म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालयले हाइड्रोजन भण्डारण बढाउन कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू प्रयोग गरेर कन्फर्मल क्यूबिक ट्याङ्कहरू विकास गर्दछ | कम्पोजिटहरूको संसार

BEV र FCEV का लागि मानक फ्ल्याट-प्लेटफर्म ट्याङ्कहरूले २५% बढी H2 भण्डारण प्रदान गर्ने कंकाल निर्माणको साथ थर्मोप्लास्टिक र थर्मोसेट कम्पोजिटहरू प्रयोग गर्छन्। #हाइड्रोजन #ट्रेन्डहरू
BMW सँगको सहकार्यले धेरै साना सिलिन्डरहरू भन्दा क्यूबिक ट्याङ्कीले उच्च भोल्युमेट्रिक दक्षता प्रदान गर्न सक्छ भनेर देखाएपछि, म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालयले क्रमिक उत्पादनको लागि कम्पोजिट संरचना र स्केलेबल उत्पादन प्रक्रिया विकास गर्ने परियोजना सुरु गर्यो। छवि क्रेडिट: TU ड्रेस्डेन (माथि) बायाँ), म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय, कार्बन कम्पोजिट विभाग (LCC)
शून्य-उत्सर्जन (H2) हाइड्रोजनद्वारा सञ्चालित इन्धन सेल विद्युतीय सवारी साधनहरू (FCEVs) ले शून्य वातावरणीय लक्ष्यहरू प्राप्त गर्न थप माध्यमहरू प्रदान गर्दछ। H2 इन्जिन भएको इन्धन सेल यात्रु कार ५-७ मिनेटमा भर्न सकिन्छ र यसको दायरा ५०० किलोमिटर हुन्छ, तर कम उत्पादन मात्राका कारण हाल यो महँगो छ। लागत घटाउने एउटा तरिका भनेको BEV र FCEV मोडेलहरूको लागि मानक प्लेटफर्म प्रयोग गर्नु हो। यो हाल सम्भव छैन किनभने FCEVs मा ७०० बारमा कम्प्रेस्ड H2 ग्यास (CGH2) भण्डारण गर्न प्रयोग गरिने टाइप ४ बेलनाकार ट्याङ्कहरू विद्युतीय सवारी साधनहरूको लागि सावधानीपूर्वक डिजाइन गरिएका अन्डरबडी ब्याट्री कम्पार्टमेन्टहरूको लागि उपयुक्त छैनन्। यद्यपि, तकिया र क्यूबको रूपमा दबाब वाहिकाहरू यो समतल प्याकेजिङ ठाउँमा फिट हुन सक्छन्।
"कम्पोजिट कन्फर्मल प्रेसर भेसल" को लागि पेटेन्ट US5577630A, १९९५ मा थिओकोल कर्पोरेशन द्वारा दायर गरिएको आवेदन (बायाँ) र २००९ मा BMW द्वारा पेटेन्ट गरिएको आयताकार प्रेसर भेसल (दायाँ)।
म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय (TUM, म्युनिख, जर्मनी) को कार्बन कम्पोजिट विभाग (LCC) यो अवधारणा विकास गर्न दुई परियोजनाहरूमा संलग्न छ। पहिलो Polymers4Hydrogen (P4H) हो, जसको नेतृत्व Leoben Polymer Competence Center (PCCL, Leoben, अस्ट्रिया) ले गर्छ। LCC कार्य प्याकेजको नेतृत्व फेलो एलिजाबेथ ग्लेसले गर्छिन्।
