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UMaine授予280万美元用于加速AM风叶片的开发

具有生物基的添加剂制造,100%用木材加固的100%可回收原料可以将施工时间减少六个月,降低成本25-50%
#生物材料#windblades.

渲染的一个ASCC 3d打印风叶片模具段。

3d打印风叶片模具部分的渲染,将作为ASCC的研究工作的一部分,通过增材制造加速风叶片的开发。图片来源:缅因ASCC

On Jan. 28, the University of Maine Advanced Structures and Composites Center (UMaine ASCC, Orono, Maine, U.S.) was awarded $2.8 million from the U.S. Department of Energy (DOE), Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE) to develop a rapid, low-cost additive manufacturing (AM) solution for fabricating large, segmented wind blade molds. Further, the UMaine Composites Center will be collaborating on a $4 million award to橡树岭国家实验室(ornl,橡树岭,tenn。,美国)以在风叶片中施加连续增强纤维的机器人沉积。

目前,大型风刀片技术的创新是一种昂贵且耗时的过程。模具和用于大型刀片的工具可以花费1000万美元,并且根据UMAINE的说法,上市时间通常为16-20个月,扼杀创新。

“缅因大学在增材制造和风能技术方面仍处于领先地位,这笔资金将利用研究人员在这两个领域的专业知识,”参议员苏珊·柯林斯和安格斯·金说1月28日奖励公告。“我们很高兴能源部继续投资缅因大学的尖端研究,并优先推进本州的清洁能源经济和创造高薪就业机会。”

大型风刀片模具将在印刷的3D上被认为是位于Umaine Composites Center的世界上最大的聚合物3D打印机。模具开发将纳入大学的纳米和微纤维素增强热塑性复合材料,该热塑性复合材料加强了木材,据说承诺与铝相似的机械性能。Umaine团队估计,新的刀片开发成本可以减少25%至50%,并加速至少6个月。使用这些材料生产的模具,将稍后再利用。

拟议研究的结果是将模具生产转变为适用于更快速和更具成本效益的大型风力涡轮机叶片开发的关键推动力

此外,使用生物基材料将提供更低的制造成本。原料的成本可以减少到每磅2美元,而使用碳纤维增强ABS热塑性原料的每磅5美元,这是一种广泛用于大型3D印刷的材料。

这些模具还将采用ORNL开发的一种新技术,采用3d打印加热元件。UMaine说,模具表面温度的控制是模具制造的关键要求,新的ORNL技术使加热元件的自动沉积成为可能,减少了模具制造时间和成本。

“橡树岭国家实验室将适用于加油制造,碳纤维技术和材料科学的专业知识,推进风能应用中的3D印刷的使用,”艾尔斯的能源科技临时助理实验室主任奥诺尔的辛太阳说。“我们期待与Umaine合作,优化这些清洁能源技术,使环境受益,提高经济。”

拟议研究的结果是将模具生产转化为适用于更快速和更具成本效益的大型风力涡轮机叶片开发的关键推动者。TPI复合材料(亚利桑那州斯科茨代尔。西门子Gamesa (SGRE, Zamudio, Spain)与缅因复合材料中心(UMaine Composites Center)合作开展该项目。Ingersoll机床(罗克福德,生病。,美国)和Techmer Pm(克林顿,Tenn。,美国)也是合作的,提供扩大设备和原料生产的能力。

UMaine复合材料中心的研究人员包括Dagher, James Anderson, John Arimond和Doug Gardner。

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