ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich ພັດທະນາຖັງ cubic conformal ການນໍາໃຊ້ອົງປະກອບຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນເພື່ອເພີ່ມການເກັບຮັກສາ hydrogen | ໂລກຂອງອົງປະກອບ

ຖັງແບນມາດຕະຖານສໍາລັບ BEVs ແລະ FCEVs ໃຊ້ thermoplastic ແລະ thermoset composites ທີ່ມີໂຄງສ້າງໂຄງກະດູກທີ່ສະຫນອງການເກັບຮັກສາ H2 ເພີ່ມເຕີມ 25%. #ໄຮໂດຣເຈນ #ແນວໂນ້ມ
ຫຼັງຈາກການຮ່ວມມືກັບ BMW ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຖັງກ້ອນສາມາດສະຫນອງປະສິດທິພາບປະລິມານທີ່ສູງກວ່າກະບອກສູບຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich ໄດ້ດໍາເນີນໂຄງການເພື່ອພັດທະນາໂຄງສ້າງປະສົມແລະຂະບວນການຜະລິດທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ສໍາລັບການຜະລິດ serial. ເຄຣດິດຮູບພາບ: TU Dresden (ເທິງ) ຊ້າຍ), ມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich, Department of Carbon Composites (LCC)
ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າເຊລນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ (FCEVs) ຂັບເຄື່ອນໂດຍໄຮໂດເຈນທີ່ບໍ່ມີການປ່ອຍອາຍພິດ (H2) ສະຫນອງວິທີການເພີ່ມເຕີມເພື່ອບັນລຸເປົ້າຫມາຍສິ່ງແວດລ້ອມສູນ. ລົດບັນທຸກນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ມີເຄື່ອງຈັກ H2 ສາມາດເຕີມໄດ້ໃນ 5-7 ນາທີແລະມີໄລຍະທາງ 500 ກິໂລແມັດ, ແຕ່ປະຈຸບັນມີລາຄາແພງກວ່າເນື່ອງຈາກປະລິມານການຜະລິດຕໍ່າ. ວິທີຫນຶ່ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນການນໍາໃຊ້ເວທີມາດຕະຖານສໍາລັບຮູບແບບ BEV ແລະ FCEV. ໃນປັດຈຸບັນນີ້ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ເພາະວ່າຖັງປະເພດ 4 ຮູບຊົງກະບອກທີ່ໃຊ້ເພື່ອເກັບກ໊າຊ H2 ທີ່ຖືກບີບອັດ (CGH2) ຢູ່ທີ່ 700 bar ໃນ FCEVs ບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຫ້ອງຫມໍ້ໄຟ underbody ທີ່ໄດ້ຮັບການອອກແບບຢ່າງລະມັດລະວັງສໍາລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຮືອຄວາມກົດດັນໃນຮູບແບບຂອງຫມອນແລະ cubes ສາມາດເຫມາະເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫຸ້ມຫໍ່ຮາບພຽງນີ້.
ສິດທິບັດ US5577630A ສໍາລັບ "Composite Conformal Pressure Vessel", ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຍື່ນໂດຍ Thiokol Corp. ໃນປີ 1995 (ຊ້າຍ) ແລະເຮືອຄວາມກົດດັນຮູບສີ່ຫລ່ຽມທີ່ໄດ້ຮັບສິດທິບັດໂດຍ BMW ໃນປີ 2009 (ຂວາ).
ພະແນກຂອງ Carbon Composites (LCC) ຂອງວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການຂອງ Munich (TUM, Munich, ເຢຍລະມັນ) ມີສ່ວນຮ່ວມໃນສອງໂຄງການເພື່ອພັດທະນາແນວຄວາມຄິດນີ້. ທໍາອິດແມ່ນ Polymers4Hydrogen (P4H), ນໍາພາໂດຍ Leoben Polymer Competence Center (PCCL, Leoben, Austria). ຊຸດການເຮັດວຽກຂອງ LCC ແມ່ນນໍາພາໂດຍ Fellow Elizabeth Glace.
ໂຄງການທີສອງແມ່ນ Hydrogen Demonstration and Development Environment (HyDDen), ບ່ອນທີ່ LCC ນໍາໂດຍນັກຄົ້ນຄວ້າ Christian Jaeger. ທັງສອງມີຈຸດປະສົງເພື່ອສ້າງການສາທິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຂະບວນການຜະລິດສໍາລັບການເຮັດຖັງ CGH2 ທີ່ເຫມາະສົມໂດຍນໍາໃຊ້ອົງປະກອບເສັ້ນໄຍກາກບອນ.
