মিউনিখের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি হাইড্রোজেন স্টোরেজ বাড়ানোর জন্য কার্বন ফাইবার কম্পোজিট ব্যবহার করে কনফর্মাল কিউবিক ট্যাঙ্ক তৈরি করে | কম্পোজিট জগত

BEV এবং FCEV-এর জন্য স্ট্যান্ডার্ড ফ্ল্যাট-প্ল্যাটফর্ম ট্যাঙ্কগুলি একটি কঙ্কাল নির্মাণ সহ থার্মোপ্লাস্টিক এবং থার্মোসেট কম্পোজিট ব্যবহার করে যা 25% বেশি H2 স্টোরেজ প্রদান করে। #হাইড্রোজেন #প্রবণতা
বিএমডব্লিউ-এর সাথে সহযোগিতার পর দেখা গেছে যে একটি ঘন ট্যাঙ্ক একাধিক ছোট সিলিন্ডারের তুলনায় উচ্চ ভলিউমেট্রিক দক্ষতা প্রদান করতে পারে, মিউনিখের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি সিরিয়াল উত্পাদনের জন্য একটি যৌগিক কাঠামো এবং একটি মাপযোগ্য উত্পাদন প্রক্রিয়া বিকাশের জন্য একটি প্রকল্প শুরু করে। ইমেজ ক্রেডিট: টিইউ ড্রেসডেন (উপরে) বামে), টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি অফ মিউনিখ, ডিপার্টমেন্ট অফ কার্বন কম্পোজিট (এলসিসি)
শূন্য-নিঃসরণ (H2) হাইড্রোজেন দ্বারা চালিত জ্বালানী সেল বৈদ্যুতিক যান (FCEVs) শূন্য পরিবেশগত লক্ষ্য অর্জনের জন্য অতিরিক্ত উপায় সরবরাহ করে। H2 ইঞ্জিন সহ একটি ফুয়েল সেল যাত্রীবাহী গাড়ি 5-7 মিনিটে পূর্ণ হতে পারে এবং এর পরিসীমা 500 কিমি, কিন্তু বর্তমানে কম উৎপাদনের কারণে এটি আরও ব্যয়বহুল। খরচ কমানোর একটি উপায় হল BEV এবং FCEV মডেলের জন্য একটি আদর্শ প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করা। এটি বর্তমানে সম্ভব নয় কারণ এফসিইভিতে 700 বারে কমপ্রেসড H2 গ্যাস (CGH2) সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত টাইপ 4 নলাকার ট্যাঙ্কগুলি আন্ডারবডি ব্যাটারি বগিগুলির জন্য উপযুক্ত নয় যেগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য সাবধানে ডিজাইন করা হয়েছে৷ যাইহোক, বালিশ এবং কিউব আকারে চাপের জাহাজগুলি এই ফ্ল্যাট প্যাকেজিং স্পেসে ফিট করতে পারে।
"কম্পোজিট কনফর্মাল প্রেসার ভেসেল" এর জন্য পেটেন্ট US5577630A, 1995 সালে Thiokol Corp. দ্বারা দায়ের করা আবেদন (বামে) এবং 2009 (ডানে) BMW দ্বারা পেটেন্ট করা আয়তক্ষেত্রাকার চাপ জাহাজ।
মিউনিখের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি (টিইউএম, মিউনিখ, জার্মানি) এর কার্বন কম্পোজিট বিভাগ (এলসিসি) এই ধারণাটি বিকাশের জন্য দুটি প্রকল্পের সাথে জড়িত। প্রথমটি হল পলিমার 4 হাইড্রোজেন (P4H), যার নেতৃত্বে লিওবেন পলিমার কম্পিটেন্স সেন্টার (PCCL, লিওবেন, অস্ট্রিয়া)। LCC কাজের প্যাকেজের নেতৃত্বে আছেন ফেলো এলিজাবেথ গ্লেস।
দ্বিতীয় প্রকল্প হল হাইড্রোজেন ডেমোনস্ট্রেশন অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট এনভায়রনমেন্ট (HyDDen), যেখানে LCC এর নেতৃত্বে রয়েছেন গবেষক ক্রিশ্চিয়ান জেগার। উভয়ের লক্ষ্য কার্বন ফাইবার কম্পোজিট ব্যবহার করে একটি উপযুক্ত CGH2 ট্যাঙ্ক তৈরির জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়ার একটি বড় আকারের প্রদর্শন তৈরি করা।
