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진공 주입에 의해 생산된 45m 풍력터빈 블레이드의 기술 비용모델링

전문가 제언: ○ 상세한 기술적 비용분석이 상당한 비용절감 분야를 찾기 위하여 진공주입(VI)을 사용한 일반적인 45m 블레이드 생산에 수행되었다. 분석은 영국과 같은 높은 노무비 환경에 초점을 맞추었고 생산량에 관련한 노무비, 프로그램 수명, 부품면적, 증착시간, 경화시간 및 강화재료값 변화의 영향을 조사하였다.

○ 원가센터 분할은 재료비와 노무비가 각각 51%, 41%로 지배적임을 보여 주었다. 재료의 지배 때문에 보강재 비용의 변동이 터빈 블레이드의 비용을 14%까지 증감시킬 수 있는 것을 보여 주었다. 동시에 재료 증착시간을 2시간 개선하면 총 블레이드 비용의 약 5%를 절약할 수 있다. 그러나 경화시간을 4시간 절약하는 것은 단지 2%의 비용절감을 할 수 있다.

○ 복합재료로 만든 대형 블레이드를 진공이용 수지 이송성형(VARTM)으로 만들 때는 작은 밧줄 크기의 섬유를 사용하며 생산 공정개발을 위해 모사도구가 사용된다. 주 평면침투가 여러 섬유에 1차원 유동방법으로 측정된다. 최종 블레이드 품질이 정하중과 피로하중 조건에서 실물 크기 기계적 시험으로 결정된다. 모든 블레이드는 표준강도보다 적어도 160% 이상의 하중에서 실패하여 설계 품질기준을 준수하는 것을 보여 준다.

○ 레진이송성형(RTM)은 미리 정해진 금형 공동이 있는 사전 적재한 건식섬유 꾸러미로 레진이 장거리 유동을 한다. 유연도구 레진 주입(RIET)은 RTM의 변형으로 볼 수 있는데 한쪽 도구면이 유연한 막이나 가벼운 뿌리는 도구로 대체된 것이다. 레진 흐름은 막 아래서 뽑아내는 진공과 중력효과로 이루어진다. RTM에서 부품치수는 성형면의 분리가 결정하고 RIET공정에서 부품두께는 공정 중 압력 내력의 함수로 결정된다.

저자: P.J. Schubel et, al,.
자료유형: 학술정보