મ્યુનિચની તકનીકી યુનિવર્સિટી હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ વધારવા માટે કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ કરીને કન્ફોર્મલ ક્યુબિક ટાંકી વિકસાવે છે | સંયુક્ત વિશ્વ

બેવ્સ અને એફસીઇવી માટે સ્ટાન્ડર્ડ ફ્લેટ-પ્લેટફોર્મ ટાંકી હાડપિંજરના બાંધકામ સાથે થર્મોપ્લાસ્ટિક અને થર્મોસેટ કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે 25% વધુ એચ 2 સ્ટોરેજ પ્રદાન કરે છે. #હાઇડ્રોજન #ટ્રેન્ડ્સ
બીએમડબ્લ્યુ સાથે સહયોગ બતાવ્યા પછી કે ક્યુબિક ટાંકી બહુવિધ નાના સિલિન્ડરો કરતા વધારે વોલ્યુમેટ્રિક કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરી શકે છે, મ્યુનિચની તકનીકી યુનિવર્સિટીએ સીરીયલ ઉત્પાદન માટે સંયુક્ત માળખું અને સ્કેલેબલ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયા વિકસાવવા માટે પ્રોજેક્ટ શરૂ કર્યો. છબી ક્રેડિટ: તુ ડ્રેસ્ડેન (ટોચ) ડાબે), મ્યુનિક યુનિવર્સિટી, કાર્બન કમ્પોઝિટ્સ વિભાગ (એલસીસી)
શૂન્ય-ઉત્સર્જન (એચ 2) હાઇડ્રોજન દ્વારા સંચાલિત ફ્યુઅલ સેલ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (એફસીઇવી) શૂન્ય પર્યાવરણીય લક્ષ્યોને પ્રાપ્ત કરવા માટે વધારાના સાધન પ્રદાન કરે છે. એચ 2 એન્જિનવાળી ફ્યુઅલ સેલ પેસેન્જર કાર 5-7 મિનિટમાં ભરી શકાય છે અને તેમાં 500 કિ.મી.ની રેન્જ છે, પરંતુ હાલમાં ઓછા ઉત્પાદનના જથ્થાને કારણે તે વધુ ખર્ચાળ છે. ખર્ચ ઘટાડવાની એક રીત એ છે કે બેવ અને એફસીઇવી મોડેલો માટે પ્રમાણભૂત પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરવો. આ હાલમાં શક્ય નથી કારણ કે એફસીઇવીમાં 700 બાર પર કોમ્પ્રેસ્ડ એચ 2 ગેસ (સીજીએચ 2) સંગ્રહિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી ટાઇપ 4 સિલિન્ડ્રિકલ ટાંકીઓ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે કાળજીપૂર્વક રચાયેલ અન્ડરબોડી બેટરી કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ માટે યોગ્ય નથી. જો કે, ઓશીકું અને સમઘનનું સ્વરૂપમાં દબાણ વાહિનીઓ આ ફ્લેટ પેકેજિંગ જગ્યામાં ફિટ થઈ શકે છે.
"કમ્પોઝિટ કન્ફોર્મલ પ્રેશર વેસેલ" માટે પેટન્ટ યુએસ 5577630 એ, 1995 માં થિઓકોલ કોર્પ દ્વારા ફાઇલ કરવામાં આવેલી અરજી (ડાબે) અને બીએમડબ્લ્યુ દ્વારા 2009 માં પેટન્ટ કરાયેલ લંબચોરસ દબાણ જહાજ (જમણે).
મ્યુનિક યુનિવર્સિટી (ટમ, મ્યુનિક, જર્મની) ના ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ કાર્બન કમ્પોઝિટ્સ (એલસીસી) આ ખ્યાલને વિકસાવવા માટે બે પ્રોજેક્ટ્સમાં સામેલ છે. પ્રથમ પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન (પી 4 એચ) છે, જે લીઓબેન પોલિમર ક્ષમતા કેન્દ્ર (પીસીસીએલ, લિયોબેન, ria સ્ટ્રિયા) ની આગેવાની હેઠળ છે. એલસીસી વર્ક પેકેજનું નેતૃત્વ સાથી એલિઝાબેથ ગ્લેસ કરે છે.
બીજો પ્રોજેક્ટ હાઇડ્રોજન પ્રદર્શન અને વિકાસ પર્યાવરણ (હાઇડડન) છે, જ્યાં એલસીસીનું નેતૃત્વ સંશોધનકાર ક્રિશ્ચિયન જેગર દ્વારા કરવામાં આવે છે. બંને કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ કરીને યોગ્ય સીજીએચ 2 ટાંકી બનાવવા માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના મોટા પાયે પ્રદર્શન બનાવવાનું લક્ષ્ય રાખે છે.
