म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय ने हाइड्रोजन भंडारण बढ़ाने के लिए कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करके अनुरूप क्यूबिक टैंक विकसित किए हैं कंपोजिट की दुनिया

बीईवी और एफसीईवी के लिए मानक फ्लैट-प्लेटफॉर्म टैंक कंकाल निर्माण के साथ थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेट कंपोजिट का उपयोग करते हैं जो 25% अधिक एच2 भंडारण प्रदान करता है। #हाइड्रोजन #रुझान
बीएमडब्ल्यू के साथ सहयोग के बाद पता चला कि एक क्यूबिक टैंक कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में अधिक वॉल्यूमेट्रिक दक्षता प्रदान कर सकता है, म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय ने धारावाहिक उत्पादन के लिए एक समग्र संरचना और एक स्केलेबल विनिर्माण प्रक्रिया विकसित करने के लिए एक परियोजना शुरू की। छवि क्रेडिट: टीयू ड्रेसडेन (ऊपर) बाएं), म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय, कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी)
शून्य-उत्सर्जन (H2) हाइड्रोजन द्वारा संचालित ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहन (FCEV) शून्य पर्यावरणीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त साधन प्रदान करते हैं। H2 इंजन वाली ईंधन सेल यात्री कार 5-7 मिनट में भरी जा सकती है और इसकी रेंज 500 किमी है, लेकिन कम उत्पादन मात्रा के कारण वर्तमान में यह अधिक महंगी है। लागत कम करने का एक तरीका बीईवी और एफसीईवी मॉडल के लिए एक मानक प्लेटफॉर्म का उपयोग करना है। यह वर्तमान में संभव नहीं है क्योंकि एफसीईवी में 700 बार पर संपीड़ित एच 2 गैस (सीजीएच 2) को स्टोर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले टाइप 4 बेलनाकार टैंक अंडरबॉडी बैटरी डिब्बों के लिए उपयुक्त नहीं हैं जिन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन किया गया है। हालाँकि, तकिए और क्यूब्स के रूप में दबाव वाले बर्तन इस सपाट पैकेजिंग स्थान में फिट हो सकते हैं।
"कम्पोजिट कंफर्मल प्रेशर वेसल" के लिए पेटेंट US5577630A, 1995 में थियोकोल कॉर्प द्वारा दायर आवेदन (बाएं) और 2009 में बीएमडब्ल्यू द्वारा पेटेंट कराया गया आयताकार प्रेशर वेसल (दाएं)।
म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय (टीयूएम, म्यूनिख, जर्मनी) का कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी) इस अवधारणा को विकसित करने के लिए दो परियोजनाओं में शामिल है। पहला पॉलिमर4हाइड्रोजन (पी4एच) है, जिसका नेतृत्व लेओबेन पॉलिमर कॉम्पीटेंस सेंटर (पीसीसीएल, लेओबेन, ऑस्ट्रिया) कर रहा है। एलसीसी कार्य पैकेज का नेतृत्व फेलो एलिजाबेथ ग्लास द्वारा किया जाता है।
दूसरी परियोजना हाइड्रोजन प्रदर्शन और विकास पर्यावरण (HyDDen) है, जहां LCC का नेतृत्व शोधकर्ता क्रिश्चियन जेगर द्वारा किया जाता है। दोनों का लक्ष्य कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करके उपयुक्त सीजीएच2 टैंक बनाने के लिए विनिर्माण प्रक्रिया का बड़े पैमाने पर प्रदर्शन करना है।
