म्युनिकच्या टेक्निकल युनिव्हर्सिटीने हायड्रोजन स्टोरेज वाढवण्यासाठी कार्बन फायबर कंपोझिटचा वापर करून कॉन्फॉर्मल क्यूबिक टाक्या विकसित केल्या आहेत | संमिश्रांचे जग

BEV आणि FCEV साठी मानक फ्लॅट-प्लॅटफॉर्म टाक्या थर्मोप्लास्टिक आणि थर्मोसेट कंपोझिट वापरतात ज्यात 25% अधिक H2 स्टोरेज प्रदान करते. #हायड्रोजन #ट्रेंड
BMW च्या सहकार्याने हे दर्शविले की क्यूबिक टाकी अनेक लहान सिलेंडर्सपेक्षा जास्त व्हॉल्यूमेट्रिक कार्यक्षमता देऊ शकते, म्युनिकच्या तांत्रिक विद्यापीठाने अनुक्रमिक उत्पादनासाठी एक संमिश्र संरचना आणि वाढीव उत्पादन प्रक्रिया विकसित करण्यासाठी प्रकल्प सुरू केला. इमेज क्रेडिट: TU ड्रेसडेन (वर) डावीकडे), टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक, डिपार्टमेंट ऑफ कार्बन कंपोझिट (LCC)
शून्य-उत्सर्जन (H2) हायड्रोजनद्वारे समर्थित इंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहने (FCEVs) शून्य पर्यावरणीय लक्ष्य साध्य करण्यासाठी अतिरिक्त माध्यम प्रदान करतात. H2 इंजिन असलेली इंधन सेल पॅसेंजर कार 5-7 मिनिटांत भरली जाऊ शकते आणि त्याची श्रेणी 500 किमी आहे, परंतु सध्या कमी उत्पादन खंडामुळे ती अधिक महाग आहे. खर्च कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे BEV आणि FCEV मॉडेल्ससाठी मानक प्लॅटफॉर्म वापरणे. हे सध्या शक्य नाही कारण FCEV मध्ये 700 बारमध्ये कॉम्प्रेस्ड H2 गॅस (CGH2) साठवण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या टाइप 4 दंडगोलाकार टाक्या इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी काळजीपूर्वक डिझाइन केलेल्या अंडरबॉडी बॅटरी कंपार्टमेंटसाठी योग्य नाहीत. तथापि, या सपाट पॅकेजिंग जागेत उशा आणि क्यूब्सच्या रूपात प्रेशर वेसल्स बसू शकतात.
“कम्पोझिट कॉन्फॉर्मल प्रेशर वेसल” साठी पेटंट US5577630A, 1995 मध्ये Thiokol Corp. ने दाखल केलेला अर्ज (डावीकडे) आणि BMW ने 2009 मध्ये पेटंट केलेले आयताकृती प्रेशर वेसल (उजवीकडे).
टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक (TUM, म्युनिक, जर्मनी) चा कार्बन कंपोझिट विभाग (LCC) ही संकल्पना विकसित करण्यासाठी दोन प्रकल्पांमध्ये सहभागी आहे. पहिले पॉलिमर 4 हायड्रोजन (P4H) आहे, ज्याचे नेतृत्व लिओबेन पॉलिमर कॉम्पिटन्स सेंटर (PCCL, लिओबेन, ऑस्ट्रिया) करते. एलसीसी वर्क पॅकेजचे नेतृत्व फेलो एलिझाबेथ ग्लेस करतात.
दुसरा प्रकल्प हायड्रोजन प्रात्यक्षिक आणि विकास पर्यावरण (HyDDen) आहे, जेथे LCC चे नेतृत्व संशोधक ख्रिश्चन जेगर करत आहेत. कार्बन फायबर कंपोझिटचा वापर करून योग्य CGH2 टाकी बनवण्यासाठी उत्पादन प्रक्रियेचे मोठ्या प्रमाणावर प्रात्यक्षिक तयार करणे हे दोघांचे उद्दिष्ट आहे.
