英國(guó)團(tuán)隊(duì)共同合作，利用3D打印技術(shù)修復(fù)風(fēng)機(jī)關(guān)鍵部件

2025年6月9日，南極熊獲悉，英國(guó)的風(fēng)能行業(yè)供應(yīng)鏈和翻新專家Renewable Parts (RPL)，可再生能源公司SSE Renewables (SSE)，以及蘇格蘭國(guó)家制造研究所(NMIS)在風(fēng)力渦輪機(jī)關(guān)鍵部件的再制造領(lǐng)域取得了新的進(jìn)展。這個(gè)項(xiàng)目融合了3D打印、分析和檢測(cè)技術(shù)，成功修復(fù)了風(fēng)力渦輪機(jī)偏航齒輪箱中的小齒輪軸，為推動(dòng)可持續(xù)制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)樹立了行業(yè)典范。

Renewable Parts Limited (RPL)、SSE Renewables和蘇格蘭國(guó)家制造業(yè)協(xié)會(huì)(NMIS)之間的合作

修復(fù)風(fēng)機(jī)關(guān)鍵部件的潛力

小齒輪軸作為確保風(fēng)力渦輪機(jī)順利迎風(fēng)運(yùn)行、最大化能量捕獲效率的核心部件，它的傳統(tǒng)更換方式不僅造成高達(dá)42公斤鋼材浪費(fèi)，還導(dǎo)致渦輪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。通過(guò)機(jī)械加工和無(wú)損檢測(cè)等工藝，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)受損小齒輪軸的再制造。初步試驗(yàn)表明，每個(gè)再制造部件可節(jié)省高達(dá)84公斤二氧化碳當(dāng)量排放，且性能達(dá)到了原始規(guī)格。

目前，RPL正對(duì)再制造小齒輪軸進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)前的嚴(yán)密驗(yàn)證，并與全新部件進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。基于此次成功經(jīng)驗(yàn)，這位英國(guó)風(fēng)力渦輪機(jī)關(guān)鍵部件翻新專家計(jì)劃進(jìn)一步探索增材制造等先進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更多風(fēng)力渦輪機(jī)關(guān)鍵部件的再制造。

該項(xiàng)目的長(zhǎng)期目標(biāo)，是在英國(guó)所有風(fēng)電場(chǎng)廣泛應(yīng)用再制造小齒輪軸?？紤]到英國(guó)當(dāng)前陸上風(fēng)電裝機(jī)容量約為15.7吉瓦，大規(guī)模推廣再制造方案有望每年節(jié)省數(shù)千噸鋼鐵廢料，并顯著降低全行業(yè)碳排放。

RPL產(chǎn)品開發(fā)工程師Ryan McCuaig表示：“再制造有望徹底改變風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式，并顯著提升翻新產(chǎn)品組合中鋼材的循環(huán)利用率。與NMIS和SSE Renewables的合作，讓我們證明了關(guān)鍵部件完全可以通過(guò)再制造煥發(fā)新生，而不是被廢棄?！?br />

△除了在修復(fù)關(guān)鍵風(fēng)機(jī)部件方面取得的進(jìn)展外，3D打印技術(shù)還可應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉片的打印

3D打印與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的融合

本項(xiàng)目隸屬于“重塑格拉斯哥”（ReMake Glasgow）計(jì)劃——一項(xiàng)推動(dòng)能源、航空航天及運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域循環(huán)創(chuàng)新的制造業(yè)倡議。當(dāng)前，英國(guó)僅有不到2%的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為可重復(fù)使用，“重塑格拉斯哥”致力于推動(dòng)再制造和翻新技術(shù)應(yīng)用，目標(biāo)是將二氧化碳排放量降至生產(chǎn)新零件的1%。

NMIS數(shù)字工廠高級(jí)ReMake主題負(fù)責(zé)人Andreas Reimer表示：“維修與再制造必須成為高完整性領(lǐng)域的主流。此次合作成果充分展示了創(chuàng)新、專業(yè)知識(shí)與行業(yè)需求的深度融合。全行業(yè)推廣再制造，不僅能大幅減少鋼鐵浪費(fèi)，還可減少進(jìn)口替換件帶來(lái)的航空運(yùn)輸排放，推動(dòng)本地就業(yè)并保留制造業(yè)核心技能?！?br />
這個(gè)項(xiàng)目獲得了格拉斯哥城市區(qū)域創(chuàng)新加速器計(jì)劃的部分資金支持，該計(jì)劃由英國(guó)創(chuàng)新署代表英國(guó)研究與創(chuàng)新局領(lǐng)導(dǎo)。"重塑格拉斯哥"項(xiàng)目已經(jīng)延長(zhǎng)一年，旨在持續(xù)支持制造商采納循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐，促進(jìn)可持續(xù)增長(zhǎng)。

同時(shí)，NMIS與思克萊德大學(xué)、?？巳卮髮W(xué)和謝菲爾德大學(xué)合作，啟動(dòng)了耗資550萬(wàn)英鎊的"ReMake價(jià)值保留中心"（RVRC）。RVRC采用多學(xué)科方法進(jìn)行循環(huán)創(chuàng)新，涉及從先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)到新商業(yè)模式，旨在幫助制造商延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，并大規(guī)模減少排放。