Att sikta högt

DOPAG är ett av de företag som leder utvecklingen inom området doseringsteknik som används vid tillverkning av rotorblad för vindkraftverk. I takt med att vindkraftverkstekniken utvecklas ökar också kraven på doserings- och blandningssystem.

Utformningen och konstruktionen av vindkraftverk domineras mer än någonsin av extremer. Å ena sidan måste vindkraftverken kunna stå emot alla väderförhållanden. Rotorbladets spets kan utsättas för vindhastigheter på upp till 400 km/h, medan framkanten riskerar att skadas allvarligt av hagel, fågelinteraktion eller till och med regndroppar. Å andra sidan drivs gränserna för dessa system hela tiden till nya ytterligheter. För närvarande konstrueras rotorblad med en längd på cirka 107 meter och den resulterande rotordiametern kommer att överstiga 200 meter. Med den ständigt ökande bladstorleken måste vingarnas framkanter skyddas särskilt väl för att kunna upprätthålla höga periferihastigheter. Utan detta skydd skulle den erforderliga livslängden för rotorbladen på över 20 år knappast någonsin kunna uppnås, och det skulle inte heller vara möjligt att minska den höga underhållsnivå som krävs för att hålla kraftverken i drift.

Det är förståeligt att allt detta innebär utmaningar för tillverkningen av dessa system. Detta beror delvis på att rotorbladskomponenterna fortfarande tillverkas manuellt. Även om det har funnits tendenser till att automatisera processen har man ännu inte agerat på dem. Det är därför desto viktigare att industrin arbetar för att standardisera sina produktionsprocesser, vilket den har gjort. Endast på detta sätt kan man uppnå en effektiv produktion och garantera en konstant hög kvalitet på komponenterna. Detta gäller särskilt minskningen av formcykeltiderna för de investeringsintensiva bladformerna, och därför måste infusionsprocessen samt bladbindningen efter härdningsfasen effektiviseras.

Materialmängderna ökar stadigt

Detär därför som det, särskilt inom området doseringsteknik, efterfrågas lösningar som kan erbjuda högsta precision, tillförlitlighet och reproducerbarhet på samma gång. Beroende på varje tillämpning bearbetas ständigt tvåkomponentsmaterial - särskilt epoxi och polyuretanhartser - i både små och mycket stora mängder. Till exempel har kraven på de mängder adhesivt harts som används för limning av rotorblad ökat betydligt till mer än 300 liter per doseringssystem. DOPAG tar hänsyn till dessa krav när man utformar sina doserings- och blandningssystem. Producentens omfattande sortiment har en nyckelfärdig lösning för alla tillämpningar. Doseringssystemet eldomix bearbetar tvåkomponentsmaterial med låg till medelhög viskositet baserade på epoxi och polyuretan, vilket gör det till ett idealiskt alternativ för många tillämpningar vid tillverkning av rotorblad. Ett exempel är Leading Edge Protection (LEP), en tillämpning för effektivt skydd av rotorbladspetsar. Processen innebär att eldomix doserar och blandar en tvåkomponentspolyuretan som sedan appliceras manuellt på den främre kanten.

Hög volymdosering av infusionsharts

Enbart för rotorbladets inre struktur doseras, blandas och infunderas mer än 2 000 kg epoxiharts - en enorm uppgift för vilken DOPAG utformade doseringssystemet compomix. Det kan bearbeta upp till 60 liter epoxiharts per minut och samtidigt hålla en doseringsnoggrannhet på upp till +/- 1 procent. Under infusionsprocessen förs halvfabrikat av fiberprodukter och sandwichkonstruktioner in i en öppen form och en vakuumgenererande utrustning förbereds. Därefter appliceras hartset med hjälp av infusionsslangar och ventiler.

 

Behandling av lim i stora mängder

DOPAG gluemix är ett växeldoseringssystem som är särskilt utformat för bearbetning av stora mängder lim vid tillverkning av rotorblad. Vid limning av rotorblad av nuvarande standardstorlek (55-70 meter) krävs över 600 kg lim för varje blad. Mängderna blir ännu mer extrema med de nyare bladgenerationerna och stiger till cirka 1 000 kg per blad. För komponenter med större dimensioner och därmed större mängder lim finns ett doseringssystem som kan producera över 700 kg hartsblandning utan att behöva byta trumma. Materialet fylls på luftfritt vid en påfyllningsstation i de permanenta behållarna på doseringssystemet. Tömning av tunnor på restmaterial ökar hållbarheten i processen, vilket ger värdefulla material- och kostnadsbesparingar.

Högkvalitativt ytskydd

Föratt säkerställa rotorbladens varaktiga stabilitet och effektivitet behandlas hela ytan med en högkvalitativ gel eller topplack. Skiktet appliceras antingen på kompositen eller införs direkt i formen som en gelcoat i formen. DOPAG gelcomix är ett doseringssystem som utformats just för denna typ av tillämpning. Tvåkomponentmaterialet, vanligtvis en polyuretan, förbereds effektivt av gelcomix-systemet innan det appliceras manuellt.

Slutsats

Kompositindustrin i allmänhet har haft en stadig tillväxt under flera år. Komponenter tillverkade av fiberförstärkt plast, som används vid tillverkning av vindkraftverk, efterfrågas i många andra branscher. Innovationstakten är mycket hög och detta gäller inte minst för tillverkningen av rotorblad, där konstruktionen syftar till allt större dimensioner. I linje med dessa trender kommer doseringstekniken att behöva erbjuda mer solida lösningar i framtiden. Doserings- och blandningssystem måste kunna bearbeta de ökande materialmängderna på ett tillförlitligt sätt och bidra till standardiseringen av produktionsprocesserna. Alla som vill förbli konkurrenskraftiga måste hålla jämna steg med denna utveckling och erbjuda marknaden motsvarande lösningar.