टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्यूनिच हायड्रोजन स्टोरेज वाढविण्यासाठी कार्बन फायबर कंपोझिटचा वापर करून कन्फॉर्मल क्यूबिक टाक्या विकसित करते | कंपोझिटचे जग

बीईव्ही आणि एफसीईव्हीसाठी मानक फ्लॅट-प्लॅटफॉर्म टाक्या थर्मोप्लास्टिक आणि थर्मोसेट कंपोझिटचा वापर स्केलेटन कन्स्ट्रक्शनसह करतात जे 25% अधिक एच 2 स्टोरेज प्रदान करतात. #हायड्रोजन #ट्रेंड्स
बीएमडब्ल्यूच्या सहकार्याने हे सिद्ध झाले की क्यूबिक टँक एकाधिक लहान सिलेंडर्सपेक्षा जास्त व्हॉल्यूमेट्रिक कार्यक्षमता वितरीत करू शकतो, तांत्रिक विद्यापीठाने म्यूनिच युनिव्हर्सिटीने एकत्रित रचना आणि सीरियल उत्पादनासाठी स्केलेबल मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रिया विकसित करण्यासाठी प्रकल्प सुरू केला. प्रतिमा क्रेडिट: टीयू ड्रेस्डेन (टॉप) डावे), म्यूनिचचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी, कार्बन कंपोझिट विभाग (एलसीसी)
शून्य-उत्सर्जन (एच 2) हायड्रोजनद्वारे समर्थित इंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहने (एफसीईव्ही) शून्य पर्यावरणीय लक्ष्य साध्य करण्यासाठी अतिरिक्त साधन प्रदान करतात. एच 2 इंजिनसह इंधन सेल पॅसेंजर कार 5-7 मिनिटांत भरली जाऊ शकते आणि त्यात 500 किमीची श्रेणी आहे, परंतु सध्या कमी उत्पादनाच्या खंडांमुळे ती अधिक महाग आहे. खर्च कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे बीईव्ही आणि एफसीईव्ही मॉडेल्ससाठी मानक व्यासपीठ वापरणे. हे सध्या शक्य नाही कारण एफसीईव्हीएस मधील 700 बारमध्ये कॉम्प्रेस्ड एच 2 गॅस (सीजीएच 2) साठवण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या प्रकार 4 दंडगोलाकार टाक्या इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी काळजीपूर्वक डिझाइन केलेल्या अंडरबॉडी बॅटरी कंपार्टमेंट्ससाठी योग्य नाहीत. तथापि, उशा आणि चौकोनी रूपांच्या स्वरूपात दबाव वाहिन्या या फ्लॅट पॅकेजिंग जागेत बसू शकतात.
१ 1995 1995 in मध्ये थिओकोल कॉर्पोरेशनने दाखल केलेले अर्ज “कंपोझिट कॉन्फॉर्मल प्रेशर वेसल” साठी पेटंट यूएस 55777630 ए आणि २०० in मध्ये बीएमडब्ल्यूने पेटंट केलेले आयताकृती दबाव जहाज (उजवीकडे).
टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्यूनिच (टीयूएम, म्यूनिच, जर्मनी) चे कार्बन कंपोझिट विभाग (एलसीसी) ही संकल्पना विकसित करण्यासाठी दोन प्रकल्पांमध्ये सामील आहे. प्रथम म्हणजे पॉलिमर 4 हायड्रोजन (पी 4 एच), जे लिओबेन पॉलिमर क्षमता केंद्र (पीसीसीएल, लिओबेन, ऑस्ट्रिया) यांच्या नेतृत्वात आहे. एलसीसी वर्क पॅकेजचे नेतृत्व सहकारी एलिझाबेथ ग्लेस यांनी केले आहे.
दुसरा प्रकल्प हायड्रोजन प्रात्यक्षिक आणि विकास वातावरण (हायडन) आहे, जिथे एलसीसीचे नेतृत्व संशोधक ख्रिश्चन जेगर यांनी केले आहे. कार्बन फायबर कंपोझिटचा वापर करून योग्य सीजीएच 2 टँक बनवण्यासाठी मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रियेचे मोठ्या प्रमाणात प्रात्यक्षिके तयार करण्याचे या दोघांचेही लक्ष्य आहे.
