Technical University of Munich พัฒนาลูกบาศก์ที่สอดคล้องกันโดยใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเพิ่มการจัดเก็บไฮโดรเจน | โลกของคอมโพสิต

รถถังแบบแบนมาตรฐานสำหรับ BEVs และ FCEVs ใช้คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตด้วยโครงสร้างโครงกระดูกที่ให้การจัดเก็บ H2 เพิ่มขึ้น 25% #hydrogen #trends
หลังจากการทำงานร่วมกันกับ BMW แสดงให้เห็นว่าลูกบาศก์ถังสามารถส่งประสิทธิภาพปริมาตรได้สูงกว่ากระบอกสูบขนาดเล็กหลายแห่งมหาวิทยาลัยเทคนิคของมิวนิคเริ่มดำเนินโครงการเพื่อพัฒนาโครงสร้างคอมโพสิตและกระบวนการผลิตที่ปรับขนาดได้สำหรับการผลิตแบบอนุกรม เครดิตภาพ: Tu Dresden (บนสุด) ซ้าย), มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค, ภาควิชาคอมโพสิตคาร์บอน (LCC)
ยานพาหนะไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (FCEVs) ขับเคลื่อนโดยไฮโดรเจน Zero-Emission (H2) ให้วิธีการเพิ่มเติมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นศูนย์ รถยนต์โดยสารเซลล์เชื้อเพลิงที่มีเครื่องยนต์ H2 สามารถเติมได้ใน 5-7 นาทีและมีช่วง 500 กม. แต่ปัจจุบันมีราคาแพงกว่าเนื่องจากปริมาณการผลิตต่ำ วิธีหนึ่งในการลดต้นทุนคือการใช้แพลตฟอร์มมาตรฐานสำหรับรุ่น BEV และ FCEV ปัจจุบันเป็นไปไม่ได้เนื่องจากถังทรงกระบอกประเภท 4 ที่ใช้ในการเก็บก๊าซ H2 ที่บีบอัด (CGH2) ที่ 700 บาร์ใน FCEVs ไม่เหมาะสำหรับช่องใส่แบตเตอรี่ใต้ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างระมัดระวังสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า อย่างไรก็ตามเรือความดันในรูปแบบของหมอนและลูกบาศก์สามารถพอดีกับพื้นที่บรรจุภัณฑ์แบนนี้
สิทธิบัตร US5577630A สำหรับ“ เรือแรงดันคอมโพสิต” แอปพลิเคชันที่ยื่นโดย Thiokol Corp. ในปี 1995 (ซ้าย) และเรือความดันสี่เหลี่ยมที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย BMW ในปี 2009 (ขวา)
ภาควิชาคอมโพสิตคาร์บอน (LCC) ของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค (Tum, มิวนิค, เยอรมนี) มีส่วนร่วมในสองโครงการเพื่อพัฒนาแนวคิดนี้ อย่างแรกคือ Polymers4hydrogen (P4H) นำโดยศูนย์ความสามารถของ Leoben Polymer (PCCL, Leoben, ออสเตรีย) แพ็คเกจงาน LCC นำโดย Elizabeth Glace เพื่อน
