новини

3D -друк термопластичних лопатей дозволяє термічне зварювання та покращувати переробку, пропонуючи потенціал зменшити вагу леза та вартість леза щонайменше на 10%, а час циклу виробництва на 15%.

Команда Національної лабораторії з відновлюваної енергетики (NREL, Golden, Colo.сприяючи їх поєднаннютермопластики, що підлягають переробці та виробництві добавок (AM). Попередній план стало можливим шляхом фінансування вдосконаленого виробничого офісу Міністерства енергетики-нагороди, розроблених для стимулювання інновацій технологій, підвищення продуктивності енергетики виробництва США та забезпечення виробництва передових продуктів.

Сьогодні більшість лопатків вітрогенераторів у використанні мають однакову конструкцію розкладачки: дві скінні шкури склопластику скріплені разом з клеєм і використовують один або кілька композитних компонентів жорсткості під назвою Webs Webs, процес, оптимізований для ефективності за останні 25 років. Однак, щоб зробити вітрогенераторні лопатки легшими, довшими, менш дорогими та ефективнішими у захопленні енергії вітру - вдосконалення, важливі для мети скорочення викидів парникових газів за рахунок збільшення виробництва вітрової енергії - дослідники повинні повністю переосмислити звичайну гляляра Основний фокус команди NREL.

Для початку команда NREL зосереджується на матеріалі матриці смоли. Поточні конструкції покладаються на системи термореактивних смол, такі як епоксиди, поліестер та вінілові ефіри, полімери, які колись виліковуються, зшиваються, як Brambles.

"Після того, як ви виробляєте лезо з системою термореакції, ви не можете змінити процес", - говорить Беррі. “Це [також] робить лезоВажко переробити".

Робота зІнститут передових композитів Виробництво інновацій(IACMI, Knoxville, Tenn., США) у закладі виробничої та технології композитів NREL (Comet), команда мультиінституцій, розроблених системами, які використовують термопластики, які, на відміну від термореакційних матеріалів, можуть нагріватися для розділення оригінальних полімерів, що сприяє кінця --життя (EOL) переробка.

Термопластичні частини леза також можна з'єднати за допомогою процесу теплового зварювання, який може усунути потребу в клеїв - часто важких і дорогих матеріалів - подальшої посилення переробки лез.

"За допомогою двох компонентів термопластичного леза ви маєте можливість об'єднати їх і, застосовуючи тепло і тиск, приєднатися до них", - говорить Беррі. "Ви не можете цього зробити з термореактивними матеріалами".

Рухаючись вперед, NREL, разом із партнерами проектуКомпозити TPI(Скоттсдейл, Аріз.Машинки Ingersoll(Рокфорд, штат Іллінойс, США), Університет Вандербільта (Ноксвілл) та IIACMI, розроблять інноваційні структури основних лез, щоб забезпечити економічно ефективне виробництво високопродуктивних, дуже довгих лопатей-довжиною понад 100 метрів-що відносно низькі вага.

Використовуючи 3D-друк, дослідницька група каже, що може створювати види конструкцій, необхідних для модернізації лопатей турбін з високотехнологічними, мережевими структурними ядрами різної щільності та геометрією між структурними шкурами леза турбін. Лезі шкури будуть наповнені за допомогою системи термопластичної смоли.

Якщо їм вдасться, команда зменшить вагу леза та вартість леза на 10% (або більше) та час виробництва циклу щонайменше на 15%.

ОкрімПрем'єр -нагорода AMO FOAДля конструкцій лопатей вітрогенераторів AM Thermoplastic два підгрунтових проектів також вивчать передові методи виготовлення вітрогенераторів. Державний університет Колорадо (Форт Коллінз) веде проект, який також використовує 3D-друк для виготовлення композитів, посилених волокном для нових внутрішніх конструкцій вітрових лез, зОуенс Корнінг(Толедо, Огайо, США), NREL,Arkema Inc.(Король Прусса, штат Пенсільванія, США) та Вести лопаті Америки (Брайтон, штат Колорада, США) як партнери. Другий проект під керівництвом GE Research (Niskayuna, NY, США), охрестили Америку: адитивні та модульні лопатки ротора та інтегровані композити. Партнерство з GE Research єНаціональна лабораторія Дубового хребта(Ornl, Oak Ridge, Tenn., США), NREL, LM Wind Power (Kolding, Denarm) та GE відновлювана енергія (Париж, Франція).

Від: Compositesworld