फ्लॅट बॅटरी पेशी (डावीकडे) आणि स्टील लाइनरपासून बनविलेले क्यूबिक टाइप 2 प्रेशर वेसल्स आणि कार्बन फायबर/इपॉक्सी कंपोझिट बाह्य शेल (उजवीकडे) मध्ये लहान व्यास सिलेंडर्स स्थापित केले जातात तेव्हा मर्यादित व्हॉल्यूमेट्रिक कार्यक्षमता मर्यादित असते. प्रतिमा स्रोत: आकडेवारी 3 आणि 6 आरयूएफ आणि झरेम्बा एट अल यांनी "अंतर्गत तणाव पाय असलेल्या टाइप II प्रेशर बॉक्स वेसलसाठी संख्यात्मक डिझाइन पध्दती" चे आहेत.
पी 4 एचने एक प्रायोगिक घन टाकी बनविली आहे जी कार्बन फायबर प्रबलित इपॉक्सीमध्ये गुंडाळलेल्या संमिश्र टेंशन स्ट्रॅप्स/स्ट्रट्ससह थर्माप्लास्टिक फ्रेम वापरते. हायडन एक समान डिझाइन वापरेल, परंतु सर्व थर्माप्लास्टिक कंपोझिट टाक्या तयार करण्यासाठी स्वयंचलित फायबर लेआउट (एएफपी) वापरेल.
१ 1995 1995 in मध्ये थिओकोल कॉर्पोरेशनच्या पेटंट अनुप्रयोगापासून ते “कंपोझिट कॉन्फॉर्मल प्रेशर वेसल” पर्यंत १ 1997 1997 in मध्ये जर्मन पेटंट डीई १ 74 74999 950० सी २ पर्यंत, संकुचित गॅस जहाजांमध्ये “कोणतेही भूमितीय कॉन्फिगरेशन असू शकते”, परंतु शेल सपोर्टशी जोडलेल्या पोकळीमध्ये विशेषत: सपाट आणि अनियमित आकार. घटकांचा वापर केला जातो जेणेकरून ते गॅसच्या विस्ताराच्या शक्तीचा प्रतिकार करू शकतील.
2006 च्या लॉरेन्स लिव्हरमोर नॅशनल लॅबोरेटरी (एलएलएनएल) पेपरमध्ये तीन पध्दतींचे वर्णन केले आहे: एक फिलामेंट जखमेच्या कन्फॉर्मल प्रेशर वेसल, एक मायक्रोलॅटीस प्रेशर वेसल ज्यामध्ये अंतर्गत ऑर्थोरॉम्बिक जाळीची रचना (2 सेमी किंवा त्यापेक्षा कमी लहान पेशी आहेत) आणि एक पातळ-चिकटलेल्या एच 2 कंटेनरची जोडलेली, जीनीकृत चमकदार वस्तूंनी जोडलेली, जीनीकृत चमकदार वस्तूंनी जोडलेली, त्याशी जोडलेली चमकदार कंटेनर असते, जी डिप्लिकेटिंग ग्लिटकेटिंग ग्लिटकेटिंग ग्लिटकेटिंग ग्लिटकेटिंग ग्लिटकिंग आणि पातळ बाह्य शेल त्वचेची रचना. डुप्लिकेट कंटेनर मोठ्या कंटेनरसाठी सर्वोत्तम आहेत जेथे पारंपारिक पद्धती लागू करणे कठीण असू शकते.
२०० in मध्ये फोक्सवॅगनने दाखल केलेल्या पेटंट डीई 1020090557170 ए मध्ये वाहन-आरोहित दबाव जहाजाचे वर्णन केले आहे जे जागेचा उपयोग सुधारताना उच्च वजन कार्यक्षमता प्रदान करेल. आयताकृती टाक्या दोन आयताकृती उलट भिंती दरम्यान तणाव कनेक्टर वापरतात आणि कोपरे गोलाकार असतात.