दोस्रो परियोजना हाइड्रोजन प्रदर्शन र विकास वातावरण (HyDDen) हो, जहाँ LCC अनुसन्धानकर्ता क्रिश्चियन जेगरको नेतृत्वमा छ। दुबैको उद्देश्य कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू प्रयोग गरेर उपयुक्त CGH2 ट्याङ्की बनाउनको लागि निर्माण प्रक्रियाको ठूलो मात्रामा प्रदर्शन सिर्जना गर्नु हो।
स्टिल लाइनर र कार्बन फाइबर/इपोक्सी कम्पोजिट बाहिरी खोल (दायाँ) बाट बनेको फ्ल्याट ब्याट्री सेलहरू (बायाँ) र क्यूबिक टाइप २ प्रेसर भेसलहरूमा सानो व्यासका सिलिन्डरहरू स्थापना गर्दा सीमित भोल्युमेट्रिक दक्षता हुन्छ। छवि स्रोत: चित्र ३ र ६ रुफ र जारेम्बा एट अल द्वारा "इन्टरनल टेन्सन लेग्स सहित टाइप II प्रेसर बक्स भेसलको लागि संख्यात्मक डिजाइन दृष्टिकोण" बाट लिइएको हो।
P4H ले कार्बन फाइबर प्रबलित इपोक्सीमा बेरिएको कम्पोजिट टेन्सन स्ट्र्याप/स्ट्रटहरू सहितको थर्मोप्लास्टिक फ्रेम प्रयोग गर्ने प्रयोगात्मक क्यूब ट्याङ्की बनाएको छ। HyDDen ले समान डिजाइन प्रयोग गर्नेछ, तर सबै थर्मोप्लास्टिक कम्पोजिट ट्याङ्कीहरू निर्माण गर्न स्वचालित फाइबर लेअप (AFP) प्रयोग गर्नेछ।
१९९५ मा थिओकोल कर्पोरेशनको पेटेन्ट आवेदनदेखि १९९७ मा जर्मन पेटेन्ट DE19749950C2 सम्म, कम्प्रेस्ड ग्यास भाँडाहरूमा "कुनै पनि ज्यामितीय कन्फिगरेसन हुन सक्छ", तर विशेष गरी समतल र अनियमित आकारहरू, शेल सपोर्टसँग जोडिएको गुहामा। तत्वहरू प्रयोग गरिन्छ ताकि तिनीहरूले ग्यासको विस्तारको बललाई सामना गर्न सकून्।
२००६ को लरेन्स लिभरमोर राष्ट्रिय प्रयोगशाला (LLNL) को एक पेपरले तीनवटा दृष्टिकोणहरू वर्णन गर्दछ: फिलामेन्ट घाउ कन्फर्मल प्रेसर भाँडो, पातलो-पर्खाल भएको H2 कन्टेनरले घेरिएको आन्तरिक अर्थोरोम्बिक जाली संरचना (२ सेन्टिमिटर वा कमको सानो कोषहरू) भएको माइक्रोल्याटिस प्रेसर भाँडो, र पातलो बाहिरी खोल छालाको संरचना भएको आन्तरिक संरचना मिलेर बनेको प्रतिकृति कन्टेनर। नक्कल कन्टेनरहरू ठूला कन्टेनरहरूको लागि सबैभन्दा उपयुक्त हुन्छन् जहाँ परम्परागत विधिहरू लागू गर्न गाह्रो हुन सक्छ।
२००९ मा फक्सवागनले दायर गरेको पेटेन्ट DE102009057170A ले सवारी साधनमा जडान गरिएको दबाब पोतको वर्णन गर्दछ जसले ठाउँको उपयोगमा सुधार गर्दै उच्च तौल दक्षता प्रदान गर्दछ। आयताकार ट्याङ्कहरूले दुई आयताकार विपरीत भित्ताहरू बीचको तनाव कनेक्टरहरू प्रयोग गर्छन्, र कुनाहरू गोलाकार हुन्छन्।
माथिका र अन्य अवधारणाहरू ग्लेसले ECCM20 (जुन २६-३०, २०२२, लुसेन, स्विट्जरल्याण्ड) मा ग्लेस एट अल द्वारा प्रकाशित "स्ट्रेच बारहरूसँग घन दबाव भेसलहरूको लागि प्रक्रिया विकास" पेपरमा उद्धृत गरेका छन्। यस लेखमा, उनले माइकल रूफ र स्वेन जारेम्बा द्वारा प्रकाशित TUM अध्ययनलाई उद्धृत गर्छिन्, जसले पत्ता लगायो कि आयताकार पक्षहरूलाई जोड्ने टेन्सन स्ट्रट्स भएको घन दबाव भेसल फ्ल्याट ब्याट्रीको ठाउँमा फिट हुने धेरै साना सिलिन्डरहरू भन्दा बढी कुशल हुन्छ, जसले लगभग २५% बढी भण्डारण ठाउँ प्रदान गर्दछ।
