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【行业动态】3D打印海上风电涡轮机可缩短80%的制作时间制作成本减半

作者:admin 发布时间:2021-10-03 17:11

  新系统被称为“Advance Casting Cell”或“ACC”,专门用于打印铸造通用电气 Haliade-X涡轮机零件所需的模具,每个涡轮机的重量可达 60 吨。一旦它在 2022 年进入初步试验,该机器有望将模具交货时间缩短 80%,并且通过在现场生产而不是将它们运送到现场,还能减少碳足迹。

  3D 打印模具将带来许多好处,包括通过改善表面光洁度、零件精度和一致性来提高铸造质量,此外,砂粘合剂喷射模具或增材模具可通过优化设计减少加工时间和其他材料成本,从而节省成本。

  这种前所未有的生产技术将改变生产效率的游戏规则,允许在高成本国家进行本地化制造。

  Voxeljet 的高速烧结 (HSS) 粘合剂喷射技术,有效地涉及沉积覆盖在粘合剂中的粉末,然后由红外发射器将其加热成层。该公司将该工艺作为Multi Jet Fusion方法的直接替代方案进行营销,但它也面临竞争。

  就产品而言,它围绕其配备HSS 的机器展开。由于其巨大的构建体积(容量高达 4,000 x 2,000 x 1,000 毫米),这些系统通常以复杂性和规模都很高的水平解决印刷模具和铸造应用。

  过去,VX4000 被用于竖立一件 4 米长的艺术品,并创建能够建造 78m 2天花板的模板。与 GE 和 Fraunhofer IGCV 合作,voxeljet 现在正在寻求部署其大幅面制造专业知识,将其技术集成到一个巨大的新系统中,该系统能够以前所未有的规模制造风力涡轮机模具。

  在德国联邦经济事务和能源部的支持下,ACC 项目将研发一种新型大幅面打印机,能够为铸造复杂的金属零件创建砂型。基于 voxeljet 专有的粘合剂喷射技术,该模块化机器正在建造,用于打印直径达 9.5m、重量“60 吨或更多”的铸件的模具。在该项目中,Fraunhofer IGCV 将领导调查和解决出现的任何铸造、过程监控或材料问题。该研究所还将在铸造过程中管理零件的热性能,以确保它们使用最佳材料量,并寻找新的工艺监督方法。

  优化后的模具打印技术,可以避免极其昂贵的误印甚至误铸,节省粘合剂和活化剂,并改善铸造过程中的机械和热性能。通过开发尽可能节约资源的工艺,我们希望帮助改善风力涡轮机制造过程中的环境和成本平衡。

  在 2019 年为 GE 3D 打印了一个测试模具,他们能够将数十个零件压缩成一个单一的组件,该团队现在预计会获得类似的功能增益并减少材料消耗,正如相关人员所说可以解锁“使全新铸件设计成为可能的优化”。

  当初始试验在 2022 年第一季度开始时,该公司的首席执行官还认为,该项目将使 GE 能够从采用 3D 打印的“最大能力”中获得商业利益。鉴于对海上风力涡轮机的需求,这将有助于满足项目进度和高市场需求。

  根据国际能源署的数据,到 2040 年,全球海上风能将成为一个价值 1 万亿美元的产业,部分原因在于 Haliade-X 实现的成本降低。特别是 3D 打印正成为提高这些效率的一种越来越流行的方式,GE Research今年早些时候还获得了一份合同,用于3D 打印涡轮叶片尖端进行测试。

  同样,缅因大学已获得美国能源部280 万美元的资助,用于开发更环保的3D 打印涡轮叶片模具方法。使用生物基原料及其纤维素纳米纤维 (CNF) 打印工艺,UMaine 团队相信可以将生产此类大幅面零件的成本降低多达 50%。

  在其他地方,计算材料设计专家开发用于 3D 打印涡轮叶片的新型铌基合金。旨在在高温下实现燃油效率,希望该材料能够在能源和航空航天领域得到应用。

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  原标题:《【行业动态】3D打印海上风电涡轮机,可缩短80%的制作时间,制作成本减半》

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