haberler

Termoplastik bıçakların 3D baskısı, termal kaynağı sağlar ve geri dönüşümünü artırır, bu da türbin bıçak ağırlığını ve maliyetini en az%10 ve üretim döngüsü süresini%15 azaltma potansiyeli sunar.

NREL Kıdemli Rüzgar Teknolojisi Mühendisi Derek Berry liderliğindeki Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL, Golden, Colo., ABD) araştırmacılarından oluşan bir ekip, gelişmiş rüzgar türbinli bıçakları üretmek için yeni tekniklerini ilerletmeye devam ediyor.kombinasyonlarını ilerletmeGeri dönüştürülebilir termoplastikler ve ilave imalat (AM). İlerleme, ABD Enerji Bakanlığı'nın Gelişmiş Üretim Ofisi'nden fon sağlayarak mümkün oldu-teknoloji inovasyonunu teşvik etmek, ABD üretiminin enerji verimliliğini artırmak ve en son ürünlerin üretimini sağlamak için tasarlanmış ödüller.

Günümüzde, çoğu fayda ölçeğinde rüzgar türbinli bıçaklar aynı kapak tasarımına sahiptir: iki fiberglas bıçak derisi yapıştırıcı ile bağlanır ve son 25 yılda verimlilik için optimize edilmiş bir işlem olan bir veya birkaç kompozit takviye bileşeni kullanır. Bununla birlikte, rüzgar türbinli bıçakları daha hafif, daha uzun, daha ucuz ve rüzgar enerjisini yakalamada daha verimli hale getirmek için - kısmen rüzgar enerjisi üretimini artırarak sera gazı emisyonlarını kesmek için kritik olan iyileştirmeler - araştırmacılar geleneksel clamshell'i tamamen yeniden düşünmelidir. NREL ekibinin birincil odak noktası.

Başlamak için, NREL ekibi reçine matris malzemesine odaklanıyor. Mevcut tasarımlar, epoksi, poliesterler ve vinil esterler gibi termoset reçine sistemlerine, bir zamanlar iyileştirilen polimerlere dayanır.

Berry, “Termoset reçine sistemine sahip bir bıçak ürettiğinizde, işlemi tersine çeviremezsiniz” diyor. "Bu [ayrıca] bıçağı yaparGeri dönüştürülmesi zor. "

İle çalışmakGelişmiş Kompozitler Enstitüsü İmalat İnovasyonu(IACMI, Knoxville, Tenn., ABD) NREL'in Kompozitleri Üretim Eğitim ve Teknolojisi (Kuyruklu Yıldız) tesisinde, çok kurumsal ekibi, orijinal polimerleri ayırmak için ısıtılabilen termoplastikleri kullanan sistemler geliştiren sistemler geliştirdi. -yaşam (EOL) geri dönüştürülebilirliği.

Termoplastik bıçak parçaları, yapıştırıcılara olan ihtiyacı ortadan kaldırabilecek bir termal kaynak işlemi kullanılarak, genellikle ağır ve pahalı malzemeler - bıçak geri dönüşümünü daha da artırır.

Berry, “İki termoplastik bıçak bileşeni ile onları bir araya getirme yeteneğine sahipsiniz ve ısı ve basınç uygulanarak onlara katılın” diyor. “Bunu termoset malzemelerle yapamazsınız.”

Proje ortaklarıyla birlikte ilerlemek, NRELTPI kompozitleri(Scottsdale, Ariz., ABD), Katkı Mühendisliği Çözümleri (Akron, Ohio, ABD),Ingersoll Takım Takımları(Rockford, Ill., ABD), Vanderbilt Üniversitesi (Knoxville) ve IACMI, yüksek performanslı, çok uzun bıçakların maliyet etkin üretimini sağlamak için yenilikçi bıçak çekirdek yapıları geliştirecek-100 metreden fazla-nispeten düşük olan ağırlık.

3D baskı kullanarak, araştırma ekibi, türbin bıçağının yapısal ciltleri arasında değişen yoğunluk ve geometrilere sahip yüksek tasarlanmış, net şekilli yapısal çekirdeklerle türbin bıçaklarını modernize etmek için gereken tasarımları üretebileceğini söylüyor. Bıçak derileri bir termoplastik reçine sistemi kullanılarak infüze edilecektir.

Eğer başarılı olurlarsa, ekip türbin bıçak ağırlığını ve maliyetini% 10 (veya daha fazla) ve üretim döngüsü süresini en az% 15 oranında azaltacaktır.

Buna ek olarakPrime AMO FOA ÖdülüAM termoplastik rüzgar türbini bıçak yapıları için, iki alt grant projesi de gelişmiş rüzgar türbini üretim tekniklerini araştıracaktır. Colorado Eyalet Üniversitesi (Fort Collins), yeni dahili rüzgar bıçağı yapıları için lifle güçlendirilmiş kompozitler yapmak için 3D baskı kullanan bir projeye liderlik ediyor.Owens Corning(Toledo, Ohio, ABD), Nrel,Arkema Inc.(Prussa Kralı, Pa., ABD) ve Vestas Blades America (Brighton, Colo., ABD) ortak olarak. GE Research (Niskayuna, NY, ABD) liderliğindeki ikinci proje Amerika olarak adlandırıldı: katkı ve modüler özellikli rotor bıçakları ve entegre kompozitler düzeneği. GE Research ile ortaklık yapmakOak Ridge Ulusal Laboratuvarı(ORNL, Oak Ridge, Tenn., ABD), NREL, LM rüzgar gücü (Kolding, Danimarka) ve GE Yenilenebilir Enerji (Paris, Fransa).

Kimden: Compositesworld