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混合3D打印及其在风能中的应用

图片来源:创意图标样式/Shutterstock.com

混合三维(3D)打印技术为用户提供了广泛的优势,这些优势已证明可以解决传统3D打印过程以前存在的任何限制。作为一种结合添加剂制造(AM)和减法制造(SM)原理的技术,混合3D打印特别有用,因为它能够利用各种材料,同时保持出色的强度和在印刷产品中的特性欧洲杯足球竞彩与先前使用的AM或SM方法相比1。在风能部门内,杂种3D印刷材料(例如涡轮叶片)已显示出表现出改善的性能和结构特性。欧洲杯足球竞彩

应对风能部门的挑战

作为一种干净,可再生能源的来源,风能是典型的风力涡轮机由一个高塔,一个3叶片转子和一个用于存储所有发电机和所需的电气转换设备的房屋单元的Nacelle组成。2020欧洲杯下注官网与生产风能涡轮机相关的最大缺点之一以及所有涉及的组件涉及与这些生产过程相关的劳动密集型性质和高成本。此外,制造商还有兴趣开发出表现出理想性能速率的风力涡轮机叶片,同时减少了与这些结构在操作过程中相关的噪声量。

为了解决这些问题,已显示混合3D打印材料可以使可变的材料密度在风力涡轮刀片中的不同点存在。欧洲杯足球竞彩由于叶片内的这些密度差异,可以减少结构的总体重量,同时提高叶片结构完整性的整体强度。风力涡轮机刀片混合动力材料的一些设计选项包括:欧洲杯足球竞彩

  • HM玻璃根
    • 玻璃舷外
  • 碳根
    • 玻璃或织物舷外
  • 金属基质复合根
    • 玻璃或织物舷外2

增加风力涡轮机的大小和生产

Hybrid 3D打印不仅可以增加风力涡轮叶片的总体强度,因此其设计组件的改进,而且还可以增加这些结构的整体尺寸,从而在过程中获得更大的能量吸收。为此,一群由政府和行业人员组成的研究人员都利用这项技术开发了风力涡轮机叶片模具,该模具有望提高刀片设计生产的速度,同时也大大降低了与开发这些较大刀片相关的成本和时间模具。

通过使用位于田纳西州Oak Ridge国家实验室的制造示范设施中的大区域添加剂机器(BAAM),这些研究人员能够开发出能够打印最多10倍大约10倍的组件的系统比传统3D打印机生产的产品。此外,BAAM还以比其他工业添加剂制造机快1000倍的速度显示了3D打印。

BAAM生产过程始于研究人员通过计算机软件设计特定的刀片模具,然后将其提供给BAAM,以打印由碳纤维复合材料颗粒组成的模具。一旦Baam融化了颗粒,就会使用打印喷嘴将碳材料作为基于计算机设计的层排出。在每个层长度约为1.8米的情况下,估计每个模具段都需要大约8小时才能完全打印3。印刷模具后,将一层玻璃纤维层压到其表面上,并最终修剪成刀片的光滑层。通过减少制造时间的35%,风能组件的快速生产速率可以在改善许多不同部门的风能利用方面发挥重要作用3

参考

  1. “航空航天行业中的混合3D印刷”
  2. “ 3D打印有望在风力涡轮机业爆炸”- 3ders.org
  3. “通过3D打印转换赢得涡轮刀片模具制造”- 美国能源效率和可再生能源办公室

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Benedette Cuffari

写的

Benedette Cuffari

在2016年与两名西班牙语和化学的未成年人完成毒理学理学学士学位后欧洲杯线上买球,贝内内特继续学习,于2018年5月完成了她的毒理学理学硕士学位。抗癌治疗中使用的两种氮芥末烷基化剂。

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    Cuffari,贝内内特。“混合3D打印及其在风能中的应用”。azom。2023年2月18日。

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    Cuffari,贝内内特。2020。混合3D打印及其在风能中的应用。Azom,2023年2月18日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=17007。

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