Komposit Berkelanjutan, Siemens Energy menerapkan material berkinerja tinggi untuk pembangkit listrik

Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, AS) dan Siemens Energy (Munich, Jerman), spin-off dari mantan divisi Gas dan Tenaga Siemens Group, mengumumkan keberhasilan demonstrasi teknologi Continuous Fiber 3D Printing (CF3D) untuk Komponen generator Siemens Energy. Melalui kolaborasi multi-tahun ini, perusahaan mengembangkan bahan polimer yang diperkuat serat kaca termoset (GFRP), memperkenalkan kinerja mekanis yang lebih baik pada suhu yang lebih tinggi, desain yang dioptimalkan topologi, dan kemudi serat dinamis untuk mengarahkan serat anisotropik ke arah beban untuk aplikasi yang disesuaikan.

“Penyebaran CF3D untuk pembuatan komponen generator adalah salah satu contoh di mana teknologi kami mengganggu proses manufaktur saat ini dan mengganti bagian logam dengan material komposit berkinerja tinggi,” kata Tyler Alvarado, CEO Continuous Composites. “Kolaborasi kami dengan Siemens Energy menunjukkan kemampuan kami untuk mengembangkan dan menyesuaikan solusi material dengan persyaratan properti mekanik yang ketat yang melampaui sektor energi.”

Continuous Composites dan mitra material perusahaan, Arkema (Kologne, Jerman), melalui Bisnis Sartomer, bersama-sama mengembangkan CF3D suhu tinggi polimer termoset, memungkinkan pencetakan bagian besar dan kompleks yang tidak akan dapat diproduksi menggunakan teknik komposit tradisional. Menurut Continuous Composites, material mencapai suhu transisi gelas (T_g ) dari 227°C dan mengalami kehilangan kekuatan minimal pada suhu di atas T_g . Selanjutnya, komposit yang dicetak CF3D dilaporkan menunjukkan fraksi volume serat (FVF) lebih besar dari 50% dengan konten kosong kurang dari 1,5%.

Menurut Continuous Composites, beberapa komponen generator saat ini diproduksi menggunakan proses pengecoran logam yang mahal dan memiliki lead time yang lama. Pengembangan material baru ini dipasangkan dengan proses CF3D, bagaimanapun, dikatakan melebihi persyaratan suhu material generator dan aplikasi Siemens Energy lainnya. Hasil demonstrasi untuk sektor energi termasuk biaya produksi yang lima kali lebih rendah dari generator tradisional dan penurunan lead time dari 8-10 bulan menjadi tiga minggu. Selain itu, dilaporkan bahwa ada penghematan energi downtime jangka panjang sebesar $1 juta dan pengurangan yang signifikan dalam berat bagian dan limbah material.

“Kinerja mekanis yang unggul dari CF3D, dikombinasikan dengan biaya yang signifikan dan pengurangan waktu tunggu, menyebabkan pemilihan Komposit Berkelanjutan kami,” kata Dr. Joel Alfano, insinyur pengembangan teknologi utama di Siemens Energy. “Kesempatan untuk mengganti komponen generator logam dengan material komposit yang memanfaatkan AM merupakan terobosan kuat untuk memecahkan kendala yang kita hadapi dalam industri energi, dan teknologi CF3D memungkinkannya.”