金属3D打印机制造海洋涡轮机零件

英国工程公司和金属3D打印机厂家雷尼绍（Renishaw）宣布与加拿大新斯科舍省社区学院（NSCC）合作使用增材制造技术生产两个海洋涡轮机零件。这些组件是为专门设计风力涡轮机的工业设计公司Biome Renewables制造的。

雷尼绍采用金属增材制造技术，帮助制造了PowerCone改造件，该改造件旨在与涡轮机转子共同旋转，并使用弯曲的螺旋桨来减少阻力。金属增材制造的优势意味着与传统技术相比，零件的生产成本降低了80％。此外，两个涡轮机组件总共需要两个月的开发时间：“雷尼绍加拿大加成制造业务经理Mark Kirby解释说：“增材制造使我们能够在两个月内生产出最终零件，这是传统方法无法想象的。

“海洋涡轮机项目不仅是我们与众多加拿大客户之一合作的绝佳机会，而且是我们了解金属增材制造如何提高可再生能源效率的机会。”

涡轮零件从金属AM系统上取下。图片来自雷尼绍。
Biome Renewables寻求金属3D打印机帮助

成立于2015年的Biome Renewables旨在利用仿生设计理念，为全球可再生能源问题创建解决方案。该公司是PowerCone的发明者，该产品是风力涡轮机的改造，可以将进入的风引导到叶片上，以解决根部泄漏问题，该问题将潜在的动力从叶片中吸走并产生湍流。PowerCone解决了根漏的问题，从而提高了功率，据说可以使每年的能源产量增加多达13％。

Biome Renewables也决定开始设计潮汐能解决方案。因此，该公司向NSCC求助，因为该学院专门研究海洋技术，并设有一个工程研究机构，为不同行业建造原型。Biome Renewables了解到，为了使其风力涡轮机设计适应潮汐环境，它必须替换当前使用的塑料材料。因此，该公司选择利用金属增材制造以使其海洋涡轮零件更坚固。

Biome Renewables向雷尼绍寻求使用金属增材制造的技术帮助。3D打印机厂家雷尼绍拥有该技术方面的专业知识，Biome Renewables希望从中学习更多有关制造涡轮机的知识。这家英国工程公司在金属3D打印方面的专业知识已被用于许多不同的应用中。例如，雷尼绍（Renishaw）最近宣布了一项医学研究的里程碑，该研究旨在帮助患有帕金森氏病的患者。这项研究着眼于获得专利的使用3D打印钛合金的实质内药物输送装置。2020年初，雷尼绍还与跨国航空航天公司BAE Systems签署了谅解备忘录，以改善战斗机系统的制造工艺。此外，公司的RenAM 500M 3D打印机用于通过生产金属原型和最终用途零件来帮助英国自行车队开发新的履带车。


带有金属3D打印部件的海洋涡轮机。图片来自雷尼绍。
将涡轮机生产成本降低80％

在受到Biome Renewables的联系后，雷尼绍（Renishaw）协助使用金属增材制造为该公司设计了两个零件。第一个是用于海洋涡轮机的PowerCone改造零件，第二个是一组螺旋设计的螺旋桨，以减少叶片在水中转动时的阻力。这些零件由Biome Renewables最初用来制造原型涡轮机，该涡轮机已在北爱尔兰的Strangford Loch进行了测试。然后将PowerCone和螺旋桨叶片都添加到现有涡轮机中，以进行进一步测试。使用金属3D打印修改后，测试表明，当涡轮机浸入水中时，它可以在各种潮汐速度下产生可观水平的功率。

“潮汐能涡轮机是众多不断增长的可再生能源市场之一，参与这样的项目真的很令人兴奋，”柯比继续说道。“虽然人们通常认为金属增材制造是一项昂贵的业务，但这项技术使Biome可以将制造涡轮机的成本降低80％。我们期待着开展更多类似这样的项目，并期待其他公司如何从金属增材制造中受益。”

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