সীমিত ভলিউম্যাট্রিক দক্ষতা আছে যখন ছোট ব্যাসের সিলিন্ডারগুলি ফ্ল্যাট ব্যাটারি সেল (বাম) এবং স্টিল লাইনার এবং একটি কার্বন ফাইবার/ইপক্সি যৌগিক বাইরের শেল (ডানে) দিয়ে তৈরি কিউবিক টাইপ 2 চাপের জাহাজে ইনস্টল করা হয়। চিত্র উত্স: চিত্র 3 এবং 6 রুফ এবং জারেম্বা এট আল-এর "অভ্যন্তরীণ উত্তেজনা পা ​​সহ টাইপ II প্রেসার বক্স ভেসেলের জন্য সংখ্যাসূচক ডিজাইন পদ্ধতি" থেকে নেওয়া হয়েছে।
P4H একটি পরীক্ষামূলক কিউব ট্যাঙ্ক তৈরি করেছে যা কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড ইপোক্সিতে মোড়ানো যৌগিক টেনশন স্ট্র্যাপ/স্ট্রট সহ একটি থার্মোপ্লাস্টিক ফ্রেম ব্যবহার করে। HyDDen একটি অনুরূপ নকশা ব্যবহার করবে, কিন্তু সমস্ত থার্মোপ্লাস্টিক যৌগিক ট্যাঙ্ক তৈরি করতে স্বয়ংক্রিয় ফাইবার লেআপ (AFP) ব্যবহার করবে।
থিওকোল কর্পোরেশনের পেটেন্ট আবেদন থেকে 1995 সালে "কম্পোজিট কনফর্মাল প্রেসার ভেসেল" থেকে 1997 সালে জার্মান পেটেন্ট DE19749950C2 পর্যন্ত, সংকুচিত গ্যাস জাহাজগুলির "কোনও জ্যামিতিক কনফিগারেশন থাকতে পারে", তবে বিশেষত সমতল এবং অনিয়মিত আকারগুলি, যা একটি ক্যাভিলকে সমর্থন করে। . উপাদানগুলি ব্যবহার করা হয় যাতে তারা গ্যাসের সম্প্রসারণের শক্তি সহ্য করতে পারে।
একটি 2006 লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (LLNL) কাগজ তিনটি পন্থা বর্ণনা করে: একটি ফিলামেন্ট ক্ষত কনফর্মাল চাপ জাহাজ, একটি অভ্যন্তরীণ অর্থরহম্বিক জালি কাঠামো (2 সেমি বা তার কম ছোট কোষ), একটি পাতলা-দেয়ালের H2 পাত্র দ্বারা বেষ্টিত একটি মাইক্রোল্যাটিস চাপ জাহাজ, এবং একটি প্রতিলিপিকারক ধারক, আঠালো ছোট অংশ (যেমন, ষড়ভুজ প্লাস্টিকের রিং) এবং পাতলা বাইরের খোলের ত্বকের একটি সংমিশ্রণ নিয়ে গঠিত একটি অভ্যন্তরীণ কাঠামো নিয়ে গঠিত। ডুপ্লিকেট পাত্রগুলি বড় পাত্রের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত যেখানে ঐতিহ্যগত পদ্ধতিগুলি প্রয়োগ করা কঠিন হতে পারে।
2009 সালে ভক্সওয়াগেন দ্বারা দায়ের করা পেটেন্ট DE102009057170A একটি যানবাহন-মাউন্ট করা চাপের জাহাজের বর্ণনা দেয় যা স্থানের ব্যবহার উন্নত করার সময় উচ্চ ওজন দক্ষতা প্রদান করবে। আয়তক্ষেত্রাকার ট্যাঙ্ক দুটি আয়তক্ষেত্রাকার বিপরীত দেয়ালের মধ্যে টান সংযোগকারী ব্যবহার করে এবং কোণগুলি বৃত্তাকার হয়।
