3D Dréckerei vun thermoplastesche Blades erméiglecht thermesch Schweißen a verbessert d'Verwäertbarkeet, bitt de Potenzial fir d'Gewiicht an d'Käschte vun der Turbinblade ëm op d'mannst 10% ze reduzéieren, an d'Produktiounszykluszäit ëm 15%.
E Team vun National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Colo., US) Fuerscher, gefouert vum NREL Senior Windtechnologie Ingenieur Derek Berry, fuerderen hir nei Technike weider fir fortgeschratt Windturbinblades ze fabrizéierenweider hir Kombinatiounvun recycléierbaren Thermoplastik an Additiv Fabrikatioun (AM). De Fortschrëtt gouf méiglech gemaach duerch Finanzéierung vum Advanced Manufacturing Office vum US Department of Energy's Advanced Manufacturing Office - Auszeechnunge entwéckelt fir Technologieinnovatioun ze stimuléieren, d'Energieproduktivitéit vun der US Fabrikatioun ze verbesseren an d'Fabrikatioun vu modernste Produkter z'erméiglechen.
Haut hunn déi meescht Utility-Skala Windturbinenblades deeselwechte Clamshell Design: Zwee Glasfaserbladesskinn sinn zesumme mat Klebstoff gebonnen a benotzen een oder e puer Kompositversteifungskomponenten genannt Schéierwebs, e Prozess optimiséiert fir Effizienz an de leschten 25 Joer. Wéi och ëmmer, fir Wandkraaftblades méi hell, méi laang, manner deier a méi effizient ze maachen fir d'Windenergie z'erfaassen - Verbesserunge kritesch fir d'Zil vun der Ofsenkung vun Treibhausgasemissiounen deelweis duerch d'Erhéijung vun der Windenergieproduktioun - d'Fuerscher mussen d'konventionell Clamshell ganz iwwerdenken, eppes wat ass den Haaptfokus vun der NREL Equipe.
Fir unzefänken, konzentréiert d'NREL Team sech op d'Harzmatrixmaterial. Aktuell Designen vertrauen op thermoset Harzsystemer wéi Epoxien, Polyester a Vinylester, Polymeren déi, eemol geheelt, vernetzt wéi Brambles.
"Wann Dir e Blade mat engem Thermoset-Harzsystem produzéiert, kënnt Dir de Prozess net ëmgoen", seet de Berry. "Dat mécht [och] d'Bladeschwéier ze recycléieren".
Ze schaffen mat derInstitut fir Advanced Composites Manufacturing Innovation(IACMI, Knoxville, Tenn., US) an der NREL's Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) Facility, huet d'Multi-Institution Team Systemer entwéckelt déi Thermoplastik benotzen, déi, am Géigesaz zu thermoset Materialien, erhëtzt kënne ginn fir d'Original Polymeren ze trennen, wat Enn erlaabt. -of-Liewen (EOL) Recyclabilitéit.
Thermoplastesch Klingendeeler kënnen och mat engem thermesche Schweißprozess verbonne ginn, deen d'Bedierfnes fir Klebstoff eliminéiere kéint - dacks schwéier an deier Materialien - fir d'Blade-Recyclabilitéit weider ze verbesseren.
"Mat zwee thermoplastesche Bladekomponenten hutt Dir d'Fäegkeet fir se zesummenzebréngen an duerch d'Applikatioun vun Hëtzt an Drock matzemaachen", seet de Berry. "Dir kënnt dat net mat thermoset Materialien maachen."
Virugoen, NREL, zesumme mat Projet PartnerTPI Komposit(Scottsdale, Ariz., US), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, US),Ingersoll Machine Tools(Rockford, Ill., US), Vanderbilt University (Knoxville) an IACMI, wäerten innovativ Blade Kär Strukturen entwéckelen fir déi kosteneffizient Produktioun vun héich performant, ganz laang Blades z'erméiglechen - gutt iwwer 100 Meter laang - déi relativ niddereg sinn Gewiicht.
Andeems Dir 3D-Dréckerei benotzt, seet d'Fuerschungsteam datt et d'Aarte vun Designen produzéiere kann, déi néideg sinn fir d'Turbinblade mat héich manipuléierten, netfërmege strukturelle Käre vu variabelen Dicht a Geometrien tëscht de strukturelle Haut vun der Turbinblade ze moderniséieren. D'Blade Skins ginn mat engem thermoplastesche Harzsystem infuséiert.
Wann se geléngt, reduzéiert d'Team d'Turbinbladgewiicht a Käschten ëm 10% (oder méi) an d'Produktiounszykluszäit ëm mindestens 15%.
Zousätzlech zu derPremier AMO FOA Präisfir AM thermoplastic Wandturbin Blade Strukturen, zwee subgrant Projeten wäert och fortgeschratt Wandturbin Fabrikatioun Techniken Entdeckung. Colorado State University (Fort Collins) féiert e Projet deen och 3D Drock benotzt fir Faserverstäerkte Komposite fir nei intern Wandbladstrukturen ze maachen, matOwens Corning(Toledo, Ohio, US), NREL,Arkema Inc.(Kinnek vu Prussa, Pa., US), a Vestas Blades America (Brighton, Colo., US) als Partner. Den zweete Projet, gefouert vun GE Research (Niskayuna, NY, US), gëtt AMERICA genannt: Additive a Modular-Enabled Rotor Blades and Integrated Composites Assembly. Zesummenaarbecht mat GE Fuerschung sinnOak Ridge National Laboratoire(ORNL, Oak Ridge, Tenn., US), NREL, LM Wind Power (Kolding, Dänemark) an GE Renewable Energy (Paräis, Frankräich).
Vun: Compositesworld
Post Zäit: Nov-08-2021