warta

Percetakan 3D tina wilah termoplastik ngamungkinkeun las termal sareng ningkatkeun daur ulang, nawiskeun poténsi pikeun ngirangan beurat turbin agul sareng biaya sahenteuna 10%, sareng waktos siklus produksi ku 15%.

Tim peneliti National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Colo., US), dipimpin ku insinyur téknologi angin senior NREL Derek Berry, neraskeun ngamajukeun téknik novélna pikeun ngahasilkeun wilah turbin angin canggih kufurthering kombinasi maranéhananatina termoplastik daur ulang sareng manufaktur aditif (AM). Kamajuan ieu dimungkinkeun ku dana ti Kantor Manufaktur Lanjutan Departemen Energi AS - panghargaan anu dirancang pikeun merangsang inovasi téknologi, ningkatkeun produktivitas énergi manufaktur AS sareng ngaktifkeun manufaktur produk canggih.

Kiwari, sabagéan ageung wilah turbin angin skala utiliti gaduh desain clamshell anu sami: Dua kulit sabeulah fiberglass dihijikeun sareng napel sareng nganggo hiji atanapi sababaraha komponén kaku komposit anu disebut web geser, prosés anu dioptimalkeun pikeun efisiensi salami 25 taun katukang. Nanging, pikeun ngajantenkeun wilah turbin angin langkung hampang, langkung panjang, langkung murah sareng langkung éfisién dina néwak énergi angin - perbaikan anu penting pikeun tujuan motong émisi gas rumah kaca sabagian ku ningkatkeun produksi énergi angin - panalungtik kedah sadayana mikirkeun deui clamshell konvensional, hal anu fokus utama tim NREL.

Pikeun ngamimitian, tim NREL museurkeun kana bahan matriks résin. Desain ayeuna ngandelkeun sistem résin térmosét sapertos époksi, poliéster sareng éster vinil, polimér anu, sakali diubaran, cross-link sapertos brambles.

"Sakali anjeun ngahasilkeun sabeulah kalawan sistem résin térmosét, anjeun moal bisa ngabalikeun prosés," nyebutkeun Berry. "Éta [ogé] ngadamel sabeulahhese daur ulang.”

Gawé sarengInstitute pikeun Inovasi Pabrikan Komposit Canggih(IACMI, Knoxville, Tenn., AS) dina NREL's Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) Facility, tim multi-institusi ngembangkeun sistem anu ngagunakeun thermoplastics, anu, teu sapertos bahan thermoset, tiasa dipanaskeun pikeun misahkeun polimér asli, ngamungkinkeun tungtung. -of-hirup (EOL) recyclability.

Bagian agul termoplastik ogé tiasa dihijikeun nganggo prosés las termal anu tiasa ngaleungitkeun kabutuhan napel - bahan anu sering beurat sareng mahal - ningkatkeun deui daur ulang agul.

"Kalayan dua komponén sabeulah thermoplastic, anjeun gaduh kamampuhan pikeun ngahijikeun aranjeunna sarta, ngaliwatan aplikasi panas sarta tekanan, gabung aranjeunna," nyebutkeun Berry. "Anjeun teu tiasa ngalakukeun éta kalayan bahan térmosét."

Pindah ka hareup, NREL, sareng mitra proyékKomposit TPI(Scottsdale, Ariz., AS), Solusi Téknik Aditif (Akron, Ohio, AS),Ingersoll Mesin Pakakas(Rockford, Ill., AS), Universitas Vanderbilt (Knoxville) sareng IACMI, bakal ngembangkeun struktur inti sabeulah inovatif pikeun ngaktifkeun produksi efisien ongkos-kinerja tinggi, wilah anu panjang pisan - panjangna langkung ti 100 méter - anu kawilang rendah. beurat.

Ku ngagunakeun percetakan 3D, tim peneliti nyebutkeun eta bisa ngahasilkeun rupa desain diperlukeun pikeun modernisasi wilah turbin kalawan kacida direkayasa, core struktur ngawangun net tina rupa-rupa kapadetan jeung géométri antara kulit struktural sabeulah turbin. Kulit sabeulah bakal diinfus nganggo sistem résin termoplastik.

Upami aranjeunna suksés, tim bakal ngirangan beurat turbin sabeulah sareng biaya ku 10% (atanapi langkung) sareng waktos siklus produksi sahenteuna 15%.

Salian tipangajén AMO FOA perdanapikeun struktur agul turbin angin termoplastik AM, dua proyék subgrant ogé bakal ngajajah téhnik manufaktur turbin angin canggih. Colorado State University (Fort Collins) mingpin proyék anu ogé ngagunakeun percetakan 3D pikeun ngadamel komposit anu diperkuat serat pikeun struktur sabeulah angin internal novel, kalayanOwens Corning(Toledo, Ohio, AS), NREL,Arkema Nyarita.(King of Prussa, Pa., AS), sarta Vestas Blades America (Brighton, Colo., AS) salaku mitra. Proyék kadua, dipingpin ku GE Research (Niskayuna, NY, AS), dijuluki AMERIKA: Aditif sareng Modular-Diaktipkeun Rotor Blades sareng Majelis Komposit Terpadu. Gawé bareng jeung panalungtikan gé téhLaboratorium Nasional Oak Ridge(ORNL, Oak Ridge, Tenn., AS), NREL, LM Wind Power (Kolding, Dénmark) jeung gé Renewable Energy (Paris, Perancis).

Ti: compositesworld