ມີປະສິດທິພາບປະລິມານທີ່ຈຳກັດເມື່ອມີທໍ່ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂະໜາດນ້ອຍຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຈຸລັງແບດເຕີລີ່ຮາບພຽງ (ຊ້າຍ) ແລະທໍ່ແຮງດັນປະເພດ 2 cubic ທີ່ເຮັດດ້ວຍເສັ້ນເຫຼັກ ແລະເປືອກນອກຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ/ອີພອກຊີ (ຂວາ). ແຫຼ່ງຮູບພາບ: ຮູບ 3 ແລະ 6 ແມ່ນມາຈາກ "ວິທີການອອກແບບຕົວເລກສໍາລັບເຮືອຄວາມກົດດັນປະເພດ II ທີ່ມີຂາຄວາມເຄັ່ງຕຶງພາຍໃນ" ໂດຍ Ruf ແລະ Zaremba et al.
P4H ໄດ້ປະດິດຖັງກ້ອນທົດລອງທີ່ນໍາໃຊ້ກອບຂອງ thermoplastic ທີ່ມີສາຍຄວາມກົດດັນປະກອບ / struts ຫໍ່ດ້ວຍ epoxy ເສັ້ນໄຍກາກບອນ reinforced epoxy. HyDDen ຈະໃຊ້ການອອກແບບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ແຕ່ຈະໃຊ້ການຈັດວາງເສັ້ນໄຍອັດຕະໂນມັດ (AFP) ເພື່ອຜະລິດຖັງປະສົມ thermoplastic ທັງໝົດ.
ຈາກໃບຄໍາຮ້ອງສິດທິບັດໂດຍ Thiokol Corp. ກັບ "ເຮືອບັນທຸກຄວາມກົດດັນທີ່ສອດຄ່ອງກັນ" ໃນປີ 1995 ເຖິງສິດທິບັດເຢຍລະມັນ DE19749950C2 ໃນປີ 1997, ເຮືອອາຍແກັສທີ່ຖືກບີບອັດ "ອາດມີການຕັ້ງຄ່າເລຂາຄະນິດໃດໆ", ແຕ່ໂດຍສະເພາະແມ່ນຮູບຮ່າງຮາບພຽງແລະບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ໃນຊ່ອງສຽບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບແກະ. . ອົງປະກອບຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດທົນຕໍ່ຜົນບັງຄັບໃຊ້ຂອງການຂະຫຍາຍອາຍແກັສ.
A 2006 Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ອະທິບາຍສາມວິທີ: ທໍ່ຄວາມດັນທີ່ສອດຄ່ອງກັນຂອງບາດແຜ filament, ເຮືອຄວາມກົດດັນ microlattice ທີ່ປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງເສັ້ນໄຍ orthorhombic ພາຍໃນ (ຈຸລັງຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ 2 ຊຕມຫຼືຫນ້ອຍກວ່າ), ອ້ອມຮອບດ້ວຍພາຊະນະ H2 ທີ່ມີຝາບາງໆ, ແລະຕູ້ຄອນເທນເນີ replicator, ປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງພາຍໃນປະກອບດ້ວຍສ່ວນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຕິດກາວ (ຕົວຢ່າງ, ແຫວນພາດສະຕິກ hexagonal) ແລະອົງປະກອບຂອງຜິວຫນັງເປືອກນອກບາງໆ. ຕູ້ຄອນເທນເນີທີ່ຊ້ໍາກັນແມ່ນເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບຖັງຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ວິທີການແບບດັ້ງເດີມອາດຈະຍາກທີ່ຈະນໍາໃຊ້.
ສິດທິບັດ DE102009057170A ທີ່ຍື່ນໂດຍ Volkswagen ໃນປີ 2009 ອະທິບາຍເຖິງເຮືອຄວາມກົດດັນທີ່ຕິດຢູ່ກັບຍານພາຫະນະທີ່ຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບນ້ໍາຫນັກສູງໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່. ຖັງສີ່ຫລ່ຽມໃຊ້ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມກົດດັນລະຫວ່າງສອງຝາສີ່ຫລ່ຽມກົງກັນຂ້າມ, ແລະມຸມແມ່ນມົນ.
ຂ້າງເທິງແລະແນວຄວາມຄິດອື່ນໆແມ່ນອ້າງອີງໂດຍ Gleiss ໃນເອກະສານ "ການພັດທະນາຂະບວນການສໍາລັບເຮືອຄວາມກົດດັນກ້ອນດ້ວຍແຖບ stretch" ໂດຍ Gleiss et al. ທີ່ ECCM20 (26-30 ມິຖຸນາ 2022, Lausanne, ສະວິດເຊີແລນ). ໃນບົດຄວາມນີ້, ນາງໄດ້ອ້າງເຖິງການສຶກສາ TUM ທີ່ຈັດພີມມາໂດຍ Michael Roof ແລະ Sven Zaremba, ເຊິ່ງໄດ້ພົບເຫັນວ່າເຮືອຄວາມກົດດັນກ້ອນທີ່ມີ struts ຄວາມເຄັ່ງຕຶງເຊື່ອມຕໍ່ດ້ານສີ່ຫລ່ຽມແມ່ນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາກະບອກຂະຫນາດນ້ອຍຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ເຫມາະກັບພື້ນທີ່ຂອງຫມໍ້ໄຟຮາບພຽງ, ສະຫນອງປະມານ 25. % ເພີ່ມເຕີມ. ພື້ນທີ່ເກັບຮັກສາ.
