Главная > новости > 

Новости

Alibaba

альбб

Популярные товары

Обмен информацией в социальных сетях

Новое партнерство создано для производства легких материалов для космической промышленности

Люксембургский институт науки и технологий (LIST) объявил о создании нового партнерского предприятия с люксембургской компанией Gradel для исследования и производства сверхлегких конструкций для аэронавтики и космической промышленности. Детали будут производиться для трех европейских гигантов в области спутникостроения: Thales Alenia Space (Франция), Airbus Defence and Space (Франция) и OHB (Германия).В области космоса и спутников вес стоит дорого. Чем тяжелее продукт для доставки в космос, тем больше он стоит. По текущим оценкам, стоимость одного килограмма составляет около 5 000-10 000 евро, что означает, что любое снижение веса выгодно с финансовой точки зрения для компаний, отправляющих спутники в космос.Новое партнерство нацелено на создание очень прочных, но сверхлегких конструкций с использованием непрерывных полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP), в процессе намотки нитей, создающих сверхлегкие 3D-структуры.Углеродное волокно покрывается полимером, который затвердевает, делая весь объект чрезвычайно прочным и упругим. Пропитанные углеродные волокна наматываются для формирования оптимизированной 3D-сетки, которая придает детали особые механические свойства.В лабораториях LIST-Gradel будут реализованы два проекта, первый из которых под названием "xFKin3D" заключается в изготовлении деталей с помощью ручного плетения нитей. Его целью будет демонстрация стандартов космического использования конструкционных деталей, изготовленных по технологии xFKin3D.Второй проект под названием "Роботизированный xFKin3D" будет заключаться в производстве тех же деталей, что и в первом проекте, но с использованием новой роботизированной руки, недавно установленной в LIST, что сделает процесс производства полностью автоматизированным, гарантирующим отличную повторяемость, ту же прочность и качество, но в большем масштабе.Производимые компоненты предназначены для использования во всем, что связано с поддержкой антенн, кронштейнов для оборудования спутников. В настоящее время многие из этих деталей металлические и поэтому относительно тяжелые. Цель состоит в том, чтобы отказаться от металлических деталей, и с помощью новой технологии LIST и Gradel, производимой в Люксембурге, можно добиться снижения веса до 75%, что позволит компаниям сэкономить значительные средства.Оба проекта поддерживаются Люксембургской национальной космической программой LuxIMPULSE, целью которой является предоставление финансирования для оказания помощи компаниям, созданным в Люксембурге, в выведении инновационных идей на рынок. Программа управляется Люксембургским космическим агентством (LSA) совместно с Европейским космическим агентством (ESA).

Новое углеродное волокно для лопастей ветряных турбин может принести преимущества по стоимости и производительности

Новый материал из углеродного волокна может принести ветроэнергетике выгоду в плане стоимости и производительности, если будет разработан на коммерческой основе, говорится в исследовании, проведенном под руководством ученых из Национальной лаборатории Сандия.Ветряные лопасти из углеродного волокна весят на 25% меньше, чем лопасти из традиционного стекловолокна. Это означает, что лопасти из углеродного волокна могут быть длиннее стекловолоконных и, следовательно, улавливать больше энергии в местах со слабым ветром. Переход на углеродное волокно также может увеличить срок службы лопастей, поскольку материалы из углеродного волокна обладают высокой усталостной прочностью, говорит Брэндон Эннис, исследователь ветроэнергетики в Sandia Labs и главный исследователь проекта.Проект финансируется Управлением ветроэнергетических технологий Министерства энергетики в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии. Партнерами проекта являются Национальная лаборатория Оук-Ридж и Университет штата Монтана.Из всех компаний, производящих ветряные турбины, только одна широко использует материалы из углеродного волокна в конструкции лопастей. Лопасти ветряных турбин - самые крупные цельные композитные конструкции в мире, и ветроэнергетика могла бы стать крупнейшим рынком для углеволоконных материалов по весу, если бы был коммерчески доступен материал, конкурирующий по стоимости с композитами, армированными стекловолокном, - говорит Эннис.Стоимость является основным фактором при проектировании компонентов в ветроэнергетике, однако производители турбин также должны создавать лопасти, выдерживающие сжимающие и усталостные нагрузки, которые лопасти испытывают при вращении в течение 30 лет.Эннис и его коллеги задались вопросом, сможет ли новое недорогое углеродное волокно, разработанное в Национальной лаборатории Оук-Ридж, удовлетворить требования к эксплуатационным характеристикам и при этом принести выгоду ветроэнергетике. Для изготовления этого материала используется широкодоступный прекурсор из текстильной промышленности, содержащий толстые пучки акриловых волокон. Процесс производства, в ходе которого волокна нагреваются для преобразования в углерод, сопровождается промежуточным этапом, в ходе которого углеродное волокно вытягивается в доски. Пултрузионный процесс изготовления досок позволяет получить углеродное волокно с высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью, необходимыми для производства лезвий, а также обеспечивает высокую производственную мощность.Когда исследовательская группа изучила это недорогое углеродное волокно, она обнаружила, что оно превосходит существующие коммерческие материалы в отношении специфических для стоимости свойств, представляющих наибольший интерес для ветровой промышленности.ORNL предоставил образцы углеродного волокна из своего технологического центра Carbon Fiber Technology Facility и композиты, изготовленные из этого материала, а также аналогичные композиты, изготовленные из коммерчески доступного углеродного волокна для сравнения.Коллеги из Университета штата Монтана измерили механические свойства нового углеродного волокна в сравнении с коммерчески доступным углеродным волокном и стандартными композитами из стекловолокна. Затем Эннис объединил эти измерения с результатами моделирования затрат, полученными в ORNL. Он использовал эти данные в анализе конструкции лопасти для оценки системного воздействия использования нового углеродного волокна вместо стандартного углеродного волокна или стекловолокна в качестве основной структурной опоры ветровой лопасти. Исследование финансировалось Управлением технологий ветроэнергетики Министерства энергетики США.Эннис и его коллеги обнаружили, что новый материал из углеродного волокна имеет на 56% больше прочности на сжатие в расчете на доллар, чем коммерчески доступное углеродное волокно, которое является базовым для отрасли. Обычно производители компенсируют более низкую прочность на сжатие, используя больше материала для изготовления компонента, что приводит к увеличению стоимости. Учитывая более высокую прочность на сжатие в расчете на стоимость нового углеродного волокна, расчеты Энниса предсказали экономию в 40% в стоимости материала для крышки лонжерона, который является основным структурным компонентом лопасти ветряной турбины, изготовленной из нового углеродного волокна, по сравнению с коммерческим углеродным волокном.