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当前，增材制造主要应用于原型件与小批量生产。常见系统的成型体积常将适用范围限制于小型部件——这一现状可能强化"3D打印仅适用于紧凑型应用"的认知。但在能源行业（如风力或水力发电设施）中，恰恰需要完全不同的规模标准：以风力涡轮机为例，其转子毂等单体部件重量可达60吨。

项目启动：先进铸造单元(ACC)的研发

即便在大型部件领域，工程团队的目标参数仍与小型部件保持一致：最大设计自由度、减轻重量与材料消耗、缩短生产周期以及实现分布式制造。为将增材制造这些优势延伸至多吨级部件，voxeljet与GE Vernova及弗劳恩霍夫IGCV共同开发了VX9000三维打印系统。该系统标志着显著的技术飞跃——首次将工业级粘结剂喷射技术提升至满足多吨级铸件要求的水平。

2021年9月，GE Vernova（当时为GE Renewable Energy）、弗劳恩霍夫IGCV与voxeljet宣布启动联合研发项目，旨在开发大型3D砂型打印机。项目目标是为Haliade-X海上风力涡轮机的铸造部件优化模具制造工艺。该ACC单元需能制造重达60吨单体部件的砂型模具——相比传统制模方法更快速、灵活且资源节约。

该计划技术的核心优势在于大幅压缩生产周期：制造时间从约十周缩短至仅需两周。此外，在安装地点采用增材制造可显著降低物流成本及相应碳排放。

德国联邦经济与能源部通过技术导向创新计划对本项目提供了支持。

技术平台：工业级粘结剂喷射技术

作为ACC组成部分，voxeljet设计了VX9000 3D打印机。该设备基于voxeljet成熟的粘结剂喷射技术，通过逐层选择性固化砂料实现复杂几何形状的高精度制造。凭借9×7×1.8米的成型体积，这款3D打印机超越所有主流3D砂型打印设备，跻身全球同类型最大系统之列。

2023年10月，美国能源部为GE Vernova的整体项目提供1,490万美元资助。Voxeljet被选为技术实施合作伙伴，负责VX9000的后续开发。

原型制造与系统集成

首台VX9000平台随后在voxeljet弗里德贝格总部完成组装。该系统尺寸显著超越现有设备——与迄今最大商用砂型3D打印系统之一VX4000的对比清晰展现了规模跨越。

除扩大成型体积外，VX9000还具备多项技术突破：

工业铸造用砂处理——采用高可回收性的低成本本地砂料，较传统石英砂处理更简易 增厚层与改进打印技术——最高1毫米层厚加速构建过程并降低工艺成本 偏置喷射策略——大型打印头架构配合极短偏置路径显著缩短建造时间 集成式过程传感——实时监测关键工艺参数确保稳定打印质量与可追溯性

Baettr铸造厂生产环境验证

2025年夏季达成重要里程碑：在瑞典Baettr铸造厂成功浇注VX9000首批大型砂型。总计20套基准模具在真实铸造条件下完成处理，最大打印长度达7.5米。采用EN-DJS-400-18-LT合金浇注的最终铸件重达7,200公斤。

成果：

尺寸公差远优于要求标准 部件配合精度显著高于传统大型模具 铸型组装更为简易 改进的表面质量与更少毛刺降低清理成本 系列化生产条件下浇注过程零故障 未见铸造缺陷 获得工艺流程优化初步经验

验证证实了该系统的工业适用性。VX9000同时满足关键大型部件的几何尺寸与铸造工艺要求。

"自2018年起，Baettr就与voxeljet共同推进砂型3D打印技术发展。进步显而易见：如今砂芯更大、更易组装，且持续满足最高精度与质量标准。基于这些积极经验，我们期待继续深度参与技术演进。"Baettr项目经理Nicolas Ory-Studer表示。

应用范围与可扩展性

VX9000虽专为海上风电行业开发，但可拓展至众多应用领域，包括：

水轮机（如弗朗西斯转轮、蜗壳） 重型转子毂与齿轮箱 能源或基础设施领域大型设备结构部件

voxeljet作为大型AM解决方案的工程合作伙伴

通过开发VX9000，voxeljet巩固了其在铸造行业大型增材制造领域的技术领导者地位。长期经验、工程专长与灵活机械架构的结合，使该公司成为对定制化、精度、速度及可持续性有严苛要求的工业项目的可靠合作伙伴。

VX9000展现了大型增材制造如何转化为工业现实。其模块化结构、精密粘结剂喷射技术与数字化流程集成，使之不仅是技术原型——更是大型铸造领域的制造革命者。

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