โครงการที่สองคือสภาพแวดล้อมการสาธิตและการพัฒนาไฮโดรเจน (Hydden) ซึ่ง LCC นำโดย Christian Jaeger นักวิจัย ทั้งคู่มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างการสาธิตขนาดใหญ่ของกระบวนการผลิตสำหรับการทำถัง CGH2 ที่เหมาะสมโดยใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์
มีประสิทธิภาพเชิงปริมาตร จำกัด เมื่อติดตั้งกระบอกสูบขนาดเล็กในเซลล์แบตเตอรี่แบน (ซ้าย) และภาชนะความดันลูกบาศก์ชนิด 2 ที่ทำจากเส้นเหล็กและเปลือกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซีคอมโพสิตด้านนอก (ขวา) แหล่งที่มาของภาพ: รูปที่ 3 และ 6 มาจาก“ วิธีการออกแบบเชิงตัวเลขสำหรับเรือกล่องความดัน Type II ที่มีขาแรงตึงภายใน” โดย RUF และ Zaremba et al
P4H ได้ประดิษฐ์ถังลูกบาศก์ทดลองที่ใช้เฟรมเทอร์โมพลาสติกที่มีสายรัดแรงตึงของคอมโพสิต/เสาที่ห่อหุ้มด้วยอีพ็อกซี่เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ Hydden จะใช้การออกแบบที่คล้ายกัน แต่จะใช้ Layup ไฟเบอร์อัตโนมัติ (AFP) เพื่อผลิตถังคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกทั้งหมด
จากการยื่นขอสิทธิบัตรโดย Thiokol Corp. ไปจนถึง“ เรือแรงดันที่สอดคล้องกัน” ในปี 1995 ถึงสิทธิบัตรเยอรมัน DE1974950C2 ในปี 1997 เรือบีบอัด“ อาจมีการกำหนดค่าทางเรขาคณิตใด ๆ ” มีการใช้องค์ประกอบเพื่อให้พวกเขาสามารถทนต่อแรงของการขยายตัวของก๊าซ
กระดาษห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore (LLNL) ปี 2549 อธิบายถึงวิธีการสามวิธี: เส้นใยแผลที่สอดคล้องกันภาชนะแรงดันไมโครลท์ความดันที่มีโครงสร้างตาข่าย orthorhombic ภายใน (เซลล์ขนาดเล็ก 2 ซม. หรือน้อยกว่า) องค์ประกอบของผิวหนังชั้นนอกบาง ๆ คอนเทนเนอร์ที่ซ้ำกันเหมาะที่สุดสำหรับภาชนะขนาดใหญ่ที่วิธีการดั้งเดิมอาจใช้งานได้ยาก
สิทธิบัตร DE102009057170A ยื่นโดย Volkswagen ในปี 2009 อธิบายถึงเรือแรงดันที่ติดตั้งยานพาหนะซึ่งจะให้ประสิทธิภาพน้ำหนักสูงในขณะที่ปรับปรุงการใช้พื้นที่ ถังสี่เหลี่ยมใช้ตัวเชื่อมต่อความตึงระหว่างผนังสองรูปสี่เหลี่ยมตรงข้ามและมุมโค้งมน
แนวคิดด้านบนและอื่น ๆ ได้รับการอ้างถึงโดย Gleiss ในกระดาษ“ การพัฒนากระบวนการสำหรับภาชนะรับแรงดันลูกบาศก์ที่มีแถบยืด” โดย Gleiss และคณะ ที่ ECCM20 (26-30 มิถุนายน, 2022, Lausanne, Switzerland) ในบทความนี้เธออ้างถึงการศึกษา TUM ที่ตีพิมพ์โดย Michael Roof และ Sven Zaremba ซึ่งพบว่าภาชนะรับแรงดันลูกบาศก์ที่มีความตึงเครียดที่เชื่อมต่อกับรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้านั้นมีประสิทธิภาพมากกว่ากระบอกสูบขนาดเล็กหลายตัวที่พอดีกับพื้นที่ของแบตเตอรี่แบน พื้นที่จัดเก็บ
