SMART MOULD : Slimme Mal met Adaptieve Regeling, Terugkoppeling en Registratie

Inleiding

In dit MIT R&D samenwerkingsproject ontwikkelen Twenco MC B.V. en Polyworx B.V. een prototype ‘slimme’ mal. De slimme mallen zijn bestemd voor de productie van rotorbladen voor windturbines.

Projectdoel

Het betreft de ontwikkeling van geavanceerde software, snelle sensoren, visualisatie en meetapparatuur voor infusie- en uithardingsprocessen in de composietindustrie. De unieke techniek wordt bij de productie van de mallen in de mal verwerkt (mee gelamineerd).

Huidige Problemen

Door het huidige gebruik van ‘domme’ mallen kunnen producenten van rotorbladen onvoldoende de kwaliteit van de geproduceerde rotorbladen garanderen. Gevolgen zijn:

• Uitval
• Productiestilstand
• Afval door afkeuring
• Matige kwaliteit
• Verminderde levensduur van de rotorbladen
• Minder duurzame energieproductie door windturbines

In de huidige praktijk zijn grote marges nodig om, ondanks de variatie in materiaal, proces- en omgevingsvariabelen, een blad te produceren dat aan de kwaliteitseisen voldoet.

Oplossing

Met behulp van de ‘slimme’ mal kan de totale tijd in de mal worden verkleind, wat een significante energiebesparing oplevert. De kwaliteit kan beter worden gegarandeerd met behulp van data geregistreerd door de sensoren (in plaats van aantonen dat voorgeschreven procedures van de materiaal leveranciers zijn gevolgd). Het proces wordt geregeld op basis van variabelen (aanwezigheid van hars, uithardingsgraad van de hars) die een 1:1 relatie hebben met de mechanische eigenschappen van het blad.

Urgentie

Een oplossing wordt steeds urgenter. Er worden steeds grotere rotorbladen geproduceerd tot wel 120 meter lang (lengte van een voetbalveld) voor windturbines van 10 tot zelfs 15 MW. Het productieproces wordt hierdoor steeds lastiger te beheersen.

Marktbehoefte

Fabrikanten proberen windmolens zo groot mogelijk te maken, omdat de elektriciteitsproductie exponentieel toeneemt met de lengte van de rotorbladen. Het is bovendien goedkoper om een paar grote turbines te bouwen en te onderhouden dan meerdere kleinere exemplaren.

Toekomstige Toepassingen

De vinding is straks zeker ook geschikt voor de productie van mallen voor rotorbladen rond de 50 meter lengte voor windturbines van 2 of 3 tot 8 MW. Door een ‘slimme mal’ te maken met geavanceerde software, snelle sensoren, visualisatie en meetapparatuur geïntegreerd in de mallen tijdens de productie van de mal zelf, wordt processturing mogelijk en traceerbaar en kan de kwaliteit beter worden gegarandeerd.