通用電氣可再生能源公司、弗勞恩霍夫IGCV和voxeljet AG計劃為海上風(fēng)力渦輪機開發(fā)世界上最大的沙子粘合劑噴射3D打印機
2021年9月14日，弗里德伯格，慕尼黑 – 通用電氣（紐約證券交易所：GE），弗勞恩霍夫IGCV和voxeljet AG（納斯達克：VJET）今天宣布了一項研究合作，開發(fā)世界上最大的海上風(fēng)力應(yīng)用的3D打印機，以簡化GE的Haliade-X海上風(fēng)力渦輪機的關(guān)鍵部件的生產(chǎn)。 ?正在開發(fā)的Advance Casting Cell（ACC）3D打印機將受益于德國聯(lián)邦經(jīng)濟事務(wù)和能源部的財政支持，它將能夠打印模具，為GE Haliade-X的機艙1鑄造每個重量超過60公噸的部件，將生產(chǎn)這種模式和模具的時間從10周或更長時間減少到僅2周。? 此外，使用3D打印機預(yù)計將減少產(chǎn)品的碳足跡，因為不需要從一個中央制造地點運輸大型部件。? 合作伙伴預(yù)計將在2021年第三季度啟動該項目，并在2022年第一季度開始進行最初的打印機試驗。
新亮點
- 加速和優(yōu)化GE Haliade-X海上渦輪機的關(guān)鍵鑄造部件2的生產(chǎn)項目
- 3D打印為在海上風(fēng)電項目附近生產(chǎn)大型渦輪機部件提供了靈活性，降低了運輸成本并帶來環(huán)境效益
- 新技術(shù)的試驗預(yù)計將于2022年第一季度開始
該項目涉及開發(fā)一種新的大型3D打印機，能夠生產(chǎn)沙模，用于鑄造構(gòu)成海上風(fēng)力渦輪機機艙的不同形狀和尺寸的高度復(fù)雜金屬部件。? 基于voxeljet核心的Binder-Jetting技術(shù)的模塊化3D打印工藝，可以被配置為打印直徑達9.5米、重量達60多噸的鑄件的模具，尺寸。
通用電氣可再生能源公司的高級添加劑設(shè)計工程師Juan Pablo Cilia說：”3D打印的模具將帶來許多好處，包括通過改善表面光潔度、零件精度和一致性來提高鑄件質(zhì)量。此外，由于優(yōu)化設(shè)計，沙子粘合劑噴射模具或添加劑模具通過減少加工時間和其他材料成本來節(jié)約成本。這種前所未有的生產(chǎn)技術(shù)將改變生產(chǎn)效率，允許在高成本國家進行本地化生產(chǎn)，這對我們希望最大限度地發(fā)揮海上風(fēng)電的地方經(jīng)濟發(fā)展效益的客戶來說是一個關(guān)鍵的好處。”
弗勞恩霍夫鑄造、復(fù)合材料和加工技術(shù)研究所IGCV負責(zé)鑄造和材料技術(shù)問題，以及數(shù)字過程監(jiān)控。”我們正在密切關(guān)注鑄造過程中的熱管理，我們將評估印刷材料的理想比例，”弗勞恩霍夫 IGCV 的成型工藝和成型材料部門主管 Daniel Günther 博士說。”此外，作為項目的一部分，我們還將開發(fā)和測試新的工藝監(jiān)測方法。根據(jù)以往的經(jīng)驗，該團隊預(yù)計將大大改善生產(chǎn)Haliade-X型風(fēng)力渦輪機過程中的環(huán)境足跡。據(jù)該研究所所長Wolfram Volk教授博士補充說，這一可持續(xù)性方面是弗勞恩霍夫公司研究的一個牢固的指導(dǎo)原則。他補充說：”我們的目標(biāo)是優(yōu)化模具印刷，以避免成本極高的誤印甚至誤投，節(jié)省粘合劑和活化劑，并改善鑄造過程中的機械和熱行為。通過開發(fā)一種盡可能節(jié)約資源的工藝，我們希望幫助改善風(fēng)力渦輪機制造中的環(huán)境和成本平衡。”
voxeljet公司市場和銷售總監(jiān)Christian Traeger說：”我們在2019年為通用電氣打印的測試模具由幾十個單獨的零件組成。有了ACC，我們的目標(biāo)是大幅減少全套零件的打印數(shù)量。除此之外，模具還可以在功能和材料消耗方面進行優(yōu)化。這種優(yōu)化使得全新的鑄件設(shè)計成為可能，可以進一步提高渦輪機的效率”。
