Sandia National Laboratories zdobyła nagrodę za pracę nad drukowaniem 3D za pomocą ostrzy turbin wiatrowych

Korzystając z druku 3D, Sandia i partnerzy zdołali zmniejszyć ten czas do zaledwie trzech miesięcy. Tradycyjne wytwarzanie form jest procesem składającym się z trzech etapów, polegającym na wykonaniu wstępnego prototypu ostrza, odlewaniu formy tego ostrza, a następnie wykorzystaniu formy do stworzenia ostatecznego prototypu. Sandia i partnerzy całkowicie wyeliminowali pierwszy krok, tworząc formę bezpośrednio z cyfrowego projektu. Demonstrację przeprowadzono przy użyciu stosunkowo małego 13-metrowego ostrza, ale technologia może być potencjalnie stosowana w większych skalach, pozwalając projektantom na podejmowanie większego ryzyka dzięki eksperymentalnym projektom i przyspieszeniu postępu w branży turbin wiatrowych.

"Te dwie zasługujące na współpracę projekty dobrze pasują do misji Sandii" - powiedział Jackie Kerby Moore, kierownik ds. Technologii i rozwoju gospodarczego oraz przedstawiciel Sandii w konsorcjum. "Wzmacniają bezpieczeństwo energetyczne i odporność naszego kraju poprzez obniżenie kosztów technologii energetycznych."

Sandia przeprowadziła projekt ostrza turbiny wiatrowej, w tym ocenę wykonalności zastosowania produkcji dodatków. TPI przeprowadziła konsultacje w sprawie parametrów mechanicznych i przeprowadziła projekt konstrukcyjny oraz geometrię CAD wymaganą do formowania ostrza. ORNL 3D wydrukowało formę w kilku sekcjach w ciągu zaledwie dwóch tygodni, a ostateczny montaż i produkcję tarczy odbył się w TPI.

"Dział wiatru w Sandia ma doświadczenie w projektowaniu ostrzy, ale nasze grupa nie działa z produkcją dodatków. Projekt ten był okazją do połączenia doświadczenia dwóch laboratoriów i doradcy branżowego, który mógłby natychmiast przekazać tę wiedzę do sektora prywatnego "- powiedział Josh Paquette, badacz z Sandii.

Materiały do ​​druku 3D nie oferują jeszcze siły i Wytrzymałość na zmęczenie wymagana do bezpośredniego wytwarzania końcowych łopat turbin wiatrowych, więc na razie pozostanie technologią prototypowania. Wraz z rozwojem materiałów i procesów, może się to zmienić.

"Formy związane z badaniami powstają tylko w celu wyprodukowania kilku ostrzy, próbując różnych kształtów w procesie prototypowania" - powiedziała Paquette. "Nowy proces pozwala nam szybko zmieniać kształty i projekty na komputerze, a następnie przesłać je do drukarki, aby wydrukować formę." CD3D .

Według opublikowanego właśnie raportu rocznego rynku amerykańskiego Amerykańskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej w 2017 roku, innowacje w branży wiatrowej zmniejszyły koszty o 67 procent od 2009 roku, pozwalając na więcejPowszechne stosowanie nawet w miejscach o słabym wietrze. Te innowacje obejmują wyższe turbiny z większymi średnicami obrotowymi, które pozwalają farmom wiatrowym czerpać znacznie więcej energii wiatrowej. Wraz z wycofywaniem federalnych subsydiów do produkcji energii wiatrowej, coraz ważniejsze staje się wykorzystanie technologii do zwiększenia wysiłków producentów.

"Drukowanie trójwymiarowe pozwoli im eksperymentować z kolejnymi iteracjami łopatek, prowadząc do wyższej -przeprowadzanie turbin wiatrowych, które pochłaniają więcej energii wiatrowej ", powiedziała Paquette. "W ostatecznym rozrachunku chcemy obniżyć koszty energii wiatrowej, aby zwiększyć wdrażanie tej technologii."