用于制造风力涡轮塔架结构的多头增材打印装置

技术领域

本公开内容大体上涉及风力涡轮塔架，且更特别地涉及用于使用多头打印机来制造风力涡轮塔架结构的系统和方法，该多头打印机允许塔架增强件连同混凝土同时打印来在现场产生完整的组装。

背景技术

风力被认为是目前可用的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型原理来获取风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接地联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用网。

风力涡轮塔架大体上由钢管、预制混凝土区段或其组合来构造。此外，管和/或混凝土区段典型地不在现场形成，运送于现场，且然后布置在一起以竖立塔架。例如，一种制造方法包括形成预铸混凝土环，将环运送到现场，将环布置在彼此顶上，以及然后将环固定在一起。然而，随着风力涡轮在尺寸上不断增长，常规的制造方法受运输规定所限制，该运输规定禁止运送具有大于约4至5米的直径的塔架区段。因此，某些塔架制造方法包括形成多个弧节段，以及将节段在现场固定在一起以形成塔架的直径，例如经由栓接。然而，此类方法需要大量的劳动且可为耗时的。

考虑到前述内容，本领域不断寻求用于制造风力涡轮塔架的改进方法。相应地，本公开内容涉及解决上述问题的用于制造风力涡轮塔架结构的方法。特别地，本公开内容涉及用于制造风力涡轮塔架结构的方法，其利用塔架增强件连同混凝土的同时打印来在现场产生完整的组装。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中明显，或可通过实施本发明来获悉。

在一方面，本公开内容涉及一种用于制造风力涡轮的塔架结构的方法。方法包括经由增材打印装置的第一打印机头在塔架结构的基部上打印聚合物材料的风力涡轮的塔架结构的一个或多个模具的至少一部分。模具限定塔架结构的内壁限和外壁限。在模具的部分固化了之后，方法包括经由增材打印装置的第二打印机头在塔架结构的内壁限与外壁限之间提供粘结材料，同时不断用聚合物材料建立一个或多个模具的额外部分。在模具的额外部分不断固化时，方法包括不断用粘结材料填充一个或多个模具的额外部分，直到塔架结构建立。此外，方法包括允许粘结材料在模具内固化，以便形成塔架结构。

在一个实施例中，经由增材打印装置在内壁限与外壁限之间提供粘结材料可包括经由增材打印装置在内壁限与外壁限之间增材打印粘结材料。在备选实施例中，经由增材打印装置在内壁限与外壁限之间提供粘结材料可包括经由增材打印装置的至少一个喷嘴在内壁限与外壁限之间分配粘结材料。

在另一实施例中，增材打印装置可包括多个机器人臂，其中机器人臂中的每个具有分别用于分配聚合物材料和粘结材料的打印机头。在此外的实施例中，方法可包括将增材打印装置的中心框架结构安装在模具之间。此外，中心框架结构具有平台和从其大体上垂直地延伸的臂部件。此外，机器人臂固定到臂部件，其中臂部件大体上平行于塔架结构的中心纵向轴线。在此类实施例中，增材打印装置的喷嘴可安装到臂部件，且可选地可构造成沿臂部件的纵向轴线移动。

在额外的实施例中，方法还可包括在竖直方向上平移平台，以便在粘结材料的打印期间沿塔架结构的中心纵向轴线移动中心框架结构和多个机器人臂。更特别地，在一个实施例中，在竖直方向上平移平台可包括提供移动机构，该移动机构构造成在增材打印装置沿中心纵向轴线移动来打印多个塔架区段时使中心框架结构在塔架结构内移动且允许塔架结构直径上的变化。

在几个实施例中，方法还可包括使多个机器人臂中的一个或多个围绕中心框架结构旋转。在特定的实施例中，增材打印装置的高度可确定成使得一旦打印了塔架结构的第一区段，增材打印装置可移动到第二竖直位置来打印塔架结构的第二区段。

