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

BEVs और FCEVs के लिए मानक फ्लैट-प्लेटफ़ॉर्म टैंक, थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेट कंपोजिट का उपयोग करते हैं, जिनकी संरचना 25% अधिक H2 भंडारण प्रदान करती है। #हाइड्रोजन #रुझान
बीएमडब्ल्यू के साथ सहयोग के बाद, यह पता चला कि एक क्यूबिक टैंक कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में अधिक आयतन दक्षता प्रदान कर सकता है, म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय ने एक समग्र संरचना और क्रमिक उत्पादन के लिए एक मापनीय विनिर्माण प्रक्रिया विकसित करने हेतु एक परियोजना शुरू की। छवि स्रोत: टीयू ड्रेसडेन (ऊपर बाएँ), म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय, कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी)
शून्य-उत्सर्जन (H2) हाइड्रोजन से चलने वाले ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहन (FCEV) शून्य पर्यावरणीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के अतिरिक्त साधन प्रदान करते हैं। H2 इंजन वाली एक ईंधन सेल यात्री कार 5-7 मिनट में ईंधन भर 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 BEV और FCEV मॉडलों के लिए एक मानक प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करना है। यह वर्तमान में संभव नहीं है क्योंकि FCEV में 700 बार पर संपीड़ित H2 गैस (CGH2) को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किए जाने वाले टाइप 4 बेलनाकार टैंक, अंडरबॉडी बैटरी कम्पार्टमेंट के लिए उपयुक्त नहीं हैं, जिन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि, तकियों और क्यूब्स के आकार के दबाव वाले बर्तन इस सपाट पैकेजिंग स्थान में फिट हो सकते हैं।
"कम्पोजिट कन्फोर्मल प्रेशर वेसल" के लिए पेटेंट यूएस5577630ए, 1995 में थियोकोल कॉर्प द्वारा दायर आवेदन (बाएं) और 2009 में बीएमडब्ल्यू द्वारा पेटेंट किया गया आयताकार प्रेशर वेसल (दाएं)।
म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय (टीयूएम, म्यूनिख, जर्मनी) का कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी) इस अवधारणा को विकसित करने के लिए दो परियोजनाओं में शामिल है। पहली परियोजना पॉलिमर्स4हाइड्रोजन (पी4एच) है, जिसका नेतृत्व लियोबेन पॉलिमर कॉम्पिटेंस सेंटर (पीसीसीएल, लियोबेन, ऑस्ट्रिया) कर रहा है। एलसीसी कार्य पैकेज का नेतृत्व फेलो एलिजाबेथ ग्लेस कर रही हैं।
दूसरी परियोजना हाइड्रोजन प्रदर्शन और विकास पर्यावरण (HyDDen) है, जिसका नेतृत्व LCC के शोधकर्ता क्रिश्चियन जैगर कर रहे हैं। दोनों का उद्देश्य कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करके एक उपयुक्त CGH2 टैंक बनाने की निर्माण प्रक्रिया का बड़े पैमाने पर प्रदर्शन करना है।