ત્યાં મર્યાદિત વોલ્યુમેટ્રિક કાર્યક્ષમતા હોય છે જ્યારે નાના વ્યાસના સિલિન્ડરો ફ્લેટ બેટરી સેલ્સ (ડાબે) અને ક્યુબિક પ્રકાર 2 પ્રેશર જહાજોમાં સ્ટીલ લાઇનર્સથી બનેલા હોય છે અને કાર્બન ફાઇબર/ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ બાહ્ય શેલ (જમણે) માં સ્થાપિત થાય છે. ઇમેજ સ્રોત: આરયુએફ અને ઝરેમ્બા એટ અલ દ્વારા "આંતરિક તણાવ પગવાળા પ્રકાર II પ્રેશર બ box ક્સ વાહિની" માટે આંકડા 3 અને 6 છે.
પી 4 એચએ એક પ્રાયોગિક ક્યુબ ટાંકી બનાવ્યું છે જે સંયુક્ત તણાવ પટ્ટાઓ/કાર્બન ફાઇબર પ્રબલિત ઇપોકસીમાં લપેટેલા કમ્પોઝિટ ટેન્શન સ્ટ્રેપ્સ/સ્ટ્રટ્સ સાથે થર્મોપ્લાસ્ટિક ફ્રેમનો ઉપયોગ કરે છે. હાઇડડન સમાન ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરશે, પરંતુ તમામ થર્મોપ્લાસ્ટિક સંયુક્ત ટાંકીના ઉત્પાદન માટે સ્વચાલિત ફાઇબર લેઆઉટ (એએફપી) નો ઉપયોગ કરશે.
1995 માં થિઓકોલ કોર્પ દ્વારા "કમ્પોઝિટ કન્ફોર્મલ પ્રેશર વેસેલ" સુધીના પેટન્ટ એપ્લિકેશનથી માંડીને 1997 માં જર્મન પેટન્ટ ડીઇ 19749950 સી 2 સુધી, સંકુચિત ગેસ જહાજોમાં "કોઈ ભૌમિતિક રૂપરેખાંકન હોઈ શકે છે", પરંતુ ખાસ કરીને ફ્લેટ અને અનિયમિત આકારો, શેલ સપોર્ટ સાથે જોડાયેલ પોલાણમાં, . તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જેથી તેઓ ગેસના વિસ્તરણના બળનો સામનો કરી શકે.
2006 ની લોરેન્સ લિવરમોર નેશનલ લેબોરેટરી (એલએલએનએલ) કાગળ ત્રણ અભિગમોનું વર્ણન કરે છે: એક ફિલામેન્ટ ઘા કન્ફોર્મલ પ્રેશર જહાજ, એક માઇક્રોલેટીસ પ્રેશર જહાજ, જેમાં આંતરિક ઓર્થોરોમ્બિક જાળીનું માળખું (2 સે.મી. અને એક પ્રતિકૃતિ કન્ટેનર, જેમાં ગુંદરવાળા નાના ભાગો (દા.ત., ષટ્કોણ પ્લાસ્ટિકની રિંગ્સ) અને એ. પાતળા બાહ્ય શેલ ત્વચાની રચના. ડુપ્લિકેટ કન્ટેનર મોટા કન્ટેનર માટે શ્રેષ્ઠ યોગ્ય છે જ્યાં પરંપરાગત પદ્ધતિઓ લાગુ કરવી મુશ્કેલ હોઈ શકે છે.
2009 માં ફોક્સવેગન દ્વારા ફાઇલ કરાયેલ પેટન્ટ DE102009057170A એ વાહન-માઉન્ટ થયેલ પ્રેશર જહાજનું વર્ણન કરે છે જે જગ્યાના ઉપયોગમાં સુધારો કરતી વખતે વજનની કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરશે. લંબચોરસ ટાંકી બે લંબચોરસ વિરુદ્ધ દિવાલો વચ્ચે તણાવ કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે, અને ખૂણા ગોળાકાર હોય છે.