ອີງຕາມການ Gleiss, ບັນຫາໃນການຕິດຕັ້ງກະບອກສູບຂະຫນາດນ້ອຍປະເພດ 4 ຈໍານວນຫລາຍໃນກໍລະນີຮາບພຽງແມ່ນວ່າ "ປະລິມານລະຫວ່າງກະບອກສູບແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະລະບົບຍັງມີຫນ້າດິນດູດຊຶມອາຍແກັສ H2 ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ. ໂດຍລວມແລ້ວ, ລະບົບດັ່ງກ່າວສະຫນອງຄວາມອາດສາມາດເກັບຮັກສາຫນ້ອຍກ່ວາ jars cubic.”
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມີບັນຫາອື່ນໆກັບການອອກແບບ cubic ຂອງຖັງ. ທ່ານ Gleiss ກ່າວວ່າ "ແນ່ນອນ, ເພາະວ່າອາຍແກັສທີ່ຖືກບີບອັດ, ທ່ານ ຈຳ ເປັນຕ້ອງຕ້ານກັບແຮງບິດຂອງຝາຮາບພຽງ,". "ສໍາລັບການນີ້, ທ່ານຕ້ອງການໂຄງສ້າງເສີມທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ພາຍໃນກັບຝາຂອງຖັງ. ແຕ່ມັນຍາກທີ່ຈະເຮັດກັບອົງປະກອບ."
Glace ແລະທີມງານຂອງນາງໄດ້ພະຍາຍາມລວມເອົາແຖບຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນທໍ່ຄວາມກົດດັນໃນວິທີການທີ່ເຫມາະສົມກັບຂະບວນການ winding filament. "ນີ້ແມ່ນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຜະລິດປະລິມານສູງ," ນາງອະທິບາຍ, "ແລະຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາອອກແບບຮູບແບບ winding ຂອງຝາຕູ້ຄອນເທນເນີເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການວາງເສັ້ນໄຍສໍາລັບແຕ່ລະພື້ນທີ່."
ສີ່ຂັ້ນຕອນເພື່ອເຮັດໃຫ້ຖັງປະສົມ cubic ທົດລອງສໍາລັບໂຄງການ P4H. ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: "ການພັດທະນາຂະບວນການຜະລິດສໍາລັບເຮືອຄວາມກົດດັນ cubic ກັບ brace", ວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການຂອງ Munich, ໂຄງການ Polymers4Hydrogen, ECCM20, ເດືອນມິຖຸນາ 2022.
ເພື່ອບັນລຸລະບົບຕ່ອງໂສ້, ທີມງານໄດ້ພັດທະນາແນວຄວາມຄິດໃຫມ່ທີ່ປະກອບດ້ວຍສີ່ຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຂ້າງເທິງ. ເຊືອກຜູກ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເປັນສີດໍາໃນຂັ້ນຕອນ, ເປັນໂຄງສ້າງກອບ prefabricated fabricated ໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການປະຕິບັດຈາກໂຄງການ MAI Skelett. ສໍາລັບໂຄງການນີ້, BMW ໄດ້ພັດທະນາ "ກອບ" ກອບແວ່ນກັນລົມໂດຍນໍາໃຊ້ສີ່ເຊືອກ pultrusion ເສີມເສັ້ນໄຍ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກ molded ເຂົ້າໄປໃນກອບພາດສະຕິກ.
ກອບຂອງຖັງ cubic ທົດລອງ. ພາກສ່ວນໂຄງກະດູກຫົກຫລ່ຽມ 3D ພິມໂດຍ TUM ໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໃຍ PLA ທີ່ບໍ່ຖືກເສີມ (ດ້ານເທິງ), ແຊກ CF/PA6 pultrusion rods ເປັນ tension braces (ກາງ) ແລະຈາກນັ້ນຫໍ່ filament ປະມານວົງເລັບ (ລຸ່ມ). ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich LCC.
