მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი ავითარებს კონფორმულ კუბურ ტანკებს ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების გამოყენებით წყალბადის შენახვის გაზრდის მიზნით | კომპოზიტების სამყარო

სტანდარტული ბრტყელი პლატფორმის ავზები BEV-ებისა და FCEV-ებისთვის იყენებენ თერმოპლასტიკურ და თერმოსამაგრებელ კომპოზიტებს ჩონჩხის კონსტრუქციით, რაც უზრუნველყოფს 25%-ით მეტ H2-ს. #წყალბადის #ტენდენციები
მას შემდეგ, რაც BMW-სთან თანამშრომლობამ აჩვენა, რომ კუბურ ავზს შეუძლია უზრუნველყოს უფრო მაღალი მოცულობითი ეფექტურობა, ვიდრე რამდენიმე პატარა ცილინდრი, მიუნხენის ტექნიკურმა უნივერსიტეტმა დაიწყო პროექტი, რათა შეემუშავებინა კომპოზიტური სტრუქტურა და მასშტაბური წარმოების პროცესი სერიული წარმოებისთვის. სურათის კრედიტი: TU Dresden (ზედა) მარცხნივ), მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი, ნახშირბადის კომპოზიტების დეპარტამენტი (LCC)
საწვავის უჯრედის ელექტრო მანქანები (FCEV), რომლებიც იკვებება ნულოვანი ემისიის (H2) წყალბადით, უზრუნველყოფს დამატებით საშუალებებს ნულოვანი გარემოსდაცვითი მიზნების მისაღწევად. საწვავის უჯრედის მქონე სამგზავრო მანქანა H2 ძრავით შეიძლება შეივსოს 5-7 წუთში და აქვს 500 კმ დიაპაზონი, მაგრამ ამჟამად უფრო ძვირია წარმოების დაბალი მოცულობის გამო. ხარჯების შემცირების ერთ-ერთი გზაა სტანდარტული პლატფორმის გამოყენება BEV და FCEV მოდელებისთვის. ეს ამჟამად შეუძლებელია, რადგან 4 ტიპის ცილინდრული ავზები, რომლებიც გამოიყენება შეკუმშული H2 გაზის (CGH2) შესანახად 700 ბარზე FCEV-ებში, არ არის შესაფერისი ქვემო ბატარეის განყოფილებებისთვის, რომლებიც საგულდაგულოდ არის შექმნილი ელექტრო მანქანებისთვის. თუმცა, ბალიშებისა და კუბების სახით წნევის ქვეშ მყოფი ჭურჭელი შეიძლება მოთავსდეს ამ ბრტყელ შესაფუთ სივრცეში.
პატენტი US5577630A „კომპოზიტური კონფორმალური წნევის ჭურჭლისთვის“, განაცხადი, რომელიც შეტანილია Thiokol Corp.-ის მიერ 1995 წელს (მარცხნივ) და მართკუთხა წნევის ჭურჭელი, რომელიც დაპატენტებულია BMW-ს მიერ 2009 წელს (მარჯვნივ).
მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტის (TUM, მიუნხენი, გერმანია) ნახშირბადის კომპოზიტების დეპარტამენტი (LCC) ჩართულია ამ კონცეფციის შემუშავების ორ პროექტში. პირველი არის Polymers4Hydrogen (P4H), რომელსაც ხელმძღვანელობს Leoben Polymer Competence Center (PCCL, Leoben, ავსტრია). LCC სამუშაო პაკეტს ხელმძღვანელობს თანამემამულე ელიზაბეტ გლეისი.
მეორე პროექტი არის წყალბადის დემონსტრირებისა და განვითარების გარემო (HyDDen), სადაც LCC-ს ხელმძღვანელობს მკვლევარი კრისტიან იაგერი. ორივე მიზნად ისახავს შექმნას წარმოების პროცესის ფართომასშტაბიანი დემონსტრირება შესაფერისი CGH2 ავზის დასამზადებლად ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების გამოყენებით.
