大規模なポリマー3Dプリント技術が風力タービンの金型業界に革命をもたらす

2024 年 5 月 12 日、Antarctic Bear は、TPI Composites が最近、メイン大学先進構造複合材料センター (ASCC) およびオークリッジ国立研究所と共同で、世界最大級の 3D プリンターを使用して風力タービンの金型を製造するという画期的な取り組みを発表したことを知りました。このプロジェクトの目標は、新しいテクノロジーによって、大型モジュール式風力ブレード金型の精密製造をより迅速かつ低コストで実現できる方法を理解することです。

ASCC コンポジットセンターの Ingersoll MasterPrint® は世界最大のポリマー 3D プリンターで、長さ 18.3 m x 幅 6.7 m x 高さ 3.0 m までのセグメントでモジュール式風力ブレードツールを 500 ポンド/時の速度で印刷できます。 5 軸加工ヘッドを備えたこのプリンターは、5 メガピクセルの解像度精度を実現し、ツールセグメントの接続、真空の完全性の維持、風力ブレードの製造に必要な寸法精度を実現します。このプロジェクトの一環として、金型には共押し出し抵抗線から 3D プリントされた加熱要素も搭載され、金型の温度を 5°C 以内に均一に保ち、加熱速度を毎分 0.5°C に抑えます。

プログラムの主要コンポーネントとして、TPI は実物大の金型セクションを利用して、組み立てられたモジュールで構成される印刷された金型アセンブリから実際の複合部品を製造します。この技術の実証により、世界中のどこでも、数メガワットの風力ブレード形成システムをコスト効率よく輸送し、迅速に組み立てることができるようになります。
「TPI Composites は、風力産業向けの最先端のソリューションの開発に長年取り組んできました」と、TPI Composites の社長兼 CEO であるビル・シウェック氏は述べています。「3D プリントを活用することで、ツール作成プロセスを合理化し、より効率的でコスト効率の高い風力ブレード製造への道を切り開きます。」
「当社は、海洋、防衛、住宅、再生可能エネルギー、輸送の各産業における複合構造の進歩を推進するために、世界中の 500 社を超える企業と連携してきました」と、ASCC のエグゼクティブディレクターである Habib Dagher 氏は述べています。「当社の Ingersoll MasterPrint® マシンの幅は 6.7 メートルで、最新の風力ブレードの翼弦幅を超えており、風力ブレード製造への大規模な付加製造の応用に関する完全な研究開発を行うことができます。」
この金型は 100% リサイクル可能で、大型ブレード製品の開発サイクルと金型コストを最大 50% 削減できます。 3D プリントは、より環境に優しい金型製造方法を提供し、資源の消費と全体的な生産フットプリントを最小限に抑えます。 ASCC およびオークリッジ国立研究所との協力により、より高性能でより手頃な価格の次世代風力タービンブレードの製造の可能性が実証され、最終的にはよりクリーンで持続可能な未来の実現に貢献します。
TPIコンポジットについて
TPI Composites は、世界の脱炭素化と電化に向けた革新的で持続可能なソリューションの提供に注力するグローバル企業です。 TPI は、風力エネルギーおよび自動車市場の大手 OEM との長期的な関係を通じて、高品質でコスト効率の高い複合ソリューションを提供します。 TPI はアリゾナ州スコッツデールに本社を置き、米国、メキシコ、トルコ、インドに施設を構えています。 TPI は、デンマークとドイツにエンジニアリング開発センター、米国とスペインにグローバルサービストレーニングセンターを構えています。
メイン大学先端構造複合材料センター<br /> メイン大学の高度構造複合材センター (ASCC) は、材料科学、高度製造、複合材および構造工学にわたる世界をリードする学際的な研究、教育、経済開発センターです。 ASCC は 1996 年の設立以来、全米科学財団の支援を受けて、2,600 人以上の学生に資金を提供し、120 件の特許を取得し、14 社のスピンオフ企業を設立し、優れた研究に対して 40 を超える国内外の賞を受賞してきました。

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