Le traitement par plasma de rotors éoliens géants - efficace, automatique, reproductible
Les éoliennes convertissent l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Dans les endroits venteux, ces systèmes apportent une contribution significative à la production d'énergie. L'efficacité d'un tel système d'énergie éolienne dépend non seulement de la forme de la construction mais aussi en particulier de sa taille. Les systèmes actuels sont construits pour une production allant jusqu'à 10 mégawatts et avec des profils de pale allant jusqu'à 90 mètres de long.
La technologie requise pour la fabrication et la construction d'un système d'énergie éolienne est similaire à celle de la construction aéronautique. La section transversale et la stabilité mécanique, ainsi que le flux d'air autour du profil de pale, sont basés sur la conception d'ailes d'avion. Les vitesses circonférentielles, qui sont particulièrement élevés dans les extrémités des pales, créent l´usure extrême des matériaux - comme la turbulence de l'air dans la secteur des ultrasons ou une accumulation de glace - comme dans le transport aérien.
Les exigences spécifiques pour la production de rotors éoliens modernes :
- Matériaux légers
- Structures à haute résistance
- Surfaces lisses sans turbulences
- Qualité et stabilité des surfaces
L’utilisation de PRV (plastique renforcé de fibres de verre) et de PRC (plastique renforcé de fibres de carbone) est pratiquement la seule façon de satisfaire ces exigences. Comme dans l'industrie aéronautique, le traitement par plasma atmosphérique fournit des solutions de traitement particulièrement efficaces.
Domaines d'application très efficaces de traitement Plasma Openair® pour la production des pales de rotor d´éoliennes :
- dans le prétraitement des fibres
- dans le laminage
- dans le collage des demi-coques
- dans le traitement de surface des composants fabriqués (finition de surface)
Peinture de pales d'éoliennes: L´impression sécurisée sur le CRP après l'activation du plasma
L'état de la technique en matière de prétraitement de surface pour les pales du rotor CRP est le dépolissage mécanique et le nettoyage avec des solvants. Ce processus conduit à des résultats très inégaux, est nuisible à l'environnement et exige un effort important de travail manuel.
La différence de conductivité thermique entre les fibres elles-mêmes et la matrice des fibres est typique des composants CRP. Les traitements avec une température plus élevée peuvent détruire les propriétés du composite à la surface, comme dans les traitements par la flamme ou au laser.
Avec la technologie Openair-Plasma® , le traitement plasma de composants, même à grande échelle, est possible sans problème. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour la fabrication des pales du rotor en CRP pour les éoliennes.
Un traitement Openair-Plasma® , notamment avec la torche plasma RD2005, permet une activation uniforme de la surface sans application de chaleur. Le résultat d'une telle activation par plasma est une meilleure adhérence de la peinture avec une dispersion uniforme de la peinture pour une utilisation hautement efficace et sans friction des pales du rotor.
PT-Release Le revêtement par plasma: démoulage des composants à fibres composites (CRP et GRP) sans agents de démoulage
En général, les pales du rotor sont fabriquées avec la construction mixte de CFRP et GFRP en demi-coquilles dans le processus de laminage. L'application d'une couche de séparation dans le moule est indispensable pour qu´ultérieurement, le composant fini puisse être retiré du moule. Classiquement, ceci est réalisé avec des agents chimiques de démoulage et doit être réappliqué de nouveau après chaque démoulage. Dans le processus de démoulage, des traces de cette couche de séparation sont transmises à l'élément. Ceux-ci doivent être retirés sans laisser de résidus avant d´être peint.
Plasmatreat a développé une solution simple et efficace pour un démoulage fiable sans agents de démoulage chimiques des composants CRP et GRP : le procédé PT-Release permettant d’appliquer un polymère plasma en utilisant Openair-Plasma®.
Démoulage simple et efficace de composants de CFRP et GFRP avec le revêtement plasma PT-Release
- Avant l’application des couches de matériaux, les moules sont revêtus par robot avec le procédé PlasmaPlus®
- L’application du revêtement est contrôlée et l’épaisseur du revêtement est uniforme
- Solidité opérationnelle : actuellement, environ 50 démoulages sont possibles avec un seul revêtement plasma
- Après le démoulage et avant la peinture, les agents de démoulage restants sont complètement décomposés et éliminés par nettoyage au plasma Openair®
PlasmaPlus® revêtement fonctionnel des pales du rotor: protection contre la corrosion et meilleure aérodynamique pour plus de rendement
Les lois de l’aérodynamique s’appliquent aussi bien à l’efficacité des pales de rotor des systèmes éoliens qu’à celle des avions, dont l’efficacité est déterminée par le frottement de l’air sur la surface des ailes et sur le fuselage. La microstructuration et l’application de surfaces très hydrophobes et texturées réduisent la résistance au frottement. La façon dont le dauphin se déplace dans l’eau (peau de dauphin) en est un modèle.
