BEVs နှင့် FCEVs များအတွက် စံ flat-platform တိုင်ကီများသည် H2 သိုလှောင်မှု ၂၅% ပိုမိုပေးစွမ်းသည့် skeleton construction ရှိသော thermoplastic နှင့် thermoset composites များကို အသုံးပြုသည်။ #hydrogen #trends
BMW နှင့် ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုက ဆလင်ဒါငယ်များစွာထက် ကုဗတိုင်ကီတစ်ခုသည် ပိုမိုမြင့်မားသော ထုထည်ထိရောက်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ကြောင်း ပြသပြီးနောက်၊ မြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ်သည် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အဆက်မပြတ်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် တိုးချဲ့နိုင်သော ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုကို တီထွင်ရန် စီမံကိန်းတစ်ခုကို စတင်ခဲ့သည်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်- TU Dresden (ဘယ်ဘက်အပေါ်ဆုံး)၊ မြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ်၊ ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ဌာန (LCC)
သုညထုတ်လွှတ်မှု (H2) ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဖြင့် မောင်းနှင်သော လောင်စာဆဲလ်လျှပ်စစ်ယာဉ်များ (FCEV) များသည် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာပစ်မှတ်များကို သုညရောက်ရှိစေရန် အပိုနည်းလမ်းများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ H2 အင်ဂျင်ပါသော လောင်စာဆဲလ်ခရီးသည်တင်ကားကို ၅ မိနစ်မှ ၇ မိနစ်အတွင်း ဖြည့်နိုင်ပြီး ၅၀၀ ကီလိုမီတာအကွာအဝေးရှိသော်လည်း ထုတ်လုပ်မှုပမာဏနည်းပါးသောကြောင့် လက်ရှိတွင် ပိုမိုစျေးကြီးပါသည်။ ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချရန် နည်းလမ်းတစ်ခုမှာ BEV နှင့် FCEV မော်ဒယ်များအတွက် စံပလက်ဖောင်းကို အသုံးပြုရန်ဖြစ်သည်။ FCEV များတွင် 700 bar တွင် ဖိသိပ်ထားသော H2 ဓာတ်ငွေ့ (CGH2) ကို သိုလှောင်ရန်အသုံးပြုသည့် Type 4 ဆလင်ဒါပုံ တိုင်ကီများသည် လျှပ်စစ်ယာဉ်များအတွက် ဂရုတစိုက်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ကိုယ်ထည်အောက်ဘက်ထရီအခန်းများအတွက် မသင့်တော်သောကြောင့် လက်ရှိတွင် ၎င်းသည် မဖြစ်နိုင်ပါ။ သို့သော် ခေါင်းအုံးများနှင့် တုံးပုံစံ ဖိအားအိုးများကို ဤပြားချပ်ချပ်ထုပ်ပိုးမှုနေရာတွင် ထည့်သွင်းနိုင်သည်။
၁၉၉၅ ခုနှစ်တွင် Thiokol Corp. မှ တင်သွင်းခဲ့သော “Composite Conformal Pressure Vessel” အတွက် မူပိုင်ခွင့် US5577630A (ဘယ်ဘက်) နှင့် ၂၀၀၉ ခုနှစ်တွင် BMW မှ မူပိုင်ခွင့်တင်ထားသော ထောင့်မှန်ဖိအားအိုး (ညာဘက်)။
မြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ် (TUM၊ မြူးနစ်၊ ဂျာမနီ) ၏ ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ဌာန (LCC) သည် ဤသဘောတရားကို တီထွင်ရန် ပရောဂျက်နှစ်ခုတွင် ပါဝင်ပတ်သက်နေသည်။ ပထမတစ်ခုမှာ Leoben Polymer Competence Center (PCCL၊ Leoben၊ Austria) မှ ဦးဆောင်သော Polymers4Hydrogen (P4H) ဖြစ်သည်။ LCC လုပ်ငန်းအစီအစဉ်ကို Fellow Elizabeth Glace မှ ဦးဆောင်သည်။
ဒုတိယစီမံကိန်းမှာ Hydrogen Demonstration and Development Environment (HyDDen) ဖြစ်ပြီး LCC ကို သုတေသီ Christian Jaeger က ဦးဆောင်ပါသည်။ နှစ်ခုစလုံးသည် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ သင့်လျော်သော CGH2 တိုင်ကီတစ်ခုပြုလုပ်ရန် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၏ ကြီးမားသောသရုပ်ပြမှုတစ်ခု ဖန်တီးရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။
