Vindenergi är en viktig del av den rena, hållbara elmixen. De långsamt vridande vindkraftsbladen som folk ser vid vindkraftsparker tillverkas huvudsakligen för hand, och lågkostnadsarbete har hållit större delen av denna tillverkningsindustri utanför USA.
US Department of Energy anser att endast genom automatisering kan denna viktiga amerikanska industri stärkas och upprätthållas, kostnadseffektiv produktion uppnås och användningen av vindenergi i USA utökas.
US Department of Energy (DOE) meddelade nyligen att de kommer att bevilja 28,49 miljoner dollar till Purdue University (West Lafayette, Indiana, USA) Composite Manufacturing Simulation Center N (CMSC) och dess industripartners Themwood Co., Ltd. (Dell, Illinois, USA), TPI Composites Co., Ltd. (Scottsdale, Arizona, USA), Dassault Svstèmes (Waltham, Massachusetts, USA) DimensionalInnovations (Overland Park, Kansas, USA) och Techmer PM (Clinton, Tennessee, USA) för att tillhandahålla finansiering.
3D-utskriftsteknik har tidigare använts i tillverkningsprocessen av vindkraftstorn. Baserat på sin rika erfarenhet av 3D-utskrift av flygmotor- och gasturbindelar, började GE och dess partners försöka använda 3D-utskrift och högpresterande betong för att tillverka vindkraftstorn förra året. Enligt beräkningar kan vindkraftsoperatörer öka kraftproduktionen med minst 30 % genom att höja ett 5MW vindturbin från en höjd av 80 meter till en höjd av 160 meter.
Kompositmaterial kan uppfylla kraven på variabel tvärsektion och stor krökning av blad. Kolfiberförstärkta kompositmaterial har blivit valfria material för stora blad, vilket gör vindkraftsblad till världens största kompositmonomerkomponenter. Materialvalet är klart när bladstrukturens design är färdig, men det senaste bladdesignkonceptet är att sätta materialet i framkant och bilda en multiobjektiv integrerad innovation med aerodynamik och struktur för att hitta den bästa kraftgenereringen, belastningen och kostnaden för att optimera matchningen av blad och huvudmotorer.
För närvarande är designen av blad under 8.0 MW huvudsakligen ett glasfiberbaserat materialsystem, och offshore-blad över 12 MW måste överväga tillämpningen av kolfiberhuvudbalkar för design.
