Tin tức

In 3D của lưỡi nhiệt dẻo cho phép hàn nhiệt và cải thiện khả năng tái chế, mang lại khả năng giảm trọng lượng lưỡi tuabin và chi phí ít nhất 10%và thời gian chu kỳ sản xuất xuống 15%.

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL, Golden, Colo., Hoa Kỳ), do Kỹ sư công nghệ gió cao cấp của NREL Derek Berry dẫn đầu, đang tiếp tục thúc đẩy các kỹ thuật mới lạ của họ để sản xuất lưỡi tuabin gió tiên tiến bằng cáchhơn nữa sự kết hợp của họcủa nhựa nhiệt dẻo tái chế và sản xuất phụ gia (AM). Sự tiến bộ đã được thực hiện bằng cách tài trợ từ Văn phòng sản xuất tiên tiến của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ-Giải thưởng được thiết kế để kích thích đổi mới công nghệ, cải thiện năng suất năng lượng của sản xuất Hoa Kỳ và cho phép sản xuất các sản phẩm tiên tiến.

Ngày nay, hầu hết các lưỡi tuabin gió quy mô tiện ích đều có cùng thiết kế Clamshell: hai da lưỡi sợi thủy tinh được liên kết với nhau với chất kết dính và sử dụng một hoặc một số thành phần làm cứng tổng hợp được gọi là mạng cắt, một quá trình được tối ưu hóa cho hiệu quả trong 25 năm qua. Tuy nhiên, để làm cho lưỡi tuabin gió nhẹ hơn, dài hơn, ít tốn kém hơn và hiệu quả hơn trong việc nắm bắt năng lượng gió - những cải tiến quan trọng đối với mục tiêu cắt khí thải nhà kính một phần bằng cách tăng sản xuất năng lượng gió - các nhà nghiên cứu phải hoàn toàn suy nghĩ lại Trọng tâm chính của nhóm NREL.

Để bắt đầu, nhóm NREL đang tập trung vào vật liệu ma trận nhựa. Các thiết kế hiện tại dựa vào các hệ thống nhựa nhiệt như epoxies, polyesters và vinyl este, polyme, một khi được chữa khỏi, liên kết chéo như bramble.

Một khi bạn tạo ra một lưỡi dao có hệ thống nhựa nhiệt, bạn không thể đảo ngược quá trình, theo ông Berry Berry. “Điều đó [cũng] làm cho lưỡi kiếmkhó tái chế. ”

Làm việc vớiViện đổi mới sản xuất vật liệu tổng hợp nâng cao. -of-life (EOL) Khả năng tái chế.

Các bộ phận lưỡi nhiệt dẻo cũng có thể được nối bằng cách sử dụng quy trình hàn nhiệt có thể loại bỏ sự cần thiết của chất kết dính - thường là vật liệu nặng và đắt tiền - tăng cường khả năng tái chế lưỡi.

Với hai thành phần lưỡi nhiệt dẻo, bạn có khả năng mang chúng lại với nhau và thông qua việc áp dụng nhiệt và áp lực, hãy tham gia cùng chúng, theo ông Berry Berry. Bạn không thể làm điều đó với vật liệu nhiệt.

Tiến về phía trước, NREL, cùng với các đối tác dự ánVật liệu tổng hợp TPI(Scottsdale, Ariz., Hoa Kỳ), Giải pháp kỹ thuật phụ gia (Akron, Ohio, US),Máy công cụ Ingersoll. cân nặng.

Bằng cách sử dụng in 3D, nhóm nghiên cứu cho biết họ có thể tạo ra các loại thiết kế cần thiết để hiện đại hóa lưỡi tuabin với các lõi cấu trúc có hình lưới cao, có mật độ khác nhau và hình học giữa các vỏ cấu trúc của lưỡi tuabin. Các da lưỡi sẽ được truyền bằng hệ thống nhựa nhiệt dẻo.

Nếu họ thành công, nhóm sẽ giảm trọng lượng lưỡi tuabin và chi phí 10% (hoặc nhiều hơn) và thời gian chu kỳ sản xuất ít nhất 15%.

NgoàiGiải thưởng AMO FOA chínhĐối với các cấu trúc lưỡi tuabin gió AM AM, hai dự án phụ cũng sẽ khám phá các kỹ thuật sản xuất tuabin gió tiên tiến. Đại học bang Colorado (Fort Collins) đang dẫn đầu một dự án cũng sử dụng in 3D để chế tạo vật liệu tổng hợp sợi cho các cấu trúc lưỡi gió nội bộ mới, vớiOwens Corning(Toledo, Ohio, US), NREL,Arkema Inc.(King of Prussa, Pa., US) và Vestas Blades America (Brighton, Colo., US) là đối tác. Dự án thứ hai, dẫn đầu bởi GE Research (Niskayuna, NY, US), được mệnh danh là nước Mỹ: Lưỡi cánh quạt hỗ trợ phụ gia và mô-đun và lắp ráp vật liệu tổng hợp tích hợp. Hợp tác với GE Research làPhòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge.

Từ: Compositesworld