উপরের এবং অন্যান্য ধারণাগুলি গ্লিস এট আল-এর "প্রসারিত বারগুলির সাথে ঘন চাপের জাহাজের জন্য প্রক্রিয়া উন্নয়ন" কাগজে গ্লিস দ্বারা উদ্ধৃত করা হয়েছে। ECCM20 এ (26-30 জুন, 2022, লুসান, সুইজারল্যান্ড)। এই নিবন্ধে, তিনি মাইকেল রুফ এবং সোভেন জারেম্বা দ্বারা প্রকাশিত একটি টিইউএম গবেষণার উদ্ধৃতি দিয়েছেন, যেখানে দেখা গেছে যে আয়তক্ষেত্রাকার দিকগুলিকে সংযুক্ত করে টান স্ট্রট সহ একটি ঘন চাপের জাহাজ একটি ফ্ল্যাট ব্যাটারির স্পেসে ফিট করা বেশ কয়েকটি ছোট সিলিন্ডারের চেয়ে বেশি দক্ষ, যা প্রায় 25টি সরবরাহ করে। % বেশি। স্টোরেজ স্পেস।
গ্লিসের মতে, একটি ফ্ল্যাট ক্ষেত্রে প্রচুর সংখ্যক ছোট টাইপ 4 সিলিন্ডার ইনস্টল করার সমস্যা হল যে "সিলিন্ডারগুলির মধ্যে ভলিউম অনেক কমে গেছে এবং সিস্টেমে একটি খুব বড় H2 গ্যাস পারমিয়েশন পৃষ্ঠও রয়েছে৷ সামগ্রিকভাবে, সিস্টেমটি কিউবিক জারের তুলনায় কম স্টোরেজ ক্ষমতা প্রদান করে।"
তবে ট্যাঙ্কের কিউবিক ডিজাইনে অন্যান্য সমস্যা রয়েছে। "স্পষ্টতই, সংকুচিত গ্যাসের কারণে, আপনাকে সমতল দেয়ালে বাঁকানো বাহিনীকে প্রতিহত করতে হবে," গ্লিস বলেছেন। "এর জন্য, আপনার একটি শক্তিশালী কাঠামো দরকার যা ট্যাঙ্কের দেয়ালের সাথে অভ্যন্তরীণভাবে সংযোগ করে। কিন্তু কম্পোজিটের সাথে এটা করা কঠিন।"
গ্লেস এবং তার দল ফিলামেন্ট উইন্ডিং প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত হবে এমনভাবে চাপের পাত্রে শক্তিশালী টেনশন বারগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করার চেষ্টা করেছিল। "এটি উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ," তিনি ব্যাখ্যা করেন, "এবং জোনের প্রতিটি লোডের জন্য ফাইবার অভিযোজন অপ্টিমাইজ করার জন্য আমাদের কন্টেইনার দেয়ালের উইন্ডিং প্যাটার্ন ডিজাইন করার অনুমতি দেয়।"
P4H প্রকল্পের জন্য একটি ট্রায়াল কিউবিক কম্পোজিট ট্যাঙ্ক তৈরি করতে চারটি ধাপ। ইমেজ ক্রেডিট: "বন্ধনী সহ ঘন চাপের জাহাজের জন্য একটি উত্পাদন প্রক্রিয়ার বিকাশ", মিউনিখের প্রযুক্তিগত বিশ্ববিদ্যালয়, পলিমারস4 হাইড্রোজেন প্রকল্প, ECCM20, জুন 2022।
অন-চেইন অর্জনের জন্য, দলটি উপরে দেখানো হিসাবে চারটি প্রধান ধাপ সমন্বিত একটি নতুন ধারণা তৈরি করেছে। ধাপে কালো রঙে দেখানো টেনশন স্ট্রটগুলি হল MAI স্কেলেট প্রজেক্ট থেকে নেওয়া পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা একটি প্রিফেব্রিকেটেড ফ্রেম কাঠামো। এই প্রকল্পের জন্য, BMW চারটি ফাইবার-রিইনফোর্সড পাল্ট্রুশন রড ব্যবহার করে একটি উইন্ডশীল্ড ফ্রেম "ফ্রেমওয়ার্ক" তৈরি করেছে, যেগুলিকে তারপর একটি প্লাস্টিকের ফ্রেমে ঢালাই করা হয়েছিল।
একটি পরীক্ষামূলক ঘন ট্যাঙ্কের ফ্রেম। হেক্সাগোনাল কঙ্কাল সেকশন 3D টিউএম দ্বারা প্রিন্ট করা হয়েছে আনরিনফোর্সড পিএলএ ফিলামেন্ট (শীর্ষ) ব্যবহার করে, CF/PA6 পালট্রুশন রডগুলিকে টেনশন ব্রেসেস (মাঝখানে) হিসাবে ঢোকানো এবং তারপর ব্রেসিস (নীচে) চারপাশে ফিলামেন্ট মোড়ানো। চিত্র ক্রেডিট: মিউনিখ এলসিসি টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি।
