GE通过3D打印砂型铸造生产世界上最大的海上风力涡轮机 

3D打印应用 /[模具] /翻译
发布时间: 2021-09-23 07:27
2021年9月23日,资源库获悉美国通用电气GE与Fraunhofer IGCV和voxeljet AG公司合作共同开发世界上最大的砂型3D 打印机-Advance Casting Cell(简称:ACC),并通过这台机器来设计制作Haliade-X海上风力涡轮机某些关键部件的模具。
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ACC项目涉及开发一种新型大幅面3D打印机,该打印机能够生产砂模,用于铸造构成海上风力涡轮机机舱的各种形状和尺寸的高度复杂的金属部件。  基于voxeljet核心“Binder-Jetting”技术的模块化3D打印工艺,可配置打印直径达9.5米、重量、尺寸达60多吨的铸件模具。 再通过此模具来铸造GE Haliade-X 风力涡轮机机舱的组件。
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风力涡轮机配备 3 个 107 米的叶片(图片来源:GE Renewable Energy)

3D打印砂模粘合剂喷射工艺将生产这种图案和模具所需的时间从十周或更长时间减少到两周。  此外,通过消除从中央制造地点运输大型零件的需要,预计使用3D打印机将减少产品的碳足迹。预计将在2021年第三季度启动该项目,将于2022年第一季度开始初始打印机的试验。

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(粘合剂喷射过程是通过将一层颗粒材料散布到建筑平台上,  随后,打印头将粘合剂喷射到要打印部件的粉末床中。  然后,添加一层新材料并重复该过程,直到打印出最终零件或模具。)

“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,由于优化设计,3D打印砂型粘合剂喷射模具可通过减少加工时间和其他材料成本来节省成本。  这种前所未有的生产技术将改变生产的游戏规则,允许在高成本国家进行本地化制造,这对我们希望最大限度地发挥海上风电当地经济发展效益的客户来说是一个关键优势。”GE 可再生能源高级增材设计工程师 Juan Pablo Cilia 解释说。

增材制造的使用也有望减少该项目的碳足迹:所有制造预计都将在本地完成,而不是将模具从一个地点运输到另一个地点,从而减少物流及其他相关的成本。  Voxeljet 首席执行官 Ingo Ederer 总结道:“虽然对于小批量铸件异地按需3D打印具有许多优势,但3D打印现场制作对大型项目来说优势更加明显。  鉴于对海上风力涡轮机的需求,这将大大有助于满足项目进度和高市场需求。”

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“此外,作为项目的一部分,我们将开发和测试新的过程监控方法。”  根据先前的经验,Fraunhofer-Gesellschaft 希望显着改善生产Haliade-X型风力涡轮机所涉及过程的环境足迹。该研究所所长Wolfram Volk教授补充说:“我们的目标是优化模具打印,以避免极其昂贵的模具打印错误导致错误铸造,以节省材料,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。”

国际能源署预计,到2040年,全球海上风电装机容量将增加15倍,成为一个价值1万亿美元的产业,在资源库看来这将是一个非常大的市场,在这其中除了政府支持外,GE这样的大玩家已经有了开发制作的经验,我们也需要有多个公司去加强合作,共同开发设备优化工艺,把3d打印带入到海上风力的产业发挥优势,降低成本。

声明:本文是3D打印资源库翻译文章,如需转载请注明出处。内容为作者独立观点,不代表3D打印资源库立场。如对文章有异议或投诉,请联系kefu@3dzyk.cn。
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