Մյունխենի տեխնիկական համալսարանը մշակում է կոնֆորմալ խորանարդային բաքեր՝ օգտագործելով ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներ՝ ջրածնի կուտակումը մեծացնելու համար | կոմպոզիտների աշխարհը

BEV և FCEV-ների համար նախատեսված ստանդարտ հարթ հարթակով բաքերը օգտագործում են ջերմապլաստիկ և ջերմամեկուսիչ կոմպոզիտներ՝ կմախքային կառուցվածքով, որը ապահովում է 25%-ով ավելի շատ H2 պահեստավորում: #ջրածին #միտումներ
BMW-ի հետ համագործակցությունը ցույց տվեց, որ խորանարդաձև բաքը կարող է ապահովել ավելի բարձր ծավալային արդյունավետություն, քան մի քանի փոքր գլանները, և Մյունխենի տեխնիկական համալսարանը ձեռնամուխ եղավ սերիական արտադրության համար կոմպոզիտային կառուցվածքի և մասշտաբային արտադրական գործընթացի մշակման նախագծի իրականացմանը: Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ TU Dresden (վերևում) ձախ կողմում), Մյունխենի տեխնիկական համալսարան, Ածխածնային կոմպոզիտների ամբիոն (LCC):
Զրոյական արտանետումներով (H2) ջրածնով աշխատող վառելիքային բջիջներով էլեկտրական մեքենաները (FCEV) լրացուցիչ միջոցներ են ապահովում զրոյական բնապահպանական նպատակներին հասնելու համար: H2 շարժիչով վառելիքային բջիջներով ուղևորատար մեքենան կարող է լցվել 5-7 րոպեում և ունի 500 կմ վազք, բայց ներկայումս ավելի թանկ է՝ արտադրության ցածր ծավալների պատճառով: Ծախսերը կրճատելու միջոցներից մեկը BEV և FCEV մոդելների համար ստանդարտ հարթակի օգտագործումն է: Սա ներկայումս հնարավոր չէ, քանի որ FCEV-ներում 700 բար ճնշման տակ սեղմված H2 գազը (CGH2) պահելու համար օգտագործվող 4-րդ տիպի գլանաձև բաքերը հարմար չեն էլեկտրական մեքենաների համար ուշադիր նախագծված թափքի տակի մարտկոցների խցիկների համար: Այնուամենայնիվ, բարձիկների և խորանարդիկների տեսքով ճնշման անոթները կարող են տեղավորվել այս հարթ փաթեթավորման տարածքում:
«Կոմպոզիտային կոնֆորմալ ճնշման անոթի» US5577630A արտոնագիրը, Thiokol Corp.-ի կողմից 1995 թվականին ներկայացված հայտը (ձախից) և BMW-ի կողմից 2009 թվականին արտոնագրված ուղղանկյուն ճնշման անոթը (աջից):
Մյունխենի տեխնիկական համալսարանի (TUM, Մյունխեն, Գերմանիա) ածխածնային կոմպոզիտների ամբիոնը (LCC) ներգրավված է այս հայեցակարգի մշակման երկու նախագծերում: Առաջինը Polymers4Hydrogen (P4H)-ն է, որը ղեկավարում է Լեոբենի պոլիմերային կոմպետենտության կենտրոնը (PCCL, Լեոբեն, Ավստրիա): LCC աշխատանքային փաթեթը ղեկավարում է գիտաշխատող Էլիզաբեթ Գլեյսը:
Երկրորդ նախագիծը «Ջրածնի ցուցադրման և մշակման միջավայրն» է (HyDDen), որտեղ LCC-ն ղեկավարում է հետազոտող Քրիստիան Յեգերը: Երկուսն էլ նպատակ ունեն ստեղծել ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներով CGH2 համապատասխան բաք պատրաստելու արտադրական գործընթացի լայնածավալ ցուցադրություն:
Փոքր տրամագծով գլանները տեղադրվում են հարթ մարտկոցային բջիջներում (ձախից) և պողպատե ծածկույթներից և ածխածնային մանրաթելից/էպօքսիդային կոմպոզիտից պատրաստված խորանարդաձև 2-րդ տիպի ճնշման անոթներում (աջից), երբ դրանք տեղադրվում են փոքր տրամագծով գլաններ։ Պատկերի աղբյուր՝ Նկարներ 3-ը և 6-ը վերցված են Ռուֆի և Զարեմբայի և այլոց «II տիպի ճնշման տուփի անոթի թվային նախագծման մոտեցում՝ ներքին լարվածության ոտքերով» աշխատանքից։