जब छोटे व्यास के सिलेंडरों को फ्लैट बैटरी कोशिकाओं (बाएं) और स्टील लाइनर और कार्बन फाइबर/एपॉक्सी मिश्रित बाहरी आवरण (दाएं) से बने क्यूबिक प्रकार 2 दबाव वाहिकाओं में स्थापित किया जाता है, तो वॉल्यूमेट्रिक दक्षता सीमित होती है। छवि स्रोत: चित्र 3 और 6 रूफ और ज़रेम्बा एट अल द्वारा लिखित "आंतरिक तनाव पैरों के साथ टाइप II दबाव बॉक्स पोत के लिए संख्यात्मक डिजाइन दृष्टिकोण" से हैं।
पी4एच ने एक प्रायोगिक क्यूब टैंक का निर्माण किया है जो कार्बन फाइबर प्रबलित एपॉक्सी में लिपटे मिश्रित तनाव पट्टियों/स्ट्रट्स के साथ थर्मोप्लास्टिक फ्रेम का उपयोग करता है। HyDDen एक समान डिज़ाइन का उपयोग करेगा, लेकिन सभी थर्मोप्लास्टिक मिश्रित टैंकों के निर्माण के लिए स्वचालित फाइबर लेअप (एएफपी) का उपयोग करेगा।
1995 में थियोकोल कॉर्प के पेटेंट आवेदन से लेकर "कम्पोजिट कंफर्मल प्रेशर वेसल" से लेकर 1997 में जर्मन पेटेंट DE19749950C2 तक, संपीड़ित गैस वाहिकाओं में "कोई भी ज्यामितीय विन्यास हो सकता है", लेकिन विशेष रूप से फ्लैट और अनियमित आकार, शेल समर्थन से जुड़े गुहा में . तत्वों का उपयोग इसलिए किया जाता है ताकि वे गैस के विस्तार के बल का सामना कर सकें।
2006 के लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) पेपर में तीन दृष्टिकोणों का वर्णन किया गया है: एक फिलामेंट घाव अनुरूप दबाव पोत, एक माइक्रोलैटिस दबाव पोत जिसमें एक आंतरिक ऑर्थोरोम्बिक जाली संरचना (2 सेमी या उससे कम की छोटी कोशिकाएं) होती है, जो पतली दीवार वाले एच 2 कंटेनर से घिरा होता है, और एक रेप्लिकेटर कंटेनर, जिसमें एक आंतरिक संरचना होती है जिसमें चिपके हुए छोटे हिस्से (उदाहरण के लिए, हेक्सागोनल प्लास्टिक के छल्ले) और पतली बाहरी आवरण त्वचा की संरचना होती है। डुप्लिकेट कंटेनर बड़े कंटेनरों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं जहां पारंपरिक तरीकों को लागू करना मुश्किल हो सकता है।
2009 में वोक्सवैगन द्वारा दायर पेटेंट DE102009057170A एक वाहन-घुड़सवार दबाव पोत का वर्णन करता है जो अंतरिक्ष उपयोग में सुधार करते हुए उच्च वजन दक्षता प्रदान करेगा। आयताकार टैंक दो आयताकार विपरीत दीवारों के बीच तनाव कनेक्टर का उपयोग करते हैं, और कोने गोल होते हैं।
उपरोक्त और अन्य अवधारणाओं को ग्लीस द्वारा "स्ट्रेच बार्स के साथ क्यूबिक प्रेशर वेसल्स के लिए प्रक्रिया विकास" पेपर में ग्लीस एट अल द्वारा उद्धृत किया गया है। ECCM20 पर (26-30 जून, 2022, लॉज़ेन, स्विट्जरलैंड)। इस लेख में, वह माइकल रूफ और स्वेन ज़रेम्बा द्वारा प्रकाशित एक टीयूएम अध्ययन का हवाला देती है, जिसमें पाया गया कि आयताकार पक्षों को जोड़ने वाले तनाव स्ट्रट्स वाला एक क्यूबिक दबाव पोत कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में अधिक कुशल है जो एक फ्लैट बैटरी के स्थान में फिट होते हैं, जो लगभग 25 प्रदान करता है। % अधिक। स्टोरेज की जगह।
ग्लीस के अनुसार, एक फ्लैट केस में बड़ी संख्या में छोटे प्रकार के 4 सिलेंडरों को स्थापित करने में समस्या यह है कि "सिलेंडरों के बीच की मात्रा बहुत कम हो जाती है और सिस्टम में बहुत बड़ी H2 गैस प्रवेश सतह भी होती है। कुल मिलाकर, सिस्टम क्यूबिक जार की तुलना में कम भंडारण क्षमता प्रदान करता है।
