通用电气可再生能源公司、弗劳恩霍夫IGCV和voxeljet AG计划为海上风力涡轮机开发世界上最大的沙子粘合剂喷射3D打印机
2021年9月14日，弗里德伯格，慕尼黑 – 通用电气（纽约证券交易所：GE），弗劳恩霍夫IGCV和voxeljet AG（纳斯达克：VJET）今天宣布了一项研究合作，开发世界上最大的海上风力应用的3D打印机，以简化GE的Haliade-X海上风力涡轮机的关键部件的生产。 正在开发的Advance Casting Cell（ACC）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，它将能够打印模具，为GE Haliade-X的机舱1铸造每个重量超过60公吨的部件，将生产这种模式和模具的时间从10周或更长时间减少到仅2周。 此外，使用3D打印机预计将减少产品的碳足迹，因为不需要从一个中央制造地点运输大型部件。 合作伙伴预计将在2021年第三季度启动该项目，并在2022年第一季度开始进行最初的打印机试验。
新亮点
- 加速和优化GE Haliade-X海上涡轮机的关键铸造部件2的生产项目
- 3D打印为在海上风电项目附近生产大型涡轮机部件提供了灵活性，降低了运输成本并带来环境效益
- 新技术的试验预计将于2022年第一季度开始
该项目涉及开发一种新的大型3D打印机，能够生产沙模，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金属部件。 基于voxeljet核心的Binder-Jetting技术的模块化3D打印工艺，可以被配置为打印直径达9.5米、重量达60多吨的铸件的模具，尺寸。
通用电气可再生能源公司的高级添加剂设计工程师Juan Pablo Cilia说：”3D打印的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，沙子粘合剂喷射模具或添加剂模具通过减少加工时间和其他材料成本来节约成本。这种前所未有的生产技术将改变生产效率，允许在高成本国家进行本地化生产，这对我们希望最大限度地发挥海上风电的地方经济发展效益的客户来说是一个关键的好处。”
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，我们将评估印刷材料的理想比例，”弗劳恩霍夫 IGCV 的成型工艺和成型材料部门主管 Daniel Günther 博士说。”此外，作为项目的一部分，我们还将开发和测试新的工艺监测方法。根据以往的经验，该团队预计将大大改善生产Haliade-X型风力涡轮机过程中的环境足迹。据该研究所所长Wolfram Volk教授博士补充说，这一可持续性方面是弗劳恩霍夫公司研究的一个牢固的指导原则。他补充说：”我们的目标是优化模具印刷，以避免成本极高的误印甚至误投，节省粘合剂和活化剂，并改善铸造过程中的机械和热行为。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力涡轮机制造中的环境和成本平衡。”
voxeljet公司市场和销售总监Christian Traeger说：”我们在2019年为通用电气打印的测试模具由几十个单独的零件组成。有了ACC，我们的目标是大幅减少全套零件的打印数量。除此之外，模具还可以在功能和材料消耗方面进行优化。这种优化使得全新的铸件设计成为可能，可以进一步提高涡轮机的效率”。
“虽然场外按需3D打印为小批量的铸造件提供了许多好处，但在现场运行3D打印系统可以充分利用该技术的能力。鉴于对海上风力涡轮机的需求，这将对完成项目进度和高市场要求有很大帮助，”voxeljet公司首席执行官Ingo Ederer博士补充说。”凭借我们富有成效的 “粘合剂喷射 “技术，结合我们在大幅面工业3D打印方面的经验，我们为铸造业的客户提供服务已超过20年。将3D打印带入真正的工业制造领域是我们的使命，因此我们非常高兴能成为这个开创性项目的一部分。”
国际能源署3预计，由于成本下降，政府的支持政策和技术进步，如GE可再生能源公司的Haliade-X海上涡轮机背后的技术进步，到2040年，全球海上风能容量将增加15倍，成为一个1万亿美元的产业。 GE可再生能源公司已被选中为欧洲和美国价值5.7吉瓦的项目提供其Haliade-X涡轮机。 该公司是海上风能工业委员会（OWIC）的成员，并作为其一部分支持各种旨在增加可持续风能生产的倡议。
笔记
- 机舱是风力发电机塔顶的一个外壳单元，包含其机械部件。
- 铸造是一个制造过程，在这个过程中，通常将液体材料倒入一个模具，其中包含一个所需形状的空心腔，然后让其
- 固。凝固的部分也被称为铸件，它被弹出或从模具中打破，以完成这一过程。
- 来源：https://www.iea.org/reports/offshore-wind-outlook-2019
关于GE可再生能源
通用电气可再生能源公司是一个价值160亿美元的企业，结合了可再生能源行业最广泛的投资组合，为我们的客户提供端到端的解决方案，要求可靠和可负担的绿色电力。结合陆上和海上风力、叶片、水力、存储、公用事业规模的太阳能和电网解决方案，以及混合可再生能源和数字服务产品，GE可再生能源已经安装了超过400+千兆瓦的清洁可再生能源，并为全球90%以上的公用事业公司配备了其电网解决方案。通用电气可再生能源公司在80多个国家拥有近40,000名员工，为寻求用廉价、可靠和可持续的绿色电力为世界供电的客户创造价值。
关于弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所 IGCV
弗劳恩霍夫 IGCV 代表以应用为导向的研究，专注于高效工程、网络化生产和智能多材料解决方案。该研究所在制造工艺和材料科学、机器和工艺链以及工厂和企业网络等方面推动创新。一个主要焦点是铸造业的未来情景和主题。我们在该领域的核心能力包括间接增材制造、成型材料、铸造材料、工艺开发、分析和模拟。
为了努力将研究和开发的知识转移到工业应用中，我们近120名科学家为德国工业产生了个性化的解决方案。我们的独特销售主张在于铸造、复合材料和加工技术领域的跨学科解决方案。作为弗劳恩霍夫生产集团–生产技术研究所协会的一部分，我们通过短期、中期和长期的研究项目来支持我们的合作伙伴。因此，我们为确保德国和欧洲的可持续竞争优势做出了贡献。