"ধারণাটি হল যে আপনি একটি মডুলার কাঠামো হিসাবে একটি ঘন ট্যাঙ্কের ফ্রেম তৈরি করতে পারেন," গ্লেস বলেছেন। "এই মডিউলগুলি তারপরে একটি ছাঁচনির্মাণ সরঞ্জামে স্থাপন করা হয়, টেনশন স্ট্রটগুলিকে ফ্রেম মডিউলগুলিতে স্থাপন করা হয় এবং তারপরে MAI স্কেলেটের পদ্ধতিটি ফ্রেমের অংশগুলির সাথে একীভূত করার জন্য স্ট্রটের চারপাশে ব্যবহার করা হয়।" ভর উৎপাদন পদ্ধতি, যার ফলে একটি কাঠামো যা পরে স্টোরেজ ট্যাঙ্কের যৌগিক শেল মোড়ানোর জন্য একটি ম্যান্ড্রেল বা কোর হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
টিইউএম ট্যাঙ্ক ফ্রেমটিকে একটি ঘন "কুশন" হিসাবে ডিজাইন করেছে যার মধ্যে শক্ত দিক, গোলাকার কোণ এবং উপরে এবং নীচে একটি ষড়ভুজ প্যাটার্ন রয়েছে যার মাধ্যমে বন্ধনগুলি সন্নিবেশিত এবং সংযুক্ত করা যেতে পারে। এই র্যাকগুলির গর্তগুলিও 3D মুদ্রিত ছিল। "আমাদের প্রাথমিক পরীক্ষামূলক ট্যাঙ্কের জন্য, আমরা পলিল্যাকটিক অ্যাসিড [পিএলএ, একটি জৈব-ভিত্তিক থার্মোপ্লাস্টিক] ব্যবহার করে হেক্সাগোনাল ফ্রেমের অংশগুলি 3D মুদ্রিত করেছি কারণ এটি সহজ এবং সস্তা ছিল," গ্লেস বলেছেন।
দলটি বন্ধন হিসেবে ব্যবহারের জন্য SGL কার্বন (Meitingen, Germany) থেকে 68টি pultruded কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমাইড 6 (PA6) রড কিনেছে। "ধারণাটি পরীক্ষা করার জন্য, আমরা কোনও ছাঁচনির্মাণ করিনি," গ্লিস বলেছেন, "কিন্তু কেবল একটি 3D প্রিন্টেড মধুচক্রের কোর ফ্রেমে স্পেসার ঢোকিয়েছি এবং ইপোক্সি আঠা দিয়ে আঠা দিয়েছি৷ এটি তারপর ট্যাঙ্কটি ঘুরানোর জন্য একটি ম্যান্ড্রেল সরবরাহ করে।" তিনি উল্লেখ করেছেন যে যদিও এই রডগুলিকে বাতাস করা তুলনামূলকভাবে সহজ, তবে কিছু উল্লেখযোগ্য সমস্যা রয়েছে যা পরে বর্ণনা করা হবে।
"প্রথম পর্যায়ে, আমাদের লক্ষ্য ছিল ডিজাইনের উত্পাদনশীলতা প্রদর্শন করা এবং উত্পাদন ধারণার সমস্যাগুলি চিহ্নিত করা," গ্লিস ব্যাখ্যা করেছিলেন। “সুতরাং টেনশন স্ট্রটগুলি কঙ্কালের কাঠামোর বাইরের পৃষ্ঠ থেকে বেরিয়ে আসে এবং আমরা ভেজা ফিলামেন্ট উইন্ডিং ব্যবহার করে এই কোরের সাথে কার্বন ফাইবার সংযুক্ত করি। এর পরে, তৃতীয় ধাপে, আমরা প্রতিটি টাই রডের মাথা বাঁকা করি। থার্মোপ্লাস্টিক, তাই আমরা মাথাকে নতুন আকার দেওয়ার জন্য তাপ ব্যবহার করি যাতে এটি চ্যাপ্টা হয়ে যায় এবং মোড়ানোর প্রথম স্তরে আটকে যায়। তারপরে আমরা আবার কাঠামোটি মোড়ানোর জন্য এগিয়ে যাই যাতে সমতল থ্রাস্ট হেডটি ট্যাঙ্কের মধ্যে জ্যামিতিকভাবে আবদ্ধ থাকে। দেয়ালে লেমিনেট করা।
ঘুরানোর জন্য স্পেসার ক্যাপ। TUM টেনশন রডের প্রান্তে প্লাস্টিকের ক্যাপ ব্যবহার করে যাতে ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিংয়ের সময় ফাইবারগুলি জট না যায়। চিত্র ক্রেডিট: মিউনিখ এলসিসি টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি।