在此外的实施例中，方法可包括经由增材打印装置将用于多个机器人臂的一个或多个引导结构打印到粘结材料和/或聚合物材料中。在此外的实施例中，方法还可包括经由增材打印装置将增材分配到粘结材料和/或聚合物材料中以形成一个或多个增强元件。增材可包括例如金属材料、复合材料、非金属材料或其组合。在另一实施例中，方法可包括在以下至少一者之间提供粘合剂材料：粘结材料与基部、粘结材料与聚合物材料、粘结材料与金属材料，或者多层的粘结材料、聚合物材料和/或金属材料。在几个实施例中，方法还可包括在打印之前、期间或之后并在固化之前将一个或多个增强元件手动地放置于粘结材料或聚合物材料中的至少一者中。

在此类实施例中，增强元件可包括例如传感器、伸长线缆或线、螺旋状线缆或线、增强筋(中空或实心)、增强纤维(金属或聚合物)、增强金属环(圆形、椭圆形、螺旋形以及如可为相关的其它者)或联接件、网和/或如本领域中可已知来增强混凝土结构的任何此类结构。

在另一方面，本公开内容涉及一种用于制造粘结结构的方法。方法还包括经由增材打印装置的第一打印机头在结构的基部上打印聚合物材料的结构的一个或多个模具的至少一部分。模具限定结构的内壁限和外壁限。在一个或多个模具的部分固化了之后，方法包括经由增材打印装置的第二打印机头在结构的内壁限与外壁限之间提供粘结材料，同时不断用聚合物材料建立一个或多个模具的额外部分。在模具的额外部分不断固化时，方法包括不断用粘结材料填充模具的额外部分，直到结构建立。此外，方法包括允许粘结材料在一个或多个模具内固化以便形成结构。

在又一方面，本公开内容涉及一种用于制造风力涡轮的塔架结构的系统。系统包括增材打印装置，诸如3D打印机。增材打印装置包括中心框架结构，该中心框架结构具有平台和从其大体上垂直地延伸的臂部件。臂部件大体上平行于塔架结构的中心纵向轴线。此外，增材打印装置包括多个机器人臂，其固定到中心框架结构的臂部件。机器人臂中的每个包括用于增材打印一种或多种材料的打印机头。材料例如可包括聚合物材料、粘结材料和/或金属材料。此外，增材打印装置包括构造成用于分配粘结材料的至少一个喷嘴。此外，系统包括经由聚合物材料的增材打印装置来增材打印的一个或多个模具。因而，模具限定塔架结构的内壁限和外壁限。因此，增材打印装置的喷嘴或打印机头中的至少一者构造成在塔架结构的内壁限与外壁限之间分配粘结材料。

应理解的是，系统还可包括如本文中描述的额外特征中的任一个。例如，系统还可包括用于增强粘结材料的一个或多个增强元件。在另一实施例中，聚合物材料可包括配置成随时间降解/分解的生物可降解的聚合物。在额外的实施例中，系统可包括用于一种或多种材料中的每种的单独的流体传输系统。

参照以下描述和所附权利要求书，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合于该说明书中且构成该说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，且与描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域中普通技术人员的本发明(包括其最佳模式)的完整且开放(enabling)的公开内容在参照附图的说明书中阐述，在附图中：

