жаңылыктар

Термопластикалык бычактарды 3D басып чыгаруу термикалык ширетүүгө мүмкүндүк берет жана кайра иштетүү мүмкүнчүлүгүн жакшыртат, бул турбинанын калың катмарынын салмагын жана наркын кеминде 10% га, өндүрүш циклинин убактысын 15% га төмөндөтүүгө мүмкүнчүлүк берет.

NREL шамал технологияларынын улук инженери Дерек Берри жетектеген Улуттук кайра жаралуучу энергия лабораториясынын (NREL, Голден, Коло., АКШ) изилдөөчүлөр тобу шамал турбинанын өнүккөн канаттарын өндүрүү үчүн жаңы ыкмаларын өркүндөтүүнү улантууда.алардын айкалышын мындан ары дакайра иштетилүүчү термопластика жана кошумча өндүрүш (AM). Аванс АКШнын Энергетика министрлигинин Өркүндөтүлгөн өндүрүш кеңсесинин каржылоосу аркылуу мүмкүн болду — сыйлыктар технологиялык инновацияларды стимулдаштырууга, АКШнын өндүрүшүнүн энергия өндүрүмдүүлүгүн жогорулатууга жана алдыңкы өнүмдөрдү өндүрүүгө мүмкүндүк берет.

Бүгүнкү күндө көптөгөн пайдалуу масштабдагы шамал турбинасы калпактары бирдей жабышчаак дизайнга ээ: эки айнектен жасалган бычак терилери жабышчаак менен бириктирилет жана бир же бир нече композиттик катуулоочу компоненттерди колдонушат, бул процесс акыркы 25 жыл ичинде натыйжалуулук үчүн оптималдаштырылган. Ошентсе да, шамал турбинасы канаттарын жеңилирээк, узунураак, арзаныраак жана шамал энергиясын алууда натыйжалуураак кылуу үчүн - шамал энергиясын өндүрүүнү көбөйтүү аркылуу парник газдарынын эмиссиясын кыскартуу максаты үчүн маанилүү жакшыртуулар - изилдөөчүлөр кадимки капкагын толугу менен кайра карап чыгышы керек. NREL командасынын негизги багыты.

Баштоо үчүн, NREL командасы чайыр матрицалык материалга басым жасоодо. Учурдагы конструкциялар эпоксиддер, полиэстерлер жана винил эфирлери, полимерлер сыяктуу термосеттик чайыр тутумдарына таянат, алар айыгып кеткенден кийин брамб сыяктуу кайчылаш байланышат.

"Сиз термосеттик чайыр системасы менен бычакты чыгаргандан кийин, процессти артка кайтара албайсыз" дейт Берри. «Бул [ошондой эле] бычакты түзөткайра иштетүү кыйын.”

менен иштөөАлдынкы композиттерди инновациялоо институту(IACMI, Ноксвилл, Тенн., АКШ) NRELдин Композиттерди өндүрүү боюнча билим берүү жана технология (CoMET) мекемесинде, көп мекемеден турган команда термопластиканы колдонгон системаларды иштеп чыгышты, алар термосеттик материалдардан айырмаланып, түпнуска полимерлерди бөлүп алуу үчүн ысытыла алат, бул -өмүр бою (EOL) кайра иштетүү мүмкүнчүлүгү.

Термопластикалык бычактын тетиктерин термикалык ширетүү процессинин жардамы менен бириктирсе болот, бул клейлерге болгон муктаждыкты жок кыла алат - көбүнчө оор жана кымбат материалдар - бычактын кайра иштетүү жөндөмдүүлүгүн андан ары жогорулатуу.

"Эки термопластикалык бычак компоненттери менен сиз аларды бириктирип, жылуулук жана басымдын жардамы менен аларды бириктире аласыз", - дейт Берри. "Сиз муну термосеттик материалдар менен кыла албайсыз."

алдыга жылып, NREL, долбоордун өнөктөштөрү менен биргеTPI Composites(Скотсдейл, Ариз., АКШ), Additive Engineering Solutions (Akron, Огайо, АКШ),Ingersoll Machine Tools(Рокфорд, Ил., АКШ), Вандербилт университети (Ноксвилл) жана IACMI жогорку өндүрүмдүүлүктөгү, өтө узун бычактарды (узундугу 100 метрден ашык) үнөмдүү өндүрүүгө мүмкүндүк берүү үчүн новатордук өзөктүү структураларды иштеп чыгышат. салмак.

3D басып чыгарууну колдонуу менен, изилдөө тобу турбинанын конструктивдүү терилеринин ортосундагы ар түрдүү тыгыздыктагы жана геометриялык жогорку инженердик, тор сымал структуралык өзөктөрү менен турбинанын канаттарын модернизациялоо үчүн зарыл болгон конструкциялардын түрлөрүн чыгара аларын айтат. Бычактын терилери термопластикалык чайыр системасынын жардамы менен куюлат.

Эгер алар ийгиликке жетсе, команда турбинанын бычак салмагын жана наркын 10% (же андан көп) жана өндүрүш циклинин убактысын жок дегенде 15% азайтат.

Мындан тышкарыPrime AMO FOA сыйлыгыAM термопластикалык шамал турбинасы калпак структуралары үчүн эки субгранттык долбоорлор да шамал турбинасын өндүрүүнүн алдыңкы ыкмаларын изилдейт. Колорадо штатынын университети (Форт Коллинз) долбоорду жетектейт, ал ошондой эле 3D басып чыгарууну колдонот, ал жаңы ички шамал түзүмдөрү үчүн була менен бекемделген композиттерди жасоодо.Оуэнс Корнинг(Толедо, Огайо, АКШ), NREL,Arkema Inc.(Прусса падышасы, Па., АКШ) жана Vestas Blades America (Брайтон, Коло., АКШ) өнөктөш катары. GE Research (Нискайуна, Нью-Йорк, АКШ) жетектеген экинчи долбоор АМЕРИКА деп аталат: Кошумча жана модулдук роторлор жана интегралдык композиттер ассамблеясы. GE Research менен өнөктөштүкOak Ridge улуттук лабораториясы(ORNL, Oak Ridge, Тенн., АКШ), NREL, LM Wind Power (Колдинг, Дания) жана GE Renewable Energy (Париж, Франция).

Кимден: compositesworld