BR112020009504A2 - método para fabricar uma capa externa de uma pá do rotor e painel de pá do rotor para uma pá do rotor de uma turbina eólica - Google Patents

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BR112020009504A2
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James Robert Tobin
Thomas Merzhaeuser
Peggy Lynn Baehmann
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General Electric Company
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Abstract

um método para fabricar uma capa externa (56) de uma pá do rotor (16) inclui formar uma camada de capa externa (58) da capa externa (56) a partir de uma primeira combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra. o método também inclui a formação de uma camada de capa interna (60) da capa externa (56) a partir de uma segunda combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra. mais especificamente, a primeira e a segunda combinações são diferentes. além disso, o método inclui dispor as camadas de capa externa ou interna (58, 60) juntas em uma configuração empilhada. além disso, o método inclui unir as camadas de capa externa ou interna (58, 60) para formar a capa externa (56).

Description

“MÉTODO PARA FABRICAR UMA CAPA EXTERNA DE UMA PÁ DO ROTOR E PAINEL DE PÁ DO ROTOR PARA UMA PÁ DO ROTOR DE UMA TURBINA EÓLICA” CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente divulgação refere-se, em geral, às pás do rotor da turbina eólica e, mais particularmente, a um método para fabricar uma capa externa de uma pá do rotor de turbina eólica.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] A energia eólica é considerada uma das fontes de energia mais limpas e ecologicamente corretas atualmente disponíveis, e as turbinas eólicas ganharam maior atenção a esse respeito. Uma turbina eólica moderna normalmente inclui uma torre, um gerador, uma caixa de engrenagens, uma nacela e uma ou mais pás do rotor. As pás do rotor capturam a energia cinética do vento usando princípios de folha (foil) conhecidos. As pás do rotor transmitem a energia cinética na forma de energia rotacional, de modo a girar um eixo que acopla as pás do rotor a uma caixa de engrenagens ou, se uma caixa de engrenagens não for usada, diretamente ao gerador. O gerador então converte a energia mecânica em energia elétrica que pode ser implantada em uma rede elétrica.
[003] As pás do rotor geralmente incluem uma carcaça lateral de sucção e uma carcaça lateral de pressão tipicamente formada usando processos de moldagem que são ligados entre si em linhas de ligação ao longo das bordas de ataque e de fuga da pá. Além disso, as carcaças de pressão e de sucção são relativamente leves e possuem propriedades estruturais (por exemplo, rigidez, resistência à flambagem e resistência) que não são configuradas para suportar os momentos de flexão e outras cargas exercidas na pá do rotor durante a operação. Assim, para aumentar a rigidez, a resistência à flambagem e a resistência da pá do rotor, a carcaça do corpo é tipicamente reforçada usando um ou mais componentes estruturais (por exemplo, tampas de longarina opostas com uma alma de cisalhamento (shear web) configurada entre elas) que engatam as superfícies laterais de pressão e de sucção internas das metades da carcaça.
[004] As tampas de longarina são tipicamente construídas de vários materiais, incluindo, mas não se limitando a, compósitos laminados de fibra de vidro e/ ou compósitos laminados de fibra de carbono. A carcaça da pá do rotor é geralmente construída ao redor das tampas de longarina da pá, empilhando camadas externas e internas de tecidos de fibra em um molde de carcaça. As camadas são então tipicamente infundidas juntas, por exemplo, com uma resina termoendurecível.
[005] Os métodos para a fabricação de pás do rotor podem incluir a formação das pás do rotor em segmentos. Os segmentos da pá podem então ser montados para formar a pá do rotor. Por exemplo, algumas pás de rotor modernas, tais como as descritas no Pedido de Patente No. US 14/753.137 depositado em 29 de junho de 2015 e intitulado “Pás dos rotores de turbinas eólicas modulares e métodos de montagem das mesmas”, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade, possuem uma configuração de painel modular. Assim, os vários componentes da pá modular podem ser construídos com materiais variados com base na função e/ ou localização do componente da pá.
[006] Para as pás de rotor convencionais, a capa externa que forma a carcaça da pá é tipicamente construída com tecidos de fibra unidos por um único material de resina. No entanto, em certos casos, pode ser benéfico adaptar os materiais usados para formar a capa externa para várias aplicações.