图1示出根据本公开内容的风力涡轮的一个实施例的透视图；

图2示出根据本公开内容的用增材打印装置制造的用于风力涡轮的塔架结构的一个实施例的局部截面图；

图3示出根据本公开内容的增材打印装置的一个实施例的示意图；

图4A-4D示出根据本公开内容的增材打印装置的打印喷嘴的各种实施例的透视图；

图5示出根据本公开内容制造的用于风力涡轮的塔架结构的一个实施例的顶视图；

图6示出根据本公开内容制造的用于风力涡轮的塔架结构的部分的一个实施例的局部侧视图；

图7示出根据本公开内容制造的用于风力涡轮的塔架结构的部分的一个实施例的局部侧视图；

图8示出根据本公开内容的用于制造风力涡轮的塔架结构的方法的一个实施例的流程图；以及

图9示出根据本公开内容的增材打印装置的控制器的一个实施例的框图。

具体实施方式

现在将详细地参照本发明的实施例，其一个或多个示例在图中示出。每个示例提供作为本发明的解释，不是本发明的限制。事实上，对本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行各种修改和变化。例如，示出或描述为一个实施例的部分的特征可与另一实施例使用，以产生还此外的实施例。因此，意图的是，本发明覆盖如归于所附权利要求书和其等同物的范围内的此类修改和变化。

大体上，本公开内容涉及用于经由诸如增材制造、3-D打印、喷射沉积、挤出式增材制造、混凝土打印、自动纤维沉积以及利用计算机数字控制和多个自由度来沉积材料的其它技术之类的技术使用粘结材料的自动沉积来制造风力涡轮塔架的方法。更特别地，本公开内容的方法包括塔架增强元件连同混凝土的同时打印或包括，以在现场产生完整的组装。在一个实施例中，例如，本公开内容的方法包括使用聚合物增材制造技术来建立塔架节段的内壁限和外壁限，对于混凝土，中间有间隙。此类方法用多头打印机来实现，其中一个打印机头分配混凝土且另一打印机头打印聚合物材料。

更特别地，多头打印机可包括机器人臂，该机器人臂各自具有安装在其远端处的打印机头，其中打印机头安装在中心框架结构上。因而，机器人臂可沿中心框架结构移动和回转。结构增强件也可在打印过程期间添加到混凝土。此外，中心框架结构的长度可如所需要的那样短，使得一旦某高度的3D打印的混凝土塔架凝固，机器人臂可转变成沿混凝土塔架移动。用于机器人臂的一个或多个引导结构也可3D打印于聚合物模具中，该聚合物模具随后用混凝土来填充。因此，当混凝土凝固时，聚合物模具可由生物可降解的聚合物形成，该生物可降解的聚合物配置成随时间降解/分解以便暴露引导结构。在额外的实施例中，聚合物模具的至少一部分可熔化以暴露混凝土引导结构，该混凝土引导结构可支承打印机以用于从其上建立塔架。另外，机器人臂可用至少一个联动机构来安装在可移动平台上，以允许塔架在该布置向上移动时收缩直径。在另一实施例中，聚合物打印机头中的一个或多个也可用金属打印机头来补充和/或替换以将金属增强件打印到混凝土中。备选地，钢筋可放置到混凝土中，即，不需要单独的打印机头。

因此，本文中描述的方法提供现有技术中不存在的许多优点。例如，因为聚合物打印过程能够比混凝土更快地固化到结构中，可打印本文中描述的模具以允许更大量的混凝土连同金属增强件注射到模具中。因而，本公开内容的方法增加制造速度且提供优于仅混凝土的结构优点。模具还为固化的混凝土提供环境保护。换句话说，当打印过程在外部完成而不需要额外的结构在现场竖立时，模具为固化的混凝土提供环境保护。因此，模具构造成减小和/或消除对于雨、雪、雨夹雪等的暴露。相对于仅混凝土打印，聚合物打印的模具还使对于管状结构来说拔模角能够更大。

现在参照图，图1示出根据本公开内容的风力涡轮10的一个实施例。如示出的，风力涡轮10包括从基部15或支承表面延伸的塔架12，其中机舱14安装在塔架12顶上。多个转子叶片16安装到转子毂18，该转子毂18继而连接到主凸缘，该主凸缘转动主转子轴。风力涡轮功率生成和控制构件容纳于机舱14内。图1的图仅出于示出的目的提供，以使本发明置于示例性使用领域中。应了解的是，本发明不限于任何特定类型的风力涡轮构造。另外，本发明不限于供风力涡轮塔架使用，而是可用于除了风力塔架之外具有混凝土构造和/或高塔架的任何应用(包括例如住所、桥、高塔架和混凝土行业的其它方面)中。此外，本文中描述的方法还可应用于制造任何类似的结构，其受益于本文中描述的优点。