जब छोटे व्यास वाले सिलेंडरों को फ्लैट बैटरी सेल (बाएँ) और स्टील लाइनर और कार्बन फाइबर/एपॉक्सी मिश्रित बाहरी आवरण (दाएँ) से बने क्यूबिक टाइप 2 प्रेशर वेसल में स्थापित किया जाता है, तो वॉल्यूमेट्रिक दक्षता सीमित होती है। छवि स्रोत: चित्र 3 और 6 रुफ और ज़रेम्बा एट अल द्वारा लिखित "आंतरिक तनाव टाँगों वाले टाइप II प्रेशर बॉक्स वेसल के लिए संख्यात्मक डिज़ाइन दृष्टिकोण" से लिए गए हैं।
P4H ने एक प्रायोगिक क्यूब टैंक तैयार किया है जिसमें कार्बन फाइबर प्रबलित एपॉक्सी में लिपटे मिश्रित तनाव पट्टियों/स्ट्रट्स वाले थर्मोप्लास्टिक फ्रेम का उपयोग किया गया है। HyDDen भी इसी तरह के डिज़ाइन का उपयोग करेगा, लेकिन सभी थर्मोप्लास्टिक मिश्रित टैंकों के निर्माण के लिए स्वचालित फाइबर लेआउट (AFP) का उपयोग करेगा।
1995 में थियोकोल कॉर्प द्वारा "कम्पोजिट कन्फोर्मल प्रेशर वेसल" के लिए पेटेंट आवेदन से लेकर 1997 में जर्मन पेटेंट DE19749950C2 तक, संपीड़ित गैस वाहिकाओं में "कोई भी ज्यामितीय विन्यास हो सकता है", लेकिन विशेष रूप से सपाट और अनियमित आकार, शेल समर्थन से जुड़ी गुहा में। तत्वों का उपयोग किया जाता है ताकि वे गैस के विस्तार के बल का सामना कर सकें।
लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला (एलएलएनएल) के 2006 के एक शोधपत्र में तीन तरीकों का वर्णन किया गया है: एक तंतु-वाउंड कन्फ़ॉर्मल प्रेशर वेसल, एक माइक्रोलैटिस प्रेशर वेसल जिसमें एक आंतरिक ऑर्थोरोम्बिक जाली संरचना (2 सेमी या उससे कम आकार की छोटी कोशिकाएँ) होती है, जो एक पतली दीवार वाले H2 कंटेनर से घिरी होती है, और एक रेप्लिकेटर कंटेनर, जिसमें चिपके हुए छोटे-छोटे हिस्से (जैसे, षट्कोणीय प्लास्टिक के छल्ले) और पतली बाहरी आवरण वाली संरचना वाली एक आंतरिक संरचना होती है। डुप्लिकेट कंटेनर बड़े कंटेनरों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं जहाँ पारंपरिक तरीकों को लागू करना मुश्किल हो सकता है।
वोक्सवैगन द्वारा 2009 में दायर पेटेंट DE102009057170A, एक वाहन-माउंटेड प्रेशर वेसल का वर्णन करता है जो उच्च भार दक्षता प्रदान करते हुए स्थान का बेहतर उपयोग सुनिश्चित करेगा। आयताकार टैंक दो आयताकार विपरीत दीवारों के बीच तनाव कनेक्टर का उपयोग करते हैं, और उनके कोने गोल होते हैं।
उपरोक्त और अन्य अवधारणाओं का उल्लेख ग्लीस ने ECCM20 (26-30 जून, 2022, लॉज़ेन, स्विट्ज़रलैंड) में ग्लीस एट अल द्वारा प्रकाशित शोधपत्र "स्ट्रेच बार्स वाले क्यूबिक प्रेशर वेसल्स के लिए प्रक्रिया विकास" में किया है। इस लेख में, वह माइकल रूफ और स्वेन ज़रेम्बा द्वारा प्रकाशित एक TUM अध्ययन का हवाला देती हैं, जिसमें पाया गया कि आयताकार भुजाओं को जोड़ने वाले टेंशन स्ट्रट्स वाला एक क्यूबिक प्रेशर वेसल्स, एक सपाट बैटरी के स्थान में फिट होने वाले कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में अधिक कुशल होता है, जिससे लगभग 25% अधिक भंडारण स्थान मिलता है।
