به نقل از «ایسنا»

نخستین استفاده از جوشکاری پرتو الکترونی برای ساخت توربین بادی

تاریخ انتشار: ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۷۴۶۴۱۶

برای اولین بار در انگلیس، از روش جوشکاری پرتو الکترونی برای ساخت توربین بادی استفاده شده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، چند شرکت در بریتانیا با همکاری هم، از توسعه روشی انقلابی برای ساخت توربین بادی دریایی با استفاده از جوشکاری پرتو الکترونی خبر داده‌اند.

جوشکاری با پرتو الکترون (Electron-beam welding) نوعی فرایند جوشکاری ذوبی است که در آن پرتویی از الکترون‌های پرسرعت به محل تلاقی دو قطعه تابانده می‌شود تا اتصال ایجاد شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با تبدیل انرژی جنبشی الکترون‌ها به گرما، قطعات ذوب و به یکدیگر اتصال داده می‌شوند. معمولاً برای جلوگیری از اتلاف و پراکندگی الکترون‌ها، این عملیات در محفظه خلاء انجام می‌شود.

بنابراین در آنچه که برای اولین بار در جهان انجام شد، این روش جوشکاری جدید توانست مونتاژ توربین‌های بادی را به طور قابل توجهی سریع‌تر، ارزان‌تر، تمیزتر و کارآمدتر کند. این روش همچنین جوش‌های با کیفیت بالا با خواص بردباری عالی را نشان می‌دهند.

این یک پروژه بدیع است که این نوآوری بریتانیا را به عنوان یک فناوری پیشرو در جهان معرفی می‌کند.

اولی کاس (Olly Cass) مدیر پروژه انرژی‌های تجدیدپذیر برای توسعه مزرعه بادی Dogger Bank می‌گوید: با توجه به اینکه تک‌پایه‌ها بیش از ۹۰ درصد از فونداسیون‌های مورد استفاده در پروژه‌های بریتانیا را تشکیل می‌دهند، جوشکاری پرتو الکترون می‌تواند صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌های پروژه‌های آینده داشته باشد.

مزرعه بادی Dogger Bank بیش از ۱۳۰ کیلومتر از ساحل شمال شرقی انگلستان فاصله دارد.

کاس افزود: این صرفه‌جویی‌های قابل توجه نه تنها به نفع صنعت مهندسی بریتانیا خواهد بود، بلکه می‌تواند به مصرف‌کنندگان انرژی بریتانیا نیز نفع برساند. این روش در یک پایه برای یک توربین ادغام شده است که برای نصب در فاز دوم برنامه‌ریزی شده است.

در حال حاضر، پایه‌های توربین‌های بادی از طریق روش‌های سنتی مانند جوشکاری زیرپودری (SAW) مونتاژ می‌شوند. با این حال، کنسرسیومی از مهندسی خلاء کمبریج نشان داده‌اند که جوشکاری با پرتو الکترونی (EB) از بسیاری جهات به مراتب بهتر و بسیار ایمن‌تر است.

این نوع از فناوری جوشکاری پرتو الکترونی که با نام EbflowTM شناخته می شود، یک پیشرفت اخیر در صنعت است. برخلاف روش‌های سنتی که نیاز به جوشکاری در محفظه خلاء دارند، Ebflow از روشی مقرون‌به‌صرفه‌تر و کم‌هزینه‌تر برای حفظ خلاء فقط در اطراف درز جوش‌شده استفاده می‌کند.

جوشکاری زیرپودری یکی از فرایندهای جوشکاری توسط قوس الکتریکی است که در آن، نوک الکترود داخل پودری از مواد معدنی ویژه قرار می‌گیرد و قوس در زیر این پودر در امتداد مسیر جوشکاری تشکیل می‌شود. جوش مذاب و ناحیه قوس با قرار گرفتن در زیر پودر گرانولی متشکل از آهک، سیلیس، اکسید منگنز، کلسیم فلوئورید و سایر ترکیبات از آلودگی‌های جوی و اکسید شدن محافظت می‌شود. زمانی که این پودر مذاب می‌شود، خاصیت رسانایی الکتریکی پیدا می‌کند و در نتیجه مسیری برای جریان برق بین الکترود و قطعه ایجاد می‌کند. این لایه ضخیم پودر، ناحیه ذوب شده را به صورت کامل می‌پوشاند و در نتیجه از پاشش مواد مذاب و جرقه‌ها و همچنین تابش اشعه فرابنفش خطرناک و پخش شدن دود که همگی در جوشکاری برق دستی (SMAW) وجود دارند، جلوگیری می‌کند. سپس پوشش مذاب منجمد شده به دلیل اختلاف در ضریب انقباض حرارتی آن با فلز مذاب، به راحتی از جوش جدا می‌شود.

