NREL将激光3D打印技术应用于海洋能源研究，开发高自由度8轴打印系统

2025年8月19日，南极熊获悉，美国能源部国家可再生能源实验室 (NREL) 正在Flatirons 园区使用新型激光金属 3D 打印机加速海洋能源创新。3D打印技术正在帮助研究人员快速设计、建造和测试能够承受极端海洋冲击力的零部件原型。

美国国家可再生能源实验室（NREL）机械工程师保罗·默迪（Paul Murdy）说道：“与塑料相比，金属部件可以承受5到10倍的力。这种耐用性对于海洋能源设备至关重要，这些设备利用波浪、洋流和潮汐等运动发电——如果完全利用这些能量，能够满足美国高达60%的电力需求。”

到目前为止，开发全尺寸海洋原型既昂贵又耗时。新型打印机改变了这一现状。NREL 研究工程师 Casey Nichols 说道：“我们在使用小型机器进行快速成型和增材制造方面拥有丰富的经验。但拥有一台更大的 3D 打印机让我们能够进行更大规模的研究。”

这套由田纳西州One-Off Robotics公司定制的新系统拥有八个运动轴，能够创建复杂的几何形状。它能够制造长达一米的近乎全尺寸的结构，使用高达2500°F（约1377摄氏度）的激光将不锈钢熔化成精确耐用的层。

尼科尔斯说：“利用这项技术，我们可以弥合从高级几何形状的概念设计到实际零件生成和测试之间的差距，将计算机模型转化为物理实验。”

除了海洋能源，这款打印机还支持多个行业的研究，包括航空航天、海军舰艇、热水器和制药。NREL 内部团队已开始使用它，将开发周期从九个月缩短至几天。NREL 研究员查尔斯·坎登说道：“在实验室采用我们的新型快速成型机之前，我们的团队通常需要等待长达九个月才能获得一个金属部件。有了这样的系统，几天之内就能拿到那个部件。”

对Murdy来说，重点依然在于材料。他解释道：“我们需要使用金属，因为它们强度高、耐腐蚀。”他的团队正在为不同的海洋环境定制不锈钢部件，从平静的海床到充满活力的河床。

通过这项投资，NREL 将 3D打印定位为加速海洋能源技术的重要工具，同时也提升了美国在航空航天、航运等领域的制造能力。