CNC加工在绿色能源产业中的作用
能源部门是现代社会的命脉,不断为我们所有的设备和工业提供动力。因此,这种持续、警惕的能源生产需要各种先进设备,从石油和天然气行业的液压阀到太阳能电池,再到风力涡轮机部件。 CNC 在制造这些复杂设备方面发挥了关键作用。
除了航空航天和汽车,能源生产是 CNC 加工的最大用途之一。然而,能源行业正处于一个转折点,它可能不得不为更新、更环保的能源形式与传统能源腾出空间,或者(更激进地)完全放弃石油和天然气,转而使用可再生能源。毕竟,从 2007 年到 2017 年,可再生能源行业每年以 5% 的速度增长,更多的举措和不断增长的全球支持也在增加。
一般来说,CNC零件和先进的机械加工将提高发电工具和零件的质量和效率。本文将探讨 CNC 在这一转变中发挥关键作用的一些主要方式。
风力发电
风能生产需要耐用、耐用的部件,这些部件可以承受巨大的压力,同时保持精度。制造商必须生产精确的叶片来处理风压,同时将磨损降至最低。金属和碳纤维加工不仅在叶片的生产中至关重要,而且在调整角度的巨型轴承等部件中也至关重要。通过使用 CNC,风力涡轮机调节机构中的巨型轴承可以以通常为较小零件保留的精度制造。由于这些是大型部件,其移动性会严重影响其性能,因此它们(很像飞机发动机叶片)需要非常精确。
通常,多用途车床用于齿轮、变速箱壳体和转子。考虑到普通风力涡轮机的尺寸,它需要大型重型机器,其中大约 90% 的齿轮制造涉及金属切削。如今,这主要是齿轮铣削,使用滚刀或圆盘铣刀。同样,CNC 钻孔机通常用于加工各种能源系统的管壳式热交换器中的孔。
对于风力涡轮机和风车,需要加工增强碳纤维塑料或玻璃纤维材料的 CNC 机器。在材料方面,转子叶片也可以使用空心玻璃纤维、铝和轻质木材。大多数转子叶片的叶片轮廓与飞机的叶片轮廓非常相似,因此这些机器需要相当高的精度。
太阳能
除了太阳能电池板本身,还有很多零件需要精密制造,例如框架、后轨和载轨。铣床和钻床是此类项目的理想选择,许多公司将其 CNC 机床作为专门用于生产太阳能电池板零件的产品进行营销。即使是大型太阳能电池板生产线也包含多种类型的数控工艺,如切割和钻孔,但也需要多个非数控工艺与操作员同时工作。
由于生产线可能庞大而华丽,像 Fanuc 这样的公司一直在提供多功能机械臂,这些机械臂可以处理具有更大灵活性和工作空间经济性的形状。同样,像 Beam cut 这样的公司正在提供专门从事太阳能电池板制造的软件,以简化流程并且只需要一个人即可操作。这是 CNC 释放空间和劳动力利用率的方式之一。
太阳能电池板制造商经常使用车削中心和线切割机来制作框架和外壳。等离子和光纤激光切割机通常专门用于太阳能电池板的制造,各种激光器通常用于分割太阳能电池板本身。同样,像 Protolabs 这样的公司结合了 CNC 加工和 3D 打印来生产太阳能电池板。这确实表明太阳能行业内可能存在混合制造的空间。
水力发电
水力涡轮机和发电机不仅仅是大型机器。它们还需要能够承受压力和水损坏,并且由具有这些相同品质的金属组成,通常使用碳和不锈钢部件。世界各地的公司都使用 CNC 技术生产各种部件,从简单的轴和衬套到水轮机外壳、叶轮和盖子。
它涉及通常的车削、线镗和铣削,但通常是大规模的,具体取决于工厂的需要。作为参考,北美的 Canyon Hydro 使用 7 轴 CNC 铣床,能够制造直径达 16 英尺、重 25 吨的 Pelton 和 Francis 水力涡轮机。 CNC 机器纠正涡轮机中的轻微(但可能会产生影响)缺陷。这是他们制造中心的许多其他机器之一。在更大的规模上,福伊特水电的约克工厂加工的工件直径超过 42 英尺(12.80 米),重量超过 350 吨(317.5 吨)。
除涡轮机外,CNC 铣削和其他加工技术也用于开发大坝和水电站的大门。在某些情况下,各种 CNC 机床的发展使得此类零件的生产可以在现场进行,而不是从遥远的工厂引进。
总体而言,绿色能源世界从 CNC 加工和现代技术中受益匪浅。我们只是触及了它们功能的皮毛,但已经有如此多的应用、优势和用例。
数控机床