نوآوری در استفاده از جوشکاری پرتو الکترونی در سازه‌های بزرگ‌تر مانند پایه‌های توربین‌های بادی هزینه‌ها را کاهش و بهره‌وری را افزایش داده است.

شرکت CVE که شرکت سازنده این فناوری است، توانایی خود را در جوش دادن پایه‌ها به شکل ۲۵ برابر سریعتر از روش‌های فعلی و استفاده از ۹۰ درصد انرژی کمتر، ۸۸ درصد هزینه کمتر و تولید ۹۷ درصد انتشار کربن دی اکسید کمتر نسبت به روش SAW نشان داده است.

در بیانیه مشترک شرکت‌های دخیل در این نوآوری آمده است: مفتخریم که با نشان دادن قابلیت‌های جوشکاری پرتو الکترونی روی یک قطعه حیاتی دریایی، این روش نوآورانه را در مزرعه بادی Dogger Bank اجرا کرده‌ایم. این دستاورد، بدون همکاری مشترک ممکن نبود. ما در مورد آنچه که می‌توان با توسعه این روش برای افزایش سرعت در جهت رسیدن به اهداف تولید صفر کربن به دست آورد، هیجان‌زده هستیم.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: توربين بادي دانشگاه آزاد اسلامي هوش مصنوعی دانشگاه شهيد بهشتي دانشگاه های علوم پزشکی مرکز سنجش آموزش پزشکی بنياد ملي نخبگان نخبگان شرکت های دانش بنیان دانشگاه آزاد اسلامي هوش مصنوعی دانشگاه شهيد بهشتي دانشگاه های علوم پزشکی پایه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۷۴۶۴۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

نخستین «موتور شش سیلندر بنزینی» ایران‌ساخت رونمایی شد

آیین رونمایی از نخستین موتور شش سیلندر ایران ساخت با حضور معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان رییس جمهور برگزار شد.

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو،  به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، روح الله دهقانی در مراسم رونمایی از موتور شش سیلندر بنزینی که در پژوهشگاه شهید رضایی دانشگاه صنعتی شریف برگزار شد، با اشاره به توانمندی دانش‌بنیان‌ها در طراحی، تولید و بهینه‌سازی قوای محرکه عنوان کرد: قوای محرکه در حجم بالا با سوخت بنزین، یکی از انواع قوای محرکه است که در بسیاری از انواع خودروها، متناسب با نیاز صنایع راهبردی کشور کاربرد دارد. این یک نیاز کاملاً راهبردی است که کشور اهمیت آن را دریافته و شرکت‌های مختلف در مسیر بومی سازی و تولید آن گام برداشته‌اد.

یک شرکت دانش‌بنیان توانمند کشور، متشکل از چندین متخصص و عضو هیئت علمی برترین دانشگاه‌های ایران و سارسر جهان در مسیر بومی سازی این موتور گام برداشته و امروز به موفقیتی چشمگیر دست یافته‌اند. بالغ بر ۴۰ نفر از برجسته‌ترین دانشگاهیان مطرح در عرصه ملی و بین‌المللی، تشکیل شد و با طرح‌ریزی یک برنامه عمیق چهار ساله در مسیر اکتساب فناوری‌های یکی از شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین موتور‌های شش سیلندر گام گذاشتند و به لطف خدا امروز موفق شدند که نمونه بومی‌سازی شده این موتور را با کیفیتی بالا و منطبق با روزآمدترین استانداردها، طراحی، تولید و آزمون کنند.  

