GE & Co phát triển máy in 3D lớn nhất thế giới cho ứng dụng gió ngoài khơi
GE, Fraunhofer IGCV và voxeljet AG đã hợp tác nghiên cứu để phát triển máy in 3D lớn nhất thế giới cho các ứng dụng gió ngoài khơi nhằm hợp lý hóa việc sản xuất các thành phần chính của tuabin gió ngoài khơi Haliade-X của GE.
Các đối tác dự kiến sẽ khởi động dự án trong quý 3 năm 2021 với các thử nghiệm máy in ban đầu bắt đầu từ quý 1 năm 2022.
Dự án liên quan đến việc phát triển một máy in 3D Advance Casting Cell (ACC) khổ lớn mới có khả năng sản xuất khuôn cát để đúc các bộ phận kim loại rất phức tạp với các hình dạng và kích thước khác nhau tạo nên một nacelle tuabin gió ngoài khơi.
Quy trình in 3D mô-đun, dựa trên công nghệ “Binder-Jetting” cốt lõi của voxeljet, có thể được định cấu hình để in khuôn cho vật đúc có đường kính lên đến 9,5 mét và nặng hơn 60 tấn, giảm thời gian sản xuất mẫu và khuôn này từ mười tuần trở lên đến chỉ hai tuần.
Viện công nghệ đúc, composite và xử lý Fraunhofer IGCV chịu trách nhiệm về các vấn đề công nghệ đúc và vật liệu cũng như giám sát quy trình kỹ thuật số.
“Khuôn in 3D sẽ mang lại nhiều lợi ích bao gồm cải thiện chất lượng đúc thông qua cải thiện độ hoàn thiện bề mặt, độ chính xác và tính nhất quán của bộ phận. Hơn nữa, khuôn phun chất kết dính cát hoặc khuôn phụ gia giúp tiết kiệm chi phí bằng cách giảm thời gian gia công và các chi phí vật liệu khác do thiết kế được tối ưu hóa. Công nghệ sản xuất chưa từng có này sẽ là yếu tố thay đổi cuộc chơi về hiệu quả sản xuất cho phép sản xuất nội địa hóa ở các quốc gia có chi phí cao, một lợi ích chính cho khách hàng của chúng tôi muốn tối đa hóa lợi ích phát triển kinh tế địa phương của gió ngoài khơi ”, Juan Pablo Cilia, Kỹ sư thiết kế phụ gia cao cấp tại GE cho biết Năng lượng tái tạo.
Việc sử dụng máy in 3D, được Bộ Kinh tế và Năng lượng Liên bang Đức hỗ trợ phát triển, cũng dự kiến sẽ giảm lượng khí thải carbon của sản phẩm bằng cách loại bỏ nhu cầu vận chuyển các bộ phận lớn từ địa điểm sản xuất trung tâm.
Nhóm nghiên cứu cũng kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể tác động môi trường của các quy trình liên quan đến sản xuất tuabin gió loại Haliade-X.
“Chúng tôi mong muốn tối ưu hóa việc in khuôn để tránh in sai hoặc thậm chí in sai cực kỳ tốn kém, để tiết kiệm chất kết dính và chất hoạt hóa, đồng thời cải thiện hành vi cơ học và nhiệt trong quá trình đúc. Bằng cách phát triển một quy trình bảo tồn tài nguyên nhiều nhất có thể, chúng tôi muốn giúp cải thiện cân bằng môi trường và chi phí trong sản xuất tuabin gió ”, GS.TS Wolfram Volk, Giám đốc Viện Fraunhofer-Gesellschaft cho biết.
Tua bin gió ngoài khơi Haliade-X của GE Renewable Energy đã được chọn cho một số dự án, bao gồm cả dự án sẽ trở thành trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới, Dogger Bank Wind Farm ở Vương quốc Anh. Tại đó, Haliade-X 13 MW sẽ cung cấp năng lượng cho hai giai đoạn đầu của dự án, trong khi Haliade-X 14 MW đã được chọn làm công nghệ ưu tiên cho giai đoạn thứ ba và cuối cùng của trang trại điện gió ngoài khơi 3,6 GW.
Vào tháng 12 năm 2020, công ty bắt đầu mở rộng nhà máy sản xuất nacelle tuabin gió ở Montoir-de-Bretagne ở Pháp để đáp ứng việc lắp ráp nacell cho tuabin gió ngoài khơi Haliade-X.
