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Nouveaux défis pour la technologie de dosage dans la production de pales de rotor

DOPAG est l'une des entreprises à la pointe du développement dans le domaine de la technologie de dosage utilisée dans la production de pales d'éoliennes. Au fur et à mesure que la technologie des éoliennes progresse, les exigences imposées aux systèmes de dosage et de mélange augmentent également.

La conception et la construction des éoliennes sont plus que jamais dominées par les extrêmes. D'une part, les éoliennes doivent être capables de résister à toutes les conditions météorologiques. L'extrémité de la pale du rotor peut être confrontée à des vitesses de vent allant jusqu'à 400 km/h, tandis que les bords d'attaque risquent d'être sérieusement endommagés par la grêle, l'interaction des oiseaux ou même les gouttes de pluie. D'autre part, les limites de ces systèmes sont sans cesse repoussées vers de nouveaux extrêmes. Actuellement, des pales de rotor d'une longueur d'environ 107 mètres sont en cours de conception et le diamètre du rotor qui en résulte dépassera largement les 200 mètres. Avec l'augmentation constante de la taille des feuilles, les bords d'attaque des ailes doivent être particulièrement bien protégés pour pouvoir supporter des vitesses périphériques élevées. Sans cette protection, la durée de vie requise des pales de rotor, à savoir plus de 20 ans, ne pourrait guère être atteinte, et il ne serait pas non plus possible de réduire le niveau élevé de maintenance nécessaire pour maintenir les centrales en service.

Naturellement, tout cela représente un défi pour la fabrication de ces systèmes. Cela est dû en partie au fait que les composants des pales de rotor sont encore produits manuellement. Bien qu'il existe des tendances à l'automatisation du processus, elles n'ont pas encore été mises en œuvre. Il est donc d'autant plus important que l'industrie s'efforce de normaliser ses processus de production, comme elle le fait déjà. Ce n'est qu'ainsi qu'elle pourra parvenir à une production efficace et garantir une qualité élevée et constante des composants. Il s'agit en particulier de réduire les temps de cycle des moules pour les formes d'aubes à fort investissement, c'est pourquoi le processus d'infusion ainsi que le collage des aubes après la phase de durcissement doivent être rendus plus efficaces.

Les quantités de matériaux ne cessent d'augmenter

C'est pourquoi, en particulier dans le domaine de la technologie de dosage, il est nécessaire de trouver des solutions qui offrent à la fois une précision, une fiabilité et une reproductibilité maximales. En fonction de chaque application, les matériaux à deux composants - en particulier les époxys et les résines polyuréthanes - sont constamment traités en petites et très grandes quantités. Par exemple, les exigences relatives aux quantités de résine adhésive utilisées pour le collage des pales de rotor ont considérablement augmenté pour atteindre plus de 300 litres par système de dosage. DOPAG tient compte de ces exigences lors de la conception de ses systèmes de dosage et de mélange. La gamme complète du fabricant propose une solution clé en main pour chaque application. Le système de dosage eldomix traite des matériaux à deux composants de faible à moyenne viscosité à base d'époxy et de polyuréthane, ce qui en fait une option idéale pour de nombreuses applications dans la production de pales de rotor. Un exemple serait la protection du bord d'attaque (LEP), une application pour la protection efficace des extrémités des pales de rotor. Le processus implique que eldomix dose et mélange un polyuréthane à deux composants, qui est ensuite appliqué manuellement sur le bord d'attaque.

Dosage à haut volume de la résine d'infusion

Rien que pour la structure interne de la pale de rotor, plus de 2 000 kg de résine époxy sont dosés, mélangés et infusés - une tâche énorme, pour laquelle DOPAG a conçu le système de dosage compomix. Il peut traiter jusqu'à 60 litres de résine époxy par minute, tout en maintenant une précision de dosage de +/- 1 pour cent. Au cours du processus d'infusion, les produits fibreux semi-finis et les structures sandwich sont introduits dans un moule ouvert et un équipement générateur de vide est préparé. La résine est ensuite appliquée par des tuyaux et des valves d'infusion.

Traitement de colles en grandes quantités

DOPAG gluemix est un système de dosage par engrenage spécialement conçu pour le traitement de grandes quantités de colles dans la production de pales de rotor. Pour coller des pales de rotor de la taille standard actuelle (55 à 70 mètres), plus de 600 kg de colle sont nécessaires pour chaque pale. Les quantités deviennent encore plus extrêmes avec les nouvelles générations de pales, atteignant quelque 1 000 kg par pale. Pour les composants de plus grandes dimensions et donc des quantités de colle plus importantes, il existe un système de dosage qui peut produire plus de 700 kg de mélange de résine sans nécessiter de changement de tambour. Le matériau est rechargé à l'abri de l'air à une station de remplissage dans les conteneurs permanents du système de dosage. Le fait de vider les fûts des matériaux résiduels augmente la durabilité du processus, ce qui permet de réaliser de précieuses économies de matériaux et de coûts.

Protection de surface de haute qualité

Pourassurer une stabilité et une efficacité durables des pales de rotor, toute la surface est traitée avec un gel ou une couche de finition de haute qualité. La couche est soit appliquée sur le composite, soit introduite directement dans le moule sous forme de gelcoat dans le moule. DOPAG gelcomix est un système de dosage conçu précisément pour ce type d'application. Le matériau à deux composants, généralement un polyuréthane, est préparé efficacement par le système gelcomix avant d'être appliqué manuellement.

Conclusion

L'industrie des composites en général connaît une croissance constante depuis des années. Les composants en plastique renforcé de fibres, qui sont utilisés dans la fabrication des éoliennes, sont demandés dans de nombreuses autres industries. Le taux d'innovation est très élevé et cela ne vaut pas moins dans le cas de la production de pales de rotor, où la conception vise des dimensions toujours plus grandes. Dans le droit fil de ces tendances, la technologie du dosage devra apporter des solutions plus solides à l'avenir. Les systèmes de dosage et de mélange doivent être en mesure de traiter les quantités croissantes de matériaux de manière fiable et de contribuer à la standardisation des processus de production. Quiconque souhaite rester compétitif devra suivre le rythme de cette évolution et proposer au marché les solutions correspondantes.