ग्लीस के अनुसार, एक सपाट डिब्बे में बड़ी संख्या में छोटे टाइप 4 सिलेंडर लगाने में समस्या यह है कि "सिलेंडरों के बीच का आयतन बहुत कम हो जाता है और सिस्टम में H2 गैस की पारगम्यता भी बहुत बड़ी हो जाती है। कुल मिलाकर, यह सिस्टम क्यूबिक जार की तुलना में कम भंडारण क्षमता प्रदान करता है।"
हालाँकि, टैंक के घनाकार डिज़ाइन में कुछ और भी समस्याएँ हैं। ग्लीस ने कहा, "ज़ाहिर है, संपीड़ित गैस की वजह से, आपको सपाट दीवारों पर लगने वाले झुकने वाले बलों का प्रतिरोध करना होगा।" "इसके लिए, आपको एक मज़बूत संरचना की ज़रूरत होगी जो टैंक की दीवारों से आंतरिक रूप से जुड़ी हो। लेकिन कंपोजिट के साथ ऐसा करना मुश्किल है।"
ग्लेस और उनकी टीम ने दबाव पात्र में सुदृढ़ीकरण तनाव पट्टियों को इस तरह से शामिल करने का प्रयास किया जो फिलामेंट वाइंडिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त हो। वह बताती हैं, "यह उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, और इससे हमें क्षेत्र में प्रत्येक भार के लिए फाइबर अभिविन्यास को अनुकूलित करने हेतु कंटेनर की दीवारों के वाइंडिंग पैटर्न को डिज़ाइन करने में भी मदद मिलती है।"
P4H परियोजना के लिए एक परीक्षण क्यूबिक कम्पोजिट टैंक बनाने के चार चरण। चित्र स्रोत: "ब्रेस युक्त क्यूबिक दाब वाहिकाओं के लिए उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर्स4हाइड्रोजन परियोजना, ECCM20, जून 2022।
ऑन-चेन प्राप्त करने के लिए, टीम ने चार मुख्य चरणों वाली एक नई अवधारणा विकसित की है, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। चरणों पर काले रंग में दिखाए गए टेंशन स्ट्रट्स, MAI स्केलेट परियोजना से ली गई विधियों का उपयोग करके निर्मित एक पूर्वनिर्मित फ्रेम संरचना हैं। इस परियोजना के लिए, BMW ने चार फाइबर-प्रबलित पुल्ट्रूज़न रॉड्स का उपयोग करके एक विंडशील्ड फ्रेम "फ्रेमवर्क" विकसित किया, जिन्हें फिर एक प्लास्टिक फ्रेम में ढाला गया।
एक प्रायोगिक घन टैंक का ढाँचा। TUM द्वारा अप्रबलित PLA तंतु (ऊपर) का उपयोग करके 3D मुद्रित षट्कोणीय कंकाल खंड, तनाव ब्रेसिज़ (मध्य) के रूप में CF/PA6 पुल्ट्रूज़न छड़ें डालकर और फिर ब्रेसिज़ (नीचे) के चारों ओर तंतु को लपेटकर। छवि श्रेय: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय LCC।
"विचार यह है कि आप एक क्यूबिक टैंक के फ्रेम को एक मॉड्यूलर संरचना के रूप में बना सकते हैं," ग्लेस ने कहा। "फिर इन मॉड्यूल्स को एक मोल्डिंग टूल में रखा जाता है, टेंशन स्ट्रट्स को फ्रेम मॉड्यूल्स में रखा जाता है, और फिर स्ट्रट्स के चारों ओर MAI स्केलेट की विधि का उपयोग करके उन्हें फ्रेम के हिस्सों के साथ एकीकृत किया जाता है।" बड़े पैमाने पर उत्पादन विधि के परिणामस्वरूप एक संरचना बनती है जिसका उपयोग स्टोरेज टैंक के समग्र आवरण को लपेटने के लिए एक खराद या कोर के रूप में किया जाता है।