"ແນວຄວາມຄິດແມ່ນວ່າທ່ານສາມາດສ້າງກອບຂອງຖັງ cubic ເປັນໂຄງສ້າງແບບໂມດູນ," Glace ເວົ້າ. "ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໂມດູນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນເຄື່ອງມື molding, struts ຄວາມກົດດັນໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນໂມດູນກອບ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນວິທີການຂອງ MAI Skelett ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ປະມານ struts ເພື່ອປະສົມປະສານໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບພາກສ່ວນກອບ." ວິທີການຜະລິດມະຫາຊົນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ໂຄງປະກອບການທີ່ຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ mandrel ຫຼືຫຼັກເພື່ອຫໍ່ຖັງເກັບຮັກສາ composite shell.
TUM ອອກແບບກອບຖັງເປັນ "cushion" cubic ມີດ້ານແຂງ, ມຸມມົນແລະຮູບແບບ hexagonal ຢູ່ດ້ານເທິງແລະລຸ່ມໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ສາມາດແຊກແລະຕິດ. ຮູສໍາລັບ racks ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍັງພິມ 3D. "ສໍາລັບຖັງທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາໄດ້ພິມ 3D ພາກສ່ວນກອບຫົກຫລ່ຽມໂດຍໃຊ້ອາຊິດ polylactic [PLA, ຊີວະພາບ thermoplastic] ເພາະວ່າມັນງ່າຍແລະລາຄາຖືກ," Glace ເວົ້າ.
ທີມງານໄດ້ຊື້ 68 pultruded carbon fiber reinforced polyamide 6 (PA6) rods ຈາກ SGL Carbon (Meitingen, ເຢຍລະມັນ) ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເປັນສາຍພົວພັນ. "ເພື່ອທົດສອບແນວຄວາມຄິດ, ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ເຮັດແມ່ພິມໃດໆ," ແຕ່ພຽງແຕ່ໃສ່ spacers ເຂົ້າໄປໃນກອບແກນ Honeycomb ພິມ 3D ແລະກາວພວກມັນດ້ວຍກາວ epoxy. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນີ້ສະຫນອງ mandrel ສໍາລັບ winding ຖັງ." ນາງສັງເກດເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າ rods ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍທີ່ຈະລົມ, ມີບາງບັນຫາທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະອະທິບາຍຕໍ່ມາ.
"ໃນຂັ້ນຕອນທໍາອິດ, ເປົ້າຫມາຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຂອງການອອກແບບແລະກໍານົດບັນຫາໃນແນວຄວາມຄິດການຜະລິດ," Gleiss ອະທິບາຍ. "ດັ່ງນັ້ນ struts ຄວາມກົດດັນ protrude ຈາກດ້ານນອກຂອງໂຄງສ້າງໂຄງກະດູກ, ແລະພວກເຮົາຕິດເສັ້ນໃຍກາກບອນກັບແກນນີ້ໂດຍໃຊ້ filament winding. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໃນຂັ້ນຕອນທີສາມ, ພວກເຮົາງໍຫົວຂອງເຊືອກຜູກແຕ່ລະຄົນ. thermoplastic, ສະນັ້ນພວກເຮົາພຽງແຕ່ໃຊ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອ reshape ຫົວເພື່ອໃຫ້ມັນ flattens ແລະ locks ເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນທໍາອິດຂອງຫໍ່. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາດໍາເນີນການຫໍ່ໂຄງສ້າງອີກເທື່ອຫນຶ່ງເພື່ອໃຫ້ຫົວ thrust ຮາບພຽງແມ່ນ enclosed geometrically ພາຍໃນຖັງ. laminate ເທິງຝາ.
ໝວກ spacer ສໍາລັບ winding. TUM ໃຊ້ຝາອັດປາກມົດລູກປລາສຕິກໃສ່ປາຍຂອງເຊືອກຜູກເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເສັ້ນໃຍ tangling ໃນລະຫວ່າງການ winding filament. ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich LCC.
Glace ໄດ້ຢໍ້າຄືນວ່າຖັງທໍາອິດນີ້ແມ່ນຫຼັກຖານຂອງແນວຄວາມຄິດ. “ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ການ​ພິມ 3D ແລະ​ກາວ​ເປັນ​ພຽງ​ແຕ່​ສໍາ​ລັບ​ການ​ທົດ​ສອບ​ເບື້ອງ​ຕົ້ນ​ແລະ​ໃຫ້​ພວກ​ເຮົາ​ຄວາມ​ຄິດ​ກ່ຽວ​ກັບ​ບາງ​ບັນ​ຫາ​ທີ່​ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ພົບ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນລະຫວ່າງການ winding, filaments ໄດ້ຖືກຈັບໂດຍປາຍຂອງ rods ຄວາມກົດດັນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການແຕກຫັກຂອງເສັ້ນໄຍ, ຄວາມເສຍຫາຍຂອງເສັ້ນໄຍ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນຂອງເສັ້ນໄຍເພື່ອຕ້ານການນີ້. ພວກເຮົາໃຊ້ໝວກພລາສຕິກຈຳນວນໜຶ່ງເປັນເຄື່ອງຊ່ວຍໃນການຜະລິດທີ່ວາງໄວ້ເທິງເສົາກ່ອນຂັ້ນຕອນການຖ້ຽວທຳອິດ. ຈາກນັ້ນ, ເມື່ອເຮັດຝາຜະໜັງພາຍໃນແລ້ວ, ພວກເຮົາຈຶ່ງຖອດໝວກກັນກະທົບເຫຼົ່ານີ້ອອກ ແລະ ສ້ອມແຊມປາຍເສົາກ່ອນການຫໍ່ສຸດທ້າຍ.”