ग्लेसका अनुसार, फ्ल्याट केसमा धेरै संख्यामा साना टाइप ४ सिलिन्डरहरू स्थापना गर्दा समस्या यो हो कि "सिलिन्डरहरू बीचको भोल्युम धेरै कम हुन्छ र प्रणालीमा धेरै ठूलो H2 ग्यास पारगमन सतह पनि हुन्छ। समग्रमा, प्रणालीले क्यूबिक जारहरू भन्दा कम भण्डारण क्षमता प्रदान गर्दछ।"
यद्यपि, ट्याङ्कीको घन डिजाइनमा अन्य समस्याहरू पनि छन्। "स्पष्ट रूपमा, कम्प्रेस्ड ग्यासको कारणले गर्दा, तपाईंले समतल भित्ताहरूमा झुक्ने बलहरूको प्रतिरोध गर्न आवश्यक छ," ग्लेसले भने। "यसको लागि, तपाईंलाई ट्याङ्कीको भित्ताहरूसँग आन्तरिक रूपमा जोडिने प्रबलित संरचना चाहिन्छ। तर कम्पोजिटहरूसँग यो गर्न गाह्रो छ।"
ग्लेस र उनको टोलीले फिलामेन्ट घुमाउने प्रक्रियाको लागि उपयुक्त हुने तरिकाले प्रेसर भेसलमा रिइन्फोर्सिङ टेन्सन बारहरू समावेश गर्ने प्रयास गरे। "यो उच्च-भोल्युम उत्पादनको लागि महत्त्वपूर्ण छ," उनी बताउँछिन्, "र हामीलाई जोनमा प्रत्येक लोडको लागि फाइबर अभिमुखीकरण अनुकूलन गर्न कन्टेनर भित्ताहरूको घुमाउरो ढाँचा डिजाइन गर्न पनि अनुमति दिन्छ।"
P4H परियोजनाको लागि परीक्षण घन कम्पोजिट ट्याङ्की बनाउन चार चरणहरू। छवि क्रेडिट: "ब्रेस सहित घन दबाव जहाजहरूको लागि उत्पादन प्रक्रियाको विकास", म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय, पोलिमर४हाइड्रोजन परियोजना, ECCM20, जुन २०२२।
अन-चेन प्राप्त गर्न, टोलीले माथि देखाइए अनुसार चार मुख्य चरणहरू मिलेर बनेको नयाँ अवधारणा विकास गरेको छ। चरणहरूमा कालो रंगमा देखाइएका टेन्सन स्ट्रटहरू, MAI स्केलेट परियोजनाबाट लिइएका विधिहरू प्रयोग गरेर बनाइएको पूर्वनिर्मित फ्रेम संरचना हो। यस परियोजनाको लागि, BMW ले चार फाइबर-प्रबलित पल्ट्रुजन रडहरू प्रयोग गरेर विन्डशील्ड फ्रेम "फ्रेमवर्क" विकास गर्‍यो, जुन त्यसपछि प्लास्टिक फ्रेममा ढालियो।
प्रयोगात्मक घन ट्याङ्कीको फ्रेम। TUM द्वारा प्रिन्ट गरिएको षट्कोणीय कंकाल खण्डहरू 3D अनरिन्फोर्स्ड PLA फिलामेन्ट (माथि) प्रयोग गरेर, CF/PA6 पल्ट्रुजन रडहरूलाई टेन्सन ब्रेसेस (मध्य) को रूपमा घुसाउँदै र त्यसपछि ब्रेसेस (तल) वरिपरि फिलामेन्ट बेर्दै। छवि क्रेडिट: म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय LCC।