हालाँकि, टैंक के क्यूबिक डिज़ाइन के साथ अन्य समस्याएं भी हैं। "जाहिर है, संपीड़ित गैस के कारण, आपको सपाट दीवारों पर झुकने वाली ताकतों का प्रतिकार करने की आवश्यकता है," ग्लीस ने कहा। “इसके लिए, आपको एक प्रबलित संरचना की आवश्यकता है जो आंतरिक रूप से टैंक की दीवारों से जुड़ी हो। लेकिन कंपोजिट के साथ ऐसा करना कठिन है।"
ग्लेस और उनकी टीम ने दबाव पोत में मजबूत तनाव सलाखों को इस तरह से शामिल करने की कोशिश की जो फिलामेंट वाइंडिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त हो। "यह उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है," वह बताती हैं, "और यह हमें ज़ोन में प्रत्येक लोड के लिए फाइबर अभिविन्यास को अनुकूलित करने के लिए कंटेनर दीवारों के घुमावदार पैटर्न को डिजाइन करने की भी अनुमति देता है।"
P4H परियोजना के लिए एक ट्रायल क्यूबिक कम्पोजिट टैंक बनाने के चार चरण। छवि क्रेडिट: "ब्रेस के साथ क्यूबिक दबाव वाहिकाओं के लिए उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर4हाइड्रोजन परियोजना, ईसीसीएम20, जून 2022।
ऑन-चेन हासिल करने के लिए, टीम ने एक नई अवधारणा विकसित की है जिसमें चार मुख्य चरण शामिल हैं, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। चरणों पर काले रंग में दिखाए गए तनाव स्ट्रट्स, एमएआई स्केलेट परियोजना से ली गई विधियों का उपयोग करके निर्मित एक पूर्वनिर्मित फ्रेम संरचना हैं। इस परियोजना के लिए, बीएमडब्ल्यू ने चार फाइबर-प्रबलित पल्ट्रूजन छड़ों का उपयोग करके एक विंडशील्ड फ्रेम "फ्रेमवर्क" विकसित किया, जिसे बाद में एक प्लास्टिक फ्रेम में ढाला गया।
एक प्रायोगिक घन टैंक का फ्रेम। गैर-प्रबलित पीएलए फिलामेंट (ऊपर) का उपयोग करके टीयूएम द्वारा हेक्सागोनल कंकाल खंड 3डी मुद्रित, तनाव ब्रेसिज़ (मध्य) के रूप में सीएफ/पीए6 पल्ट्रूज़न छड़ें डालना और फिर ब्रेसिज़ (नीचे) के चारों ओर फिलामेंट लपेटना। छवि क्रेडिट: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय एलसीसी।
"विचार यह है कि आप एक क्यूबिक टैंक के फ्रेम को एक मॉड्यूलर संरचना के रूप में बना सकते हैं," ग्लासस ने कहा। "इन मॉड्यूल को फिर एक मोल्डिंग टूल में रखा जाता है, टेंशन स्ट्रट्स को फ्रेम मॉड्यूल में रखा जाता है, और फिर उन्हें फ्रेम भागों के साथ एकीकृत करने के लिए स्ट्रट्स के चारों ओर एमएआई स्केलेट की विधि का उपयोग किया जाता है।" बड़े पैमाने पर उत्पादन विधि, जिसके परिणामस्वरूप एक संरचना तैयार होती है जिसे भंडारण टैंक समग्र खोल को लपेटने के लिए एक खराद या कोर के रूप में उपयोग किया जाता है।
टीयूएम ने टैंक फ्रेम को ठोस किनारों, गोलाकार कोनों और ऊपर और नीचे एक हेक्सागोनल पैटर्न के साथ एक क्यूबिक "कुशन" के रूप में डिजाइन किया है जिसके माध्यम से संबंधों को डाला और जोड़ा जा सकता है। इन रैक के लिए छेद भी 3डी प्रिंटेड थे। "हमारे प्रारंभिक प्रायोगिक टैंक के लिए, हमने पॉलीलैक्टिक एसिड [पीएलए, एक जैव-आधारित थर्मोप्लास्टिक] का उपयोग करके हेक्सागोनल फ्रेम अनुभागों को 3 डी मुद्रित किया क्योंकि यह आसान और सस्ता था," ग्लासस ने कहा।