গ্লেস পুনর্ব্যক্ত করেছেন যে এই প্রথম ট্যাঙ্কটি ধারণার প্রমাণ। "3D প্রিন্টিং এবং আঠালো ব্যবহার শুধুমাত্র প্রাথমিক পরীক্ষার জন্য ছিল এবং আমরা যে সমস্যার সম্মুখীন হয়েছিলাম তার কয়েকটি সম্পর্কে আমাদের ধারণা দিয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, উইন্ডিংয়ের সময়, ফিলামেন্টগুলি টেনশন রডগুলির প্রান্তে ধরা পড়ে, যার ফলে ফাইবার ভেঙে যায়, ফাইবারের ক্ষতি হয় এবং এটি মোকাবেলায় ফাইবারের পরিমাণ হ্রাস পায়। আমরা কয়েকটি প্লাস্টিকের ক্যাপ তৈরির উপকরণ হিসেবে ব্যবহার করেছি যেগুলো প্রথম ঘুরানোর ধাপের আগে খুঁটিতে স্থাপন করা হয়েছিল। তারপর, যখন অভ্যন্তরীণ ল্যামিনেট তৈরি করা হয়, আমরা এই প্রতিরক্ষামূলক ক্যাপগুলি সরিয়ে ফেলি এবং চূড়ান্ত মোড়ানোর আগে খুঁটির প্রান্তগুলিকে নতুন আকার দিয়েছিলাম।"
দলটি বিভিন্ন পুনর্গঠন পরিস্থিতি নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছে। "যারা চারপাশে দেখেন তারা সবচেয়ে ভাল কাজ করেন," গ্রেস বলেছেন। “এছাড়াও, প্রোটোটাইপিং পর্বের সময়, আমরা তাপ প্রয়োগ করতে এবং টাই রডের প্রান্তগুলিকে পুনরায় আকার দেওয়ার জন্য একটি পরিবর্তিত ঢালাই সরঞ্জাম ব্যবহার করেছি৷ একটি ব্যাপক উত্পাদন ধারণায়, আপনার কাছে একটি বড় টুল থাকবে যা একই সময়ে স্ট্রটের সমস্ত প্রান্তকে একটি অভ্যন্তরীণ ফিনিস ল্যামিনেটে আকার দিতে এবং গঠন করতে পারে। . "
ড্রবার হেড রিশেপড। TUM বিভিন্ন ধারণা নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছে এবং ট্যাঙ্ক প্রাচীরের ল্যামিনেটের সাথে সংযুক্ত করার জন্য যৌগিক বন্ধনের প্রান্তগুলিকে সারিবদ্ধ করতে ঝালাইগুলিকে সংশোধন করেছে। ইমেজ ক্রেডিট: "বন্ধনী সহ ঘন চাপের জাহাজের জন্য একটি উত্পাদন প্রক্রিয়ার বিকাশ", মিউনিখের প্রযুক্তিগত বিশ্ববিদ্যালয়, পলিমারস4 হাইড্রোজেন প্রকল্প, ECCM20, জুন 2022।
এইভাবে, প্রথম ওয়াইন্ডিং ধাপের পরে ল্যামিনেট নিরাময় করা হয়, পোস্টগুলিকে পুনরায় আকার দেওয়া হয়, TUM ফিলামেন্টের দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিং সম্পূর্ণ করে, এবং তারপর বাইরের ট্যাঙ্ক প্রাচীরের ল্যামিনেটটি দ্বিতীয়বার নিরাময় হয়। দয়া করে মনে রাখবেন যে এটি একটি টাইপ 5 ট্যাঙ্ক ডিজাইন, যার মানে গ্যাস বাধা হিসাবে এটিতে প্লাস্টিকের লাইনার নেই। নীচের পরবর্তী পদক্ষেপ বিভাগে আলোচনা দেখুন।
"আমরা প্রথম ডেমোকে ক্রস বিভাগে কেটে দিয়েছি এবং সংযুক্ত এলাকা ম্যাপ করেছি," গ্লেস বলেছেন। "একটি ক্লোজ-আপ দেখায় যে ল্যামিনেটের সাথে আমাদের কিছু মানের সমস্যা ছিল, স্ট্রট হেডগুলি অভ্যন্তরীণ ল্যামিনেটে সমতল নয়।"
ট্যাঙ্কের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের দেয়ালের ল্যামিনেটের মধ্যে ফাঁক দিয়ে সমস্যার সমাধান করা। পরিবর্তিত টাই রডের মাথা পরীক্ষামূলক ট্যাঙ্কের প্রথম এবং দ্বিতীয় বাঁকের মধ্যে একটি ফাঁক তৈরি করে। চিত্র ক্রেডিট: মিউনিখ এলসিসি টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি।