फ्लॅट बॅटरी सेल (डावीकडे) आणि स्टील लाइनर आणि कार्बन फायबर/इपॉक्सी कंपोझिट बाह्य शेल (उजवीकडे) बनवलेल्या क्यूबिक टाइप 2 प्रेशर वेसल्समध्ये लहान व्यासाचे सिलिंडर स्थापित केले जातात तेव्हा मर्यादित व्हॉल्यूमेट्रिक कार्यक्षमता असते. प्रतिमा स्त्रोत: आकृती 3 आणि 6 हे Ruf आणि Zaremba et al द्वारे "इंटरल टेंशन लेग्जसह टाइप II प्रेशर बॉक्स वेसेलसाठी संख्यात्मक डिझाइन दृष्टिकोन" मधील आहेत.
P4H ने प्रायोगिक क्यूब टाकी तयार केली आहे जी कार्बन फायबर प्रबलित इपॉक्सीमध्ये गुंडाळलेल्या कंपोझिट टेंशन स्ट्रॅप्स/स्ट्रट्ससह थर्माप्लास्टिक फ्रेम वापरते. HyDDen समान डिझाइन वापरेल, परंतु सर्व थर्माप्लास्टिक संमिश्र टाक्या तयार करण्यासाठी स्वयंचलित फायबर लेअप (AFP) वापरेल.
Thiokol Corp. च्या पेटंट अर्जापासून ते 1995 मधील "कंपोझिट कॉन्फॉर्मल प्रेशर वेसल" ते 1997 मध्ये जर्मन पेटंट DE19749950C2 पर्यंत, संकुचित गॅस वाहिन्यांमध्ये "कोणतेही भौमितिक कॉन्फिगरेशन असू शकते", परंतु विशेषत: सपाट आणि अनियमित आकार, त्यांना जोडणीसाठी समर्थन देते. . घटक वापरले जातात जेणेकरून ते वायूच्या विस्ताराच्या शक्तीचा सामना करू शकतील.
2006 च्या लॉरेन्स लिव्हरमोर नॅशनल लॅबोरेटरी (LLNL) पेपरमध्ये तीन पध्दतींचे वर्णन केले आहे: फिलामेंट जखमेचे कॉन्फॉर्मल प्रेशर वेसल, एक मायक्रोलेटीस प्रेशर वेस ज्यामध्ये अंतर्गत ऑर्थोरोम्बिक जाळीची रचना आहे (2 सेमी किंवा त्याहून कमी लहान पेशी), ज्याभोवती पातळ-भिंती असलेल्या H2 कंटेनर आहेत, आणि एक प्रतिकृती कंटेनर, ज्यामध्ये अंतर्गत रचना असते ज्यामध्ये चिकटलेले छोटे भाग असतात (उदा. षटकोनी प्लास्टिकच्या रिंग्ज) आणि पातळ बाह्य शेल त्वचेची रचना. डुप्लिकेट कंटेनर मोठ्या कंटेनरसाठी सर्वात योग्य आहेत जेथे पारंपारिक पद्धती लागू करणे कठीण असू शकते.
फोक्सवॅगनने २००९ मध्ये दाखल केलेले पेटंट DE102009057170A हे वाहन-माउंट केलेल्या प्रेशर वेसलचे वर्णन करते जे जागेचा वापर सुधारताना उच्च वजन कार्यक्षमता प्रदान करेल. आयताकृती टाक्या दोन आयताकृती विरुद्ध भिंतींमधील तणाव कनेक्टर वापरतात आणि कोपरे गोलाकार असतात.