वरील आणि इतर संकल्पनांना ग्लिस एट अल द्वारे “स्ट्रेच बारसह क्यूबिक प्रेशर वेल्ससाठी प्रक्रिया विकास” या पेपरमध्ये ग्लिसने नमूद केले आहे. ईसीसीएम 20 वर (26-30 जून, 2022, लॉसने, स्वित्झर्लंड). या लेखात, तिने मायकेल रूफ आणि स्वेन झरेम्बाने प्रकाशित केलेल्या टीयूएम अभ्यासाचा उल्लेख केला आहे, ज्यात असे आढळले आहे की आयताकृती बाजूंना जोडणार्‍या तणावग्रस्ततेसह एक घन दबाव जहाज अनेक लहान सिलेंडर्सपेक्षा अधिक कार्यक्षम आहे जे सपाट बॅटरीच्या जागेत फिट आहे, जे अंदाजे 25% अधिक प्रदान करते. स्टोरेज स्पेस.
ग्लेसच्या मते, फ्लॅट प्रकरणात मोठ्या संख्येने लहान प्रकार 4 सिलेंडर्स बसविण्याची समस्या अशी आहे की “सिलेंडर्समधील व्हॉल्यूम मोठ्या प्रमाणात कमी होते आणि सिस्टममध्ये देखील खूप मोठी एच 2 गॅस पारगम्य पृष्ठभाग आहे. एकंदरीत, सिस्टम क्यूबिक जारपेक्षा कमी स्टोरेज क्षमता प्रदान करते. ”
तथापि, टँकच्या क्यूबिक डिझाइनमध्ये इतर समस्या आहेत. "अर्थातच, संकुचित गॅसमुळे, आपल्याला सपाट भिंतींवरील वाकणे शक्तींचा प्रतिकार करणे आवश्यक आहे," ग्लेस म्हणाले. “यासाठी, आपल्याला एक प्रबलित रचना आवश्यक आहे जी टँकच्या भिंतींशी अंतर्गतरित्या जोडते. पण ते कंपोझिट्सशी करणे कठीण आहे. ”
ग्लेस आणि तिच्या कार्यसंघाने फिलामेंट विंडिंग प्रक्रियेसाठी योग्य अशा प्रकारे प्रेशर जहाजात मजबुतीकरण टेन्शन बार समाविष्ट करण्याचा प्रयत्न केला. ती स्पष्ट करते, “उच्च-खंड उत्पादनासाठी हे महत्वाचे आहे, आणि झोनमधील प्रत्येक लोडसाठी फायबर अभिमुखता अनुकूल करण्यासाठी कंटेनरच्या भिंतींच्या वळण पॅटर्नची रचना करण्यास आम्हाला अनुमती देते.”
पी 4 एच प्रकल्पासाठी चाचणी घन संमिश्र टाकी करण्यासाठी चार चरण. प्रतिमा क्रेडिट: "ब्रेससह क्यूबिक प्रेशर वेसल्ससाठी उत्पादन प्रक्रियेचा विकास", म्यूनिचचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी, पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्प, ईसीसीएम 20, जून 2022.
ऑन-साखळी साध्य करण्यासाठी, कार्यसंघाने वर दर्शविल्याप्रमाणे चार मुख्य चरणांचा समावेश असलेली एक नवीन संकल्पना विकसित केली आहे. चरणांवर काळ्या रंगात दर्शविलेले तणाव स्ट्रट्स, एमएआय स्केलेट प्रोजेक्टमधून घेतलेल्या पद्धतींचा वापर करून बनावट प्रीफेब्रिकेटेड फ्रेम स्ट्रक्चर आहेत. या प्रकल्पासाठी, बीएमडब्ल्यूने चार फायबर-प्रबलित पुलट्र्यूजन रॉड्स वापरुन विंडशील्ड फ्रेम “फ्रेमवर्क” विकसित केला, ज्या नंतर प्लास्टिकच्या चौकटीत तयार केल्या गेल्या.
प्रायोगिक क्यूबिक टँकची फ्रेम. हेक्सागोनल स्केलेटल सेक्शन 3 डी ट्यूमद्वारे मुद्रित केलेले पीएलए फिलामेंट (टॉप) वापरुन, सीएफ/पीए 6 पुलट्र्यूजन रॉड्स टेन्शन ब्रेसेस (मध्यम) म्हणून समाविष्ट करणे आणि नंतर कंस (तळाशी )भोवती फिलामेंट लपेटणे. प्रतिमा क्रेडिट: म्यूनिच एलसीसीचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी.
