uudised

Termoplastiliste labade 3D -printimine võimaldab termilist keevitamist ja parandab ringlussevõetavust, pakkudes potentsiaali vähendada turbiini tera kaalu ja kulusid vähemalt 10%ning tootmistsükli aega 15%.

Riikliku Taastuvenergia labori (NREL, Golden, Colo., USA) meeskond, mida juhib NRELi vanemtuuletehnoloogia insener Derek Berry, jätkab oma uudsete tehnikate edendamist arenenud tuuleturbiini labade tootmiseksedendades nende kombinatsiooniTaaskasutatava termoplasti ja lisaainete tootmise (AM). Edeliku võimaldas rahastada USA energeetikaministeeriumi täiustatud tootmisbüroo-auhinnad, mis on loodud tehnoloogiainnovatsiooni stimuleerimiseks, USA tootmise energiatootlikkuse parandamiseks ja tipptasemel toodete tootmiseks.

Tänapäeval on enamikul kommunaalteenuste tuuleturbiini labadel sama karbide kujundus: kaks klaaskiudtera nahaga on ühendatud liimiga ja kasutavad ühte või mitut komposiitkomponenti, mida nimetatakse nihkevõrkudeks, mis on viimase 25 aasta jooksul optimeeritud protsess. Tuuleturbiini labade muutmine kergemaks, pikemaks, odavamaks ja tõhusamaks tuuleenergia hõivamiseks - parandused, mis on kriitilised kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamiseks, osaliselt suurendades tuuleenergia tootmist - peavad teadlased täielikult ümber mõtlema tavapärase kakrulli - midagi, mis on midagi sellist, mis on midagi sellist, mis on midagi sellist, mis on NREL -i meeskonna peamine fookus.

Alustuseks keskendub NREL -i meeskond vaigu maatriksi materjalile. Praegused kujundused tuginevad termoseti vaigusüsteemidele nagu epoksiidid, polüestrid ja vinüülestrid, polümeerid, mis on kunagi ravitud, ristsidemega nagu Brambles.

"Kui olete tootnud termoseti vaigusüsteemiga tera, ei saa te protsessi ümber pöörata," ütleb Berry. "See teeb ka teraRaske ringlussevõtt. "

TöötamineTäiustatud komposiitide instituut Manufacturing Innovation(IACMI, Knoxville, Tenn., USA) Nreli komposiitide tootmise ja tehnoloogia tootmise rajatises töötas mitme institutsioonimeeskond välja Termoplastide kasutavad süsteemid, mida erinevalt termosetoodetest saab kuumutada, et eraldada algsed polümeerid, võimaldades lõpptähtaega, võimaldades lõpp -elu (EOL) taaskasutatavus.

Termoplastiliste labade osi saab ühendada ka termilise keevitusprotsessi abil, mis võib kõrvaldada liimide - sageli raskete ja kallite materjalide - vajaduse, suurendades veelgi tera taaskasutamist.

"Kahe termoplastilise tera komponendiga on teil võimalus need kokku viia ning soojuse ja rõhu abil nendega liituda," räägib Berry. "Te ei saa seda teha termoseti materjalidega."

Edasi liikudes, Nrel koos projektipartneritegaTPI komposiidid(Scottsdale, Ariz., USA), aditiivsed insenerilahendused (Akron, Ohio, USA),Ingersolli tööpinkide tööpindu(Rockford, Ill., USA), Vanderbilti ülikool (Knoxville) ja IACMI arendavad välja uuenduslikke labade põhistruktuure, mis võimaldavad suure jõudlusega kulutõhusat tootmist, väga pikad labad-pikkusega üle 100 meetri-, mis on suhteliselt madal kaal.

3D-printimist kasutades väidab uurimisrühm, et see võib toota turbiiniterade moderniseerimiseks vajalikke kujundusi, millel on erineva tiheduse ja geomeetriaga väga konstrueeritud, netokujuliste konstruktsioonisüdamike ja geomeetriad turbiintera konstruktsioonide vahel. Tera nahad infundeeritakse termoplastilise vaigusüsteemi abil.

Kui neil õnnestub, vähendab meeskond turbiini tera kaalu ja kulusid 10% (või rohkem) ja tootmistsükli aega vähemalt 15%.

LisaksPrime Amo FOA auhindAM -termoplastiliste tuuleturbiini labade struktuuride jaoks uurivad kaks alamgrammi projekti ka täiustatud tuuleturbiini valmistamise tehnikaid. Colorado Riiklik Ülikool (Fort Collins) juhib projekti, mis kasutab ka 3D-printimist kiudainega tugevdatud komposiitide valmistamiseks uudsete sisemiste tuuletera struktuuride jaoksOwens Corning(Toledo, Ohio, USA), Nrel,Arkema Inc.(PRUSSA KING, PA, USA) ja Vestas Blades America (Brighton, Colo., USA) partneritena. Teine projekt, mida juhib GE Research (Niskayuna, NY, USA), on nimetatud Ameerikast: aditiivsed ja modulaarsed rootori labad ja integreeritud komposiitide montaaž. Partnerlus GE Researchiga onOak Ridge'i riiklik labor(Ornl, Oak Ridge, Tenn., USA), Nrel, LM Wind Power (Kolding, Taani) ja GE taastuvenergia (Pariis, Prantsusmaa).

Alates: CompositesWorld