वरील आणि इतर संकल्पना ग्लेइस यांनी ग्लेइस एट अल द्वारे "स्ट्रेच बार्ससह घनदाब वेसल्ससाठी प्रक्रिया विकास" या पेपरमध्ये उद्धृत केल्या आहेत. ECCM20 येथे (जून 26-30, 2022, लॉसने, स्वित्झर्लंड). या लेखात, तिने मायकेल रूफ आणि स्वेन झारेम्बा यांनी प्रकाशित केलेल्या TUM अभ्यासाचा हवाला दिला आहे, ज्यामध्ये असे आढळून आले आहे की आयताकृती बाजूंना जोडणारे टेंशन स्ट्रट्स असलेले घनदाब भांडे सपाट बॅटरीच्या जागेत बसणाऱ्या अनेक लहान सिलेंडरपेक्षा अधिक कार्यक्षम आहे, जे सुमारे 25 सिलिंडर्स प्रदान करते. % अधिक. स्टोरेज स्पेस.
ग्लेसच्या मते, फ्लॅट केसमध्ये मोठ्या संख्येने लहान टाइप 4 सिलिंडर स्थापित करण्यात समस्या अशी आहे की “सिलेंडर्समधील व्हॉल्यूम मोठ्या प्रमाणात कमी झाला आहे आणि सिस्टममध्ये खूप मोठा H2 गॅस पारमीशन पृष्ठभाग देखील आहे. एकूणच, प्रणाली क्यूबिक जारांपेक्षा कमी साठवण क्षमता प्रदान करते.
तथापि, टाकीच्या क्यूबिक डिझाइनसह इतर समस्या आहेत. "स्पष्टपणे, संकुचित वायूमुळे, तुम्हाला सपाट भिंतींवर झुकणाऱ्या शक्तींचा प्रतिकार करणे आवश्यक आहे," ग्लेस म्हणाले. “यासाठी, आपल्याला टाकीच्या भिंतींना अंतर्गत जोडणारी प्रबलित रचना आवश्यक आहे. पण कंपोझिटशी ते करणे कठीण आहे.”
ग्लेस आणि तिच्या टीमने फिलामेंट वळण प्रक्रियेसाठी योग्य असेल अशा प्रकारे प्रेशर वेसलमध्ये रीइन्फोर्सिंग टेंशन बार समाविष्ट करण्याचा प्रयत्न केला. ती स्पष्ट करते, "उच्च-आवाज उत्पादनासाठी हे महत्त्वाचे आहे," ती स्पष्ट करते, "आणि आम्हाला झोनमधील प्रत्येक लोडसाठी फायबर अभिमुखता ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी कंटेनरच्या भिंतींच्या विंडिंग पॅटर्नची रचना करण्यास अनुमती देते."
P4H प्रकल्पासाठी ट्रायल क्यूबिक कंपोझिट टाकी बनवण्यासाठी चार पायऱ्या. इमेज क्रेडिट: "ब्रेससह घनदाब वाहिन्यांसाठी उत्पादन प्रक्रियेचा विकास", म्युनिकचे तांत्रिक विद्यापीठ, पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्प, ECCM20, जून 2022.
वर दर्शविल्याप्रमाणे, ऑन-चेन साध्य करण्यासाठी, संघाने चार मुख्य पायऱ्यांचा समावेश असलेली एक नवीन संकल्पना विकसित केली आहे. पायऱ्यांवर काळ्या रंगात दाखवलेले टेंशन स्ट्रट्स, MAI Skelett प्रकल्पातून घेतलेल्या पद्धती वापरून तयार केलेली पूर्वनिर्मित फ्रेम रचना आहे. या प्रकल्पासाठी, BMW ने चार फायबर-प्रबलित पल्ट्रुजन रॉड्स वापरून एक विंडशील्ड फ्रेम "फ्रेमवर्क" विकसित केली, जी नंतर प्लास्टिकच्या फ्रेममध्ये तयार केली गेली.
प्रायोगिक क्यूबिक टाकीची फ्रेम. षटकोनी कंकाल विभाग 3D टीयूएम द्वारे मुद्रित केलेले अप्रबलित पीएलए फिलामेंट (टॉप), CF/PA6 पल्ट्र्यूशन रॉड्स टेंशन ब्रेसेस (मध्यम) म्हणून घालतात आणि नंतर ब्रेसेस (तळाशी) भोवती फिलामेंट गुंडाळतात. इमेज क्रेडिट: टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक एलसीसी.
