Tratamiento eficiente, automático y reproducible de los rotores para aéreo generadores gigantes mediante plasma
Las instalaciones eólicas transforman directamente la energía cinética del viento en energía eléctrica. Estas instalaciones son la principal fuente de energía en las zonas de fuertes vientos. La eficacia de estas instalaciones depende de su forma constructiva, y en especial, de sus dimensiones. Actualmente se construyen instalaciones con una potencia de hasta 10 megavatios y unas alas con unas dimensiones de hasta 90 metros.
La tecnología necesaria para la fabricación de una instalación eólica se asemeja en muchos campos a la tecnología aeronáutica. Tanto el perfil como la estabilidad mecánica, así como el flujo en el perfil dependen del diseño del ala. Al igual que en la aeronáutica, la velocidad tangencial en el extremo de la pala produce grandes exigencias sobre el material, como turbulencias del aire en el rango ultrasónico o la deposición de hielo.
Requisitos especiales para la fabricación de rotores eólicos modernos
El diseño y la producción de rotores eólicos de nueva generación imponen requisitos técnicos extremadamente elevados, fundamentales para garantizar la eficiencia aerodinámica, la durabilidad y la seguridad operativa:
- Materiales ligeros, para reducir las masas en rotación
- Alta resistencia estructural, incluso en presencia de cargas dinámicas extremas
- Superficies lisas y sin turbulencias, para optimizar el flujo de aire
- Alta calidad y estabilidad de la superficie, para un rendimiento constante en el tiempo
Estos requisitos solo pueden satisfacerse mediante el uso de materiales compuestos reforzados con fibra, como GRP (plástico reforzado con fibra de vidrio) y CRP/CFRP (plástico reforzado con carbono). Al igual que en la industria aeronáutica, el tratamiento con plasma atmosférico representa una solución de proceso altamente eficaz también en el sector eólico, ya que permite una preparación superficial fiable, repetible y perfectamente integrable en los modernos procesos de producción de rotores.
Los últimos adelantos técnicos para el pretratamiento superficial de palas de rotor CRP son el desbastado mecánico y la limpieza con disolventes. Los resultados de este proceso distan mucho de ser uniformes, son peligrosos para el medioambiente y requieren mucho esfuerzo manual.
Una característica típica de los componentes CRP es la diferente conductividad térmica entre las propias fibras y la matriz de fibras. Los tratamientos que aplican temperaturas más elevadas, como el de llamas o láser, pueden destruir las propiedades de la superficie del compuesto.
Con la tecnología Openair-Plasma® es posible tratar con plasma incluso componentes de gran tamaño sin problemas, lo que abre nuevas posibilidades para la fabricación de palas para aerogeneradores hechas de CRP.
Un tratamiento Openair-Plasma® , especialmente con la tobera de plasma RD2005, garantiza una activación superficial uniforme sin aplicar calor. El resultado es una mejor adherencia y un flujo uniforme de la pintura para garantizar un uso de las palas del rotor muy eficiente y sin fricción.
Revestimiento mediante plasma PT-Release: desmoldeado de piezas de compuestos reforzados con fibras (PRFC y PRFV) sin necesidad de desmoldeantes
Por regla general las palas de los rotores se fabrican en forma de media concha mediante un proceso de laminado, mezclando PRFC y PRFV para su construcción. Es imprescindible aplicar previamente un desmoldeante al molde, para que más adelante se pueda desmoldear sin problema la pieza terminada. En el procedimiento convencional este paso se realiza mediante agentes separadores químicos, que se deberán aplicar de nuevo después de cada desmoldeado. Partes de esta superficie de separación pasarán, en cada paso de desmoldeado, a la pieza resultante. Estos restos se tienen que eliminar antes de aplicar la pintura correspondiente.
El recubrimiento de plasma PT-Release optimiza significativamente los procesos de extracción de elementos en materiales plásticos reforzados CRP y GRP, mejorando la eficiencia, la calidad superficial y la sostenibilidad del proceso de producción:
- Recubrimiento de los moldes antes del laminado mediante el proceso PlasmaPlus®, aplicado de forma automática y robotizada.
- Control preciso del espesor del recubrimiento polimérico, para una cobertura uniforme y repetible en toda la superficie del molde.
- Alta resistencia funcional: con un solo recubrimiento de plasma se pueden realizar hasta unos 50 ciclos de moldeo, lo que reduce los tiempos y los costes operativos.
- Limpieza final con Openair-Plasma®: después de la extracción del componente y antes del pintado, los posibles residuos se descomponen y eliminan por completo, lo que garantiza superficies limpias y listas para los procesos posteriores.
Gracias a estas características, el sistema PT-Release desarrollado por Plasmatreat permite una producción de componentes compuestos más fiable, automatizada y ecológica, ideal para el sector eólico y para aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Recubrimiento funcional PlasmaPlus® para palas de rotor: protección contra la corrosión y mejora de la aerodinámica para un mayor rendimiento
La efectividad de las palas del rotor en instalaciones eólicas depende de las mismas leyes que en la construcción de aeronaves: en este caso, el rozamiento del aire sobre la superficie de las alas y el fuselaje determinan el rendimiento del avión. Una micro-estructuración y el acabado con una superficie altamente hidrofóbica reducen la resistencia por rozamiento. Un modelo equivalente es el del desplazamiento de los delfines en el agua (piel del delfín).
