Производња лопатица ветротурбина заснована је на технологији термосет композита. Међутим, термопластични композити нуде рециклабилност и друге предности. Када се арматиране термопластике користе за производњу роторских лопатица, оне пружају значајне предности у односу на термосетке. Прво, термопластика је пластична када се загрева и задржава пластичност за разлику од трајних термосетилних пластичних маса. Због тога, на крају животног века, термопластичне лопатице се могу обликовати грејањем и рециклирањем. Под претпоставком да се производња оштрице сада користи стотине хиљада тона композитних материјала сваке године, то ће створити све значајније тржишне користи.
1. Предности и мане
Предност 1: рециклирати
На крају његовог корисног века, термопластичне лопатице се могу загрејати како би се формирало нешто за рециклажу.
Предност 2: Кратак циклус сушења
Термопластици такође решавају препреке за циклус сушења, који сада успоравају производњу брзине термосетских лопатица. Калупи се могу гомилати под грејањем, што додатно убрзава производни процес. Компоненте могу бити ко-цуред или повезани грејањем локалног интерфејса и заваривања. Мали дијелови могу користити калуп за убризгавање пелета.
Предност три: јачина и крутост су већи
Ојачане термопластике могу бити јаче од термосетова исте тежине, што резултира лакшом структуром. Оптимизација дизајна оштрице за ове пластике може резултирати различитим конфигурацијама. На пример, дизајнирајући сечиво да би се више налазила као крило авиона, ојачано ребрима и гредама, дизајнери могу елиминисати многе структурне језгре које се тренутно користе у ножевима. Пјене и остали материјали на језгру апсорбују смолу, додају тежину и трошкове и морају се обликовати.
Приликом употребе, његова отпорност на кишу, снег итд. Је боља од термопластичне пластике и обично има већу толеранцију оштећења и спорији раст пукотина. Због својих дуготрајнијих својстава, термопластици имају бољу отпорност на ударце и имају тенденцију да показују видљиве удубљења. За разлику од термосет композита, они су скривени у ламинатима и не показују недостатке на површини.
Недостатак 1: слаба отпорност на замор
Особине замора армираног термопласта су прилично лоше због слабије везе између влакана и пластичне матрице. Веза између њих је механичка. То је контракција матричне смоле око влакна током процеса сушења, а не хемијске везе. Конвенционални агенси за спајање користе се за побољшање везивања стаклених влакана, карбонских влакана и термоизолационих смола, али имају мало ефекта на термопластичне смоле.
Недостатак 2: Перформансе топлоте / влажности су углавном горе од термосетне смоле
Врућа / влажна својства углавном су инфериорна онима од термоизолационих смола, јер врућа влага проширује матрицу и отпушта механичке везе, што доводи до тога да се молекуларни ланци молекула слиде дуж влакана. Осим тога, већина термопластичних смола је тешко обрађивати, а њихова висока вискозност у стаљеном стању значи да су потребне веће температурне обраде и притисци сушења како би се осигурала да смола може продрети у потпуности у дуготрајна влакна. Због потребе за металним калуповима и високом потрошњом енергије, трошкови расте.
2. Статус истраживања у земљи и иностранству
Страни: Пројекат Греен Бладе Еире Цомпоситес
У Ирској, композитни истраживачки тим на Галваи Стате Университи-у, истраживачком тиму на Лимерицк универзитету и комерцијалној компанији Еире Цомпоситес додатно је проучавао ову најновију технологију. Оба универзитета су детаљно проучавала композиције АПЛЦ-12, а Еире Цомпоситес активно развија технологију течног формирања за производњу термопластичних композитних вјетротурбинских лопатица и поклопаца за нацеле. У пројекту Греен Бладе, Еире Цомпоситес води сарадњу (преко своје подружнице, ЕиреЦомпоситеТео), који укључује Митсубисхи Хеави Индустриес, Ахлстром Фибергласс и Цицлицс, за заједнички развој и производњу узорка од 12,6 метара у дну и тестирање. Овај рад ће природно довести до будућег развоја и сертификације термопластичних композитних лопатица у пуној величини.
Страни: пројект БладеКинг за развој нових технологија бладе компаније Данисх Бладе
Међу неколико великих произвођача оштрице, данска компанија ЛМ, која је пажљиво пратила овај рад, највећи је светски произвођач вјетроагрегата. Компанија под нормалним околностима тешко може направити производњу оштрице довољно брзо да испуни захтеве, тако да жели да смањи тренутни производни циклус за половину и као део свог најновијег пројекта развоја бладе БладеКинг. Компанију је привукла могућност термопласта да смање производне циклусе и може да послужи као кључни елемент за довод нове пластике на тржиште до 2015. године. Да би произвели врло велике лопатице за будуће турбине ветрогенератора, високи нивои аутоматизације су такође је потребно. Ово је још један фокус пројекта БладеКинг: кориштење аутоматских влакана или слојева трака за убрзање ламинације влакана у калупу. РисоДТУ и Аалборг Университи су спровели истраживање о пројекту БладеКинг заједно са ЛМ, а дански Национални напредни технолошки фонд обезбедио је делимично спонзорство.
Домаће: Зхонгке Хенгиуан сарађује са РТП-ом ради развијања дугорочних термопластичних оштрица
Хунан Зхонгке Хенгиуан Винд Повер Индустри Тецхнологи Цо., Лтд. дизајнираних и произведених малих ветрогенератора погодних за подручја која нису снабдевана мрежом. Компанија користи дуготрајне термопластике ојачане стакленим влакнима од РТП Цорп. Сједињених Држава за убризгавање ливених лопатица ветротурбина. Према извештајима, компанија је сарађивала са РТП-ом како би развила и користила веома дугачке производе ојачане влакнима, јер имају највећи однос тежине и тежине у материјалима за бризгање. Материјали ојачани дугим стакленим влакнима обезбеђују висок модул и отпорност на ударце, одржавајући облик сечива без обзира на околишне услове. Одлична димензијска стабилност може ефикасно спречити промену угла ветрова, што знатно побољшава ефикасност турбине, посебно у веома влажним и врло сувим условима.
3. Резиме
Убрзани развој глобалног тржишта вјетроелектрана омогућио је снабдјевачима нечистоћа не само да прошире своје капацитете већ и да нађу технологије за убрзање производног процеса како би се задовољила будућа потражња. Потенцијалне предности термопластичних смола могу им помоћи да то постигну, а такође и јачање структурне изводљивости великих лопатица и рјешавање поновљивости лопатица након пензионисања. За енергетско поље вјетра, ове стварне пластике се могу показати као револуционарна технологија због све веће потражње.