შეზღუდულია მოცულობითი ეფექტურობა, როდესაც მცირე დიამეტრის ცილინდრები დამონტაჟებულია ბატარეის ბრტყელ უჯრედებში (მარცხნივ) და კუბური ტიპის 2 წნევის ჭურჭელში, რომელიც დამზადებულია ფოლადის ლაინერებისგან და ნახშირბადის ბოჭკოვანი/ეპოქსიდური კომპოზიტური გარე გარსისგან (მარჯვნივ). გამოსახულების წყარო: ნახატები 3 და 6 არის რუფისა და ზარემბას და სხვების მიერ „II ტიპის წნევის ყუთის ჭურჭლის ციფრული დიზაინის მიდგომა“-დან.
P4H-მა დაამზადა ექსპერიმენტული კუბური ავზი, რომელიც იყენებს თერმოპლასტიკური ჩარჩოს კომპოზიციური დაჭიმვის თასმებით/სამაგრებით, რომლებიც გახვეულია ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებულ ეპოქსიდში. HyDDen გამოიყენებს მსგავს დიზაინს, მაგრამ გამოიყენებს ბოჭკოების ავტომატურ განლაგებას (AFP) ყველა თერმოპლასტიკური კომპოზიციური ავზის დასამზადებლად.
Thiokol Corp.-ის საპატენტო განაცხადიდან 1995 წელს „კომპოზიტური კონფორმალური წნევის ჭურჭელზე“ დაწყებული გერმანულ პატენტამდე DE19749950C2 1997 წელს, შეკუმშული გაზის ჭურჭელს „შეიძლება ჰქონდეთ რაიმე გეომეტრიული კონფიგურაცია“, მაგრამ განსაკუთრებით ბრტყელი და არარეგულარული ფორმები, რომელიც დაკავშირებულია ღრუსთან. . ელემენტები გამოიყენება ისე, რომ გაუძლოს გაზის გაფართოების ძალას.
2006 წლის ლოურენს ლივერმორის ეროვნული ლაბორატორიის (LLNL) ქაღალდი აღწერს სამ მიდგომას: ძაფის ჭრილობის კონფორმული წნევის ჭურჭელი, მიკროლატის წნევის ჭურჭელი, რომელიც შეიცავს შიდა ორთორმულ გისოსებს (2 სმ ან ნაკლები ზომის უჯრედები), რომელიც გარშემორტყმულია თხელკედლიანი H2 კონტეინერით. და რეპლიკატორის კონტეინერი, რომელიც შედგება შიდა სტრუქტურისგან, რომელიც შედგება წებოვანი მცირე ნაწილებისგან (მაგ., ექვსკუთხა პლასტმასის რგოლებისგან) და თხელი გარე გარსის კანის შემადგენლობით. დუბლიკატი კონტეინერები საუკეთესოდ შეეფერება უფრო დიდ კონტეინერებს, სადაც ტრადიციული მეთოდების გამოყენება შეიძლება რთული იყოს.
ფოლკსვაგენის მიერ 2009 წელს შეტანილი პატენტი DE102009057170A აღწერს მანქანაზე დამაგრებულ წნევის ჭურჭელს, რომელიც უზრუნველყოფს მაღალი წონის ეფექტურობას სივრცის გამოყენების გაუმჯობესებისას. მართკუთხა ტანკები იყენებენ დაძაბულობის კონექტორებს ორ მართკუთხა მოპირდაპირე კედელს შორის, ხოლო კუთხეები მომრგვალებულია.