टीयूएम ने टैंक के फ्रेम को एक घनाकार "कुशन" के रूप में डिज़ाइन किया है जिसके किनारे ठोस, कोने गोल और ऊपर-नीचे षट्कोणीय पैटर्न वाले हैं जिनमें टाई डाली और जोड़ी जा सकती हैं। इन रैक के लिए छेद भी 3डी प्रिंटेड थे। ग्लेस ने कहा, "हमारे शुरुआती प्रायोगिक टैंक के लिए, हमने पॉलीलैक्टिक एसिड [पीएलए, एक जैव-आधारित थर्मोप्लास्टिक] का उपयोग करके षट्कोणीय फ्रेम सेक्शन को 3डी प्रिंट किया क्योंकि यह आसान और सस्ता था।"
टीम ने एसजीएल कार्बन (मीटिंगेन, जर्मनी) से 68 पुल्ट्रूडेड कार्बन फाइबर रीइन्फोर्स्ड पॉलियामाइड 6 (PA6) रॉड्स खरीदीं, जिनका इस्तेमाल टाई के तौर पर किया जा सके। ग्लीस कहती हैं, "इस अवधारणा को परखने के लिए, हमने कोई मोल्डिंग नहीं की, बल्कि बस स्पेसर्स को एक 3D प्रिंटेड हनीकॉम्ब कोर फ्रेम में डाला और उन्हें एपॉक्सी ग्लू से चिपका दिया। इससे टैंक को लपेटने के लिए एक मैंड्रेल तैयार हो जाता है।" वह बताती हैं कि हालाँकि इन रॉड्स को लपेटना अपेक्षाकृत आसान है, फिर भी इनमें कुछ गंभीर समस्याएँ हैं जिनका वर्णन बाद में किया जाएगा।
"पहले चरण में, हमारा लक्ष्य डिज़ाइन की विनिर्माण क्षमता का प्रदर्शन करना और उत्पादन अवधारणा में समस्याओं की पहचान करना था," ग्लीस ने समझाया। "इसलिए तनाव स्ट्रट्स कंकाल संरचना की बाहरी सतह से बाहर निकलते हैं, 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 फिर से आकार देने के लिए बस गर्मी का उपयोग करते हैं ताकि यह सपाट 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 संलग्न हो। दीवारों पर टुकड़े टुकड़े।
वाइंडिंग के लिए स्पेसर कैप। TUM, फिलामेंट वाइंडिंग के दौरान रेशों को उलझने से बचाने के लिए टेंशन रॉड्स के सिरों पर प्लास्टिक कैप का इस्तेमाल करता है। चित्र स्रोत: टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ़ म्यूनिख LCC.
ग्लेस ने दोहराया कि यह पहला टैंक अवधारणा का प्रमाण था। "3D प्रिंटिंग और गोंद का उपयोग केवल प्रारंभिक परीक्षण के लिए किया गया था और इससे हमें कुछ समस्याओं का अंदाज़ा हुआ। उदाहरण के लिए, घुमाव के दौरान, तंतु तनाव छड़ों के सिरों में फँस जाते थे, जिससे रेशे टूट जाते थे, रेशे क्षतिग्रस्त हो जाते थे, और इससे निपटने के लिए रेशे की मात्रा कम हो जाती थी। हमने निर्माण सहायक सामग्री के रूप में कुछ प्लास्टिक कैप का इस्तेमाल किया, जिन्हें घुमाव के पहले चरण से पहले खंभों पर लगाया गया था। फिर, जब आंतरिक लेमिनेट बन गए, तो हमने इन सुरक्षात्मक कैप को हटा दिया और अंतिम रैपिंग से पहले खंभों के सिरों को नया आकार दिया।"
टीम ने विभिन्न पुनर्निर्माण परिदृश्यों पर प्रयोग किए। ग्रेस कहती हैं, "जो लोग चारों ओर देखते हैं, वे सबसे अच्छा काम करते हैं।" "इसके अलावा, प्रोटोटाइपिंग चरण के दौरान, हमने टाई रॉड के सिरों को गर्म करने और उनका आकार बदलने के लिए एक संशोधित वेल्डिंग उपकरण का इस्तेमाल किया। बड़े पैमाने पर उत्पादन की अवधारणा में, आपके पास एक बड़ा उपकरण होगा जो स्ट्रट्स के सभी सिरों को एक ही समय में एक आंतरिक फिनिश लैमिनेट में आकार दे सकता है।"