এই প্রাথমিক 450 x 290 x 80 মিমি ট্যাঙ্কটি গত গ্রীষ্মে সম্পন্ন হয়েছিল। "আমরা তখন থেকে অনেক অগ্রগতি করেছি, কিন্তু আমাদের এখনও অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক স্তরিত স্তরের মধ্যে একটি ব্যবধান রয়েছে," গ্লেস বলেছেন। “সুতরাং আমরা একটি পরিষ্কার, উচ্চ সান্দ্রতা রজন দিয়ে সেই ফাঁকগুলি পূরণ করার চেষ্টা করেছি। এটি আসলে স্টাড এবং ল্যামিনেটের মধ্যে সংযোগ উন্নত করে, যা যান্ত্রিক চাপকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।"
দলটি ট্যাঙ্কের নকশা এবং প্রক্রিয়া বিকাশ করতে থাকে, যার মধ্যে কাঙ্ক্ষিত উইন্ডিং প্যাটার্নের সমাধান রয়েছে। "পরীক্ষা ট্যাঙ্কের দিকগুলি সম্পূর্ণভাবে কুঁকানো ছিল না কারণ এই জ্যামিতির জন্য একটি ঘুর পথ তৈরি করা কঠিন ছিল," গ্লেস ব্যাখ্যা করেছিলেন। “আমাদের প্রাথমিক উইন্ডিং অ্যাঙ্গেল ছিল 75°, কিন্তু আমরা জানতাম যে এই চাপের জাহাজে লোড মেটাতে একাধিক সার্কিট প্রয়োজন। আমরা এখনও এই সমস্যার সমাধান খুঁজছি, তবে বর্তমানে বাজারে থাকা সফ্টওয়্যারগুলির সাথে এটি সহজ নয়। এটি একটি ফলো-আপ প্রকল্প হয়ে উঠতে পারে।
"আমরা এই উত্পাদন ধারণার সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করেছি," গ্লিস বলেছেন, "তবে আমাদের ল্যামিনেটের মধ্যে সংযোগ উন্নত করতে এবং টাই রডগুলিকে পুনরায় আকার দিতে আরও কাজ করতে হবে৷ "একটি টেস্টিং মেশিনে বাহ্যিক পরীক্ষা। আপনি ল্যামিনেট থেকে স্পেসারগুলি টেনে আনুন এবং সেই জয়েন্টগুলি সহ্য করতে পারে এমন যান্ত্রিক লোডগুলি পরীক্ষা করুন।"
পলিমার 4 হাইড্রোজেন প্রকল্পের এই অংশটি 2023 সালের শেষের দিকে সম্পন্ন হবে, সেই সময়ের মধ্যে গ্লিস দ্বিতীয় প্রদর্শন ট্যাঙ্কটি সম্পূর্ণ করার আশা করছেন। মজার বিষয় হল, ডিজাইনগুলি আজ ফ্রেমে ঝরঝরে রিইনফোর্সড থার্মোপ্লাস্টিক এবং ট্যাঙ্কের দেয়ালে থার্মোসেট কম্পোজিট ব্যবহার করে। এই হাইব্রিড পদ্ধতি কি চূড়ান্ত প্রদর্শন ট্যাঙ্কে ব্যবহার করা হবে? "হ্যাঁ," গ্রেস বলল। "Polymers4Hydrogen প্রকল্পে আমাদের অংশীদাররা উন্নত হাইড্রোজেন বাধা বৈশিষ্ট্য সহ epoxy resins এবং অন্যান্য যৌগিক ম্যাট্রিক্স উপকরণ তৈরি করছে।" তিনি এই কাজে কর্মরত দুই অংশীদারের তালিকা করেন, PCCL এবং ইউনিভার্সিটি অফ ট্যাম্পেরে (টাম্পেরে, ফিনল্যান্ড)।
গ্লিস এবং তার দল LCC কনফর্মাল কম্পোজিট ট্যাঙ্ক থেকে দ্বিতীয় হাইডিডেন প্রকল্পে জেগারের সাথে তথ্য বিনিময় এবং ধারনা নিয়ে আলোচনা করেছে।