"विचार यो हो कि तपाईंले क्यूबिक ट्याङ्कीको फ्रेमलाई मोड्युलर संरचनाको रूपमा निर्माण गर्न सक्नुहुन्छ," ग्लेसले भने। "यी मोड्युलहरू त्यसपछि मोल्डिङ उपकरणमा राखिन्छन्, टेन्सन स्ट्रटहरू फ्रेम मोड्युलहरूमा राखिन्छन्, र त्यसपछि MAI स्केलेटको विधि स्ट्रटहरूको वरिपरि प्रयोग गरिन्छ तिनीहरूलाई फ्रेम भागहरूसँग एकीकृत गर्न।" ठूलो उत्पादन विधि, परिणामस्वरूप संरचना जुन त्यसपछि भण्डारण ट्याङ्की कम्पोजिट शेल बेर्न म्यान्ड्रेल वा कोरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
TUM ले ट्याङ्की फ्रेमलाई घन "कुशन" को रूपमा डिजाइन गर्‍यो जसमा ठोस पक्षहरू, गोलाकार कुनाहरू र माथि र तल षट्कोण ढाँचा थियो जसको माध्यमबाट टाईहरू घुसाउन र जोड्न सकिन्छ। यी र्‍याकहरूको लागि प्वालहरू पनि 3D प्रिन्ट गरिएको थियो। "हाम्रो प्रारम्भिक प्रयोगात्मक ट्याङ्कीको लागि, हामीले पोलिल्याक्टिक एसिड [PLA, एक जैविक-आधारित थर्मोप्लास्टिक] प्रयोग गरेर षट्कोण फ्रेम खण्डहरू 3D प्रिन्ट गर्यौं किनभने यो सजिलो र सस्तो थियो," ग्लेसले भने।
टोलीले SGL कार्बन (Meitingen, जर्मनी) बाट टाईको रूपमा प्रयोगको लागि ६८ वटा पल्ट्रुडेड कार्बन फाइबर रिइन्फोर्स्ड पोलिमाइड ६ (PA6) रडहरू खरिद गर्यो। "अवधारणाको परीक्षण गर्न, हामीले कुनै मोल्डिङ गरेनौं," ग्लेस भन्छिन्, "तर केवल स्पेसरहरू थ्रीडी प्रिन्टेड हनीकोम्ब कोर फ्रेममा घुसाए र तिनीहरूलाई इपोक्सी ग्लुले टाँसियो। त्यसपछि यसले ट्याङ्की घुमाउनको लागि म्यान्ड्रेल प्रदान गर्दछ।" उनले टिप्पणी गर्छिन् कि यद्यपि यी रडहरू घुमाउन अपेक्षाकृत सजिलो छन्, त्यहाँ केही महत्त्वपूर्ण समस्याहरू छन् जुन पछि वर्णन गरिनेछ।
"पहिलो चरणमा, हाम्रो लक्ष्य डिजाइनको निर्माण क्षमता प्रदर्शन गर्नु र उत्पादन अवधारणामा समस्याहरू पहिचान गर्नु थियो," ग्लेसले व्याख्या गरे। "त्यसैले टेन्सन स्ट्रटहरू कंकाल संरचनाको बाहिरी सतहबाट बाहिर निस्कन्छन्, र हामी भिजेको फिलामेन्ट घुमाउने प्रयोग गरेर कार्बन फाइबरहरूलाई यस कोरमा जोड्छौं। त्यसपछि, तेस्रो चरणमा, हामी प्रत्येक टाई रडको टाउकोलाई झुकाउँछौं। थर्मोप्लास्टिक, त्यसैले हामी हेडलाई पुन: आकार दिन ताप प्रयोग गर्छौं ताकि यो समतल होस् र र्‍यापिङको पहिलो तहमा लक होस्। त्यसपछि हामी संरचनालाई फेरि बेर्न अगाडि बढ्छौं ताकि फ्ल्याट थ्रस्ट हेड ट्याङ्की भित्र ज्यामितीय रूपमा बन्द होस्। भित्ताहरूमा ल्यामिनेट गर्नुहोस्।
घुमाउनको लागि स्पेसर क्याप। TUM ले फिलामेन्ट घुमाउँदा फाइबरहरू टाँसिनबाट रोक्नको लागि टेन्सन रडहरूको छेउमा प्लास्टिक क्यापहरू प्रयोग गर्दछ। छवि क्रेडिट: म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय LCC।