"अशी कल्पना आहे की आपण मॉड्यूलर स्ट्रक्चर म्हणून क्यूबिक टँकची फ्रेम तयार करू शकता," ग्लेस म्हणाले. "हे मॉड्यूल नंतर मोल्डिंग टूलमध्ये ठेवले जातात, तणाव स्ट्रट्स फ्रेम मॉड्यूलमध्ये ठेवल्या जातात आणि नंतर फ्रेम भागांमध्ये समाकलित करण्यासाठी माई स्केलेटची पद्धत स्ट्रट्सच्या आसपास वापरली जाते." वस्तुमान उत्पादन पद्धत, परिणामी अशी रचना जी नंतर स्टोरेज टँक कंपोझिट शेल लपेटण्यासाठी मॅन्ड्रेल किंवा कोर म्हणून वापरली जाते.
टॉमने टँकच्या फ्रेमला घन बाजू, गोलाकार कोपरे आणि वरच्या आणि खालच्या वर एक षटकोनी नमुना म्हणून एक घन "कुशन" म्हणून डिझाइन केले ज्याद्वारे संबंध जोडले जाऊ शकतात आणि जोडले जाऊ शकतात. या रॅकसाठी छिद्र देखील 3 डी मुद्रित होते. “आमच्या सुरुवातीच्या प्रायोगिक टाकीसाठी आम्ही पॉलीलेक्टिक acid सिड [पीएलए, एक बायो-आधारित थर्माप्लास्टिक] वापरुन 3 डी मुद्रित षटकोनी फ्रेम विभाग, कारण ते सोपे आणि स्वस्त होते,” ग्लेस म्हणाले.
टीमने एसजीएल कार्बन (मीटिंगन, जर्मनी) कडून 68 पुल्ट्रूडेड कार्बन फायबर प्रबलित पॉलिमाइड 6 (पीए 6) रॉड्स खरेदी केल्या. ग्लिस म्हणतात, “संकल्पनेची चाचणी घेण्यासाठी आम्ही कोणतेही मोल्डिंग केले नाही, परंतु फक्त 3 डी मुद्रित हनीकॉम्ब कोर फ्रेममध्ये स्पेसर घातले आणि त्यांना इपॉक्सी गोंद घालून चिकटवले. हे नंतर टाकी वळविण्यासाठी एक मॅन्ड्रेल प्रदान करते. ” तिने नमूद केले आहे की या रॉड्स वारा करणे तुलनेने सोपे असले तरी काही महत्त्वपूर्ण समस्या आहेत ज्या नंतर वर्णन केल्या जातील.
"पहिल्या टप्प्यावर, आमचे ध्येय डिझाइनची निर्मिती दर्शविणे आणि उत्पादन संकल्पनेत समस्या ओळखणे हे होते," ग्लेस यांनी स्पष्ट केले. “तर टेन्शन स्ट्रूट्स स्केलेटल स्ट्रक्चरच्या बाह्य पृष्ठभागावरून बाहेर पडतात आणि आम्ही ओले फिलामेंट विंडिंगचा वापर करून या कोरमध्ये कार्बन तंतू जोडतो. त्यानंतर, तिसर्‍या चरणात, आम्ही प्रत्येक टाय रॉडचे डोके वाकतो. थर्माप्लास्टिक, म्हणून आम्ही फक्त डोके पुन्हा आकार देण्यासाठी उष्णता वापरतो जेणेकरून ते सपाट होईल आणि लपेटण्याच्या पहिल्या थरात लॉक होईल. त्यानंतर आम्ही पुन्हा रचना लपेटण्यासाठी पुढे जाऊ जेणेकरून फ्लॅट थ्रस्ट हेड टँकमध्ये भौमितिकरित्या बंद केले जाईल. भिंतींवर लॅमिनेट.
वळणासाठी स्पेसर कॅप. फिलामेंट विंडिंग दरम्यान तंतू गोंधळ होण्यापासून रोखण्यासाठी ट्यूम टेन्शन रॉडच्या टोकांवर प्लास्टिकच्या कॅप्सचा वापर करते. प्रतिमा क्रेडिट: म्यूनिच एलसीसीचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी.
ग्लेसने पुनरुच्चार केला की ही पहिली टाकी संकल्पनेचा पुरावा होती. “थ्रीडी प्रिंटिंग आणि गोंदचा वापर केवळ प्रारंभिक चाचणीसाठी होता आणि आम्हाला आलेल्या काही समस्यांची कल्पना दिली. उदाहरणार्थ, वळण दरम्यान, फिलामेंट्स तणावाच्या रॉड्सच्या टोकाला पकडले गेले, ज्यामुळे फायबर ब्रेक, फायबरचे नुकसान होते आणि याचा प्रतिकार करण्यासाठी फायबरचे प्रमाण कमी होते. आम्ही पहिल्या वळणाच्या चरणापूर्वी खांबावर ठेवलेल्या मॅन्युफॅक्चरिंग एड्स म्हणून काही प्लास्टिकच्या कॅप्सचा वापर केला. त्यानंतर, जेव्हा अंतर्गत लॅमिनेट तयार केले गेले, तेव्हा आम्ही या संरक्षणात्मक कॅप्स काढले आणि अंतिम लपेटण्यापूर्वी खांबाचे टोक बदलले. ”
कार्यसंघाने विविध पुनर्रचना परिस्थितींचा प्रयोग केला. ग्रेस म्हणतो, “जे लोक आजूबाजूला पाहतात ते सर्वोत्कृष्ट काम करतात. “तसेच, प्रोटोटाइपिंग टप्प्यात, आम्ही उष्णता लागू करण्यासाठी आणि टाय रॉडच्या समाप्तीसाठी सुधारित वेल्डिंग साधन वापरले. मोठ्या प्रमाणात उत्पादन संकल्पनेत, आपल्याकडे एक मोठे साधन असेल जे एकाच वेळी आतील फिनिश लॅमिनेटमध्ये स्ट्रट्सच्या सर्व टोकांना आकार देऊ शकते आणि तयार करू शकते. ? ”
ड्रॉबर हेड्सचे आकार बदलले. टीयूएमने वेगवेगळ्या संकल्पनांचा प्रयोग केला आणि टाकीच्या भिंतीच्या लॅमिनेटला संलग्न करण्यासाठी एकत्रित संबंधांचे टोक संरेखित करण्यासाठी वेल्ड्समध्ये सुधारित केले. प्रतिमा क्रेडिट: "ब्रेससह क्यूबिक प्रेशर वेसल्ससाठी उत्पादन प्रक्रियेचा विकास", म्यूनिचचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी, पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्प, ईसीसीएम 20, जून 2022.
अशाप्रकारे, पहिल्या वळण चरणानंतर लॅमिनेट बरे होते, पोस्टचे आकार बदलले जातात, टम फिलामेंट्सचे दुसरे वळण पूर्ण करते आणि नंतर बाह्य टँकची भिंत लॅमिनेट दुसर्‍या वेळी बरे होते. कृपया लक्षात घ्या की ही एक टाइप 5 टँक डिझाइन आहे, ज्याचा अर्थ असा आहे की त्यात गॅस अडथळा म्हणून प्लास्टिक लाइनर नाही. खालील चरण विभागातील चर्चा पहा.
ग्लेस म्हणाले, “आम्ही क्रॉस सेक्शनमध्ये पहिला डेमो कापला आणि कनेक्ट केलेल्या क्षेत्राचे मॅप केले. "जवळून हे दिसून येते की आमच्याकडे लॅमिनेटसह काही दर्जेदार समस्या आहेत, स्ट्रट हेड्स आतील लॅमिनेटवर सपाट नसतात."
टाकीच्या आतील आणि बाह्य भिंतींच्या लॅमिनेट दरम्यानच्या अंतरांसह समस्या सोडवणे. सुधारित टाय रॉड हेड प्रायोगिक टाकीच्या पहिल्या आणि दुसर्‍या वळणांमधील अंतर तयार करते. प्रतिमा क्रेडिट: म्यूनिच एलसीसीचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी.