[007] Como tal, a presente divulgação é direcionada a métodos para a fabricação de uma capa externa de uma pá do rotor de turbina eólica com diferentes resinas de matriz e/ ou camadas aditivas de polímero.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[008] Aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.
[009] Em um aspecto, a presente divulgação é direcionada a um método para fabricar uma capa externa de uma pá do rotor. O método inclui a formação de uma camada de capa externa externa a partir de uma primeira combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra. A camada de capa externa corresponde a uma superfície externa da pá do rotor. O método também inclui a formação de uma camada de capa interna externa a partir de uma segunda combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra. A camada de capa interna corresponde a uma superfície interna da pá do rotor. Mais especificamente, a primeira e a segunda combinações de materiais são diferentes. Além disso, o método inclui organizar as camadas externa e interna da capa, em conjunto, em uma configuração empilhada. Além disso, o método inclui unir as camadas de capa externa e interna para formar a capa externa da pá do rotor.
[0010] Em uma forma de realização, o método pode ainda incluir a adaptação da primeira combinação com base no aumento de pigmento, proteção ultravioleta (UV), proteção térmica, proteção contra erosão e/ ou prevenção de formação de gelo. Como tal, a resina da primeira e/ ou segunda combinações pode incluir um material termoplástico (tal como um material termoplástico amorfo) e/ ou um material de fibra opcional, tais como fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras cerâmicas, nanofibras ou fibras metálicas.
[0011] Em outra forma de realização, o método pode incluir a adaptação da segunda combinação com base na compatibilidade, eficiência de ligação, eficiência de soldagem e/ ou desempenho estrutural (por exemplo,
rigidez). Assim, a(s) resina(s) da segunda combinação pode(m) incluir um material termoplástico ou um material termoendurecível. Além disso, os materiais fibrosos da segunda combinação podem incluir fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras de cerâmica, nanofibras ou fibras metálicas.
[0012] Em formas de realização particulares, o método pode incluir a formação de uma das camadas de capa externa ou interna de um material termoplástico e formar a outra das camadas de capa externa ou interna de um material termoendurecível. Em tais formas de realização, a camada de capa formada do material termoplástico pode ter uma espessura capaz de flexionar para permitir a conformação a vácuo da camada de capa a um molde durante a união.
[0013] Em outras formas de realização, o método pode incluir a polarização de uma quantidade de material termoplástico em uma ou em ambas as camadas externa e interna da capa, de modo a criar áreas ricas em resina e áreas pobres em resina.
[0014] Em formas de realização adicionais, o método pode incluir a colocação de pelo menos uma camada estrutural entre as camadas de capa externa ou interna. Por exemplo, em tais formas de realização, a(s) camada(s) estrutural(is) pode(m) incluir pultrusões, uma ou mais camadas de metal, uma ou mais camadas de vidro, madeira, espuma, espuma estrutural e/ ou materiais de fibra.
[0015] Em várias formas de realização, o método também pode incluir unir a primeira e a segunda camadas de capa externa através de pelo menos uma dentre prensagem de correias, infusão, formação a vácuo ou termoformação.
[0016] Em outra forma de realização, o método pode incluir a incorporação de um ou mais componentes secundários na camada de capa externa e/ ou na camada de capa interna antes de unir as camadas de capa externa ou interna. Em tais formas de realização, o(s) componente(s) secundário(s) pode(m) incluir um ou mais sensores, fios de sensores, elementos ou materiais condutores, elementos de autocura, elementos de aquecimento, blindagem eletromagnética, um ou mais canais, tiras de soldagem e/ ou malhas de soldagem.
[0017] Em ainda outras formas de realização, a etapa de incorporar o um ou mais componentes secundários em pelo menos uma da camada de capa externa, a camada de capa interna ou a pelo menos uma camada estrutural pode incluir a impressão 3D em um ou mais componentes secundários, colocação manual de um ou mais componentes secundários, colocação automática de um ou mais componentes secundários por meio de um sistema robótico, ou infusão de um ou mais componentes secundários. Em outras formas de realização, o método pode incluir o alinhamento do(s) componente(s) secundário(s) através de um sistema de projeção de luz (por exemplo, como um sistema a laser). Em ainda outra forma de realização, o método pode incluir impressão e/ ou depósito de pelo menos um componente estrutural sobre as camadas de capa externa e/ ou interna unidas.