ड्रॉबार हेड्स का आकार बदला गया। TUM ने विभिन्न अवधारणाओं के साथ प्रयोग किया और टैंक वॉल लैमिनेट से जोड़ने के लिए कंपोजिट टाई के सिरों को संरेखित करने हेतु वेल्ड्स को संशोधित किया। चित्र स्रोत: "ब्रेस युक्त क्यूबिक प्रेशर वेसल्स के लिए एक उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर्स4हाइड्रोजन परियोजना, ECCM20, जून 2022।
इस प्रकार, पहले वाइंडिंग चरण के बाद लैमिनेट ठीक हो जाता है, पोस्ट्स को नया आकार दिया जाता है, TUM फिलामेंट्स की दूसरी वाइंडिंग पूरी करता है, और फिर बाहरी टैंक की दीवार के लैमिनेट को दूसरी बार ठीक किया जाता है। कृपया ध्यान दें कि यह टाइप 5 टैंक डिज़ाइन है, जिसका अर्थ है कि इसमें गैस अवरोधक के रूप में प्लास्टिक लाइनर नहीं है। नीचे दिए गए अगले चरण अनुभाग में चर्चा देखें।
"हमने पहले डेमो को क्रॉस सेक्शन में काटा और जुड़े हुए क्षेत्र का मानचित्रण किया," ग्लेस ने कहा। "करीब से देखने पर पता चलता है कि लैमिनेट में कुछ गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ थीं, स्ट्रट हेड्स आंतरिक लैमिनेट पर सपाट नहीं बैठ रहे थे।"
टैंक की भीतरी और बाहरी दीवारों के लैमिनेट के बीच अंतराल की समस्या का समाधान। संशोधित टाई रॉड हेड, प्रायोगिक टैंक के पहले और दूसरे मोड़ के बीच अंतराल बनाता है। चित्र स्रोत: टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ़ म्यूनिख LCC।
यह प्रारंभिक 450 x 290 x 80 मिमी टैंक पिछली गर्मियों में पूरा हुआ था। "तब से हमने काफी प्रगति की है, लेकिन आंतरिक और बाहरी लैमिनेट के बीच अभी भी एक गैप है," ग्लेस ने कहा। "इसलिए हमने उन गैपों को एक साफ़, उच्च-चिपचिपापन वाले रेज़िन से भरने की कोशिश की। इससे स्टड और लैमिनेट के बीच का कनेक्शन बेहतर होता है, जिससे यांत्रिक तनाव काफ़ी कम हो जाता है।"
टीम ने टैंक के डिज़ाइन और प्रक्रिया को विकसित करना जारी रखा, जिसमें वांछित वाइंडिंग पैटर्न के समाधान भी शामिल थे। "परीक्षण टैंक के किनारे पूरी तरह से घुमावदार नहीं थे क्योंकि इस ज्यामिति के लिए वाइंडिंग पथ बनाना मुश्किल था," ग्लेस ने बताया। "हमारा प्रारंभिक वाइंडिंग कोण 75° था, लेकिन हम जानते थे कि इस दबाव पोत में भार को पूरा करने के लिए कई सर्किटों की आवश्यकता होगी। हम अभी भी इस समस्या का समाधान ढूंढ रहे हैं, लेकिन वर्तमान में बाजार 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 लैमिनेट के बीच संबंध सुधारने और टाई रॉड्स को नया आकार देने के लिए और काम करने की ज़रूरत है। एक परीक्षण मशीन पर बाहरी परीक्षण। आप लैमिनेट से स्पेसर्स को बाहर निकालते हैं और उन जोड़ों पर पड़ने वाले यांत्रिक भार का परीक्षण करते हैं।"
