Основна грана адитивне производње, 3Д штампање метала користи дигиталне моделе за усмеравање топљења и слагања металног праха слој по слој како би се створиле чврсте компоненте. Међу његовим основним операцијама су топљење електронским снопом (ЕБМ) и селективно ласерско топљење (СЛМ). У СЛМ-у, ласерски зраци високе{3}}е енергије се користе за топљење металног праха, омогућавајући слој-слој-конструкцију сложених структура кроз прецизну контролу путања ласерског скенирања. На основу приступа Сиеменс Енерги-а, његов СЛМ{7}}уграђени гасни турбински горионик комбинује 13 заварених компоненти у једну јединицу, значајно продужавајући век трајања и поузданост компоненте.
Постоје три кључне предности ове технологије: прво, користи више од 95% материјала, што је много боље од 60%-70% који се користе у редовним методама ливења; друго, може створити сложене облике које је тешко направити традиционалним методама, као што су шаре саћа за хлађење у главама цилиндра мотора; и треће, оптимизацијом дизајна, делови могу бити лакши за 30% -70%, а да су и даље јаки. Користећи металну 3Д штампу, истраживање Сиеменс Енерги-а је показало да је тежина глава цилиндра пала са 5095 грама на 1755 грама, што је довело до смањења запремине од 65% и повећања ефикасности одвођења топлоте за 40%.
Помоћу решења за материјале, Сиеменс Енерги је развио производни систем који обухвата деведесет индустријских металних 3Д штампача. Користећи СЛМ технологију, направљене лопатице гасне турбине су дизајниране да побољшају проток ваздуха унутар њих опонашајући природу, што помаже ефикаснијем сагоревању горива и смањује потребу за ваздухом за хлађење. Технолошка новина лежи у материјалној иновацији: стварању прахова од легура на бази никла-прикладних за услове високе{4}}температуре, који могу да одрже радни век од 100.000 сати на 650 степени.
Прилагођена производња сечива је постигнута кроз технологију 3Д штампања метала како би се одговорило на изазове конвенционалне производње сечива, која се ослања на калупе и носи високе трошкове. Дизајн тополошке оптимизације смањио је тежину одводника грома за четрдесет процената и утростручио ефикасност инсталације. Ова технологија може да смањи трошкове одржавања за 20% и значајно унапреди укупну економичност током радног века опреме за{4}}производњу енергије у контексту енергије ветра на мору.
3Д штампање метала решило је изазовно питање обраде микроканала до које је тешко доћи конвенционалним методама у еволуцији микротурбинских мотора. У За 50мм микроваздушно{3}}хлађену турбину, као пример, дебљина зида расхладног канала произведеног 3Д штампањем је само 0,3 мм, чиме се побољшава ефикасност хлађења за 50% и добија се густина снаге три пута већа него код конвенционалних дизајна.
Три димензије одражавају троструку{0}}примену вредности металног 3Д штампања у енергетском сектору:
АПрема праксама Сиеменс Енерги-а, употреба опреме је порасла за 200%, док је циклус производње компоненти горионика направљених 3Д штампањем смањен са 12 недеља конвенционалним методама на 4 недеље. Прилагођена производња лопатица је смањила циклус испоруке са 60 дана на само 7 дана у сектору производње енергије ветра, чиме је задовољена потражња за брзим одговорима на тржишту.
ДА директно смањење трошкова производње је резултат побољшане употребе материјала. У Користећи лопатице гасне турбине као пример, конвенционалне технике ливења троше до 30% материјала, док 3Д штампа резултира губитком само 5% пратећих материјала. У сектору рада и одржавања енергетске опреме, технологија 3Д штампања је смањила време одзива одржавања на 24 сата и смањила трошкове залиха резервних делова за 40%.
Дизајн оптимизације топологије повећава површину одвођења топлоте главе цилиндра мотора за 80%, што резултира смањењем тежине за 66%. У области микроенергетске опреме, технологија 3Д штампања је постигла прецизну производњу микроканала на нивоу од 0,1 мм, пружајући тако могућности за иновативни дизајн основних компоненти, као што су биполарне плоче горивих ћелија.
Упркос великим технолошким предностима, употреба металне 3Д штампе у енергетском сектору и даље представља три главне потешкоће.
Ограничена употреба актуелних металних прахова у компонентама високог{0}}притиска је због тога што је њихова чврстоћа на замор 15% до 20% нижа од оне код произведених материјала. Кључ напретка је развој нових типова легура, као што су специјалне легуре титанијума направљене у производњи ласерских адитива, које могу постићи границу течења од 900 МПа или више.
Оптимизација процеса још увек мора да превазиђе одступање димензија које изазива термичка деформација. Коришћењем технологије мулти-симулације физике, Сиеменс Енерги управља прецизношћу димензија глава цилиндра до ± 0,05 мм, што је 50% прецизније од онога што конвенционалне методе дозвољавају.
Не постоји индустријски сертификат за 3Д-штампане компоненте енергетске опреме. ЕЕУспостављање свеобухватног система стандарда процеса који укључује материјале, процедуре и тестирање је део тренутног пробојног пута. За металне 3Д-штампане компоненте, на пример, немачки стандард ВДИ 3405 је стандардизовао процедуре испитивања перформанси на замор.