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A stampa 3D di pale termoplastiche permette a saldatura termale è migliurà a riciclabilità, chì offre u putenziale di riduce u pesu è u costu di e pale di turbine da almenu 10%, è u tempu di u ciclu di produzzione di 15%.

Un squadra di ricercatori di u Laboratoriu Naziunale di Energie Rinnovabili (NREL, Golden, Colo., US), guidati da l'ingegnere senior di tecnulugia eolica NREL Derek Berry, cuntinueghja à avanzà e so tecniche novi per fabricà pale avanzate di turbine eoliche.prumove a so cumminazzionidi termoplastici riciclabili è di fabricazione additiva (AM). L'avanzata hè stata pussibule da u finanziamentu di l'Uffiziu di Manufacturing Avanzata di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti - premii pensati per stimulà l'innuvazione tecnologica, migliurà a produtividade energetica di a fabricazione di i Stati Uniti è permettenu a fabricazione di prudutti d'avanguardia.

Oghje, a maiò parte di e pale di turbine eoliche à scala di utilità anu u stessu disignu di clamshell: duie pelli di pale in fibra di vetro sò unite cù l'adesivo è utilizanu unu o parechji cumpunenti di irrigidimentu cumposti chjamati shear webs, un prucessu ottimizzatu per l'efficienza in l'ultimi 25 anni. Tuttavia, per fà e pale di turbine eoliche più leggere, più lunghe, più economiche è più efficienti per catturà l'energia eolica - migliorie critiche per l'obiettivu di riduce l'emissioni di gasi di serra in parte aumentendu a pruduzzione di l'energia eolica - i circadori anu da ripensà cumplettamente a clamshell convenzionale, qualcosa chì hè u focu primariu di a squadra NREL.

Per principià, a squadra NREL si concentra nantu à u materiale di a matrice di resina. I disegni attuali si basanu in sistemi di resina termoindurente cum'è epossidi, poliesteri è esteri vinilici, polimeri chì, una volta curati, si intreccianu cum'è rovi.

"Una volta chì pruducia una lama cù un sistema di resina termosettica, ùn pudete micca riversà u prucessu", dice Berry. "Questu [ancu] face a lamadifficiuli di riciclà."

U travagliu cù uIstitutu per l'Innuvazione Avanzata di Fabbricazione di Compositi(IACMI, Knoxville, Tenn., US) in a Facilità di NREL per l'Educazione è a Tecnulugia di Manufactura di Composite (CoMET), a squadra multi-istituzione hà sviluppatu sistemi chì utilizanu termoplastichi, chì, à u cuntrariu di i materiali termoinduriti, ponu esse riscaldati per separà i polimeri originali, permettendu a fine. riciclabilità di a vita (EOL).

E parti di lame termoplastiche ponu ancu esse unite utilizendu un prucessu di saldatura termale chì puderia eliminà a necessità di adesivi - materiali spessu pesanti è caru - rinfurzendu ancu a riciclabilità di lame.

"Cù dui cumpunenti di lame termoplastiche, avete a capacità di riunite è, attraversu l'applicazione di u calore è a pressione, unisce," Berry dice. "Ùn pudete micca fà questu cù materiali termoset."

Avanzate, NREL, cù i partenarii di u prugettuTPI Composites(Scottsdale, Ariz., US), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, US),Ingersoll Machine Tools(Rockford, Ill., US), l'Università di Vanderbilt (Knoxville) è l'IACMI, svilupperanu strutture di core di lame innovatori per permette a produzzione efficiente di u costu di lame d'altu rendiment, assai lunghe - più di 100 metri di lunghezza - chì sò relativamente bassu. pesu.

Utilizendu a stampa 3D, u squadra di ricerca dice chì pò pruduce i tipi di disinni necessarii per mudernizà e pale di turbine cù nuclei strutturali altamente ingegneri, in forma di rete di densità è geometrie variate trà e pelle strutturali di a pale di turbina. I pelle di lame seranu infusi cù un sistema di resina termoplastica.

Se riescenu, a squadra riducerà u pesu è u costu di a pale di turbina di 10% (o più) è u tempu di ciculu di produzzione da almenu 15%.

In più di uprimu premiu AMO FOAper e strutture di pale di turbine eoliche termoplastiche AM, dui prughjetti di subgrant anu ancu scopre tecniche avanzate di fabricazione di turbine eoliche. L'Università Statale di Colorado (Fort Collins) conduce un prughjettu chì usa ancu a stampa 3D per fà composti rinforzati in fibra per novi strutture di pale di ventu internu, cùOwens Corning(Toledo, Ohio, Stati Uniti), NREL,Arkema Inc.(King of Prussa, Pa., US), è Vestas Blades America (Brighton, Colo., US) cum'è partenarii. U secondu prughjettu, guidatu da GE Research (Niskayuna, NY, US), hè chjamatu AMERICA: Lame di rotori additivi è modulari è Assemblea di Compositi Integrati. Partenariatu cù GE Research sòLaboratoriu Naziunale di Oak Ridge(ORNL, Oak Ridge, Tenn., US), NREL, LM Wind Power (Kolding, Danimarca) è GE Renewable Energy (Parigi, Francia).

Da: Compositesworld