Trattamento al plasma di rotori eolici di grandi dimensioni - Efficienza, automazione, riproducibilità
Gli impianti eolici convertono l’energia cinetica del vento in energia elettrica. In zone particolarmente ventose questi impianti sono in grado di produrre una significativa quantità di energia. L’efficienza di un impianto eolico dipende, oltre alla forma, anche dalle sue dimensioni; oggigiorno vengono realizzati impianti con pale di lunghezza fino a 90 metri, in grado di produrre fino a 10 Megawatt.
La tecnologia di un impianto eolico è molto simile a quella dell'industria aeronautica. La sezione trasversale e la stabilità meccanica, così come il flusso d'aria attorno al profilo della lama, si basano sullo stesso principio delle ali degli aerei. Le velocità periferiche particolarmente elevate che si generano in corrispondenza dell'estremità delle pale eoliche producono, sui materiali, sollecitazioni estreme quali correnti d’aria a velocità ultrasoniche o formazioni di ghiaccio, esattamente come nei veicoli aeronautici.
Requisiti speciali per la realizzazione dei moderni rotori eolici:
- Materiali leggeri
- Elevata resistenza delle strutture
- Superfici lisce e prive di turbolenze
- Elevata qualità e stabilità della superficie
Tali requisiti possono essere soddisfatti esclusivamente utilizzando materiali plastici rinforzati con fibre di vetro e di carbonio come GRP (Glass Reinforced Plastic) e CRP (Carbon Reinforced Plastic). Così come avviene per l’industria aeronautica, il trattamento al plasma atmosferico offre in questo settore soluzioni processuali particolarmente efficaci.
Campi di applicazione di Openair-Plasma® nella produzione delle pale dei rotori eolici:
- nel pretrattamento delle fibre
- nel processo di laminazione
- nell’incollaggio degli involucri
- nel trattamento superficiale delle componenti prodotte (finitura superficiale)
Verniciatura delle pale dei rotori eolici: adesione sicura del colore su materiali compositi CRP grazie all’attivazione al plasma
Il trattamento superficiale delle pale dei rotori in materiali plastici CRP, avviene, attualmente, tramite un processo meccanico di irruvidimento e grazie alla successiva pulizia mediante solventi. Tale procedimento apporta, tuttavia, risultati diseguali, è dannoso per l’ambiente e necessita di un significativo impiego di manodopera.
Una caratteristica tipica del CRP è la diversa conducibilità termica tra le fibre e la matrice. I pretrattamenti con apporto termico elevato, come fiamma o laser, incidono negativamente sull'adesione superficiale.
La tecnologia Openair® consente il trattamento di componenti di grandi dimensioni; ciò apre la strada a nuove possibilità nella produzione delle pale dei rotori eolici in plastica CRP.
Il trattamento Openair-Plasma® garantisce, in particolare con l’ugello RD2005, un’attivazione superficiale uniforme senza la necessità di apporto termico. Tale attivazione assicura, grazie ad una migliore adesione e alla distribuzione uniforme della vernice, un funzionamento ottimale ed efficiente!
Rivestimento al plasma PT-Release: sformatura di compositi in fibra CRP e GRP dagli stampi senza l’utilizzo di distaccanti
Le pale dei rotori vengono solitamente realizzate mediante laminazione, producendo due semi-gusci in composito CRP e GRP. Per la loro estrazione dagli stampi è però indispensabile l’applicazione, di volta in volta, di un distaccante chimico, i cui residui devono essere completamente rimossi prima del successivo processo di verniciatura. Nel processo di sformatura, tracce di questo strato separatore vengono trasferite alla componente. Queste devono essere rimosse senza residui prima della successiva verniciatura.
Plasmatreat ha sviluppato il metodo PT-Release (applicazione di uno strato funzionale), una soluzione, tanto efficiente quanto semplice, per rimuovere facilmente i componenti in materiali plastici CRP e GRP dagli stampi senza utilizzare distaccanti chimici mediante Openair-Plasma®.
Sformatura facile ed efficiente degli elementi in materiali plastici CRP e GRP grazie al rivestimento al plasma PT-Release:
- Prima di applicare gli strati di materiale, gli stampi vengono rivestiti con il processo PlasmaPlus® mediante robot.
- L'applicazione del rivestimento è controllata con uno spessore uniforme
- Resistenza funzionale: attualmente sono possibili circa 50 stampi con un solo rivestimento al plasma
- Dopo la sformatura e prima della verniciatura, i distaccanti rimasti vengono completamente disgregati e rimossi con la pulizia mediante Openair-Plasma® .
Rivestimento funzionale PlasmaPlus® delle pale dei rotori eolici: protezione anticorrosione e migliori caratteristiche aerodinamiche per un rendimento superiore
L’efficienza delle pale dei rotori negli impianti eolici è determinata dalle stesse leggi ben note nell’industria aeronautica: l’attrito dell’aria sulla superficie delle ali e della fusoliera determina l’efficienza del velivolo. La micro strutturazione e le superfici altamente idrofobe riducono la resistenza d’attrito. Un ottimo esempio è rappresentato dal movimento in acqua del delfino (pelle del delfino).
