Açık Denizlerde Kullanılan Rüzgar Türbinleri İçin Dünyanın En Büyük 3d Yazıcısı Üretiliyor

GE (NYSE: GE), Fraunhofer IGCV ve voxeljet AG (NASDAQ: VJET) ortak işbirliği çerçevesinde açık denizlerde kullanılan rüzgar türbinlerinin ana bileşenlerinin üretimini kolaylaştırmak adına dünyanın en büyük 3D Yazıcısını üretmek için birlikte çalışmaya başladığını duyurdu. Alman Ekonomi ve Enerji Bakanlığı’nın desteğiyle geliştirilmekte olan Advance Casting Cell (ACC) 3D Yazıcı ile GE Haliade-X rüzgar türbinlerinin başlık kısmına ait ağırlığı 60 metrik tonu bulan döküm parçalarının kalıp ve maçalarının 3D Yazıcı ile üretimiyle 10 haftadan fazla olan üretim süresi 2 haftaya düşürülmesi hedeflenmektedir. Beraberinde bu büyüklükte parçaların konvansiyonel üretim ve merkezi bir alana taşıma için oluşan karbon ayak izinin ortadan kaldırılması da amaçlanmaktadır. Bu ortaklık çerçevesinde ilk 3D Kum baskıların 2022 ilk çeyreğinde çıkarılması beklenmektedir.

Öne çıkanlar;

1. GE Haliade-X açık deniz rüzgar türbinlerine ait kritik parçaların hızlandırılması ve optimize edilmesi
2. Kritik türbin parçalarının açık denizlere yakın alanlarda 3D Yazıcı ile üretilmesi ile elde edilen esneklik sayesinde taşımadaki zorluğun ortadan kaldırılması ve çevreye verilen zararın azaltılması
3. Bu yeni teknolojinin ilk denemelerinin 2022 ilk çeyreğinde başlaması

Proje kapsamında açık deniz rüzgar türbinlerinin başlık gövdesi üzerinde yer alan farklı ebat ve geometriye sahip karmaşık parçaların kalıp ve maçalarının 3D Yazıcı ile üretilmesi amaçlanmıştır. Voxeljet’in Binder-Jetting teknolojisine dayalı bu modüler 3D Yazıcı cihazıyla 9,5metre çapında ve 60 tona varan kum kalıplar üretilebilecektir.

GE Yenilenebilir Enerji Kıdemli Eklemeli Tasarım Mühendisi Juan Pablo Cilia, “3D Yazıcıda üretilmiş kum kalıpların çok daha kaliteli yüzey, döküm detayı, parça doğruluğu ve tutarlılık gibi faydalar ortaya koyacağını belirtiyor. Beraberinde 3D kum kalıpların makina işlem zamanlarını ciddi ölçüde azaltacağını ve tasarım optimizasyonlarıyla malzeme maliyetlerini de düşüreceğini aktarıyor. Benzeri görülmemiş bu teknolojinin maliyetlerin yüksek olduğu ülkelerde üretim verimliliği yaratacağını ve açık deniz rüzgar türbinleriyle yerel ekonomik katkı hedefleyen müşteriler için de çok önemli bir fayda yaratacağını ekliyor”

Fraunhofer Döküm, Kompozit ve İşleme Teknolojileri Enstitüsü (IGCV) döküm, malzeme teknolojileri gibi konuların yanısıra dijital süreçleri de izlemekten sorumludur. Fraunhofer IGCV’de Kalıp Prosesleri ve Kalıp Malzemeleri bölümünden sorumlu Dr. Daniel Günther, Döküm esnasındaki termal davranışları detaylı izleyerek 3D Yazıcı malzemelerinin ideal oranlarını ortaya koyacaklarını belirtti. Ekip önceki deneyimlerini de göz önünde tutarak GE Haliade-X rüzgar türbinlerinin üretiminde karbon ayak izini çok önemli bir ölçüde azaltabileceklerini belirliyor. Enstitü direktörü Prof. Dr. Wolfram Volk’a göre bu sürdürülebilirlik yönü Fraunhofer-Gesellschaft araştırmalarının temel ilkesini oluşturuyor. Beraberinde kalıp üretimlerini optimize ederek daha az bağlayıcı ve aktivatör malzemeleri kullanarak döküm sırasındaki mekanik ve termal davranışların iyileştirilmesi hedefleniyor. Doğal kaynakları mümkün mertebe koruyan bir süreç geliştirerek rüzgar türbinlerinin üretiminde çevresel ve maliyet dengelerinin iyileştirilmesini yardımcı olmak istediklerini belirtiyor.

Voxeljet Satış ve Pazarlama Direktörü Christian Traeger da GE için 2019 yılında ayrı ayrı düzinelerce test kalıpları ürettiklerini belirtiyor. Yeni geliştirecekleri ACC sistemiyle önemli ölçüde azaltılmış sayıda 3D kum kalıp basmayı hedeflediklerini iletiyor. Ek olarak bu kalıpların optimizasyonuyla önemli ölçüde malzeme tasarrufu yapılabileceğini ve fonksiyonelliğin iyileşeceğini söylüyor. Son olarak da bu optimizasyonların türbin verimliliklerini çok daha iyi hale getirecek yeni tasarımlar ortaya çıkaracağını ekliyor.

Voxeljet CEO’su Dr. Ingo Ederer de açık deniz rüzgar türbinlerine olan talebin göz önüne alındığında bu projenin pazardaki yüksek talebi karşılamasına yardımcı olacağını belirtiyor. Üretim alanı dışında yapılan 3D baskıların üretim süreçlerine olan katkısını yerinde üretimle çok daha faydalı bir hale dönüşeceğini ekliyor. Voxeljet’in büyük ebatlı endüstriyel 3D baskı süreçlerinde 20 yılı aşkın bir deneyimiyle Binder Jetting teknolojisinde müşterilerine çözümlerler ürettiğini belirterek, çığır açan bu projenin bir parçası olmaktan mutluluk duyduğunu ifade ediyor.

Ulusal Enerji Ajansı, küresel açık deniz rüzgar türbin kapasitesinin 2040 yılına kadar 15 kat artacağını, azalan kurulum maliyetleri, destekleyici hükümet politikaları ve GE Yenilenebilir Enerji’nin Haliade-X ürününün arkasındaki teknolojik ilerleme sayesinde 1 trilyon dolarlık bir endüstri haline geleceğini öngörüyor. GE Yenilenebilir Enerji şirketi Haliade-X ürünüyle Avrupa ve Amerika’da 5,7GW değerinde projelere aday olarak seçildi. Şirket, açık deniz rüzgar endüstri komitesinin (OWIC) bir üyesi olmakla beraber sürdürülebilir rüzgar enerjisi üretimini artırmayı amaçlayan farklı girişimleri de desteklemektedir.

Yazan: Davut Başaran (Dökümhane Akademi ekibi hakkında ayrıntılı bilgi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.)