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AMO利用3D打印技术开发风力涡轮叶片

本文摘要:在温室效应日益加剧的当下,人类比以往任何时候都更为渴求清洁能源——风能、水电和太阳能等。但是成本问题一直是推开在人们面前的众多障碍,为此,隶属于美国能源部的先进设备生产办公室(AMO)改向了3D打印机技术以增加风力涡轮机的开发成本。由于风力涡轮叶片的长度以致于多达40英尺,AMO为此想再行分为6英尺宽的部件分别3D打印机出来,然后组合成称之为模具,使其可以铸铁出有原始的叶片。

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在温室效应日益加剧的当下,人类比以往任何时候都更为渴求清洁能源——风能、水电和太阳能等。但是成本问题一直是推开在人们面前的众多障碍,为此,隶属于美国能源部的先进设备生产办公室(AMO)改向了3D打印机技术以增加风力涡轮机的开发成本。由于风力涡轮叶片的长度以致于多达40英尺,AMO为此想再行分为6英尺宽的部件分别3D打印机出来,然后组合成称之为模具,使其可以铸铁出有原始的叶片。

  具体来说,这个巨型的3D打印机风电叶片模具是由风电水电技术办公室(WWPTO)、美国橡树岭国家实验室(ORNL)、美国桑迪亚国家实验室(SNL)和企业合作伙伴TPIComposites联合合作开发的,并企图将一种全新、洗手的制作方法带来风电产业。据理解,这个项目正好在2016年6月15日的世界风能日已完成。

  当然你可能会问:这种3D打印机的风电叶片模具有什么益处呢?据AMO团队说明说道,这个项目引进3D打印机技术是为了减少原型和生产下一代风力涡轮机所需的成本和能源。“我们可以通过生产清洁能源技术提升我们国家的竞争力。3D打印机技术的优势在于它需要增加浪费、延长生产周期,并为设计带给更好的灵活性。

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而且随着技术的发展,3D打印机系统的能力也大大提高。”他们指出。  不过,像这种极大的涡轮叶片某种程度必须超大的3D打印机,幸运地的是ORNL的生产样板中心(MDF)获取了大幅面增材生产(BAAM)3D打印机。

这款3D打印机比市场上大多数的工业3D打印机速度快500到1000倍,它的打印机尺寸也是其它竞争对手的数倍以上。在这里,打印机尺寸是非常最重要的,因为一个原始的研究叶片就脚有42英尺宽(约合13米)。  如此宽的叶片,即使是BAAM3D打印机也无法一次打印机出来。为此,研发团队做到了一下变通。

首先,研究人员研发出有了该研究叶片的一个CAD模型,这个模型基本上是一个典型的叶片设计,可以被倒入模子里的那种;然后人们将其拆分成割可3D打印机的部分,并再加组装孔和冷却空气管道系统的设计。最后这些部件被分别以6英寸左右的大小3D打印机了出来。  一旦已完成了这些工作,他们不会在叶片上面覆盖面积一层玻璃纤维层压板,并展开平滑处置。

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“每个模具段都被加装在一个框架上,并配有一个热空气鼓风机、温度控制器和热电偶。这个创意的空气冷却技术可以节省能源,并避免了用人工铺设映射模具的电热丝这一十分困难的步骤。而且,这种空气鼓风机在以后的模具中也可以再度用于。

”AMO的研究人员说道。  一旦装配已完成,这极大的3D打印机模具就具备十分平坦、平滑的表面,而且具备气密性,非常适合铸风力叶片——而且比传统的风力叶片低廉得多。据研究人员们称之为,他们的几个研究叶片都是用这个3D打印机的模具生产的。


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