P4H-ը պատրաստել է փորձարարական խորանարդաձև բաք, որն օգտագործում է ջերմապլաստիկ շրջանակ՝ կոմպոզիտային լարվածության ժապավեններով/հենարաններով, որոնք փաթաթված են ածխածնային մանրաթելերով ամրացված էպօքսիդային խեժով: HyDDen-ը կօգտագործի նմանատիպ դիզայն, բայց կօգտագործի ավտոմատ մանրաթելային շերտավորում (AFP)՝ բոլոր ջերմապլաստիկ կոմպոզիտային բաքերը արտադրելու համար:
Thiokol Corp.-ի կողմից 1995 թվականին «Կոմպոզիտային կոնֆորմալ ճնշման անոթի» արտոնագրային հայտից մինչև 1997 թվականին գերմանական DE19749950C2 արտոնագիրը, սեղմված գազի անոթները «կարող են ունենալ ցանկացած երկրաչափական կոնֆիգուրացիա», բայց հատկապես հարթ և անկանոն ձևեր, որոնք գտնվում են պատյանի հենարանին միացված խոռոչում: Օգտագործվում են տարրեր, որպեսզի դրանք կարողանան դիմակայել գազի ընդարձակման ուժին:
2006 թվականի Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայի (LLNL) հոդվածում նկարագրվում են երեք մոտեցումներ՝ թելիկավոր փաթաթված կոնֆորմալ ճնշման անոթ, միկրոցանցային ճնշման անոթ, որը պարունակում է ներքին օրթորոմբիկ ցանցային կառուցվածք (2 սմ կամ ավելի փոքր բջիջներ), շրջապատված բարակ պատերով H2 տարայով, և ռեպլիկատոր տարա, որը բաղկացած է ներքին կառուցվածքից, որը բաղկացած է սոսնձված փոքր մասերից (օրինակ՝ վեցանկյուն պլաստիկ օղակներ) և բարակ արտաքին թաղանթային կեղևի կազմից: Կրկնօրինակ տարաները լավագույնս հարմար են ավելի մեծ տարաների համար, որտեղ ավանդական մեթոդները կարող են դժվար լինել կիրառել:
2009 թվականին Volkswagen-ի կողմից ներկայացված DE102009057170A արտոնագիրը նկարագրում է մեքենայի վրա ամրացվող ճնշման տարա, որը կապահովի բարձր քաշի արդյունավետություն՝ միաժամանակ բարելավելով տարածքի օգտագործումը: Ուղղանկյուն բաքերը օգտագործում են լարվածության միակցիչներ երկու ուղղանկյուն հակադիր պատերի միջև, և անկյունները կլորացված են:
Վերոնշյալ և այլ հասկացություններ Գլայսը մեջբերել է Գլայսի և այլոց «Կուբիկ ճնշման անոթների մշակման գործընթացներ ձգվող ձողերով» հոդվածում, որը հրապարակվել է ECCM20-ում (2022 թվականի հունիսի 26-30, Լոզան, Շվեյցարիա): Այս հոդվածում նա մեջբերում է Մայքլ Ռուֆի և Սվեն Զարեմբայի կողմից հրապարակված TUM ուսումնասիրությունը, որը պարզել է, որ ուղղանկյուն կողմերը միացնող լարվածության հենարաններով խորանարդ ճնշման անոթն ավելի արդյունավետ է, քան մի քանի փոքր գլաններ, որոնք տեղավորվում են հարթ մարտկոցի տարածքում՝ ապահովելով մոտավորապես 25%-ով ավելի պահեստային տարածք:
Գլայսի խոսքով, հարթ պատյանում մեծ թվով փոքր 4-րդ տիպի բալոններ տեղադրելու խնդիրն այն է, որ «բալոնների միջև ծավալը զգալիորեն կրճատվում է, և համակարգը նաև ունի շատ մեծ H2 գազի թափանցելիության մակերես։ Ընդհանուր առմամբ, համակարգը ապահովում է ավելի քիչ պահեստավորման հզորություն, քան խորանարդաձև տարաները»։
