3D presado de termoplastaj klingoj ebligas termikan veldadon kaj plibonigas recikleblon, ofertante la eblon redukti turbinan klingon pezon kaj koston je almenaŭ 10%, kaj produktadciklotempo je 15%.
Teamo de esploristoj de National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Kolo., Usono), gvidata de NREL altranga ventoteknologia inĝeniero Derek Berry, daŭre progresigas siajn novajn teknikojn por produkti altnivelajn ventoturbinajn klingojn perantaŭenigante ilian kombinaĵonde recikleblaj termoplastoj kaj aldonaĵa fabrikado (AM). La antaŭeniĝo estis ebligita per financado de la Altnivela Fabrikado-Oficejo de la Usona Departemento de Energio — premioj destinitaj por stimuli teknologian novigon, plibonigi la energiproduktivecon de usona fabrikado kaj ebligi la fabrikadon de avangardaj produktoj.
Hodiaŭ, la plej multaj util-skalaj ventoturbinaj klingoj havas la saman konkŝeldezajnon: Du vitrofibroklingohaŭtoj estas kunligitaj kune kun gluo kaj uzas unu aŭ plurajn kunmetitajn rigidigajn komponentojn nomitajn tondretoj, procezo optimumigita por efikeco dum la pasintaj 25 jaroj. Tamen, por fari ventoturbinajn klingojn pli malpezaj, pli longaj, malpli multekostaj kaj pli efikaj ĉe kaptado de ventoenergio - plibonigoj kritikaj al la celo tranĉi forcej-efikaj gasoj parte per pliigo de ventoenergioproduktado - esploristoj devas tute repripensi la konvencian konkon, io kio estas la primara fokuso de la NREL-teamo.
Por komenci, la NREL-teamo koncentriĝas pri la rezina matrica materialo. Nunaj dezajnoj dependas de termofiksaj rezinsistemoj kiel epoksioj, poliesteroj kaj vinilesteroj, polimeroj kiuj, post kiam kuracitaj, krucligas kiel rubusoj.
"Post kiam vi produktas klingon kun termosura rezina sistemo, vi ne povas inversigi la procezon," diras Berry. “Tio [ankaŭ] faras la klingonmalfacile reciklebla.”
Laborante kun laInstituto por Altnivelaj Kunmetaĵoj-Produktado-Novigado(IACMI, Knoxville, Tenn., Usono) en la Instalaĵo de Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) de NREL, la multinstitucia teamo evoluigis sistemojn kiuj uzas termoplastojn, kiuj, male al termostataj materialoj, povas esti varmigitaj por apartigi la originajn polimerojn, ebligante finon. -of-viva (EOL) recikleblo.
Termoplastaj klingopartoj ankaŭ povas esti kunigitaj uzante termikan veldan procezon kiu povus elimini la bezonon de gluoj - ofte pezaj kaj multekostaj materialoj - plu plibonigante klingorecikleblon.
"Kun du termoplastaj klingokomponentoj, vi havas la kapablon kunigi ilin kaj, per la apliko de varmo kaj premo, kunigi ilin," Berry diras. "Vi ne povas fari tion per termofiksaj materialoj."
Antaŭen, NREL, kune kun projektpartnerojTPI Kunmetaĵoj(Scottsdale, Arizona, Usono), Additive Engineering Solutions (Akrono, Ohio, Usono),Ingersoll Maŝinaj Iloj(Rockford, Ill., Usono), Universitato Vanderbilt (Knoxville) kaj IACMI, disvolvos novigajn klingajn kernstrukturojn por ebligi la kostefikan produktadon de alt-efikecaj, tre longaj klingoj - multe pli ol 100 metrojn longaj - kiuj estas relative malaltaj. pezo.
Uzante 3D-presadon, la esplorteamo diras, ke ĝi povas produkti la specojn de dezajnoj necesaj por modernigi turbinklingojn kun tre inĝenieritaj, retformaj strukturaj kernoj de diversaj densecoj kaj geometrioj inter la strukturaj haŭtoj de la turbinklingo. La klingaj haŭtoj estos infuzitaj per termoplasta rezina sistemo.
Se ili sukcesos, la teamo reduktos pezon kaj koston de turbinklingo je 10% (aŭ pli) kaj produktadciklotempon je almenaŭ 15%.
Krom launua premio AMO FOApor AM-termoplastaj ventoturbinaj klingostrukturoj, du subsubvenciprojektoj ankaŭ esploros altnivelajn ventoturbinajn fabrikajn teknikojn. Colorado State University (Fort Collins) gvidas projekton, kiu ankaŭ uzas 3D-presadon por fari fibro-plifortigitajn kunmetaĵojn por novaj internaj ventklingostrukturoj, kunOwens Corning(Toledo, Ohio, Usono), NREL,Arkema Inc.(Reĝo de Prussa, Patro, Usono), kaj Vestas Blades America (Brighton, Kolo., Usono) kiel partneroj. La dua projekto, gvidata de GE Research (Niskayuna, NY, Usono), estas nomata AMERIKA: Aldonaĵo kaj Modular-Ebligita Rotor-Klingoj kaj Integrated Composites Assembly. Partneri kun GE Research estasOak Ridge Nacia Laboratorio(ORNL, Oak Ridge, Tenn., Usono), NREL, LM Wind Power (Kolding, Danio) kaj GE Renewable Energy (Parizo, Francio).
El: compositesworld
Afiŝtempo: Nov-08-2021