"আমরা গবেষণা ড্রোনগুলির জন্য একটি কনফর্মাল যৌগিক চাপের জাহাজ তৈরি করব," জেগার বলেছেন। "এটি টিইউএম - এলসিসি এবং হেলিকপ্টার টেকনোলজি বিভাগের (এইচটি) এরোস্পেস এবং জিওডেটিক বিভাগের দুটি বিভাগের মধ্যে একটি সহযোগিতা। প্রকল্পটি 2024 সালের শেষ নাগাদ শেষ হবে এবং আমরা বর্তমানে চাপের জাহাজটি সম্পূর্ণ করছি। একটি নকশা যা একটি মহাকাশ এবং স্বয়ংচালিত পদ্ধতির বেশি। এই প্রাথমিক ধারণা পর্যায়ের পরে, পরবর্তী ধাপ হল বিশদ কাঠামোগত মডেলিং সম্পাদন করা এবং প্রাচীর কাঠামোর বাধা কর্মক্ষমতা ভবিষ্যদ্বাণী করা।"
"পুরো ধারণাটি হল একটি হাইব্রিড ফুয়েল সেল এবং ব্যাটারি প্রপালশন সিস্টেম সহ একটি অনুসন্ধানমূলক ড্রোন তৈরি করা," তিনি চালিয়ে যান। এটি উচ্চ শক্তি লোডের সময় ব্যাটারি ব্যবহার করবে (যেমন টেকঅফ এবং ল্যান্ডিং) এবং তারপর হালকা লোড ক্রুজিংয়ের সময় জ্বালানী কোষে স্যুইচ করবে। "এইচটি টিমের কাছে ইতিমধ্যেই একটি গবেষণা ড্রোন ছিল এবং ব্যাটারি এবং জ্বালানী কোষ উভয়ই ব্যবহার করার জন্য পাওয়ারট্রেনটিকে পুনরায় ডিজাইন করেছে," ইয়েগার বলেছিলেন। "তারা এই ট্রান্সমিশনটি পরীক্ষা করার জন্য একটি CGH2 ট্যাঙ্কও কিনেছিল।"
"আমার দলকে একটি চাপের ট্যাঙ্কের প্রোটোটাইপ তৈরি করার দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল যা ফিট হবে, কিন্তু প্যাকেজিং সমস্যাগুলির কারণে নয় যা একটি নলাকার ট্যাঙ্ক তৈরি করবে," তিনি ব্যাখ্যা করেন। “একটি চাটুকার ট্যাঙ্ক যতটা বায়ু প্রতিরোধের অফার করে না। সুতরাং আপনি আরও ভাল ফ্লাইট পারফরম্যান্স পাবেন।" ট্যাঙ্কের মাত্রা প্রায় 830 x 350 x 173 মিমি।
সম্পূর্ণরূপে থার্মোপ্লাস্টিক AFP অনুগত ট্যাংক. HyDDen প্রকল্পের জন্য, TUM-এ LCC টিম প্রাথমিকভাবে Glace (উপরে) দ্বারা ব্যবহৃত অনুরূপ পদ্ধতির অন্বেষণ করেছিল, কিন্তু তারপরে বেশ কয়েকটি কাঠামোগত মডিউলের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে একটি পদ্ধতিতে চলে গেছে, যেগুলি পরে AFP (নীচে) ব্যবহার করে অতিরিক্ত ব্যবহার করা হয়েছিল। চিত্র ক্রেডিট: মিউনিখ এলসিসি টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি।
"একটি ধারণা এলিজাবেথ [গ্লেইসের] পদ্ধতির অনুরূপ," ইয়াগার বলেছেন, "উচ্চ বাঁকানো শক্তির জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য জাহাজের দেয়ালে টান বন্ধনী প্রয়োগ করা। যাইহোক, ট্যাঙ্ক তৈরি করার জন্য একটি উইন্ডিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করার পরিবর্তে, আমরা AFP ব্যবহার করি। অতএব, আমরা চাপ জাহাজের একটি পৃথক বিভাগ তৈরি করার কথা ভেবেছিলাম, যেখানে র্যাকগুলি ইতিমধ্যেই একত্রিত হয়েছে। এই পদ্ধতিটি আমাকে এই সমন্বিত মডিউলগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি একত্রিত করতে এবং তারপরে চূড়ান্ত AFP উইন্ডিংয়ের আগে সবকিছু সিল করার জন্য একটি শেষ ক্যাপ প্রয়োগ করার অনুমতি দেয়।"
"আমরা এই ধরনের একটি ধারণা চূড়ান্ত করার চেষ্টা করছি," তিনি অব্যাহত রেখেছিলেন, "এবং উপকরণ নির্বাচনের পরীক্ষাও শুরু করছি, যা H2 গ্যাস অনুপ্রবেশের প্রয়োজনীয় প্রতিরোধ নিশ্চিত করার জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এর জন্য, আমরা প্রধানত থার্মোপ্লাস্টিক উপকরণ ব্যবহার করি এবং উপাদানটি কীভাবে এএফপি মেশিনে এই প্রবেশের আচরণ এবং প্রক্রিয়াকরণকে প্রভাবিত করবে তা নিয়ে কাজ করছি। এটি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে চিকিত্সার প্রভাব পড়বে কিনা এবং কোন পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন কিনা। আমরা আরও জানতে চাই যে বিভিন্ন স্ট্যাকগুলি চাপের জাহাজের মাধ্যমে হাইড্রোজেন পারমিয়েশনকে প্রভাবিত করবে কিনা।"
ট্যাঙ্কটি সম্পূর্ণরূপে থার্মোপ্লাস্টিক দিয়ে তৈরি হবে এবং স্ট্রিপগুলি টিজিন কার্বন ইউরোপ জিএমবিএইচ (উপারটাল, জার্মানি) দ্বারা সরবরাহ করা হবে। "আমরা তাদের পিপিএস [পলিফেনিলিন সালফাইড], পিইক [পলিথার কিটোন] এবং এলএম PAEK [নিম্ন গলানো পলিয়ারিল কিটোন] উপকরণ ব্যবহার করব," ইয়াগার বলেন। "অনুপ্রবেশ সুরক্ষা এবং আরও ভাল পারফরম্যান্স সহ অংশগুলি উত্পাদন করার জন্য কোনটি সেরা তা দেখার জন্য তুলনা করা হয়।" তিনি পরের বছরের মধ্যে পরীক্ষা, কাঠামোগত এবং প্রক্রিয়া মডেলিং এবং প্রথম প্রদর্শনী সম্পূর্ণ করার আশা করেন।
গবেষণা কাজটি COMET মডিউল "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) এর মধ্যে পরিচালিত হয়েছিল ফেডারেল জলবায়ু পরিবর্তন, পরিবেশ, শক্তি, গতিশীলতা, উদ্ভাবন এবং প্রযুক্তি এবং ডিজিটাল প্রযুক্তি ও অর্থনীতির জন্য ফেডারেল মন্ত্রণালয়ের COMET প্রোগ্রামের মধ্যে। . লেখকরা অংশগ্রহণকারী অংশীদারদের ধন্যবাদ জানিয়েছেন পলিমার কম্পিটেন্স সেন্টার লিওবেন জিএমবিএইচ (পিসিসিএল, অস্ট্রিয়া), মন্টান ইউনিভার্সিটি লিওবেন (পলিমার ইঞ্জিনিয়ারিং এবং বিজ্ঞান অনুষদ, পলিমার পদার্থের রসায়ন বিভাগ, পদার্থ বিজ্ঞান এবং পলিমার টেস্টিং বিভাগ), ট্যাম্পের বিশ্ববিদ্যালয় (প্রকৌশল অনুষদ) উপকরণ)। ) বিজ্ঞান), পিক টেকনোলজি এবং ফুরেসিয়া এই গবেষণা কাজে অবদান রাখে। COMET-Modul অস্ট্রিয়া সরকার এবং স্টাইরিয়া রাজ্যের সরকার দ্বারা অর্থায়ন করা হয়।
লোড-বিয়ারিং স্ট্রাকচারের জন্য প্রাক-রিইনফোর্সড শীটগুলিতে অবিচ্ছিন্ন ফাইবার থাকে - শুধুমাত্র কাচ থেকে নয়, কার্বন এবং অ্যারামিড থেকেও।
যৌগিক অংশ তৈরি করার অনেক উপায় আছে। অতএব, একটি নির্দিষ্ট অংশের জন্য পদ্ধতির পছন্দ উপাদান, অংশের নকশা এবং শেষ ব্যবহার বা প্রয়োগের উপর নির্ভর করবে। এখানে একটি নির্বাচন গাইড আছে.
শকার কম্পোজিটস এবং আরএন্ডএম ইন্টারন্যাশনাল একটি পুনর্ব্যবহৃত কার্বন ফাইবার সাপ্লাই চেইন তৈরি করছে যা শূন্য বধ প্রদান করে, ভার্জিন ফাইবারের চেয়ে কম খরচে এবং অবশেষে দৈর্ঘ্য অফার করবে যা কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে অবিচ্ছিন্ন ফাইবারের কাছে পৌঁছাবে।