ပြားချပ်ချပ် ဘက်ထရီဆဲလ်များ (ဘယ်ဘက်) နှင့် သံမဏိလိုင်နာများနှင့် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ/epoxy composite အပြင်ဘက်အခွံ (ညာဘက်) ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော cubic type 2 ဖိအားအိုးများတွင် အချင်းသေးငယ်သော ဆလင်ဒါများကို တပ်ဆင်ထားသောအခါ ထုထည်ထိရောက်မှု အကန့်အသတ်ရှိသည်။ ရုပ်ပုံရင်းမြစ်- ပုံ ၃ နှင့် ၆ တို့သည် Ruf နှင့် Zaremba et al မှ ရေးသားသော “Numerical Design Approach for Type II Pressure Box Vessel with Internal Tension Legs” မှ ဖြစ်သည်။
P4H သည် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာအားဖြည့် epoxy ဖြင့်ထုပ်ပိုးထားသော composite tension straps/struts များပါသည့် thermoplastic frame ကို အသုံးပြုသည့် စမ်းသပ် cube tank တစ်ခုကို ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ HyDDen သည် အလားတူဒီဇိုင်းကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သော်လည်း thermoplastic composite tank အားလုံးကို ထုတ်လုပ်ရန် automatic fiber layup (AFP) ကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။
Thiokol Corp. မှ မူပိုင်ခွင့်လျှောက်လွှာတစ်ခုမှ ၁၉၉၅ ခုနှစ်တွင် “Composite Conformal Pressure Vessel” အထိ၊ ၁၉၉၇ ခုနှစ်တွင် ဂျာမန်မူပိုင်ခွင့် DE19749950C2 အထိ၊ ဖိသိပ်ထားသောဓာတ်ငွေ့အိုးများသည် “မည်သည့်ဂျီဩမေတြီဖွဲ့စည်းပုံမဆိုရှိနိုင်သည်”၊ သို့သော် အထူးသဖြင့် ပြားချပ်ချပ်နှင့် မမှန်မကန်ပုံသဏ္ဍာန်များသည် shell support နှင့်ချိတ်ဆက်ထားသော အခေါင်းပေါက်တွင်။ ဓာတ်ငွေ့၏ပြန့်ကားမှုအားကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေရန်အတွက် ဒြပ်စင်များကို အသုံးပြုထားသည်။
၂၀၀၆ ခုနှစ် Lawrence Livermore အမျိုးသားဓာတ်ခွဲခန်း (LLNL) ၏ စာတမ်းတွင် ချဉ်းကပ်မှုသုံးခုကို ဖော်ပြထားသည်။ filament wound conformal pressure vessel၊ အတွင်းပိုင်း orthorhombic lattice structure (2 cm သို့မဟုတ် ထို့ထက်နည်းသော ဆဲလ်ငယ်များ) ပါရှိသော microlattice pressure vessel နှင့် ကော်ကပ်ထားသော အစိတ်အပိုင်းငယ်များ (ဥပမာ၊ hexagonal plastic rings) နှင့် ပါးလွှာသော အပြင်ဘက်အခွံအရေပြားတို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံပါဝင်သော replicator container တို့ ပါဝင်သည်။ ရိုးရာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုရန် ခက်ခဲနိုင်သည့် ပိုကြီးသော containers များအတွက် ထပ်တူကွန်တိန်နာများသည် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။
၂၀၀၉ ခုနှစ်တွင် Volkswagen မှ တင်သွင်းခဲ့သော မူပိုင်ခွင့် DE102009057170A တွင် ယာဉ်ပေါ်တွင် တပ်ဆင်ထားသော ဖိအားပေးအိုးတစ်လုံးအကြောင်း ဖော်ပြထားပြီး၊ ၎င်းသည် နေရာအသုံးချမှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည့်အပြင် အလေးချိန်ထိရောက်မှု မြင့်မားစေမည်ဖြစ်သည်။ ထောင့်မှန်စတုဂံပုံ တိုင်ကီများသည် ဆန့်ကျင်ဘက် ထောင့်မှန်စတုဂံပုံ နံရံနှစ်ခုကြားတွင် တင်းမာမှုချိတ်ဆက်ကိရိယာများကို အသုံးပြုထားပြီး ထောင့်များကို လုံးဝန်းစေသည်။