टीम ने टाई के रूप में उपयोग के लिए एसजीएल कार्बन (मीटिंगेन, जर्मनी) से 68 पुलट्रूडेड कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलियामाइड 6 (पीए 6) छड़ें खरीदीं। ग्लीस कहते हैं, "अवधारणा का परीक्षण करने के लिए, हमने कोई मोल्डिंग नहीं की, लेकिन बस 3डी प्रिंटेड हनीकॉम्ब कोर फ्रेम में स्पेसर डाले और उन्हें एपॉक्सी गोंद से चिपका दिया। इसके बाद यह टैंक को घुमाने के लिए एक खराद का धुरा प्रदान करता है।" वह नोट करती हैं कि यद्यपि इन छड़ों को हवा देना अपेक्षाकृत आसान है, फिर भी कुछ महत्वपूर्ण समस्याएं हैं जिनका वर्णन बाद में किया जाएगा।
ग्लीस ने बताया, "पहले चरण में, हमारा लक्ष्य डिजाइन की विनिर्माण क्षमता को प्रदर्शित करना और उत्पादन अवधारणा में समस्याओं की पहचान करना था।" “तो तनाव स्ट्रट्स कंकाल संरचना की बाहरी सतह से फैलता है, और हम गीले फिलामेंट वाइंडिंग का उपयोग करके कार्बन फाइबर को इस कोर से जोड़ते हैं। उसके बाद, तीसरे चरण में, हम प्रत्येक टाई रॉड के सिर को मोड़ते हैं। थर्मोप्लास्टिक, इसलिए हम सिर को नया आकार देने के लिए केवल गर्मी का उपयोग करते हैं ताकि यह चपटा हो जाए और लपेटने की पहली परत में लॉक हो जाए। फिर हम संरचना को फिर से लपेटने के लिए आगे बढ़ते हैं ताकि फ्लैट थ्रस्ट हेड ज्यामितीय रूप से टैंक के भीतर घिरा हो। दीवारों पर टुकड़े टुकड़े करना.
वाइंडिंग के लिए स्पेसर कैप। फिलामेंट वाइंडिंग के दौरान तंतुओं को उलझने से बचाने के लिए TUM टेंशन रॉड्स के सिरों पर प्लास्टिक कैप का उपयोग करता है। छवि क्रेडिट: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय एलसीसी।
ग्लासे ने दोहराया कि यह पहला टैंक अवधारणा का प्रमाण था। “3डी प्रिंटिंग और गोंद का उपयोग केवल प्रारंभिक परीक्षण के लिए था और इससे हमें हमारे सामने आने वाली कुछ समस्याओं का अंदाजा हो गया। उदाहरण के लिए, वाइंडिंग के दौरान, फिलामेंट्स तनाव वाली छड़ों के सिरों से चिपक गए, जिससे फाइबर टूट गया, फाइबर क्षतिग्रस्त हो गया और इससे निपटने के लिए फाइबर की मात्रा कम हो गई। हमने विनिर्माण सहायक के रूप में कुछ प्लास्टिक कैप का उपयोग किया, जिन्हें पहले घुमावदार चरण से पहले खंभों पर रखा गया था। फिर, जब आंतरिक लेमिनेट बनाए गए, तो हमने इन सुरक्षात्मक कैप को हटा दिया और अंतिम रैपिंग से पहले खंभे के सिरों को फिर से आकार दिया।
टीम ने विभिन्न पुनर्निर्माण परिदृश्यों के साथ प्रयोग किया। ग्रेस कहती हैं, ''जो लोग चारों ओर देखते हैं वे सबसे अच्छा काम करते हैं।'' “इसके अलावा, प्रोटोटाइप चरण के दौरान, हमने गर्मी लागू करने और टाई रॉड सिरों को दोबारा आकार देने के लिए एक संशोधित वेल्डिंग उपकरण का उपयोग किया। बड़े पैमाने पर उत्पादन की अवधारणा में, आपके पास एक बड़ा उपकरण होगा जो एक ही समय में स्ट्रट्स के सभी सिरों को एक आंतरिक फिनिश लेमिनेट में आकार दे सकता है और बना सकता है। . ”