पॉलिमर्स4हाइड्रोजन परियोजना का यह भाग 2023 के अंत तक पूरा हो जाएगा, और ग्लीस को उम्मीद है कि तब तक वे दूसरा प्रदर्शन टैंक भी पूरा कर लेंगे। दिलचस्प बात यह है कि आजकल के डिज़ाइनों में फ्रेम में शुद्ध प्रबलित थर्मोप्लास्टिक और टैंक की दीवारों में थर्मोसेट कंपोजिट का इस्तेमाल किया जाता है। क्या इस मिश्रित दृष्टिकोण का इस्तेमाल अंतिम प्रदर्शन टैंक में किया जाएगा? "हाँ," ग्रेस ने कहा। "पॉलिमर्स4हाइड्रोजन परियोजना में हमारे सहयोगी बेहतर हाइड्रोजन अवरोधक गुणों वाले एपॉक्सी रेजिन और अन्य मिश्रित मैट्रिक्स सामग्री विकसित कर रहे हैं।" उन्होंने इस काम पर काम कर रहे दो सहयोगियों, पीसीसीएल और टैम्पियर विश्वविद्यालय (टैम्पियर, फ़िनलैंड) का ज़िक्र किया।
ग्लीस और उनकी टीम ने एलसीसी कन्फोर्मल कम्पोजिट टैंक से दूसरी हाइडडेन परियोजना पर भी जैगर के साथ जानकारी का आदान-प्रदान किया और विचारों पर चर्चा की।
जैगर कहते हैं, "हम अनुसंधान ड्रोन के लिए एक अनुरूप मिश्रित दाब पोत का निर्माण करेंगे।" "यह TUM-LCC के एयरोस्पेस और जियोडेटिक विभाग और हेलीकॉप्टर प्रौद्योगिकी विभाग (HT) के बीच एक सहयोग है। यह परियोजना 2024 के अंत तक पूरी हो जाएगी और हम वर्तमान में दाब पोत को पूरा कर रहे हैं। यह एक ऐसा डिज़ाइन है जो एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव दृष्टिकोण से अधिक जुड़ा हुआ है। इस प्रारंभिक अवधारणा चरण के बाद, अगला चरण विस्तृत संरचनात्मक मॉडलिंग करना और दीवार संरचना के अवरोध प्रदर्शन की भविष्यवाणी करना है।"
उन्होंने आगे कहा, "पूरा विचार एक हाइब्रिड ईंधन सेल और बैटरी प्रणोदन प्रणाली वाला एक अन्वेषणात्मक ड्रोन विकसित करना है।" यह उच्च शक्ति भार (यानी उड़ान भरने और उतरने) के दौरान बैटरी का उपयोग करेगा और फिर हल्के भार वाली क्रूज़िंग के दौरान ईंधन सेल पर स्विच करेगा। येगर 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 डिज़ाइन किया था।" उन्होंने आगे कहा, "उन्होंने इस ट्रांसमिशन का परीक्षण करने के लिए एक सीजीएच2 टैंक भी खरीदा।"
"मेरी टीम को एक प्रेशर टैंक का प्रोटोटाइप बनाने का काम सौंपा गया था जो फिट तो हो, लेकिन बेलनाकार टैंक की पैकेजिंग संबंधी समस्याओं के कारण नहीं," वे बताते हैं। "एक सपाट टैंक उतना हवा का प्रतिरोध नहीं करता। इसलिए आपको बेहतर उड़ान प्रदर्शन मिलता है।" टैंक का आकार लगभग 830 x 350 x 173 मिमी है।
पूरी तरह से थर्मोप्लास्टिक एएफपी अनुपालक टैंक। हाइडडेन परियोजना के लिए, टीयूएम की एलसीसी टीम ने शुरुआत में ग्लेस (ऊपर) द्वारा इस्तेमाल किए गए तरीके के समान ही तरीका अपनाया, लेकिन फिर कई संरचनात्मक मॉड्यूल के संयोजन वाले तरीके पर आगे बढ़े, जिनका बाद में एएफपी (नीचे) का उपयोग करके अत्यधिक उपयोग किया गया। छवि श्रेय: म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय एलसीसी।