အထက်ဖော်ပြပါနှင့် အခြားသဘောတရားများကို Gleiss မှ Gleiss et al. at ECCM20 (ဇွန်လ ၂၆-၃၀၊ ၂၀၂၂၊ Lausanne၊ ဆွစ်ဇာလန်) မှ ရေးသားသော “Process Development for Cubic Pressure Vessels” စာတမ်းတွင် ကိုးကားဖော်ပြထားသည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် သူမသည် Michael Roof နှင့် Sven Zaremba မှ ထုတ်ဝေသော TUM လေ့လာမှုတစ်ခုကို ကိုးကားထားပြီး ထောင့်မှန်စတုဂံဘက်ထရီ၏ အနားများကို ချိတ်ဆက်ထားသော tension struts များပါသည့် cubic pressure vessel သည် ပြားချပ်ချပ်ဘက်ထရီ၏ နေရာလွတ်ထဲသို့ အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်သော ဆလင်ဒါငယ်များစွာထက် ပိုမိုထိရောက်ပြီး သိုလှောင်ရန်နေရာ ၂၅% ခန့် ပိုမိုပေးစွမ်းနိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။
Gleiss ၏ အဆိုအရ ပြားချပ်ချပ်အဖုံးတွင် အမျိုးအစား ၄ ဆလင်ဒါငယ်များစွာ တပ်ဆင်ခြင်း၏ ပြဿနာမှာ “ဆလင်ဒါများကြားရှိ ပမာဏကို သိသိသာသာ လျှော့ချထားပြီး စနစ်တွင် H2 ဓာတ်ငွေ့စိမ့်ဝင်နိုင်သော မျက်နှာပြင် အလွန်ကြီးမားသည်။ အလုံးစုံပြောရလျှင် စနစ်သည် ကုဗပုံးများထက် သိုလှောင်နိုင်စွမ်း နည်းပါးသည်။”
သို့သော် တိုင်ကီ၏ ကုဗပုံဒီဇိုင်းနှင့်ပတ်သက်၍ အခြားပြဿနာများရှိပါသည်။ “သိသာထင်ရှားသည်မှာ ဖိသိပ်ထားသောဓာတ်ငွေ့ကြောင့် ပြားချပ်ချပ်နံရံများပေါ်ရှိ ကွေးညွှတ်အားများကို တန်ပြန်ရန် လိုအပ်ပါသည်” ဟု Gleiss က ပြောကြားခဲ့သည်။ “၎င်းအတွက် တိုင်ကီ၏နံရံများနှင့် အတွင်းပိုင်းကို ဆက်သွယ်ထားသော အားဖြည့်ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ သို့သော် ၎င်းသည် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့် လုပ်ဆောင်ရန် ခက်ခဲပါသည်။”
Glace နှင့် သူမ၏အဖွဲ့သည် filament winding လုပ်ငန်းစဉ်အတွက် သင့်လျော်မည့်နည်းလမ်းဖြင့် ဖိအားအိုးထဲသို့ reinforcement tension bar များကို ထည့်သွင်းရန် ကြိုးစားခဲ့ကြသည်။ “၎င်းသည် ပမာဏများများထုတ်လုပ်မှုအတွက် အရေးကြီးပါသည်” ဟု သူမက ရှင်းပြသည်၊ “ထို့အပြင် zone ရှိ load တစ်ခုစီအတွက် fiber orientation ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် container wall များ၏ winding pattern ကို ဒီဇိုင်းဆွဲနိုင်စေပါသည်။”
P4H ပရောဂျက်အတွက် စမ်းသပ်ကုဗပြား composite တိုင်ကီပြုလုပ်ရန် အဆင့်လေးဆင့်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်- “ထောက်တိုင်ကီပါသော ကုဗပြားဖိအားအိုးများအတွက် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး”၊ မြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ်၊ Polymers4Hydrogen ပရောဂျက်၊ ECCM20၊ ၂၀၂၂ ခုနှစ် ဇွန်လ။
ကွင်းဆက်ပေါ်တွင် တပ်ဆင်ထားသော မော်တော်ကားကို အောင်မြင်စွာ တည်ဆောက်နိုင်ရန်အတွက် အဖွဲ့သည် အထက်တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အဓိကအဆင့်လေးဆင့်ပါဝင်သော သဘောတရားအသစ်တစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ လှေကားထစ်များတွင် အနက်ရောင်ဖြင့် ပြသထားသော tension struts များသည် MAI Skelett ပရောဂျက်မှ ရယူထားသော နည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ ပြုလုပ်ထားသော ကြိုတင်ပြုလုပ်ထားသော frame structure တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤပရောဂျက်အတွက် BMW သည် fiber-reinforced pultrusion rods လေးခုကို အသုံးပြု၍ windshield frame “framework” တစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ၎င်းကို ပလတ်စတစ်ဘောင်အဖြစ် ပုံသွင်းခဲ့သည်။
စမ်းသပ်ကုဗတိုင်ကီ၏ဘောင်။ အားဖြည့်မထားသော PLA filament (အပေါ်) ကို အသုံးပြု၍ TUM မှ 3D print ထုတ်ထားသော ဆဋ္ဌဂံပုံ အရိုးစုအပိုင်းများ၊ CF/PA6 pultrusion rods များကို tension braces အဖြစ်ထည့်သွင်းခြင်း (အလယ်) နှင့် ထို့နောက် braces များပတ်လည်တွင် filament ကို ပတ်ထားခြင်း (အောက်)။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်: Technical University of Munich LCC။
