L'usinage CNC dans la production d'énergie : 3 points clés pour les professionnels du secteur

Les besoins énergétiques humains étaient modestes avant la révolution industrielle. Par exemple, nous utilisions l'énergie solaire pour le chauffage, les chevaux pour le transport, la force du vent pour naviguer, et l'eau pour actionner des machines simples qui broyaient le grain. Tout a changé dans les années 1780, avec la forte croissance des centrales à vapeur, dont la plupart des composants étaient fabriqués à l'aide de tours à grande vitesse.

Mais à mesure que les besoins énergétiques ont continué de croître avec l'industrialisation rapide, les systèmes et technologies énergétiques sont devenus plus sophistiqués. Il est devenu plus difficile pour les fabricants de répondre aux exigences de fabrication de l'industrie de l'énergie jusqu'à l'avènement de la technologie d'usinage CNC en 1952.

Dans cet article, nous aborderons l'usinage CNC dans l'industrie de l'énergie. Nous présenterons trois choses à savoir sur les machines CNC et leur rôle dans le secteur énergétique actuel. Entrons dans le vif du sujet !

#1 L'usinage CNC aide à fabriquer les composants de turbines et générateurs hydroélectriques

Les turbines et générateurs hydroélectriques sont massifs, composés de centaines de milliers de composants. Ces composants varient en design et taille, certains plus petits que votre index, d'autres plus grands qu'une voiture. Quelle que soit la variation de taille, une exigence clé est que ces composants soient usinés avec précision pour assurer un assemblage parfait.

Les machines CNC font partie des technologies clés que les concepteurs utilisent dans l'industrie de l'énergie pour satisfaire ces exigences. Par exemple, Canyon Hydro (l'un des principaux fabricants de turbines hydroélectriques Pelton et Francis) s'appuie sur une fraiseuse CNC 7 axes pour fabriquer la majorité des composants de leurs systèmes hydroélectriques de 11 m de long et 25 tonnes.

La raison de cette forte dépendance aux machines CNC est compréhensible. Premièrement, les machines CNC peuvent usiner avec des tolérances aussi faibles que 4 µm, ce qui correspond à peu près à la limite de tolérance de nombreux composants hydroélectriques (arbres simples, aubes, bagues). Deuxièmement, les machines CNC multi-axes sont particulièrement adaptées à la fabrication de géométries extrêmement grandes et complexes.

Mais les applications des machines CNC ne se limitent pas à l'industrie des énergies renouvelables.

#2 L'usinage CNC aide à fabriquer des matériaux difficiles à usiner dans les générateurs et turbines conventionnels

Comme les systèmes hydroélectriques, les turbines et générateurs conventionnels — qui dépendent des combustibles fossiles — comportent des milliers de composants. Cependant, contrairement aux systèmes d'énergie renouvelable, les composants des générateurs conventionnels sont soumis à des conditions thermiques extrêmes jusqu'à 1260 °C (2300 °F), poussant les ingénieurs à utiliser des matériaux à haute résistance et résistance thermique.

Trouver un matériau à haute résistance et résistance thermique n'est pas un problème. Le défi est de trouver une méthode de fabrication adaptée pour ces métaux. Par exemple, un matériau haute résistance comme le titane et ses alliés a une usinabilité médiocre (ou moyenne) et est sujet au chatter pendant la coupe.

Grâce à la compatibilité des machines CNC avec une large gamme de matériaux, les fabricants s'appuient sur elles pour usiner les métaux difficiles à usiner présents dans les générateurs et turbines conventionnels. Par exemple, les machinistes qualifiés usinent généralement le titane avec des vitesses de coupe recommandées de 59 m/min pour l'ébauche et plus de 180 m/min pour la finition.

En savoir plus sur la différence entre vitesse d'avance et vitesse de coupe.

#3 L'usinage CNC contribue à la recherche sur les systèmes d'énergie solaire et éolienne

Les systèmes d'énergie solaire et éolienne prennent progressivement le devant de la scène mondialement, remplaçant les systèmes conventionnels basés sur les combustibles fossiles qui contribuent au changement climatique. En conséquence, des études de recherche sont menées pour améliorer l'efficacité et la performance de ces systèmes. Par exemple, certains scientifiques étudient l'efficacité énergétique et la performance de nouvelles conceptions de pales d'éoliennes et de panneaux solaires.

Et comme vous l'avez deviné, les machines CNC font partie des technologies utilisées pour le prototypage rapide des pales et panneaux solaires utilisés dans la plupart de ces études. Une raison majeure de cette préférence est la facilité de modification des designs en usinage CNC.

Avec l'usinage CNC, vous n'avez qu'à modifier les dimensions sur votre logiciel CAO 3D, et un machiniste CNC n'aura aucun problème à fabriquer votre nouvelle pale (ou design de panneau solaire) rapidement. Ce n'est pas le cas avec les méthodes conventionnelles comme le moulage par injection, où il faut recommencer en recréant les moules.

(Article connexe : Devriez-vous utiliser le CNC pour le prototypage rapide ? Avantages et inconvénients)

Usinage CNC pour l'industrie de l'énergie : Gensun peut vous aider

Maintenant que vous comprenez le rôle de l'usinage CNC dans l'industrie de l'énergie aujourd'hui, vous conviendrez que l'usinage CNC a été une méthode de fabrication essentielle depuis la révolution industrielle. Mais autant les machines CNC simplifient l'usinage des pièces énergétiques, la réussite de votre projet dépend aussi de l'atelier avec lequel vous travaillez.

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