"कल्पना अशी आहे की आपण क्यूबिक टाकीची फ्रेम मॉड्यूलर रचना म्हणून तयार करू शकता," ग्लेस म्हणाले. "हे मॉड्युल्स नंतर मोल्डिंग टूलमध्ये ठेवले जातात, टेंशन स्ट्रट्स फ्रेम मॉड्युलमध्ये ठेवल्या जातात आणि नंतर MAI Skelett च्या पद्धतीचा वापर स्ट्रट्सभोवती फ्रेम भागांसह एकत्रित करण्यासाठी केला जातो." मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन पद्धत, परिणामी एक रचना जी नंतर स्टोरेज टाकी संमिश्र कवच गुंडाळण्यासाठी मँडरेल किंवा कोर म्हणून वापरली जाते.
TUM ने टँक फ्रेमची रचना घन "कुशन" म्हणून केली आहे ज्यामध्ये घन बाजू, गोलाकार कोपरे आणि वरच्या आणि खालच्या बाजूस एक षटकोनी पॅटर्न आहे ज्याद्वारे टाय घालता आणि जोडले जाऊ शकतात. या रॅकसाठी छिद्र देखील 3D प्रिंटेड होते. "आमच्या सुरुवातीच्या प्रायोगिक टाकीसाठी, आम्ही पॉलीलेक्टिक ऍसिड [पीएलए, बायो-आधारित थर्मोप्लास्टिक] वापरून 3D प्रिंटेड षटकोनी फ्रेम विभाग केले कारण ते सोपे आणि स्वस्त होते," ग्लेस म्हणाले.
संघाने संबंध म्हणून वापरण्यासाठी SGL कार्बन (मीटिंगेन, जर्मनी) कडून 68 पल्ट्रडेड कार्बन फायबर प्रबलित पॉलिमाइड 6 (PA6) रॉड खरेदी केले. ग्लेइस म्हणतात, “संकल्पना तपासण्यासाठी, आम्ही कोणतेही मोल्डिंग केले नाही, परंतु फक्त 3D प्रिंटेड हनीकॉम्ब कोर फ्रेममध्ये स्पेसर घातले आणि त्यांना इपॉक्सी ग्लूने चिकटवले. हे नंतर टाकीला वळण लावण्यासाठी मॅन्डरेल प्रदान करते.” ती नोंद करते की या रॉड्सला वारा घालणे तुलनेने सोपे असले तरी काही महत्त्वपूर्ण समस्या आहेत ज्यांचे नंतर वर्णन केले जाईल.
"पहिल्या टप्प्यावर, आमचे ध्येय डिझाइनची निर्मितीक्षमता प्रदर्शित करणे आणि उत्पादन संकल्पनेतील समस्या ओळखणे हे होते," ग्लेस यांनी स्पष्ट केले. “म्हणून टेंशन स्ट्रट्स कंकालच्या संरचनेच्या बाह्य पृष्ठभागावरुन बाहेर पडतात आणि आम्ही कार्बन तंतूंना ओले फिलामेंट विंडिंग वापरून या गाभ्याला जोडतो. त्यानंतर, तिसऱ्या टप्प्यात, आम्ही प्रत्येक टाय रॉडचे डोके वाकवतो. थर्मोप्लास्टिक, म्हणून आम्ही फक्त डोक्याचा आकार बदलण्यासाठी उष्णता वापरतो जेणेकरून ते सपाट होईल आणि गुंडाळण्याच्या पहिल्या थरात लॉक होईल. त्यानंतर आम्ही रचना पुन्हा गुंडाळण्यासाठी पुढे जाऊ जेणेकरून फ्लॅट थ्रस्ट हेड भौमितिकरित्या टाकीमध्ये बंद केले जाईल. भिंतींवर लॅमिनेट.
विंडिंगसाठी स्पेसर कॅप. TUM टेंशन रॉड्सच्या टोकांवर प्लॅस्टिकच्या टोप्या वापरते ज्यामुळे फिलामेंट वाइंडिंग दरम्यान तंतू गुंफू नयेत. इमेज क्रेडिट: टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक एलसीसी.
