总部位于加拿大的工业工程和设计公司Biome Renewables于5年前在安大略省成立，其使命是优化自然力量，以确保可持续发展的未来，并专注于风力涡轮机。

根据该网站的说法，其PowerCone海洋涡轮机改造的灵感来自于枫树种子和翠鸟鸟，通过将风传到叶片上以解决根部渗漏，从而将年发电量提高了13％，这是一个很大的气流问题，远离刀片的电源。

最近，全球工程技术公司雷尼绍和新斯科舍省社区学院（NSCC）合作，为PowerCone海洋涡轮机制造了两个零件，它们使用雷尼绍的金属增材制造专业知识。

“增材制造使我们能够在两个月内生产出最终零件，这是使用传统方法无法想象的。海洋涡轮机项目不仅是我们与众多加拿大客户之一合作的绝佳机会，而且是我们看到金属增材制造技术如何提高可再生资源效率的机会。”雷尼绍加拿大公司在新闻稿中表示。

“潮汐能涡轮机是众多不断增长的可再生能源市场之一，参与这样的项目真的很令人兴奋。人们通常认为金属增材制造是一项昂贵的事业，但这项技术使Biome可以将制造涡轮机的成本降低80％。我们期待着开展更多类似这样的项目，并期待其他公司如何从金属增材制造中受益。”

Biome Renewables已决定涉足潮汐能，并由于其与海洋有关的技术和潮汐能的专业知识，以及其工程研究设施（已被用于构建海浪的原型），向NSCC寻求帮助以创建原型。多个行业。

但是，该学院通常使用塑料3D打印，因此对于海洋环境需要更坚固，更重的工作。PowerCone涡轮机需要能够应对强大的潮汐力，在残骸撞击后保持直立状态，承受腐蚀和承受重大载荷，否则可能会掉到深处，污染测试现场并延缓项目进度。

NSCC确定采用非传统设计的PowerCone不锈钢是最好的，因为这样可以避免气蚀现象，气蚀现象是由于液体中压力的快速变化而造成的涡轮机损坏。学院要求雷尼绍的帮助，因为它在添加剂制造技术，已用于编造组件用于风力涡轮机在过去。

“从技术角度来看，雷尼绍的团队与我们的团队取得了非常好的同步。Biome Renewables的创始人兼首席执行官Ryan Church说： “我们在增材制造方面没有很大的技能，因此它们是难题中缺少的部分，而我们一起拥有成功项目的所有要素。

“该项目对我们来说是一个很好的机会，可以利用我们的专业知识。AM似乎是一个显而易见的选择，因为我们可以轻松地为复杂的设计制作原型。我们面临的最大挑战是有效地使我们的CAD设计适应新的环境和制造方法。正确地划分网格和格子花了一些工夫，但快速的原型制作帮助我们使最终产品变得无缝。”

由于项目的独特要求，涡轮叶片必须轻巧而不是中空，因此它们可以承受海洋环境而不会承受碎屑冲击。因此，NSCC和雷尼绍认为，配备3D打印PowerCone的现成涡轮机将是最佳解决方案。内部晶格结构用于减轻重量，但保持涡轮机的强度，并且表面光洁度降低了粗糙度，从而使叶片更具流体动力性。

雷尼绍AM250 3D打印机用于制造零件，打印时间在学院和雷尼绍之间分配。最长的构建持续了150个小时，但是所有零件都在一个月之内完成了印刷。

PowerCone改型安装在涡轮机的轮毂上，与其转子共同旋转，并具有弯曲的螺旋桨，以减少阻力并将效率提高多达15％。由于尺寸较大，因此，改造的每个刀片都单独印刷，然后将零件焊接在一起。

“我已经进行了数百次构建，制造PowerCone是更具挑战性的构建之一。我经常收到客户的疑问，询问是否可以将增材制造零件焊接在一起，并且该项目证明了可以做到这一点，而又不会对产品的效率产生负面影响。”

“速度是该项目最令人印象深刻的方面。在没有AM的情况下，Biome Renewables设法从最初的设计过渡到成功的原型。有效的协作和专业知识的平衡使该项目成为工作的绝对乐趣。”

雷尼绍，NSCC和Biome Renewables使用这些3D打印部件构建了涡轮原型机，该涡轮机在北爱尔兰的斯特兰福德湖项目的第二个月期间进行了测试，包括翻新和螺旋桨。测试表明，在涡轮机被淹没之后，经过3D打印的修改确实确实有助于在一定范围的潮汐速度下产生更多的功率。

“作为一家在风能领域拥有丰富经验的企业，我们看到了将我们的技术适应潮汐能等成熟创新市场的机会。潜力一直存在，但缺乏可以长期和实用方式获取能量的产品。与复合材料制造相比，使用复合材料制造在叶片中创建内部结构作为承重元件将花费更多的工作，金钱和时间。通过这种方法，我们节省了数月的时间，并降低了约80％的成本。”

“将来，我们计划开发大型PowerCone，以用作完整的转子。这是最有意义的，因为更少的组件意味着更少的负载，生产时间和成本。我们欢迎将来与雷尼绍再次合作。”