[0018] Em outro aspecto, a presente divulgação é direcionada a um painel de pá do rotor para uma pá do rotor de uma turbina eólica. O painel da pá do rotor inclui uma camada de capa externa formada a partir de uma primeira combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra, a camada de capa externa formando uma superfície externa do painel da pá do rotor. O painel da pá do rotor também inclui uma camada de capa interna disposta adjacente à camada de capa externa. A camada de capa interna é formada a partir de uma segunda combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra. Além disso, a primeira e a segunda combinações de materiais são diferentes, de modo a alcançar as características desejadas das superfícies interna e externa do painel. Além disso, as camadas de capa externa ou interna formam pelo menos uma porção de uma forma de aerofólio do painel da pá do rotor. O painel da pá do rotor também pode incluir qualquer uma das características adicionais, conforme descritas aqui.
[0019] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidas com referência à descrição a seguir e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram formas de realização da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0020] Uma descrição completa e possibilitadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, dirigida a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais: A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma forma de realização de uma turbina eólica de acordo com a presente divulgação; A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma forma de realização de uma pá do rotor de uma turbina eólica de acordo com a presente divulgação; A Figura 3 ilustra uma vista explodida da pá do rotor modular da Figura 2; A Figura 4 ilustra uma vista em seção transversal de uma forma de realização de um segmento de borda de ataque de uma pá do rotor modular de acordo com a presente divulgação; A Figura 5 ilustra uma vista em seção transversal de uma forma de realização de um segmento de borda de fuga de uma pá do rotor modular de acordo com a presente divulgação;
A Figura 6 ilustra uma vista em seção transversal da pá do rotor modular da Figura 2 de acordo com a presente divulgação ao longo da linha 6- 6; A Figura 7 ilustra uma vista em seção transversal da pá do rotor modular da Figura 2 de acordo com a presente divulgação ao longo da linha 7- 7; A Figura 8 ilustra um diagrama de fluxo de uma forma de realização de um método para fabricar uma capa externa de uma pá do rotor de acordo com a presente divulgação; A Figura 9 ilustra uma vista lateral de uma forma de realização de uma capa externa formada através dos métodos de fabricação de acordo com a presente divulgação; A Figura 10 ilustra uma vista lateral de uma forma de realização de camadas de capa externa e interna colocadas em um molde de acordo com a presente divulgação; A Figura 11 ilustra uma vista superior de uma forma de realização de uma camada de capa interna de acordo com a presente divulgação; A Figura 12 ilustra uma vista superior de uma forma de realização de uma camada de capa externa de acordo com a presente divulgação; e A Figura 13 ilustra uma vista lateral de uma forma de realização de um molde de painel de pá do rotor de acordo com a presente divulgação; A Figura 14 ilustra um diagrama esquemático de uma forma de realização de processamento de prensagem por correia dupla para formar camadas de capa externa e interna de acordo com a presente divulgação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0021] Agora será feita referência em detalhe às formas de realização da invenção, um ou mais exemplos dos quais são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, não como limitação da invenção. De fato, será evidente para os técnicos no assunto que podem ser feitas várias modificações e variações na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização podem ser usadas com outra forma de realização para produzir ainda uma forma de realização adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações incluídas no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.