ग्लेस यांनी पुनरुच्चार केला की ही पहिली टाकी संकल्पनेचा पुरावा आहे. “थ्रीडी प्रिंटिंग आणि ग्लूचा वापर केवळ प्रारंभिक चाचणीसाठी होता आणि आम्हाला आलेल्या काही समस्यांची आम्हाला कल्पना दिली. उदाहरणार्थ, वाइंडिंग दरम्यान, फिलामेंट्स टेंशन रॉड्सच्या टोकांना पकडले गेले, ज्यामुळे फायबर तुटणे, फायबरचे नुकसान होते आणि याचा सामना करण्यासाठी फायबरचे प्रमाण कमी होते. आम्ही काही प्लॅस्टिक टोप्या मॅन्युफॅक्चरिंग एड्स म्हणून वापरल्या ज्या पहिल्या वळणाच्या पायरीच्या आधी खांबावर ठेवण्यात आल्या. नंतर, आतील लॅमिनेट बनवल्यानंतर, आम्ही या संरक्षक टोप्या काढून टाकल्या आणि अंतिम गुंडाळण्यापूर्वी खांबाच्या टोकांचा आकार बदलला.”
संघाने विविध पुनर्रचना परिदृश्यांसह प्रयोग केले. “जे आजूबाजूला दिसतात ते उत्तम काम करतात,” ग्रेस म्हणतात. “तसेच, प्रोटोटाइपिंग टप्प्यात, आम्ही उष्णता लागू करण्यासाठी आणि टाय रॉडच्या टोकांना आकार देण्यासाठी सुधारित वेल्डिंग साधन वापरले. मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाच्या संकल्पनेमध्ये, तुमच्याकडे एक मोठे साधन असेल जे एकाच वेळी स्ट्रट्सच्या सर्व टोकांना आकार देऊ शकते आणि ते तयार करू शकते आणि इंटीरियर फिनिश लॅमिनेटमध्ये बनवू शकते. . "
ड्रॉबारच्या डोक्याचा आकार बदलला. TUM ने वेगवेगळ्या संकल्पनांसह प्रयोग केले आणि टाकीच्या भिंतीच्या लॅमिनेटला जोडण्यासाठी कंपोझिट टायांच्या टोकांना संरेखित करण्यासाठी वेल्ड्समध्ये बदल केले. इमेज क्रेडिट: "ब्रेससह घनदाब वाहिन्यांसाठी उत्पादन प्रक्रियेचा विकास", म्युनिकचे तांत्रिक विद्यापीठ, पॉलिमर 4 हायड्रोजन प्रकल्प, ECCM20, जून 2022.
अशा प्रकारे, पहिल्या वळणाच्या पायरीनंतर लॅमिनेट बरा होतो, पोस्ट्सचा आकार बदलला जातो, TUM फिलामेंट्सचे दुसरे वळण पूर्ण करते आणि नंतर बाहेरील टाकीच्या भिंतीवरील लॅमिनेट दुसऱ्यांदा बरे केले जाते. कृपया लक्षात घ्या की हे टाईप 5 टाकीचे डिझाइन आहे, याचा अर्थ गॅस बॅरियर म्हणून त्यात प्लास्टिक लाइनर नाही. खालील पुढील चरण विभागात चर्चा पहा.
“आम्ही पहिला डेमो क्रॉस सेक्शनमध्ये कापला आणि कनेक्टेड एरिया मॅप केला,” ग्लेस म्हणाले. "क्लोज-अप दर्शविते की आम्हाला लॅमिनेटमध्ये काही गुणवत्तेच्या समस्या होत्या, स्ट्रट हेड्स आतील लॅमिनेटवर सपाट नसल्यामुळे."
टाकीच्या आतील आणि बाहेरील भिंतींच्या लॅमिनेटमधील अंतरांसह समस्या सोडवणे. सुधारित टाय रॉड हेड प्रायोगिक टाकीच्या पहिल्या आणि दुसऱ्या वळणांमध्ये अंतर निर्माण करते. इमेज क्रेडिट: टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक एलसीसी.