ທີມງານໄດ້ທົດລອງກັບສະຖານະການການຟື້ນຟູຕ່າງໆ. "ຜູ້ທີ່ເບິ່ງຢູ່ອ້ອມຮອບເຮັດວຽກດີທີ່ສຸດ," Grace ເວົ້າ. “ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນໄລຍະການສ້າງຕົວແບບ, ພວກເຮົາໄດ້ນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມືເຊື່ອມໂລຫະທີ່ດັດແປງເພື່ອນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນແລະປ່ຽນຮູບແບບຂອງເຊືອກຜູກ. ໃນແນວຄວາມຄິດການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ທ່ານຈະມີເຄື່ອງມືຂະຫນາດໃຫຍ່ຫນຶ່ງທີ່ສາມາດສ້າງຮູບຮ່າງແລະປະກອບປາຍທັງຫມົດຂອງ struts ເຂົ້າໄປໃນ laminate ສໍາເລັດຮູບພາຍໃນໃນເວລາດຽວກັນ. . ”
ຫົວ Drawbar ປ່ຽນຮູບ. TUM ໄດ້ທົດລອງກັບແນວຄວາມຄິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະດັດແປງການເຊື່ອມໂລຫະເພື່ອຈັດວາງປາຍຂອງສາຍສໍາພັນປະສົມສໍາລັບການຕິດຢູ່ກັບ laminate ຝາຖັງ. ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: "ການພັດທະນາຂະບວນການຜະລິດສໍາລັບເຮືອຄວາມກົດດັນ cubic ກັບ brace", ວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການຂອງ Munich, ໂຄງການ Polymers4Hydrogen, ECCM20, ເດືອນມິຖຸນາ 2022.
ດັ່ງນັ້ນ, laminate ໄດ້ຖືກປິ່ນປົວຫຼັງຈາກຂັ້ນຕອນທໍາອິດ winding, ຂໍ້ຄວາມແມ່ນ reshaped, TUM ສໍາເລັດການ winding ທີສອງຂອງ filaments, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ laminate ຝາ tank ຊັ້ນນອກໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວເປັນຄັ້ງທີສອງ. ກະລຸນາສັງເກດວ່ານີ້ແມ່ນການອອກແບບຖັງປະເພດ 5, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນບໍ່ມີ liner ພາດສະຕິກເປັນອຸປະສັກອາຍແກັສ. ເບິ່ງການສົນທະນາໃນພາກສ່ວນຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປຂ້າງລຸ່ມນີ້.
Glace ກ່າວວ່າ "ພວກເຮົາຕັດການສາທິດທໍາອິດອອກເປັນສ່ວນຂ້າມແລະສ້າງແຜນທີ່ພື້ນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່," Glace ເວົ້າ. "ການໃກ້ຊິດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກເຮົາມີບັນຫາດ້ານຄຸນນະພາບບາງຢ່າງກັບ laminate, ໂດຍທີ່ຫົວ strut ບໍ່ໄດ້ວາງຢູ່ກັບ laminate ພາຍໃນ."
ການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງ laminate ຂອງຝາພາຍໃນແລະນອກຂອງຖັງ. ຫົວ rod tie ດັດແກ້ສ້າງຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງການຫັນທໍາອິດແລະທີສອງຂອງຖັງທົດລອງ. ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich LCC.
ຖັງເບື້ອງຕົ້ນຂະໜາດ 450 x 290 x 80 ມມ ໄດ້ສຳເລັດໃນລະດູຮ້ອນທີ່ຜ່ານມາ. "ພວກເຮົາໄດ້ມີຄວາມກ້າວຫນ້າຫຼາຍນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ແຕ່ພວກເຮົາຍັງມີຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງ laminate ພາຍໃນແລະພາຍນອກ," Glace ເວົ້າ. “ສະ​ນັ້ນ​ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ພະ​ຍາ​ຍາມ​ຕື່ມ​ຂໍ້​ມູນ​ໃສ່​ຊ່ອງ​ຫວ່າງ​ເຫຼົ່າ​ນັ້ນ​ດ້ວຍ​ຢາງ​ທີ່​ສະ​ອາດ​, viscosity ສູງ​. ນີ້ຕົວຈິງແລ້ວປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ studs ແລະ laminate, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມກົດດັນກົນຈັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ."