ग्लेसले दोहोर्‍याए कि यो पहिलो ट्याङ्की अवधारणाको प्रमाण थियो। "थ्रीडी प्रिन्टिङ र ग्लुको प्रयोग केवल प्रारम्भिक परीक्षणको लागि थियो र हामीले सामना गरेका केही समस्याहरूको बारेमा हामीलाई जानकारी दियो। उदाहरणका लागि, घुमाउरो समयमा, फिलामेन्टहरू टेन्सन रडहरूको छेउमा समातिए, जसले गर्दा फाइबर फुट्यो, फाइबर क्षति भयो र यसको सामना गर्न फाइबरको मात्रा घट्यो। हामीले पहिलो घुमाउरो चरण अघि पोलहरूमा राखिएका केही प्लास्टिक क्यापहरू उत्पादन सहायकको रूपमा प्रयोग गर्यौं। त्यसपछि, जब आन्तरिक ल्यामिनेटहरू बनाइयो, हामीले यी सुरक्षात्मक क्यापहरू हटायौं र अन्तिम र्‍यापिङ अघि पोलहरूको छेउलाई पुन: आकार दियौं।"
टोलीले विभिन्न पुनर्निर्माण परिदृश्यहरूसँग प्रयोग गर्‍यो। "वरपर हेर्नेहरूले सबैभन्दा राम्रो काम गर्छन्," ग्रेस भन्छिन्। "साथै, प्रोटोटाइप चरणको समयमा, हामीले ताप लागू गर्न र टाई रडको छेउलाई पुन: आकार दिन परिमार्जित वेल्डिंग उपकरण प्रयोग गर्यौं। ठूलो उत्पादन अवधारणामा, तपाईंसँग एउटा ठूलो उपकरण हुनेछ जसले स्ट्रट्सका सबै छेउहरूलाई एकै समयमा भित्री फिनिश ल्यामिनेटमा आकार दिन र बनाउन सक्छ। ."
ड्रबार हेडहरू पुन: आकार दिइयो। TUM ले विभिन्न अवधारणाहरूसँग प्रयोग गर्‍यो र ट्याङ्की भित्ता ल्यामिनेटमा जोड्नको लागि कम्पोजिट टाईहरूको छेउलाई पङ्क्तिबद्ध गर्न वेल्डहरू परिमार्जन गर्‍यो। छवि क्रेडिट: "ब्रेसको साथ घन दबाव भाँडाहरूको लागि उत्पादन प्रक्रियाको विकास", म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय, पोलिमर४हाइड्रोजन परियोजना, ECCM20, जुन २०२२।
यसरी, पहिलो घुमाउरो चरण पछि ल्यामिनेटलाई ठीक गरिन्छ, पोस्टहरूलाई पुन: आकार दिइन्छ, TUM ले फिलामेन्टहरूको दोस्रो घुमाउरो काम पूरा गर्दछ, र त्यसपछि बाहिरी ट्याङ्की भित्ताको ल्यामिनेटलाई दोस्रो पटक ठीक गरिन्छ। कृपया ध्यान दिनुहोस् कि यो टाइप ५ ट्याङ्की डिजाइन हो, जसको अर्थ यसमा ग्यास अवरोधको रूपमा प्लास्टिक लाइनर छैन। तलको अर्को चरण खण्डमा छलफल हेर्नुहोस्।
"हामीले पहिलो डेमोलाई क्रस सेक्सनमा काट्यौं र जोडिएको क्षेत्रलाई म्याप गर्यौं," ग्लेसले भने। "नजिकबाट हेर्दा ल्यामिनेटमा केही गुणस्तर समस्याहरू थिए भन्ने देखाउँछ, स्ट्रट हेडहरू भित्री ल्यामिनेटमा समतल नभएकोले।"
ट्याङ्कीको भित्री र बाहिरी भित्ताहरूको ल्यामिनेट बीचको खाडलको समस्या समाधान गर्दै। परिमार्जित टाई रड हेडले प्रयोगात्मक ट्याङ्कीको पहिलो र दोस्रो पालो बीच खाडल सिर्जना गर्दछ। छवि क्रेडिट: म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय LCC।