ზემოაღნიშნული და სხვა ცნებები მოყვანილია გლეისის მიერ Gleiss et al-ის ნაშრომში “Process Development for Cubic Pressure Vessels with Stretch Bars”. ECCM20-ში (2022 წლის 26-30 ივნისი, ლოზანა, შვეიცარია). ამ სტატიაში იგი მოჰყავს მაიკლ როუფისა და სვენ ზარემბას მიერ გამოქვეყნებულ TUM კვლევას, რომელმაც დაადგინა, რომ კუბური წნევის ჭურჭელი დაძაბულობის საყრდენებით, რომლებიც აკავშირებს მართკუთხა მხარეებს, უფრო ეფექტურია, ვიდრე რამდენიმე პატარა ცილინდრი, რომლებიც ჯდება ბრტყელი ბატარეის სივრცეში, რაც უზრუნველყოფს დაახლოებით 25. % მეტი. შენახვის ადგილი.
Gleiss-ის მიხედვით, დიდი რაოდენობით მცირე ტიპის 4 ცილინდრის ბრტყელ კორპუსში დაყენების პრობლემა არის ის, რომ „ცილინდრებს შორის მოცულობა მნიშვნელოვნად მცირდება და სისტემას ასევე აქვს ძალიან დიდი H2 გაზის გამტარი ზედაპირი. საერთო ჯამში, სისტემა უზრუნველყოფს უფრო ნაკლებ ტევადობას, ვიდრე კუბური ქილები. ”
თუმცა, არსებობს სხვა პრობლემები ტანკის კუბურ დიზაინთან დაკავშირებით. „ცხადია, შეკუმშული აირის გამო, თქვენ უნდა დაუპირისპირდეთ მოღუნვის ძალებს ბრტყელ კედლებზე“, - თქვა გლეისმა. „ამისთვის საჭიროა გამაგრებული სტრუქტურა, რომელიც შიგნიდან უკავშირდება ტანკის კედლებს. მაგრამ ამის გაკეთება რთულია კომპოზიტებთან“.
გლეისი და მისი გუნდი ცდილობდნენ გამაგრებული დაძაბულობის ზოლები შეეტანათ წნევის ჭურჭელში ისე, რომ შესაფერისი იქნებოდა ძაფის დახვევის პროცესისთვის. ”ეს მნიშვნელოვანია მაღალი მოცულობის წარმოებისთვის,” განმარტავს ის, ”და ასევე საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ კონტეინერის კედლების გრაგნილი ნიმუში, რათა გავაუმჯობესოთ ბოჭკოების ორიენტაცია ზონაში თითოეული დატვირთვისთვის.”
ოთხი ნაბიჯი P4H პროექტისთვის საცდელი კუბური კომპოზიტური ავზის შესაქმნელად. გამოსახულების კრედიტი: „კუბური წნევის მქონე ჭურჭლის სამაგრებით წარმოების პროცესის შემუშავება“, მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი, პროექტი Polymers4Hydrogen, ECCM20, 2022 წლის ივნისი.
ჯაჭვის მიღწევისთვის გუნდმა შეიმუშავა ახალი კონცეფცია, რომელიც შედგება ოთხი ძირითადი საფეხურისგან, როგორც ზემოთ იყო ნაჩვენები. დაჭიმვის საყრდენები, რომლებიც ნაჩვენებია შავად საფეხურებზე, არის ასაწყობი ჩარჩო სტრუქტურა, რომელიც დამზადებულია MAI Skelett-ის პროექტიდან მიღებული მეთოდების გამოყენებით. ამ პროექტისთვის BMW-მ შეიმუშავა საქარე მინის ჩარჩოს „ჩარჩო“ ოთხი ბოჭკოვანი გამაგრებული პულტრუზიული ღეროების გამოყენებით, რომლებიც შემდეგ ჩამოყალიბდა პლასტმასის ჩარჩოში.
ექსპერიმენტული კუბური ავზის ჩარჩო. ექვსკუთხა ჩონჩხის სექციები 3D დაბეჭდილი TUM-ის მიერ გაუმაგრებელი PLA ძაფის გამოყენებით (ზემოდან), CF/PA6 პულტრუზიის ღეროების ჩასმა დაჭიმვის ბრეკეტების სახით (შუაში) და შემდეგ ძაფის შემოხვევა ბრეკეტების გარშემო (ქვედა). სურათის კრედიტი: მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი LCC.