ગ્લેઇસ એટ અલ દ્વારા "સ્ટ્રેચ બાર્સવાળા ક્યુબિક પ્રેશર વેસેલ્સ માટે પ્રક્રિયા વિકાસ" કાગળમાં ગ્લિસ દ્વારા ઉપરોક્ત અને અન્ય ખ્યાલો ટાંકવામાં આવે છે. ઇસીસીએમ 20 (જૂન 26-30, 2022, લૌઝાન, સ્વિટ્ઝર્લ .ન્ડ) પર. આ લેખમાં, તેણીએ માઇકલ છત અને સ્વેન ઝરેમ્બા દ્વારા પ્રકાશિત એક ટીયુએમ અભ્યાસ ટાંક્યો, જેમાં જાણવા મળ્યું કે લંબચોરસ બાજુઓને જોડતા તણાવ સ્ટ્રટ્સવાળા ક્યુબિક પ્રેશર જહાજ ઘણા નાના સિલિન્ડરો કરતા વધુ કાર્યક્ષમ છે જે ફ્લેટ બેટરીની જગ્યામાં બંધબેસે છે, લગભગ 25 પ્રદાન કરે છે % વધુ. સંગ્રહ સ્થાન.
ગ્લેઇસના જણાવ્યા મુજબ, સપાટ કેસમાં મોટી સંખ્યામાં નાના પ્રકાર 4 સિલિન્ડરો સ્થાપિત કરવાની સમસ્યા એ છે કે “સિલિન્ડરો વચ્ચેનું પ્રમાણ મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડવામાં આવે છે અને સિસ્ટમમાં પણ ખૂબ મોટી એચ 2 ગેસ પર્મેશન સપાટી હોય છે. એકંદરે, સિસ્ટમ ક્યુબિક બરણીઓ કરતા ઓછી સ્ટોરેજ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. "
જો કે, ટાંકીની ક્યુબિક ડિઝાઇન સાથે અન્ય સમસ્યાઓ છે. "દેખીતી રીતે, સંકુચિત ગેસને કારણે, તમારે સપાટ દિવાલો પર બેન્ડિંગ દળોનો પ્રતિકાર કરવાની જરૂર છે," ગ્લેઇસે કહ્યું. “આ માટે, તમારે એક પ્રબલિત રચનાની જરૂર છે જે આંતરિક રીતે ટાંકીની દિવાલો સાથે જોડાય છે. પરંતુ તે કમ્પોઝિટ્સ સાથે કરવાનું મુશ્કેલ છે. "
ગ્લેસ અને તેની ટીમે પ્રેશર વેસેલમાં રિઇન્ફોર્સિંગ ટેન્શન બાર્સને એવી રીતે શામેલ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો કે જે ફિલામેન્ટ વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે. તે સમજાવે છે, "આ ઉચ્ચ-વોલ્યુમના ઉત્પાદન માટે મહત્વપૂર્ણ છે, અને ઝોનના દરેક લોડ માટે ફાઇબર ઓરિએન્ટેશનને ize પ્ટિમાઇઝ કરવા માટે કન્ટેનર દિવાલોની વિન્ડિંગ પેટર્નની રચના કરવાની પણ મંજૂરી આપે છે."
પી 4 એચ પ્રોજેક્ટ માટે ટ્રાયલ ક્યુબિક સંયુક્ત ટાંકી બનાવવા માટે ચાર પગલાં. ઇમેજ ક્રેડિટ: "બ્રેસ સાથે ક્યુબિક પ્રેશર જહાજો માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો વિકાસ", મ્યુનિચની તકનીકી યુનિવર્સિટી, પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન પ્રોજેક્ટ, ઇસીસીએમ 20, જૂન 2022.
-ન-ચેન પ્રાપ્ત કરવા માટે, ટીમે ઉપર બતાવ્યા પ્રમાણે, ચાર મુખ્ય પગલાઓનો સમાવેશ કરીને એક નવી ખ્યાલ વિકસાવી છે. પગથિયા પર કાળા રંગમાં બતાવેલ તણાવ સ્ટ્રટ્સ, માઇ સ્કેલેટ પ્રોજેક્ટમાંથી લેવામાં આવેલી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને બનાવટી એક પ્રિફેબ્રિકેટેડ ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર છે. આ પ્રોજેક્ટ માટે, બીએમડબ્લ્યુએ ચાર ફાઇબર-પ્રબલિત પલ્ટ્ર્યુઝન સળિયાઓનો ઉપયોગ કરીને વિન્ડશિલ્ડ ફ્રેમ "ફ્રેમવર્ક" વિકસાવી, જે પછી પ્લાસ્ટિકની ફ્રેમમાં મોલ્ડ કરવામાં આવી.
પ્રાયોગિક ક્યુબિક ટાંકીની ફ્રેમ. ષટ્કોણ હાડપિંજર વિભાગો 3 ડી ટમ દ્વારા અનઇન્ફોર્સ્ડ પીએલએ ફિલામેન્ટ (ટોચ) નો ઉપયોગ કરીને, સીએફ/પીએ 6 પુલ્ટ્રેઝન સળિયાને તણાવ કૌંસ (મધ્યમ) તરીકે દાખલ કરીને અને પછી કૌંસ (તળિયે) ની આસપાસ ફિલામેન્ટને વીંટાળે છે. છબી ક્રેડિટ: મ્યુનિક એલસીસીની તકનીકી યુનિવર્સિટી.
