GE集團(tuán)可再生能源部門正在努力推動(dòng)3D打印技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用。其最新的開發(fā)案例是幾周前,GE可再生能源部門在西班牙的一家鑄造廠成功地為Haliade-X海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組3D打印了一套用于55%風(fēng)電葉片縮比模型生產(chǎn)的模具!與傳統(tǒng)方法相比,該模具大幅縮短了從概念到成品的周期,同時(shí)降低了模具成本!
除了這個(gè)案例,去年GE的可再生能源部門還交付了迄今為止最大的2.5 MW風(fēng)機(jī)輪轂的3D打印模型。該模型直接交付給GE的彭薩科拉工廠,用于對(duì)某些關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。
據(jù)了解,3D打印技術(shù)將從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到完成部件制造的時(shí)間縮短了大約5個(gè)月,同時(shí),降低了工藝成本,最終降低了平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)。
從傳統(tǒng)的風(fēng)電葉片制造工藝來(lái)看,樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型法(RTM)是該領(lǐng)域最新開發(fā)的工藝。該工藝將纖維預(yù)成型體置于模腔中,然后注入樹脂,加溫加壓成型。RTM是目前世界上公認(rèn)的低成本制造方法,發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。
要獲得優(yōu)化的葉片幾何形狀,除了材料技術(shù),模具也是關(guān)鍵。在這方面,美國(guó)先進(jìn)制造國(guó)家項(xiàng)目辦公室(AMO)與橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室下設(shè)的風(fēng)能水能技術(shù)辦公室(WWPTO)合作,于2016年通過(guò)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的大型增材制造(BAAM)系統(tǒng)開發(fā)出大尺寸的風(fēng)電葉片模具。
葉片模具長(zhǎng)達(dá)13米,被分割成適合3D打印的尺寸,并設(shè)計(jì)了完整的裝配孔和內(nèi)部輕量化結(jié)構(gòu)。隨后,在BAAM系統(tǒng)完成3D打印。
3D打印工作完成后,模具表面覆蓋一層玻璃纖維層壓板以獲得光滑表面。隨后模具完成組裝,并安裝在框架上。該技術(shù)開創(chuàng)了采用3D打印法降低中等長(zhǎng)度葉片模具成本的先河。
由此可見,由高新技術(shù)主導(dǎo)的風(fēng)電降本增效在葉片設(shè)計(jì)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)均有很大的發(fā)展空間,風(fēng)能成本低于煤炭指日可待!