循環經濟專注於通過儘可能長時間地解決生產和使用周期中的材料使用問題，引領真正的可持續發展之路。ACAM亞琛增材製造中心指出3D列印-增材製造技術為可重複使用、有效利用資源、按需生產和增加材料價值提供了巨大的機會。而清潔發電這條萬億元賽道上，3D列印將崛起新的藍海創新機遇。
據悉，美國能源部撥款資助用於製造大型砂鑄模具的voxeljet-維捷砂粘劑噴射3D印表機的開發和商業化，新的製造技術將為風能和水能領域生產大型發電機鑄造組件，從而減少生產時間和成本。
GE風能發電
GE
/ 化複雜為輕鬆
早在2021年，通用電氣可再生能源（GE Renewable Energy）、弗勞恩霍夫IGCV研究所（Fraunhofer IGCV ）和voxeljet-維捷公司就宣布建立研究夥伴關係，開發大型鑄造砂模3D印表機。該設備用來優化 GE Haliade-X 海上風力發電機關鍵零部件的生產。基於voxeljet-維捷公司核心的粘結劑噴射3D列印工藝，能列印直徑為9.5米、重達60噸多的鑄造用砂模。
根據GE，3D列印砂型模具帶來許多好處，提高鑄件質量，包括改善鑄件表面光潔度、提高零件精度和一致性。此外，由於3D列印可以實現優化的設計從而減少加工時間，並節約其他材料成本。這種生產技術可以改變生產效率，允許在高成本國家進行本地化鑄造生產，這對於希望最大限度地發揮海上風電進而帶來地方經濟發展效益的客戶來說是一個關鍵的好處。
voxeljet-維捷負責開發和建造尺寸突破性的砂型3D印表機，用於增材製造10噸至60噸以上鑄件的砂型，GE選擇voxeljet-維捷作為其合作夥伴，該項目名稱為先進鑄造單元（ACC），獲得了美國能源部 (DoE) 的 1,490 萬美元聯邦資助，用於大型砂型粘結劑噴射3D印表機的開發和商業化 ，美國能源部對該項目的支持旨在加速美國向清潔能源的過渡。
voxeljet-維捷的3D列印設備在製造非常大、非常複雜的產品設計的時候為用戶創造的附加值。那些原來通過傳統製造工藝製造時耗時長，組裝複雜，製造成本昂貴的產品，在通過3D列印技術來製造時變得輕鬆、高效。
根據 Data Bridge Market Research 的數據，預計 2021 年全球風力渦輪機機艙市場價值將達到 66 億美元，預計到 2029 年將超過 150 億美元。
先進鑄造單元（ACC）項目目標是3D列印大型砂模，用於鑄造 GE Haliade-X 海上渦輪機機艙部件，目標是將生產這種大型部件的砂型模具所需的時間從大約十周減少到兩周。
通過3D列印砂型製造技術有可能將水電總成本降低 20%，並將總的交貨時間縮短四個月。 該項目還將對16 噸轉子輪轂的生產進行優化，並開發轉輪的機器人焊接工藝。 為了幫助確保 ACC 項目的成功實施，voxeljet-維捷正在提供培訓，讓當地了解這種 3D 列印製造技術的細節。
根據voxeljet-維捷執行長 Ingo Ederer 博士，清潔發電技術的開發和經濟高效的製造需求量很大，因為它是應對和克服全球氣候挑戰的關鍵。增材製造，特別是voxeljet-維捷的大規模粘結劑噴射技術，是製造下一代風力渦輪機複雜零件的正確選擇。
項目合作夥伴弗勞恩霍夫鑄造、復合材料和加工技術研究所Fraunhofer IGCV負責鑄造和材料技術問題，以及工藝過程數字化監控。目標是優化模具列印，以避免成本極高的誤列印甚至誤澆鑄，節省粘結劑，並改善鑄造過程中的機械和熱行為。通過開發一種儘可能節約資源的工藝，從而幫助改善風力發電機製造中的環境平衡和成本平衡。
根據3D科學谷，voxeljet-維捷一直在驅動3D列印在量產領域的應用，其中在量產中的典型案例是維捷所實現的世界首條汽車關鍵零件生產領域的集成增材製造解決方案。通過與德國領先的汽車廠商合作，自動化3D列印複雜的砂模和砂芯，生產線不需要任何干預，所有的前後處理步驟都是自動化的。維捷的下一代列印引擎顯著縮短了每層加工的時間，提高了生產靈活性，並允許高速製造具有更為複雜幾何形狀的砂型模具，從而提高最終產品的性能，並通過產品性能的提高來提高產品生命周期效益。