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Accélérer la production de composants pour le secteur de l’énergie

Maîtriser les objectifs d’approvisionnement en constante évolution et les exigences des applications du secteur de l’énergie grâce au prototypage rapide et à la fabrication à la demande.

Dans le secteur de l’énergie, qui couvre à la fois les énergies fossiles et renouvelables, la production de composants est un premier élément essentiel de la chaîne d’approvisionnement. C’est seulement ainsi qu’il est possible d’assurer le fonctionnement efficace de tout installation énergétique dans les secteurs du pétrole et du gaz, des énergies renouvelables ou du nucléaire. Une chaîne d’approvisionnement numérique peut apporter des avantages réels, notamment lorsqu’il s’agit de produire des pièces plus sûres, plus fiables, plus durables et plus efficaces, tout en assurant l’entretien des équipements existants dont le cycle de vie est plus long et qui peuvent être utilisés depuis des décennies. Qu’il s’agisse de composants pour les éoliennes et les panneaux solaires ou de vannes et de tuyaux pour l’industrie pétrolière et gazière, la fabrication numérique peut aider à mettre les pièces en production rapidement et efficacement, dans un secteur où les cibles d’approvisionnement évoluent constamment et où les exigences des applications sont élevées.



Pourquoi choisir Protolabs pour les composants et les équipements dans le secteur de l’énergie ?



Usinage CNC

L’usinage a joué un rôle déterminant dans la création des dispositifs complexes requis dans le secteur de l’énergie. Cela est dû aux exigences de haute technologie, d’équipements sophistiqués, à la complexité et à la qualité des pièces requises.


Pièces filetées

De nombreux composants clés de l’exploitation pétrolière sont des pièces filetées. Découvrez ici en 5 étapes faciles les services de filetage que Protolabs propose.


Technologies d’impression 3D

L'utilisation de la fabrication additive est utile pour réduire les coûts de l’énergie solaire, contribuer à résoudre les problèmes de transport et réduire les besoins en main-d’œuvre de certains processus pour l’énergie éolienne. La fabrication additive est aussi conseillée pour les prototypes complexes requis pour l’énergie pétrolière et gazière et pour produire des pièces qui ne sont plus fabriquées afin de résoudre le problème du remplacement de modèles obsolètes coûteux.


Certifications de qualité et traçabilité

Tirez parti de nos processus de fabrication certifiés ISO9001 pour les pièces soumises à de hautes exigences, ainsi que de notre certification DNV « Qualification de fabrication » pour l’Inconel 718.


Choix des matières

Choisissez parmi plus de 30 alliages métalliques différents et des centaines de matières plastiques de qualité industrielle.


Moulage par injection pour les composants énergétiques

Le secteur de l’énergie exige des solutions techniques sophistiquées. La résistance aux produits chimiques, à la corrosion et aux hautes températures, la durabilité et la capacité à fonctionner dans des environnements extrêmes sont essentielles.

Le moulage par injection permet d’utiliser des moules de transition et de produire des pièces à la demande, ce qui est un avantage lorsque le besoin se renouvelle régulièrement.

Parmi les plastiques les plus couramment moulés dans l’industrie de l’énergie, citons : PEEK, LSR et POM (Tecaform). Utilisé pour les boîtiers, les joints, les engrenages, etc.

Usinage CNC de composants pour l’énergie

L’usinage CNC a joué un rôle déterminant dans la création de composants pour le secteur de l’énergie. Il est capable de créer efficacement des pièces complexes, précises, de haute finition et de haute tolérance.

L’industrie de l’énergie exige des pièces durables, à longue durée de vie et capables de supporter de fortes contraintes.

L’usinage CNC permet également le filetage, qui est particulièrement important pour l’industrie des énergies non renouvelables. De nombreux composants clés de l’exploitation pétrolière sont des pièces filetées.

Impression 3D de composants pour l’énergie

La fabrication additive est un procédé de fabrication en plein essor qui gagne du terrain dans l’industrie.

La fabrication additive permet de réaliser des prototypes et des composants d’utilisation finale de haute qualité, tout en maintenant un coût relativement faible avec des délais d’exécution rapides, ce qui est parfait pour les entreprises qui cherchent à tester et à développer de nouveaux produits.

