GE、Fraunhofer IGCV和voxeljet AG宣布建立研究伙伴关系,开发“世界上最大的海上风力应用3D打印机”,以简化GE haladex海上风力涡轮机关键部件的生产。
先进铸造单元(ACC)正在开发的3D打印机将受益于德国联邦经济事务和能源部的财政支持,并将能够打印模具,以铸造GE Haliade-X吊舱2的部件,每个部件的重量超过60公吨,从而将生产此图案和模具所需的时间从10周或更长时间缩短再过两周就可以了。此外,3D打印机的使用有望减少产品的碳足迹,因为无需从中心制造地点运输大型零件。合作伙伴预计将在2021年第三季度启动该项目,并在2021年第一季度开始初始打印机试用2022
该项目涉及开发一种新的大幅面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不同形状和尺寸的高度复杂的金属零件。模块化3D打印过程基于voxeljet的核心“粘合剂喷射”该技术可配置为打印直径达9.5米、重量超过60吨的铸件的模具。
GE可再生能源公司高级添加剂设计工程师胡安·帕布罗·西利亚(Juan Pablo Cilia)说,“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件质量。此外,由于优化设计,砂粘结剂喷射模具或附加模具通过减少加工时间和其他材料成本来节约成本。这项前所未有的生产技术将生产效率的游戏规则改变者,允许在高成本国家进行本地化制造,这是我们的客户寻求最大化海上风电的本地经济发展效益的一个关键优势。”
德国弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所(IGCV)负责铸造和材料技术问题以及数字过程监控。“我们正在密切关注铸造过程中的热管理,我们将评估打印材料的理想比例,”Daniel Günther博士说,他是Fraunhofer IGCV注塑工艺和成型材料部门的负责人。“此外,作为项目的一部分,我们将开发和测试过程监控的新方法。”
根据之前的经验,团队希望显著改善Haliade-X型风力涡轮机生产过程中的环境足迹。该研究所所长Wolfram Volk教授表示,可持续性方面是弗劳恩霍夫·格塞尔沙夫特研究所牢固确立的指导原则,他补充道:“我们的目标是优化模具印刷,以避免成本极高的印刷错误甚至错印,节省粘合剂和活化剂,并改善铸造过程中的机械和热性能。通过开发一种尽可能节约资源的工艺,我们希望帮助改善风机制造过程中的环境和成本平衡涡轮机。”
voxeljet营销和销售总监Christian Traeger表示:“我们在2019年为GE打印的测试模具由数十个独立部件组成。有了ACC,我们的目标是打印大量减少的零件为全套。此外,模具可以在功能和材料消耗方面进行优化。这种优化使全新的铸造设计成为可能,可以进一步提高涡轮机的效率。”
“虽然离线按需3D打印可以为少量铸件提供很多好处,但现场运行3D打印系统可以最大限度地利用该技术。鉴于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,”voxeljet首席执行官Ingo Ederer博士补充道。凭借我们高产的“Binder-Jetting”技术,结合我们在大幅面工业3D打印的经验,我们为铸造行业的客户服务超过20年。我们的使命是将3D打印技术引入真正的工业制造中,因此我们非常兴奋能成为这个开创性项目的一部分。”
国际能源机构预计,到2040年,全球海上风力发电能力将增长15倍,成为一个价值1万亿美元的产业,这要归功于成本的下降、政府政策的支持和技术进步,比如通用电气可再生能源公司(GE Renewable Energy)的哈利德- x海上风力涡轮机。GE可再生能源公司已被选中为其在欧洲和美国的5.7 gw项目提供Haliade-X涡轮机。该公司是海上风能产业委员会(OWIC)的成员,作为该委员会的一部分,支持旨在增加可持续风能产量的各种倡议。
通用可再生能源公司
www.ge.com/renewableenergy
弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所www.igcv.fraunhofer.de en
体素喷射
www.voxeljet.com
根据以下文件提交:使零件快