ही प्रारंभिक 450 x 290 x 80 मिमी टाकी गेल्या उन्हाळ्यात पूर्ण झाली. "आम्ही तेव्हापासून बरीच प्रगती केली आहे, परंतु आतील आणि बाहेरील लॅमिनेटमध्ये अजूनही अंतर आहे," ग्लेस म्हणाले. “म्हणून आम्ही ते अंतर स्वच्छ, उच्च स्निग्धता राळने भरण्याचा प्रयत्न केला. हे प्रत्यक्षात स्टड आणि लॅमिनेटमधील कनेक्शन सुधारते, ज्यामुळे यांत्रिक ताण मोठ्या प्रमाणात वाढतो.”
संघाने इच्छित वळण पद्धतीसाठी उपायांसह टाकीची रचना आणि प्रक्रिया विकसित करणे सुरू ठेवले. "चाचणी टाकीच्या बाजू पूर्णपणे वळलेल्या नव्हत्या कारण या भूमितीसाठी वळणाचा मार्ग तयार करणे कठीण होते," ग्लेस यांनी स्पष्ट केले. “आमचा प्रारंभिक वळण कोन 75° होता, परंतु आम्हाला माहित होते की या दाबवाहिनीतील भार पूर्ण करण्यासाठी अनेक सर्किट्सची आवश्यकता आहे. आम्ही अजूनही या समस्येवर उपाय शोधत आहोत, परंतु सध्या बाजारात असलेल्या सॉफ्टवेअरसह ते सोपे नाही. तो एक पाठपुरावा प्रकल्प होऊ शकतो.
ग्लेस म्हणतात, “आम्ही या उत्पादन संकल्पनेची व्यवहार्यता दाखवून दिली आहे, परंतु लॅमिनेटमधील संबंध सुधारण्यासाठी आणि टाय रॉड्सचा आकार बदलण्यासाठी आम्हाला आणखी काम करावे लागेल. “चाचणी मशीनवर बाह्य चाचणी. तुम्ही लॅमिनेटमधून स्पेसर बाहेर काढता आणि ते सांधे सहन करू शकतील अशा यांत्रिक भारांची चाचणी घ्या.
Polymers4Hydrogen प्रकल्पाचा हा भाग 2023 च्या शेवटी पूर्ण होईल, तोपर्यंत Gleis ला दुसरी प्रात्यक्षिक टाकी पूर्ण होण्याची आशा आहे. विशेष म्हणजे, आज डिझाईन्स फ्रेममध्ये व्यवस्थित प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स आणि टाकीच्या भिंतींमध्ये थर्मोसेट कंपोझिट वापरतात. हा संकरित दृष्टीकोन अंतिम प्रात्यक्षिक टाकीमध्ये वापरला जाईल का? "हो," ग्रेस म्हणाले. "पॉलिमर्स 4 हायड्रोजन प्रकल्पातील आमचे भागीदार इपॉक्सी रेजिन्स आणि इतर संमिश्र मॅट्रिक्स सामग्री अधिक चांगल्या हायड्रोजन अवरोध गुणधर्मांसह विकसित करत आहेत." ती या कामावर काम करणाऱ्या दोन भागीदारांची यादी करते, PCCL आणि टॅम्पेरे विद्यापीठ (टॅम्पेरे, फिनलंड).
Gleiss आणि तिच्या टीमने LCC कॉन्फॉर्मल कंपोझिट टँकमधील दुसऱ्या HyDDen प्रकल्पावर Jaeger सोबत माहितीची देवाणघेवाण केली आणि कल्पनांवर चर्चा केली.