ड्रॉबार हेड्स को नया आकार दिया गया। टीयूएम ने विभिन्न अवधारणाओं के साथ प्रयोग किया और टैंक दीवार के लेमिनेट से जोड़ने के लिए मिश्रित संबंधों के सिरों को संरेखित करने के लिए वेल्ड को संशोधित किया। छवि क्रेडिट: "ब्रेस के साथ क्यूबिक दबाव वाहिकाओं के लिए उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर4हाइड्रोजन परियोजना, ईसीसीएम20, जून 2022।
इस प्रकार, लैमिनेट को पहले वाइंडिंग चरण के बाद ठीक किया जाता है, पोस्टों को दोबारा आकार दिया जाता है, टीयूएम फिलामेंट्स की दूसरी वाइंडिंग को पूरा करता है, और फिर बाहरी टैंक की दीवार के लैमिनेट को दूसरी बार ठीक किया जाता है। कृपया ध्यान दें कि यह एक टाइप 5 टैंक डिज़ाइन है, जिसका अर्थ है कि इसमें गैस अवरोधक के रूप में प्लास्टिक लाइनर नहीं है। नीचे अगले चरण अनुभाग में चर्चा देखें।
ग्लेस ने कहा, "हमने पहले डेमो को क्रॉस सेक्शन में काटा और जुड़े हुए क्षेत्र की मैपिंग की।" "एक क्लोज़-अप से पता चलता है कि हमारे पास लेमिनेट के साथ कुछ गुणवत्ता संबंधी समस्याएं थीं, स्ट्रट हेड्स आंतरिक लैमिनेट पर सपाट नहीं थे।"
टैंक की आंतरिक और बाहरी दीवारों के लैमिनेट के बीच अंतराल की समस्याओं का समाधान। संशोधित टाई रॉड हेड प्रायोगिक टैंक के पहले और दूसरे मोड़ के बीच एक अंतर बनाता है। छवि क्रेडिट: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय एलसीसी।
यह प्रारंभिक 450 x 290 x 80 मिमी टैंक पिछली गर्मियों में पूरा हुआ था। ग्लेस ने कहा, "हमने तब से बहुत प्रगति की है, लेकिन हमारे पास अभी भी आंतरिक और बाहरी लेमिनेट के बीच अंतर है।" “इसलिए हमने उन अंतरालों को एक साफ, उच्च चिपचिपाहट वाले राल से भरने की कोशिश की। यह वास्तव में स्टड और लेमिनेट के बीच संबंध को बेहतर बनाता है, जिससे यांत्रिक तनाव काफी बढ़ जाता है।"
टीम ने वांछित वाइंडिंग पैटर्न के समाधान सहित टैंक डिजाइन और प्रक्रिया विकसित करना जारी रखा। ग्लेस ने बताया, "परीक्षण टैंक के किनारे पूरी तरह से मुड़े हुए नहीं थे क्योंकि इस ज्यामिति के लिए घुमावदार रास्ता बनाना मुश्किल था।" “हमारा प्रारंभिक घुमावदार कोण 75° था, लेकिन हम जानते थे कि इस दबाव पोत में भार को पूरा करने के लिए कई सर्किट की आवश्यकता थी। हम अभी भी इस समस्या का समाधान ढूंढ रहे हैं, लेकिन वर्तमान में बाज़ार में उपलब्ध सॉफ़्टवेयर के साथ यह आसान नहीं है। यह एक अनुवर्ती परियोजना बन सकती है।
ग्लीस कहते हैं, "हमने इस उत्पादन अवधारणा की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया है," लेकिन हमें लेमिनेट के बीच संबंध को बेहतर बनाने और टाई रॉड्स को दोबारा आकार देने के लिए और काम करने की जरूरत है। “एक परीक्षण मशीन पर बाहरी परीक्षण। आप स्पैसर को लैमिनेट से बाहर खींचते हैं और उन यांत्रिक भारों का परीक्षण करते हैं जो वे जोड़ झेल सकते हैं।
