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能源环境新闻

美国能源部投资百万美元研发3D打印风力发电机

星之球科技 来源:3D虎2016-01-31 我要评论(0 )   

去年8月,美国总统奥巴马和环境保护署宣布了一项新的清洁电源计划。这项计划的基本目标是减少对煤和石油等高碳能源的依赖,转向更加环保的可再生能源,如风能和太阳能等...

       去年8月,美国总统奥巴马和环境保护署宣布了一项新的清洁电源计划。这项计划的基本目标是减少对煤和石油等高碳能源的依赖,转向更加环保的可再生能源,如风能和太阳能等。目前美国风能正在蓬勃发展,为全美1750万家庭提供能源供应。最重要的是,风力发电的电价仅为2.35美分/千瓦时,比美国许多地方电力批发市场的平均价格都便宜。
 
 
  正是看到了这一点,近日,美国能源部宣布了一项计划将投入巨资来借助3D打印技术将风力发电机的叶片制造成本再降低5%。据能源效率和可再生能源办公室的风能、水能技术总监Jose Zayas称,这5%成本的节省意味着每年可以多制造1.3万个叶片,总体上意味着7500万美元的节约。
 
  为了推动这个计划,该机构承诺将投资100万美元,其目标是在2016年中期以前开发出一个使用3D打印技术制造的展示叶片。需要强调的是,他们希望整个叶片都用3D打印技术制造完成。
 
  能源效率和可再生能源办公室助理主任David Danielson称:“在过去,3D打印是很很有意思,但它的速度太慢了,只适合制造巴掌大的部件。而现在我们希望能够将3D打印的部件扩展到40英尺那么大。”
 
  当然了,美国能源部提出3D打印大尺寸对象的这个计划是很有底气的,因为他得到了两家在这一领域非常有经验的合作伙伴的支持。其中之一就是橡树岭国家实验室(ORNL),它是美国能源部下属最大的一家国家实验室,在不久前该实验室已经使用3D打印技术创建了依靠太阳能或天然气来发电的住宅和汽车。
 
       
 
  另一个伙伴则是 Sandia国家实验室,这家机构自成立60多年来一直在为美国提供与国家安全问题相关的科技解决方案。该实验室甚至还曾经发明过增材制造技术——激光直接成型 (LENS),这是一种能够打印复杂金属部件的粉末3D打印工艺;还有Robocasting,这是一个通过加压针使陶瓷浆料注浆成型成为三维部件,然后在窑炉里烧制硬化。
 
  在这两家机构的协助下,美国能源部希望能够使用3D打印技术使当前的制造方法更有效率,进而实现成本节约。事实上,当前用来制造叶片的模具成本高达1000万美元,但是每个模具只能制造大约1000个叶片。更加麻烦的是,由于风能技术的发展速度很快,这些叶片常常会在到达其使用寿命之前就已经过时了,进一步推高了制造成本。
 
 
传统工艺制作的涡轮模具
 
  据了解,这种模具是用复合材料和钢结合制造的。不过目前尚不清楚将来美国能源部会使用什么样的3D打印工艺来制造风力发电机叶片。就让我们拭目以待吧。

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激光技术3D打印

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