"आम्ही संशोधन ड्रोनसाठी एक कॉन्फॉर्मल कंपोझिट प्रेशर वेसल्स तयार करणार आहोत," जेगर म्हणतात. “हे TUM – LCC च्या एरोस्पेस आणि जिओडेटिक विभागाच्या दोन विभाग आणि हेलिकॉप्टर तंत्रज्ञान विभाग (HT) यांच्यातील सहकार्य आहे. हा प्रकल्प 2024 च्या अखेरीस पूर्ण होईल आणि आम्ही सध्या दाबवाहिनीचे काम पूर्ण करत आहोत. एक डिझाइन जे एरोस्पेस आणि ऑटोमोटिव्ह दृष्टीकोन आहे. या प्रारंभिक संकल्पनेच्या टप्प्यानंतर, पुढील पायरी म्हणजे तपशीलवार संरचनात्मक मॉडेलिंग करणे आणि भिंतीच्या संरचनेच्या अडथळ्याच्या कामगिरीचा अंदाज लावणे.
“संपूर्ण इंधन सेल आणि बॅटरी प्रोपल्शन सिस्टमसह एक्सप्लोरेटरी ड्रोन विकसित करण्याची संपूर्ण कल्पना आहे,” तो पुढे म्हणाला. हे उच्च पॉवर लोड (म्हणजे टेकऑफ आणि लँडिंग) दरम्यान बॅटरी वापरेल आणि नंतर लाईट लोड क्रूझिंग दरम्यान इंधन सेलवर स्विच करेल. "एचटी टीमकडे आधीपासूनच एक संशोधन ड्रोन होता आणि बॅटरी आणि इंधन सेल दोन्ही वापरण्यासाठी पॉवरट्रेनची पुनर्रचना केली," येगर म्हणाले. "या ट्रान्समिशनची चाचणी घेण्यासाठी त्यांनी CGH2 टाकी देखील खरेदी केली."
"माझ्या टीमला प्रेशर टँकचा प्रोटोटाइप तयार करण्याचे काम देण्यात आले होते जे फिट होईल, परंतु पॅकेजिंग समस्यांमुळे नाही जे दंडगोलाकार टाकी तयार करेल," तो स्पष्ट करतो. “चपटा टाकी वाऱ्याला जास्त प्रतिकार देत नाही. त्यामुळे तुम्हाला उड्डाणाची कामगिरी चांगली मिळेल.” टाकीचे परिमाण अंदाजे. 830 x 350 x 173 मिमी.
पूर्णपणे थर्मोप्लास्टिक AFP अनुरूप टाकी. HyDDen प्रकल्पासाठी, TUM मधील LCC टीमने सुरुवातीला Glace (वरील) द्वारे वापरल्या जाणाऱ्या समान दृष्टिकोनाचा शोध लावला, परंतु नंतर AFP (खाली) वापरून अनेक स्ट्रक्चरल मॉड्यूल्सच्या संयोजनाचा वापर करून दृष्टिकोनाकडे वळले. इमेज क्रेडिट: टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक एलसीसी.
“एक कल्पना एलिझाबेथ [ग्लिसच्या] दृष्टीकोनासारखीच आहे,” येगर म्हणतात, “उच्च वाकलेल्या शक्तींची भरपाई करण्यासाठी जहाजाच्या भिंतीवर ताण ब्रेसेस लावणे. तथापि, टाकी तयार करण्यासाठी वळण प्रक्रिया वापरण्याऐवजी, आम्ही AFP वापरतो. म्हणून, आम्ही दबाव वाहिनीचा एक वेगळा विभाग तयार करण्याचा विचार केला, ज्यामध्ये रॅक आधीच एकत्रित केले आहेत. या दृष्टिकोनामुळे मला यापैकी अनेक एकात्मिक मॉड्यूल एकत्र करता आले आणि नंतर अंतिम AFP वाइंडिंगपूर्वी सर्वकाही सील करण्यासाठी एंड कॅप लागू केली.