"ကုဗတိုင်ကီရဲ့ဘောင်ကို မော်ဂျူလာဖွဲ့စည်းပုံအဖြစ် တည်ဆောက်နိုင်မယ်ဆိုတဲ့ အယူအဆပါပဲ" ဟု Glace က ပြောကြားခဲ့သည်။ "ဒီမော်ဂျူးတွေကို ပုံသွင်းကိရိယာထဲမှာ ထည့်ပြီးရင်၊ tension struts တွေကို frame modules တွေထဲမှာ ထည့်ပြီးရင်၊ ပြီးတော့ MAI Skelett ရဲ့နည်းလမ်းကို struts တွေပတ်ပတ်လည်မှာ အသုံးပြုပြီး frame အစိတ်အပိုင်းတွေနဲ့ ပေါင်းစပ်ပါတယ်။" အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းအရ၊ သိုလှောင်တိုင်ကီ composite shell ကို ပတ်ဖို့ mandrel ဒါမှမဟုတ် core အဖြစ် အသုံးပြုတဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခု ရရှိပါတယ်။
TUM သည် တိုင်ကီဘောင်ကို ကုဗပုံ “ကူရှင်” အဖြစ် ဒီဇိုင်းထုတ်ခဲ့ပြီး ခိုင်ခံ့သောဘေးနှစ်ဖက်၊ လုံးဝန်းသောထောင့်များနှင့် အပေါ်နှင့်အောက်ခြေတွင် ဆဋ္ဌဂံပုံစံဖြင့် ချည်နှောင်မှုများထည့်သွင်းတပ်ဆင်နိုင်သည်။ ဤစင်များအတွက် အပေါက်များကိုလည်း 3D ပုံနှိပ်ခဲ့သည်။ “ကျွန်ုပ်တို့၏ ကနဦးစမ်းသပ်တိုင်ကီအတွက်၊ ၎င်းသည် လွယ်ကူပြီးစျေးသက်သာသောကြောင့် polylactic acid [PLA၊ ဇီဝအခြေခံ သာမိုပလတ်စတစ်ပစ္စည်း] ကို အသုံးပြု၍ ဆဋ္ဌဂံဘောင်အပိုင်းများကို 3D ပုံနှိပ်ခဲ့သည်” ဟု Glace က ပြောကြားခဲ့သည်။
အဖွဲ့သည် ချည်နှောင်အဖြစ်အသုံးပြုရန်အတွက် SGL Carbon (Meitingen၊ ဂျာမနီ) မှ pultruded carbon fiber reinforced polyamide 6 (PA6) ချောင်း ၆၈ ချောင်းကို ဝယ်ယူခဲ့သည်။ “ဒီသဘောတရားကို စမ်းသပ်ဖို့အတွက် ကျွန်မတို့က ပုံသွင်းတာမျိုး မလုပ်ခဲ့ပါဘူး” ဟု Gleiss က ပြောကြားခဲ့ပြီး “ဒါပေမယ့် 3D print ထုတ်ထားတဲ့ honeycomb core frame ထဲကို spacer တွေထည့်ပြီး epoxy ကော်နဲ့ ကော်ကပ်လိုက်ရုံပါပဲ။ ဒါက tank ကို လိပ်ဖို့အတွက် mandrel တစ်ခု ရရှိစေခဲ့ပါတယ်။” ဒီချောင်းတွေကို လိပ်ရတာ လွယ်ကူပေမယ့် နောက်ပိုင်းမှာ ဖော်ပြမယ့် သိသာထင်ရှားတဲ့ ပြဿနာတချို့ ရှိတယ်လို့ သူမက မှတ်ချက်ပြုပါတယ်။
“ပထမအဆင့်မှာ ကျွန်တော်တို့ရဲ့ ရည်မှန်းချက်က ဒီဇိုင်းရဲ့ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်ကို ပြသဖို့နဲ့ ထုတ်လုပ်မှု သဘောတရားမှာ ပြဿနာတွေကို ဖော်ထုတ်ဖို့ပါ” လို့ Gleiss က ရှင်းပြခဲ့ပါတယ်။ “ဒါကြောင့် tension struts တွေဟာ skeletal structure ရဲ့ အပြင်ဘက် မျက်နှာပြင်ကနေ ထွက်နေပြီး wet filament winding ကို အသုံးပြုပြီး ကာဗွန်ဖိုက်ဘာတွေကို ဒီ core နဲ့ ချိတ်ဆက်ပါတယ်။ ပြီးရင် တတိယအဆင့်မှာ tie rod တစ်ခုစီရဲ့ head ကို ကွေးပါ။ thermoplastic ဖြစ်လို့ head ကို ပြန်ပုံသွင်းဖို့ အပူကို အသုံးပြုပါတယ်။ ဒါမှ head က ပြားချပ်ပြီး wrapping ရဲ့ ပထမအလွှာထဲ ရောက်သွားပါလိမ့်မယ်။ ပြီးရင် flat thrust head ကို tank ထဲမှာ geometrically ပိတ်မိနေအောင် structure ကို ပြန်ထုပ်ပါ။”
ချည်နှောင်ရန်အတွက် spacer ဦးထုပ်။ TUM သည် filament ချည်နှောင်စဉ်တွင် အမျှင်များ ရှုပ်ထွေးခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် tension rods များ၏ အစွန်းများတွင် ပလတ်စတစ်ဦးထုပ်များကို အသုံးပြုသည်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်: Technical University of Munich LCC။
