全球最大3D打印機VX9000首鑄成功，9.5米砂型刷新制造極限

2025年6月，南極熊獲悉，由Voxeljet、GE Vernova和Fraunhofer IGCV三家機構(gòu)戰(zhàn)略合作開發(fā)的VX9000砂型粘合劑噴射3D打印機，在Baettr鑄造廠完成了首次大型砂型鑄造試驗。這臺全球最大的粘合劑噴射3D打印機已經(jīng)成功鑄造出長達(dá)9.5米的基準(zhǔn)砂模，標(biāo)志著清潔能源制造領(lǐng)域進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。



試驗中鑄造的基準(zhǔn)鑄模尺寸精度保持在預(yù)期范圍內(nèi)，這對渦輪機部件生產(chǎn)等高精度應(yīng)用至關(guān)重要。澆注過程完全在真實的鑄造條件下進(jìn)行，有效模擬了實際制造環(huán)境，充分驗證了VX9000系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用中的穩(wěn)健性和可靠性。

試驗期間收集的初步觀察數(shù)據(jù)，蓋工作流程、操作性能和系統(tǒng)表現(xiàn)，為進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)提供重要指導(dǎo)。這些寶貴經(jīng)驗將被整合到生產(chǎn)流程中，有望簡化系統(tǒng)操作，擴(kuò)大其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。



技術(shù)規(guī)格：專為超大規(guī)模和精密制造設(shè)計
VX9000于2021年首次推出，其設(shè)計理念專門針對能源行業(yè)最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施部件的近凈成形制造需求。憑借強大的打印規(guī)模，該系統(tǒng)能夠制造用于生產(chǎn)重達(dá)60噸渦輪機艙的砂模，這一能力在傳統(tǒng)制造工藝中幾乎無法實現(xiàn)。



這項尖端技術(shù)隸屬于美國能源部先進(jìn)鑄造單元計劃的重要組成部分，此項計劃已經(jīng)獲得了1490萬美元的聯(lián)邦資金支持，旨在通過制造業(yè)供應(yīng)鏈的現(xiàn)代化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加速美國向可持續(xù)能源經(jīng)濟(jì)的過渡進(jìn)程。

VX9000的技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在制造效率的顯著提升上，傳統(tǒng)模具生產(chǎn)周期長達(dá)十周，而VX9000將這一時間縮短至兩周，實現(xiàn)了前所未有的制造速度。預(yù)計系統(tǒng)將使水電項目成本降低20%，交付周期縮短四個月，這對提升整個清潔能源產(chǎn)業(yè)的競爭力具有重要意義。



應(yīng)用成果：助力世界紀(jì)錄渦輪機制造
在當(dāng)前階段，voxeljet已成功打印了20個基準(zhǔn)砂模，每個砂模都經(jīng)過精心定制，專門用于制造清潔能源應(yīng)用所需的金屬部件。這一成就對GE Haliade-X等先進(jìn)渦輪機的制造具有重要意義。

GE Haliade-X渦輪機最近創(chuàng)下了令人矚目的世界紀(jì)錄，在24小時內(nèi)產(chǎn)出了312兆瓦時的清潔電力。這臺創(chuàng)紀(jì)錄渦輪機的機艙正是采用VX9000制造的模具生產(chǎn)，充分體現(xiàn)了當(dāng)今可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施所要求的規(guī)模和精度水平。

VX9000專為風(fēng)能和水能領(lǐng)域的大幅面應(yīng)用而設(shè)計，技術(shù)能力完全符合現(xiàn)代清潔能源設(shè)備的制造需求。隨著全球可再生能源裝機容量的快速增長，對大型、高精度鑄造件的需求也在不斷增加，VX9000恰好滿足了這一市場需求。



產(chǎn)業(yè)合作：構(gòu)建完整數(shù)字化鑄造生態(tài)系統(tǒng)
VX9000的成功開發(fā)離不開產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界眾多權(quán)威機構(gòu)的深度合作，GE Hydro、GE Onshore Wind、GE Offshore Wind、克萊姆森大學(xué)、橡樹嶺國家實驗室和霍奇鑄造廠都是先進(jìn)鑄造單元計劃的核心合作伙伴。

這些機構(gòu)共同構(gòu)建了一個涵蓋從初始CAD設(shè)計到最終金屬部件制造的完整數(shù)字化鑄造生態(tài)系統(tǒng)，整合了數(shù)字化工作流程優(yōu)化、機器人焊接技術(shù)和勞動力發(fā)展計劃，旨在為下一代技術(shù)人員提供先進(jìn)的制造技能培訓(xùn)。目前，團(tuán)隊正在開發(fā)用于組裝超過10噸重弗朗西斯式轉(zhuǎn)輪的機器人焊接解決方案，同時針對16噸重的轉(zhuǎn)子輪轂進(jìn)行鑄造優(yōu)化研究。這些技術(shù)突破都服務(wù)于同一個目標(biāo)：使美國在大型能源基礎(chǔ)設(shè)施部件的經(jīng)濟(jì)化國產(chǎn)制造方面占據(jù)領(lǐng)先地位。

市場前景：推動清潔能源產(chǎn)業(yè)升級
VX9000的技術(shù)突破對清潔能源產(chǎn)業(yè)的影響遠(yuǎn)超其作為制造設(shè)備的基本功能。它代表了傳統(tǒng)制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的重要方向，為整個能源行業(yè)的現(xiàn)代化提供了技術(shù)支撐。

隨著全球各國加快推進(jìn)碳中和目標(biāo)，對風(fēng)電、水電等清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施的需求將持續(xù)快速增長。傳統(tǒng)制造工藝在面對大型、復(fù)雜、定制化部件生產(chǎn)時往往顯得力不從心，而VX9000這樣的先進(jìn)制造設(shè)備正好填補了這一技術(shù)空白。規(guī)模化應(yīng)用將進(jìn)一步降低清潔能源設(shè)備的制造成本，縮短項目開發(fā)周期，這對加速全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程具有積極意義。同時，數(shù)字化制造技術(shù)的普及也將推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的整體升級。

南極熊點評
VX9000砂型粘合劑噴射3D打印機在Baettr鑄造廠的成功試驗，標(biāo)志著清潔能源制造領(lǐng)域迎來了重要的技術(shù)突破。這臺全球最大的粘合劑噴射3D打印機通過成功鑄造9.5米長的基準(zhǔn)砂模，證明了先進(jìn)增材制造技術(shù)在大型能源基礎(chǔ)設(shè)施部件生產(chǎn)中的巨大潛力。

從十周縮短至兩周的制造周期，20%的成本降低和四個月的交付時間縮短，這些數(shù)據(jù)充分展現(xiàn)了VX9000的技術(shù)優(yōu)勢。更重要的是，該系統(tǒng)為GE Haliade-X等創(chuàng)紀(jì)錄渦輪機的制造提供了關(guān)鍵支撐，證明了其在實際應(yīng)用中的價值。隨著清潔能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和數(shù)字化制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，VX9000代表的先進(jìn)制造模式將在推動全球能源轉(zhuǎn)型、降低清潔能源成本、提升制造效率等方面發(fā)揮越來越重要的作用。