Produksjon av vinden bladene har vært basert på thermoset kompositt-teknologi. Men tilby termoplastisk kompositter resirkulering og andre fordeler. Når forsterket termoplast brukes til å produsere rotorbladene, tilbyr de betydelige fordeler fremfor thermosets. Først termoplast er plast når oppvarmet og beholde plastisitet i motsetning til permanent herdeplast plast. Derfor, på slutten av levetiden, termoplastisk blader kan støpes ved oppvarming og resirkulering. Forutsatt at blad produksjon nå bruker hundretusener av tonn komposittmaterialer hvert år, vil dette opprette en stadig viktigere markedet fordel.
1. fordeler og ulemper
Fordel 1: resirkulerbare
På slutten av brukstiden, kan termoplastisk blader varmes til skjemaet noe for resirkulering.
Fordel 2: Kort herding syklus
Termoplast også løse hindringer til herding syklus, nå reduserer hastigheten produksjon thermoset blader. Molded blader kan være demolded under oppvarming, ytterligere akselererer prosessen. Komponenter kan co kurert eller oppvarming det lokale grensesnittet og sveising. Små deler kan bruke pellet injeksjon molding.
Fordel tre: styrke og stivhet er høyere
Forsterket termoplast kan være sterkere enn thermosets på samme vekt, som resulterer i en lettere struktur. Optimalisering av bladet design for disse plast kan resultere i forskjellige konfigurasjoner. For eksempel ved å utforme et blad å gjøre det mer som en flygemaskin ving, forsterket med ribber og bjelker, kan designere eliminere mange av strukturelle kjernene brukt i blader. Skum og andre kjernen materialer absorbere harpiks, vekttap og kostnader, og må formes.
Ved bruk sin motstand mot regn, snø, etc. er bedre enn herdeplast plast, og det har vanligvis høyere skade toleranse og lavere sprekk vekst. På grunn av mer langvarig egenskaper, har termoplast bedre påvirke motstand og har tendens til viser synlig bulker. I motsetning til thermoset kompositter, de er skjult i laminater og viser ikke feil på overflaten.
Ulempe 1: dårlig tretthet motstand
Den tretthet egenskaper forsterket termoplast er heller dårlig på grunn av svakere koblingen mellom fiber og plast matrix. Sammenhengen mellom to er mekanisk. Det er en av matrix harpiks rundt fiber i herding prosessen, ikke kjemisk tilkobling. Konvensjonelle kopling agenter brukes til å forbedre liming av glassfiber, karbon fiber og herdeplast harpikser, men har liten effekt på termoplastisk harpiks.
Ulempe 2: Varme/våt ytelse er vanligvis verre enn thermoset harpiks
Hot/vått egenskapene er generelt dårligere enn de av herdeplast harpikser fordi varm fuktighet utvider matrix og løsner mekanisk tilkoblinger, forårsaker matrix molekylær kjeder til å skyve langs fibrene. I tillegg de fleste termoplastisk harpiks er vanskelige å behandle, og høyere viskositet i smeltet staten betyr at høyere behandling temperaturer og herding press er nødvendig for å sikre at harpiksen kan trenge helt inn lange-fiber kontinuerlig fiber. På grunn av behovet for metall muggsopp og høyt energiforbruk, kostnadene stiger.
2. forskning status hjemme og i utlandet
Utenlandske: Grønne blad prosjektet Eire sammensetninger
I Irland, kompositt-teknologi research unit ved Galway State University, har forskerteamet ved Limerick University og kommersielle selskapet Irland kompositter ytterligere studert denne nyeste teknologien. Begge universiteter har grundig studert APLC-12 kompositter, og Irland kompositter har vært aktivt med å utvikle flytende danner teknologi for produksjon av termoplastisk sammensatt vinden bladene og tårnet dekker. I det grønne blad prosjektet leder Irland kompositter et samarbeid (gjennom sitt datterselskap, EireCompositeTeo), som omfatter Mitsubishi Heavy Industries, Ahlstrom glassfiber og Cyclics, å i fellesskap utvikle og produsere en 12.6 meter lang kniv prøve, og utføre tester. Dette arbeidet vil naturligvis føre til fremtidig utvikling og sertifisering av full-size termoplastisk sammensatte blad.
Utenlandske: Dansk blad selskapets nye blad teknologi utviklingsprosjekt BladeKing
Blant flere store blad produsenter er det danske selskapet LM, som nøye følger dette arbeidet, verdens største produsent av vinden bladene. Selskapet under normale omstendigheter kan neppe gjøre blad produksjon rask nok til å møte kravene, så det ønsker å kutte den gjeldende produksjonssyklusen halvert og som del av sin nyeste blad-teknologi utviklingsprosjekt BladeKing. Selskapet har vært tiltrukket av muligheten av termoplast å redusere produksjonen sykluser, og det kan tjene som en mulig å bringe nye plast på markedet innen 2015. For å produsere svært store kniver for fremtidige offshore vindturbiner, er høye nivåer av automatisering også nødvendig. Dette er et annet fokus på BladeKing prosjektet: ved hjelp av automatisert fiber gass eller tape lag å fremskynde laminering fibre i mold. RisoDTU og Aalborg universitet forsket på BladeKing prosjektet sammen med LM, og danske National Advanced Technology Fund gitt delvis sponsorer.
Innenlands: Zhongke Hengyuan samarbeider med RTP å utvikle lenge fiber forsterket termoplastisk kniver
Hunan Zhongke Hengyuan Wind Power Industry Technology Co, Ltd utviklet og produsert små vindturbiner egnet for områder som ikke er levert av rutenettet. Selskapet bruker lang glass fiber forsterket termoplast fra RTP Corp i USA for å injisere Støpte vinden bladene. Ifølge rapporter samarbeidet selskapet med RTP å utvikle og bruke lang fiber forsterket produkter fordi de har det høyeste styrke/vekt-forholdet i injeksjon molding materialer. Lenge glass fiber forsterket materialer gir høy modulus og slagfasthet, vedlikeholde form av bladet uansett miljøforhold. Utmerket dimensjonale stabilitet kan effektivt hindre bladene endre Lovart vinkelen, som forbedrer effektiviteten av turbinen, spesielt i veldig fuktig og veldig tørre forhold.
3. Sammendrag
Akselerert utvikling av global vind makt markedet har aktivert blad leverandører ikke bare å utvide sin kapasitet, men også å finne teknologier å fremskynde prosessen å møte fremtidig etterspørsel. De potensielle fordelene ved termoplastisk harpikser kan hjelpe dem å oppnå dette, samtidig styrke strukturelle muligheten for svært store blader og løse reproduserbarhet blader etter pensjonsalder. For vinden energi-feltet disse virkelige plast kan vise seg for å være en revolusjonerende teknologi på grunn av den økende etterspørselen.
