naujienos

Termoplastinių peiliukų 3D spausdinimas leidžia šilumos suvirinimui ir pagerina perdirbimą, o tai suteikia galimybę sumažinti turbinų ašmenų svorį ir kainą mažiausiai 10%, o gamybos ciklo laikas - 15%.

Nacionalinės atsinaujinančiosios energijos laboratorijos komanda (NREL, Golden, Colo., JAV) tyrėjai, vadovaujami NREL vyresniojo vėjo technologijų inžinieriaus Dereko Berry, ir toliau tobulina savo naujus techniką, kuripadidindami jų derinįperdirbamos termoplastikos ir priedų gamybos (AM). Avansas buvo įmanomas iš JAV Energetikos departamento pažengusiųjų gamybos biuro finansavimo-apdovanojimai, skirti skatinti technologijų naujoves, pagerinti JAV gamybos energijos produktyvumą ir sudaryti sąlygas gaminti pažangiausius produktus.

Šiandien dauguma naudingumo masto vėjo turbinų ašmenų turi tą patį „Clamhell“ dizainą: dvi stiklo pluošto ašmenų odos yra sujungtos kartu su klijais ir naudoja vieną ar kelis kompozicinius standinančius komponentus, vadinamus šlyties tinklais-procesas, optimizuotas efektyvumui per pastaruosius 25 metus. Tačiau, kad vėjo turbinos peiliukai būtų lengvesni, ilgesni, pigesni ir efektyvesni užfiksuoti vėjo energiją - patobulinimai, labai svarbūs siekiant sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, iš dalies padidinant vėjo energijos gamybą - tyrėjai turi visiškai pergalvoti įprastą „Clamshell“ - tai, kas yra Pagrindinis NREL komandos dėmesys.

Norėdami pradėti, NREL komanda daugiausia dėmesio skiria dervos matricos medžiagai. Dabartiniai dizainai priklauso nuo termoreaktinių dervų sistemų, tokių kaip epoksidės, poliesteriai ir vinilo esteriai, polimerai, kurie kadaise išgydomi, kryžminiai ryšiai kaip smegenys.

„Kai pagaminsite ašmenis su termoreaktine dervos sistema, negalite pakeisti proceso“, - sako Berry. „Tai taip pat daro ašmenissunku perdirbti“.

Darbas suPažangiųjų kompozitų gamybos inovacijų institutas(IACMI, Knoxville, Tenn., US) in NREL's Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) Facility, the multi-institution team developed systems that use thermoplastics, which, unlike thermoset materials, can be heated to separate the original polymers, enabling end -LIFE (EOL) perdirbimas.

Termoplastinės ašmenų dalys taip pat gali būti sujungtos naudojant šilumos suvirinimo procesą, kuris galėtų pašalinti klijų - dažnai sunkių ir brangių medžiagų - poreikį, dar labiau padidinant ašmenų perdirbimą.

„Turėdami du termoplastinius ašmenų komponentus, jūs turite galimybę juos suburti ir, pritaikydami šilumą ir slėgį, prie jų“, - sako Berry. „Negalite to padaryti su termoreaktinėmis medžiagomis“.

Judėdamas į priekį, NREL kartu su projekto partneriaisTPI kompozitai(Scottsdale, Ariz., JAV), „Additive Engineering Solutions“ (Akronas, Ohajas, JAV),„Ingersoll“ staklės(Rockford, Ill., JAV), Vanderbilto universitetas (Knoxville) ir IACMI, sukurs novatoriškas branduolių branduolių struktūras, kad būtų galima ekonomiškai efektyviai gaminti aukštos kokybės, labai ilgus peiliukus-daugiau nei 100 metrų ilgio-kurios yra palyginti žemos. svoris.

Naudodama 3D spausdinimą, tyrimų komanda sako, kad ji gali sukurti tokių dizainų rūšių, reikalingų turbinų ašmenims modernizuoti su labai sukurtomis, tinklo formos konstrukcinėmis branduoliais, kurių tankis ir geometrija tarp turbinos ašmenų struktūrinių odų. Ašmenų odos bus užpildytos naudojant termoplastinės dervos sistemą.

Jei jiems pasiseks, komanda mažiausiai 15% sumažins turbinų ašmenų svorį ir kainuos 10% (ar daugiau) ir gamybos ciklo laiką.

Be„Prime Amo FOA“ apdovanojimasAM termoplastinės vėjo turbinų ašmenų struktūroms, dviem subgrantų projektams taip pat bus tiriami pažangios vėjo turbinų gamybos būdai. Kolorado valstijos universitetas (Fort Collins) vadovauja projektui, kuriame taip pat naudojamas 3D spausdinimasOwensas Corningas(Toledas, Ohajas, JAV), NREL,„Arkema Inc.“(„King of Prrussa“, Pa., JAV) ir „Vestas Blades America“ (Braitonas, Colo., JAV) kaip partneriai. Antrasis projektas, vadovaujamas „GE Research“ (Niskayuna, NY, JAV), yra dubliuotas Amerikas: priedų ir modulinių rotoriaus peiliukų ir integruotų kompozitų surinkimo. Bendradarbiavimas su GE tyrimais yraOak Ridge nacionalinė laboratorija(ORNL, Oak Ridge, Tenn., JAV), NREL, LM vėjo jėgainė (Kolding, Danija) ir GE atsinaujinanti energija (Paryžius, Prancūzija).

Iš: „CompositesWorld“