Glace က ဒီပထမဆုံးတိုင်ကီဟာ အယူအဆရဲ့သက်သေတစ်ခုဖြစ်တယ်လို့ ထပ်လောင်းပြောကြားခဲ့ပါတယ်။ “3D ပုံနှိပ်ခြင်းနဲ့ ကော်အသုံးပြုခြင်းဟာ ကနဦးစမ်းသပ်မှုအတွက်သာဖြစ်ပြီး ကျွန်တော်တို့ကြုံတွေ့ခဲ့ရတဲ့ ပြဿနာအနည်းငယ်ကို အကြံဥာဏ်ပေးခဲ့ပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ရစ်ပတ်နေစဉ်အတွင်း filament တွေကို tension rods ရဲ့အစွန်းတွေက ဖမ်းမိသွားပြီး fiber ကျိုးခြင်း၊ fiber ပျက်စီးခြင်းနဲ့ ဒါကိုတန်ပြန်ဖို့ fiber ပမာဏကို လျော့ကျစေပါတယ်။ ပထမရစ်ပတ်မှုအဆင့်မတိုင်ခင် poles တွေမှာထားရှိတဲ့ ထုတ်လုပ်မှုအထောက်အကူပြုပစ္စည်းတွေအဖြစ် ပလတ်စတစ်အဖုံးအနည်းငယ်ကို ကျွန်တော်တို့အသုံးပြုခဲ့ပါတယ်။ ပြီးတော့ internal laminates တွေပြုလုပ်တဲ့အခါ ဒီအကာအကွယ်အဖုံးတွေကို ဖယ်ရှားပြီး နောက်ဆုံးထုပ်ပိုးမှုမပြုမီ poles တွေရဲ့အစွန်းတွေကို ပြန်လည်ပုံသွင်းခဲ့ပါတယ်။”
အဖွဲ့သည် ပြန်လည်တည်ဆောက်ရေး အခြေအနေအမျိုးမျိုးကို စမ်းသပ်ခဲ့ကြသည်။ “ပတ်ပတ်လည်ကို ကြည့်ရှုသူများသည် အကောင်းဆုံးအလုပ်လုပ်ကြသည်” ဟု Grace က ပြောသည်။ “ထို့အပြင်၊ ပုံစံငယ်ပြုလုပ်ခြင်းအဆင့်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အပူပေးပြီး tie rod အဖျားများကို ပြန်လည်ပုံသွင်းရန် ပြုပြင်ထားသော ဂဟေဆက်ကိရိယာကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှု သဘောတရားတွင်၊ သင်သည် struts များ၏ အဖျားအားလုံးကို တစ်ချိန်တည်းတွင် အတွင်းပိုင်း အပြီးသတ် laminate အဖြစ် ပုံသွင်းပြီး ဖွဲ့စည်းနိုင်သည့် ပိုကြီးသော ကိရိယာတစ်ခု ရှိလိမ့်မည်။”
ဆွဲဘားခေါင်းများကို ပြန်လည်ပုံသွင်းခဲ့သည်။ TUM သည် မတူညီသော အယူအဆများဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့ပြီး တိုင်ကီနံရံ လမီနိတ်နှင့် တပ်ဆင်ရန်အတွက် composite ties များ၏ အစွန်းများကို ချိန်ညှိရန် ဂဟေဆက်မှုများကို ပြုပြင်ခဲ့သည်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်: “Development of a production process for cubic pressure vessel with brace”, Technical University of Munich, Polymers4Hydrogen project, ECCM20, ဇွန်လ ၂၀၂၂။
ထို့ကြောင့် ပထမလှည့်ပတ်ခြင်းအဆင့်ပြီးနောက် laminate ကို အအေးခံပြီး၊ post များကို ပြန်လည်ပုံသွင်းပြီး၊ TUM သည် filament များ၏ ဒုတိယလှည့်ပတ်ခြင်းကို ပြီးမြောက်အောင် လုပ်ဆောင်ပြီးနောက် အပြင်ဘက် tank နံရံ laminate ကို ဒုတိယအကြိမ် အအေးခံပါသည်။ ၎င်းသည် type 5 tank ဒီဇိုင်းဖြစ်ပြီး ဓာတ်ငွေ့အတားအဆီးအဖြစ် ပလတ်စတစ် liner မပါရှိကြောင်း ကျေးဇူးပြု၍ သတိပြုပါ။ အောက်ဖော်ပြပါ Next Steps အပိုင်းတွင် ဆွေးနွေးချက်ကို ကြည့်ပါ။
"ပထမဆုံး သရုပ်ပြမှုကို ဖြတ်ပိုင်းများအဖြစ် ဖြတ်တောက်ပြီး ချိတ်ဆက်ထားသော ဧရိယာကို မြေပုံဆွဲခဲ့သည်" ဟု Glace က ပြောကြားခဲ့သည်။ "အနီးကပ်ကြည့်လျှင် လမီနိတ်နှင့်ပတ်သက်၍ အရည်အသွေးပြဿနာအချို့ ရှိကြောင်း ပြသနေပြီး၊ စထရိခေါင်းများသည် အတွင်းပိုင်းလမီနိတ်ပေါ်တွင် ပြားချပ်မနေပါ။"
တိုင်ကီ၏ အတွင်းနှင့် အပြင်နံရံများ၏ ඔප දැමීමကြားရှိ ကွာဟချက်များနှင့်ပတ်သက်သည့် ပြဿနာများကို ဖြေရှင်းခြင်း။ ပြုပြင်ထားသော ချည်နှောင်တံခေါင်းသည် စမ်းသပ်တိုင်ကီ၏ ပထမနှင့် ဒုတိယလှည့်များကြားတွင် ကွာဟချက်တစ်ခု ဖန်တီးပေးသည်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်- မြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ် LCC။
ဒီ ၄၅၀ x ၂၉၀ x ၈၀ မီလီမီတာရှိတဲ့ ကနဦး တိုင်ကီကို ပြီးခဲ့တဲ့နွေရာသီမှာ ပြီးစီးခဲ့ပါတယ်။ “အဲဒီအချိန်ကစပြီး ကျွန်တော်တို့ အများကြီး တိုးတက်မှုတွေ ရှိခဲ့ပေမယ့် အတွင်းပိုင်းနဲ့ အပြင်ပိုင်း ආපදිරියටကြားမှာ ကွာဟချက်တွေ ရှိနေဆဲပါ” လို့ Glace က ပြောပါတယ်။ “ဒါကြောင့် ကျွန်တော်တို့က သန့်ရှင်းပြီး viscosity မြင့်မားတဲ့ resin နဲ့ အဲဒီကွာဟချက်တွေကို ဖြည့်ဖို့ ကြိုးစားခဲ့ပါတယ်။ ဒါက studs တွေနဲ့ ආපදිරිරියටကြားက ချိတ်ဆက်မှုကို အမှန်တကယ် တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုကို သိသိသာသာ တိုးမြင့်စေပါတယ်။”
