Fremstilling af vindmøllevinger har været baseret på hærdende komposit-teknologi. Men termoplastiske kompositter tilbyder genvindelighed og andre fordele. Når forstærket termoplast bruges til at producere rotorblade, tilbyder de betydelige fordele i forhold til hærdeplast. Først, termoplast er plast når det opvarmes og opretholde plasticitet i modsætning til permanente termohærdende plast. Derfor, for enden af levetiden termoplastisk vinger kan formes ved opvarmning og genanvendelse. Antages det, at blade fremstiller nu bruger hundreder af tusinder af tons af kompositmaterialer hvert år, vil dette skabe en stadig vigtigere marked fordel.
1. fordele og ulemper
Fordel 1: genanvendelige
For enden af dets levetid kan termoplastisk blades opvarmes til form noget for genanvendelse.
Fordel 2: Korte hærdende cyklussen
Termoplast også løse de hindringer for hærdende cyklussen, som nu bremse produktionen hastighed af hærdende vinger. Støbte vinger kan være demolded under opvarmning, yderligere fremskynde produktionsprocessen. Komponenter kan Co helbredt eller forbundet med varme den lokale grænseflade og svejsning. Små dele kan bruge pellet sprøjtestøbning.
Fordel tre: styrke og stivhed er højere
Forstærket termoplast kan være stærkere end hærdeplast på samme vægt, hvilket resulterer i en lettere struktur. Optimering af vingedesign for disse plast kan resultere i forskellige konfigurationer. For eksempel, ved at designe en kniv til at gøre det mere som en flyvemaskine fløj, forstærket med ribbenene og bjælker, kan designere fjerne mange af de strukturelle kerner i øjeblikket anvendes i knive. Skum og andre materialer, core absorbere harpiks, tilføje vægt og omkostninger, og skal udformes.
I brug, dens modstandsdygtighed over for regn, sne, osv er bedre end det af termohærdende plast, og det har normalt højere skade tolerance og langsommere knæk vækst. På grund af sin mere langvarig egenskaber, har termoplast bedre effekt modstand og har tendens til at vise synlige buler. I modsætning til hærdende kompositter, de er skjult i laminater og kan ikke vise fejl på overfladen.
Ulempe 1: dårlig træthed modstand
Træthed egenskaber af forstærket termoplast er temmelig dårlig på grund af svagere forbindelsen mellem fibrene og plast matrix. Forbindelsen mellem to er mekanisk. Det er sammentrækning af matrix harpiks omkring fiber under hærdning processen, ikke den kemiske forbindelse. Konventionelle kobling agenter bruges til at forbedre limning af glas fibre, carbon fibre og hærdelig harpiks, men har kun ringe effekt på termoplastisk harpiks.
Ulempe 2: Varme/våd ydeevne er normalt værre end hærdende harpiks
Hot/våd egenskaber er generelt ringere end de af hærdelig harpiks, fordi den varme fugt udvides matrixen og løsner de mekaniske forbindelser, forårsager matrixen molekylære kæder til at glide langs fibrene. Derudover de fleste termoplastisk harpiks er vanskelige at behandle, og deres højere viskositet i smeltet tilstand betyder, at højere forarbejdning temperaturer og hærdning pres er forpligtet til at sikre, at harpiks kan trænge helt ind i lang-fiber kontinuerlig fibre. På grund af behovet for metal forme og højt energiforbrug, omkostningerne stiger.
2. forskning status herhjemme og i udlandet
Udenlandske: Grønne Blade projekt af Eire kompositter
I Irland, komposit-teknologi forskningsenhed på Galway State University, har forskerhold på Limerick University og handelsselskab Eire kompositter yderligere studeret denne nyeste teknologi. Begge universiteter har grundigt undersøgt APLC-12 kompositter, og Eire kompositter har aktivt udvikle flydende danner teknologi til produktion af termoplastiske sammensatte vindmøllevinger og nacelle dækker. I projektets grønne Blade medfører Eire Composites et samarbejde (gennem sit datterselskab, EireCompositeTeo), som omfatter Mitsubishi Heavy Industries, Ahlstrom glasfiber og Cyclics, til i fællesskab at udvikle og producere en 12,6 meter lange vinge prøve, og udføre test. Dette arbejde vil naturligvis føre til den fremtidige udvikling og certificering af fuld størrelse termoplastisk sammensatte vinger.
Udenlandsk: Danske Blade selskabets nye blade teknologi udviklingsprojekt BladeKing
Blandt flere store blade producenter er det danske selskab LM, som nøje følger dette arbejde, verdens største producent af vindmøllevinger. Selskabet under normale omstændigheder kan næppe gøre vingeproduktion hurtig nok til at opfylde kravene, så det ønsker at skære de nuværende produktionscyklus halve og som en del af sin seneste blade teknologi udviklingsprojekt BladeKing. Virksomheden har været tiltrukket af termoplast evne til at reducere produktionscykler, og det kan tjene som en mulig nøgle til at bringe nye plast til marked i 2015. For at producere meget store vinger til fremtidige havmøller, er høje niveauer af automatisering også nødvendige. Dette er et andet fokus for projektets BladeKing: ved hjælp af automatiseret fiber lag eller tape lag til at fremskynde laminering af fibre i formen. RisoDTU og Aalborg Universitet udført forskning på BladeKing projektet sammen med LM, og den danske nationale avanceret teknologi fond gav delvis sponsorering.
Indenlandske: Zhongke Hengyuan samarbejder med RTP at udvikle lange fiber forstærket termoplastisk vinger
Hunan Zhongke Hengyuan Wind Power industri Technology Co, Ltd udviklet og fremstillet små vindmøller velegnet til områder ikke er leveret af gitteret. Virksomheden bruger lange glas fiber forstærket termoplast fra RTP Corp. i USA til at injicere støbte vindmøllevinger. Ifølge rapporter samarbejdede selskabet med RTP at udvikle og bruge meget lang fiber forstærket produkter, fordi de har den højeste styrke/vægt-forhold i sprøjtestøbning materialer. Lange glas fiber forstærket materialer giver høj modulus og slagfasthed, opretholdelse af formen af bladene uanset miljøforhold. Fremragende formstabilitet kan effektivt forebygge knivene fra skiftende windward vinkel, hvilket forbedrer effektiviteten af vindmøllen, især i meget fugtigt og meget tørre forhold.
3. Resumé
Accelereret udviklingen af global wind power marked har aktiveret klinge leverandører ikke blot at udvide deres kapacitet, men også at finde teknologier til at fremskynde produktionsprocessen til at imødekomme fremtidige behov. De potentielle fordele af termoplastisk harpiks kan hjælpe dem med at opnå dette, samtidig styrke den strukturelle gennemførligheden af meget store vinger og løse reproducerbarhed af vinger efter pensionering. For feltet vind energi disse virkelige plast kan vise sig for at være et revolutionerende teknologi på grund af den stigende efterspørgsel.