จากข้อมูลของ Gleiss ปัญหาของการติดตั้งกระบอกสูบขนาดเล็กจำนวนมากจำนวนมากในกรณีแบนคือ“ ปริมาตรระหว่างกระบอกสูบลดลงอย่างมากและระบบยังมีพื้นผิวการซึมผ่านของก๊าซ H2 ที่มีขนาดใหญ่มาก โดยรวมแล้วระบบให้ความจุในการจัดเก็บน้อยกว่าขวดลูกบาศก์”
อย่างไรก็ตามมีปัญหาอื่น ๆ เกี่ยวกับการออกแบบลูกบาศก์ของถัง “ เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากก๊าซบีบอัดคุณต้องต่อต้านกองกำลังดัดบนผนังแบน” Gleiss กล่าว “ สำหรับสิ่งนี้คุณต้องมีโครงสร้างเสริมที่เชื่อมต่อภายในผนังของถัง แต่มันยากที่จะทำกับคอมโพสิต”
Glace และทีมงานของเธอพยายามที่จะรวมแท่งแรงตึงเสริมลงในเรือความดันในลักษณะที่เหมาะสำหรับกระบวนการม้วนเส้นใย “ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตในปริมาณมาก” เธออธิบาย“ และยังช่วยให้เราสามารถออกแบบรูปแบบการคดเคี้ยวของผนังภาชนะเพื่อปรับการวางแนวเส้นใยสำหรับแต่ละโหลดในโซน”
สี่ขั้นตอนในการทำถังคอมโพสิตแบบทดลองสำหรับโครงการ P4H เครดิตภาพ:“ การพัฒนากระบวนการผลิตสำหรับเรือกดดันลูกบาศก์ด้วยรั้ง”, มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค, โครงการโพลีเมอร์ 4Hydrogen, ECCM20, มิถุนายน 2565
เพื่อให้บรรลุโซ่ทีมได้พัฒนาแนวคิดใหม่ซึ่งประกอบด้วยสี่ขั้นตอนหลักดังที่แสดงไว้ข้างต้น Struts ความตึงเครียดที่แสดงเป็นสีดำบนขั้นตอนคือโครงสร้างเฟรมสำเร็จรูปที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้วิธีการที่นำมาจากโครงการ Skelett Mai สำหรับโครงการนี้ BMW ได้พัฒนากรอบกระจกหน้ารถ“ เฟรมเวิร์ก” โดยใช้แท่ง pultrusion เสริมแรงสี่อันซึ่งถูกหล่อขึ้นเป็นกรอบพลาสติก
กรอบของถังลูกบาศก์ทดลอง ส่วนโครงกระดูกหกเหลี่ยม 3D พิมพ์โดย TUM โดยใช้เส้นใย PLA ที่ไม่ได้รับการเสริมแรง (บนสุด), การใส่แท่ง pultrusion CF/PA6 เป็นเครื่องมือจัดฟันแรงดึง (ตรงกลาง) จากนั้นห่อไส้หลอดรอบ ๆ วงเล็บปีกกา (ด้านล่าง) เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค LCC
“ ความคิดคือคุณสามารถสร้างเฟรมของลูกบาศก์ถังเป็นโครงสร้างแบบแยกส่วนได้” Glace กล่าว “ โมดูลเหล่านี้จะถูกวางไว้ในเครื่องมือการขึ้นรูปเสาแรงดึงจะถูกวางไว้ในโมดูลเฟรมจากนั้นวิธีการของ Skelett ของ Mai จะถูกใช้รอบ ๆ เสาเพื่อรวมเข้ากับชิ้นส่วนเฟรม” วิธีการผลิตจำนวนมากส่งผลให้โครงสร้างที่ใช้เป็นแมนเดรลหรือแกนเพื่อห่อเปลือกคอมโพสิตถังเก็บ
Tum ออกแบบกรอบถังเป็นลูกบาศก์“ เบาะ” ที่มีด้านที่เป็นของแข็งมุมโค้งมนและรูปแบบหกเหลี่ยมที่ด้านบนและด้านล่างซึ่งสามารถแทรกและติดกับความสัมพันธ์ หลุมสำหรับชั้นวางเหล่านี้ยังพิมพ์ 3 มิติ “ สำหรับถังทดลองเริ่มต้นของเราเรา 3D พิมพ์ส่วนกรอบหกเหลี่ยมโดยใช้กรด polylactic [PLA, เทอร์โมพลาสติกที่ใช้ชีวภาพ] เพราะมันง่ายและราคาถูก” Glace กล่าว
ทีมซื้อแท่งเสริมโพลีอะไมด์ 68 แท่ง 68 แท่งจากคาร์บอน SGL (Meitingen, ประเทศเยอรมนี) เพื่อใช้เป็นความสัมพันธ์ “ เพื่อทดสอบแนวคิดเราไม่ได้ทำปั้นใด ๆ ” Gleiss กล่าว“ แต่เพียงแค่ใส่ตัวเว้นวรรคลงในกรอบแกนรังผึ้งพิมพ์ 3 มิติและติดกาวด้วยกาวอีพ็อกซี่ สิ่งนี้จะเป็นแมนเดรลสำหรับการคดเคี้ยวถัง” เธอตั้งข้อสังเกตว่าแม้ว่าแท่งเหล่านี้จะค่อนข้างง่ายต่อการลม แต่ก็มีปัญหาสำคัญบางประการที่จะอธิบายในภายหลัง
“ ในขั้นตอนแรกเป้าหมายของเราคือการแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการผลิตของการออกแบบและระบุปัญหาในแนวคิดการผลิต” Gleiss อธิบาย “ ดังนั้นความตึงเครียดจึงยื่นออกมาจากพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างโครงกระดูกและเราติดเส้นใยคาร์บอนเข้ากับแกนนี้โดยใช้การคดเคี้ยวของเส้นใยเปียก หลังจากนั้นในขั้นตอนที่สามเรางอหัวของแต่ละก้านผูก Thermoplastic ดังนั้นเราเพียงแค่ใช้ความร้อนเพื่อปรับแต่งศีรษะเพื่อให้มันแบนและล็อคเข้าไปในชั้นแรกของการห่อ จากนั้นเราจะห่อโครงสร้างอีกครั้งเพื่อให้หัวแรงขับแบนถูกล้อมรอบทางเรขาคณิตภายในถัง ลามิเนตบนผนัง
หมวกสเปเซอร์สำหรับการคดเคี้ยว TUM ใช้หมวกพลาสติกที่ปลายของแท่งความตึงเพื่อป้องกันไม่ให้เส้นใยพันกันในระหว่างที่คดเคี้ยวของเส้นใย เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค LCC
Glace ย้ำว่ารถถังคันแรกนี้เป็นข้อพิสูจน์แนวคิด “ การใช้การพิมพ์ 3 มิติและกาวเป็นเพียงการทดสอบเบื้องต้นและทำให้เรามีความคิดเกี่ยวกับปัญหาบางอย่างที่เราพบ ตัวอย่างเช่นในระหว่างที่คดเคี้ยวเส้นใยถูกจับที่ปลายของแท่งความตึงทำให้เกิดการแตกของเส้นใยความเสียหายของเส้นใยและลดปริมาณของเส้นใยเพื่อตอบโต้สิ่งนี้ เราใช้หมวกพลาสติกสองสามตัวเป็นเครื่องช่วยการผลิตที่วางไว้บนเสาก่อนขั้นตอนที่คดเคี้ยวครั้งแรกจากนั้นเมื่อทำลามิเนตภายในเราถอดหมวกป้องกันเหล่านี้ออกและเปลี่ยนส่วนปลายของเสาก่อนที่จะห่อครั้งสุดท้าย”