यो प्रारम्भिक ४५० x २९० x ८० मिमी ट्याङ्की गत गर्मीमा पूरा भएको थियो। “त्यसबेलादेखि हामीले धेरै प्रगति गरेका छौं, तर भित्री र बाहिरी ल्यामिनेट बीच अझै पनि खाडल छ,” ग्लेसले भने। “त्यसैले हामीले ती खाडलहरूलाई सफा, उच्च चिपचिपापन रालले भर्ने प्रयास गर्यौं। यसले वास्तवमा स्टड र ल्यामिनेट बीचको सम्बन्धलाई सुधार गर्छ, जसले मेकानिकल तनावलाई धेरै बढाउँछ।”
टोलीले ट्याङ्कीको डिजाइन र प्रक्रिया विकास गर्न जारी राख्यो, जसमा इच्छित घुमाउरो ढाँचाको समाधानहरू समावेश थिए। "परीक्षण ट्याङ्कीका छेउहरू पूर्ण रूपमा घुमाइएको थिएन किनभने यो ज्यामितिको लागि घुमाउरो बाटो सिर्जना गर्न गाह्रो थियो," ग्लेसले व्याख्या गरे। "हाम्रो प्रारम्भिक घुमाउरो कोण ७५° थियो, तर हामीलाई थाहा थियो कि यो दबाब पोतमा भार पूरा गर्न धेरै सर्किटहरू आवश्यक छन्। हामी अझै पनि यो समस्याको समाधान खोजिरहेका छौं, तर हाल बजारमा रहेको सफ्टवेयरसँग यो सजिलो छैन। यो एक अनुवर्ती परियोजना बन्न सक्छ।"
"हामीले यो उत्पादन अवधारणाको सम्भाव्यता प्रदर्शन गरेका छौं," ग्लेस भन्छन्, "तर ल्यामिनेट बीचको सम्बन्ध सुधार गर्न र टाई रडहरूलाई पुन: आकार दिन हामीले थप काम गर्न आवश्यक छ। "परीक्षण मेसिनमा बाह्य परीक्षण। तपाईंले ल्यामिनेटबाट स्पेसरहरू तान्नुहुन्छ र ती जोर्नीहरूले सामना गर्न सक्ने मेकानिकल भारहरूको परीक्षण गर्नुहुन्छ।"
Polymers4Hydrogen परियोजनाको यो भाग २०२३ को अन्त्यमा पूरा हुनेछ, जुन समयसम्म Gleis ले दोस्रो प्रदर्शन ट्याङ्की पूरा गर्ने आशा राख्छिन्। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, आजका डिजाइनहरूमा फ्रेममा सफा प्रबलित थर्मोप्लास्टिक र ट्याङ्कीको भित्तामा थर्मोसेट कम्पोजिटहरू प्रयोग गरिन्छ। के यो हाइब्रिड दृष्टिकोण अन्तिम प्रदर्शन ट्याङ्कीमा प्रयोग गरिनेछ? "हो," ग्रेसले भनिन्। "Polymers4Hydrogen परियोजनामा ​​हाम्रा साझेदारहरूले राम्रो हाइड्रोजन अवरोध गुणहरू भएका इपोक्सी रेजिन र अन्य कम्पोजिट म्याट्रिक्स सामग्रीहरू विकास गरिरहेका छन्।" उनले यस काममा काम गर्ने दुई साझेदारहरू, PCCL र Tampere विश्वविद्यालय (Tampere, फिनल्याण्ड) लाई सूचीबद्ध गर्छिन्।
ग्लेस र उनको टोलीले LCC कन्फर्मल कम्पोजिट ट्याङ्कबाट दोस्रो HyDDen परियोजनामा ​​जेगरसँग जानकारी आदानप्रदान र विचारहरू पनि छलफल गरे।