现在参照图2，示出根据本公开内容的风力涡轮10的塔架结构12的一个实施例的局部截面图。如示出的，塔架结构12可由多个区段25、27形成。更特别地，如示出的，塔架结构12具有第一塔架区段25和第二塔架区段27。另外，所示出的塔架12限定具有外表面22和内表面24的周向塔架壁20。此外，如示出的，周向塔架壁20大体上限定中空内部26，该中空内部26通常用来沿塔架12中的不同位置容纳各种涡轮构件(例如，功率转换器、变压器等)。另外，如下文将更详细描述的，塔架结构12至少部分地使用增材制造来形成。此外，如示出的，塔架结构12由粘结材料28形成，该粘结材料28可用一个或多个增强元件30来增强。在特定的实施例中，本文中描述的增强元件30可包括例如传感器、伸长线缆或线、螺旋状线缆或线、增强筋(中空或实心)、增强纤维(金属或聚合物)、增强金属环(圆形、椭圆形、螺旋形以及如可相关的其它者)或联接件、网和/或如本领域中可已知来增强混凝土结构的任何此类结构。因而，增强的塔架结构12构造成承受可导致塔架12易受破裂的风载。

另外，如本文中使用的，粘结材料28可包括构造成在固化之后结合在一起以形成结构的任何合适的可使用的糊状物。合适的粘结材料包括例如基于石灰或硅酸钙的液压凝固材料，诸如波特兰粘结剂、飞尘、鼓风炉渣、火山灰、石灰石细料、石膏或硅粉以及这些的组合。在一些实施例中，粘结材料28可另外或备选地包括非液压凝固材料，诸如熟石灰和/或通过碳化来硬化的其它材料。粘结材料可与细集料(例如，沙)组合以形成砂浆，或与粗集料(沙和砾)组合以形成混凝土。粘结材料可呈浆料形式提供，该浆料可通过使任何一种或多种粘结材料与水以及包括促进剂、缓凝剂、增量剂、增重剂、分散剂、流体损失控制剂、堵漏剂、强度衰退防止剂、自由水/自由流体控制剂、膨胀剂、塑化剂(例如，超塑化剂，诸如聚羧酸盐超塑化剂或聚萘磺酸盐超塑化剂)及等等的其它已知的添加剂组合来形成。粘结材料中提供的相应材料的相对量可以以任何方式变化来获得期望的效果。

现在参照图3-8，本公开内容涉及用于经由增材制造来制造风力涡轮塔架的方法。如本文中使用的，增材制造大体上理解成包含用来合成三维物体的过程，其中在计算机控制下形成连续的材料层来产生物体。因而，几乎任何尺寸和/或形状的物体可从数字模型数据产生。还应理解的是，本公开内容的增材制造方法可包含三个自由度以及多于三个自由度，使得打印技术不限于打印堆叠的二维层，而是还能够打印弯曲的形状。

特别地参照图3，示出用于制造风力涡轮10的塔架结构12的系统32的一个实施例的示意图。如示出的，系统32包括增材打印装置34，诸如3D打印机。应理解的是，本文中描述的增材打印装置34大体上指具有用于将材料(诸如聚合物材料36和/或粘结材料28)沉积到表面上的一个或多个打印机头和/或喷嘴的任何合适的增材打印装置，其由控制器76自动控制以形成计算机内编程的物体(诸如CAD文件)。

更特别地，如示出的，增材打印装置34包括中心框架结构38，该中心框架结构38具有平台40和从其大体上垂直地延伸的臂部件42。此外，如示出的，臂部件42大体上平行于塔架结构12的中心纵向轴线44延伸。另外，如示出的，增材打印装置34包括多个机器人臂46，其固定到中心框架结构38的臂部件42。此外，如示出的，机器人臂46中的每个包括打印机头48、49，其各自具有用于增材打印一种或多种材料的打印喷嘴51、53。

