žinios

Termoplastinių menčių 3D spausdinimas įgalina terminį suvirinimą ir pagerina perdirbamumą, o tai suteikia galimybę sumažinti turbinos menčių svorį ir sąnaudas bent 10 %, o gamybos ciklo trukmę – 15 %.

Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL, Golden, Colo., JAV) tyrėjų komanda, vadovaujama NREL vyresniojo vėjo technologijų inžinieriaus Dereko Berry, toliau tobulina savo naujus metodus, gaminančius pažangias vėjo turbinų mentes.tobulinant jų derinįperdirbamų termoplastikų ir priedų gamybos (AM).Pažanga buvo įmanoma dėl JAV Energetikos departamento Pažangiosios gamybos biuro finansavimo – apdovanojimų, skirtų skatinti technologijų naujoves, pagerinti JAV gamybos energijos produktyvumą ir sudaryti sąlygas gaminti pažangiausius produktus.

Šiandien daugumos komunalinių vėjo turbinų menčių konstrukcija yra tokia pati: dvi stiklo pluošto menčių dangos suklijuojamos kartu su klijais ir naudojami vienas ar keli kompozitiniai standinimo komponentai, vadinami šlyties tinkleliais. Procesas buvo optimizuotas siekiant efektyvumo per pastaruosius 25 metus.Tačiau norint, kad vėjo turbinų mentės būtų lengvesnės, ilgesnės, pigesnės ir veiksmingesnės vėjo energijos surinkimui – patobulinimai, labai svarbūs siekiant sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą iš dalies didinant vėjo energijos gamybą – mokslininkai turi visiškai permąstyti įprastą atverčiamąjį apvalkalą. NREL komandos pagrindinis dėmesys.

Pirmiausia NREL komanda daugiausia dėmesio skiria dervos matricos medžiagai.Dabartinės konstrukcijos pagrįstos termoreaktyviomis dervos sistemomis, tokiomis kaip epoksidas, poliesteriai ir vinilo esteriai, polimerai, kurie, sukietėję, susilieja kaip šermukšniai.

„Kai pagaminsite geležtę su termoreaktyvios dervos sistema, negalėsite pakeisti šio proceso“, - sako Berry.„Tai [taip pat] sukuria ašmenissunku perdirbti.

Darbas suPažangių kompozitų gamybos inovacijų institutas(IACMI, Knoxville, Tenn., JAV) NREL kompozitų gamybos švietimo ir technologijų (CoMET) įstaigoje, kelių institucijų komanda sukūrė sistemas, kuriose naudojami termoplastikai, kurie, skirtingai nuo termoreaktingų medžiagų, gali būti kaitinami, kad būtų atskirti originalūs polimerai, kad būtų galima baigti. tinkamumo naudoti (EOL) perdirbimas.

Termoplastinės ašmenų dalys taip pat gali būti sujungtos naudojant terminio suvirinimo procesą, kuris gali panaikinti klijų (dažnai sunkių ir brangių medžiagų) poreikį, o tai dar labiau padidina ašmenų perdirbamumą.

„Su dviem termoplastiniais peiliukų komponentais galite juos sujungti ir, naudojant šilumą bei slėgį, sujungti“, – sako Berry."Jūs negalite to padaryti su termoreaktingomis medžiagomis."

Judame į priekį, NREL kartu su projekto partneriaisTPI kompozitai(Scottsdale, Ariz., JAV), Additive Engineering Solutions (Akronas, Ohajas, JAV),Ingersoll staklės(Rokfordas, Ill., JAV), Vanderbilto universitetas (Noksvilis) ir IACMI sukurs novatoriškas ašmenų šerdies struktūras, kad būtų galima ekonomiškai efektyviai gaminti labai našius, labai ilgus peilius – gerokai ilgesnius nei 100 metrų – kurie yra santykinai žemi. svorio.

Naudodama 3D spausdinimą, tyrėjų komanda teigia, kad ji gali sukurti tokius dizainus, kurių reikia norint modernizuoti turbinos mentes su labai sukonstruotomis tinklo formos skirtingo tankio ir geometrijos struktūrinėmis šerdimis tarp turbinos menčių konstrukcinių sluoksnių.Ašmenų apvalkalai bus užpilami naudojant termoplastinės dervos sistemą.

Jei jiems pasiseks, komanda sumažins turbinos menčių svorį ir sąnaudas 10 % (ar daugiau), o gamybos ciklo laiką – mažiausiai 15 %.

Be to,pagrindinis AMO FOA apdovanojimasAM termoplastinėms vėjo turbinų menčių konstrukcijoms dviejuose subgrantiniuose projektuose taip pat bus tiriami pažangūs vėjo turbinų gamybos būdai.Kolorado valstijos universitetas (Fort Collins) vadovauja projektui, kuriame taip pat naudojamas 3D spausdinimas pluoštu sustiprintų kompozitų gamybai naujoms vidinėms vėjo menčių konstrukcijoms.Owensas Corningas(Toledas, Ohajas, JAV), NREL,Arkema Inc.(Prūsos karalius, Pa., JAV) ir Vestas Blades America (Brighton, Colo., JAV) kaip partneriai.Antrasis projektas, kuriam vadovauja „GE Research“ (Niskayuna, NY, JAV), pavadintas AMERIKA: priedų ir modulių įgalintos rotoriaus mentės ir integruotų kompozitų mazgas.Bendradarbiauja su „GE Research“.Oak Ridge nacionalinė laboratorija(ORNL, Oak Ridge, Tenn., JAV), NREL, LM Wind Power (Koldingas, Danija) ir GE Renewable Energy (Paryžius, Prancūzija).

Iš: Compositesworld