دهقانی، مهم‌ترین دستاورد شرکت‌های دانش‌بنیان را اثبات توانمندی کشور در توسعه فناوری ساخت انواع قوای محرکه متناسب با نیاز کشور و نیز امکان توسعه و بهینه‌سازی آن‌ها دانست و افزود: امروز توانمندی تولید موتور شش سیلندر بنزینی خورجینی با حجم ۴۰۰۰ سی‌سی که موتوری راهبردی بوده و دارای کاربری‌های متنوع صنعتی، تفریحی و نظامی است، در این مجموعه دانش‌بنیان به اثبات رسید و امیدوارم این جریان قوی که در این شرکت و سایر شرکت‌های دانش‌بنیان به راه افتاده، با قوت ادامه پیدا کند و به زودی تولید انبوه و استفاده از این تولیدات را در کاربری‌های خاص خود نظاره‌گر باشیم.

رییس بنیاد ملی نخبگان با اشاره به این‌که فناوری‌های موتور، جزو راهبردی‌ترین و کلیدی‌ترین دانش‌ها و فناوری‌ها جای دارند و سرریز این فناوری‌ها می‌تواند به توسعه و ساخت محصولات دیگری منجر شود، ادامه داد: وقتی یک شرکت از توانمندی طراحی، ساخت و ارتقای قوای محرکه‌ای با این حجم، کیفیت و سطح استاندارد برخوردار است، در واقع به سرمایه ارزشمند دانش فنی دست یافته است که به مراتب از خود محصول یادشده ارزشمندتر است و قابلیت تسری به دیگر بخش‌های صنعت خودروسازی را دارد و می‌تواند زمینه‌ساز تولید و توسعه محصولات ارزشمند دیگری شود.
دهقانی به حمایت جدی معاونت علمی از کسب دانش فنی و تولید محصولات فناورانه حوزه حمل و نقل و به طور خاص ساخت انواع قوای محرکه، اشاره کرد و ادامه داد: معاونت علمی به عنوان پشتوانه اصلی این شرکت، سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه را بر عهده گرفته و در دیگر حمایت‌ها که از جنس دانشی است مانند دسترسی به فناوری‌های خاص دنیا، همراه این مجموعه دانش‌بنیان بوده است.

گفتنی است، پژوهشکده فناوری‌های راهبردی شهید رضایی دانشگاه صنعتی شریف که در زمینه پژوهش‌ها و کسب دانش فنی، ارتباط میان صنعت و دانشگاه و بومی‌سازی فناوری‌های کلیدی و راهبردی فعالیت دارد، طراحی و تولید موتور شش سیلندر بنزینی را با توجه به نیاز صنایع کشور آغاز کرد.

به طور میانگین نیاز بخش دفاعی کشور به این قوای محرکه حدود  ۱۰ هزار خودرو است و با در نظر گرفتن نیاز سایر حوزه‌ها این ظرفیت به ۳۰ هزار عدد نیز می‌رسد و پژوهشگاه شهید رضایی با ورود به توسعه دانش فنی بومی قوای محرکه، مطالعه و کار بر روی خودرو‌های تاکتیکی و آفرود را آغاز کرد.

در این پروژه، ضمن الگوبرداری از بیش از ۱۳۰ موتور بنزینی، دستاورد ۱۳ سازنده نامی موتور در سطح جهانی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و در نهایت موتور مبنای ۴هزار سی‌سی شش سیلندر، برای بومی سازی انتخاب و پس از یک کار تحقیقاتی و فناورانه چهار ساله، نخستین نمونه از این موتور با رویکرد اثبات توانمندی تولید داخل طراحی و ساخته شد.

متخصصان در این پروژه موفق شدند به ۴۵ درصد دانش فنی بومی ساخت موتور دست پیدا کنند و ۱۰ بخش اصلی موتور با موفقیت کامل مهندسی معکوس شد. از اقدامات صورت گرفته توسط تیم تحقیقاتی و فناور پروژه موتور شش سیلندر بنزینی خورجینی می‌توان به طراحی و ساخت قطعات با دقت ۹ میکرون، شبیه سازی، طراحی سیستم راهگاهی و قالب‌های بلوک چدنی، طراحی ساخت محور بلوک موتور، ساخت بلوک آلومینیومی موتور خورجینی برای اولین بار در کشور، ساخت میل لنگ موتور خورجینی با استحکام تسلیم ۸۰۰ مگاپاسکال، ساخت میل بادامک موتور خورجینی و ساخت شاتون موتور خورجینی با یکی از بهترین انواع مواد اولیه و مبتنی بر دانش روزآمد متالورژی اشاره کرد.