նորություններ

Ջերմապլաստիկ շեղբերների 3D տպագրությունը հնարավորություն է տալիս ջերմային եռակցման և բարելավում է վերամշակման հնարավորությունը, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել տուրբինի շեղբերի քաշը և արժեքը առնվազն 10%-ով, իսկ արտադրության ցիկլի ժամանակը 15%-ով:

Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայի (NREL, Գոլդեն, Կոլո., ԱՄՆ) հետազոտողների թիմը, որը գլխավորում է NREL քամու տեխնոլոգիայի ավագ ինժեներ Դերեկ Բերրին, շարունակում են զարգացնել իրենց նոր տեխնիկան՝ առաջադեմ հողմատուրբինների շեղբեր արտադրելու համար:նպաստելով դրանց համակցմանըվերամշակվող ջերմապլաստիկների և հավելումների արտադրության (AM): Առաջընթացը հնարավոր է դարձել ԱՄՆ Էներգետիկայի դեպարտամենտի առաջադեմ արտադրական գրասենյակի ֆինանսավորմամբ. մրցանակներ, որոնք նախատեսված են խթանելու տեխնոլոգիական նորարարությունը, բարելավելու ԱՄՆ արտադրության էներգիայի արտադրողականությունը և հնարավորություն ընձեռելու նորագույն արտադրանքի արտադրությունը:

Այսօր, օգտակար մասշտաբի հողմատուրբինի շեղբերն ունեն նույն կաղապարային դիզայնը. ապակեպլաստե շեղբերի երկու երեսվածքները միացված են սոսինձով և օգտագործում են մեկ կամ մի քանի կոմպոզիտային ամրացնող բաղադրիչներ, որոնք կոչվում են ճեղքող ցանցեր, մի գործընթաց, որն օպտիմիզացված է արդյունավետության համար վերջին 25 տարիների ընթացքում: Այնուամենայնիվ, հողմատուրբինների շեղբերն ավելի թեթև, երկար, էժան և ավելի արդյունավետ դարձնելու համար քամու էներգիան գրավելու համար՝ բարելավումներ, որոնք կարևոր են ջերմոցային գազերի արտանետումների կրճատման համար՝ մասամբ քամու էներգիայի արտադրությունը մեծացնելու միջոցով, հետազոտողները պետք է ամբողջությամբ վերանայեն սովորական կաղապարը. NREL թիմի առաջնային ուշադրությունը:

Սկսելու համար, NREL թիմը կենտրոնանում է խեժի մատրիցային նյութի վրա: Ընթացիկ ձևավորումները հիմնված են ջերմակայուն խեժերի համակարգերի վրա, ինչպիսիք են էպոքսիդները, պոլիեսթերները և վինիլային էսթերները, պոլիմերներ, որոնք, երբ բուժվելուց հետո, խաչաձև կապակցվում են, ինչպես թրթուրները:

«Երբ դուք ջերմակայուն խեժի համակարգով սայր եք արտադրում, դուք չեք կարող շրջել գործընթացը», - ասում է Բերին: «Դա [նաև] դարձնում է սայրըդժվար է վերամշակել»:

-ի հետ աշխատելըԸնդլայնված կոմպոզիտների արտադրության նորարարության ինստիտուտ(IACMI, Նոքսվիլ, Թեն., ԱՄՆ) NREL-ի կոմպոզիտների արտադրության կրթության և տեխնոլոգիայի (CoMET) հաստատությունում բազմաբնույթ հաստատությունների թիմը մշակել է համակարգեր, որոնք օգտագործում են ջերմապլաստիկներ, որոնք, ի տարբերություն ջերմակայուն նյութերի, կարող են ջեռուցվել սկզբնական պոլիմերները բաժանելու համար՝ հնարավորություն տալով ավարտին հասցնել: -կյանքի (EOL) վերամշակելիություն:

Թերմոպլաստիկ շեղբերի մասերը կարող են նաև միանալ ջերմային եռակցման գործընթացի միջոցով, որը կարող է վերացնել սոսինձների (հաճախ ծանր և թանկարժեք նյութերի) կարիքը, ինչը հետագայում կբարձրացնի սայրերի վերամշակման հնարավորությունը:

«Երկու ջերմապլաստիկ սայրի բաղադրիչներով դուք կարող եք դրանք միավորել և ջերմության և ճնշման կիրառման միջոցով միացնել դրանք», - ասում է Բերին: «Դուք չեք կարող դա անել ջերմակայուն նյութերի հետ»:

Առաջ շարժվելով՝ NREL՝ ծրագրի գործընկերների հետ միասինTPI կոմպոզիտներ(Scottsdale, Ariz., ԱՄՆ), Additive Engineering Solutions (Աքրոն, Օհայո, ԱՄՆ),Ingersoll հաստոցներ(Ռոքֆորդ, Իլ., ԱՄՆ), Վանդերբիլթի համալսարանը (Նոքսվիլ) և IACMI-ը կմշակեն սայրերի միջուկային նորարարական կառուցվածքներ, որոնք թույլ կտան ծախսարդյունավետ արտադրել բարձր արդյունավետությամբ, շատ երկար, 100 մետրից ավելի երկարությամբ շեղբեր, որոնք համեմատաբար ցածր են: քաշը։

Օգտագործելով 3D տպագրություն՝ հետազոտական ​​թիմն ասում է, որ կարող է արտադրել այնպիսի նմուշներ, որոնք անհրաժեշտ են տուրբինի շեղբերների արդիականացման համար՝ բարձր ինժեներական, ցանցաձև կառուցվածքային միջուկներով, որոնք ունեն տարբեր խտություններ և երկրաչափություններ տուրբինի շեղբերի կառուցվածքային երեսվածքների միջև: Շեղբերի երեսվածքները թրմվելու են ջերմապլաստիկ խեժային համակարգի միջոցով:

Եթե ​​հաջողվի, թիմը կնվազեցնի տուրբինի շեղբերի քաշը և արժեքը 10%-ով (կամ ավելի) և արտադրության ցիկլի ժամանակը առնվազն 15%-ով:

Ի հավելումնգլխավոր AMO FOA մրցանակըAM ջերմապլաստիկ հողմատուրբինների շեղբերի կառույցների համար երկու ենթադրամաշնորհային ծրագրեր կուսումնասիրեն նաև հողմատուրբինների արտադրության առաջադեմ տեխնիկան: Կոլորադոյի պետական ​​համալսարանը (Ֆորտ Քոլինս) ղեկավարում է մի նախագիծ, որն օգտագործում է նաև 3D տպագրություն՝ մանրաթելերով ամրացված կոմպոզիտներ պատրաստելու նոր ներքին քամու շեղբերների կառուցվածքների համար,Օուենս Քորնինգ(Տոլեդո, Օհայո, ԱՄՆ), NREL,Arkema Inc.(Պրուսայի թագավոր, Պա., ԱՄՆ) և Vestas Blades America (Բրայթոն, Կոլո., ԱՄՆ)՝ որպես գործընկերներ։ Երկրորդ նախագիծը, որը ղեկավարում է GE Research-ը (Niskayuna, NY, ԱՄՆ), կոչվում է ԱՄԵՐԻԿԱ. հավելումներով և մոդուլային միացված ռոտորային շեղբեր և ինտեգրված կոմպոզիտային հավաքում: Համագործակցում են GE Research-ի հետOak Ridge ազգային լաբորատորիա(ORNL, Oak Ridge, Tenn., ԱՄՆ), NREL, LM Wind Power (Kolding, Դանիա) և GE Renewable Energy (Փարիզ, Ֆրանսիա):

From: compositesworld