အဖွဲ့သည် လိုချင်သော လှည့်ပတ်ပုံစံအတွက် ဖြေရှင်းချက်များအပါအဝင် တိုင်ကီဒီဇိုင်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ကို ဆက်လက်တီထွင်ခဲ့သည်။ “ဤဂျီသြမေတြီအတွက် လှည့်ပတ်လမ်းကြောင်းတစ်ခု ဖန်တီးရန် ခက်ခဲသောကြောင့် စမ်းသပ်တိုင်ကီ၏ ဘေးများသည် အပြည့်အဝ ကွေးညွှတ်ခြင်းမရှိပါ” ဟု Glace က ရှင်းပြခဲ့သည်။ “ကျွန်ုပ်တို့၏ ကနဦး လှည့်ပတ်ထောင့်သည် 75° ဖြစ်သော်လည်း ဤဖိအားအိုးရှိ ဝန်ကို ဖြည့်ဆည်းရန် ဆားကစ်များစွာ လိုအပ်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ သိပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤပြဿနာအတွက် ဖြေရှင်းချက်ကို ရှာဖွေနေဆဲဖြစ်သော်လည်း လက်ရှိဈေးကွက်တွင်ရှိသော ဆော့ဖ်ဝဲဖြင့် မလွယ်ကူပါ။ ၎င်းသည် နောက်ဆက်တွဲစီမံကိန်းတစ်ခု ဖြစ်လာနိုင်သည်။
“ဒီထုတ်လုပ်မှု အယူအဆရဲ့ ဖြစ်နိုင်ခြေကို ကျွန်တော်တို့ သရုပ်ပြခဲ့ပါတယ်” ဟု Gleiss က ပြောကြားခဲ့ပြီး “ဒါပေမယ့် laminate ကြားက ချိတ်ဆက်မှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ပြီး tie rod တွေကို ပြန်လည်ပုံသွင်းဖို့ ကျွန်တော်တို့ ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။” “စမ်းသပ်စက်ပေါ်မှာ ပြင်ပစမ်းသပ်မှု။ laminate ကနေ spacer တွေကို ဆွဲထုတ်ပြီး အဲဒီအဆစ်တွေ ခံနိုင်ရည်ရှိတဲ့ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဝန်တွေကို စမ်းသပ်ပါတယ်။”
Polymers4Hydrogen ပရောဂျက်၏ ဤအပိုင်းသည် ၂၀၂၃ ခုနှစ်ကုန်တွင် ပြီးစီးမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထိုအချိန်တွင် Gleis သည် ဒုတိယမြောက် သရုပ်ပြတိုင်ကီကို ပြီးစီးရန် မျှော်လင့်ထားသည်။ စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည်မှာ ယနေ့ခေတ် ဒီဇိုင်းများသည် ဘောင်တွင် သပ်ရပ်စွာ အားဖြည့်ထားသော သာမိုပလတ်စတစ်များနှင့် တိုင်ကီနံရံများတွင် သာမိုဆက် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုကြသည်။ ဤပေါင်းစပ်ချဉ်းကပ်မှုကို နောက်ဆုံး သရုပ်ပြတိုင်ကီတွင် အသုံးပြုမည်လား။ “ဟုတ်ကဲ့” ဟု Grace က ပြောသည်။ “Polymers4Hydrogen ပရောဂျက်ရှိ ကျွန်ုပ်တို့၏ မိတ်ဖက်များသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အတားအဆီးဂုဏ်သတ္တိများရှိသော epoxy resins နှင့် အခြား composite matrix ပစ္စည်းများကို တီထွင်နေကြသည်။” သူမသည် ဤလုပ်ငန်းတွင် လုပ်ဆောင်နေသော မိတ်ဖက်နှစ်ဦးဖြစ်သည့် PCCL နှင့် Tampere တက္ကသိုလ် (Tampere၊ ဖင်လန်) တို့ကို စာရင်းပြုစုထားသည်။
Gleiss နှင့် သူမ၏အဖွဲ့သည် LCC conformal composite tank မှ ဒုတိယမြောက် HyDDen ပရောဂျက်နှင့်ပတ်သက်၍ Jaeger နှင့် သတင်းအချက်အလက်များဖလှယ်ပြီး အကြံဥာဏ်များကိုလည်း ဆွေးနွေးခဲ့ကြသည်။
“ကျွန်တော်တို့ဟာ သုတေသနဒရုန်းတွေအတွက် conformal composite pressure vessel တစ်ခုကို ထုတ်လုပ်သွားမှာပါ” ဟု Jaeger က ပြောကြားခဲ့သည်။ “ဒါဟာ TUM – LCC ရဲ့ Aerospace and Geodetic Department ရဲ့ ဌာနနှစ်ခုနဲ့ Helicopter Technology (HT) Department တို့ရဲ့ ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုတစ်ခုပါ။ ဒီစီမံကိန်းကို ၂၀၂၄ ခုနှစ်ကုန်မှာ ပြီးစီးမှာဖြစ်ပြီး လက်ရှိမှာ pressure vessel ကို အပြီးသတ်နေပါတယ်။ ဒီဒီဇိုင်းဟာ aerospace နဲ့ automotive ချဉ်းကပ်မှုပုံစံနဲ့ ပိုတူပါတယ်။ ဒီအစောပိုင်း concept အဆင့်ပြီးရင် နောက်တစ်ဆင့်ကတော့ အသေးစိတ် structural modeling ကို လုပ်ဆောင်ပြီး wall structure ရဲ့ barrier performance ကို ခန့်မှန်းဖို့ပါပဲ။”