ทีมทดลองกับสถานการณ์การสร้างใหม่ต่างๆ “ คนที่มองไปรอบ ๆ ทำงานได้ดีที่สุด” เกรซกล่าว “ นอกจากนี้ในระหว่างขั้นตอนการสร้างต้นแบบเราใช้เครื่องมือเชื่อมดัดแปลงเพื่อใช้ความร้อนและปรับเปลี่ยนปลายก้าน ในแนวคิดการผลิตจำนวนมากคุณจะมีเครื่องมือขนาดใหญ่ที่สามารถกำหนดและสร้างปลายทั้งหมดของเสาให้เป็นลามิเนตตกแต่งภายในในเวลาเดียวกัน - -
หัว Drawbar เปลี่ยนโฉมหน้า TUM ทดลองด้วยแนวคิดที่แตกต่างกันและปรับเปลี่ยนรอยเชื่อมเพื่อจัดแนวปลายของความสัมพันธ์คอมโพสิตสำหรับการติดกับลามิเนตผนังถัง เครดิตภาพ:“ การพัฒนากระบวนการผลิตสำหรับเรือกดดันลูกบาศก์ด้วยรั้ง”, มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค, โครงการโพลีเมอร์ 4Hydrogen, ECCM20, มิถุนายน 2565
ดังนั้นลามิเนตจะหายขาดหลังจากขั้นตอนที่คดเคี้ยวครั้งแรกโพสต์จะถูกเปลี่ยนโฉมใหม่ TUM จะเสร็จสิ้นการคดเคี้ยวครั้งที่สองของเส้นใยและจากนั้นลามิเนตผนังด้านนอกจะหายเป็นครั้งที่สอง โปรดทราบว่านี่เป็นการออกแบบถังประเภท 5 ซึ่งหมายความว่าไม่มีซับพลาสติกเป็นอุปสรรคก๊าซ ดูการอภิปรายในส่วนขั้นตอนถัดไปด้านล่าง
“ เราตัดการสาธิตครั้งแรกเป็นส่วนตัดและแมปพื้นที่ที่เชื่อมต่อ” Glace กล่าว “ ภาพโคลสอัพแสดงให้เห็นว่าเรามีปัญหาด้านคุณภาพกับลามิเนตโดยหัว Strut ไม่วางราบบนลามิเนตภายใน”
การแก้ปัญหาเกี่ยวกับช่องว่างระหว่างลามิเนตของผนังด้านในและด้านนอกของถัง หัวก้านมัดดัดแปลงสร้างช่องว่างระหว่างการเลี้ยวครั้งแรกและครั้งที่สองของถังทดลอง เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค LCC
รถถัง 450 x 290 x 80 มม. นี้เสร็จสมบูรณ์ในช่วงฤดูร้อนที่ผ่านมา “ เรามีความคืบหน้ามากมายตั้งแต่นั้นมา แต่เรายังมีช่องว่างระหว่างลามิเนตด้านในและด้านนอก” Glace กล่าว “ ดังนั้นเราจึงพยายามเติมช่องว่างเหล่านั้นด้วยเรซิ่นความหนืดที่สะอาดและสูง สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อระหว่างกระดุมและลามิเนตซึ่งเพิ่มความเครียดเชิงกลอย่างมาก”
ทีมงานยังคงพัฒนาการออกแบบและกระบวนการของถังรวมถึงโซลูชันสำหรับรูปแบบการคดเคี้ยวที่ต้องการ “ ด้านข้างของถังทดสอบไม่ได้ขดอย่างเต็มที่เพราะมันยากสำหรับเรขาคณิตนี้เพื่อสร้างเส้นทางที่คดเคี้ยว” Glace อธิบาย “ มุมที่คดเคี้ยวเริ่มต้นของเราคือ 75 ° แต่เรารู้ว่าจำเป็นต้องใช้วงจรหลายวงจรเพื่อให้ตรงกับภาระในเรือความดันนี้ เรายังคงมองหาวิธีแก้ปัญหานี้ แต่มันไม่ง่ายเลยกับซอฟต์แวร์ที่อยู่ในตลาด มันอาจกลายเป็นโครงการติดตามผล
