Devasa rüzgar santrali rotorlarında plazma işlem – verimli, otomatik, tekrarlanabilir
Rüzgar santralleri rüzgarın kinetik enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirirler. Bol rüzgarlı yerlerde bu santraller enerji üretimine büyük katkı sağlarlar. Böyle bir rüzgar santralinin verimliliği onun yapı şeklinin yanı sıra büyüklüğüne de bağlıdır. Günümüzde gücü 10 megavata ve kanat profillerinin uzunluğu 90 metreye kadar ulaşan sistemler kurulmaktadır.
Bir rüzgar santralinin üretimi ve yapımı için gerekli olan teknoloji pek çok bakımdan uçak yapımına benzer. Hem kesit ve mekanik dayanıklılık hem de profil üzerindeki hava akımı uşak kanatlarının tasarımına dayanmaktadır. Özellikle kanat uçlarındaki yüksek çevresel hızlar malzemeye – ses ötesi hıza yakın hava türbülansları veya buzlanma gibi – aşırı derecede yük – aynı havacılıkta olduğu gibi.
Modern rüzgar santrali rotorlarının üretimine ilişkin özel gereksinimler:
- Hafif malzemeler
- Yüksek mukavemetli yapılar
- Türbülans oluşturmayan pürüzsüz yüzeyler
- Yüksek yüzey kalitesi ve sağlamlığı
Bu gereksinimler neredeyse yalnızca CTP (cam elyaf takviyeli plastik) ve KETP (karbon elyaf takviyeli plastik) gibi malzemeler kullanılarak karşılanabilmektedir. Havacılık sanayine benzer şekilde, bu alanda da atmosferik plazma işlem çok verimli süreç çözümleri sağlamaktadır.
Rüzgar santrali rotor kanatlarının yapımında Openair® plazma işlemin yüksek verimli uygulama alanları:
- elyaf ön işleminde
- laminasyon işleminde
- yarı kabuk yapıştırmada
- üretilen bileşenlerin yüzey işleminde (yüzey ıslahı)
Rüzgar santrali rotor kanatlarının boyanması: Plazma aktivasyonu ardından KTP üzerinde güvenli boya tutunması
KTP rotor kanatlarının yüzey hazırlığındaki en son teknoloji mekanik pürüzlendirme ve solventlerle temizlemedir. Ancak bu süreç homojen olmayan sonuçlara yol açar, çevreye zararlıdır ve yoğun elle işleme külfeti getirir.
KTP parçaların tipik özelliği, elyafın ve elyaf matrisinin kendi içinde bile ısı iletiminin farklı olmasıdır. Yüksek sıcaklık girişi olan örn. alevle işlem veya lazer işlem gibi ön işlemler yüzeydeki kompozit özellikleri bozabilirler.
Openair-Plasma® teknolojisi ile büyük ölçekli bileşenlere bile sorunsuz bir şekilde plazma işlem uygulanabilmektedir. Bu da rüzgar santralleri için KTP malzemeden rotor kanatları üretilmesinde yeni olanakların önünü açar.
Özellikle de RD2005 plazma nozülüyle olmak üzere Openair-Plasma® işlem, ısı uygulanmadan homojen yüzey aktivasyonu sağlar. Bu plazma aktivasyon sayesinde artan boya adhezyonu ve homojen boya akışı, rotor kanatlarının sürtünmesiz ve yüksek verimli bir şekilde kullanılmasını sağlar.
PT-Release plazma kaplama: elyaf kompozit bileşenler, ayırma maddeleri kullanılmadan kalıptan çıkarılır (KETP ve CTP)
Rotor kanatları genellikle bir laminasyon işlemiyle KETP ve CTP karma yapıda yarı kabuklar halinde üretilir. Bitmiş bileşenin daha sonra kalıptan çıkarılabilmesi için kalıba ayırıcı bir katman uygulanması kaçınılmazdır. Bu, geleneksel olarak kimyasal ayırma maddeleri ile sağlanmaktadır ve her kalıptan çıkarma işlemi sonrasında tekrar uygulanması gerekmektedir. Kalıptan çıkarma sürecinde bu ayırıcı katmanın kalıntıları bileşene aktarılır. Sonraki boyama işleminden önce bunların hiçbir artık bırakmadan giderilmesi gerekir.
Plasmatreat, KETP ve CTP bileşenlerin kimyasal ayırma maddelerine gerek kalmadan güvenilir bir şekilde kalıptan çıkarılması için basit ve etkili bir çözüm geliştirmiştir: Openair-Plasma® kullanarak bir plazma polimer uygulamak için kullanılan PT-Release yöntemi.
PT-Release plazma kaplama ile KETP ve CTP bileşenler basit ve verimli bir şekilde kalıptan çıkarılır
- Malzeme katmanları uygulanmadan önce kalıplar robot tarafından PlasmaPlus® yöntemi ile kaplanır
- Kaplama uygulaması, homojen kaplama kalınlığıyla kontrol edilir
- İşlevsel dayanım: şu anda tek bir plazma kaplamayla yakl. 50 kalıptan çıkarma işlemi mümkündür
- Kalıptan çıkarma sonrasında ve boyama öncesinde geriye kalan ayırma maddeleri Openair® plazma temizleme ile tamamen parçalanır ve giderilir
Rotor kanatlarında PlasmaPlus® işlevsel kaplama: Daha fazla verim için korozyona karşı koruma ve daha iyi aerodinamik özellikler
Rüzgar santrallerindeki rotor kanatlarının verimliliği için uçak yapımı alanındaki fizik yasalarının aynıları geçerlidir: Havacılıkta kanatların ve gövdenin yüzeyindeki hava sürtünmesi uçağın verimliliğini belirler. Mikro yapılandırma ve son derece hidrofobik ve yapılandırılmış yüzey uygulamaları sürtünme direncini azaltır. Bunun en iyi örneği yunusların su içindeki hareketleridir (yunus derisi).
