أخبار

تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد لشفرات البلاستيك الحراري اللحام الحراري وتحسن القدرة على إعادة التدوير ، مما يوفر القدرة على تقليل وزن شفرة التوربينات وتكلفة بنسبة 10 ٪ على الأقل ، ووقت دورة الإنتاج بنسبة 15 ٪.

يستمر فريق من مختبر الطاقة المتجدد الوطني (NREL ، Golden ، Colo.تعزيز مزيجهممن اللدائن الحرارية القابلة لإعادة التدوير والتصنيع المضافة (AM). أصبح التقدم ممكنًا من خلال التمويل من مكتب التصنيع المتقدم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية-الجوائز المصممة لتحفيز ابتكار التكنولوجيا ، وتحسين إنتاجية الطاقة لتصنيع الولايات المتحدة وتمكين تصنيع المنتجات المتطورة.

اليوم ، تحتوي معظم شفرات التوربينات الريفية على نطاق المنفعة على نفس تصميم البطلينوس: يتم ربط جلود شفرة من الألياف الزجاجية مع المواد اللاصقة واستخدام مكونات تصلب مركبة واحدة أو عدة مكونات تسمى شبكات القص ، وهي عملية تم تحسينها للكفاءة على مدار الـ 25 عامًا الماضية. ومع ذلك ، لجعل شفرات توربينات الرياح أخف وزناً وأطول وأقل تكلفة وأكثر كفاءة في التقاط طاقة الرياح - التحسينات المهمة لهدف قطع انبعاثات غازات الدفيئة جزئيًا عن طريق زيادة إنتاج طاقة الرياح - يجب على الباحثين إعادة التفكير تمامًا التركيز الأساسي لفريق NREL.

للبدء ، يركز فريق NREL على مادة مصفوفة الراتنج. تعتمد التصميمات الحالية على أنظمة راتنجات الحرارة مثل الإيبوكسيات والبوليستر واسترات الفينيل ، والبوليمرات التي ، بمجرد أن تم علاجها ، مثل الوصلات المتقاطعة.

يقول بيري: "بمجرد إنتاج شفرة مع نظام راتنجات الحرارة ، لا يمكنك عكس العملية". "هذا [أيضًا] يصنع النصلمن الصعب إعادة التدوير"

العمل معمعهد الابتكار لتصنيع المركبات المتقدمة(Iacmi ، Knoxville ، Tenn. -من العمر (EOL) إعادة تدوير.

يمكن أيضًا ربط أجزاء شفرة الورم الحراري باستخدام عملية اللحام الحرارية التي يمكن أن تقضي على الحاجة إلى المواد اللاصقة - غالبًا ما تكون مواد ثقيلة ومكلفة - تعزز قابلية إعادة تدوير الشفرة.

يقول بيري: "من خلال مكونين للشفرة بالحرارة ، لديك القدرة على الجمع بينهما ، ومن خلال تطبيق الحرارة والضغط ، انضم إليهم". "لا يمكنك فعل ذلك مع مواد thermoset."

المضي قدمًا ، NREL ، إلى جانب شركاء المشروعالمركبات TPI(Scottsdale ، Ariz. ، الولايات المتحدة) ، حلول الهندسة الإضافية (Akron ، أوهايو ، الولايات المتحدة) ،أدوات آلة Ingersoll(Rockford ، Ill. ، US) ، جامعة فاندربيلت (نوكسفيل) و IACMI ، ستقوم بتطوير هياكل أساسية مبتكرة لتمكين الإنتاج الفعال من حيث التكلفة من الأداء العالي ، شفرات طويلة جدًا-أكثر من 100 متر. وزن.

باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يقول فريق الأبحاث أنه يمكن أن ينتج أنواع التصميمات اللازمة لتحديث شفرات التوربينات مع النوى الهيكلية ذات الصبغة الشديدة على شكل شبكي من الكثافة والهندسة بين الجلود الهيكلية لشفرة التوربينات. سيتم غرس جلود الشفرة باستخدام نظام راتنجات البلاستيك الحراري.

إذا نجحوا ، فإن الفريق سيقلل من وزن شفرة التوربينات ويكلف بنسبة 10 ٪ (أو أكثر) ودورة الإنتاج بنسبة 15 ٪ على الأقل.

بالإضافة إلىجائزة Prime Amo Foaبالنسبة لهياكل شفرة التوربينات الريفية بالحرارة AM ، سيستكشف مشروعان تحت الحكم الفرعي أيضًا تقنيات تصنيع توربينات الرياح المتقدمة. تقود جامعة ولاية كولورادو (فورت كولينز) مشروعًا يستخدم أيضًا الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع مركبات مقوى بالألياف لهياكل شفرة الرياح الداخلية الجديدة ، معأوينز كورنينج(توليدو ، أوهايو ، الولايات المتحدة) ، nrel ،Arkema Inc.(ملك بروسا ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة) ، و Vestas Blades America (برايتون ، كولورادو ، الولايات المتحدة) كشركاء. المشروع الثاني ، بقيادة GE Research (Niskayuna ، NY ، الولايات المتحدة) ، يطلق عليه أمريكا: شفرات دوار مضافة وتمكين وحدات وتجميع المركبات المتكاملة. الشراكة مع GE Researchمختبر أوك ريدج الوطني(Ornl ، Oak Ridge ، Tenn.

من: compositesworld