ही प्रारंभिक 450 x 290 x 80 मिमी टाकी मागील उन्हाळ्यात पूर्ण झाली. ग्लेस म्हणाले, “तेव्हापासून आम्ही बरीच प्रगती केली आहे, परंतु आमच्याकडे अद्याप आतील आणि बाह्य लॅमिनेट दरम्यान अंतर आहे,” ग्लेस म्हणाले. “म्हणून आम्ही त्या अंतरांना स्वच्छ, उच्च व्हिस्कोसिटी राळ भरण्याचा प्रयत्न केला. हे प्रत्यक्षात स्टड आणि लॅमिनेटमधील कनेक्शन सुधारते, जे यांत्रिक ताणतणाव मोठ्या प्रमाणात वाढवते. ”
कार्यसंघाने इच्छित विंडिंग पॅटर्नच्या समाधानासह टाकीची रचना आणि प्रक्रिया विकसित केली. “चाचणी टाकीच्या बाजू पूर्णपणे कर्ल केली गेली नव्हती कारण या भूमितीला वळण मार्ग तयार करणे कठीण होते,” ग्लेस यांनी स्पष्ट केले. “आमचा प्रारंभिक वळण कोन 75 ° होता, परंतु आम्हाला माहित आहे की या प्रेशर पात्रातील भार पूर्ण करण्यासाठी एकाधिक सर्किट्स आवश्यक आहेत. आम्ही अद्याप या समस्येचे निराकरण शोधत आहोत, परंतु सध्या बाजारात सॉफ्टवेअरसह हे सोपे नाही. हा एक पाठपुरावा प्रकल्प बनू शकेल.
ग्लिस म्हणतात, “आम्ही या उत्पादन संकल्पनेची व्यवहार्यता दर्शविली आहे, परंतु लॅमिनेटमधील संबंध सुधारण्यासाठी आणि टाय रॉड्सचे आकार बदलण्यासाठी आम्हाला आणखी काम करण्याची गरज आहे. “चाचणी मशीनवर बाह्य चाचणी. आपण स्पेसरला लॅमिनेटच्या बाहेर खेचता आणि त्या सांधे प्रतिकार करू शकतात अशा यांत्रिक भारांची चाचणी घ्या. ”
पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्पाचा हा भाग 2023 च्या शेवटी पूर्ण केला जाईल, त्या वेळी ग्लेसने दुसरी प्रात्यक्षिक टाकी पूर्ण करण्याची आशा व्यक्त केली. विशेष म्हणजे, डिझाइन आज फ्रेममध्ये सुबक प्रबलित थर्माप्लास्टिक आणि टाकीच्या भिंतींमध्ये थर्मोसेट कंपोझिटचा वापर करतात. अंतिम प्रात्यक्षिक टाकीमध्ये हा संकरित दृष्टीकोन वापरला जाईल? “होय,” ग्रेस म्हणाला. "पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्पातील आमचे भागीदार चांगल्या हायड्रोजन अडथळा गुणधर्मांसह इपॉक्सी रेजिन आणि इतर संमिश्र मॅट्रिक्स मटेरियल विकसित करीत आहेत." तिने या कामात काम करणारे दोन भागीदारांची यादी केली, पीसीसीएल आणि टॅम्पेरे युनिव्हर्सिटी (टॅम्पेरे, फिनलँड).
ग्लिस आणि तिच्या कार्यसंघाने एलसीसी कॉन्फॉर्मल कंपोझिट टँकच्या दुसर्‍या हायडन प्रोजेक्टवर जैगरबरोबर कल्पनांवर माहितीची देवाणघेवाण केली.