Սակայն, բաքի խորանարդաձև կառուցվածքի հետ կապված կան այլ խնդիրներ։ «Ակնհայտ է, որ սեղմված գազի պատճառով անհրաժեշտ է հակազդել հարթ պատերի վրա առաջացող ծռման ուժերին», - ասաց Գլայսը։ «Դրա համար անհրաժեշտ է ամրացված կառուցվածք, որը ներքին կերպով միանում է բաքի պատերին։ Բայց դա դժվար է անել կոմպոզիտներով»։
Գլեյսը և նրա թիմը փորձեցին ճնշման տարայի մեջ ներառել ամրացնող լարվածության ձողեր այնպես, որ դրանք հարմար լինեն թելիկների փաթաթման գործընթացին: «Սա կարևոր է մեծ ծավալի արտադրության համար», - բացատրում է նա, - «և նաև թույլ է տալիս մեզ նախագծել տարայի պատերի փաթաթման սխեման՝ գոտում յուրաքանչյուր բեռի համար մանրաթելերի կողմնորոշումը օպտիմալացնելու համար»:
Չորս քայլ՝ P4H նախագծի համար փորձնական խորանարդային կոմպոզիտային բաք պատրաստելու համար: Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ «Կցորդիչներով խորանարդային ճնշման անոթների արտադրական գործընթացի մշակում», Մյունխենի տեխնիկական համալսարան, Polymers4Hydrogen նախագիծ, ECCM20, 2022 թվականի հունիս:
Շղթայական կառուցվածքի հասնելու համար թիմը մշակել է նոր հայեցակարգ, որը բաղկացած է չորս հիմնական աստիճաններից, ինչպես ցույց է տրված վերևում: Աստիճանների վրա սև գույնով պատկերված լարվածության հենարանները նախապես պատրաստված շրջանակային կառուցվածք են, որը պատրաստված է MAI Skelett նախագծից վերցված մեթոդներով: Այս նախագծի համար BMW-ն մշակել է դիմապակու շրջանակի «շրջանակ»՝ օգտագործելով չորս մանրաթելային ամրացված պուլտրուզիոն ձողեր, որոնք այնուհետև ձուլվել են պլաստիկ շրջանակի մեջ:
Փորձարարական խորանարդ բաքի շրջանակը: TUM-ի կողմից 3D տպագրված վեցանկյուն կմախքային հատվածներ՝ օգտագործելով չամրացված PLA թելիկ (վերևում), CF/PA6 պուլտրուզիոն ձողերի տեղադրում որպես լարվածության ամրակներ (մեջտեղում) և այնուհետև թելիկը փաթաթելով ամրակների շուրջ (ներքևում): Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ Մյունխենի տեխնիկական համալսարանի LCC:
«Գաղափարն այն է, որ դուք կարող եք կառուցել խորանարդաձև բաքի շրջանակը որպես մոդուլային կառուցվածք», - ասաց Գլեյսը: «Այնուհետև այս մոդուլները տեղադրվում են ձուլման գործիքի մեջ, լարվածության հենարանները տեղադրվում են շրջանակի մոդուլներում, ապա MAI Skelett-ի մեթոդը կիրառվում է հենարանների շուրջ՝ դրանք շրջանակի մասերի հետ ինտեգրելու համար»: զանգվածային արտադրության մեթոդ, որի արդյունքում ստացվում է կառուցվածք, որն այնուհետև օգտագործվում է որպես մանդրել կամ միջուկ՝ պահեստային բաքի կոմպոզիտային պատյանը փաթաթելու համար:
TUM-ը նախագծել է բաքի շրջանակը որպես խորանարդային «բարձիկ»՝ ամուր կողմերով, կլորացված անկյուններով և վերևում և ներքևում վեցանկյուն նախշով, որի միջով կարելի է տեղադրել և ամրացնել կապերը: Այս դարակների անցքերը նույնպես տպագրվել են 3D տպագրությամբ: «Մեր սկզբնական փորձարարական բաքի համար մենք 3D տպագրեցինք վեցանկյուն շրջանակի հատվածներ՝ օգտագործելով պոլիլակտիկ թթու [PLA, կենսահիմքով ջերմապլաստիկ], քանի որ դա հեշտ և էժան էր», - ասաց Գլեյսը:
Թիմը SGL Carbon-ից (Մեյտինգեն, Գերմանիա) գնել է 68 պուլտրուդացված ածխածնային մանրաթելով ամրացված պոլիամիդ 6 (PA6) ձողեր՝ որպես կապիչներ օգտագործելու համար: «Հայեցակարգը փորձարկելու համար մենք որևէ ձուլվածք չենք արել», - ասում է Գլայսը, - «այլ պարզապես միջադիրներ ենք տեղադրել 3D տպիչով մեղրամոմի միջուկի շրջանակի մեջ և դրանք սոսնձել էպօքսիդային սոսինձով: Սա այնուհետև ապահովում է մանդրել՝ բաքը փաթաթելու համար»: Նա նշում է, որ չնայած այս ձողերը համեմատաբար հեշտ են փաթաթվում, կան որոշ էական խնդիրներ, որոնք կնկարագրվեն ավելի ուշ:
«Առաջին փուլում մեր նպատակն էր ցույց տալ դիզայնի արտադրելիությունը և բացահայտել արտադրական կոնցեպտի խնդիրները», - բացատրեց Գլայսը: «Այսպիսով, լարվածության հենարանները դուրս են ցցված կմախքային կառուցվածքի արտաքին մակերևույթից, և մենք ածխածնային մանրաթելերը ամրացնում ենք այս միջուկին՝ օգտագործելով թաց թելիկի փաթաթում: Դրանից հետո, երրորդ քայլում, մենք ծռում ենք յուրաքանչյուր կապող ձողի գլխիկը: ջերմապլաստիկ, այնպես որ մենք պարզապես օգտագործում ենք ջերմություն՝ գլխիկը վերաձևավորելու համար, որպեսզի այն հարթվի և ամրանա փաթաթման առաջին շերտին: Այնուհետև մենք կրկին փաթաթում ենք կառուցվածքը, որպեսզի հարթ մղիչ գլխիկը երկրաչափորեն փակվի բաքի մեջ: լամինատը պատերին»:
Միջադիր կափարիչ՝ փաթաթման համար: TUM-ը լարվածության ձողերի ծայրերին օգտագործում է պլաստիկե կափարիչներ՝ թելիկների խճճվելը կանխելու համար թելիկների փաթաթման ժամանակ: Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ Մյունխենի տեխնիկական համալսարան LCC:
Գլեյսը կրկնեց, որ այս առաջին բաքը կոնցեպտի իրականացման ապացույց էր։ «3D տպագրության և սոսնձի օգտագործումը միայն նախնական փորձարկման համար էր և մեզ պատկերացում տվեց մեր հանդիպած մի քանի խնդիրների մասին։ Օրինակ՝ փաթաթման ժամանակ թելիկները բռնվել էին ձգման ձողերի ծայրերից, ինչը հանգեցնում էր մանրաթելերի կոտրմանը, վնասմանը և մանրաթելերի քանակի նվազեցմանը՝ դա կանխելու համար։ Մենք որպես արտադրական օժանդակ միջոցներ օգտագործեցինք մի քանի պլաստիկե կափարիչներ, որոնք տեղադրվեցին սյուների վրա առաջին փաթաթման քայլից առաջ։ Այնուհետև, երբ ներքին լամինատները պատրաստվեցին, մենք հեռացրինք այդ պաշտպանիչ կափարիչները և վերաձևավորեցինք սյուների ծայրերը՝ վերջնական փաթեթավորումից առաջ»։
Թիմը փորձարկեց վերակառուցման տարբեր սցենարներ: «Նրանք, ովքեր շուրջը նայում են, ամենալավն են աշխատում», - ասում է Գրեյսը: «Բացի այդ, նախատիպերի ստեղծման փուլում մենք օգտագործեցինք փոփոխված եռակցման գործիք՝ ջերմություն կիրառելու և կապող ձողերի ծայրերը վերաձևավորելու համար: Զանգվածային արտադրության հայեցակարգում դուք կունենաք մեկ ավելի մեծ գործիք, որը կարող է միաժամանակ ձևավորել և ձևավորել հենարանների բոլոր ծայրերը՝ ներքին հարդարման լամինատի մեջ»:
