英國團隊共同合作，利用3D打印技術修復風機關鍵部件

2025年6月9日，南極熊獲悉，英國的風能行業(yè)供應鏈和翻新專家Renewable Parts (RPL)，可再生能源公司SSE Renewables (SSE)，以及蘇格蘭國家制造研究所(NMIS)在風力渦輪機關鍵部件的再制造領域取得了新的進展。這個項目融合了3D打印、分析和檢測技術，成功修復了風力渦輪機偏航齒輪箱中的小齒輪軸，為推動可持續(xù)制造和循環(huán)經(jīng)濟樹立了行業(yè)典范。

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

修復風機關鍵部件的潛力

小齒輪軸作為確保風力渦輪機順利迎風運行、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42公斤鋼材浪費，還導致渦輪機長時間停運。通過機械加工和無損檢測等工藝，團隊實現(xiàn)了對受損小齒輪軸的再制造。初步試驗表明，每個再制造部件可節(jié)省高達84公斤二氧化碳當量排放，且性能達到了原始規(guī)格。

目前，RPL正對再制造小齒輪軸進行現(xiàn)場前的嚴密驗證，并與全新部件進行對比測試。基于此次成功經(jīng)驗，這位英國風力渦輪機關鍵部件翻新專家計劃進一步探索增材制造等先進技術，以實現(xiàn)更多風力渦輪機關鍵部件的再制造。

該項目的長期目標，是在英國所有風電場廣泛應用再制造小齒輪軸。考慮到英國當前陸上風電裝機容量約為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，讓我們證明了關鍵部件完全可以通過再制造煥發(fā)新生，而不是被廢棄。”

△除了在修復關鍵風機部件方面取得的進展外，3D打印技術還可應用于風機葉片的打印

3D打印與循環(huán)經(jīng)濟的融合

本項目隸屬于“重塑格拉斯哥”（ReMake Glasgow）計劃——一項推動能源、航空航天及運輸?shù)阮I域循環(huán)創(chuàng)新的制造業(yè)倡議。當前，英國僅有不到2%的產(chǎn)品設計為可重復使用，“重塑格拉斯哥”致力于推動再制造和翻新技術應用，目標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ReMake主題負責人Andreas Reimer表示：“維修與再制造必須成為高完整性領域的主流。此次合作成果充分展示了創(chuàng)新、專業(yè)知識與行業(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，還可減少進口替換件帶來的航空運輸排放，推動本地就業(yè)并保留制造業(yè)核心技能。”

這個項目獲得了格拉斯哥城市區(qū)域創(chuàng)新加速器計劃的部分資金支持，該計劃由英國創(chuàng)新署代表英國研究與創(chuàng)新局領導。"重塑格拉斯哥"項目已經(jīng)延長一年，旨在持續(xù)支持制造商采納循環(huán)經(jīng)濟實踐，促進可持續(xù)增長。

同時，NMIS與思克萊德大學、埃克塞特大學和謝菲爾德大學合作，啟動了耗資550萬英鎊的"ReMake價值保留中心"（RVRC）。RVRC采用多學科方法進行循環(huán)創(chuàng)新，涉及從先進的修復技術到新商業(yè)模式，旨在幫助制造商延長產(chǎn)品壽命，并大規(guī)模減少排放。