[0022] Geralmente, a presente divulgação é direcionada a métodos para a fabricação de capas externas para pás dos rotores de turbinas eólicas usando várias combinações de materiais. O uso de diferentes matrizes e/ ou tecidos diferentes dentro do laminado pode ser usado para otimizar a ligação de estruturas impressas enquanto fornece outras características desejáveis na superfície externa. Por exemplo, a camada de capa externa pode incluir materiais que fornecem proteção UV, proteção gelo-fóbica e/ ou proteção contra erosão. Além disso, pultrusões e/ ou vidro pesado podem ser adicionados entre as camadas de capa para aumentar a resistência, mas também podem ser formados a vácuo com sucesso no processo pretendido (mesmo que a folha seja mais espessa e mais rígida). Em tais configurações, a capa externa minimiza a quantidade de estrutura impressa necessária. Sensores (tal como fibra ótica) e elementos ou materiais condutores também podem ser incorporados ao laminado. Assim, os métodos aqui descritos fornecem muitas vantagens não presentes no estado da técnica. Por exemplo, os métodos da presente divulgação fornecem a capacidade de personalizar facilmente a capa externa da pá para ter várias curvaturas, características aerodinâmicas, forças, rigidez, etc.
[0023] Com referência agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma forma de realização de uma turbina eólica (10) de acordo com a presente divulgação. Como mostrado, a turbina eólica (10) inclui uma torre (12) com uma nacela (14) montada nela. Uma pluralidade de pás do rotor (16) é montada em um cubo de rotor (18), que por sua vez é conectado a um flange principal que gira um eixo de rotor principal. Os componentes de geração e controle de energia de turbinas eólicas estão alojados dentro da nacela (14). A vista da Figura 1 é fornecida para fins ilustrativos apenas para colocar a presente invenção em um campo de uso exemplificativo. Deve ser apreciado que a invenção não se limita a qualquer tipo particular de configuração de turbina eólica. Além disso, a presente invenção não está limitada ao uso com turbinas eólicas, mas pode ser utilizada em qualquer aplicação com pás de rotor.
[0024] Com referência agora às Figuras 2 e 3, várias vistas de uma pá do rotor (16) de acordo com a presente divulgação são ilustradas. Como mostrado, a pá do rotor ilustrada (16) tem uma configuração segmentada ou modular. Também deve ser entendido que a pá do rotor (16) pode incluir qualquer outra configuração adequada agora conhecida ou posteriormente desenvolvida na técnica. Como mostrado, a pá do rotor modular (16) inclui uma estrutura de pá principal (15) construída, pelo menos em parte, a partir de um material termoendurecível e/ ou termoplástico e pelo menos um segmento de pá (21) configurado com a estrutura de pá principal (15). Mais especificamente, como mostrado, a pá do rotor (16) inclui uma pluralidade de segmentos de pá (21). O(s) segmento(s) da pá (21) também podem ser construídos, pelo menos em parte, a partir de um material termoendurecível e/ ou termoplástico.
[0025] Os componentes da pá do rotor termoplástico e/ ou materiais como aqui descritos geralmente abrangem um material plástico ou polímero que é de natureza reversível. Por exemplo, os materiais termoplásticos geralmente se tornam flexíveis ou moldáveis quando aquecidos a uma certa temperatura e retornam a um estado mais rígido após o resfriamento. Além disso, os materiais termoplásticos podem incluir materiais termoplásticos amorfos e/ ou materiais termoplásticos semicristalinos. Por exemplo, alguns materiais termoplásticos amorfos podem geralmente incluir, mas não estão limitados a, estirenos, vinis, celulósicos, poliésteres, acrílicos, polissulfonas e/ ou imidas. Mais especificamente, exemplos de materiais termoplásticos amorfos podem incluir poliestireno, acrilonitrila butadieno estireno (ABS), metacrilato de polimetila (PMMA), tereftalato de polietileno glicolizado (PET-G), policarbonato, acetato de polivinila, poliamida amorfa, cloretos de polivinila (PVC), cloreto de polivinilideno, poliuretano ou qualquer outro material termoplástico amorfo adequado. Além disso, exemplos de materiais termoplásticos semi-cristalinos podem geralmente incluir, mas não estão limitados a poliolefinas, poliamidas, fluropolímeros, acrilato de etil-metil, poliésteres, policarbonatos e/ ou acetais.
Mais especificamente, exemplos de materiais termoplásticos semi-cristalinos podem incluir tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), polipropileno, sulfeto de polifenila, polietileno, poliamida (nylon), polietercetona ou qualquer outro material termoplástico semi-cristalino adequado. Por exemplo, em uma forma de realização, uma resina termoplástica semi-cristalina que é modificada para ter uma taxa lenta de cristalização pode ser usada. Além disso, misturas de polímeros amorfos e semi-cristalinos também podem ser utilizadas.
