由於天氣條件的影響，風力渦輪機葉片中使用的材料的腐蝕是適用於整個風能領域的問題。VTT的antiAGE項目借助人工智能和3D打印找到了材料問題的功能性解決方案。


“由於雨水，冰雹和沙塵的影響，葉片材料受到侵蝕，這大大降低了風力渦輪機的使用壽命。加速更換渦輪機變得昂貴：所有風力發電的價值高達2%至4%由於這個問題而失敗，“VTT的首席科學家Anssi Laukkanen說。

“這個特定行業中的典型問題是成本高達數十億歐元並為所有風能帶來額外成本。隨著風力發電機規模的增加以及風電場在越來越苛刻的條件下被放置在海上，其重要性在於問題變得強調“，Laukkanen說。

人工智能(AI)找到了最佳解決方案

在其反工程項目中，VTT模擬了材料問題，並開始虛擬地解決它。這是人工智能首次用於開發此規模的材料解決方案。原則上，可以找到用於風力渦輪機葉片的材料的無限數量的不同變化，所述材料由相同的材料部件組成但彼此略微不同。在所有這些替代方案中，人們需要找到最適合這一特定目的並滿足其操作要求的替代方案。

“人類感知技能不足以可視化與材料解決方案優化相關的所有維度。另一方麵，AI能夠揭示非常複雜的因果關係，模擬解決方案並經曆無數的替代方案Laukkanen指出，找到一個與要求集合相關的效果最好的那個“。


3D打印為製造帶來靈活性

原則上，使用AI，可以找到針對任何單個產品的每個組件針對特定目的優化的定製材料解決方案。然而，如果使用傳統的製造技術，則難以製造這種高度定製的材料。

3D打印或增材製造提供了生產任何形狀的所需材料的機會，而沒有不合理的成本。當像這樣應用時，3D打印將完全按照預期進行。

與風機製造商的合作將於明年開始

antiAGE項目的結果超出預期。通過使用虛擬測試和機器學習的設計流程，VTT能夠在不到一年的時間內針對非常困難的材料問題開發出優化的解決方案：一種高度耐用的材料，在受到機械應力時會變硬。

“當我們發布有關我們解決方案的新聞時，風機製造商立即對此感興趣。我們正在與商業運營商談判細節，”Laukkanen報道。VTT還在為該項目申請額外資金，因為其他行業的優化材料解決方案也有很多目標。產品越複雜，開發適合特定目的的材料就越昂貴，一般來說找到性能良好的材料解決方案就越困難。AI允許有效地解決這些問題。