”იდეა არის ის, რომ თქვენ შეგიძლიათ ააგოთ კუბური ავზის ჩარჩო, როგორც მოდულური სტრუქტურა,” - თქვა გლეისმა. ეს მოდულები შემდეგ მოთავსებულია ჩამოსხმის ხელსაწყოში, დაჭიმვის საყრდენები მოთავსებულია ჩარჩო მოდულებში, შემდეგ კი MAI Skelett-ის მეთოდი გამოიყენება საყრდენების ირგვლივ მათი ჩარჩოს ნაწილებთან ინტეგრირებისთვის. მასობრივი წარმოების მეთოდი, რის შედეგადაც წარმოიქმნება სტრუქტურა, რომელიც შემდეგ გამოიყენება როგორც საყრდენი ან ბირთვი შენახვის ავზის კომპოზიტური გარსის შესაფუთად.
TUM-მა დააპროექტა ავზის ჩარჩო, როგორც კუბური „ბალიშები“, მყარი გვერდებით, მომრგვალებული კუთხეებით და ექვსკუთხა ნიმუშით ზემოდან და ქვედაზე, რომლის მეშვეობითაც შესაძლებელია ბაფთების ჩასმა და დამაგრება. ამ თაროების ხვრელები ასევე 3D დაბეჭდილი იყო. „ჩვენი თავდაპირველი ექსპერიმენტული ავზისთვის, ჩვენ დავბეჭდეთ ექვსკუთხა ჩარჩოს სექციები პოლილაქტური მჟავის [PLA, ბიოლოგიურად დაფუძნებული თერმოპლასტიკური] გამოყენებით, რადგან ეს მარტივი და იაფი იყო“, - თქვა გლეისმა.
ჯგუფმა შეიძინა 68 ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებული პოლიამიდ 6 (PA6) ჯოხი SGL Carbon-ისგან (Meitingen, გერმანია) სამაგრებად გამოსაყენებლად. „კონცეპტის შესამოწმებლად ჩვენ არ გავაკეთეთ ჩამოსხმა“, ამბობს გლეისი, „მაგრამ უბრალოდ ჩავდეთ სპაზერები 3D დაბეჭდილ თაფლის საყრდენში და დავაწებეთ ეპოქსიდური წებოთი. ეს შემდეგ უზრუნველყოფს მანდრილს ტანკის მოსახვევად. იგი აღნიშნავს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ეს ღეროები შედარებით ადვილია დარტყმა, არის რამდენიმე მნიშვნელოვანი პრობლემა, რომელიც მოგვიანებით იქნება აღწერილი.
„პირველ ეტაპზე ჩვენი მიზანი იყო დიზაინის წარმოების უნარის დემონსტრირება და წარმოების კონცეფციაში არსებული პრობლემების იდენტიფიცირება“, - განმარტა გლაისმა. „ასე რომ, დაძაბულობის საყრდენები გამოდის ჩონჩხის სტრუქტურის გარე ზედაპირიდან და ჩვენ ვამაგრებთ ნახშირბადის ბოჭკოებს ამ ბირთვზე სველი ძაფის გრაგნილის გამოყენებით. ამის შემდეგ, მესამე საფეხურზე ვახვევთ თითოეული ჰალსტუხის თავს. თერმოპლასტიკური, ასე რომ, ჩვენ უბრალოდ ვიყენებთ სითბოს იმისათვის, რომ თავი შევცვალოთ ისე, რომ იგი გაბრტყელდება და იკეტება შეფუთვის პირველ ფენაში. შემდეგ კვლავ ვაგრძელებთ სტრუქტურის შეფუთვას ისე, რომ ბრტყელი საყრდენი თავი გეომეტრიულად იყოს ჩასმული ავზში. ლამინატი კედლებზე.
