вести

3D печатењето на термопластични ножеви овозможува термичко заварување и ја подобрува способноста за рециклирање, нудејќи потенцијал за намалување на тежината и цената на листот на турбината за најмалку 10%, а времето на производниот циклус за 15%.

Тим истражувачи од Националната лабораторија за обновлива енергија (NREL, Golden, Colo., US), предводени од постариот инженер за ветерна технологија на NREL, Дерек Бери, продолжуваат да ги унапредуваат своите нови техники за производство на напредни лопатки на турбините на ветер одунапредување на нивната комбинацијана рециклирачка термопластика и производство на адитиви (AM). Напредокот беше овозможен со финансирање од Канцеларијата за напредно производство на Министерството за енергетика на САД - награди дизајнирани да ги стимулираат технолошките иновации, да ја подобрат енергетската продуктивност на производството во САД и да овозможат производство на најсовремени производи.

Денес, повеќето ножеви на турбините на ветер во полесни размери имаат ист дизајн на преклоп: Две кожи на сечилата од фиберглас се споени заедно со лепило и користат една или неколку композитни компоненти за зацврстување наречени мрежи за смолкнување, процес оптимизиран за ефикасност во последните 25 години. Меѓутоа, за да се направат лопатките на турбините на ветер полесни, подолги, поевтини и поефикасни во зафаќањето на енергијата од ветерот - подобрувања од клучно значење за целта за намалување на емисиите на стакленички гасови делумно со зголемување на производството на енергија од ветер - истражувачите мора целосно да ја преиспитаат конвенционалната школка, нешто што е примарниот фокус на тимот на NREL.

За почеток, тимот на NREL се фокусира на материјалот од матрицата на смола. Сегашните дизајни се потпираат на системи со термозацврстена смола како што се епоксиди, полиестери и винил естери, полимери кои, откако ќе се стврднат, се вкрстуваат како гребени.

„Откако ќе произведете сечило со систем на терморегуларна смола, не можете да го промените процесот“, вели Бери. „Тоа [исто така] го прави сечилототешко се рециклира.“

Работејќи соИнститут за иновации во производството на напредни композити(IACMI, Ноксвил, Тен., САД) во објектот за образование и технологија за производство на композити на NREL (CoMET), тимот од повеќе институции разви системи кои користат термопластика, која, за разлика од термозацврстените материјали, може да се загрее за да се одвојат оригиналните полимери, овозможувајќи крај -на живот (EOL) рециклирање.

Термопластичните делови на сечилото може да се спојат и со помош на процес на термичко заварување што може да ја елиминира потребата од лепила - често тешки и скапи материјали - дополнително да ја подобри рециклирањето на сечилата.

„Со две компоненти на термопластични сечила, имате способност да ги споите и, преку примена на топлина и притисок, да ги споите“, вели Бери. „Тоа не можете да го направите со термосетирани материјали“.

Одиме напред, NREL, заедно со проектните партнериTPI композити(Скотсдејл, Ариз., САД), адитивни инженерски решенија (Акрон, Охајо, САД),Ingersoll машински алати(Рокфорд, Ил., САД), Универзитетот Вандербилт (Ноксвил) и IACMI, ќе развијат иновативни структури на јадрото на сечилото за да овозможат економично производство на високи перформанси, многу долги сечила - долги над 100 метри - кои се релативно ниски тежина.

Со користење на 3Д печатење, истражувачкиот тим вели дека може да произведе видови на дизајни потребни за модернизирање на лопатките на турбините со високо конструирани структурни јадра во форма на мрежа со различна густина и геометрија помеѓу структурните облоги на листот на турбината. Кожите на сечилата ќе се внесат со помош на систем од термопластична смола.

Ако успеат, тимот ќе ја намали тежината и цената на сечилото на турбината за 10% (или повеќе) и времето на производниот циклус за најмалку 15%.

Во прилог напримарна награда AMO FOAза AM термопластични сечила на турбина на ветер, два проекти за подгрантови, исто така, ќе истражуваат напредни техники за производство на турбини на ветер. Државниот универзитет во Колорадо (Форт Колинс) води проект кој исто така користи 3Д печатење за да направи композити засилени со влакна за нови внатрешни структури на сечилата на ветерот, соОвенс Корнинг(Толедо, Охајо, САД), NREL,Arkema Inc.(Кралот на Пруса, Па., САД) и Вестас Блејдс Америка (Брајтон, Коло., САД) како партнери. Вториот проект, предводен од GE Research (Niskayuna, NY, САД), е наречен AMERICA: Additive and Modular-Enabled Rotor Blades and Integrated Composites Assembly. Партнерство со GE Research сеНационална лабораторија Оук Риџ(ORNL, Oak Ridge, Tenn., САД), NREL, LM Wind Power (Kolding, Данска) и GE Renewable Energy (Париз, Франција).

Од: compositesworld