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थर्माप्लास्टिक ब्लेड की 3 डी प्रिंटिंग थर्मल वेल्डिंग को सक्षम करती है और पुनर्चक्रण में सुधार करती है, टरबाइन ब्लेड के वजन को कम करने और कम से कम 10%की लागत और उत्पादन चक्र समय को 15%तक कम करने की क्षमता की पेशकश करती है।

NREL सीनियर विंड टेक्नोलॉजी इंजीनियर डेरेक बेरी के नेतृत्व में नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (एनआरईएल, गोल्डन, कोलो।, यूएस) के शोधकर्ताओं की एक टीम, उन्नत पवन टरबाइन ब्लेड के निर्माण के लिए अपनी उपन्यास तकनीकों को आगे बढ़ाने के लिए जारी है।उनके संयोजन को आगे बढ़ाते हुएपुनर्नवीनीकरण थर्माप्लास्टिक और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम)। अमेरिकी ऊर्जा विभाग के उन्नत विनिर्माण कार्यालय से वित्त पोषण करके अग्रिम संभव बनाया गया था-प्रौद्योगिकी नवाचार को प्रोत्साहित करने के लिए डिज़ाइन किए गए पुरस्कार, अमेरिकी विनिर्माण की ऊर्जा उत्पादकता में सुधार और अत्याधुनिक उत्पादों के निर्माण को सक्षम किया।

आज, अधिकांश उपयोगिता-पैमाने पर पवन टरबाइन ब्लेड में एक ही क्लैमशेल डिज़ाइन होता है: दो शीसे रेशा ब्लेड की खाल को चिपकने के साथ मिलकर बंधुआ किया जाता है और शियर वेब्स नामक एक या कई समग्र कठोर घटकों का उपयोग किया जाता है, एक प्रक्रिया पिछले 25 वर्षों में दक्षता के लिए अनुकूलित होती है। हालांकि, पवन टरबाइन ब्लेड को हल्का बनाने के लिए, लंबे समय तक, कम खर्चीली और अधिक कुशल पवन ऊर्जा को कैप्चर करने में - पवन ऊर्जा उत्पादन को बढ़ाकर ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को काटने के लक्ष्य में सुधार - शोधकर्ताओं को पूरी तरह से पारंपरिक क्लैमशेल पर पुनर्विचार करना चाहिए, कुछ ऐसा है जो है NREL टीम का प्राथमिक फोकस।

शुरू करने के लिए, NREL टीम राल मैट्रिक्स सामग्री पर ध्यान केंद्रित कर रही है। वर्तमान डिजाइन थर्मोसेट राल सिस्टम जैसे एपॉक्सी, पॉलीस्टर और विनाइल एस्टर, पॉलिमर पर निर्भर करते हैं, जो एक बार ठीक हो जाते हैं, ब्रैम्बल की तरह क्रॉस-लिंक।

"एक बार जब आप एक थर्मोसेट राल प्रणाली के साथ एक ब्लेड का उत्पादन करते हैं, तो आप प्रक्रिया को उलट नहीं सकते हैं," बेरी कहते हैं। "यह भी [] ब्लेड बनाता हैरीसायकल करना मुश्किल है। "

के साथ काम कर रहे हैंउन्नत कंपोजिट विनिर्माण नवाचार संस्थान(IACMI, KNOXVILLE, TENN।, US) NREL के कंपोजिट्स मैन्युफैक्चरिंग एजुकेशन एंड टेक्नोलॉजी (COMET) सुविधा में, मल्टी-इंस्टीट्यूशन टीम विकसित सिस्टम जो थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग करते हैं, जो थर्मोसेट सामग्री के विपरीत, मूल पॉलिमर को अलग करने के लिए गर्म किया जा सकता है, जो अंत में सक्षम होता है। -ओफ़-लाइफ (ईओएल) रिसाइकिलिटी।

थर्माप्लास्टिक ब्लेड भागों को एक थर्मल वेल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग करके भी जोड़ा जा सकता है जो चिपकने की आवश्यकता को समाप्त कर सकता है - अक्सर भारी और महंगी सामग्री - आगे ब्लेड पुनर्नवीनीकरण को बढ़ाता है।

"दो थर्माप्लास्टिक ब्लेड घटकों के साथ, आपके पास उन्हें एक साथ लाने की क्षमता है और गर्मी और दबाव के आवेदन के माध्यम से, उनके साथ जुड़ें," बेरी कहते हैं। "आप थर्मोसेट सामग्री के साथ ऐसा नहीं कर सकते।"

आगे बढ़ते हुए, NREL, प्रोजेक्ट पार्टनर्स के साथटीपीआई कंपोजिट(स्कॉट्सडेल, एरीज़।, यूएस), एडिटिव इंजीनियरिंग सॉल्यूशंस (अक्रोन, ओहियो, यूएस),इंगरसोल मशीन उपकरण। वज़न।

3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके, अनुसंधान टीम का कहना है कि यह टरबाइन ब्लेड की संरचनात्मक खाल के बीच अलग-अलग घनत्व और ज्यामिति के अत्यधिक इंजीनियर, शुद्ध आकार के संरचनात्मक कोर के साथ टरबाइन ब्लेड को आधुनिक बनाने के लिए आवश्यक डिजाइनों का उत्पादन कर सकता है। ब्लेड की खाल को थर्माप्लास्टिक राल सिस्टम का उपयोग करके संक्रमित किया जाएगा।

यदि वे सफल होते हैं, तो टीम टरबाइन ब्लेड के वजन और लागत को 10% (या अधिक) और उत्पादन चक्र समय को कम से कम 15% तक कम करेगी।

निम्न के अलावाप्राइम एएमओ एफओए अवार्डएएम थर्माप्लास्टिक पवन टरबाइन ब्लेड संरचनाओं के लिए, दो सबग्रेंट परियोजनाएं उन्नत पवन टरबाइन निर्माण तकनीकों का भी पता लगाएंगी। कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी (फोर्ट कॉलिन्स) एक परियोजना का नेतृत्व कर रहा है जो उपन्यास आंतरिक पवन ब्लेड संरचनाओं के लिए फाइबर-प्रबलित कंपोजिट बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है, साथओवेन्स कॉर्निंग(टोलेडो, ओहियो, यूएस), नरेल,अर्केमा इंक।। जीई रिसर्च (निस्कायुना, एनवाई, यूएस) के नेतृत्व में दूसरी परियोजना, अमेरिका को डब किया गया है: एडिटिव और मॉड्यूलर-सक्षम रोटर ब्लेड और इंटीग्रेटेड कंपोजिट असेंबली। जीई अनुसंधान के साथ साझेदारी कर रहे हैंओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला।

से: कंपोजिटवर्ल्ड