ທີມງານສືບຕໍ່ພັດທະນາການອອກແບບແລະຂະບວນການຂອງຖັງ, ລວມທັງການແກ້ໄຂສໍາລັບຮູບແບບ winding ທີ່ຕ້ອງການ. Glace ອະທິບາຍວ່າ "ດ້ານຂ້າງຂອງຖັງທົດສອບບໍ່ໄດ້ curled ຢ່າງເຕັມສ່ວນເພາະວ່າມັນເປັນເລື່ອງຍາກສໍາລັບເລຂາຄະນິດນີ້ເພື່ອສ້າງເສັ້ນທາງທີ່ຫມຸນວຽນ," Glace ອະທິບາຍ. "ມຸມຫມຸນເບື້ອງຕົ້ນຂອງພວກເຮົາແມ່ນ 75 °, ແຕ່ພວກເຮົາຮູ້ວ່າຫຼາຍວົງຈອນແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຕອບສະຫນອງການໂຫຼດໃນເຮືອຄວາມກົດດັນນີ້. ພວກເຮົາຍັງຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ແຕ່ມັນບໍ່ງ່າຍກັບຊອບແວທີ່ມີຢູ່ໃນຕະຫຼາດໃນປະຈຸບັນ. ມັນອາດຈະກາຍເປັນໂຄງການຕິດຕາມ.
"ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງແນວຄວາມຄິດການຜະລິດນີ້," Gleiss ເວົ້າວ່າ, "ແຕ່ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ເຮັດວຽກຕື່ມອີກເພື່ອປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ laminate ແລະ reshape ເຊືອກຜູກ. "ການທົດສອບພາຍນອກໃນເຄື່ອງທົດສອບ. ເຈົ້າດຶງ spacers ອອກຈາກ laminate ແລະທົດສອບການໂຫຼດກົນຈັກທີ່ຂໍ້ຕໍ່ເຫຼົ່ານັ້ນສາມາດທົນໄດ້."
ພາກສ່ວນນີ້ຂອງໂຄງການ Polymers4Hydrogen ຈະສໍາເລັດໃນທ້າຍປີ 2023, ໃນເວລານັ້ນ Gleis ຫວັງວ່າຈະສໍາເລັດຖັງສາທິດທີສອງ. ຫນ້າສົນໃຈ, ການອອກແບບໃນມື້ນີ້ໃຊ້ thermoplastics ເສີມຢ່າງແຫນ້ນຫນາໃນກອບແລະ thermoset composites ໃນຝາຖັງ. ວິທີການປະສົມນີ້ຈະຖືກໃຊ້ໃນຖັງສາທິດສຸດທ້າຍບໍ? “ແມ່ນແລ້ວ,” Grace ເວົ້າ. "ຄູ່ຮ່ວມງານຂອງພວກເຮົາໃນໂຄງການ Polymers4Hydrogen ກໍາລັງພັດທະນາ epoxy resins ແລະວັດສະດຸ matrix ປະສົມອື່ນໆທີ່ມີຄຸນສົມບັດເປັນອຸປະສັກ hydrogen ທີ່ດີກວ່າ." ນາງລາຍຊື່ສອງຄູ່ຮ່ວມງານທີ່ເຮັດວຽກໃນວຽກງານນີ້, PCCL ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ Tampere (Tampere, Finland).
Gleiss ແລະທີມງານຂອງນາງຍັງໄດ້ແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນແລະປຶກສາຫາລືແນວຄວາມຄິດກັບ Jaeger ກ່ຽວກັບໂຄງການ HyDDen ທີສອງຈາກຖັງປະສົມຂອງ LCC.
Jaeger ກ່າວວ່າ "ພວກເຮົາຈະຜະລິດເຮືອຄວາມກົດດັນປະສົມທີ່ສອດຄ່ອງກັນສໍາລັບ drones ການຄົ້ນຄວ້າ," Jaeger ເວົ້າ. "ນີ້ແມ່ນການຮ່ວມມືລະຫວ່າງສອງພະແນກການບິນແລະ Geodetic Department ຂອງ TUM – LCC ແລະພະແນກເຕັກໂນໂລຊີ Helicopter (HT). ໂຄງການດັ່ງກ່າວຈະໃຫ້ສໍາເລັດໃນທ້າຍປີ 2024 ແລະປະຈຸບັນພວກເຮົາກໍາລັງສໍາເລັດການກໍ່ສ້າງເຮືອຄວາມກົດດັນ. ການ​ອອກ​ແບບ​ທີ່​ເປັນ​ວິ​ທີ​ການ​ຍານ​ອາ​ວະ​ກາດ​ແລະ​ຍານ​ຍົນ​ຫຼາຍ​ກວ່າ​. ຫຼັງຈາກຂັ້ນຕອນແນວຄວາມຄິດເບື້ອງຕົ້ນນີ້, ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການປະຕິບັດແບບຈໍາລອງໂຄງສ້າງຢ່າງລະອຽດແລະຄາດຄະເນການປະຕິບັດອຸປະສັກຂອງໂຄງສ້າງກໍາແພງ."