“ เราได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของแนวคิดการผลิตนี้” Gleiss กล่าว“ แต่เราจำเป็นต้องทำงานต่อไปเพื่อปรับปรุงการเชื่อมต่อระหว่างลามิเนตและปรับเปลี่ยนแท่งผูก “ การทดสอบภายนอกบนเครื่องทดสอบ คุณดึงตัวเว้นวรรคออกจากลามิเนตและทดสอบโหลดเชิงกลที่ข้อต่อเหล่านั้นสามารถทนได้”
ส่วนนี้ของโครงการ Polymers4Hydrogen จะแล้วเสร็จในตอนท้ายของปี 2023 โดยเวลาที่ Gleis หวังที่จะเสร็จสิ้นถังสาธิตที่สอง ที่น่าสนใจคือการออกแบบในวันนี้ใช้เทอร์โมพลาสทิคเสริมที่ประณีตในคอมโพสิตเฟรมและเทอร์โมเซตในผนังถัง วิธีการไฮบริดนี้จะถูกใช้ในถังสาธิตสุดท้ายหรือไม่? “ ใช่” เกรซกล่าว “ พันธมิตรของเราในโครงการโพลีเมอร์ 4Hydrogen กำลังพัฒนาอีพอกซีเรซินและวัสดุเมทริกซ์คอมโพสิตอื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติของไฮโดรเจนที่ดีขึ้น” เธอแสดงรายการพันธมิตรสองรายที่ทำงานเกี่ยวกับงานนี้ PCCL และ University of Tampere (Tampere, Finland)
Gleiss และทีมงานของเธอยังแลกเปลี่ยนข้อมูลและหารือเกี่ยวกับแนวคิดกับ Jaeger ในโครงการ Hydden ที่สองจากถังคอมโพสิต LCC ที่สอดคล้องกัน
“ เราจะผลิตเรือแรงดันคอมโพสิตที่สอดคล้องกันสำหรับโดรนการวิจัย” แจเกอร์กล่าว “ นี่คือความร่วมมือระหว่างสองแผนกของแผนกการบินและอวกาศและ Geodetic ของ TUM - LCC และกรมเทคโนโลยีเฮลิคอปเตอร์ (HT) โครงการจะแล้วเสร็จภายในสิ้นปี 2567 และขณะนี้เรากำลังทำเรือกดดันให้เสร็จ การออกแบบที่เป็นวิธีการบินและอวกาศและยานยนต์ หลังจากขั้นตอนแนวคิดเริ่มต้นนี้ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโดยละเอียดและทำนายประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวางของโครงสร้างผนัง”
“ แนวคิดทั้งหมดคือการพัฒนาโดรนสำรวจด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮบริดและระบบขับเคลื่อนแบตเตอรี่” เขากล่าวต่อ มันจะใช้แบตเตอรี่ในระหว่างการโหลดพลังงานสูง (เช่นการบินขึ้นและลงจอด) จากนั้นสลับไปที่เซลล์เชื้อเพลิงในระหว่างการล่องเรือโหลดแสง “ ทีม HT มีเสียงพึมพำการวิจัยและออกแบบระบบส่งกำลังใหม่เพื่อใช้ทั้งแบตเตอรี่และเซลล์เชื้อเพลิง” เยเกอร์กล่าว “ พวกเขายังซื้อถัง CGH2 เพื่อทดสอบการส่งสัญญาณนี้”
“ ทีมของฉันได้รับมอบหมายให้สร้างต้นแบบถังแรงดันที่เหมาะสม แต่ไม่ใช่เพราะปัญหาบรรจุภัณฑ์ที่ถังทรงกระบอกจะสร้างขึ้น” เขาอธิบาย “ ถังที่ประจบประแจงไม่ได้มีการต่อต้านลมมากนัก ดังนั้นคุณจะได้รับประสิทธิภาพการบินที่ดีขึ้น” ขนาดถังประมาณ 830 x 350 x 173 มม.