"हामी अनुसन्धान ड्रोनहरूको लागि कन्फर्मल कम्पोजिट प्रेसर भेसल उत्पादन गर्नेछौं," जेगर भन्छन्। "यो TUM - LCC को एयरोस्पेस र जियोडेटिक विभाग र हेलिकप्टर टेक्नोलोजी विभाग (HT) को दुई विभागहरू बीचको सहकार्य हो। यो परियोजना २०२४ को अन्त्यसम्ममा पूरा हुनेछ र हामी हाल प्रेसर भेसल पूरा गर्दैछौं। एउटा डिजाइन जुन एयरोस्पेस र अटोमोटिभ दृष्टिकोणको हो। यो प्रारम्भिक अवधारणा चरण पछि, अर्को चरण विस्तृत संरचनात्मक मोडेलिङ प्रदर्शन गर्नु र भित्ता संरचनाको अवरोध प्रदर्शनको भविष्यवाणी गर्नु हो।"
"सम्पूर्ण विचार हाइब्रिड इन्धन सेल र ब्याट्री प्रोपल्सन प्रणाली भएको अन्वेषण ड्रोन विकास गर्नु हो," उनले जारी राखे। यसले उच्च पावर लोड (अर्थात् टेकअफ र ल्यान्डिङ) को समयमा ब्याट्री प्रयोग गर्नेछ र त्यसपछि हल्का लोड क्रूजिङको समयमा इन्धन सेलमा स्विच गर्नेछ। "HT टोलीसँग पहिले नै एउटा अनुसन्धान ड्रोन थियो र ब्याट्री र इन्धन सेल दुवै प्रयोग गर्न पावरट्रेनलाई पुन: डिजाइन गरिएको थियो," येगरले भने। "तिनीहरूले यो प्रसारण परीक्षण गर्न CGH2 ट्याङ्की पनि खरिद गरे।"
"मेरो टोलीलाई फिट हुने प्रेसर ट्याङ्क प्रोटोटाइप बनाउने जिम्मेवारी दिइएको थियो, तर बेलनाकार ट्याङ्कले सिर्जना गर्ने प्याकेजिङ समस्याहरूको कारणले होइन," उनी बताउँछन्। "फ्ल्याटर ट्याङ्कले त्यति धेरै हावा प्रतिरोध प्रदान गर्दैन। त्यसैले तपाईंले राम्रो उडान प्रदर्शन प्राप्त गर्नुहुन्छ।" ट्याङ्क आयामहरू लगभग। ८३० x ३५० x १७३ मिमी।
पूर्ण रूपमा थर्मोप्लास्टिक AFP अनुरूप ट्याङ्की। HyDDen परियोजनाको लागि, TUM मा रहेको LCC टोलीले सुरुमा Glace (माथि) द्वारा प्रयोग गरिएको जस्तै दृष्टिकोणको खोजी गर्‍यो, तर त्यसपछि धेरै संरचनात्मक मोड्युलहरूको संयोजन प्रयोग गर्ने दृष्टिकोणमा सर्‍यो, जुन त्यसपछि AFP (तल) प्रयोग गरेर अत्यधिक प्रयोग गरियो। छवि क्रेडिट: म्युनिखको प्राविधिक विश्वविद्यालय LCC।
"एउटा विचार एलिजाबेथ [ग्लिसको] दृष्टिकोणसँग मिल्दोजुल्दो छ," यागर भन्छन्, "उच्च झुकाउने बलहरूको क्षतिपूर्ति गर्न जहाजको भित्तामा तनाव ब्रेसेसहरू लागू गर्ने। यद्यपि, ट्याङ्की बनाउन घुमाउरो प्रक्रिया प्रयोग गर्नुको सट्टा, हामी AFP प्रयोग गर्छौं। त्यसकारण, हामीले दबाब पोतको छुट्टै खण्ड सिर्जना गर्ने बारे सोच्यौं, जसमा र्याकहरू पहिले नै एकीकृत छन्। यो दृष्टिकोणले मलाई यी धेरै एकीकृत मोड्युलहरू संयोजन गर्न र त्यसपछि अन्तिम AFP घुमाउरो हुनु अघि सबै कुरा सील गर्न अन्तिम क्याप लागू गर्न अनुमति दियो।"
