Ostvariti složenu unutarnju strukturu, poboljšati čvrstoću oštrice i laganu razinu
Tradicionalne lopatice vjetroagregata često su izrađene od složenih materijala od staklenih vlakana ili ugljičnih vlakana, s relativno jednostavnim unutarnjim strukturama, obično čvrstim ili jednostavnim šupljim strukturama. Iako ova struktura može udovoljiti osnovnim zahtjevima snage, postoje određena ograničenja u potrazi za većom učinkovitošću i duljim radnim vijekom. Metalna tehnologija 3D ispisa temelji se na principu sloja slaganjem sloja, koji lako može izraditi komponente noža sa složenim unutarnjim strukturama.
Uzimanje korijenskog područja povezivanja oštrice kao primjer, ovo područje mora izdržati ogromni okretni moment i opterećenje, a tradicionalni dizajn teško je postići lagan, a pritom osigurava snagu. Kroz metalni 3D ispis mogu se oblikovati spojeve komponenti s unutarnjim rešetkima. Struktura rešetke sastoji se od niza međusobno povezanih šipki, koje imaju karakteristike visoke čvrstoće i male gustoće. Kad se podvrgne opterećenju, struktura rešetke može ravnomjerno rasporediti stres i poboljšati otpornost na zamor komponenti. Istodobno, zbog velikog broja praznina unutar, težina se uvelike smanjuje, što pomaže u smanjenju ukupne težine lopatica, smanjenju opterećenja na tornju i prijenosnom sustavu i na taj način poboljšava radnu učinkovitost i stabilnost cijele vjetroagregate.
Pored toga, metalni 3D ispis također može postići dizajn složenih unutarnjih kanala u glavnom tijelu oštrice. Ovi se kanali mogu koristiti za raspoređivanje sustava hlađenja ili osjetljivih krugova. U okruženjima s visokim temperaturama, sustav za hlađenje može prevoziti medij za hlađenje kroz unutarnje kanale, smanjiti temperaturu lopatica, spriječiti degradaciju performansi materijala zbog pregrijavanja i proširiti radni vijek lopatica. Osjetni krug može nadzirati naprezanje, naprezanje, temperaturu i druge parametre oštrice u stvarnom vremenu, pružajući podršku podataka za upravljanje zdravljem i održavanje oštrice, dodatno poboljšavajući pouzdanost i sigurnost oštrice.
Optimizirajte površinsku strukturu oštrice za poboljšanje učinkovitosti hvatanja energije vjetra
Površinska struktura lopatica ima značajan utjecaj na učinkovitost energije vjetra. Tradicionalni proizvodni procesi suočavaju se s određenim poteškoćama u obradi površinske strukture lopatica, što otežava postizanje finih i složenih površinskih tekstura. Metalna tehnologija 3D ispisa može precizno kontrolirati mikrostrukturu površine oštrice i proizvoditi površine oštrica s posebnim teksturama.
Na primjer, dizajniranjem sitnih žljebova ili izbočenja na površini oštrice, karakteristike protoka zraka na površini oštrice mogu se izmijeniti. Ove mikrostrukture mogu smanjiti otpornost na trenja između površine zraka i noža, omogućavajući da zrak prođe glatko kroz lopatice, povećavajući na taj način koeficijent podizanja lopatica i povećavajući hvatanje energije vjetra. Eksperimentalne studije pokazale su da upotreba noževa s posebnim površinskim teksturama može povećati učinkovitost hvatanja energije vjetra za 3% -5% u usporedbi s tradicionalnim glatkim noževima. Za velike vjetrenjače to znači stvaranje milijuna kilovata sati električne energije godišnje, što ima značajne ekonomske koristi.
U međuvremenu, metalni 3D ispis također može postići personaliziranu prilagodbu oblika površinskih noža. Optimizirajte površinski oblik noževa na temelju meteoroloških uvjeta kao što su brzina i smjer vjetra u različitim regijama. Na primjer, u područjima s visokim i promjenjivim brzinama vjetra, oblici površine noža s boljom prilagodljivošću mogu se dizajnirati za održavanje velike učinkovitosti hvatanja energije vjetra u različitim uvjetima vjetra, što dodatno poboljšava ukupne performanse vjetroagregata.
Skratite ciklus dizajna i proizvodnje, ubrzajte inovaciju tehnologije oštrice
Tržište vjetroelektrane žestoko je konkurentno, a brza tehnološka iteracija ključna je za poduzeća. Tradicionalni postupak dizajna i proizvodnje oštrice je složen, što zahtijeva dug ciklus od konceptualnog dizajna, proizvodnje kalupa do prerade i sastavljanja komponenata. Nadalje, tijekom procesa dizajniranja, ako je potrebno izvršiti izmjene u strukturi noža, često je potrebno ponovno izraditi kalup, što ne samo da povećava troškove, već i produžava ciklus istraživanja i razvoja.
Metalna tehnologija 3D ispisa uvelike pojednostavljuje proces dizajna i proizvodnje noža. Dizajneri mogu izravno izvoditi 3D modeliranje noževa na računalima i optimizirati dizajn putem softvera za simulaciju. Nakon završetka dizajna, prototipovi ili komponente noževa mogu se izravno proizvesti pomoću metalne opreme za 3D ispis bez potrebe za proizvodnjom kalupa. Ova brza mogućnost prototipa omogućuje dizajnerima da brže provjere izvedivost dizajnerskog rješenja, pravodobno identificiraju probleme i naprave modifikacije, ubrzavajući inovaciju u tehnologiji oštrice.
Osim toga, tehnologija metalnog 3D ispisa također olakšava nadogradnju i modifikaciju postojećih lopatica. Kad se oštećenja performansi nađu u lopaticama ili kada njihove performanse treba poboljšati, 3D model se može izmijeniti, a poboljšani dijelovi se mogu ponoviti za zamjenu, bez potrebe za obnavljanjem cijele noža, uvelike smanjujući vrijeme i troškove nadogradnje i preuzimanja.
https: //www.china -3 dprinting.com/metal -3 d-ispis/3d-printed-automotive-metal-parts.html