"વિચાર એ છે કે તમે ક્યુબિક ટાંકીની ફ્રેમ મોડ્યુલર સ્ટ્રક્ચર તરીકે બનાવી શકો છો," ગ્લેસે કહ્યું. "આ મોડ્યુલો પછી મોલ્ડિંગ ટૂલમાં મૂકવામાં આવે છે, તણાવ સ્ટ્રટ્સ ફ્રેમ મોડ્યુલોમાં મૂકવામાં આવે છે, અને પછી માઇ સ્કેલેટની પદ્ધતિ સ્ટ્રટ્સની આસપાસ ફ્રેમ ભાગો સાથે એકીકૃત કરવા માટે વપરાય છે." મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન પદ્ધતિ, પરિણામે એક માળખું કે જે પછી સ્ટોરેજ ટેન્ક સંયુક્ત શેલને લપેટવા માટે મેન્ડ્રેલ અથવા કોર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
ટમએ ટાંકીની ફ્રેમને ઘન બાજુઓ, ગોળાકાર ખૂણાઓ અને ઉપર અને નીચે એક ષટ્કોણ પેટર્ન સાથે ક્યુબિક "ગાદી" તરીકે ડિઝાઇન કરી હતી, જેના દ્વારા સંબંધો શામેલ કરી શકાય છે અને જોડી શકાય છે. આ રેક્સ માટેના છિદ્રો પણ 3 ડી મુદ્રિત હતા. ગ્લેસે કહ્યું, "અમારી પ્રારંભિક પ્રાયોગિક ટાંકી માટે, અમે પોલિલેક્ટીક એસિડ [પીએલએ, બાયો-આધારિત થર્મોપ્લાસ્ટિક] નો ઉપયોગ કરીને 3 ડી પ્રિન્ટેડ ષટ્કોણ ફ્રેમ વિભાગો કારણ કે તે સરળ અને સસ્તું હતું," ગ્લેસે કહ્યું.
ટીમે સંબંધો તરીકે ઉપયોગ માટે એસજીએલ કાર્બન (મેઇટીંગ, જર્મની) માંથી 68 પુલ્ટ્રુડ કાર્બન ફાઇબર પ્રબલિત પોલિમાઇડ 6 (પીએ 6) સળિયા ખરીદ્યા. ગ્લેઇસ કહે છે, “ખ્યાલને ચકાસવા માટે, અમે કોઈ મોલ્ડિંગ કર્યું નથી, પરંતુ સ્પેસર્સને 3 ડી પ્રિન્ટેડ હનીકોમ્બ કોર ફ્રેમમાં દાખલ કર્યા અને ઇપોક્રીસ ગુંદર સાથે ગુંદર કર્યા. આ પછી ટાંકીને સમાપ્ત કરવા માટે મેન્ડ્રેલ પ્રદાન કરે છે. " તેણી નોંધે છે કે આ સળિયા પવન માટે પ્રમાણમાં સરળ હોવા છતાં, કેટલીક નોંધપાત્ર સમસ્યાઓ છે જે પછીથી વર્ણવવામાં આવશે.
"પ્રથમ તબક્કે, અમારું લક્ષ્ય ડિઝાઇનની ઉત્પાદકતાને દર્શાવવાનું અને ઉત્પાદનની વિભાવનામાં સમસ્યાઓ ઓળખવાનું હતું," ગ્લેસે સમજાવ્યું. “તેથી તણાવ સ્ટ્રટ્સ હાડપિંજરની રચનાની બાહ્ય સપાટીથી બહાર નીકળી જાય છે, અને અમે ભીના ફિલામેન્ટ વિન્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન રેસાને આ કોર સાથે જોડીએ છીએ. તે પછી, ત્રીજા પગલામાં, અમે દરેક ટાઇ લાકડીનું માથું વાળવું. થર્મોપ્લાસ્ટિક, તેથી અમે ફક્ત માથાને ફરીથી આકાર આપવા માટે ગરમીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ જેથી તે ફ્લેટ થઈ જાય અને રેપિંગના પ્રથમ સ્તરમાં તાળાઓ. તે પછી અમે ફરીથી રચનાને લપેટવાનું આગળ વધીએ જેથી ફ્લેટ થ્રસ્ટનું માથું ભૌમિતિક રીતે ટાંકીની અંદર બંધ હોય. દિવાલો પર લેમિનેટ.