"एक विचार एलिज़ाबेथ [ग्लीस] के दृष्टिकोण जैसा ही है," यागर कहते हैं, "उच्च झुकने वाले बलों की भरपाई के लिए बर्तन की दीवार पर तनाव ब्रेसिज़ लगाना। हालाँकि, टैंक बनाने के लिए वाइंडिंग प्रक्रिया का उपयोग करने के बजाय, हम एएफपी का उपयोग करते हैं। इसलिए, हमने दबाव बर्तन का एक अलग खंड बनाने के बारे में सोचा, जिसमें रैक पहले से ही एकीकृत हों। इस दृष्टिकोण ने मुझे इन एकीकृत मॉड्यूलों में से कई को संयोजित करने और फिर अंतिम एएफपी वाइंडिंग से पहले सब कुछ सील करने के लिए एक एंड कैप लगाने की अनुमति दी।"
उन्होंने आगे कहा, "हम इस तरह की अवधारणा को अंतिम रूप देने की कोशिश कर रहे हैं, और साथ ही सामग्रियों के चयन का परीक्षण भी शुरू कर रहे हैं, जो हाइड्रोजन गैस के प्रवेश के लिए आवश्यक प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए बेहद ज़रूरी है। इसके लिए, हम मुख्य रूप से थर्मोप्लास्टिक सामग्रियों का उपयोग करते हैं और विभिन्न तरीकों पर काम कर रहे हैं कि ये सामग्रियाँ एएफपी मशीन में इस पारगमन व्यवहार और प्रसंस्करण को कैसे प्रभावित करेंगी। यह समझना ज़रूरी है कि क्या उपचार का कोई प्रभाव पड़ेगा और क्या किसी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता है। हम यह भी जानना चाहते हैं कि क्या अलग-अलग स्टैक दबाव वाहिका के माध्यम से हाइड्रोजन पारगमन को प्रभावित करेंगे।"
टैंक पूरी तरह से थर्मोप्लास्टिक से बना होगा और स्ट्रिप्स की आपूर्ति टेजिन कार्बन यूरोप GmbH (वुपर्टल, जर्मनी) द्वारा की जाएगी। येगर ने कहा, "हम उनके PPS [पॉलीफेनिलीन सल्फाइड], PEEK [पॉलीइथर कीटोन] और LM PAEK [कम पिघलने वाला पॉलीएरिल कीटोन] पदार्थों का उपयोग करेंगे।" उन्होंने आगे कहा, "इसके बाद तुलना करके यह देखा जाएगा कि कौन सा पदार्थ प्रवेश सुरक्षा और बेहतर प्रदर्शन वाले पुर्जों के उत्पादन के लिए सबसे उपयुक्त है।" उन्हें उम्मीद है कि वे अगले वर्ष के भीतर परीक्षण, संरचनात्मक और प्रक्रिया मॉडलिंग और पहला प्रदर्शन पूरा कर लेंगे।
यह शोध कार्य संघीय जलवायु परिवर्तन, पर्यावरण, ऊर्जा, गतिशीलता, नवाचार और प्रौद्योगिकी मंत्रालय और संघीय डिजिटल प्रौद्योगिकी और अर्थशास्त्र मंत्रालय के COMET कार्यक्रम के अंतर्गत COMET मॉड्यूल "पॉलिमर्स4हाइड्रोजन" (ID 21647053) के अंतर्गत किया गया था। लेखक भाग लेने वाले भागीदारों पॉलिमर कॉम्पिटेंस सेंटर लियोबेन जीएमबीएच (पीसीसीएल, ऑस्ट्रिया), मोंटानुनिवर्सिटेट लियोबेन (पॉलिमर इंजीनियरिंग और विज्ञान संकाय, पॉलिमर सामग्री के रसायन विज्ञान विभाग, सामग्री विज्ञान और पॉलिमर परीक्षण विभाग), टाम्परे विश्वविद्यालय (इंजीनियरिंग सामग्री संकाय) को धन्यवाद देते हैं। ) 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 सतत फाइबर होते हैं - न केवल कांच से, बल्कि कार्बन और अरामिड से भी।
मिश्रित पुर्जे बनाने के कई तरीके हैं। इसलिए, किसी खास पुर्जे के लिए विधि का चुनाव सामग्री, पुर्जे के डिज़ाइन और अंतिम उपयोग या अनुप्रयोग पर निर्भर करेगा। यहाँ एक चयन मार्गदर्शिका दी गई है।
शॉकर कम्पोजिट्स 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 सतत फाइबर के करीब पहुंचने वाली लंबाई प्रदान करेगी।