जेगर म्हणतात, “आम्ही संशोधन ड्रोनसाठी एक कन्फॉर्मल संमिश्र दबाव जहाज तयार करणार आहोत. “हे एरोस्पेस आणि जीयूएमच्या भू -भूमी विभागातील दोन विभाग आणि हेलिकॉप्टर टेक्नॉलॉजी विभाग (एचटी) यांच्यातील सहकार्य आहे. हा प्रकल्प २०२24 च्या अखेरीस पूर्ण होईल आणि आम्ही सध्या दबाव जहाज पूर्ण करीत आहोत. एक डिझाइन जे एरोस्पेस आणि ऑटोमोटिव्ह दृष्टिकोन अधिक आहे. या प्रारंभिक संकल्पनेच्या टप्प्यानंतर, पुढील चरण म्हणजे तपशीलवार स्ट्रक्चरल मॉडेलिंग करणे आणि भिंतीच्या संरचनेच्या अडथळ्याच्या कामगिरीचा अंदाज घेणे. ”
ते पुढे म्हणाले, “हायब्रिड इंधन सेल आणि बॅटरी प्रोपल्शन सिस्टमसह शोध ड्रोन विकसित करण्याची संपूर्ण कल्पना आहे,” ते पुढे म्हणाले. हे बॅटरी उच्च उर्जा भार (म्हणजे टेकऑफ आणि लँडिंग) दरम्यान वापरेल आणि नंतर लाइट लोड क्रूझिंग दरम्यान इंधन सेलवर स्विच करेल. येएजर म्हणाले, “एचटी टीमकडे आधीपासूनच एक संशोधन ड्रोन होता आणि बॅटरी आणि इंधन दोन्ही पेशी वापरण्यासाठी पॉवरट्रेनचे पुन्हा डिझाइन केले होते,” येएजर म्हणाले. "त्यांनी या प्रसारणाची चाचणी घेण्यासाठी सीजीएच 2 टँक देखील खरेदी केला."
ते स्पष्ट करतात, “माझ्या टीमला दबाव टँक प्रोटोटाइप तयार करण्याचे काम देण्यात आले होते, परंतु दंडगोलाकार टाकीने तयार केलेल्या पॅकेजिंगच्या मुद्द्यांमुळे नाही,” ते स्पष्ट करतात. “एक चापलूस टाकी तितकी वारा प्रतिकार देत नाही. तर तुम्हाला फ्लाइटची चांगली कामगिरी चांगली मिळेल. ” टँक परिमाण अंदाजे. 830 x 350 x 173 मिमी.
पूर्णपणे थर्मोप्लास्टिक एएफपी अनुपालन टाकी. हायडन प्रोजेक्टसाठी, टीयूएम येथील एलसीसी टीमने सुरुवातीला ग्लेस (वरील) द्वारे वापरल्या जाणार्‍या समान दृष्टिकोनाचा शोध लावला, परंतु नंतर अनेक स्ट्रक्चरल मॉड्यूल्सच्या संयोजनाचा वापर करून त्या दृष्टिकोनातून हलविला, जे नंतर एएफपी (खाली) वापरून जास्त वापरले गेले. प्रतिमा क्रेडिट: म्यूनिच एलसीसीचे टेक्निकल युनिव्हर्सिटी.
“एक कल्पना एलिझाबेथ [ग्लेसच्या] दृष्टिकोनासारखीच आहे,” यॅगर म्हणतात, “उच्च वाकणे सैन्याची भरपाई करण्यासाठी पात्राच्या भिंतीवर तणाव कंस लागू करण्यासाठी. तथापि, टाकी बनविण्यासाठी वळण प्रक्रिया वापरण्याऐवजी आम्ही एएफपी वापरतो. म्हणूनच, आम्ही दबाव जहाजाचा एक वेगळा विभाग तयार करण्याचा विचार केला, ज्यामध्ये रॅक आधीपासूनच समाकलित आहेत. या दृष्टिकोनामुळे मला यापैकी अनेक समाकलित मॉड्यूल्स एकत्र करण्याची आणि नंतर अंतिम एएफपी वळण घेण्यापूर्वी सर्वकाही सील करण्यासाठी एंड कॅप लागू करण्याची परवानगी मिळाली. ”