વિન્ડિંગ માટે સ્પેસર કેપ. ફિલેમેન્ટ વિન્ડિંગ દરમિયાન રેસાને ગુંચવાથી અટકાવવા માટે તુમ્મ તણાવ સળિયાના છેડા પર પ્લાસ્ટિક કેપ્સનો ઉપયોગ કરે છે. છબી ક્રેડિટ: મ્યુનિક એલસીસીની તકનીકી યુનિવર્સિટી.
ગ્લેસે પુનરાવર્તન કર્યું કે આ પ્રથમ ટાંકી ખ્યાલનો પુરાવો છે. “3 ડી પ્રિન્ટિંગ અને ગુંદરનો ઉપયોગ ફક્ત પ્રારંભિક પરીક્ષણ માટે હતો અને અમને જે સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડ્યો હતો તેનો અમને ખ્યાલ આપ્યો. ઉદાહરણ તરીકે, વિન્ડિંગ દરમિયાન, તણાવ સળિયાના અંતથી ફિલામેન્ટ્સ પકડાયા હતા, જેના કારણે ફાઇબર તૂટી પડ્યું હતું, ફાઇબરનું નુકસાન થયું હતું અને આનો સામનો કરવા માટે ફાઇબરની માત્રા ઘટાડવામાં આવી હતી. અમે કેટલાક પ્લાસ્ટિક કેપ્સનો ઉપયોગ મેન્યુફેક્ચરિંગ એઇડ્સ તરીકે કર્યો હતો જે પ્રથમ વિન્ડિંગ પગલા પહેલાં ધ્રુવો પર મૂકવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ, જ્યારે આંતરિક લેમિનેટ્સ બનાવવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે અમે આ રક્ષણાત્મક કેપ્સ કા removed ી નાખી અને અંતિમ લપેટીને પહેલાં ધ્રુવોના અંતને ફરીથી આકાર આપ્યો. "
ટીમે વિવિધ પુનર્નિર્માણના દૃશ્યો સાથે પ્રયોગ કર્યો. ગ્રેસ કહે છે, “જેઓ આસપાસ જુએ છે તે શ્રેષ્ઠ કામ કરે છે. “ઉપરાંત, પ્રોટોટાઇપિંગ તબક્કા દરમિયાન, અમે હીટ લાગુ કરવા અને ટાઇ લાકડીના અંતને ફરીથી આકાર આપવા માટે એક સંશોધિત વેલ્ડીંગ ટૂલનો ઉપયોગ કર્યો. સામૂહિક ઉત્પાદનની વિભાવનામાં, તમારી પાસે એક મોટું સાધન હશે જે એક જ સમયે સ્ટ્રટ્સના બધા છેડાને આંતરિક સમાપ્ત લેમિનેટમાં આકાર આપી શકે છે અને બનાવી શકે છે. . ”
ડ્રોબાર હેડ ફરીથી આકાર આપ્યો. ટમે વિવિધ ખ્યાલો સાથે પ્રયોગ કર્યો અને ટાંકીની દિવાલ લેમિનેટ સાથે જોડવા માટે સંયુક્ત સંબંધોના અંતને સંરેખિત કરવા માટે વેલ્ડ્સને સંશોધિત કર્યા. ઇમેજ ક્રેડિટ: "બ્રેસ સાથે ક્યુબિક પ્રેશર જહાજો માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો વિકાસ", મ્યુનિચની તકનીકી યુનિવર્સિટી, પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન પ્રોજેક્ટ, ઇસીસીએમ 20, જૂન 2022.
આમ, પ્રથમ વિન્ડિંગ પગલા પછી લેમિનેટ મટાડવામાં આવે છે, પોસ્ટ્સ ફરીથી આકાર આપવામાં આવે છે, ટમ ફિલામેન્ટ્સના બીજા વિન્ડિંગને પૂર્ણ કરે છે, અને પછી બાહ્ય ટાંકીની દિવાલ લેમિનેટ બીજી વખત મટાડવામાં આવે છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે આ એક પ્રકાર 5 ટાંકી ડિઝાઇન છે, જેનો અર્થ છે કે તેમાં ગેસ અવરોધ તરીકે પ્લાસ્ટિક લાઇનર નથી. નીચેના પગલાં વિભાગમાં ચર્ચા જુઓ.
ગ્લેસે કહ્યું, "અમે પ્રથમ ડેમો ક્રોસ સેક્શનમાં કાપી નાખ્યા અને કનેક્ટેડ વિસ્તારને મેપ કર્યો." "એક ક્લોઝ-અપ બતાવે છે કે અમારી પાસે લેમિનેટ સાથે કેટલાક ગુણવત્તાવાળા મુદ્દાઓ હતા, જેમાં સ્ટ્રૂટ હેડ્સ આંતરિક લેમિનેટ પર સપાટ નથી."