Spacer cap გრაგნილი. TUM იყენებს პლასტმასის თავსახურებს დაჭიმვის ღეროების ბოლოებზე, რათა თავიდან აიცილოს ბოჭკოების ჩახლართულობა ძაფის დახვევისას. სურათის კრედიტი: მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი LCC.
გლეისმა გაიმეორა, რომ ეს პირველი ტანკი იყო კონცეფციის დამადასტურებელი. „3D ბეჭდვისა და წებოს გამოყენება მხოლოდ თავდაპირველი ტესტირებისთვის იყო და წარმოდგენა მოგვცა იმ რამდენიმე პრობლემის შესახებ, რაც შეგვხვდა. მაგალითად, გრაგნილის დროს, ძაფები იჭერდა დაჭიმვის ღეროების ბოლოებს, რამაც გამოიწვია ბოჭკოების გატეხვა, ბოჭკოების დაზიანება და შემცირდა ბოჭკოების რაოდენობა ამის საწინააღმდეგოდ. ჩვენ გამოვიყენეთ რამდენიმე პლასტმასის ქუდი, როგორც წარმოების დამხმარე საშუალებები, რომლებიც დადებული იყო ბოძებზე პირველი გრაგნილის საფეხურამდე. შემდეგ, როდესაც შიდა ლამინატი გაკეთდა, ჩვენ ამოვიღეთ ეს დამცავი ქუდები და შევცვალეთ ბოძების ბოლოები საბოლოო შეფუთვამდე.”
გუნდმა ექსპერიმენტი ჩაატარა რეკონსტრუქციის სხვადასხვა სცენარით. "ისინი, ვინც ირგვლივ იყურებიან, საუკეთესოდ მუშაობენ", - ამბობს გრეისი. „ასევე, პროტოტიპის შექმნის ფაზაში, ჩვენ გამოვიყენეთ შედუღების მოდიფიცირებული ხელსაწყო სითბოს გამოსაყენებლად და შეკვრის ღეროების ბოლოების ფორმის შესაცვლელად. მასობრივი წარმოების კონცეფციაში, თქვენ გექნებათ ერთი უფრო დიდი ხელსაწყო, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად ჩამოაყალიბოს და ჩამოაყალიბოს საყრდენების ყველა ბოლო ლამინატად. . ”
ზოლის თავები გადაფორმებულია. TUM-მა ჩაატარა ექსპერიმენტები სხვადასხვა კონცეფციებით და შეცვალა შედუღება, რათა მოერგოს კომპოზიტური კავშირების ბოლოები ავზის კედლის ლამინატზე დასამაგრებლად. გამოსახულების კრედიტი: „კუბური წნევის მქონე ჭურჭლის სამაგრებით წარმოების პროცესის შემუშავება“, მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი, პროექტი Polymers4Hydrogen, ECCM20, 2022 წლის ივნისი.
ამგვარად, ლამინატი იკუმშება პირველი გრაგნილი საფეხურის შემდეგ, ხდება ბოძების ფორმის შეცვლა, TUM ასრულებს ძაფების მეორე გრაგნილს, შემდეგ კი გარე ავზის კედლის ლამინატი მეორედ იშლება. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ეს არის 5 ტიპის ავზის დიზაინი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას არ აქვს პლასტმასის ლაინერი, როგორც გაზის ბარიერი. იხილეთ დისკუსია შემდეგი ნაბიჯების განყოფილებაში ქვემოთ.
„პირველი დემო ჩვენ დავჭრათ ჯვარედინი მონაკვეთებად და დავაფიქსირეთ დაკავშირებული არეალი“, - თქვა გლეისმა. ”ახლო ხედიდან ჩანს, რომ ჩვენ გვქონდა გარკვეული ხარისხის პრობლემები ლამინატთან დაკავშირებით, როდესაც საყრდენების თავები არ იყო განლაგებული შიდა ლამინატზე.”