材料例如可包括聚合物材料36、粘结材料28、金属材料50和/或粘合剂材料33。另外，如示出的，机器人臂46安装成在各种材料的打印期间围绕中心框架结构38的臂部件42旋转或回转。例如，在此类实施例中，机器人臂46可安装到旋转轴承，该旋转轴承安装到中心框架结构38。

另外，图4A-4D示出根据本公开内容的增材打印装置34的打印喷嘴51、53的各种实施例的透视图。更特别地，如示出的，图4A示出具有用于将粘合剂材料33施加到已经打印或正在打印的粘结材料28的多个集成的粘合剂喷射器55的打印喷嘴51、53中的一个。图4B示出具有用于施加粘合剂材料33的单独粘合剂喷射器55的打印喷嘴51、53中的一个。在此类实施例中，单独粘合剂喷射器55可接触或可不接触打印喷嘴51、53。图4C示出具有多个集成的粘合剂喷射器55的打印喷嘴51、53中的一个的剖面图，该粘合剂喷射器55构造成将粘合剂材料33在它从打印喷嘴51、53挤出时施加到粘结材料28的周边。图4D示出具有多个集成的粘合剂喷射器55的打印喷嘴51、53中的一个，该粘合剂喷射器55构造成将粘合剂材料33在它正好从打印喷嘴51、53出来之后喷射在粘结材料28上。

此外，增材打印装置34可包括构造成用于分配粘结材料28的至少一个注射器52。此外，系统32包括经由聚合物材料36的增材打印装置34来增材打印的一个或多个模具54。应理解的是，本文中描述的模具54可为实心的、多孔的和/或打印有开口以注射粘结材料28。因此，如示出的，模具54限定塔架结构12的内壁限56和外壁限58。另外，中心框架结构38可安装在模具54之间。因此，在模具54的至少一部分打印且至少部分地固化之后，增材打印装置34的打印机头48、49和/或喷嘴52构造成在内壁限56和外壁限58内将粘结材料28分配到模具54中。在此类实施例中，如单层那样少的聚合物材料36可打印且然后用粘结材料28来填充。在典型的实施例中，聚合物材料36比粘结材料28更加快地固化；因此，粘结材料28可在少量的聚合物材料36敷设之后立刻打印/分配。在此类实施例中，来自冷却的聚合物材料36(例如在热塑性的情况下)的余热还可辅助粘结材料28的固化过程。换句话说，粘结材料28可在聚合物材料36之后或与聚合物材料36同时地打印。

在特定的实施例中，增材打印装置34还可构造成将金属材料50打印或放置到粘结材料28和/或聚合物材料36中，以在其中形成一个或多个增强元件30(诸如，本文中描述的那些中的任一个)。例如，在此类实施例中，如本领域中大体上理解的，本文中描述的打印机头48、49可打印液体金属材料50，诸如钢、钛或类似物。备选地，打印机头48、49可构造为可将增材(例如，诸如在长度上几米的钢筋或复合物筋或在长度上成百英尺的盘绕的钢线缆)放置到粘结材料28和/或聚合物材料36中的机器人拾取和放置类型的装置。在还此外的实施例中，一个或多个增强元件30可在打印之前、期间和之后但在固化之前手动地放置于粘结材料28中。

仍参照图3，中心框架结构38的平台40可在竖直方向上可移动，以便在粘结材料28的分配期间沿塔架结构12的中心纵向轴线44移动中心框架结构38(以及因此多个机器人臂46)。因此，增材打印装置34可在竖直方向上线性平移以用于建立塔架结构12。更特别地，如示出的，增材打印装置34可包括移动机构60和/或攀爬机构。例如，在一个实施例中，移动机构60可包括一个或多个机动轮62和至少一个联动机构64，以在增材打印装置34沿纵向轴线44移动来打印多个塔架区段时允许塔架结构12直径上的变化。还应理解的是，攀爬机构可包括任何合适的攀爬装置。在又一实施例中，增材打印装置34的高度可确定成使得一旦打印了塔架结构12的第一区段，增材打印装置34可移动到第二竖直位置来打印塔架结构12的第二区段。在另一实施例中，中心框架结构38的平台40可为固定的，且机器人臂46可使用不同的运动机构沿臂部件42平移。