“အဓိက ရည်ရွယ်ချက်ကတော့ hybrid fuel cell နဲ့ battery propulsion system ပါတဲ့ exploratory drone တစ်စင်း တီထွင်ဖို့ပါပဲ” ဟု ၎င်းက ဆက်လက်ပြောကြားခဲ့သည်။ ၎င်းသည် မြင့်မားသော ပါဝါဝန် (ဆိုလိုသည်မှာ ပျံတက်ခြင်းနှင့် ဆင်းသက်ခြင်း) တွင် ဘက်ထရီကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်ပြီး ပေါ့ပါးသော ဝန်ဖြင့် ပျံသန်းနေစဉ်တွင် လောင်စာဆဲလ်သို့ ပြောင်းလဲမည်ဖြစ်သည်။ “HT အဖွဲ့တွင် သုတေသန drone တစ်ခု ရှိနှင့်ပြီးဖြစ်ပြီး ဘက်ထရီနှင့် လောင်စာဆဲလ် နှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြုရန် powertrain ကို ပြန်လည်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်” ဟု Yeager က ပြောကြားခဲ့သည်။ “၎င်းတို့သည် ဤဂီယာကို စမ်းသပ်ရန် CGH2 တိုင်ကီကိုလည်း ဝယ်ယူခဲ့သည်”
“ကျွန်တော့်အဖွဲ့ဟာ သင့်တော်မယ့် ဖိအားတိုင်ကီပုံစံငယ်တစ်ခု တည်ဆောက်ဖို့ တာဝန်ပေးအပ်ခံခဲ့ရပါတယ်၊ ဒါပေမယ့် ဆလင်ဒါပုံသဏ္ဍာန်တိုင်ကီတစ်ခုက ဖန်တီးပေးမယ့် ထုပ်ပိုးမှုပြဿနာတွေကြောင့်တော့ မဟုတ်ပါဘူး” လို့ သူက ရှင်းပြပါတယ်။ “ပြားချပ်တဲ့ တိုင်ကီက လေဒဏ်ခံနိုင်ရည် သိပ်မရှိပါဘူး။ ဒါကြောင့် ပျံသန်းမှုစွမ်းဆောင်ရည် ပိုကောင်းပါတယ်။” တိုင်ကီအတိုင်းအတာက ခန့်မှန်းခြေ ၈၃၀ x ၃၅၀ x ၁၇၃ မီလီမီတာ ရှိပါတယ်။
အပြည့်အဝ သာမိုပလတ်စတစ် AFP နှင့် ကိုက်ညီသော တိုင်ကီ။ HyDDen ပရောဂျက်အတွက် TUM ရှိ LCC အဖွဲ့သည် Glace (အထက်) မှ အသုံးပြုခဲ့သော အလားတူချဉ်းကပ်မှုကို ကနဦးတွင် စူးစမ်းလေ့လာခဲ့သော်လည်း ထို့နောက် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ မော်ဂျူးများစွာကို ပေါင်းစပ်အသုံးပြုသည့် ချဉ်းကပ်မှုသို့ ပြောင်းရွှေ့ခဲ့ပြီး AFP (အောက်တွင်) ကို အသုံးပြု၍ အလွန်အကျွံ အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ ရုပ်ပုံခရက်ဒစ်: Technical University of Munich LCC။
“Elisabeth [Gleiss] ရဲ့ ချဉ်းကပ်မှုနဲ့ ဆင်တူတဲ့ အကြံဉာဏ်တစ်ခုရှိပါတယ်” လို့ Yager က ပြောပါတယ်။ “မြင့်မားတဲ့ ကွေးညွှတ်အားတွေကို ဖြည့်ဆည်းဖို့ သင်္ဘောနံရံမှာ tension braces တွေ တပ်ဆင်ဖို့ပါ။ ဒါပေမယ့် tank ကိုလုပ်ဖို့ winding လုပ်ငန်းစဉ်ကို အသုံးမပြုဘဲ AFP ကို အသုံးပြုပါတယ်။ ဒါကြောင့် racks တွေကို ပေါင်းစပ်ပြီးသားဖြစ်တဲ့ pressure vessel ရဲ့ သီးခြားအပိုင်းတစ်ခု ဖန်တီးဖို့ စဉ်းစားခဲ့ပါတယ်။ ဒီချဉ်းကပ်မှုက ဒီပေါင်းစပ် module အများအပြားကို ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် နောက်ဆုံး AFP winding မတိုင်ခင် အရာအားလုံးကို တံဆိပ်ခတ်ဖို့ end cap တစ်ခုကို တပ်ဆင်နိုင်စေခဲ့ပါတယ်။”
“ကျွန်တော်တို့ဟာ ဒီလို အယူအဆတစ်ခုကို အပြီးသတ်ဖို့ ကြိုးစားနေပါတယ်” ဟု သူက ဆက်လက်ပြောကြားရာတွင် “H2 ဓာတ်ငွေ့ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုကို လိုအပ်သော ခံနိုင်ရည်ရှိစေရန်အတွက် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုကို စတင်စမ်းသပ်နေပါသည်။ ၎င်းအတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အဓိကအားဖြင့် သာမိုပလတ်စတစ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုပြီး AFP စက်တွင် ဤထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုအပြုအမူနှင့် လုပ်ဆောင်မှုကို ပစ္စည်းက မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်မည်ကို အမျိုးမျိုးသော နည်းလမ်းများဖြင့် လုပ်ဆောင်နေပါသည်။ ကုသမှုသည် အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိမရှိနှင့် post-processing လိုအပ်မှုရှိမရှိကို နားလည်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ ဖိအားအိုးမှတစ်ဆင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုကို မတူညီသော stack များက အကျိုးသက်ရောက်မည်ကိုလည်း ကျွန်ုပ်တို့ သိလိုပါသည်။”
