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新的 4D 打印方法制造的风力涡轮机叶片重量减轻了 80%
康科迪亚大学的研究人员开发了一种新的制造方法，可以使小型风力涡轮机更轻、更便宜、更高效。他们的新方法使用一种称为 4D 打印的技术，用碳纤维复合材料平板制造弯曲的风力涡轮机叶片。该研究发表在《聚合物复合材料》杂志上。小型垂直轴风[…]新的 4D 打印方法制造的风力涡轮机叶片重量减轻 80%，该文章首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告康科迪亚大学的研究人员开发了一种新的制造方法，可以使小型风力涡轮机更轻、更便宜、更高效。
他们的新方法使用一种名为 4D 打印的技术，用碳纤维复合材料平板制造弯曲的风力涡轮机叶片。
该研究发表在《聚合物复合材料》杂志上。
小型垂直轴风力涡轮机在城市和建筑物的屋顶上变得越来越普遍。
与风电场中看到的大型风力涡轮机不同，这些涡轮机的叶片围绕垂直杆旋转。
它们通常被选用于城市地区，因为它们可以在不断变化的风向下工作并适合较小的空间。
制造这些涡轮机的一个挑战是生产弯曲叶片。传统制造需要大型、特殊形状的模具来形成叶片。这些模具制造成本昂贵，生产需要时间，并且会增加最终产品的额外重量和成本。
Concordia 研究团队找到了一种巧妙的方法来避免使用这些复杂的模具。他们没有直接塑造叶片，而是从碳纤维和环氧树脂层制成的平板开始。
通过仔细排列碳纤维层的方向和顺序，他们能够使平板在制造过程中自然弯曲成正确的弯曲形状。
这种技术称为 4D 打印，因为材料在制成后会随着时间的推移而改变形状。
随着平板在加热和固化后冷却，材料内部结构的差异导致它们弯曲成精心设计的弯曲形状，而不需要额外的成型。
为了实现这一点，研究人员创建了一种新的设计方法。他们没有猜测不同的碳纤维层会如何弯曲，而是首先决定了他们想要的确切叶片形状。然后，他们逆向计算自动创建该形状所需的材料层的最佳排列。
来源：KSR。