fréttir

Þrívíddarprentun á hitaþjálu blöðum gerir hitasuðu kleift og bætir endurvinnsluhæfni, sem býður upp á möguleika á að draga úr þyngd og kostnaði hverflablaða um að minnsta kosti 10% og framleiðsluferlistíma um 15%.

Hópur vísindamanna frá National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Colo., Bandaríkjunum), undir forystu NREL yfirvindtæknifræðingsins Derek Berry, heldur áfram að efla nýja tækni sína til að framleiða háþróuð vindmyllublöð meðefla samsetningu þeirraaf endurvinnanlegu hitaplasti og aukefnaframleiðslu (AM). Framfarirnar voru mögulegar með fjármögnun frá Advanced Manufacturing Office bandaríska orkumálaráðuneytisins - verðlaun sem ætlað er að örva tækninýjungar, bæta orkuframleiðni bandarískrar framleiðslu og gera kleift að framleiða háþróaða vörur.

Í dag hafa flestar vindmyllublöð í nytjastærð sömu samlokuhönnun: Tvö trefjaglerblaðshúð eru tengd saman með lími og nota einn eða fleiri samsetta stífandi íhluti sem kallast klippavefur, ferli sem hefur verið fínstillt fyrir skilvirkni undanfarin 25 ár. Hins vegar, til að gera vindmyllublöð léttari, lengri, ódýrari og skilvirkari til að fanga vindorku - úrbætur sem eru mikilvægar fyrir markmiðið að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda að hluta með því að auka vindorkuframleiðslu - verða vísindamenn að endurhugsa alfarið hefðbundna samloku, eitthvað sem er aðaláhersla NREL teymisins.

Til að byrja með er NREL teymið að einbeita sér að plastefnisefninu. Núverandi hönnun styðst við hitaþolið plastefni eins og epoxý, pólýester og vínýl estera, fjölliður sem, þegar þær hafa læknað, þverbinda eins og brambles.

„Þegar þú hefur búið til blað með hitastilltu plastefniskerfi geturðu ekki snúið ferlinu við,“ segir Berry. „Það [einnig] gerir blaðiðerfitt að endurvinna.”

Að vinna meðInstitute for Advanced Composites Manufacturing Innovation(IACMI, Knoxville, Tenn., Bandaríkjunum) í Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) aðstöðu NREL, þróaði fjölstofnateymið kerfi sem nota hitaplast, sem ólíkt hitaþolnum efnum er hægt að hita til að aðskilja upprunalegu fjölliðurnar, sem gerir það kleift að enda -of-life (EOL) endurvinnanleiki.

Einnig er hægt að sameina hitaplasthluta blaðhluta með því að nota hitasuðuferli sem gæti útrýmt þörfinni fyrir lím - oft þung og dýr efni - sem eykur enn frekar endurvinnslu blaðsins.

"Með tveimur hitaþjálu blaðhlutum hefurðu getu til að koma þeim saman og, með því að beita hita og þrýstingi, sameina þá," segir Berry. „Þú getur ekki gert það með hitaþolnum efnum.

Áfram, NREL, ásamt samstarfsaðilum verkefnisinsTPI samsett efni(Scottsdale, Ariz., Bandaríkjunum), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, Bandaríkin),Ingersoll Vélar(Rockford, Illinois, Bandaríkjunum), Vanderbilt University (Knoxville) og IACMI, munu þróa nýstárlega blaðkjarnabyggingu til að gera hagkvæma framleiðslu á afkastamiklum, mjög löngum blaðum - vel yfir 100 metrar á lengd - sem eru tiltölulega lágar þyngd.

Með því að nota þrívíddarprentun segir rannsóknarteymið að það geti framleitt hvers konar hönnun sem þarf til að nútímavæða hverflablöð með mjög hönnuðum, netlaga burðarkjarna með mismunandi þéttleika og rúmfræði milli burðarhúðar túrbínublaðsins. Blaðhúðin verða innrennsli með hitaþjálu plastefniskerfi.

Ef það tekst mun liðið draga úr þyngd og kostnaði túrbínublaða um 10% (eða meira) og framleiðsluferlistíma um að minnsta kosti 15%.

Í viðbót viðprime AMO FOA verðlauninfyrir AM hitaþjálu vindmylla blað mannvirki, tvö undirstyrk verkefni munu einnig kanna háþróaða vindmyllu framleiðslu tækni. Colorado State University (Fort Collins) leiðir verkefni sem notar einnig þrívíddarprentun til að búa til trefjastyrkt samsett efni fyrir nýjar innri vindblaðabyggingar, meðOwens Corning(Toledo, Ohio, Bandaríkin), NREL,Arkema Inc.(King of Prussa, Pa., Bandaríkjunum), og Vestas Blades America (Brighton, Colo., Bandaríkjunum) sem samstarfsaðilar. Annað verkefnið, undir forystu GE Research (Niskayuna, NY, US), er kallað AMERICA: Additive and Modular-Enabled Rotor Blades and Integrated Composites Assembly. Samstarf við GE Research eruOak Ridge National Laboratory(ORNL, Oak Ridge, Tennessee, Bandaríkjunum), NREL, LM Wind Power (Kolding, Danmörk) og GE Renewable Energy (París, Frakklandi).

Frá: compositesworld