循环经济专注于通过尽可能长时间地解决生产和使用周期中的材料使用问题，引领真正的可持续发展之路。ACAM亚琛增材制造中心指出3D打印-增材制造技术为可重复使用、有效利用资源、按需生产和增加材料价值提供了巨大的机会。而清洁发电这条万亿元赛道上，3D打印将崛起新的蓝海创新机遇。
据悉，美国能源部拨款资助用于制造大型砂铸模具的voxeljet-维捷砂粘剂喷射3D打印机的开发和商业化，新的制造技术将为风能和水能领域生产大型发电机铸造组件，从而减少生产时间和成本。
GE风能发电
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化复杂为轻松
早在2021年，通用电气可再生能源（GE Renewable Energy）、弗劳恩霍夫IGCV研究所（Fraunhofer IGCV ）和voxeljet-维捷公司就宣布建立研究伙伴关系，开发大型铸造砂模3D打印机。该设备用来优化 GE Haliade-X 海上风力发电机关键零部件的生产。基于voxeljet-维捷公司核心的粘结剂喷射3D打印工艺，能打印直径为9.5米、重达60吨多的铸造用砂模。
根据GE，3D打印砂型模具带来许多好处，提高铸件质量，包括改善铸件表面光洁度、提高零件精度和一致性。此外，由于3D打印可以实现优化的设计从而减少加工时间，并节约其他材料成本。这种生产技术可以改变生产效率，允许在高成本国家进行本地化铸造生产，这对于希望最大限度地发挥海上风电进而带来地方经济发展效益的客户来说是一个关键的好处。
voxeljet-维捷负责开发和建造尺寸突破性的砂型3D打印机，用于增材制造10吨至60吨以上铸件的砂型，GE选择voxeljet-维捷作为其合作伙伴，该项目名称为先进铸造单元（ACC），获得了美国能源部 (DoE) 的 1,490 万美元联邦资助，用于大型砂型粘结剂喷射3D打印机的开发和商业化 ，美国能源部对该项目的支持旨在加速美国向清洁能源的过渡。
voxeljet-维捷的3D打印设备在制造非常大、非常复杂的产品设计的时候为用户创造的附加值。那些原来通过传统制造工艺制造时耗时长，组装复杂，制造成本昂贵的产品，在通过3D打印技术来制造时变得轻松、高效。
根据 Data Bridge Market Research 的数据，预计 2021 年全球风力涡轮机机舱市场价值将达到 66 亿美元，预计到 2029 年将超过 150 亿美元。
先进铸造单元（ACC）项目目标是3D打印大型砂模，用于铸造 GE Haliade-X 海上涡轮机机舱部件，目标是将生产这种大型部件的砂型模具所需的时间从大约十周减少到两周。
通过3D打印砂型制造技术有可能将水电总成本降低 20%，并将总的交货时间缩短四个月。 该项目还将对16 吨转子轮毂的生产进行优化，并开发转轮的机器人焊接工艺。 为了帮助确保 ACC 项目的成功实施，voxeljet-维捷正在提供培训，让当地了解这种 3D 打印制造技术的细节。
根据voxeljet-维捷首席执行官 Ingo Ederer 博士，清洁发电技术的开发和经济高效的制造需求量很大，因为它是应对和克服全球气候挑战的关键。增材制造，特别是voxeljet-维捷的大规模粘结剂喷射技术，是制造下一代风力涡轮机复杂零件的正确选择。
项目合作伙伴弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所Fraunhofer IGCV负责铸造和材料技术问题，以及工艺过程数字化监控。目标是优化模具打印，以避免成本极高的误打印甚至误浇铸，节省粘结剂，并改善铸造过程中的机械和热行为。通过开发一种尽可能节约资源的工艺，从而帮助改善风力发电机制造中的环境平衡和成本平衡。
根据3D科学谷，voxeljet-维捷一直在驱动3D打印在量产领域的应用，其中在量产中的典型案例是维捷所实现的世界首条汽车关键零件生产领域的集成增材制造解决方案。通过与德国领先的汽车厂商合作，自动化3D打印复杂的砂模和砂芯，生产线不需要任何干预，所有的前后处理步骤都是自动化的。维捷的下一代打印引擎显着缩短了每层加工的时间，提高了生产灵活性，并允许高速制造具有更为复杂几何形状的砂型模具，从而提高最终产品的性能，并通过产品性能的提高来提高产品生命周期效益。
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