ທ່ານກ່າວຕໍ່ໄປວ່າ "ແນວຄວາມຄິດທັງ ໝົດ ແມ່ນເພື່ອພັດທະນາ drone ສຳ ຫຼວດທີ່ມີຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟປະສົມແລະລະບົບ propulsion ຫມໍ້ໄຟ," ລາວເວົ້າຕໍ່ໄປ. ມັນຈະໃຊ້ແບດເຕີລີ່ໃນລະຫວ່າງການໂຫຼດພະລັງງານສູງ (ເຊັ່ນ: ການຂຶ້ນແລະລົງຈອດ) ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ຽນໄປຫາຫ້ອງນໍ້າມັນໃນລະຫວ່າງການແລ່ນແສງສະຫວ່າງ. ທ່ານ Yeager ກ່າວວ່າ "ທີມງານ HT ມີ drone ຄົ້ນຄ້ວາແລ້ວແລະໄດ້ອອກແບບເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າໃຫມ່ເພື່ອນໍາໃຊ້ທັງຫມໍ້ໄຟແລະຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ," Yeager ເວົ້າ. "ພວກເຂົາຍັງໄດ້ຊື້ຖັງ CGH2 ເພື່ອທົດສອບລະບົບສາຍສົ່ງນີ້."
ລາວອະທິບາຍວ່າ "ທີມງານຂອງຂ້ອຍຖືກມອບຫມາຍໃຫ້ສ້າງຕົວແບບຖັງຄວາມກົດດັນທີ່ຈະເຫມາະ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຍ້ອນບັນຫາການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ຖັງກະບອກຈະສ້າງ," ລາວອະທິບາຍ. “ຖັງທີ່ຍົກຍ້ອງບໍ່ໄດ້ໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານລົມຫຼາຍເທົ່າ. ດັ່ງນັ້ນ, ທ່ານໄດ້ຮັບການປະຕິບັດການບິນທີ່ດີກວ່າ." ຂະຫນາດຖັງປະມານ. 830 x 350 x 173 ມມ.
ຖັງທີ່ສອດຄ່ອງກັບ AFP ຂອງ thermoplastic ຢ່າງເຕັມສ່ວນ. ສໍາລັບໂຄງການ HyDDen, ທີມງານ LCC ຢູ່ TUM ໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຄົ້ນຫາວິທີການທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການນໍາໃຊ້ໂດຍ Glace (ຂ້າງເທິງ), ແຕ່ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຍ້າຍໄປໃຊ້ວິທີການປະສົມປະສານຂອງຫຼາຍໆໂມດູນໂຄງສ້າງ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍເກີນໄປໂດຍໃຊ້ AFP (ຂ້າງລຸ່ມນີ້). ສິນເຊື່ອຮູບພາບ: ວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich LCC.
"ຄວາມຄິດອັນຫນຶ່ງແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບວິທີການຂອງ Elisabeth [Gleiss]," Yager ເວົ້າວ່າ, "ເພື່ອນໍາໃຊ້ເຊືອກຜູກຄວາມເຄັ່ງຕຶງກັບກໍາແພງເຮືອເພື່ອຊົດເຊີຍກໍາລັງແຮງບິດສູງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແທນທີ່ຈະໃຊ້ຂະບວນການ winding ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຖັງ, ພວກເຮົາໃຊ້ AFP. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຄິດກ່ຽວກັບການສ້າງພາກສ່ວນແຍກຕ່າງຫາກຂອງເຮືອຄວາມກົດດັນ, ໃນ racks ແມ່ນປະສົມປະສານແລ້ວ. ວິທີການນີ້ເຮັດໃຫ້ຂ້ອຍສາມາດລວມເອົາຫຼາຍໆໂມດູນທີ່ປະສົມປະສານເຫຼົ່ານີ້ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ຝາປິດເພື່ອຜະນຶກທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງກ່ອນທີ່ຈະມີ AFP winding ສຸດທ້າຍ."