"हामी यस्तो अवधारणालाई अन्तिम रूप दिने प्रयास गरिरहेका छौं," उनले जारी राखे, "र सामग्रीहरूको छनोटको परीक्षण पनि सुरु गरिरहेका छौं, जुन H2 ग्यास प्रवेशको लागि आवश्यक प्रतिरोध सुनिश्चित गर्न धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यसको लागि, हामी मुख्यतया थर्मोप्लास्टिक सामग्रीहरू प्रयोग गर्छौं र AFP मेसिनमा सामग्रीले यो पारगमन व्यवहार र प्रशोधनलाई कसरी असर गर्छ भन्ने बारेमा विभिन्न काम गरिरहेका छौं। उपचारले प्रभाव पार्छ कि पारगमन आवश्यक छ कि छैन भनेर बुझ्नु महत्त्वपूर्ण छ। हामी यो पनि जान्न चाहन्छौं कि विभिन्न स्ट्याकहरूले दबाब पोत मार्फत हाइड्रोजन पारगमनलाई असर गर्छ कि गर्दैन।"
ट्याङ्की पूर्णतया थर्मोप्लास्टिकबाट बनेको हुनेछ र स्ट्रिपहरू तेइजिन कार्बन युरोप GmbH (वुपरटल, जर्मनी) द्वारा आपूर्ति गरिनेछ। “हामी तिनीहरूको PPS [पोलिफेनिलिन सल्फाइड], PEEK [पोलिथर केटोन] र LM PAEK [कम पग्लने पोलिअरिल केटोन] सामग्रीहरू प्रयोग गर्नेछौं,” यागरले भने। “त्यसपछि कुन प्रवेश सुरक्षाको लागि उत्तम छ र राम्रो प्रदर्शनका साथ भागहरू उत्पादन गर्न तुलना गरिन्छ।” उनी अर्को वर्ष भित्र परीक्षण, संरचनात्मक र प्रक्रिया मोडेलिङ र पहिलो प्रदर्शनहरू पूरा गर्ने आशा गर्छन्।
अनुसन्धान कार्य संघीय जलवायु परिवर्तन मन्त्रालय, वातावरण, ऊर्जा, गतिशीलता, नवप्रवर्तन र प्रविधि मन्त्रालय र डिजिटल प्रविधि तथा अर्थशास्त्र मन्त्रालयको COMET कार्यक्रम भित्र COMET मोड्युल "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) भित्र गरिएको थियो। लेखकहरूले सहभागी साझेदारहरू Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL, अस्ट्रिया), Montanuniversitaet Leoben (Polymer Engineering and Science संकाय, Polymer Materials को रसायन विज्ञान विभाग, Materials Science and Polymer Testing), Tampere विश्वविद्यालय (Engineering Materials संकाय) लाई धन्यवाद दिन्छन्। ) विज्ञान), Peak Technology र Faurecia ले यस अनुसन्धान कार्यमा योगदान पुर्‍याएका छन्। COMET-Modul लाई अस्ट्रिया सरकार र Styria राज्य सरकार द्वारा वित्त पोषित गरिएको छ।
लोड-बेयरिङ संरचनाहरूको लागि पूर्व-प्रबलित पानाहरूमा निरन्तर फाइबरहरू हुन्छन् - केवल गिलासबाट मात्र होइन, तर कार्बन र अरामिडबाट पनि।
कम्पोजिट पार्टपुर्जा बनाउने धेरै तरिकाहरू छन्। त्यसकारण, कुनै विशेष पार्टपुर्जाको लागि विधिको छनोट सामग्री, पार्टपुर्जाको डिजाइन र अन्तिम प्रयोग वा प्रयोगमा निर्भर गर्दछ। यहाँ छनोट गाइड छ।
शकर कम्पोजिट र आर एन्ड एम इन्टरनेशनलले एक पुनर्नवीनीकरण गरिएको कार्बन फाइबर आपूर्ति श्रृंखला विकास गर्दैछन् जसले शून्य वध प्रदान गर्दछ, भर्जिन फाइबर भन्दा कम लागत प्रदान गर्दछ र अन्ततः संरचनात्मक गुणहरूमा निरन्तर फाइबरको नजिक पुग्ने लम्बाइ प्रदान गर्दछ।