雷尼紹通過(guò)金屬3D打印技術(shù)制造海洋渦輪零件

來(lái)源：未知大陸

英國(guó)工程公司和金屬3D打印機(jī)制造商雷尼紹（Renishaw）宣布與加拿大新斯科舍省社區(qū)學(xué)院（NSCC）合作使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)兩個(gè)海洋渦輪機(jī)零件。這些組件是為專門設(shè)計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)公司Biome Renewables制造的。

雷尼紹采用金屬增材制造技術(shù)，幫助制造了PowerCone改造件，該改造件旨在與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)，并采用彎曲螺旋槳以減少阻力。金屬增材制造的優(yōu)勢(shì)意味著與傳統(tǒng)技術(shù)相比，零件的生產(chǎn)成本降低了80％。此外，兩個(gè)渦輪機(jī)組件總共需要兩個(gè)月的開(kāi)發(fā)時(shí)間：“雷尼紹加拿大3D打印業(yè)務(wù)經(jīng)理Mark Kirby解釋說(shuō)：“增材制造使我們能夠在兩個(gè)月內(nèi)生產(chǎn)出最終零件，這是傳統(tǒng)方法無(wú)法想象的。

“海洋渦輪機(jī)項(xiàng)目不僅為我們提供了許多與加拿大客戶的合作機(jī)會(huì)，對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是一種機(jī)會(huì)，使我們可以看到金屬可以提高可再生資源的效率。”

渦輪零件從金屬3D打印機(jī)上取下

Biome Renewables尋求金屬3D打印幫助
成立于2015年的Biome Renewables旨在利用仿生設(shè)計(jì)理念，為全球可再生能源問(wèn)題創(chuàng)建解決方案。該公司是PowerCone的發(fā)明者，其產(chǎn)品是風(fēng)力渦輪機(jī)的改造，可以將進(jìn)入的風(fēng)引導(dǎo)到葉片上，以解決根部泄漏問(wèn)題，該問(wèn)題將潛在的動(dòng)力從葉片中吸走并產(chǎn)生湍流。 PowerCone解決了根漏的問(wèn)題，從而提高了功率，據(jù)說(shuō)可以使每年的能源產(chǎn)量增加多達(dá)13％。

Biome Renewables也決定開(kāi)始設(shè)計(jì)潮汐能解決方案。因此，該公司向NSCC求助，因?yàn)樵搶W(xué)院專門研究海洋技術(shù)，并設(shè)有一個(gè)工程研究機(jī)構(gòu)，為不同行業(yè)建造原型。 Biome Renewables了解到，為了使其風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)計(jì)適應(yīng)潮汐環(huán)境，它必須替換當(dāng)前使用的塑料材料。因此，該公司選擇利用金屬增材制造以使其海洋渦輪零件更堅(jiān)固。

Biome Renewables向雷尼紹尋求使用金屬增材制造的技術(shù)幫助。雷尼紹擁有該技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，Biome Renewables希望從中學(xué)習(xí)更多有關(guān)制造渦輪機(jī)的知識(shí)。這家英國(guó)工程公司在金屬3D打印方面的專業(yè)知識(shí)已被運(yùn)用到許多不同的應(yīng)用中。例如，雷尼紹（Renishaw）最近宣布了一項(xiàng)醫(yī)學(xué)研究的里程碑，該研究旨在幫助患有帕金森氏病的患者。這項(xiàng)研究著眼于獲得專利的使用3D打印鈦合金的實(shí)質(zhì)內(nèi)藥物輸送裝置。 2020年初，雷尼紹還與跨國(guó)航空航天公司BAE Systems簽署了諒解備忘錄，以改善戰(zhàn)斗機(jī)系統(tǒng)的制造工藝。此外，該公司的RenAM 500M 3D打印機(jī)還用于通過(guò)生產(chǎn)金屬原型和最終用途零件來(lái)幫助英國(guó)自行車隊(duì)開(kāi)發(fā)新的履帶車。

帶有金屬3D打印部件的海洋渦輪機(jī)

將渦輪機(jī)生產(chǎn)成本降低80％
經(jīng)Biome Renewables聯(lián)系后，雷尼紹（Renishaw）協(xié)助使用金屬增材制造為他們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)零件。第一個(gè)是用于海洋渦輪機(jī)的PowerCone改造零件，第二個(gè)是一組螺旋設(shè)計(jì)的螺旋槳，以減少葉片在水中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力。這些零件由Biome Renewables最初用來(lái)制造原型渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)已在北愛(ài)爾蘭的Strangford Loch進(jìn)行了測(cè)試。然后將PowerCone和螺旋槳葉片都添加到現(xiàn)有渦輪機(jī)中，以進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。使用金屬3D打印修改后，測(cè)試表明，當(dāng)渦輪機(jī)浸入水中時(shí)，它可以在各種潮汐速度下產(chǎn)生可觀水平的功率。

“潮汐能渦輪機(jī)是眾多不斷增長(zhǎng)的可再生能源市場(chǎng)之一，參與這樣的項(xiàng)目真的很令人興奮，”柯比繼續(xù)說(shuō)道。 “雖然人們通常認(rèn)為金屬增材制造是一項(xiàng)昂貴的業(yè)務(wù)，但這項(xiàng)技術(shù)使Biome可以將制造渦輪機(jī)的成本降低80％。我們期待著開(kāi)展更多類似這樣的項(xiàng)目，并期待其他公司從金屬增材制造中受益�！�

3D打印混凝土初創(chuàng)公司RCAM Technologies和IT服務(wù)提供商Accucode，Inc也正在探索風(fēng)力渦輪機(jī)領(lǐng)域的3D打印。兩家公司正在共同開(kāi)發(fā)支持海上風(fēng)力渦輪機(jī)的大型3D打印混凝土結(jié)構(gòu)。