现在参照图5和图6，示出用于在风力涡轮现场处制造风力涡轮10的塔架结构12的系统32的各种图。图5示出在模具54内形成的塔架结构12的顶视图。图6示出沿截面线6-6的图6的塔架结构的截面图。如示出的，增材打印装置34还构造成将一个或多个引导结构66打印到粘结材料28中。更特别地，在此类实施例中，在粘结材料28固化之后，模具54的一个或多个部分68可熔化以暴露引导结构66，以便为中心框架结构38的平台40提供支承表面，使得中心框架结构38可移动到第二竖直位置来用于打印塔架结构12的第二区段27。

返回参照图3，用于制造风力涡轮10的塔架结构12的系统32还可包括分别用于聚合物材料36、粘结材料28、金属材料50和粘合剂材料33(以及用来制造塔架结构12的任何其它材料)的单独的流体传输系统70、72、73、75，其连接未示出。然而，应理解的是，流体传输系统70、72、73、75中的每个可至少包括用于相应的液体材料的泵和存储储箱，其构造成将相应的液体介质存储和传输到增材打印装置34。

本文中描述的合适的聚合物材料可包括例如热固性材料、热塑性材料、配置成随时间降解/分解的生物可降解的聚合物(诸如基于谷物的聚合物体系、真菌类添加剂材料或基于藻类的聚合物体系)，或其组合。因而，在一个实施例中，外聚合物模具可随时间生物可降解，而内聚合物模具保持完好。在备选实施例中，外模具和内模具可由相同的材料来构造。

在额外的实施例中，本文中描述的粘合剂材料33可设在以下一者或多者之间：粘结材料28与基部、粘结材料28与聚合物材料36、粘结材料28与金属材料50，或者多层的粘结材料28、聚合物材料36和/或金属材料50。因此，粘合剂材料33还可补充材料之间的层间结合。

本文中描述的粘合剂材料33可包括例如粘结材料，诸如砂浆、聚合物材料和/或粘结材料和聚合物材料的混合物。包括粘结材料的粘合剂制剂在本文中称为“粘结砂浆”。粘结砂浆可包括任何粘结材料，其可与细集料组合。使用波特兰粘结剂和细集料制成的粘结砂浆有时称为“波特兰粘结剂砂浆”或“OPC”。包括粘结材料和聚合物材料的混合物的粘合剂制剂在本文中称为“聚合物砂浆”。任何粘结材料可包括于与聚合物材料以及可选的细集料的混合物中。包括聚合物材料的粘合剂制剂在本文中称为“聚合物粘合剂”。

可用于粘合剂制剂中的示例性聚合物材料可包括任何热塑性或热固性聚合物材料，诸如丙烯酸树脂、聚环氧化物、乙烯基聚合物(例如，聚醋酸乙烯酯(PVA)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA))、苯乙烯(例如，苯乙烯丁啶(butadine))，以及其共聚物或三元共聚物。示例性聚合物材料的特性在ASTM C1059 / C1059M-13, Standard Specification for LatexAgents for Bonding Fresh To Hardened Concrete(关于用于使新物结合到硬化混凝土的胶乳剂的标准规范)中描述。