[0026] Além disso, os componentes termoendurecíveis e/ ou materiais como aqui descritos geralmente abrangem um material plástico ou polímero que é de natureza não reversível. Por exemplo, os materiais termoendurecíveis, uma vez curados, não podem ser facilmente remoldados ou retornados ao estado líquido. Assim, após a formação inicial, os materiais termoendurecíveis geralmente são resistentes ao calor, à corrosão e/ ou à fluência. Exemplos de materiais termoendurecíveis podem geralmente incluir, mas não estão limitados a, alguns poliésteres, alguns poliuretanos, ésteres, epóxis ou qualquer outro material termoendurecível adequado.
[0027] Além disso, como mencionado, o material termoplástico e/ ou termoendurecível, conforme descrito aqui, pode opcionalmente ser reforçado com um material de fibra, incluindo mas não limitado a fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras de cerâmica, nanofibras, fibras metálicas ou similares ou combinações das mesmas. Além disso, a direção das fibras pode incluir multiaxial, unidirecional, biaxial, triaxial ou qualquer outra direção adequada e/ ou combinações das mesmas. Além disso, o teor de fibra pode variar dependendo da rigidez requerida no componente de pá correspondente, na região ou localização do componente de pá na pá do rotor (16) e/ ou na soldabilidade desejada do componente.
[0028] Mais especificamente, como mostrado, a estrutura da pá principal (15) pode incluir qualquer um ou uma combinação dos seguintes: uma seção de raiz da pá pré-formada (20), uma seção de ponta de pá pré-formada (22), uma ou mais uma ou mais tampas de longarina contínuas (48, 50, 51, 53), uma ou mais almas de cisalhamento (35) (Figuras 6 a 7), um componente estrutural adicional (52) preso à seção de raiz da pá (20) e/ ou qualquer outro componente estrutural adequado da pá do rotor (16). Além disso, a seção de raiz da pá (20) está configurada para ser montada ou de outra forma presa ao rotor (18) (Figura 1). Além disso, como mostrado na Figura 2, a pá do rotor (16) define uma extensão (23) que é igual ao comprimento total entre a seção de raiz da pá (20) e a seção de ponta da pá (22). Como mostrado nas Figuras 2 e 6, a pá do rotor (16) também define uma corda (25) que é igual ao comprimento total entre uma borda de ataque (24) da pá do rotor (16) e uma borda de fuga (26) da pá do rotor (16). Como é geralmente entendido, a corda (25) pode geralmente variar em comprimento em relação à extensão (23), conforme a pá do rotor (16) se estende da seção de raiz da pá (20) até a seção de ponta da pá (22).
[0029] Referindo-se particularmente às Figuras 2 a 4, qualquer número de segmentos de pá (21) ou painéis tendo qualquer tamanho e/ ou forma adequado pode ser geralmente disposto entre a secção de raiz da pá (20) e a secção de ponta da pá (22) ao longo de um eixo longitudinal (27), em uma direção geralmente no sentido da extensão. Assim, os segmentos de pá (21) geralmente servem como revestimento/ cobertura externa da pá do rotor (16) e podem definir um perfil substancialmente aerodinâmico, tal como definindo uma seção transversal simétrica ou curvada em forma de aerofólio. Em formas de realização adicionais, deve ser entendido que a porção de segmento da pá (16) pode incluir qualquer combinação dos segmentos descritos neste documento e não estão limitados à forma de realização conforme representada. Além disso, os painéis de pá (21) podem incluir qualquer um ou combinação dos seguintes: segmentos laterais de pressão e/ ou sucção (44, 46), (Figuras 2 e 3), segmentos de borda de ataque e/ ou de fuga (40, 42) (Figuras 2 a 6), um segmento não articulado, um segmento de articulação única, um segmento de pá com várias articulações, um segmento de pá em forma de J ou similar.