တိုင်ကီတစ်ခုလုံးကို သာမိုပလတ်စတစ်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး စင်းများကို Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal၊ ဂျာမနီ) မှ ထောက်ပံ့ပေးသွားမည်ဖြစ်သည်။ “ကျွန်ုပ်တို့သည် ၎င်းတို့၏ PPS [polyphenylene sulfide]၊ PEEK [polyether ketone] နှင့် LM PAEK [low melting polyaryl ketone] ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုသွားပါမည်” ဟု Yager က ပြောကြားခဲ့သည်။ “ထိုးဖောက်မှုကာကွယ်မှုနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အစိတ်အပိုင်းများထုတ်လုပ်ရန်အတွက် မည်သည့်တစ်ခုက အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်ကို ရွေးချယ်ရန် နှိုင်းယှဉ်မှုများ ပြုလုပ်ပါသည်။” လာမည့်နှစ်အတွင်း စမ်းသပ်မှု၊ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ပုံစံငယ်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် ပထမဆုံးသရုပ်ပြမှုများကို ပြီးမြောက်အောင်မြင်ရန် မျှော်လင့်ပါသည်။
သုတေသနလုပ်ငန်းကို ရာသီဥတုပြောင်းလဲမှု၊ ပတ်ဝန်းကျင်၊ စွမ်းအင်၊ ရွေ့လျားနိုင်မှု၊ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ ဖက်ဒရယ်ဝန်ကြီးဌာနနှင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်နည်းပညာနှင့် စီးပွားရေးဆိုင်ရာ ဖက်ဒရယ်ဝန်ကြီးဌာနတို့၏ COMET အစီအစဉ်အတွင်းရှိ COMET မော်ဂျူး “Polymers4Hydrogen” (ID 21647053) အတွင်း ဆောင်ရွက်ခဲ့ပါသည်။ စာရေးသူများသည် Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL၊ ဩစတြီးယား)၊ Montanuniversitaet Leoben (ပိုလီမာအင်ဂျင်နီယာနှင့် သိပ္ပံဌာန၊ ပိုလီမာပစ္စည်းများ ဓာတုဗေဒဌာန၊ ပစ္စည်းသိပ္ပံနှင့် ပိုလီမာစမ်းသပ်ခြင်းဌာန)၊ Tampere တက္ကသိုလ် (အင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းများဌာန)၊ Peak Technology နှင့် Faurecia တို့အား ဤသုတေသနလုပ်ငန်းတွင် ပါဝင်ကူညီခဲ့ကြပါသည်။ COMET-Modul ကို ဩစတြီးယားအစိုးရနှင့် Styria ပြည်နယ်အစိုးရမှ ရန်ပုံငွေထောက်ပံ့ထားပါသည်။
ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးခံအဆောက်အအုံများအတွက် ကြိုတင်အားဖြည့်ထားသော ချပ်များတွင် ဖန်မှသာမက ကာဗွန်နှင့် အာရမစ်မှပါ စဉ်ဆက်မပြတ်အမျှင်များ ပါဝင်ပါသည်။
ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများပြုလုပ်ရန် နည်းလမ်းများစွာရှိပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအတွက် နည်းလမ်းရွေးချယ်မှုသည် ပစ္စည်း၊ အစိတ်အပိုင်း၏ဒီဇိုင်းနှင့် နောက်ဆုံးအသုံးပြုမှု သို့မဟုတ် အသုံးချမှုပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။ ရွေးချယ်မှုလမ်းညွှန်ချက် ဤတွင်ဖော်ပြထားပါသည်။
Shocker Composites နှင့် R&M International တို့သည် ပြန်လည်အသုံးပြုထားသော ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်တစ်ခုကို တီထွင်နေပြီး၊ ၎င်းတွင် သတ်ဖြတ်မှုလုံးဝမပါဝင်ဘဲ၊ အပျိုစင်ဖိုက်ဘာထက် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးပြီး နောက်ဆုံးတွင် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများတွင် စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိုက်ဘာနှင့် နီးစပ်သော အရှည်များကို ပေးဆောင်လာမည်ဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၁၅ ရက်