美国能源部投资百万美元研发3D打印风电叶片

去年8月，美国总统奥巴马和环境保护署宣布了一项新的清洁电源计划。这项计划的基本目标是减少对煤和石油等高碳能源的依赖，转向更加环保的可再生能源，如风能和太阳能等。目前美国风能正在蓬勃发展，为全美1750万家庭提供能源供应。最重要的是，风力发电的电价仅为2.35美分/千瓦时，比美国许多地方电力批发市场的平均价格都便宜。
　　正是看到了这一点，近日，美国能源部宣布了一项计划将投入巨资来借助3D打印技术将风力发电机的叶片制造成本再降低5%。据能源效率和可再生能源办公室的风能、水能技术总监Jose Zayas称，这5%成本的节省意味着每年可以多制造1.3万个叶片，总体上意味着7500万美元的节约。
　　为了推动这个计划，该机构承诺将投资100万美元，其目标是在2016年中期以前开发出一个使用3D打印技术制造的展示叶片。需要强调的是，他们希望整个叶片都用3D打印技术制造完成。
　　能源效率和可再生能源办公室助理主任David Danielson称：“在过去，3D打印是很很有意思，但它的速度太慢了，只适合制造巴掌大的部件。而现在我们希望能够将3D打印的部件扩展到40英尺那么大。”
　　当然了，美国能源部提出3D打印大尺寸对象的这个计划是很有底气的，因为他得到了两家在这一领域非常有经验的合作伙伴的支持。其中之一就是橡树岭国家实验室（ORNL），它是美国能源部下属最大的一家国家实验室，在不久前该实验室已经使用3D打印技术创建了依靠太阳能或天然气来发电的住宅和汽车（下图）。

另一个伙伴则是 Sandia国家实验室，这家机构自成立60多年来一直在为美国提供与国家安全问题相关的科技解决方案。该实验室甚至还曾经发明过增材制造技术——激光直接成型 （LENS），这是一种能够打印复杂金属部件的粉末3D打印工艺；还有Robocasting，这是一个通过加压针使陶瓷浆料注浆成型成为三维部件，然后在窑炉里烧制硬化。
　　在这两家机构的协助下，美国能源部希望能够使用3D打印技术使当前的制造方法更有效率，进而实现成本节约。

传统工艺制作的涡轮模具

据了解，这种模具是用复合材料和钢结合制造的。不过目前尚不清楚将来美国能源部会使用什么样的3D打印工艺来制造风力发电机叶片。就让我们拭目以待吧。