ავზის შიდა და გარე კედლების ლამინატს შორის ხარვეზების პრობლემების გადაჭრა. შეცვლილი ჰალსტუხის თავი ქმნის უფსკრული ექსპერიმენტული ავზის პირველ და მეორე მოხვევებს შორის. სურათის კრედიტი: მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი LCC.
ეს საწყისი 450 x 290 x 80 მმ ავზი დასრულდა გასულ ზაფხულს. „მას შემდეგ ჩვენ მივაღწიეთ დიდ პროგრესს, მაგრამ ჯერ კიდევ გვაქვს უფსკრული შიდა და გარე ლამინატს შორის“, - თქვა გლეისმა. ”ასე რომ, ჩვენ შევეცადეთ შეავსოთ ეს ხარვეზები სუფთა, მაღალი სიბლანტის ფისით. ეს რეალურად აუმჯობესებს კავშირს საყრდენებსა და ლამინატს შორის, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მექანიკურ სტრესს. ”
გუნდმა განაგრძო ტანკის დიზაინისა და პროცესის შემუშავება, მათ შორის გადაწყვეტილებები სასურველი გრაგნილი ნიმუშისთვის. „სატესტო ავზის გვერდები ბოლომდე არ იყო დახვეული, რადგან ამ გეომეტრიისთვის რთული იყო გრაგნილი ბილიკის შექმნა“, - განმარტა გლეისმა. „ჩვენი დახვევის საწყისი კუთხე იყო 75°, მაგრამ ვიცოდით, რომ ამ წნევის ჭურჭელში დატვირთვის დასაკმაყოფილებლად საჭირო იყო მრავალი წრე. ჩვენ ჯერ კიდევ ვეძებთ ამ პრობლემის გადაწყვეტას, მაგრამ ეს არ არის ადვილი ბაზარზე არსებული პროგრამული უზრუნველყოფით. ეს შეიძლება გახდეს შემდგომი პროექტი.
„ჩვენ ვაჩვენეთ წარმოების ამ კონცეფციის მიზანშეწონილობა“, ამბობს გლეისი, „მაგრამ ჩვენ გვჭირდება შემდგომი მუშაობა, რათა გავაუმჯობესოთ კავშირი ლამინატს შორის და შევცვალოთ ღეროების ფორმა. ”გარე ტესტირება ტესტირების მანქანაზე. თქვენ ამოიღებთ სპაზერებს ლამინატიდან და ამოწმებთ მექანიკურ დატვირთვას, რომელსაც ეს სახსრები გაუძლებს“.
Polymers4Hydrogen-ის პროექტის ეს ნაწილი დასრულდება 2023 წლის ბოლოს, ამ დროისთვის გლეისი იმედოვნებს მეორე საჩვენებელი ტანკის დასრულებას. საინტერესოა, რომ დღეს დიზაინებში გამოიყენება აკურატულად გამაგრებული თერმოპლასტიკები ჩარჩოში და თერმოსამაგრებელი კომპოზიტები ავზის კედლებში. გამოყენებული იქნება თუ არა ეს ჰიბრიდული მიდგომა საბოლოო საჩვენებელ ავზში? - დიახ, - თქვა გრეისმა. ”ჩვენი პარტნიორები Polymers4Hydrogen-ის პროექტში ავითარებენ ეპოქსიდურ ფისებს და სხვა კომპოზიციურ მატრიცულ მასალებს წყალბადის ბარიერის უკეთესი თვისებებით.” იგი ჩამოთვლის ამ სამუშაოზე მომუშავე ორ პარტნიორს, PCCL და ტამპერეს უნივერსიტეტს (ტამპერე, ფინეთი).
გლაისმა და მისმა გუნდმა ასევე გაცვალეს ინფორმაცია და განიხილეს იდეები იეგერთან HyDDen-ის მეორე პროექტის შესახებ LCC კონფორმალური კომპოზიტური ტანკიდან.
