美國能源部近選擇了通用電氣的三個部門來開發一種革命性的系統，用于設計和生產3D打印的風力渦輪機葉片。

　　
GE Renewable Energy通用電氣可再生能源公司、GE Research通用電氣研究公司和LM Wind Power將與Oakridge實驗室（ORNL）和可再生能源實驗室（National Renewable Energy Lab，NREL）合作進行一項670萬美元的項目，開發一種增材制造方法，以制造高性能渦輪機葉片。

 

　　渦輪機的大型轉子可以進行物理測試并投入使用。計劃中的項目將專注于開發低成本的熱塑性表皮和3D打印增強材料。該項目對熱塑性塑料的重視是值得注意的，因為這種有前途的材料可以大大提高風力渦輪機葉片的可回收性。
 

　　振興風能產業

　　該項目旨在通過降低制造成本，提高供應鏈的多功能性以及提供重量更輕、運輸效率更高的葉片來提高商業風能競爭力。項目負責人還希望減少設計周期，從而實現風電場的優化并降低成本。

　　20多年前，通用電氣次推出用于噴氣發動機的輕型復合材料葉片，2019年，GE為其GE9X噴氣發動機推出了12英寸3D打印渦輪葉片。為波音777X噴氣式飛機制造的碳纖維葉片有效地降低了發動機的整體重量，優化了功率。777X于2020年成功上演了飛，其300多個零件采用3D打印技術制成。

 

　　GE9X目前是GE生產的大的商用噴氣發動機，其前風扇跨度超過130英寸。多年來，GE的航空專業知識已在風能行業中得到越來越多的應用。2020年6月，GE的可再生能源部門與名為COBOD的3D打印建筑業務以及建筑材料公司LafargeHolcim合作，創建了3D打印的風力渦輪機塔架。這些塔可能會增加清潔能源的生產，同時顯著降低成本。

　　這項耗資670萬美元的新項目成果也可能改變著陸上和海上渦輪機大型轉子的開發規則。NREL指出，葉片零件生產的改進可以提高美國制造業的競爭力。

　　3D打印風力渦輪機葉片

　　NREL和ORNL的科學家一直在研究風力渦輪機葉片的大規模3D打印。在NREL去年發表的一篇論文中，政府組織宣布了開發“三明治復合材料”模型的計劃，這些模型將利用新技術和技術來制造重量輕、外形優化的葉片型芯。

　　該計劃是使結構核心可以支持用ORNL 3D打印的13米演示刀片，以及在NREL生產和測試的全尺寸刀片。

　　用綠色材料削減3D打印葉片成本

　　與此同時，緬因大學獲得了280萬美元的政府獎勵，用于開發大型可回收風力渦輪機葉片模具的3D打印工藝。這些大葉片的模具和工具的成本可能超過1000萬美元，而模具的上市時間在16到20個月之間。

　　大型3D打印項目中常用的碳纖維增強熱塑性材料每公斤的成本超過11美元。該大學宣布了來自木材的綠色材料，以降低原料成本至每公斤4.40美元以下。2019年，該大學利用了上大的聚合物3D打印機來補充其風力葉片評估設備。

　　與目前的方法相比，這是一種更具可持續性的方法。由項目開發的原料似乎具有與鋁相當的機械性能，但制造成本較低。除了獲得美國能源部的280萬美元聯邦獎勵之外，該大學還將與ORNL合作，用于開發能夠更好地調節模具表面溫度的技術。新的ORNL技術可以促進加熱元件的自動沉積，從而減少與模具制造相關的時間和成本。