Термопластикалық пышақтарды 3D басып шығару термиялық дәнекерлеуге мүмкіндік береді және турбиналық қалақтардың салмағы мен құнын кем дегенде 10%-ға және өндіріс циклінің уақытын 15%-ға азайтуға мүмкіндік беретін қайта өңдеуді жақсартады.
NREL жел технологиясының аға инженері Дерек Берри басқаратын Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасының (NREL, Голден, Коло., АҚШ) зерттеушілер тобы жел турбиналарының жетілдірілген қалақтарын жасаудың жаңа әдістерін жетілдіруді жалғастыруда.олардың комбинациясын жалғастыруқайта өңделетін термопластика және қоспалар өндірісі (AM).Аванстық АҚШ Энергетика министрлігінің Жетілдірілген өндіріс кеңсесінің қаржыландыруы арқылы мүмкін болды — бұл марапаттар технология инновацияларын ынталандыруға, АҚШ өндірісінің энергия өнімділігін арттыруға және озық өнімдерді шығаруға мүмкіндік береді.
Бүгінгі таңда жел турбинасы қалақтарының көпшілігінде бірдей қақпақшаның дизайны бар: екі шыны талшықты қалақтардың қабықтары желіммен біріктірілген және кесу торлары деп аталатын бір немесе бірнеше композиттік қатайтатын компоненттерді пайдаланады, бұл процесс соңғы 25 жыл ішінде тиімділік үшін оңтайландырылған.Дегенмен, жел турбинасы қалақтарын жеңілірек, ұзағырақ, арзанырақ және жел энергиясын алуда тиімдірек ету үшін - жел энергиясын өндіруді ұлғайту арқылы парниктік газдар шығарындыларын ішінара азайту мақсаты үшін маңызды жақсартулар - зерттеушілер кәдімгі қысқышты толығымен қайта қарастыруы керек. NREL командасының басты назары.
Бастау үшін NREL командасы шайыр матрицалық материалға назар аударады.Ағымдағы конструкциялар эпоксидтер, полиэфирлер және винил эфирлері, полимерлер сияқты термосеттік шайырлы жүйелерге сүйенеді, олар бірте-бірте қатайтылады.
«Термосеталық шайыр жүйесі бар пышақты шығарғаннан кейін, процесті кері қайтара алмайсыз», - дейді Берри.«Бұл [сонымен бірге] жүзді жасайдықайта өңдеу қиын.”
-мен жұмыс істеуЖетілдірілген композиттер өндірісіндегі инновациялар институты(IACMI, Ноксвилл, Тенн., АҚШ) NREL композиттерді өндіру бойынша білім беру және технологиялар (CoMET) мекемесінде көп мекеме тобы термопластиктерді пайдаланатын жүйелерді әзірледі, олар термосеттік материалдардан айырмашылығы, бастапқы полимерлерді бөлу үшін қыздырылуы мүмкін. -өмір мерзімі (EOL) қайта өңдеу мүмкіндігі.
Термопластикалық пышақ бөліктерін сонымен қатар желімдерге (көбінесе ауыр және қымбат материалдарға) қажеттілікті жоюға болатын термиялық дәнекерлеу процесі арқылы біріктіруге болады, бұл пышақтың қайта өңдеу мүмкіндігін одан әрі арттырады.
«Екі термопластикалық пышақтың құрамдас бөлігі арқылы сіз оларды біріктіріп, жылу мен қысымды қолдану арқылы біріктіре аласыз», - дейді Берри.«Сіз мұны термосеттік материалдармен жасай алмайсыз.»
Жоба серіктестерімен бірге NREL алға жылжуTPI композиттері(Скотсдейл, Ариз., АҚШ), Additive Engineering Solutions (Akron, Огайо, АҚШ),Ingersoll станоктары(Рокфорд, Ил., АҚШ), Вандербильт университеті (Ноксвилл) және IACMI салыстырмалы түрде төмен, ұзындығы 100 метрден асатын, өнімділігі жоғары, өте ұзын қалақтарды үнемді өндіруге мүмкіндік беретін қалақтардың инновациялық құрылымын әзірлейді. салмақ.
3D басып шығаруды қолдана отырып, зерттеу тобы турбиналық қалақтардың құрылымдық мұқабалары арасындағы тығыздығы мен геометриясы әртүрлі жоғары инженерлік, тор тәрізді құрылымдық өзектері бар турбиналық қалақтарды жаңарту үшін қажетті дизайн түрлерін шығара алатынын айтады.Пышақ терілері термопластикалық шайырлы жүйені қолдану арқылы құйылады.
Егер олар сәтті болса, команда турбиналық қалақтардың салмағы мен құнын 10%-ға (немесе одан да көп) және өндіріс циклінің уақытын кемінде 15%-ға азайтады.
Оған қосабасты AMO FOA сыйлығыAM термопластикалық жел турбинасы қалақтарының құрылымдары үшін екі субгранттық жоба жел турбинасын өндірудің озық әдістерін де зерттейді.Колорадо штатының университеті (Форт Коллинз) жаңа ішкі жел пышақ құрылымдары үшін талшықты күшейтілген композиттерді жасау үшін 3D басып шығаруды қолданатын жобаны басқарады.Оуэнс Корнинг(Толедо, Огайо, АҚШ), NREL,Arkema Inc.(Прусса королі, Па., АҚШ) және Vestas Blades America (Брайтон, Коло., АҚШ) серіктестер ретінде.GE Research (Нискайуна, Нью-Йорк, АҚШ) басқаратын екінші жоба АМЕРИКА деп аталады: Қоспа және модульдік қосылған ротор қалақтары және біріктірілген композиттер жинағы.GE Research компаниясымен серіктестікOak Ridge ұлттық зертханасы(ORNL, Oak Ridge, Тенн., АҚШ), NREL, LM Wind Power (Колдинг, Дания) және GE Renewable Energy (Париж, Франция).
Кімнен: compositesworld
Жіберу уақыты: 08 қараша 2021 ж