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Cómo hacer que la energía renovable sea más accesible con la impresión 3D: Zortrax y GUST

Resumen

  • Generative Urban Small Turbine (GUST), un proyecto estudiantil que desarrolla una turbina eólica y promueve fuentes de energía renovables, utiliza soluciones de impresión 3D de Zortrax en su trabajo.
  • La impresora 3D de escritorio Zortrax es inmensamente útil en la creación rápida de prototipos y la fabricación flexible de las piezas de la turbina eólica, así como en la realización de estudios sobre la aerodinámica de las palas de la turbina.
  • Para la mayoría de las impresiones 3D, los ingenieros de GUST utilizan filamentos Zortrax como Z-ABS, Z-ULTRAT y Z-HIPS.

Generative Small Urban Turbine (GUST) es un proyecto estudiantil que se centra en el desarrollo de una turbina eólica y en la promoción de la energía eólica renovable para uso individual. El objetivo del proyecto es reducir los costes de obtención de electricidad y hacer que los consumidores sean más independientes de los proveedores externos. Los miembros de GUST aprovechan las soluciones de impresión 3D de Zortrax durante su trabajo en una pequeña turbina eólica que han estado perfeccionando desde 2016. Conozca cómo este extraordinario proyecto académico polaco se ha convertido en un ganador de un premio europeo con una impresora 3D Zortrax M300.

La imagen muestra una turbina eólica completa GUST en la competencia ISWTC en los Países Bajos.

Impresión 3D y ecología: reducción de residuos y costes en ingeniería

Desde el comienzo del proyecto GUST, ha tenido un gran éxito. Ocupó el primer lugar en la competencia europea ISWTC en los años 2016-2018 y el tercero en 2019. Después de una pausa relacionada con COVID en 2020, el concurso se renovó un año después. Esta vez, sin embargo, se debía evaluar un aspecto adicional, a saber, la sostenibilidad. Los miembros de GUST se dieron cuenta de que necesitaban una solución que garantizara un reemplazo rápido y económico de piezas rotas o usadas, sin necesidad de reemplazar toda la turbina. Pensaron que una impresora 3D lo abarca todo, por lo que se comunicaron con nosotros porque buscaban un producto confiable y de alta calidad para la fabricación flexible.

Zortrax M300 Plus, un equivalente de vanguardia de Zortrax M300, está actualmente disponible en nuestra oferta.

“Gracias a la incorporación de la impresión 3D, podemos limitar los costos de producción y, a su vez, también los costos de una posible producción en masa”, dice Kamil Gardyjas, líder de GUST. La introducción de este método de producción ha ahorrado tiempo y dinero a GUST. También les ayudó a cumplir con el nuevo requisito ISWTC relacionado con el medio ambiente y les otorgó el segundo lugar en la edición 2021 del concurso. Además, GUST se convirtió en el ganador de dos concursos nacionales: EKOInnowatorzy en la categoría de proyecto estudiantil eco-innovador y KOKOS, el concurso para la mejor construcción estudiantil en Ecología. “Si no hubiera sido por la impresión 3D, habría sido mucho más difícil para nosotros lograr todo eso”, subraya Kamil Gardyjas.

Las fotos muestran un modelo de cúpula para una pequeña turbina urbana durante el proceso de impresión 3D (izquierda) y el modelo listo en la plataforma (derecha).

Impresora 3D Zortrax en un taller para estudiantes: creación rápida de prototipos y pruebas ecológicas

¿Cómo usan los estudiantes el Zortrax M300 en su proyecto? El dispositivo juega un papel muy importante en la creación rápida de prototipos y las pruebas científicas. Muchos elementos de los prototipos de turbinas se imprimen en 3D. A medida que GUST evoluciona, con la incorporación de nuevos miembros cada año académico y la incorporación de nuevas ideas, la turbina también cambia. Por lo tanto, el equipo utiliza nuestra impresora 3D de escritorio para introducir modificaciones en el acto. Los cambios y mejoras aplicados siempre se prueban en un túnel aerodinámico especial para verificar las propiedades del modelo.

El modelo de la cúpula de una turbina eólica procesado posteriormente por uno de los estudiantes del proyecto GUST (izquierda) y montado en la carcasa de la turbina (derecha).

El equipo también utiliza una impresora 3D Zortrax M300 para crear una maqueta del espectáculo a escala 1:1. Este año, para sus impresiones 3D, el equipo utilizó materiales de Zortrax (Z-ABS, Z-ULTRAT, Z-HIPS) y materiales de otros fabricantes. La configuración de Z-SUITE más utilizada por GUST fue la configuración predeterminada para Z-ULTRAT. Los cambios estándar incluyeron: calidad de impresión, altura de la capa (dependiendo de la precisión deseada de la reproducción de la superficie y la complejidad del elemento dado), nivel de relleno y algunas configuraciones de soporte.

Las fotografías ilustran el modelo de carcasa del aerogenerador justo después del proceso de impresión 3D.

Impresión 3D en la educación: hacer comprensible la aerodinámica con la impresión 3D

Además de la creación de prototipos y las pruebas, la impresión 3D de Zortrax también ha resultado útil en una campaña experimental pionera dedicada al estudio de la aerodinámica de las palas de las turbinas. Aquí, los estudiantes diseñan y prueban numéricamente nuevas geometrías de palas de rotor, y luego, utilizando impresiones 3D, prueban los rotores experimentalmente. Para poder hacerlo, utilizan el túnel de viento de baja velocidad del Instituto de Maquinaria de Flujo de Fluidos de la Universidad Técnica de Łódź.[1]

Todo lo anterior ha llevado a GUST a la etapa final: la competencia ISWTC y las pruebas en un túnel de viento a escala real en Delft, Países Bajos. No solo estaba relacionado con la competencia directa con otros equipos de todo el mundo, sino también con la oportunidad de examinar un prototipo de turbina a escala 1:1. El proyecto GUST se convirtió en subcampeón en la competencia de este año, pero no se detiene allí. Están planeando optimizar y perfeccionar aún más su turbina ecológica para las futuras ediciones de ISWTC. Ahora, con la impresora 3D Zortrax a su disposición, será mucho más fácil.

La imagen muestra la turbina eólica con una carcasa apagada (izquierda) y encendida, mostrando el logotipo de Zortrax (derecha).

Obtenga más información sobre Zortrax M300 Plus, un equivalente de la impresora 3D utilizada por GUST que actualmente está disponible en nuestra oferta.

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