ते पुढे म्हणाले, “आम्ही अशा संकल्पनेला अंतिम रूप देण्याचा प्रयत्न करीत आहोत, आणि सामग्रीच्या निवडीची चाचणी देखील सुरू करा, जे एच 2 गॅसच्या प्रवेशास आवश्यक प्रतिकार सुनिश्चित करण्यासाठी खूप महत्वाचे आहे. यासाठी, आम्ही प्रामुख्याने थर्माप्लास्टिक सामग्री वापरतो आणि एएफपी मशीनमधील या पारगम्य वर्तन आणि प्रक्रियेवर सामग्री कशी प्रभावित करेल यावर विविध गोष्टींवर कार्य करीत आहोत. उपचारांचा परिणाम होईल की नाही हे समजून घेणे महत्वाचे आहे आणि कोणतीही पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यक असल्यास. आम्हाला हे देखील जाणून घ्यायचे आहे की प्रेशर जहाजातून वेगवेगळ्या स्टॅक हायड्रोजन पारगम्यावर परिणाम करतील की नाही. ”
टाकी संपूर्णपणे थर्माप्लास्टिकपासून बनविली जाईल आणि पट्ट्या तेजिन कार्बन युरोप जीएमबीएच (वुपरटल, जर्मनी) द्वारे पुरविल्या जातील. “आम्ही त्यांचे पीपीएस [पॉलीफेनिलीन सल्फाइड], डोकावून घेणार आहोत [पॉलिथर केटोन] आणि एलएम पेक [लो मेल्टिंग पॉलीरिल केटोन] सामग्री,” यॅगर म्हणाले. "त्यानंतर प्रवेश करण्याच्या संरक्षणासाठी आणि चांगल्या कामगिरीसह भाग तयार करण्यासाठी कोणता सर्वोत्तम आहे हे पाहण्यासाठी तुलना केली जाते." पुढच्या वर्षात चाचणी, स्ट्रक्चरल आणि प्रक्रिया मॉडेलिंग आणि प्रथम प्रात्यक्षिके पूर्ण करण्याची त्याला आशा आहे.
हवामान बदल, पर्यावरण, ऊर्जा, गतिशीलता, नाविन्य आणि तंत्रज्ञान आणि डिजिटल तंत्रज्ञान आणि अर्थशास्त्राच्या फेडरल मंत्रालयाच्या फेडरल मंत्रालयाच्या धूमकेतू कार्यक्रमात “पॉलिमर 4 हायड्रोजन” (आयडी 21647053) या धूमकेतू मॉड्यूलमध्ये हे संशोधन कार्य केले गेले. ? लेखक सहभागी भागीदार पॉलिमर सक्षमता केंद्र लिओबेन जीएमबीएच (पीसीसीएल, ऑस्ट्रिया), मॉन्टॅन्यूनिव्हर्सिटेट लिओबेन (पॉलिमर अभियांत्रिकी व विज्ञान विद्याशाखा, पॉलिमर मटेरियल ऑफ केमिस्ट्री, मटेरियल सायन्स अँड पॉलिमर टेस्टिंग विभाग), टॅम्पेरे युनिव्हर्सिटी (अभियांत्रिकी सामग्रीचे प्राध्यापक) यांचे आभार मानतात. ) विज्ञान), पीक तंत्रज्ञान आणि फॅरेसियाने या संशोधन कार्यात योगदान दिले. धूमकेतू-मोडुलला ऑस्ट्रिया सरकार आणि स्टायरिया राज्याच्या सरकारने वित्तपुरवठा केला आहे.
लोड-बेअरिंग स्ट्रक्चर्ससाठी प्री-रीइन्फोर्स्ड चादरीमध्ये सतत तंतू असतात-केवळ काचेच नव्हे तर कार्बन आणि अरॅमिडपासून देखील.
संमिश्र भाग बनविण्याचे बरेच मार्ग आहेत. म्हणूनच, एखाद्या विशिष्ट भागासाठी पद्धतीची निवड सामग्री, भागाची रचना आणि शेवटचा वापर किंवा अनुप्रयोग यावर अवलंबून असेल. येथे एक निवड मार्गदर्शक आहे.
शॉकर कंपोझिट आणि आर अँड एम इंटरनॅशनल एक पुनर्वापरित कार्बन फायबर पुरवठा साखळी विकसित करीत आहे जी शून्य कत्तल, व्हर्जिन फायबरपेक्षा कमी किंमत प्रदान करते आणि अखेरीस स्ट्रक्चरल गुणधर्मांमध्ये सतत फायबरकडे जाणारी लांबी ऑफर करेल.