Balita

Ang pag -print ng 3D ng mga thermoplastic blades ay nagbibigay -daan sa thermal welding at nagpapabuti ng recyclability, na nag -aalok ng potensyal na mabawasan ang timbang ng talim ng turbine at gastos ng hindi bababa sa 10%, at oras ng pag -ikot ng produksyon ng 15%.

Ang isang koponan ng National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Colo., US) na mga mananaliksik, na pinangunahan ng NREL Senior Wind Technology Engineer na si Derek Berry, ay patuloy na isulong ang kanilang mga diskarte sa nobela upang gumawa ng mga advanced na blades ng turbine ng hangin sa pamamagitan ngpagpapalawak ng kanilang kumbinasyonng recyclable thermoplastics at additive manufacturing (AM). Ang pagsulong ay nagawa sa pamamagitan ng pagpopondo mula sa advanced na tanggapan ng pagmamanupaktura ng US Department of Energy-mga parangal na idinisenyo upang pasiglahin ang pagbabago ng teknolohiya, pagbutihin ang produktibo ng enerhiya ng pagmamanupaktura ng US at paganahin ang paggawa ng mga produktong paggupit.

Ngayon, ang karamihan sa utility-scale wind turbine blades ay may parehong disenyo ng clamshell: ang dalawang fiberglass blade skin ay nakagapos kasama ang malagkit at gumamit ng isa o ilang mga pinagsama-samang mga sangkap na tinatawag na Shear Webs, isang proseso na na-optimize para sa kahusayan sa nakaraang 25 taon. Gayunpaman, upang gawing mas magaan ang mga blades ng turbine ng hangin, mas mahaba, mas mura at mas mahusay sa pagkuha ng enerhiya ng hangin - ang pagpapabuti ng kritikal sa layunin ng pagputol ng mga paglabas ng gas ng greenhouse sa bahagi sa pamamagitan ng pagtaas ng paggawa ng enerhiya ng hangin - dapat na ganap na muling pag -isipan ang maginoo na clamshell, isang bagay na Ang pangunahing pokus ng koponan ng NREL.

Upang magsimula, ang koponan ng NREL ay nakatuon sa materyal na resin matrix. Ang mga kasalukuyang disenyo ay umaasa sa mga thermoset resin system tulad ng mga epoxies, polyesters at vinyl esters, polymers na, minsan gumaling, cross-link tulad ng mga brambles.

"Kapag gumawa ka ng isang talim na may isang thermoset resin system, hindi mo mababalik ang proseso," sabi ni Berry. "Ginagawa din ng [iyon] ang talimmahirap i -recycle. "

Nagtatrabaho saInstitute for Advanced Composites Manufacturing Innovation. -of-life (EOL) recyclability.

Ang mga bahagi ng thermoplastic blade ay maaari ring sumali gamit ang isang proseso ng thermal welding na maaaring matanggal ang pangangailangan para sa mga adhesives - madalas na mabigat at mamahaling mga materyales - karagdagang pagpapahusay ng pag -recyclab ng talim.

"Sa dalawang sangkap ng thermoplastic blade, mayroon kang kakayahang pagsamahin sila at, sa pamamagitan ng aplikasyon ng init at presyon, sumali sa kanila," sabi ni Berry. "Hindi mo magagawa iyon sa mga materyales na thermoset."

Ang paglipat ng pasulong, Nrel, kasama ang mga kasosyo sa proyektoMga composite ng TPI(Scottsdale, Ariz., US), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, US),Mga tool sa makina ng Ingersoll(Rockford, Sakit. Timbang.

Sa pamamagitan ng paggamit ng pag-print ng 3D, sinabi ng koponan ng pananaliksik na maaari itong makagawa ng mga uri ng mga disenyo na kinakailangan upang makabago ang mga blades ng turbine na may mataas na inhinyero, hugis-net na istruktura na mga cores ng iba't ibang mga density at geometry sa pagitan ng mga istrukturang balat ng turbine blade. Ang mga balat ng talim ay mai -infuse gamit ang isang thermoplastic resin system.

Kung magtagumpay sila, mababawasan ng koponan ang timbang ng talim ng turbine at gastos ng 10% (o higit pa) at oras ng pag -ikot ng produksyon ng hindi bababa sa 15%.

Bilang karagdagan saPRIME AMO FOA AwardPara sa AM thermoplastic wind turbine blade na istruktura, dalawang proyekto ng subgrant ay galugarin din ang mga advanced na diskarte sa pagmamanupaktura ng hangin ng hangin. Ang Colorado State University (Fort Collins) ay nangunguna sa isang proyekto na gumagamit din ng pag-print ng 3D upang makagawa ng mga composite na pinalakas ng hibla para sa mga nobelang panloob na mga istruktura ng hangin, kasamaOwens Corning(Toledo, Ohio, US), Nrel,Arkema Inc.(Hari ng Prussa, Pa., US), at Vestas Blades America (Brighton, Colo., US) bilang mga kasosyo. Ang pangalawang proyekto, na pinamumunuan ng GE Research (Niskayuna, NY, US), ay tinawag na America: Additive at Modular-Enabled Rotor Blades at Integrated Composites Assembly. Ang pakikipagtulungan sa pananaliksik sa GE ayOak Ridge National Laboratory.

Mula sa: Compositesworld