“雖然場外按需3D打印為小批量的鑄造件提供了許多好處，但在現(xiàn)場運行3D打印系統(tǒng)可以充分利用該技術(shù)的能力。鑒于對海上風(fēng)力渦輪機的需求，這將對完成項目進度和高市場要求有很大幫助，”voxeljet公司首席執(zhí)行官Ingo Ederer博士補充說。”憑借我們富有成效的 “粘合劑噴射 “技術(shù)，結(jié)合我們在大幅面工業(yè)3D打印方面的經(jīng)驗，我們?yōu)殍T造業(yè)的客戶提供服務(wù)已超過20年。將3D打印帶入真正的工業(yè)制造領(lǐng)域是我們的使命，因此我們非常高興能成為這個開創(chuàng)性項目的一部分。”
國際能源署3預(yù)計，由于成本下降，政府的支持政策和技術(shù)進步，如GE可再生能源公司的Haliade-X海上渦輪機背后的技術(shù)進步，到2040年，全球海上風(fēng)能容量將增加15倍，成為一個1萬億美元的產(chǎn)業(yè)。? GE可再生能源公司已被選中為歐洲和美國價值5.7吉瓦的項目提供其Haliade-X渦輪機。? 該公司是海上風(fēng)能工業(yè)委員會（OWIC）的成員，并作為其一部分支持各種旨在增加可持續(xù)風(fēng)能生產(chǎn)的倡議。
筆記
- 機艙是風(fēng)力發(fā)電機塔頂?shù)囊粋€外殼單元，包含其機械部件。
- 鑄造是一個制造過程，在這個過程中，通常將液體材料倒入一個模具，其中包含一個所需形狀的空心腔，然后讓其
- 固。凝固的部分也被稱為鑄件，它被彈出或從模具中打破，以完成這一過程。
- 來源：https://www.iea.org/reports/offshore-wind-outlook-2019
關(guān)于GE可再生能源
通用電氣可再生能源公司是一個價值160億美元的企業(yè)，結(jié)合了可再生能源行業(yè)最廣泛的投資組合，為我們的客戶提供端到端的解決方案，要求可靠和可負擔(dān)的綠色電力。結(jié)合陸上和海上風(fēng)力、葉片、水力、存儲、公用事業(yè)規(guī)模的太陽能和電網(wǎng)解決方案，以及混合可再生能源和數(shù)字服務(wù)產(chǎn)品，GE可再生能源已經(jīng)安裝了超過400+千兆瓦的清潔可再生能源，并為全球90%以上的公用事業(yè)公司配備了其電網(wǎng)解決方案。通用電氣可再生能源公司在80多個國家擁有近40,000名員工，為尋求用廉價、可靠和可持續(xù)的綠色電力為世界供電的客戶創(chuàng)造價值。
關(guān)于弗勞恩霍夫鑄造、復(fù)合材料和加工技術(shù)研究所 IGCV
弗勞恩霍夫 IGCV 代表以應(yīng)用為導(dǎo)向的研究，專注于高效工程、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)和智能多材料解決方案。該研究所在制造工藝和材料科學(xué)、機器和工藝鏈以及工廠和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等方面推動創(chuàng)新。一個主要焦點是鑄造業(yè)的未來情景和主題。我們在該領(lǐng)域的核心能力包括間接增材制造、成型材料、鑄造材料、工藝開發(fā)、分析和模擬。
為了努力將研究和開發(fā)的知識轉(zhuǎn)移到工業(yè)應(yīng)用中，我們近120名科學(xué)家為德國工業(yè)產(chǎn)生了個性化的解決方案。我們的獨特銷售主張在于鑄造、復(fù)合材料和加工技術(shù)領(lǐng)域的跨學(xué)科解決方案。作為弗勞恩霍夫生產(chǎn)集團–生產(chǎn)技術(shù)研究所協(xié)會的一部分，我們通過短期、中期和長期的研究項目來支持我們的合作伙伴。因此，我們?yōu)榇_保德國和歐洲的可持續(xù)競爭優(yōu)勢做出了貢獻。