Քարշակի գլխիկների վերաձևավորում։ TUM-ը փորձարկել է տարբեր հայեցակարգեր և փոփոխել եռակցման մասերը՝ համադրելու համար կոմպոզիտային կապերի ծայրերը՝ բաքի պատի լամինատին ամրացնելու համար։ Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ «Կուբիկական ճնշման անոթների արտադրական գործընթացի մշակում՝ ամրակներով», Մյունխենի տեխնիկական համալսարան, Polymers4Hydrogen նախագիծ, ECCM20, 2022 թվականի հունիս։
Այսպիսով, լամինատը կարծրացվում է առաջին փաթաթման քայլից հետո, հենասյուները վերաձևավորվում են, TUM-ը ավարտում է թելիկների երկրորդ փաթաթումը, որից հետո բաքի արտաքին պատի լամինատը կարծրացվում է երկրորդ անգամ: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ սա 5-րդ տիպի բաքի դիզայն է, ինչը նշանակում է, որ այն չունի պլաստիկե ծածկույթ որպես գազային պատնեշ: Տես քննարկումը ստորև՝ «Հաջորդ քայլեր» բաժնում:
«Մենք առաջին ցուցադրական տարբերակը կտրեցինք լայնական հատույթների և քարտեզագրեցինք միացված տարածքը», - ասաց Գլեյսը: «Խոշոր պլանը ցույց է տալիս, որ մենք որոշ որակի խնդիրներ ունեինք լամինատի հետ, քանի որ հենարանների գլխիկները հարթ չէին դրվում ներքին լամինատի վրա»:
Բաքի ներքին և արտաքին պատերի լամինատի միջև եղած բացերի խնդիրների լուծում: Փոփոխված կապող ձողի գլխիկը բաց է ստեղծում փորձարարական բաքի առաջին և երկրորդ պտույտների միջև: Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ Մյունխենի տեխնիկական համալսարանի LCC:
Այս սկզբնական 450 x 290 x 80 մմ չափսի բաքը ավարտվել է անցյալ ամռանը: «Այդ ժամանակվանից ի վեր մենք մեծ առաջընթաց ենք գրանցել, բայց դեռևս ունենք բացթողում ներքին և արտաքին լամինատների միջև», - ասաց Գլեյսը: «Այսպիսով, մենք փորձեցինք այդ բացթողումները լրացնել մաքուր, բարձր մածուցիկության խեժով: Սա իրականում բարելավում է մեխերի և լամինատի միջև կապը, ինչը զգալիորեն մեծացնում է մեխանիկական լարվածությունը»:
Թիմը շարունակեց մշակել բաքի դիզայնը և գործընթացը, ներառյալ ցանկալի փաթաթման սխեմայի լուծումները: «Փորձարկման բաքի կողմերը լիովին չէին ոլորվել, քանի որ այս երկրաչափության համար դժվար էր ստեղծել փաթաթման ուղի», - բացատրեց Գլեյսը: «Մեր սկզբնական փաթաթման անկյունը 75° էր, բայց մենք գիտեինք, որ այս ճնշման տարայի բեռը բավարարելու համար անհրաժեշտ էին մի քանի շղթաներ: Մենք դեռևս փնտրում ենք այս խնդրի լուծում, բայց դա հեշտ չէ շուկայում առկա ծրագրաշարով: Այն կարող է դառնալ հետագա նախագիծ»:
«Մենք ցույց ենք տվել այս արտադրական կոնցեպտի իրագործելիությունը», - ասում է Գլայսը, - «սակայն մենք պետք է շարունակենք աշխատել լամինատի միջև կապը բարելավելու և կապող ձողերը վերաձևավորելու ուղղությամբ։ «Արտաքին փորձարկում փորձարկման մեքենայի վրա։ Դուք հանում եք միջադիրները լամինատից և ստուգում այն ​​մեխանիկական բեռները, որոնց այդ միացումները կարող են դիմակայել»։
Polymers4Hydrogen նախագծի այս մասը կավարտվի 2023 թվականի վերջին, և մինչև այդ ժամանակ Գլայսը հույս ունի ավարտել երկրորդ ցուցադրական բաքի կառուցումը: Հետաքրքիր է, որ այսօրվա նախագծերում շրջանակում օգտագործվում են կոկիկ ամրացված ջերմապլաստիկներ, իսկ բաքի պատերում՝ ջերմակայուն կոմպոզիտներ: Արդյո՞ք այս հիբրիդային մոտեցումը կօգտագործվի վերջնական ցուցադրական բաքում: «Այո», - ասաց Գրեյսը: «Polymers4Hydrogen նախագծի մեր գործընկերները մշակում են էպօքսիդային խեժեր և այլ կոմպոզիտային մատրիցային նյութեր՝ ավելի լավ ջրածնային արգելապատնեշային հատկություններով»: Նա թվարկում է այս աշխատանքի վրա աշխատող երկու գործընկերների՝ PCCL-ի և Տամպերեի համալսարանի (Տամպերե, Ֆինլանդիա):