ટાંકીની આંતરિક અને બાહ્ય દિવાલોના લેમિનેટ વચ્ચેના અંતર સાથે સમસ્યાઓ હલ કરવી. સંશોધિત ટાઇ લાકડીનું માથું પ્રાયોગિક ટાંકીના પ્રથમ અને બીજા વારા વચ્ચે અંતર બનાવે છે. છબી ક્રેડિટ: મ્યુનિક એલસીસીની તકનીકી યુનિવર્સિટી.
આ પ્રારંભિક 450 x 290 x 80 મીમી ટાંકી ગયા ઉનાળામાં પૂર્ણ થઈ હતી. ગ્લેસે કહ્યું, "ત્યારથી અમે ઘણી પ્રગતિ કરી છે, પરંતુ હજી પણ અમારી પાસે આંતરિક અને બાહ્ય લેમિનેટ વચ્ચેનો અંતર છે." “તેથી અમે તે ગાબડાને સ્વચ્છ, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા રેઝિનથી ભરવાનો પ્રયાસ કર્યો. આ ખરેખર સ્ટડ્સ અને લેમિનેટ વચ્ચેના જોડાણને સુધારે છે, જે યાંત્રિક તાણમાં મોટા પ્રમાણમાં વધારો કરે છે. "
ટીમે ઇચ્છિત વિન્ડિંગ પેટર્નના ઉકેલો સહિત, ટાંકી ડિઝાઇન અને પ્રક્રિયા વિકસાવવાનું ચાલુ રાખ્યું. ગ્લેસે સમજાવ્યું, "પરીક્ષણ ટાંકીની બાજુઓ સંપૂર્ણ રીતે વળાંકવાળી ન હતી કારણ કે આ ભૂમિતિ માટે વિન્ડિંગ પાથ બનાવવાનું મુશ્કેલ હતું." “અમારું પ્રારંભિક વિન્ડિંગ એંગલ 75 ° હતું, પરંતુ અમે જાણતા હતા કે આ દબાણ જહાજના ભારને પહોંચી વળવા માટે બહુવિધ સર્કિટની જરૂર હતી. અમે હજી પણ આ સમસ્યાનું સમાધાન શોધી રહ્યા છીએ, પરંતુ હાલમાં બજારમાં સ software ફ્ટવેરથી તે સરળ નથી. તે ફોલો-અપ પ્રોજેક્ટ બની શકે છે.
ગ્લેઇસ કહે છે, “અમે આ ઉત્પાદન ખ્યાલની શક્યતા દર્શાવી છે, પરંતુ લેમિનેટ વચ્ચેના જોડાણને સુધારવા અને ટાઇ સળિયાને ફરીથી આકાર આપવા માટે આપણે વધુ કામ કરવાની જરૂર છે. “પરીક્ષણ મશીન પર બાહ્ય પરીક્ષણ. તમે સ્પેસર્સને લેમિનેટમાંથી ખેંચી લો અને તે સાંધા ટકી શકે તે યાંત્રિક લોડનું પરીક્ષણ કરો. "
પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન પ્રોજેક્ટનો આ ભાગ 2023 ના અંતમાં પૂર્ણ થશે, તે સમયે ગ્લેઇસ બીજી નિદર્શન ટાંકી પૂર્ણ કરવાની આશા રાખે છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે, આજે ડિઝાઇન ફ્રેમમાં સુઘડ પ્રબલિત થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ અને ટાંકીની દિવાલોમાં થર્મોસેટ કમ્પોઝિટનો ઉપયોગ કરે છે. શું આ વર્ણસંકર અભિગમનો ઉપયોગ અંતિમ પ્રદર્શન ટાંકીમાં થશે? "હા," ગ્રેસએ કહ્યું. "પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન પ્રોજેક્ટમાં અમારા ભાગીદારો ઇપોક્રીસ રેઝિન અને અન્ય સંયુક્ત મેટ્રિક્સ સામગ્રીને વધુ સારી રીતે હાઇડ્રોજન અવરોધ ગુણધર્મો સાથે વિકસાવી રહ્યા છે." તે આ કામ પર કામ કરતા બે ભાગીદારોની સૂચિ આપે છે, પીસીસીએલ અને યુનિવર્સિટી ઓફ ટેમ્પિયર (ટેમ્પિયર, ફિનલેન્ડ).
ગ્લેઇસ અને તેની ટીમે પણ એલસીસી કન્ફોર્મલ કમ્પોઝિટ ટાંકીમાંથી બીજા હાઇડડન પ્રોજેક્ટ પર જેગર સાથેની માહિતીની આપલે કરી અને ચર્ચા કરી.