"आम्ही अशा संकल्पनेला अंतिम स्वरूप देण्याचा प्रयत्न करत आहोत," तो पुढे म्हणाला, "आणि सामग्रीच्या निवडीची चाचणी देखील सुरू करत आहोत, जे H2 वायूच्या प्रवेशास आवश्यक प्रतिकार सुनिश्चित करण्यासाठी खूप महत्वाचे आहे. यासाठी, आम्ही प्रामुख्याने थर्मोप्लास्टिक सामग्री वापरतो आणि AFP मशीनमधील या प्रवेशाच्या वर्तनावर आणि प्रक्रियेवर सामग्रीचा कसा परिणाम होईल यावर काम करत आहोत. उपचाराचा परिणाम होईल का आणि पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यक असल्यास हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. आम्हाला हे देखील जाणून घ्यायचे आहे की वेगवेगळ्या स्टॅकचा दाब वाहिनीद्वारे हायड्रोजनच्या प्रवेशावर परिणाम होईल का.
टाकी पूर्णपणे थर्मोप्लास्टिकची असेल आणि पट्ट्या तेजिन कार्बन युरोप GmbH (वुपरटल, जर्मनी) द्वारे पुरवल्या जातील. “आम्ही त्यांचे PPS [पॉलीफेनिलीन सल्फाइड], पीईके [पॉलीथर केटोन] आणि एलएम पीएईके [लो मेल्टिंग पॉलीअरिल केटोन] साहित्य वापरणार आहोत,” येगर म्हणाले. "पेनिट्रेशन प्रोटेक्शन आणि चांगल्या कामगिरीसह भाग तयार करण्यासाठी कोणता सर्वोत्तम आहे हे पाहण्यासाठी तुलना केली जाते." त्याला पुढील वर्षात चाचणी, संरचनात्मक आणि प्रक्रिया मॉडेलिंग आणि प्रथम प्रात्यक्षिके पूर्ण करण्याची आशा आहे.
संशोधन कार्य COMET मॉड्यूल "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) मध्ये फेडरल मिनिस्ट्री फॉर क्लायमेट चेंज, पर्यावरण, एनर्जी, मोबिलिटी, इनोव्हेशन आणि टेक्नॉलॉजी आणि फेडरल मिनिस्ट्री फॉर डिजीटल टेक्नॉलॉजी आणि इकॉनॉमिक्सच्या COMET प्रोग्राम अंतर्गत केले गेले. . लेखक सहभागी भागीदार पॉलिमर कॉम्पिटन्स सेंटर लिओबेन GmbH (PCCL, ऑस्ट्रिया), Montanuniversitaet Leoben (पॉलिमर अभियांत्रिकी आणि विज्ञान संकाय, पॉलिमर सामग्रीचे रसायनशास्त्र विभाग, मटेरियल सायन्स आणि पॉलिमर चाचणी विभाग), टॅम्पेरे विद्यापीठ (अभियांत्रिकी संकाय) यांचे आभार मानतात. साहित्य). ) विज्ञान), पीक टेक्नॉलॉजी आणि फॉरेशिया यांनी या संशोधन कार्यात हातभार लावला. COMET-Modul ला ऑस्ट्रिया सरकार आणि स्टायरिया राज्य सरकारद्वारे निधी दिला जातो.
लोड-बेअरिंग स्ट्रक्चर्ससाठी पूर्व-प्रबलित शीट्समध्ये सतत तंतू असतात - केवळ काचेपासूनच नव्हे, तर कार्बन आणि अरामिडपासून देखील.
संमिश्र भाग बनवण्याचे अनेक मार्ग आहेत. म्हणून, विशिष्ट भागासाठी पद्धतीची निवड सामग्री, भागाची रचना आणि अंतिम वापर किंवा अनुप्रयोग यावर अवलंबून असेल. येथे एक निवड मार्गदर्शक आहे.
शॉकर कंपोजिट्स आणि R&M इंटरनॅशनल एक पुनर्नवीनीकरण कार्बन फायबर पुरवठा साखळी विकसित करत आहेत जी शून्य कत्तल प्रदान करते, व्हर्जिन फायबरपेक्षा कमी किंमत देते आणि अखेरीस संरचनात्मक गुणधर्मांमध्ये सतत फायबरपर्यंत पोहोचणारी लांबी प्रदान करते.