Pour surmonter le défi de l’approvisionnement en pièces obsolètes. L’impression 3D offre une solution pour remplacer les articles qui ne sont plus fabriqués, plutôt que de devoir acquérir des dispositifs coûteux.

Les autres avantages sont les suivants : réduction des processus nécessitant beaucoup de main-d’œuvre et réduction des coûts.

Protolabs propose un certificat « Qualification de fabrication » pour l’impression 3D métallique de l’Inconel 718.


Certificat de fabrication approuvé pour l’Inconel 718

La fabrication additive est une technologie de fabrication qui se développe rapidement dans le secteur de l’énergie. Les défaillances éventuelles d’une pièce peuvent avoir des conséquences cruciales dans ce secteur : c’est pourquoi la confiance dans le processus de fabrication additive est essentielle.

En travaillant avec DNV dans le cadre de leur programme de certification « Qualification de fabrication additive », les processus et les normes de fabrication de Protolabs ont fait l’objet d’un audit indépendant, ce qui a renforcé la confiance dans l’utilisation des pièces fabriquées de cette manière dans la chaîne d’approvisionnement du secteur.


La certification comprend une qualification du processus de fabrication pour l’Inconel 718, une matière première courante.
L’Inconel 718 est un nickel-chrome à haute résistance, anticorrosion, qui durcit avec le temps et peut être facilement utilisé pour fabriquer des pièces complexes, utilisé à des températures extrêmes, chaudes ou froides. Les propriétés de l’Inconel 718 en font une matière idéale pour le secteur du pétrole et du gaz en raison de ses performances dans des environnements extrêmes, ainsi que de sa durabilité et de ses propriétés anticorrosion.


La fabrication de pièces de rechange, lorsque les moules d’origine n’existent plus, pourrait constituer un domaine clé pour la fabrication additive.


Outre cette certification, Protolabs est déjà conforme à des normes telles que ISO 13485 pour la fabrication métallique additive et ISO 9001:2015.

 

Comment la DFM peut vous aider dans le cycle de vie de votre produit

En raison de délais stricts, la rapidité et l’efficacité sont nécessaires pour tester et développer des prototypes dans le secteur de l’énergie, surtout lorsque les pièces sont complexes et les objectifs d’approvisionnement en constante évolution. Le service de DFM de Protolabs, appelé aussi analyse de fabricabilité, peut vous fournir un devis en quelques heures, ce qui signifie que conception et itérations n’ont jamais été aussi rapides et faciles. Pour vous apporter une assistance supplémentaire, si votre pièce est trop difficile à fabriquer, notre équipe d’ingénieurs d’application est à votre disposition pour discuter et vous aider à finaliser une pièce que Protolabs peut produire. Une fois que vous avez reçu un devis pour votre modèle, il s’agit simplement de commander des prototypes fonctionnels en utilisant nos services de prototypage rapide, qui peuvent expédier les pièces en moins de 24 heures.


Samrey Generators and Turbines fait appel à Protolabs pour la fabrication de pales en plastique destinées à sa gamme de micro-éoliennes

Les énergies renouvelables sont un sujet d’actualité brûlante en raison du changement climatique et les parcs éoliens font désormais partie du paysage au Royaume-Uni, sur terre comme en mer. Pour ceux qui souhaitent prendre en main leur production d’énergie, il existe une alternative à la dépendance au réseau national : les micro-éoliennes. Samrey Generators and Turbines Ltd. propose des produits allant de turbines basse puissance d’un mètre de diamètre à des modèles de 3,5 mètres de diamètre capables de produire de 90 à 120 % de l’électricité nécessaire à une ferme moyenne.
Etude de cas : Samrey Generators & Turbines Ltd

Quelles sont les matières qui conviennent le mieux au secteur de l’énergie

L’acier est le métal le plus utilisé dans l’industrie pétrolière et gazière.

Il est également couramment utilisé pour les composants dans le secteur des énergies renouvelables. Les mâts d’éoliennes sont la plupart du temps en acier, car il est solide, sûr et efficace. L’acier est également utilisé pour maintenir les pales en place. Les projets solaires à grande échelle sont également de gros consommateurs d’acier, principalement pour les structures porteuses.