现在参照图7，示出用于制造风力涡轮10的塔架结构12的系统32的另一实施例的局部细节图。如示出的，当粘结材料28分配于内壁限56与外壁限58之间时，增强元件30中的一个示为在内壁限56与外壁限58之间。另外，如示出的，所示出的增强元件30在内侧上是中空的。更特别地，增强元件30(典型地假定为管状结构)还可具有在其表面上沿圆周定位在预定高度处的开口74。在此类实施例中，粘结材料28可运输穿过元件30且泵送穿过增强元件30的孔74以填充模具结构56、58中间的间隙(而不是使用打印机头48、49和/或注射器52)。本文中描述的流体传输系统70、72的各种泵还可构造成使泵送压力变化，以在期望的高度处实现分配。

特别地参照图8，用于在风力涡轮现场处制造风力涡轮的塔架结构的方法100的一个实施例的流程图。大体上，本文中将参照图1-6中示出的风力涡轮10、塔架结构12和系统32来描述方法100。然而，应了解的是，所公开的方法100可用具有任何其它合适构造的塔架结构来实施。另外，虽然图8出于示出和论述的目的描绘以特定的顺序执行的步骤，本文中论述的方法不限于任何特定的顺序或布置。使用本文中提供的公开内容，本领域技术人员将了解，本文中公开的方法的各种步骤可在不脱离本公开内容的范围的情况下以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整。

如(102)处示出的，方法100可包括经由增材打印装置34的第一打印机头48在塔架结构12的基部15上打印聚合物材料36的风力涡轮10的塔架结构12的模具54的至少一部分。例如，在一个实施例中，增材打印装置34的第一打印机头48可构造成分配聚合物材料36以在风力涡轮10的基部15(或任何其它合适的在现场的位置)上逐层地建立模具54。在某些实施例中，聚合物材料36可使用供给颗粒的挤出系统来打印。因此，如提到的，模具54限定塔架结构12的内壁限56和外壁限58。

在模具54的部分固化了之后，如(104)处示出的，方法100可包括经由增材打印装置34的第二打印机头49在模具54的内壁限56与外壁限58之间提供粘结材料28，同时不断用聚合物材料36建立一个或多个模具54的额外部分。如(106)处示出的，在模具54的额外部分不断固化时，方法100包括不断用粘结材料28填充模具54的额外部分，直到塔架结构12建立。在此类实施例中，来自最近打印的聚合物材料36的余热可有助于使粘结材料28更快地固化。

在备选实施例中，增材打印装置34的注射器52可简单地用粘结材料28注射或填充模具36，而不是打印粘结材料28。在一个实施例中，如示出的，增材打印装置34可从顶部填充模具54。备选地，在模具形成之后，一个或多个孔可钻到其侧部中，且粘结材料28可不断地或以频繁的间隔在各种高度处泵送到孔中，以防止建立过量的头压力。另外，如(106)处示出的，方法100可包括允许粘结材料28在模具54内固化，以便形成塔架结构12。

现在参照图9，示出增材打印装置34的控制器76的一个实施例的框图。如示出的，控制器76可包括一个或多个处理器78和相关联的存储器装置80，其配置成执行多种计算机实施的功能(例如，如本文中公开的那样执行方法、步骤、计算等以及存储相关的数据)。另外，控制器76还可包括通信模块82，以便于控制器76与增材打印装置34的各种构件之间的通信。此外，通信模块82可包括传感器接口84(例如，一个或多个模数转换器)，以允许从一个或多个传感器(未示出)传送的信号转换为可由处理器78理解和处理的信号。应了解的是，传感器可使用任何合适的手段来通信地联接到通信模块82。

如本文中使用的，用语“处理器”不仅指本领域中被认为是包括于计算机中的集成电路，而且指控制器、微型控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路。处理器78还配置成计算先进的控制算法且以多种Ethernet或基于串行的协议(Modbus、OPC、CAN等)通信。另外，存储器装置80大体上可包括存储器元件，其包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、高密度光盘-只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它合适的存储器元件)。此类存储器装置80大体上可配置成存储合适的计算机可读指令，该指令在由处理器78实施时使控制器76配置成执行如本文中描述的各种功能。

该书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，且还使本领域中的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言带有非实质性差异的等同结构元件，此类其它示例意在处于权利要求书的范围内。