જેગર કહે છે, "અમે સંશોધન ડ્રોન માટે કન્ફોર્મલ કમ્પોઝિટ પ્રેશર જહાજનું નિર્માણ કરીશું." “આ એરોસ્પેસ અને ટ્યુએમસીના જિઓડેટીક વિભાગ - એલસીસી અને હેલિકોપ્ટર ટેકનોલોજી વિભાગ (એચટી) ના બે વિભાગો વચ્ચે સહયોગ છે. આ પ્રોજેક્ટ 2024 ના અંત સુધીમાં પૂર્ણ થશે અને અમે હાલમાં પ્રેશર જહાજ પૂર્ણ કરી રહ્યા છીએ. એક ડિઝાઇન જે એરોસ્પેસ અને ઓટોમોટિવ અભિગમની વધુ છે. આ પ્રારંભિક ખ્યાલ તબક્કો પછી, આગળનું પગલું વિગતવાર માળખાકીય મોડેલિંગ કરવા અને દિવાલની રચનાના અવરોધ પ્રદર્શનની આગાહી કરવાનું છે. "
"આખો વિચાર એક વર્ણસંકર બળતણ સેલ અને બેટરી પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ સાથે સંશોધન ડ્રોન વિકસાવવાનો છે." તે ઉચ્ચ પાવર લોડ (એટલે ​​કે ટેકઓફ અને લેન્ડિંગ) દરમિયાન બેટરીનો ઉપયોગ કરશે અને પછી લાઇટ લોડ ક્રુઇઝિંગ દરમિયાન ફ્યુઅલ સેલ પર સ્વિચ કરશે. "એચટી ટીમે પહેલેથી જ એક સંશોધન ડ્રોન કર્યું હતું અને બેટરી અને બળતણ કોષો બંનેનો ઉપયોગ કરવા માટે પાવરટ્રેનને ફરીથી ડિઝાઇન કર્યું હતું," યેજેરે કહ્યું. "તેઓએ આ ટ્રાન્સમિશનને ચકાસવા માટે સીજીએચ 2 ટાંકી પણ ખરીદી."
"મારી ટીમને પ્રેશર ટાંકી પ્રોટોટાઇપ બનાવવાનું કામ સોંપવામાં આવ્યું હતું જે ફિટ થશે, પરંતુ નળાકાર ટાંકી બનાવેલા પેકેજિંગ મુદ્દાઓને કારણે નહીં," તે સમજાવે છે. “ચપળ ટાંકી જેટલી પવન પ્રતિકારની ઓફર કરતી નથી. તેથી તમને ફ્લાઇટનું સારું પ્રદર્શન મળશે. " ટાંકીના પરિમાણો આશરે. 830 x 350 x 173 મીમી.
સંપૂર્ણપણે થર્મોપ્લાસ્ટિક એએફપી સુસંગત ટાંકી. હાઇડડન પ્રોજેક્ટ માટે, ટમ ખાતેની એલસીસી ટીમે શરૂઆતમાં ગ્લેસ (ઉપર) દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા સમાન અભિગમની શોધ કરી, પરંતુ તે પછી ઘણા માળખાકીય મોડ્યુલોના સંયોજનનો ઉપયોગ કરીને અભિગમમાં આગળ વધ્યા, જે પછી એએફપી (નીચે) નો ઉપયોગ કરીને વધુ ઉપયોગમાં લેવામાં આવ્યા. છબી ક્રેડિટ: મ્યુનિક એલસીસીની તકનીકી યુનિવર્સિટી.