„ჩვენ ვაწარმოებთ კონფორმულ კომპოზიტურ წნევის ჭურჭელს კვლევის დრონებისთვის“, - ამბობს იეგერი. „ეს არის თანამშრომლობა TUM-ის აერონავტიკისა და გეოდეზიის დეპარტამენტის ორ განყოფილებას შორის - LCC და ვერტმფრენის ტექნოლოგიის დეპარტამენტს (HT). პროექტი 2024 წლის ბოლოს დასრულდება და ამჟამად ვასრულებთ წნევის ჭურჭელს. დიზაინი, რომელიც უფრო მეტად აეროკოსმოსური და საავტომობილო მიდგომაა. ამ საწყისი კონცეფციის ეტაპის შემდეგ, შემდეგი ნაბიჯი არის დეტალური სტრუქტურული მოდელირების შესრულება და კედლის სტრუქტურის ბარიერის შესრულების პროგნოზირება.
”მთელი იდეა არის საძიებო თვითმფრინავის შემუშავება ჰიბრიდული საწვავის უჯრედებითა და ბატარეის მამოძრავებელი სისტემით,” - განაგრძო მან. ის გამოიყენებს ბატარეას მაღალი სიმძლავრის დატვირთვის დროს (ანუ აფრენა და დაშვება) და შემდეგ გადაერთვება საწვავის უჯრედზე მსუბუქი დატვირთვის კრუიზის დროს. „HT-ის გუნდს უკვე ჰყავდა კვლევითი დრონი და გადააკეთეს ელექტროგადამცემი ბატარეების და საწვავის უჯრედების გამოსაყენებლად“, - თქვა იეგერმა. ”მათ ასევე შეიძინეს CGH2 ტანკი ამ ტრანსმისიის შესამოწმებლად.”
„ჩემს გუნდს დაევალა შეექმნა წნევის სატანკო პროტოტიპი, რომელიც მოერგებოდა, მაგრამ არა შეფუთვის პრობლემების გამო, რასაც ცილინდრული ავზი შექმნიდა“, განმარტავს ის. „უფრო ბრტყელი ავზი არ იძლევა ქარის წინააღმდეგობას. ასე რომ თქვენ მიიღებთ უკეთესი ფრენის შესრულებას. ” ტანკის ზომები დაახლ. 830 x 350 x 173 მმ.
სრულად თერმოპლასტიკური AFP-ის შესაბამისი ავზი. HyDDen პროექტისთვის, LCC-ის გუნდმა TUM-ში თავდაპირველად გამოიკვლია Glace-ის მიერ გამოყენებული მიდგომის მსგავსი (ზემოთ), მაგრამ შემდეგ გადავიდა მიდგომაზე რამდენიმე სტრუქტურული მოდულის კომბინაციით, რომლებიც შემდეგ ზედმეტად იქნა გამოყენებული AFP-ის გამოყენებით (ქვემოთ). სურათის კრედიტი: მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი LCC.
„ერთი იდეა ელიზაბეტ [გლეისის] მიდგომის მსგავსია, — ამბობს იაგერი, — ჭურჭლის კედელზე დაჭიმვის ბრეკეტების დაყენება მაღალი მოხრის ძალების კომპენსაციის მიზნით. თუმცა, ტანკის დასამზადებლად გრაგნილი პროცესის გამოყენების ნაცვლად, ჩვენ ვიყენებთ AFP-ს. ამიტომ, ჩვენ ვიფიქრეთ წნევის ჭურჭლის ცალკე განყოფილების შექმნაზე, რომელშიც უკვე ჩაშენებულია თაროები. ამ მიდგომამ მომცა საშუალება შემეერთებინა რამდენიმე ამ ინტეგრირებული მოდული და შემდეგ დამეყენებინა ბოლო ქუდი, რათა ყველაფერი დალუქოს AFP-ის საბოლოო დახვევამდე.