ถังที่สอดคล้องกับเทอร์โมพลาสติก AFP อย่างเต็มที่ สำหรับโครงการ Hydden ทีม LCC ที่ Tum ได้สำรวจวิธีการที่คล้ายกันกับที่ใช้โดย Glace (ด้านบน) แต่จากนั้นย้ายไปที่วิธีการโดยใช้การรวมกันของโมดูลโครงสร้างหลายอย่างซึ่งถูกใช้มากเกินไปโดยใช้ AFP (ด้านล่าง) เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิค LCC
“ ความคิดหนึ่งคล้ายกับวิธีการของ Elisabeth [Gleiss]” Yager กล่าว“ เพื่อใช้เครื่องมือจัดฟันแรงดึงกับผนังเรือเพื่อชดเชยกองกำลังดัดสูง อย่างไรก็ตามแทนที่จะใช้กระบวนการขดลวดเพื่อสร้างถังเราใช้ AFP ดังนั้นเราจึงคิดเกี่ยวกับการสร้างส่วนแยกต่างหากของเรือความดันซึ่งชั้นวางได้รวมอยู่แล้ว วิธีการนี้ทำให้ฉันสามารถรวมโมดูลบูรณาการเหล่านี้หลายอย่างแล้วใช้ฝาปิดท้ายเพื่อปิดผนึกทุกอย่างก่อนที่ AFP สุดท้ายจะคดเคี้ยว”
“ เราพยายามที่จะสรุปแนวคิดดังกล่าว” เขากล่าวต่อ“ และเริ่มทดสอบการเลือกวัสดุซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากเพื่อให้แน่ใจว่าการต่อต้านการเจาะก๊าซ H2 ที่จำเป็น สำหรับสิ่งนี้เราใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกเป็นหลักและกำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีการที่วัสดุจะส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมการซึมผ่านนี้และการประมวลผลในเครื่อง AFP เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจว่าการรักษาจะมีผลหรือไม่และจำเป็นต้องมีการโพสต์โพสต์ใด ๆ นอกจากนี้เรายังต้องการทราบว่าสแต็คที่แตกต่างกันจะส่งผลกระทบต่อการซึมผ่านของไฮโดรเจนผ่านเรือแรงดันหรือไม่”
ถังจะทำจากเทอร์โมพลาสติกและแถบจะจัดทำโดย Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal, Germany) “ เราจะใช้ PPS [polyphenylene sulfide], Peek [Polyether Ketone] และ LM Paek [วัสดุพลาสติกคีโตนหลอมเหลวต่ำ]” Yager กล่าว “ จากนั้นทำการเปรียบเทียบเพื่อดูว่าอันไหนดีที่สุดสำหรับการป้องกันการเจาะและผลิตชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า” เขาหวังว่าจะทำการทดสอบแบบจำลองโครงสร้างและกระบวนการและการสาธิตครั้งแรกภายในปีหน้า
งานวิจัยดำเนินการภายในโมดูลดาวหาง“ Polymers4Hydrogen” (ID 21647053) ภายในโครงการดาวหางของกระทรวงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของรัฐบาลกลางสิ่งแวดล้อมพลังงานการเคลื่อนย้ายนวัตกรรมและเทคโนโลยีและกระทรวงเทคโนโลยีดิจิตอลและเศรษฐศาสตร์ - ผู้เขียนขอขอบคุณศูนย์ความสามารถพอลิเมอร์ที่เข้าร่วม LEOBEN GMBH (PCCL, ออสเตรีย), Montanuniversitaet Leoben (คณะวิศวกรรมพอลิเมอร์และวิทยาศาสตร์, ภาควิชาเคมีของวัสดุพอลิเมอร์, ภาควิชาวิทยาศาสตร์วัสดุและการทดสอบพอลิเมอร์), มหาวิทยาลัย Tampere (คณะวิศวกรรมศาสตร์) ) วิทยาศาสตร์), เทคโนโลยีสูงสุดและ Faurecia มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ Comet-Modul ได้รับทุนจากรัฐบาลออสเตรียและรัฐบาลของรัฐสไตรีเรีย
แผ่นเสริมล่วงหน้าสำหรับโครงสร้างที่รับน้ำหนักมีเส้นใยต่อเนื่อง-ไม่เพียง แต่จากแก้ว แต่ยังมาจากคาร์บอนและอะรามิด
มีหลายวิธีในการทำชิ้นส่วนคอมโพสิต ดังนั้นการเลือกวิธีการสำหรับส่วนใดส่วนหนึ่งจะขึ้นอยู่กับวัสดุการออกแบบของชิ้นส่วนและการใช้งานหรือแอปพลิเคชันสิ้นสุด นี่คือคู่มือการเลือก
คอมโพสิตที่น่าตกใจและ R&M International กำลังพัฒนาห่วงโซ่อุปทานคาร์บอนไฟเบอร์รีไซเคิลที่ให้การฆ่าเป็นศูนย์ต้นทุนที่ต่ำกว่าเส้นใยบริสุทธิ์และในที่สุดจะให้ความยาวที่เข้าใกล้เส้นใยอย่างต่อเนื่องในคุณสมบัติโครงสร้าง