[0030] Mais especificamente, como mostrado na Figura 4, os segmentos da borda de ataque (40) podem ter uma superfície lateral de pressão dianteira (28) e uma superfície lateral de sucção dianteira (30). Da mesma forma, como mostrado na Figura 5, cada um dos segmentos da borda de fuga (42) pode ter uma superfície lateral de pressão traseira (32) e uma superfície lateral de sucção traseira (34). Assim, a superfície lateral de pressão dianteira (28) do segmento de borda de ataque (40) e a superfície lateral de pressão traseira (32) do segmento de borda de fuga (42) geralmente define uma superfície lateral de pressão da pá do rotor (16). Da mesma forma, a superfície lateral de sucção direta (30) do segmento de borda de ataque (40) e a superfície lateral de sucção traseira (34) do segmento de borda de fuga (42) geralmente definem uma superfície lateral de sucção da pá do rotor (16). Além disso, como particularmente mostrado na Figura 6, o(s) segmento(s) da(s) borda(s) de ataque (40) e o(s) segmento(s) da(s) borda(s) de fuga (42) podem ser unidos em uma costura lateral de pressão (36) e uma costura lateral de sucção (38). Por exemplo, os segmentos de pá (40, 42) podem ser configurados para se sobreporem na costura lateral de pressão (36) e/ ou na costura lateral de sucção (38). Além disso, como mostrado na Figura 2, os segmentos de pá adjacentes (21) podem ser configurados para se sobreporem a uma costura (54). Assim, onde os segmentos de pá (21) são construídos pelo menos parcialmente de um material termoplástico, os segmentos de pá adjacentes (21) podem ser soldados juntos ao longo das costuras (36, 38, 54), que será discutido em mais detalhes aqui. Alternativamente, em certas formas de realização, os vários segmentos da pá do rotor (16) podem ser fixados juntos por meio de um adesivo (ou fixadores mecânicos) configurados entre os segmentos de borda de ataque e de fuga que se sobrepõe (40, 42) e/ ou os segmentos de borda de ataque ou de fuga adjacentes que se sobrepõe (40, 42).
[0031] Em formas de realização específicas, como mostrado nas Figuras 2 a 3 e 6 a 7, a seção de raiz da pá (20) pode incluir uma ou mais tampas de longarina que se estendem longitudinalmente (48, 50) infundidas com a mesma. Por exemplo, a seção de raiz da pá (20) pode ser configurada de acordo com o pedido de número US 14/753.155 depositado em 29 de junho de 2015 intitulado “Seção de raiz da pá para uma pá do rotor modular e método de fabricação da mesma”, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade.
[0032] Da mesma forma, a seção de ponta de pá (22) pode incluir uma ou mais tampas de longarina com extensão longitudinal (51, 53) infundidas com a mesma. Mais especificamente, como mostrado, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser configuradas para serem engatadas contra superfícies internas opostas dos segmentos da pá (21) da pá do rotor (16). Além disso, as tampas de longarina da raiz da pá (48, 50) podem ser configuradas alinhar com as tampas de longarina (51, 53) da ponta da pá. Assim, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser projetadas geralmente para controlar as tensões de flexão e/ ou outras cargas que atuam na pá do rotor (16) de uma maneira geral na direção no sentido da extensão (uma direção paralela à extensão (23) da pá do rotor (16)) durante a operação de uma turbina eólica (10).
Além disso, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser projetadas para suportar a compressão no sentido da extensão ocorrendo durante a operação da turbina eólica (10). Além disso, a(s) tampa(s) de longarina (48, 50, 51, 53) pode(m) ser configurada(s) para se estender da seção de raiz da pá (20) até a seção de ponta da pá (22) ou uma porção da mesma. Assim, em certas formas de realização, a seção de raiz da pá (20) e a seção de ponta da pá (22) podem ser unidas por meio de suas respectivas tampas de longarina (48, 50, 51, 53).
