Tha clò-bhualadh 3D de lannan thermoplastic a’ comasachadh tàthadh teirmeach agus a’ leasachadh ath-chuairteachadh, a’ tabhann comas cuideam agus cosgais lann roth-uidheam a lughdachadh co-dhiù 10%, agus ùine cearcall toraidh 15%.
Tha sgioba de luchd-rannsachaidh bhon National Renewable Energy Laboratory (NREL, Golden, Colo., USA), air a stiùireadh le àrd innleadair teicneòlas gaoithe NREL Derek Berry, a’ leantainn air adhart a’ toirt air adhart an dòighean ùra gus lannan roth-gaoithe adhartach a dhèanamh lea’ toirt air adhart am measgachadhde thermoplastics ath-chuairteachail agus saothrachadh cuir-ris (AM). Chaidh an adhartas a dhèanamh comasach le maoineachadh bho Oifis Saothrachaidh Adhartach Roinn Cumhachd na SA - duaisean a chaidh a dhealbhadh gus ùr-ghnàthachadh teicneòlais a bhrosnachadh, cinneasachd lùth saothrachadh na SA a leasachadh agus comas a thoirt do chinneasachadh thoraidhean ùr-nodha.
An-diugh, tha an aon dhealbhadh clamshell aig a’ mhòr-chuid de lannan roth-gaoithe aig ìre goireasach: Tha dà chraicnean lann fiberglass air an ceangal ri chèile le adhesive agus a’ cleachdadh aon no grunn phàirtean teannachaidh co-dhèanta ris an canar lìn rùsgaidh, pròiseas a tha air a mheudachadh airson èifeachdas thar nan 25 bliadhna a dh’ fhalbh. Ach, gus lannan roth-gaoithe a dhèanamh nas aotroime, nas fhaide, nas saoire agus nas èifeachdaiche ann a bhith a’ glacadh lùth-gaoithe — leasachaidhean a tha deatamach don amas a bhith a’ gearradh sgaoilidhean gasa taigh-glainne gu ìre le bhith a’ meudachadh cinneasachadh lùth-gaoithe - feumaidh luchd-rannsachaidh ath-bheachdachadh gu tur a dhèanamh air a’ chlais-gaoithe àbhaisteach, rud a tha. prìomh fhòcas sgioba NREL.
Gus tòiseachadh, tha sgioba NREL a’ cur fòcas air an stuth matrix resin. Tha dealbhadh gnàthach an urra ri siostaman roisinn thermoset leithid epoxies, polyesters agus eistir vinyl, polymers a bha, aon uair air an leigheas, a’ tar-cheangal mar dhris.
“Cho luath‘ s a nì thu lann le siostam roisinn thermoset, chan urrainn dhut am pròiseas a thionndadh air ais, ”tha Berry ag ràdh. “Tha sin [cuideachd] a’ dèanamh an lannduilich ath-chuairteachadh.”
Ag obair leis a 'Institiud airson Ùr-ghnàthachadh Saothrachadh Composites Adhartach(IACMI, Knoxville, Tenn., SA) ann an Goireas Foghlaim agus Teicneòlas Saothrachaidh Composites (CoMET) NREL, leasaich an sgioba ioma-institiud siostaman a bhios a’ cleachdadh thermoplastics, a dh’ fhaodar, eu-coltach ri stuthan thermoset, a theasachadh gus na polymers tùsail a sgaradh, a’ comasachadh deireadh -of-life (EOL) ath-chuairteachadh.
Faodar pàirtean lann thermoplastic a cheangal cuideachd le bhith a ’cleachdadh pròiseas tàthaidh teirmeach a dh’ fhaodadh cuir às don fheum air adhesives - gu tric stuthan trom agus daor - ag adhartachadh ath-chuairteachadh lann.
“Le dà phàirt lann thermoplastic, tha comas agad an toirt còmhla agus, tro bhith a’ cleachdadh teas is cuideam, a dhol còmhla riutha, ”tha Berry ag ràdh. “Chan urrainn dhut sin a dhèanamh le stuthan thermoset.”
A’ gluasad air adhart, NREL, còmhla ri com-pàirtichean pròiseictTPI Composites(Scottsdale, Ariz., SA), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, SA),Innealan Innealan Ingersoll(Rockford, Il., SA), Oilthigh Vanderbilt (Knoxville) agus IACMI, leasaichidh iad structaran bunaiteach lann ùr-ghnàthach gus leigeil le cinneasachadh èifeachdach a thaobh cosgais de lannan àrd-choileanaidh, fìor fhada - fada os cionn 100 meatair de dh’ fhaid - a tha gu math ìosal. cuideam.
Le bhith a’ cleachdadh clò-bhualadh 3D, tha an sgioba rannsachaidh ag ràdh gun urrainn dhaibh na seòrsaichean de dhealbhaidhean a thoirt gu buil a dh’ fheumar gus lannan roth-uidheam ùrachadh le coraichean structarail làn innleadaichte ann an cumadh lìon de dhiofar dhùmhlachd agus geoimeatraidh eadar craiceann structarail lann an roth-uidheam. Thèid na craiceann lann a thoirt a-steach le bhith a’ cleachdadh siostam roisinn thermoplastic.
Ma shoirbhicheas leotha, lughdaichidh an sgioba cuideam agus cosgais lann roth-uidheam le 10% (no barrachd) agus ùine cearcall toraidh co-dhiù 15%.
A bharrachd air anprìomh dhuais AMO FOAairson structaran lann roth-gaoithe thermoplastic AM, nì dà phròiseact fo-thabhartas cuideachd sgrùdadh air dòighean saothrachadh roth-uidheam gaoithe adhartach. Tha Oilthigh Stàite Colorado (Fort Collins) a’ stiùireadh pròiseact a bhios cuideachd a’ cleachdadh clò-bhualadh 3D gus stuthan snàithleach neartaichte a dhèanamh airson structaran lann-gaoithe ùr a-staigh, leOwens Corning(Toledo, Ohio, na SA), NREL,Tha Arkema Inc.(Rìgh Prussa, Pa., SA), agus Vestas Blades America (Brighton, Colo., SA) mar chom-pàirtichean. Tha an dàrna pròiseact, air a stiùireadh le GE Research (Niskayuna, NY, na SA), air ainmeachadh mar AMERICA: Blades Rotor Additive and Modular-Comasach agus Seanadh Composites Amalaichte. Tha com-pàirteachas le GE ResearchObair-lann Nàiseanta Oak Ridge(ORNL, Oak Ridge, Tenn., US), NREL, LM Wind Power (Kolding, an Danmhairg) agus GE Renewable Energy (Paris, An Fhraing).
Bho: compositesworld
Ùine puist: Samhain-08-2021