ທ່ານກ່າວຕື່ມວ່າ "ພວກເຮົາ ກຳ ລັງພະຍາຍາມສະຫຼຸບແນວຄວາມຄິດດັ່ງກ່າວ, ແລະເລີ່ມທົດສອບການເລືອກວັດສະດຸ, ເຊິ່ງມີຄວາມ ສຳ ຄັນຫຼາຍເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຕ້ານທານທີ່ ຈຳ ເປັນຕໍ່ການເຈາະອາຍແກັສ H2. ສໍາລັບການນີ້, ພວກເຮົາສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ວັດສະດຸ thermoplastic ແລະກໍາລັງເຮັດວຽກກ່ຽວກັບວິທີຕ່າງໆວ່າວັດສະດຸຈະມີຜົນກະທົບຕໍ່ພຶດຕິກໍາແລະການປຸງແຕ່ງໃນເຄື່ອງ AFP. ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເຂົ້າໃຈວ່າການປິ່ນປົວຈະມີຜົນກະທົບແນວໃດແລະຖ້າການປຸງແຕ່ງຫຼັງການປຸງແຕ່ງແມ່ນຕ້ອງການ. ພວກເຮົາຍັງຢາກຮູ້ວ່າ stacks ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຊຶມເຊື້ອ hydrogen ຜ່ານເຮືອຄວາມກົດດັນ."
ຖັງຈະເຮັດດ້ວຍ thermoplastic ທັງຫມົດແລະແຖບຈະຖືກສະຫນອງໂດຍ Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal, ເຢຍລະມັນ). "ພວກເຮົາຈະໃຊ້ PPS [polyphenylene sulfide], PEEK [polyether ketone] ແລະ LM PAEK [ສານ polyaryl ketone ທີ່ລະລາຍຕ່ໍາ] ຂອງເຂົາເຈົ້າ," Yager ເວົ້າ. "ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການປຽບທຽບແມ່ນເຮັດເພື່ອເບິ່ງວ່າອັນໃດທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການປ້ອງກັນການເຈາະແລະການຜະລິດພາກສ່ວນທີ່ມີການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າ." ລາວຫວັງວ່າຈະສໍາເລັດການທົດສອບ, ໂຄງສ້າງແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງຂະບວນການແລະການສາທິດຄັ້ງທໍາອິດພາຍໃນປີຕໍ່ໄປ.
ວຽກງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ຖືກປະຕິບັດພາຍໃນໂມດູນ COMET "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) ພາຍໃນໂຄງການ COMET ຂອງກະຊວງລັດຖະບານກາງສໍາລັບການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ, ສິ່ງແວດລ້ອມ, ພະລັງງານ, ການເຄື່ອນຍ້າຍ, ນະວັດຕະກໍາແລະເຕັກໂນໂລຢີແລະລັດຖະບານກາງສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີດິຈິຕອນແລະເສດຖະກິດ. . ຜູ້ຂຽນຂໍຂອບໃຈຄູ່ຮ່ວມງານທີ່ເຂົ້າຮ່ວມ Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL, Austria), Montanuniversitaet Leoben (ຄະນະວິສະວະກໍາໂພລີເມີແລະວິທະຍາສາດ, ພາກວິຊາເຄມີຂອງວັດສະດຸໂພລີເມີ, ພາກວິຊາວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະການທົດສອບໂພລີເມີ), ມະຫາວິທະຍາໄລ Tampere (ຄະນະວິສະວະກໍາສາດ. ວັດສະດຸ). ) ວິທະຍາສາດ), ເຕັກໂນໂລຢີສູງສຸດແລະ Faurecia ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນວຽກງານການຄົ້ນຄວ້ານີ້. COMET-Modul ໄດ້ຮັບທຶນຈາກລັດຖະບານອອສເຕີຍແລະລັດຖະບານຂອງລັດ Styria.
ແຜ່ນທີ່ເສີມສ້າງໄວ້ກ່ອນສໍາລັບໂຄງສ້າງທີ່ຮັບຜິດຊອບການໂຫຼດມີເສັ້ນໃຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ - ບໍ່ພຽງແຕ່ຈາກແກ້ວ, ແຕ່ຍັງມາຈາກຄາບອນແລະ aramid.
ມີຫຼາຍວິທີທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນປະສົມ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເລືອກວິທີການສໍາລັບພາກສ່ວນສະເພາະໃດຫນຶ່ງຈະຂຶ້ນກັບອຸປະກອນການ, ການອອກແບບຂອງພາກສ່ວນ, ແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ສຸດຫຼືຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ນີ້ແມ່ນຄູ່ມືການຄັດເລືອກ.
Shocker Composites ແລະ R&M International ກໍາລັງພັດທະນາລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງເສັ້ນໄຍກາກບອນທີ່ນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ທີ່ສະຫນອງການຂ້າສູນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາກວ່າເສັ້ນໄຍເວີຈິນໄອແລນແລະໃນທີ່ສຸດກໍ່ຈະສະເຫນີຄວາມຍາວທີ່ເຂົ້າຫາເສັ້ນໄຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຄຸນສົມບັດໂຄງສ້າງ.