维斯塔斯实施复合材料3D打印,以提高刀片对准工具的效率

 Markforged 数字存储库和多材料 3D 打印机可在维斯塔斯站点更快、更准确、更低成本地制造各种工具和刀片组件。
用于维斯塔斯风力叶片的碳纤维填充复合材料工具
图片来源:维斯塔斯

风力涡轮机是庞大而昂贵的机器,必须以小的停机时间可靠地运行,以便尽可能有效。这意味着在制造和安装方面没有出错的余地。因此,风力涡轮机制造商维斯塔斯(丹麦奥胡斯)在其制造设施和检查现场依赖专门的检查仪表,通常需要在各个设施之间发送零件。然而,这个过程可能非常耗时,并且增加了生产专用风力叶片组件所需的时间和生产成本。

为了消除这些瓶颈,维斯塔斯于2021年在其叶片生产设施中启动了一项计划,通过增材制造(AM)以更简化,数字化的方式生产许多此类组件。维斯塔斯的直接数字制造(DDM)计划使用Markforged(美国马萨诸塞州剑桥)基于云的AI驱动的Digital Forge AM平台,3D打印机和材料,在需要的现场快速生产数千个专用零件。

 

其中一个部件是碳纤维填充的复合顶部中心(TC)标记工具(如下面的图像和视频所示),由风力叶片装配团队在现场使用。使用该工具作为测量,在刀片的根部放置一个指示标记,以确保刀片在安装过程中以正确的间距对齐。该工具初需要数周时间进行制造,运输,然后验证使用,现在只需几天即可完成。

 

以前,维斯塔斯将这些刀具从金属加工而成,验证涉及将刀具运送到一个设施,以检查刀片本身的对齐情况 - 此过程可能需要大约三周的时间,包括制造和验证。

       有了DDM系统,这些工具可以在任何地方进行设计,然后使用Markforged的X7熔融沉积建模(FDM)打印机和Onyx碳纤维填充尼龙混合材料直接在刀片设备上打印。Markforged软件平台中的铁匠工具对工具进行数字检查和校准,并生成校准报告,无需物理检查和校准步骤。改用复合材料还使零件的总重量减轻了85%。

如今,据说DDM计划总共包括2000多个维斯塔斯零件,包括TC打标工具等复合材料零件。所有这些零件的设计文件都存储在Markforged Eiger基于云的数字存储库中。这使得维斯塔斯任何地点的员工(即使是那些几乎没有AM专业知识的员工)都可以在本地X7打印机上快速搜索和打印纤维增强复合材料零件。

 
用于维斯塔斯风力叶片的碳纤维填充复合材料工具
图片来源:维斯塔斯

维斯塔斯增材制造和先进概念席工程师Jeremy Haight表示:“我们的方法是端到端的。我们近乎实时地将实物物品提供给各种地方。这是我认为你能得到的接近瞬间移动的东西。

借助该存储库,维斯塔斯团队可以在任何地方立即制造出一致、符合规格的零件,而无需设施的专家。据说这大大降低了运输和货运成本,以及制造交货时间。重要的是,维斯塔斯团队不再需要担心零件未通过合规性测试,因为它们是按需打印的,内部使用精确的数字规格进行打印。此外,使用Markforged Blacksmith进行过程检查,分析和报告,以验证工具精度。

 
 

阅读: 预测和缓解复合材料零件中的故障

维斯塔斯表示,到2022年,它将开始推出DDM,用于刀片以外的检测仪表工具,以促进其所有23个制造地点的按需仪表生产。维斯塔斯还与紧固件和装配材料供应商Wurth(德国Künzelsau)合作,建立了一个添加剂生态系统,并管理使用Markforged的Digital Forge平台制造的备件库存,以支持本地现场支持和其他供应商的维护,维修和大修(MRO)。

 
 
用于维斯塔斯风力叶片的碳纤维填充复合材料工具
图片来源:维斯塔斯

一旦初始部署完成,维斯塔斯将把注意力转向在其工厂实施更深入的端到端流程。例如,该公司正在使任何维斯塔斯站点上具有正确权限的个人更容易扫描零件代码或在其企业资产管理(EAM)和企业资源规划(ERP)系统中搜索零件,并将其自动发送到正确的本地3D打印机。使用Blacksmith和Eiger Fleet对用户,打印机和零件检测的集中控制将确保高质量,高性能的工具和终用途零件,完成他们设计的工作。