पॉलिमर4हाइड्रोजन परियोजना का यह हिस्सा 2023 के अंत में पूरा हो जाएगा, तब तक ग्लीस को दूसरा प्रदर्शन टैंक पूरा करने की उम्मीद है। दिलचस्प बात यह है कि आज के डिजाइनों में फ्रेम में साफ-सुथरे प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स और टैंक की दीवारों में थर्मोसेट कंपोजिट का उपयोग किया जाता है। क्या इस हाइब्रिड दृष्टिकोण का उपयोग अंतिम प्रदर्शन टैंक में किया जाएगा? "हाँ," ग्रेस ने कहा। "पॉलीमर्स4हाइड्रोजन परियोजना में हमारे भागीदार बेहतर हाइड्रोजन अवरोधक गुणों के साथ एपॉक्सी रेजिन और अन्य मिश्रित मैट्रिक्स सामग्री विकसित कर रहे हैं।" वह इस काम पर काम करने वाले दो साझेदारों, पीसीसीएल और टाम्परे विश्वविद्यालय (टाम्परे, फिनलैंड) को सूचीबद्ध करती है।
ग्लीस और उनकी टीम ने एलसीसी कंफर्मल कंपोजिट टैंक से दूसरे हाईडीडेन प्रोजेक्ट पर जेगर के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान किया और विचारों पर चर्चा की।
जैगर कहते हैं, "हम अनुसंधान ड्रोन के लिए एक अनुरूप समग्र दबाव पोत का उत्पादन करेंगे।" “यह टीयूएम के एयरोस्पेस और जियोडेटिक विभाग के दो विभागों - एलसीसी और हेलीकॉप्टर प्रौद्योगिकी विभाग (एचटी) के बीच एक सहयोग है। परियोजना 2024 के अंत तक पूरी हो जाएगी और हम वर्तमान में दबाव पोत को पूरा कर रहे हैं। एक डिज़ाइन जो एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव दृष्टिकोण से अधिक है। इस प्रारंभिक अवधारणा चरण के बाद, अगला कदम विस्तृत संरचनात्मक मॉडलिंग करना और दीवार संरचना के अवरोध प्रदर्शन की भविष्यवाणी करना है।
उन्होंने आगे कहा, "पूरा विचार हाइब्रिड ईंधन सेल और बैटरी प्रणोदन प्रणाली के साथ एक खोजपूर्ण ड्रोन विकसित करने का है।" यह उच्च पावर लोड (यानी टेकऑफ़ और लैंडिंग) के दौरान बैटरी का उपयोग करेगा और फिर हल्के लोड क्रूज़िंग के दौरान ईंधन सेल पर स्विच करेगा। येजर ने कहा, "एचटी टीम के पास पहले से ही एक शोध ड्रोन था और उसने बैटरी और ईंधन सेल दोनों का उपयोग करने के लिए पावरट्रेन को फिर से डिजाइन किया था।" "उन्होंने इस ट्रांसमिशन का परीक्षण करने के लिए एक CGH2 टैंक भी खरीदा।"
"मेरी टीम को एक दबाव टैंक प्रोटोटाइप बनाने का काम सौंपा गया था जो फिट होगा, लेकिन पैकेजिंग के मुद्दों के कारण नहीं जो एक बेलनाकार टैंक पैदा करेगा," वह बताते हैं। “एक सपाट टैंक उतना हवा प्रतिरोध प्रदान नहीं करता है। तो आपको बेहतर उड़ान प्रदर्शन मिलता है।" टैंक आयाम लगभग. 830 x 350 x 173 मिमी.
पूरी तरह से थर्मोप्लास्टिक एएफपी अनुरूप टैंक। HyDDen प्रोजेक्ट के लिए, TUM की LCC टीम ने शुरुआत में Glace (ऊपर) द्वारा उपयोग किए गए समान दृष्टिकोण की खोज की, लेकिन फिर कई संरचनात्मक मॉड्यूल के संयोजन का उपयोग करके एक दृष्टिकोण की ओर रुख किया, जिसे तब AFP (नीचे) का उपयोग करके अत्यधिक उपयोग किया गया था। छवि क्रेडिट: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय एलसीसी।
"एक विचार एलिज़ाबेथ [ग्लीस] के दृष्टिकोण के समान है," यागर कहते हैं, "उच्च झुकने वाली ताकतों की भरपाई के लिए पोत की दीवार पर तनाव ब्रेसिज़ लगाने के लिए। हालाँकि, टैंक बनाने के लिए वाइंडिंग प्रक्रिया का उपयोग करने के बजाय, हम एएफपी का उपयोग करते हैं। इसलिए, हमने दबाव पोत का एक अलग खंड बनाने के बारे में सोचा, जिसमें रैक पहले से ही एकीकृत हैं। इस दृष्टिकोण ने मुझे इनमें से कई एकीकृत मॉड्यूल को संयोजित करने और फिर अंतिम एएफपी वाइंडिंग से पहले सब कुछ सील करने के लिए एक एंड कैप लगाने की अनुमति दी।