Acier inoxydable (Proto labs propose 17-4 PH, 304/304L, 316/316L, 316 L 1.4404)

L’acier inoxydable est un choix courant en raison de sa résistance à la corrosion, ce qui supprime pratiquement tout entretien. Il est également facile à souder, ce qui en fait le choix idéal pour les composants structurels, les échangeurs de chaleur, les tuyaux en acier, etc.

Acier au carbone

Solide et haute résistance à l’usure. Le matériau le plus couramment choisi pour les composants produits dans l’industrie du pétrole et du gaz. Utile pour les tuyaux et les plates-formes ainsi que pour d’autres éléments structurels.

En raison de sa haute résistance et de ses caractéristiques anticorrosion, l’Inconel 718 (super alliage de nickel) est un bon choix pour les applications dans l’industrie du pétrole et du gaz. Ses nombreuses propriétés le rendent particulièrement intéressant, notamment sa bonne résistance à la traction, à la fatigue, au fluage et à la rupture. Il peut être utilisé à haute température (entre 200 °c et 700 °c).

L’Inconel 718 est un alliage traité thermiquement, ce qui signifie que ses propriétés mécaniques sont très uniformes et donc adaptées au respect des tolérances requises pendant l’usinage. Sa longue durée de vie le rend bien adapté aux composants de fond de forage.
Parmi les applications courantes de l’Inconel figurent les composants de moteurs à réaction, les turbines à gaz et les équipements connexes exposés à des environnements extrêmes.

En plus de ses excellentes propriétés, l’Inconel 718 de Protolabs détient la certification DNV « Qualification de fabrication », ce qui garantit que la qualité du processus est sous contrôle.

(Protolabs propose AlSi10Mg Grey, 2024-T351, 6082-T651, 7075-T651)

La résistance spécifique élevée de l’aluminium (rapport résistance/poids) permet aux utilisateurs de réduire le poids de l’équipement de forage, de faciliter le transport et offre un excellent potentiel en termes de portée étendue lors du forage de puits, ce qui le rend utile pour les industries pétrolière et gazière.

Les nombreuses propriétés particulières de l’aluminium en font également un matériau utile pour l’industrie de l’énergie solaire. Outre sa légèreté et sa résistance élevée, il présente également de bonnes propriétés anticorrosion, une réflectivité de surface élevée et il est un excellent conducteur thermique et électrique. L’aluminium est essentiellement utilisé pour les panneaux photovoltaïques ou les centrales à concentration, car ce métal et ses alliages sont utiles pour les structures de montage, les cadres de panneaux, les pièces du bloc électrique et la tour de refroidissement.
Bien qu'il ne soit pas aussi courant, l'aluminium est aussi parfois utilisé pour les éoliennes, bien que l'acier ait tendance à être le métal préféré ici.

(Protolabs propose TECAPEEK et Victrex)

Les hautes résistances thermomécaniques du Peek, ses fortes propriétés de résistance telles que la résistance au fluage, à l’usure, à l’hydrolyse (même avec de la vapeur surchauffée) et sa ténacité en font un bon candidat pour l’industrie pétrolière et gazière. Parmi les principales applications de ces matières figurent les engrenages, les joints de soupape, les paliers de friction et les corps de pompe.

Dans les applications un peu moins exigeantes, l’acétal/POM constitue un excellent plastique de qualité technique et il est plus économique.


Applications courantes

 

Ce schéma montre des exemples de certaines des pièces qui peuvent être produites pour l’industrie de l’énergie en utilisant nos services de prototypage rapide.
Si vous avez des questions concernant votre pièce ou composant pour l’énergie, veuillez appeler le +33 (0)4 56 64 80 50 ou envoyer un courriel à [email protected]

Nous disposons d’un certain nombre de technologies idéales pour les composants destinés au secteur de l’énergie. On peut citer parmi les applications courantes :

  • Composants de générateur
  • Vannes
  • Goupilles
  • Tuyaux
  • Composants de turbine
  • Carter de turbine
  • Douilles
  • Pinces
  • Pièces moulées
  • Attaches
  • Connecteurs
  • Composants hydrauliques


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