桑迪亚首款3D打印风力涡轮叶片模具荣获国家科技重大奖
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- 2018-06-04 08:38:53
我们之前曾报道过能源部主要研发设施之一桑迪亚国家实验室开创性的3D打印工作。桑迪亚一直致力于改善能源技术,特别关注可持续性,而3D打印已成为关键焦点。去年探索了3D打印的太阳能电池板,实验室一直在研究3D打印的风力涡轮机。桑迪亚最近赢得了技术转让联邦实验室联盟的2018年国家技术焦点奖,用于开发由3D打印模具制造的第一台风力涡轮机叶片。
风能是可持续性和可靠性方面最有前途的资源之一,但所使用的风机技术仍不完善。平均涡轮叶片的大小意味着测试和原型设计可能过于昂贵和耗时。与传统铸造方法相比,3D打印可以解决这个问题,因为它具有改进的设计灵活性和生产速度。
3D打印在线平台3D工场(www.3Dworks.cn)了解到,为了制造涡轮叶片,桑迪亚与3D打印领域的领导者橡树岭国家实验室以及全美最大的风力涡轮机叶片独立制造商TPI Composites合作。桑迪亚研究员 Josh Paquette 表示:“ 桑迪亚的风能部门在设计叶片方面拥有丰富的经验,但我们的团队无法使用增材制造 。” “这个项目是结合两个实验室的专业知识和行业顾问的机会,可以立即将这些知识带入私营部门。”
使用3D打印技术可以大大缩短新涡轮叶片的原型设计阶段。用于制造模具的传统方法非常耗时且耗费劳动力,并且每个新的模型原型将需要大约16个月的时间才能完成,然后叶片最终可以建成并在其上进行测试。3D打印模具将这一次缩短到仅仅三个月。
由桑迪亚和合作伙伴制造的风力发电机组相对较小,长13米(42.6英尺)。桑迪亚领导了生产叶片的设计阶段,其中包括评估使用增材制造的可行性。咨询了TPI有关机械参数的信息,并执行了成功模制叶片所需的结构CAD设计。ORNL然后在短短的两周内在几个部分打印出模具。刀片本身的最终组装和制造是在TPI进行的。
3D打印在线平台3D工场(www.3Dworks.cn)了解到,该协作式数字方法使总生产时间缩短一年多。在未来,这将导致成本的降低,并为工程师创造更多自由设计和更广泛地测试他们的想法的机会。现在可以采取的风险类型将允许更多的创新和更多潜在的能源效率改进。