Գլայսը և նրա թիմը նաև տեղեկատվություն փոխանակեցին և գաղափարներ քննարկեցին Յեգերի հետ LCC կոնֆորմալ կոմպոզիտային տանկի երկրորդ HyDDen նախագծի վերաբերյալ։
«Մենք կարտադրենք կոնֆորմալ կոմպոզիտային ճնշման տարա հետազոտական ​​անօդաչու թռչող սարքերի համար», - ասում է Յեգերը: «Սա համագործակցություն է TUM – LCC-ի Աերոտիեզերական և գեոդեզիական ամբիոնի երկու բաժինների և Ուղղաթիռային տեխնոլոգիայի (HT) ամբիոնի միջև: Նախագիծը կավարտվի մինչև 2024 թվականի վերջը, և մենք այժմ ավարտում ենք ճնշման տարայի նախագծումը: Նախագծում, որն ավելի շատ ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային մոտեցում է: Այս նախնական կոնցեպտային փուլից հետո հաջորդ քայլը մանրամասն կառուցվածքային մոդելավորում կատարելն ու պատի կառուցվածքի արգելապատնեշի կատարողականը կանխատեսելն է»:
«Ամբողջ գաղափարն այն է, որ մշակվի հետազոտական ​​անօդաչու թռչող սարք՝ հիբրիդային վառելիքային բջիջներով և մարտկոցային շարժիչային համակարգով», - շարունակեց նա: Այն կօգտագործի մարտկոցը բարձր հզորության բեռների ժամանակ (այսինքն՝ թռիչքի և վայրէջքի ժամանակ), ապա կանցնի վառելիքային բջիջի՝ թեթև բեռների ժամանակ: «HT թիմն արդեն ուներ հետազոտական ​​անօդաչու թռչող սարք և վերաձևավորեց շարժիչային համակարգը՝ օգտագործելու և՛ մարտկոցներ, և՛ վառելիքային բջիջներ», - ասաց Յեգերը: «Նրանք նաև ձեռք բերեցին CGH2 բաք՝ այս փոխանցման տուփը փորձարկելու համար»:
«Իմ թիմին հանձնարարվեց կառուցել ճնշման բաքի նախատիպ, որը կհամապատասխաներ պահանջներին, բայց ոչ գլանաձև բաքի առաջացրած փաթեթավորման խնդիրների պատճառով», - բացատրում է նա: «Ավելի հարթ բաքը այդքան մեծ քամու դիմադրություն չի ապահովում: Այսպիսով, դուք ստանում եք ավելի լավ թռիչքային կատարողականություն»: Բաքի չափերը մոտավորապես 830 x 350 x 173 մմ են:
Լիովին ջերմապլաստիկ AFP-ի համապատասխան բաք: HyDDen նախագծի համար TUM-ի LCC թիմը սկզբում ուսումնասիրել է Glace-ի կողմից օգտագործվածին նման մոտեցում (վերևում), բայց հետո անցել է մի քանի կառուցվածքային մոդուլների համադրության վրա հիմնված մոտեցման, որոնք հետագայում չափից շատ օգտագործվել են AFP-ի միջոցով (ներքևում): Պատկերի հեղինակային իրավունքը՝ Մյունխենի տեխնիկական համալսարանի LCC:
«Մեկ գաղափար նման է Էլիզաբեթ [Գլայսի] մոտեցմանը,- ասում է Յագերը,- անոթի պատին լարվածության ամրակներ կիրառել՝ բարձր ծռման ուժերը փոխհատուցելու համար։ Սակայն, բաքը պատրաստելու համար փաթաթման գործընթաց օգտագործելու փոխարեն, մենք օգտագործում ենք AFP: Հետևաբար, մենք մտածեցինք ճնշման անոթի առանձին հատված ստեղծելու մասին, որտեղ արդեն ինտեգրված են դարակաշարերը: Այս մոտեցումը թույլ տվեց ինձ համատեղել այս ինտեգրված մոդուլներից մի քանիսը, ապա վերջնական AFP փաթաթումից առաջ ամեն ինչ կնքելու համար ծայրային կափարիչ կիրառել»:
«Մենք փորձում ենք ավարտին հասցնել նման հայեցակարգը», - շարունակեց նա, - «և նաև սկսել նյութերի ընտրության փորձարկումը, ինչը շատ կարևոր է H2 գազի ներթափանցման նկատմամբ անհրաժեշտ դիմադրությունն ապահովելու համար: Դրա համար մենք հիմնականում օգտագործում ենք ջերմապլաստիկ նյութեր և աշխատում ենք տարբեր ձևերի վրա, թե ինչպես է նյութը ազդելու այս թափանցելիության վարքագծի և AFP մեքենայում մշակման վրա: Կարևոր է հասկանալ, թե արդյոք մշակումը ազդեցություն կունենա, և արդյոք անհրաժեշտ է որևէ հետմշակում: Մենք նաև ցանկանում ենք իմանալ, թե արդյոք տարբեր ծխնելույզները կազդեն ճնշման տակ գտնվող տարայի միջով ջրածնի թափանցելիության վրա»:
Բաքն ամբողջությամբ պատրաստված կլինի ջերմապլաստիկից, իսկ ժապավենները կմատակարարի Teijin Carbon Europe GmbH-ն (Վուպերտալ, Գերմանիա): «Մենք կօգտագործենք նրանց PPS [պոլիֆենիլեն սուլֆիդ], PEEK [պոլիեթերային կետոն] և LM PAEK [ցածր հալվող պոլիարիլ կետոն] նյութերը», - ասաց Յագերը: «Այնուհետև համեմատություններ են կատարվում՝ տեսնելու համար, թե որն է լավագույնը ներթափանցումից պաշտպանության և ավելի լավ կատարողականությամբ մասեր ստանալու համար»: Նա հույս ունի ավարտել փորձարկումները, կառուցվածքային և գործընթացային մոդելավորումը և առաջին ցուցադրությունները հաջորդ տարվա ընթացքում:
Հետազոտական ​​աշխատանքը կատարվել է COMET «Polymers4Hydrogen» (ID 21647053) մոդուլի շրջանակներում՝ Կլիմայի փոփոխության, շրջակա միջավայրի, էներգետիկայի, շարժունակության, նորարարության և տեխնոլոգիաների դաշնային նախարարության և Թվային տեխնոլոգիաների և տնտեսագիտության դաշնային նախարարության COMET ծրագրի շրջանակներում։ Հեղինակները շնորհակալություն են հայտնում մասնակից գործընկերներին՝ Polymer Competence Center Leoben GmbH-ին (PCCL, Ավստրիա), Montanuniversitaet Leoben-ին (Պոլիմերային ճարտարագիտության և գիտության ֆակուլտետ, Պոլիմերային նյութերի քիմիայի ամբիոն, Նյութագիտության և պոլիմերների փորձարկման ամբիոն), Տամպերեի համալսարանին (Ճարտարագիտական ​​նյութերի ֆակուլտետ), Peak Technology-ին և Faurecia-ին, որոնք իրենց ներդրումն են ունեցել այս հետազոտական ​​աշխատանքում։ COMET-Modul-ը ֆինանսավորվում է Ավստրիայի կառավարության և Շտիրիա նահանգի կառավարության կողմից։
Բեռնակիր կառույցների համար նախատեսված նախապես ամրացված թերթերը պարունակում են անընդհատ մանրաթելեր՝ ոչ միայն ապակուց, այլև ածխածնից և արամիդից։
Կոմպոզիտային մասեր պատրաստելու բազմաթիվ եղանակներ կան: Հետևաբար, որոշակի մասի համար մեթոդի ընտրությունը կախված կլինի նյութից, մասի դիզայնից և վերջնական օգտագործումից կամ կիրառությունից: Ահա ընտրության ուղեցույց:
Shocker Composites-ը և R&M International-ը մշակում են վերամշակված ածխածնային մանրաթելի մատակարարման շղթա, որը կապահովի զրոյական սպանդ, ավելի ցածր գին, քան մաքուր մանրաթելը, և ի վերջո կառաջարկի կառուցվածքային հատկություններով անընդհատ մանրաթելին մոտեցող երկարություններ: