uutiset

Talmoplastisten terien 3D -tulostaminen mahdollistaa lämpöhitsauksen ja parantaa kierrätettävyyttä, mikä tarjoaa potentiaalin vähentää turbiinin terän painoa ja kustannuksia vähintään 10%ja tuotantojakson ajan 15%.

Ryhmä kansallista uusiutuvan energian laboratoriota (NREL, Golden, Colo., Yhdysvaltain) tutkijoita, joita johtaa NREL -vanhempi tuulitekniikan insinööri Derek Berry, jatkaa uusien tekniikoidensa edistämistä edistyneiden tuuliturbiinien terien valmistamiseksi byedistää heidän yhdistelmääkierrätettäviä kestomuovia ja lisäaineiden valmistusta (AM). Ennakko tehtiin mahdolliseksi Yhdysvaltain energian laitoksen edistyneestä valmistustoimistosta-palkinnoista, jotka on suunniteltu stimuloimaan teknologiainnovaatioita, parantamaan Yhdysvaltain valmistuksen energian tuottavuutta ja mahdollistaa huippuluokan tuotteiden valmistuksen.

Nykyään useimmilla hyödyllisyyden mittakaavassa tuuliturbiininterillä on sama simpukkakuvio: Kaksi lasikuituteränahkaa on sidottu liiman kanssa ja käyttää yhtä tai useita komposiittijäykistämiskomponentteja, joita kutsutaan leikkausverkkoksi, prosessi, joka on optimoitu tehokkuuteen viimeisen 25 vuoden aikana. Tuuliturbiinien terien kevyempien, pidempien, halvempien ja tehokkaampien tuulen energian sieppaamisessa - parannukset, jotka ovat kriittisiä kasvihuonekaasupäästöjen leikkaamiseksi osittain lisäämällä tuulienergian tuotantoa - tutkijoiden on täysin harkittava tavanomaista simpukoita, jotain, mikä on NREL -joukkueen pääpaino.

Aluksi NREL -tiimi keskittyy hartsimatriisimateriaaliin. Nykyiset mallit luottavat termuovihartsijärjestelmiin, kuten epokseihin, polyestereihin ja vinyyliestereihin, polymeereihin, jotka parannettuna, silloittuina, kuten brambles.

"Kun olet tuottanut terän, jossa on termuovihartsijärjestelmä, et voi kääntää prosessia", Berry sanoo. ”Se [myös] tekee teränVaikea kierrättää. "

TyöskennelläAdvanced Composites -instituutti Valmistusinnovaatio(IACMI, Knoxville, Tenn., Yhdysvallat) NREL: n komposiitejen valmistuskoulutus- ja teknologiajärjestelmässä (Comet), moni-instituutiotiimin kehittäminen järjestelmiä, jotka käyttävät kestomuovia, jotka toisin kuin termosettimateriaalit, voidaan lämmittää alkuperäisten polymeerien erottamiseksi, mahdollistaen päättyminen. -Elämän (EOL) kierrätettävyys.

Termoplastiset teränosat voidaan myös liittää käyttämällä lämpöhitsausprosessia, joka voisi eliminoida liimat - usein raskaita ja kalliita materiaaleja - parantaa terän edelleen kierrätettävyyttä.

"Kahdella kestomuovisella terän komponentilla sinulla on kyky koota ne yhteen ja liittää lämmön ja paineen levittämisen kautta", Berry sanoo. "Et voi tehdä sitä termosettimateriaaleilla."

Eteenpäin, NREL yhdessä projektikumppanien kanssaTPI -komposiitit(Scottsdale, Ariz., Yhdysvallat), lisäainetekniikan ratkaisut (Akron, Ohio, Yhdysvallat),Ingersoll -työstötyökalut(Rockford, Ill., Yhdysvallat), Vanderbilt University (Knoxville) ja IACMI, kehittävät innovatiivisia terän ydinrakenteita, jotka mahdollistavat korkean suorituskyvyn, erittäin pitkien terien kustannustehokkaan tuotannon-selvästi yli 100 metrin pituiset-jotka ovat suhteellisen alhaisia paino.

3D-tulostusta käyttämällä tutkimusryhmä sanoo voivan tuottaa sellaisia ​​malleja, joita tarvitaan turbiinien terien nykyaikaistamiseen erittäin suunnitelluilla, verkonmuotoisilla rakenteellisilla ytimillä, joilla on vaihtelevia tiheyksiä ja geometrioita turbiinin terän rakenteellisten nahkojen välillä. Teränahat infusoidaan kestomuovisella hartsijärjestelmällä.

Jos he onnistuvat, joukkue vähentää turbiinin terän painoa ja kustannuksia 10% (tai enemmän) ja tuotantojaksoa vähintään 15%.

LisäksiPrime Amo Foa -palkintoAM: n termoplastisten tuuliturbiinin terän rakenteiden osalta kahdessa alaryhmässä tutkitaan myös edistyneitä tuuliturbiinin valmistustekniikoita. Coloradon osavaltion yliopisto (Fort Collins) johtaa projektia, joka käyttää myös 3D-tulostusta kuituvahvistettujen komposiittien valmistukseen uusille sisäisille tuulenterärakenteille, joiden kanssaOwens Corning(Toledo, Ohio, Yhdysvallat), NREL,Arkema Inc.(Preussa, Pa., USA) ja Vestas Blades America (Brighton, Colo., Yhdysvallat) kumppaneina. Toinen projekti, jota johtaa GE Research (Niskayuna, NY, Yhdysvallat), on nimeltään Amerikka: lisäaine- ja modulaariset roottorin terät ja integroidut komposiittien kokoonpanot. Kumppanuus GE -tutkimuksen kanssa ovatOak Ridgen kansallinen laboratorio(Ornl, Oak Ridge, Tenn., USA), NREL, LM Wind Power (Kolding, Tanska) ja GE Renewable Energy (Pariisi, Ranska).

Lähettäjä: Compositesworld