研究员开发出用于3D打印电气绝缘组件的纤维素材料

摘要：众所周知，纤维素是电气绝缘组件的理想原材料，但是产品的制造需要相当高的工艺水平。在VTT协调的NOVUM项目中，原材料和制造方法是并行开发的，其目标之一是3D打印自动化生产线。该项目还计划在邮轮和汽车行业中使用该解决方案，目的是用生物基材料代替油基塑料……

aau讯（编辑 许乐）众所周知，纤维素是电气绝缘组件的理想原材料，但是产品的制造需要相当高的工艺水平。在VTT协调的NOVUM项目中，原材料和制造方法是并行开发的，其目标之一是3D打印自动化生产线。该项目还计划在邮轮和汽车行业中使用该解决方案，目的是用生物基材料代替油基塑料。关于该研究的更多信息，请参阅IDTechEx发布的关于《 2020-2025年生物塑料》的报告。

据了解，纤维素是电力变压器中常用的绝缘材料，因为它防污且能够抵抗高温，并且在用于绝缘和冷却目的的变压器油中仍然坚硬。但是，原料必须手动包装到模具中，并且需要各种不同的模具。该过程不仅消耗能量还会产生大量废物。使用目前的方法，每年的产值约为10亿欧元。

　　这项由欧盟资助的NOVUM项目将持续4到5年，它开发了用于生产电气绝缘部件的纤维素基以及其他应用（例如汽车工业和游轮）的自动化方法。该项目于2017年10月开始，国际研究小组已设法将制造方法限制为最有前途的方法：3D打印和泡沫成型。3D打印提供了效率以及新的设计自由度。另一方面，泡沫成型可以在制造过程中节省能源。

　　“我们的目标是NOVUM在芬兰的项目合作伙伴Brinter的工厂中建立一条自动化生产线，并于明年秋天在相关环境中对其进行测试。除效率外，我们的目标是节省能源和材料。除了制造方法外，我们正在开发纤维素基原材料，以最佳方式适应所选方法和应用。”VTT技术经理Heli Kangas说道。

　　3D打印变压器、汽车和游轮的零件

　　在研究小组致力于开发纤维素基材料和制造方法的同时，它还研究了除了变压器以外，还有哪些其他应用。应用的一个很好的起点是需要轻松生产单个产品或小批量产品，或用可再生材料代替塑料零件。

　　该项目中建造的自动生产线将通过汽车和游轮内部使用的电气绝缘组件和部件进行测试和验证。波兰自己的变压器电气绝缘组件制造商Hitachi ABB、造船公司Meyer Turku和意大利菲亚特的研究公司CRF对这些应用均表示感兴趣。

　　NOVUM项目还涉及Brinter、芬兰3D打印技术开发商、波兰AGH科技大学、ABIS、波兰工程公司、JRS（德国可再生材料供应商）和Vertech Group（法国可持续发展专家）。

　　保留纤维素特性

　　除了协调工作，VTT在该项目中的主要重点还在于材料开发。为了使纤维素可3D打印，必须将其制成热塑性塑料，即在高温下呈现柔软状态。VTT之前已经开发了类似于油基塑料的热塑性纤维素基材料。但是，对于NOVUM项目应用程序，重要的是，纤维素基材料还应尽可能多地包含纯纤维素，因为这对于绝缘材料是必不可少的。

除了修改材料以确保与制造过程的兼容性外，还可以根据应用要求调整材料的属性，例如强度和耐热性。不管材料的确切组成如何，很明显，所生产的零件都可以在同一条生产线上研磨多达八次，然后重新用作原材料。

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