"हम ऐसी अवधारणा को अंतिम रूप देने की कोशिश कर रहे हैं," उन्होंने आगे कहा, "और सामग्रियों के चयन का परीक्षण भी शुरू कर रहे हैं, जो H2 गैस प्रवेश के लिए आवश्यक प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। इसके लिए, हम मुख्य रूप से थर्मोप्लास्टिक सामग्रियों का उपयोग करते हैं और इस बात पर काम कर रहे हैं कि सामग्री एएफपी मशीन में इस पारगम्य व्यवहार और प्रसंस्करण को कैसे प्रभावित करेगी। यह समझना महत्वपूर्ण है कि क्या उपचार का असर होगा और क्या किसी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता है। हम यह भी जानना चाहते हैं कि क्या अलग-अलग स्टैक दबाव पोत के माध्यम से हाइड्रोजन के प्रवेश को प्रभावित करेंगे।
टैंक पूरी तरह से थर्मोप्लास्टिक से बना होगा और स्ट्रिप्स की आपूर्ति टीजिन कार्बन यूरोप जीएमबीएच (वुपर्टल, जर्मनी) द्वारा की जाएगी। "हम उनके PPS [पॉलीफेनिलीन सल्फाइड], PEEK [पॉलीथर कीटोन] और LM PAEK [कम पिघलने वाली पॉलीएरिल कीटोन] सामग्रियों का उपयोग करेंगे," यागर ने कहा। "तब यह देखने के लिए तुलना की जाती है कि प्रवेश सुरक्षा और बेहतर प्रदर्शन के साथ भागों के उत्पादन के लिए कौन सा सबसे अच्छा है।" उन्हें अगले वर्ष के भीतर परीक्षण, संरचनात्मक और प्रक्रिया मॉडलिंग और पहला प्रदर्शन पूरा करने की उम्मीद है।
जलवायु परिवर्तन, पर्यावरण, ऊर्जा, गतिशीलता, नवाचार और प्रौद्योगिकी के लिए संघीय मंत्रालय और डिजिटल प्रौद्योगिकी और अर्थशास्त्र के लिए संघीय मंत्रालय के COMET कार्यक्रम के भीतर COMET मॉड्यूल "पॉलीमर्स4हाइड्रोजन" (आईडी 21647053) के भीतर अनुसंधान कार्य किया गया था। . लेखक भाग लेने वाले साझेदारों पॉलिमर कॉम्पिटेंस सेंटर लेओबेन जीएमबीएच (पीसीसीएल, ऑस्ट्रिया), मोंटानुनिवर्सिटेट लेबेन (पॉलिमर इंजीनियरिंग और विज्ञान संकाय, पॉलिमर सामग्री रसायन विज्ञान विभाग, सामग्री विज्ञान और पॉलिमर परीक्षण विभाग), टाम्परे विश्वविद्यालय (इंजीनियरिंग संकाय) को धन्यवाद देते हैं। सामग्री)। ) विज्ञान), पीक टेक्नोलॉजी और फौरेशिया ने इस शोध कार्य में योगदान दिया। COMET-Modul को ऑस्ट्रिया सरकार और स्टायरिया राज्य की सरकार द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।
भार वहन करने वाली संरचनाओं के लिए पूर्व-प्रबलित शीटों में निरंतर फाइबर होते हैं - न केवल कांच से, बल्कि कार्बन और अरैमिड से भी।
मिश्रित हिस्से बनाने के कई तरीके हैं। इसलिए, किसी विशेष भाग के लिए विधि का चुनाव सामग्री, भाग के डिज़ाइन और अंतिम उपयोग या अनुप्रयोग पर निर्भर करेगा। यहां एक चयन मार्गदर्शिका है.
शॉकर कंपोजिट्स और आर एंड एम इंटरनेशनल एक पुनर्नवीनीकृत कार्बन फाइबर आपूर्ति श्रृंखला विकसित कर रहे हैं जो शून्य वध, वर्जिन फाइबर की तुलना में कम लागत प्रदान करती है और अंततः संरचनात्मक गुणों में निरंतर फाइबर तक पहुंचने वाली लंबाई प्रदान करेगी।