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[Étude de cas ZORTRAX] Comment rendre les énergies renouvelables plus accessibles

10/12/21

Sommaire

  • Generative Urban Small Turbine (GUST), un projet étudiant développant une éolienne et promouvant les sources d’énergie renouvelables, utilise les solutions d’impression 3D de Zortrax dans leur travail.
  • L’imprimante 3D de bureau Zortrax est extrêmement utile dans le prototypage rapide et la fabrication flexible des pièces de l’éolienne, ainsi que dans la conduite des études sur l’aérodynamique des aubes de l’éolienne.
  • Pour la plupart des impressions 3D, les ingénieurs GUST utilisent des filaments Zortrax tels que Z-ABS, Z-ULTRAT et Z-HIPS.

COMMENT RENDRE LES ÉNERGIES RENOUVELABLES PLUS ACCESSIBLES AVEC L’IMPRESSION 3D : ZORTRAX ET GUST

Generative Small Urban Turbine (GUST) est un projet étudiant axé sur le développement d’une éolienne ainsi que sur la promotion de l’énergie éolienne renouvelable à usage individuel. L’objectif du projet est de réduire les coûts d’obtention d’électricité et de rendre les consommateurs plus indépendants des fournisseurs externes. Les membres de GUST profitent des solutions d’impression 3D de Zortrax lors de leur travail sur une petite éolienne qu’ils perfectionnent depuis 2016. Découvrez comment cet extraordinaire projet universitaire polonais est devenu un lauréat européen avec une imprimante 3D Zortrax M300.

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La photo montre l’éolienne GUST complète lors de la compétition ISWTC aux Pays-Bas.

IMPRESSION 3D ET ÉCOLOGIE : RÉDUIRE LES DÉCHETS ET LES COTS EN INGÉNIERIE

Depuis le début du projet GUST, il a connu un énorme succès. Il est arrivé premier au concours européen ISWTC dans les années 2016-2018 et troisième en 2019. Après une pause liée au COVID en 2020, le concours a été renouvelé un an plus tard. Cette fois, cependant, un aspect supplémentaire, à savoir la durabilité, devait être évalué. Les membres de GUST ont réalisé qu’ils avaient besoin d’une solution qui assurerait un remplacement rapide et bon marché des pièces cassées ou usées, sans avoir à remplacer l’ensemble de la turbine. Ils pensaient qu’une imprimante 3D englobe tout, alors ils nous ont contactés car ils visaient un produit fiable et de haute qualité pour la fabrication flexible.

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Zortrax M300 Plus, un équivalent de pointe de la Zortrax M300, est actuellement disponible dans notre offre.

« Grâce à l’intégration de l’impression 3D, nous sommes en mesure de limiter les coûts de production et, par conséquent, les coûts d’une production de masse potentielle également », explique Kamil Gardyjas, le dirigeant de GUST. L’introduction de cette méthode de production a permis à GUST d’économiser du temps et de l’argent. Cela les a également aidés à répondre à la nouvelle exigence ISWTC liée à l’environnement et leur a accordé la deuxième place dans l’édition 2021 du concours. Par ailleurs, GUST est devenu lauréat de deux concours nationaux : EKOInnowatorzy dans la catégorie projet étudiant éco-innovant et KOKOS – le concours de la meilleure construction étudiante en Ecologie. « Sans l’impression 3D, cela aurait été beaucoup plus difficile pour nous d’y parvenir », souligne Kamil Gardyjas.

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Les photos représentent un modèle de dôme pour une petite turbine urbaine pendant le processus d’impression 3D (à gauche) et le modèle prêt sur la plate-forme (à droite).

IMPRIMANTE 3D ZORTRAX DANS UN ATELIER ÉTUDIANT : PROTOTYPAGE ET TESTS RAPIDE ET ÉCOLOGIQUE

Comment les étudiants utilisent-ils le Zortrax M300 dans leur projet ? L’appareil joue un rôle énorme dans le prototypage rapide et les tests scientifiques. De nombreux éléments de prototypes de turbines sont imprimés en 3D. Au fur et à mesure que GUST évolue – avec de nouveaux membres rejoignant chaque année universitaire et de nouvelles idées étant incorporées – la turbine change en même temps. Par conséquent, l’équipe utilise notre imprimante 3D de bureau pour introduire des modifications sur place. Les modifications et améliorations apportées sont ensuite toujours testées dans un tunnel aérodynamique spécial pour vérifier les propriétés du modèle.

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Le modèle du dôme d’une éolienne post-traité par l’un des étudiants du projet GUST (à gauche) et monté dans le boîtier de l’éolienne (à droite).

L’équipe utilise également une imprimante 3D Zortrax M300 pour créer une maquette de spectacle à l’échelle 1:1. Cette année, pour leurs impressions 3D, l’équipe a utilisé à la fois des matériaux Zortrax (Z-ABS, Z-ULTRAT, Z-HIPS) et des matériaux d’autres fabricants. Les paramètres Z-SUITE les plus couramment utilisés par GUST étaient les paramètres par défaut pour Z-ULTRAT. Les modifications standard comprenaient : la qualité d’impression, la hauteur de couche (en fonction de la précision souhaitée de la reproduction de la surface et de la complexité de l’élément donné), le niveau de remplissage et certains paramètres de support.

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Les photographies illustrent le modèle de boîtier d’éolienne juste après le processus d’impression 3D.

L’IMPRESSION 3D DANS L’ENSEIGNEMENT : RENDRE COMPRÉHENSIBLE L’AÉRODYNAMIQUE GRÂCE À L’IMPRESSION 3D

En plus du prototypage et des tests, l’impression 3D Zortrax s’est également avérée utile dans une campagne expérimentale pionnière consacrée à l’étude de l’aérodynamique des aubes de turbine. Ici, les étudiants conçoivent et testent numériquement de nouvelles géométries de pales de rotor, puis, à l’aide d’impressions 3D, ils testent expérimentalement les rotors. Pour ce faire, ils utilisent la soufflerie à basse vitesse de l’Institut des machines à écoulement des fluides de l’Université technique de Łódź.

Tout ce qui précède a conduit GUST à l’étape finale : la compétition ISWTC et les tests dans une soufflerie à grande échelle à Delft, aux Pays-Bas. Il s’agissait non seulement d’une compétition directe avec d’autres équipes du monde entier, mais aussi de l’opportunité d’examiner un prototype de turbine à l’échelle 1:1. Le projet GUST est devenu finaliste du concours de cette année, mais ne s’arrête pas là. Ils prévoient d’optimiser et de perfectionner davantage leur turbine écologique pour les futures éditions de l’ISWTC. Maintenant, avec l’imprimante 3D Zortrax à leur disposition, cela va être beaucoup plus facile.

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L’image montre l’éolienne avec un boîtier éteint (à gauche) et allumé, affichant le logo Zortrax (à droite).

  • Article de notre partenaire ZORTRAX

 

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