vijesti

3D ispis termoplastičnih lopatica omogućuje toplinsko zavarivanje i poboljšava reciklabilnost, nudeći potencijal za smanjenje težine turbine i troškova za najmanje 10%, a vrijeme proizvodnog ciklusa za 15%.

Tim Nacionalnog laboratorija za obnovljive izvore energije (NREL, Golden, Colorado, istraživača iz SAD -a, američkih), a predvodio je inženjer starije tehnologije vjetra NREL -a Derek Berry, nastavljaju unaprijediti svoje nove tehnike za proizvodnju naprednih lopatica vjetroagregaUprozivajući njihovu kombinacijutermoplastike koja se može reciklirati i proizvodnja aditiva (AM). Napredovanje je omogućeno financiranjem naprednog proizvodnog ureda Ministarstva energetike američkog Ministarstva energetike-nagrada namijenjene poticanju tehnoloških inovacija, poboljšanju energetske produktivnosti američke proizvodnje i omogućavanja proizvodnje vrhunskih proizvoda.

Danas većina noževa vjetroagregata na mreži ima isti dizajn školjki: dvije kože od noža od stakloplastike spojene su zajedno s ljepljivom i koriste jednu ili nekoliko kompozitnih komponenti za učvršćivanje nazvanih Shear Webs, proces optimiziran za učinkovitost u posljednjih 25 godina. Međutim, kako bi lopatice vjetrenjača učinili lakšim, duljim, jeftinijim i učinkovitijim u hvatanju energije vjetra - poboljšanja kritična za cilj smanjenja emisija stakleničkih plinova dijelom povećanjem proizvodnje energije vjetra - istraživači moraju u potpunosti preispitati konvencionalnu školjku, nešto što je Primarni fokus NREL tima.

Za početak, NREL tim se fokusira na materijal za matricu smole. Trenutni dizajni se oslanjaju na termoset sustave smole poput epoksija, poliestera i vinilnih estera, polimera koji su, jednom izliječeni, umreženi poput Bramblesa.

"Jednom kada proizvedete oštricu sa sustavom za smolu termoset, ne možete preokrenuti postupak", kaže Berry. “To [također] čini oštricuteško reciklirati. "

Rad sInstitut za napredne kompozite Proizvodnja inovacije(IACMI, Knoxville, Tenn., SAD) u Nrel's Composites Proizvodno obrazovanje i tehnologija (COMET), tim za multi-instituciju razvio je sustave koji koriste termoplastiku, koji se, za razliku od termosetnih materijala, mogu zagrijavati kako bi odvojili izvorne polimere, omogućujući krajnji kraj -Mof-Life (EOL) Recilabilnost.

Dijelovi termoplastičnih oštrica također se mogu spojiti pomoću postupka toplinskog zavarivanja koji bi mogao eliminirati potrebu za ljepilom - često teškim i skupim materijalima - daljnje poboljšanje recikliranja oštrice.

"S dvije komponente termoplastičnih oštrica, imate mogućnost da ih okupljate i, primjenom topline i pritiska, pridružite im se", kaže Berry. "To ne možete učiniti s termoset materijalima."

Krećući se naprijed, NREL, zajedno s partnerima za projekteTPI kompoziti(Scottsdale, Ariz., SAD), Aditivna inženjerska rješenja (Akron, Ohio, SAD),Ingersoll strojni alati(Rockford, Ill., SAD), Sveučilište Vanderbilt (Knoxville) i IACMI, razvit će inovativne strukture jezgre noža kako bi se omogućila ekonomična proizvodnja visokih performansi, vrlo dugih noža-dužine više od 100 metara-koje su relativno niske Težina.

Korištenjem 3D ispisa, istraživački tim kaže da može proizvesti vrste dizajna potrebnih za modernizaciju turbinskih lopatica s visoko inženjernim, neto strukturnim jezgrama različitih gustoća i geometrija između strukturnih kože turbinske oštrice. Kožice oštrice infuzirat će se pomoću sustava termoplastične smole.

Ako uspiju, tim će smanjiti težinu turbinske lopatice i koštati za 10% (ili više) i vrijeme proizvodnog ciklusa za najmanje 15%.

PoredNagrada Prime Amo FOAZa AM termoplastične strukture lopatica vjetroagregata, dva će subgrantska projekta također istražiti napredne tehnike proizvodnje vjetroagregata. Državno sveučilište Colorado (Fort Collins) vodi projekt koji također koristi 3D ispis za izradu kompozita ojačanih vlaknima za nove strukture unutarnjih lopaticaOwens Corning(Toledo, Ohio, SAD), nrel,Arkema Inc.(Kralj Prussa, PA, SAD) i Vestas Blades America (Brighton, Colorado, SAD) kao partneri. Drugi projekt, koji je predvodio GE Research (Niskayuna, NY, US), nazvan je Amerika: aditivni i modularno omogućeni rotorski noževi i integrirani sastavljanje kompozita. Partnerstvo s GE Research jesuOak Ridge National Laboratory(Ornl, Oak Ridge, Tenn., Us), NREL, LM vjetroelektrana (Kolding, Danska) i Gene obnovljiva energija (Pariz, Francuska).

Od: CompositesWorld