风电制造商维斯塔斯通过复合材料3D打印可生产超2千个零件

风力涡轮机是庞大而昂贵的机器，必须以最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（Vestas）在其制造设施和检查现场依赖专门的检查工具、仪表，通常需要在各个设施之间运输零件。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-3D打印技术，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公司基于云的AI驱动的Digital Forge AM平台，3D打印机和材料，在所需现场快速生产专用工具、零件。

© Markforged

维斯塔斯是风能领域的全球领导者，在86个国家/地区拥有超过 151 吉瓦 (GW) 的风力涡轮机。

维斯塔斯增材制造的其中一个部件是碳纤维增强复合材料制造的复合顶部中心（TC）标记工具，由风力叶片装配团队在现场使用。使用该工具作为测量，在叶片的根部放置一个指示标记，以确保叶片在安装过程中以正确的间距对齐。该工具最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，维斯塔斯通过金属加工技术制造这些工装工具，然后将工具运送到应用地点，用于检查叶片本身的对齐情况 ，此过程可能需要大约三周的时间，包括制造和验证。

现在，有了直接数字制造系统，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）3D打印机和Onyx碳纤维填充尼龙混合材料直接在叶片设备上打印。Markforged软件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。改用碳纤维增强复合材料还使零件的总重量减轻了85%。

如今，维斯塔斯直接数字制造计划总共包括2000多个零件。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3D打印专业知识的员工）都可以在本地X7 3D打印机上快速搜索和制造纤维增强复合材料零件。

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借助数字化的存储库，维斯塔斯团队可以在世界任何地方立即制造出一致、符合规格的零件，而无需全球设施的专家。这大大降低了运输和货运成本，以及制造交货时间。最重要的是，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。

维斯塔斯表示，到2022年，它将开始推出直接数字制造系统，用于叶片以外的检测仪表工具，促进维斯塔斯在23个制造地点的按需生产。维斯塔斯还与紧固件和装配材料供应商Wurth（德国Künzelsau）合作，建立了一个增材制造生态系统，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）。

一旦初始部署完成，维斯塔斯将在其工厂内推进更加深入的数字化制造端到端流程。例如，在任何维斯塔斯风电设备站点上，具有使用权限的个人更容易扫描零件代码或在其企业管理系统中搜索零件，并将零件数字化信息自动发送到适配的本地3D打印设备进行制造。制造平台中的Blacksmith和Eiger Fleet软件对用户、3D打印机和零件检测的集中控制将确保制造高质量、高性能的工具与最终用途零件。