Noticias

A impresión 3D de láminas termoplásticas permite a soldadura térmica e mellora a reciclabilidade, ofrecendo o potencial de reducir o peso e o custo da lámina da turbina nun mínimo de 10%e o tempo de ciclo de produción nun 15%.

Un equipo de investigadores do Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables (NREL, Golden, Colo., EUA), dirixido polo enxeñeiro de tecnoloxía eólica Senior Derek Berry, seguen avanzando as súas novas técnicas para fabricar láminas avanzadas de aeroxerador poravanzando a súa combinaciónde termoplásticos reciclables e fabricación de aditivos (AM). O avance foi posible mediante o financiamento da Oficina Advanzada de Fabricación do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos: premios deseñados para estimular a innovación tecnolóxica, mellorar a produtividade enerxética da fabricación estadounidense e permitir a fabricación de produtos de punta.

Hoxe, a maioría das láminas de aeroxerador a escala de utilidade teñen o mesmo deseño de clamshell: dúas peles de lámina de fibra de vidro están unidas con adhesivo e usan un ou varios compoñentes de endurecemento compostos chamados webs de cizalladura, un proceso optimizado para a eficiencia nos últimos 25 anos. Non obstante, para que as láminas do aeroxerador sexan máis lixeiras, máis longas, menos caras e máis eficientes para capturar a enerxía eólica - melloras críticas para o obxectivo de cortar en parte as emisións de gases de efecto invernado O foco principal do equipo NREL.

Para comezar, o equipo NREL está centrado no material de matriz de resina. Os deseños actuais dependen de sistemas de resina termoset como epoxies, poliésteres e ésteres de vinilo, polímeros que, unha vez curados, enlaces cruzados como zarzas.

"Unha vez que produces unha lámina cun sistema de resina termoset, non podes reverter o proceso", di Berry. “Iso tamén fai a láminadifícil de reciclar. "

Traballando coInstituto para compostos avanzados Innovación de fabricación(IACMI, Knoxville, Tenn., EUA) Nas instalacións de educación e tecnoloxía de fabricación de compostos de NREL (cometa), o equipo de varias institución desenvolveu sistemas que usan termoplásticos, que, a diferenza dos materiais termosetes -D-Life (EOL) Reciclabilidade.

As pezas de láminas termoplásticas tamén se poden unir empregando un proceso de soldadura térmica que poida eliminar a necesidade de adhesivos, a miúdo materiais pesados ​​e caros, aumentando aínda máis a reciclabilidade das láminas.

"Con dous compoñentes da lámina termoplástica, tes a posibilidade de reunilos e, a través da aplicación de calor e presión, únete a eles", afirma Berry. "Non podes facelo con materiais termosetes."

Avanzando, nrel, xunto cos socios do proxectoComposites TPI(Scottsdale, Ariz., EUA), Solucións de enxeñería aditivas (Akron, Ohio, EE. UU.),Máquicas de máquinas Ingersoll(Rockford, Ill., EUA), Vanderbilt University (Knoxville) e IACMI, desenvolverán estruturas innovadoras de Blade Core para permitir a produción rendible de láminas de alto rendemento e moi longas-con máis de 100 metros de lonxitude-relativamente baixos peso.

Ao usar a impresión 3D, o equipo de investigación di que pode producir os tipos de deseños necesarios para modernizar as láminas de turbinas con núcleos estruturais con forma de rede altamente deseñados de diferentes densidades e xeometrías entre as peles estruturais da lámina da turbina. As peles da lámina infundiranse mediante un sistema de resina termoplástica.

Se conseguen, o equipo reducirá o peso da lámina da turbina e o custo nun 10% (ou máis) e o tempo de ciclo de produción en polo menos un 15%.

Ademais doPremio Prime AMO FoAPara estruturas de láminas de aeroxerador termoplástico AM, dous proxectos de subgrantes tamén explorarán técnicas avanzadas de fabricación de aeroxeradores. A Universidade Estatal de Colorado (Fort Collins) lidera un proxecto que tamén usa a impresión 3D para facer compostos reforzados con fibra para novas estruturas internas de láminas de vento, conOwens Corning(Toledo, Ohio, nós), nrel,Arkema Inc.(Rei de Prussa, Pa., Us), e Vestas Blades America (Brighton, Colo., EUA) como socios. O segundo proxecto, dirixido por GE Research (Niskayuna, NY, EE. UU.), É denominado América: láminas de rotor aditivo e modular e modular e montaxe de compostos integrados. A asociación con GE Research sonLaboratorio Nacional de Oak Ridge(Ornl, Oak Ridge, Tenn., Us), NREL, LM Wind Power (Kolding, Dinamarca) e GE Renewable Energy (París, Francia).

De: CompositesWorld