”ჩვენ ვცდილობთ დავასრულოთ ასეთი კონცეფცია,” - განაგრძო მან, ”და ასევე დავიწყეთ მასალების შერჩევის ტესტირება, რაც ძალიან მნიშვნელოვანია H2 გაზის შეღწევის საჭირო წინააღმდეგობის უზრუნველსაყოფად. ამისათვის ჩვენ ძირითადად ვიყენებთ თერმოპლასტიკური მასალებს და ვმუშაობთ სხვადასხვა საკითხზე, თუ როგორ იმოქმედებს მასალა ამ შეღწევადობის ქცევაზე და დამუშავებაზე AFP მანქანაში. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, ექნება თუ არა მკურნალობას ეფექტი და საჭიროა თუ არა რაიმე შემდგომი დამუშავება. ჩვენ ასევე გვინდა ვიცოდეთ, გავლენას მოახდენს თუ არა სხვადასხვა დასტა წყალბადის შეღწევადობაზე წნევის ჭურჭლის მეშვეობით.
ავზი მთლიანად დამზადდება თერმოპლასტიკისგან და ზოლებს მიაწვდის Teijin Carbon Europe GmbH (ვუპერტალი, გერმანია). ”ჩვენ გამოვიყენებთ მათ PPS [პოლიფენილენ სულფიდს], PEEK [პოლიეთერ კეტონს] და LM PAEK [დაბალ დნობის პოლიარილის კეტონს] მასალებს,” - თქვა იაგერმა. ”შემდეგ შედარება ხდება იმის დასადგენად, თუ რომელია საუკეთესო შეღწევადობის დაცვისთვის და უკეთესი შესრულებით ნაწილების წარმოებისთვის.” ის იმედოვნებს, რომ მომავალ წელს დაასრულებს ტესტირებას, სტრუქტურულ და პროცესის მოდელირებას და პირველ დემონსტრაციებს.
კვლევითი სამუშაო ჩატარდა COMET მოდულის „Polymers4Hydrogen“ (ID 21647053) ფარგლებში კლიმატის ცვლილების, გარემოს დაცვის, ენერგეტიკის, მობილურობის, ინოვაციებისა და ტექნოლოგიების ფედერალური სამინისტროსა და ციფრული ტექნოლოგიებისა და ეკონომიკის ფედერალური სამინისტროს COMET პროგრამის ფარგლებში. . ავტორები მადლობას უხდიან მონაწილე პარტნიორებს Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL, ავსტრია), Montanuniversitaet Leoben (პოლიმერული ინჟინერიისა და მეცნიერების ფაკულტეტი, პოლიმერული მასალების ქიმიის დეპარტამენტი, მასალების მეცნიერების დეპარტამენტი და პოლიმერული ტესტირება), ტამპერეს უნივერსიტეტი (საინჟინრო ფაკულტეტი). მასალები). ) Science), Peak Technology და Faurecia წვლილი შეიტანეს ამ კვლევით მუშაობაში. COMET-Modul-ს აფინანსებს ავსტრიის მთავრობა და შტირიას შტატის მთავრობა.
მზიდი სტრუქტურების წინასწარ გამაგრებული ფურცლები შეიცავს უწყვეტ ბოჭკოებს - არა მხოლოდ მინის, არამედ ნახშირბადისა და არამიდისგან.
კომპოზიციური ნაწილების დამზადების მრავალი გზა არსებობს. ამიტომ, კონკრეტული ნაწილისთვის მეთოდის არჩევანი დამოკიდებული იქნება მასალაზე, ნაწილის დიზაინზე და საბოლოო გამოყენებაზე ან გამოყენებაზე. აქ არის შერჩევის სახელმძღვანელო.
Shocker Composites და R&M International ავითარებენ რეციკლირებული ნახშირბადის ბოჭკოების მიწოდების ჯაჭვს, რომელიც უზრუნველყოფს ნულოვანი ხოცვას, უფრო დაბალ ფასს, ვიდრე ხელუხლებელი ბოჭკო და საბოლოოდ შესთავაზებს სიგრძეს, რომელიც უახლოვდება უწყვეტ ბოჭკოს სტრუქტურულ თვისებებში.