General Electric, Voxeljet и Fraunhofer IGCV создадут самый большой 3D-принтер для печати литейных форм

Новую крупноформатную аддитивную струйно-порошковую установку Advanced Casting Cell (ACC) планируется использовать в производстве литейной оснастки для изготовления компонентов ветрогенераторов Haliadе-X диаметром до девяти с половиной метров и массой до шестидесяти тонн.

Прототип Haliadе-X мощностью 12 МВт на испытаниях

Морские ветроэнергетические установки Haliadе-X — гордость корпорации General Electric и самые мощные оффшорные ветрогенераторы в мире. В высоту такие конструкции достигают 248 метров, а чем выше башня, тем выше эффективность ветрогенератора. В случае с Haliadе-X коэффициент использования установленной мощности достигает 64%, тогда как в среднем для ветрогенераторов этот показатель варьируется в пределах 20-40%. Один оборот 220-метрового ротора со 107-метровыми лопастями вырабатывает достаточно энергии для обеспечения среднестатистического частного жилого дома электроэнергией на двое суток. Генераторы Haliadе-X предлагаются в вариантах мощностью 12, 13 или 14 МВт. Последний способен вырабатывать до 74 ГВт в год, снижая объемы выбросов углекислого газа за тот же период примерно на пятьдесят две тысячи тонн.

Изготовление компонентов гигантского ветряка — не менее масштабная задача, которую GE собирается упростить с помощью аддитивных технологий. Корпорация объединила силы с немецким производителем 3D-принтеров Voxeljet AG и Институтом литейного производства, композитов и технологий обработки общества Фраунгофера (Fraunhofer IGCV) с целью разработки новой аддитивной установки для 3D-печати песчаной литейной оснастки. На этом направлении как раз специализируется Voxeljet, уже выпускающая струйно-порошковые 3D-принтеры VX4000 (на иллюстрации ниже) с рабочим объемом в восемь тысяч литров и максимальной длиной построения четыре метра — самые большие аддитивные производственные системы этого типа в мире. Но и этого оказалось мало: новый 3D-принтер будет печатать формы для отливки деталей гондол ветрогенераторов с диаметром конечных изделий до девяти с половиной метров и массой от тридцати до шестидесяти тонн.

«3D-печатные формы привнесут множество преимуществ, включая более высокое качество поверхностей, размерную точность и повторяемость. Кроме того, производство песчаных форм по технологии струйно-порошковой 3D-печати даст экономию времени постобработки и материальных затрат благодаря оптимизации конструкций. Эта беспрецедентная производственная технология изменит правила игры в плане повышения эффективности и позволит локализовать производство в странах с высокими издержками, что является ключевым преимуществом для клиентов, стремящихся максимизировать местное экономическое развитие от использования морских ветроэнергетических установок», — прокомментировал главный инженер по аддитивному дизайну подразделения возобновляемой энергетики корпорации General Electric Хуан Пабло Силия.

«Тестовая форма, которую мы напечатали для GE в 2019 году, состояла из дюжин индивидуальных частей. С помощью ACC мы намереваемся печатать полные комплекты оснастки со значительно меньшим количеством компонентов. Более того, формы можно будет оптимизировать в плане функциональности и расхода материалов, а это позволит создавать совершенно новые дизайны, еще больше повышающие эффективность турбин», — прокомментировал директор по маркетингу и продажам компании Voxeljet Кристиан Трэгер.

Проект получил финансовую поддержку Федерального министерства экономики и энергетики Германии. Работы над опытным образцом начнутся этой осенью, а первые испытания гигантского 3D-принтера планируется провести в первом квартале следующего года.

Как это работает:

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru