3D打印机

Fraunhofer IGCV,Voxeljet建造“世界上最大的”风力涡轮机3D打印机

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德国研究所Fraunhofer IGCV和粘合剂喷气系统制造商voxeljet宣布他们打算开发迄今为止最大的风力涡轮机3D打印机。

新系统被称为“预先铸造单元”或“ ACC”,专门为打印铸造零件所需的模具GE的haliade-x涡轮机,每个涡轮都可以重达60吨。Voxeljet表示,一旦进入2022年的初步试验,该机器预计将使霉菌的铅时间减少80%,并通过在现场生产而不是将其运送出来,也将减少其碳足迹。

“ 3D印刷模具将带来许多好处,包括通过改进的表面饰面,零件准确性和一致性提高铸造质量,”高级添加剂设计工程师Juan Pablo Cilia解释说GE可再生能源。“此外,由于优化的设计而减少加工时间和其他材料成本,砂粘合剂喷射模具或添加剂可节省成本。”

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

粘合剂射击

Voxeljet的高速烧结(HSS)粘合剂喷射技术有效地涉及粘合剂覆盖的粉末的沉积,然后将红外发射器加热到层中。该公司将该过程作为直接替代惠普的多喷射融合方法,但它也面临着竞争Exone桌面金属,最近同意合并5.75亿美元的交易

就Voxeljet的产品而言,它围绕着配备HSS的机器,包括VX200VX1000,以及更多的工业VX1300X,,,,VX2000VX4000。由于其巨大的构建量(具有4,000 x 2,000 x 1,000毫米的能力),这些系统经常以显着的复杂性和规模来解决印刷的模具和铸造应用。

过去,该公司报告了VX4000用于架设四米艺术品的使用,并创建模板,以构建78m2天花板。VoxelJet与GE和Fraunhofer IGCV合作,现在正在寻求部署其大型制造专业知识,以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创建风力涡轮机。

VoxelJet计划在2021年为其VX1000系统(如图)提供商业版本。通过VoxelJet摄影。
预先铸造的电池将由Voxeljet的Binder Jet 3D打印技术提供动力。通过Voxeljet摄影。

优化的能源产生

德国联邦经济事务部,ACC项目将看到新的大型打印机的研发,能够创建用于铸造复杂金属零件的沙模。该公司围绕Voxeljet专有粘合剂喷气机技术,该公司说,该模块化机器是为了打印直径高达950万的铸件打印模具,重量为“ 60吨或更多”。

对于该项目,Fraunhofer IGCV将领导对任何出现的铸造,过程监控或物质问题的调查和解决。该研究所还将在铸造过程中管理零件的热性能,以确保他们使用最佳材料,并寻求新方法来处理监督。

Fraunhofer IGCV的Wolfram Volk表示:“我们的目标是优化模具打印,以避免极为昂贵的错误印刷甚至误差,以节省粘合剂和激活器,并在铸造过程中改善机械和热行为。”“通过开发尽可能节省资源的过程,我们希望帮助改善风力涡轮机制造的环境和成本平衡。”

Having 3D printed a test mold for GE in 2019, in which they were able to condense dozens of parts into an single component, the team now anticipates making similar functionality gains as well as reducing their material consumption, in a way that voxeljet’s Christian Traeger says could unlock “optimization that makes completely new casting designs possible.”

当第1季度的第1季度开始初步试验时,该公司的首席执行官INGO EDERER还认为,该项目将使GE能够获得采用3D打印的业务利益,以达到其“最大容量”。他补充说:“鉴于对海上风力涡轮机的需求,这将有助于满足项目时间表和高市场需求。”“因此,我们很高兴能加入这个开创性项目。”

GE的Haliade-X海上风力涡轮机。
GE的Haliade-X海上风力涡轮机。通过GE的照片。

3D打印涡轮元件

根据国际能源机构,到2040年,全球海上风能将成为1万亿美元的行业,部分原因是降低了诸如Haliade-X的成本。尤其是3D打印,正在成为使这些效率提高的一种越来越流行的方法,并且GE研究也被授予今年早些时候的合同3D打印涡轮刀片技巧用于检测。

同样,缅因州大学已获得280万美元美国能源部开发一种更环保的方法3D打印涡轮刀片模具。Umaine团队使用基于生物的原料及其纤维素纳米纤维(CNF)打印过程,认为可以将生产此类大型零件的成本降低多达50%。

在其他地方,计算材料设计专家Questek创新已经获得了120万美元的资金来发展新的基于Niobium的合金用于3D打印涡轮刀片。旨在在高温下实现燃油效率,希望该材料将在能源和航空航天部门内有应用。

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特色图片显示了GE在荷兰鹿特丹港口的GE的Haliade-X海上风力涡轮机。通过GE的照片。