio, è molto più semplice se si può eliminare la complessità nella fase di progettazione utilizzando l'AM. Materialise si occupa di tutto e noi otteniamo un pezzo completamente finito", spiega Roy Campe.

Comprendere il punto di vista del cliente

Per Materialise, un passo iniziale cruciale nel coinvolgimento dei clienti è capire a che punto si trovano nel loro percorso di stampa 3D. Questo è essenziale indipendentemente dal settore, perché è l'unico modo per sviluppare un programma personalizzato che soddisfi le priorità individuali del cliente. È importante identificare i fattori commerciali e tecnici che motivano i clienti e il modo in cui la stampa 3D può influire sui loro modelli di business. Non si tratta solo di efficienza dei costi, ma anche della capacità di creare progetti innovativi e strutture complesse che non sarebbero possibili con i metodi di produzione tradizionali. Entrano in gioco metodi come l'identificazione delle opportunità, le valutazioni di fattibilità della tecnologia e dei materiali e la progettazione e l'ingegnerizzazione per la AM. Questi approcci aiutano a esplorare e sfruttare i vantaggi della produzione additiva.

Secondo Materialise, la collaborazione con CMB.TECH è un buon esempio di trasformazione delle sfide in benefici attraverso la stampa 3D:

- Tempo di commercializzazione

- Gestione della complessità dei componenti con canali interni di idrogeno

- Prestazioni migliorate

- Maggiore funzionalità grazie alla libertà di progettazione

Una rivoluzione in arrivo

La rivoluzione del dual-fuel è in pieno svolgimento e CMB.TECH è in prima linea. Con gli ordini in arrivo, CMB.TECH può produrre senza problemi i pezzi richiesti, affidandosi all'AM e ai suoi vantaggi. I tempi di consegna brevi consentono di ordinare su richiesta, riducendo i rischi e i costi di stoccaggio. Permettono inoltre di effettuare ordini on-demand, riducendo i rischi e i costi di magazzino. Come per molti progetti AM, i prossimi passi di CMB.TECH si concentreranno sullo sviluppo continuo, ottimizzando il design, espandendo il progetto a varie applicazioni e riducendo al minimo i materiali e i costi, ove possibile.

Anche Materialise guarda positivamente al futuro: la collaborazione dal 2019 è stata una partnership che si è sviluppata e cresciuta costantemente, con una crescente integrazione tra i due team. Le competenze e le capacità di Materialise nel campo dell'AM completano la spinta all'innovazione e il desiderio di cambiamento di CMB.TECH ad ogni passo. La collaborazione con i clienti richiede una profonda comprensione delle loro esigenze e sfide individuali. Attraverso analisi mirate, programmi su misura e sfruttando i vantaggi unici dell'AM, queste sfide possono essere affrontate con successo. La tecnologia EOS svolge un ruolo cruciale in questo processo. La collaborazione tra EOS e Materialise lungo la catena del valore dell'AM fa progredire in modo significativo l'introduzione dell'AM. Con le moderne macchine AM di EOS, Materialise beneficia di un processo di produzione standard di alta qualità, che migliora significativamente la qualità e l'efficienza della sua produzione. Grazie all'esperienza e ai vantaggi derivanti dall'utilizzo della tecnologia EOS, il Contract Manufacturing Network Partner è ben attrezzato per soddisfare le diverse esigenze dei suoi clienti e svolgere un ruolo decisivo nel plasmare il futuro della produzione. La collaborazione è caratterizzata da fiducia e integrazione, e tutte le parti condividono l'obiettivo comune di rendere il mondo un posto migliore e più sano.

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