"એક વિચાર એલિઝાબેથ [ગ્લેઇસ] અભિગમ જેવો જ છે," યાગર કહે છે, “ઉચ્ચ બેન્ડિંગ દળોને વળતર આપવા માટે જહાજની દિવાલ પર તણાવ કૌંસ લાગુ કરવા. જો કે, ટાંકી બનાવવા માટે વિન્ડિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, અમે એએફપીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. તેથી, અમે દબાણ જહાજનો એક અલગ વિભાગ બનાવવા વિશે વિચાર્યું, જેમાં રેક્સ પહેલાથી એકીકૃત છે. આ અભિગમથી મને આમાંના ઘણા સંકલિત મોડ્યુલોને જોડવાની અને પછી અંતિમ એએફપી વિન્ડિંગ પહેલાં દરેક વસ્તુને સીલ કરવા માટે અંત કેપ લાગુ કરવાની મંજૂરી મળી. "
તેમણે આગળ કહ્યું, “અમે આવી ખ્યાલને અંતિમ સ્વરૂપ આપવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છીએ, અને સામગ્રીની પસંદગીનું પરીક્ષણ પણ શરૂ કર્યું, જે એચ 2 ગેસના પ્રવેશ માટે જરૂરી પ્રતિકારની ખાતરી કરવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ માટે, અમે મુખ્યત્વે થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ અને એએફપી મશીનમાં આ પરિમિતિ વર્તણૂક અને પ્રક્રિયાને કેવી રીતે અસર કરશે તે વિવિધ પર કામ કરી રહ્યા છીએ. તે સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે કે શું સારવારની અસર થશે અને જો કોઈ પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ જરૂરી છે. અમે એ પણ જાણવા માંગીએ છીએ કે પ્રેશર જહાજ દ્વારા વિવિધ સ્ટેક્સ હાઇડ્રોજન અભિવ્યક્તિને અસર કરશે કે નહીં. "
આ ટાંકી સંપૂર્ણપણે થર્મોપ્લાસ્ટિકથી બનેલી હશે અને સ્ટ્રીપ્સ ટેઇજિન કાર્બન યુરોપ જીએમબીએચ (વૂપરટલ, જર્મની) દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવશે. "અમે તેમના પીપીએસ [પોલિફેનીલિન સલ્ફાઇડ], પીક [પોલિએથર કીટોન] અને એલએમ પેકે [લો મેલ્ટીંગ પોલિરીલ કેટોન] સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીશું." "પછી સરખામણી એ જોવા માટે કરવામાં આવે છે કે ઘૂંસપેંઠ સુરક્ષા માટે કયું શ્રેષ્ઠ છે અને વધુ સારા પ્રદર્શનવાળા ભાગો ઉત્પન્ન કરે છે." તે આગામી વર્ષમાં પરીક્ષણ, માળખાકીય અને પ્રક્રિયા મોડેલિંગ અને પ્રથમ પ્રદર્શન પૂર્ણ કરવાની આશા રાખે છે.
સંશોધન કાર્ય ધૂમકેતુ મોડ્યુલ "પોલિમર 4 હાઇડ્રોજન" (આઈડી 21647053) ની અંદર ફેડરલ મંત્રાલયના આબોહવા પરિવર્તન, પર્યાવરણ, energy ર્જા, ગતિશીલતા, નવીનતા અને તકનીકી અને ડિજિટલ ટેકનોલોજી અને અર્થશાસ્ત્ર માટે ફેડરલ મંત્રાલયના ધૂમકેતુ કાર્યક્રમની અંદર કરવામાં આવ્યું હતું. . લેખકો સહભાગી ભાગીદારો પોલિમર યોગ્યતા કેન્દ્ર લિયોબેન જીએમબીએચ (પીસીસીએલ, Aust સ્ટ્રિયા), મોન્ટાન્યુનિવર્સિટ લિયોબેન (પોલિમર એન્જિનિયરિંગ અને વિજ્ .ાનની ફેકલ્ટી, પોલિમર મટિરિયલ્સ વિભાગ, મટિરીયલ સાયન્સ અને પોલિમર ટેસ્ટિંગ વિભાગ), ટેમ્પરે (ફેકલ્ટી ફેકલ્ટી) નો આભાર માને છે. સામગ્રી). ) વિજ્) ાન), પીક ટેક્નોલ and જી અને ફેરેસીયાએ આ સંશોધન કાર્યમાં ફાળો આપ્યો. ધૂમકેતુ-મોડ્યુલને Aust સ્ટ્રિયા સરકાર અને સ્ટાયરિયા રાજ્યની સરકાર દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવે છે.
લોડ-બેરિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ માટે પૂર્વ-પ્રબલિત શીટ્સમાં સતત તંતુઓ હોય છે-ફક્ત કાચમાંથી જ નહીં, પણ કાર્બન અને એરામિડથી પણ.
સંયુક્ત ભાગો બનાવવાની ઘણી રીતો છે. તેથી, કોઈ ચોક્કસ ભાગ માટેની પદ્ધતિની પસંદગી સામગ્રી, ભાગની રચના અને અંતિમ ઉપયોગ અથવા એપ્લિકેશન પર આધારિત છે. અહીં પસંદગી માર્ગદર્શિકા છે.
શોકર કમ્પોઝિટ્સ અને આર એન્ડ એમ ઇન્ટરનેશનલ એક રિસાયકલ કાર્બન ફાઇબર સપ્લાય ચેઇન વિકસાવી રહ્યું છે જે શૂન્ય કતલ, વર્જિન ફાઇબર કરતા ઓછી કિંમત પ્રદાન કરે છે અને આખરે તે લંબાઈ પ્રદાન કરશે જે માળખાકીય ગુણધર્મોમાં સતત ફાઇબરનો સંપર્ક કરે છે.