[0033] Além disso, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser construídas com quaisquer materiais adequados, por exemplo, um material termoplástico ou termoendurecível ou combinações dos mesmos. Além disso, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser pultrudidas a partir de resinas termoplásticas ou termoendurecíveis. Conforme usados aqui, os termos “pultrudidos”, “pultrusões” ou similares geralmente abrangem materiais reforçados (por exemplo, fibras ou fios tecidos ou trançados) que são impregnados com uma resina e puxados através de uma matriz estacionária, de modo que a resina cure, sofra polimerização. Como tal, o processo de fabricação de elementos pultrudidos é tipicamente caracterizado por um processo contínuo de materiais compósitos que produz peças compósitas com uma seção transversal constante. Assim, os materiais compósitos pré-curados podem incluir pultrusões construídas de materiais termoendurecíveis ou termoplásticos reforçados. Além disso, as tampas de longarina (48, 50, 51, 53) podem ser formadas pelos mesmos compósitos pré-curados ou diferentes compósitos pré- curados. Além disso, os componentes pultrudados podem ser produzidos a partir de mechas (rovings), que geralmente englobam feixes longos e estreitos de fibras que não são combinados até serem unidos por uma resina curada.
[0034] Com referência às Figuras 6 e 7, uma ou mais almas de cisalhamento (35) pode ser configurada entre uma ou mais tampas de longarina
(48, 50, 51, 53). Mais particularmente, as alma(s) de cisalhamento (35) pode(m) ser configurada(s) para aumentar a rigidez na seção de raiz da pá (20) e/ ou na seção de ponta da pá (22). Além disso, as alma(s) de cisalhamento (35) pode(m) ser configurada(s) para fechar a seção de raiz da pá (20).
[0035] Além disso, como mostrado nas Figuras 2 e 3, o componente estrutural adicional (52) pode ser preso à seção de raiz da pá (20) e se estender em uma direção geralmente no sentido da extensão, de modo a fornecer suporte adicional à pá do rotor (16). Por exemplo, o componente estrutural (52) pode ser configurado de acordo com o pedido de número US 14/753.150 depositado em 29 de junho de 2015 intitulado “Componente estrutural para uma pá do rotor modular”, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade. Mais especificamente, o componente estrutural (52) pode se estender em qualquer distância adequada entre a seção de raiz da pá (20) e a seção de ponta da pá (22). Assim, o componente estrutural (52) é configurado para fornecer suporte estrutural adicional para a pá do rotor (16), bem como uma estrutura de montagem opcional para os vários segmentos de pá (21), como aqui descrita. Por exemplo, em certas formas de realização, o componente estrutural (52) pode ser fixado à seção de raiz da pá (20) e pode se estender em uma distância predeterminada no sentido da extensão, de modo que os segmentos de borda de ataque e/ ou de fuga (40, 42) possam ser montados nele.
[0036] Com referência agora à Figura 8, a presente divulgação é direcionada a métodos para fabricar a capa externa (56) da pá do rotor (16) e/ ou os painéis de pá do rotor (21) e os painéis de pá do rotor (21) fabricados através de tais métodos. Mais especificamente, os métodos aqui descritos abrangem múltiplas combinações de material nas camadas de capa interna e externa (60, 58) da capa externa (56) do painel da pá do rotor (21). O uso de diferentes matrizes e/ ou tecidos diferentes no laminado pode ser usado para otimizar a ligação de estruturas impressas aos mesmos, ao mesmo tempo em que fornece outras características desejáveis na superfície externa do painel (21).
[0037] Por exemplo, como mostrado em (102), o método (100) inclui a formação de uma camada de capa externa (58) da capa externa (56) a partir de uma primeira combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra. Mais especificamente, em uma forma de realização, o método (100) pode incluir a adaptação da primeira combinação de resina(s) e/ ou material(is) de fibra com base em certas características desejadas da superfície externa das capas externas (56), tal como aumento de pigmento (isto é, reduzir e/ ou eliminar a necessidade de pintura), proteção ultravioleta (UV), proteção térmica, proteção ou resistência à erosão, prevenção à formação de gelo e/ ou outras propriedades desejáveis. Assim, a primeira combinação de resina(s) e/ ou material(is) de fibra pode incluir um material termoplástico, tal como um material termoplástico amorfo, opcionalmente reforçado com fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras de cerâmica, nanofibras e/ ou fibras metálicas.
[0038] Da mesma forma, como mostrado em (104), o método (100) também inclui a formação de uma camada de capa interna (60) da capa externa a partir de uma segunda combinação de uma ou mais resinas e/ ou materiais de fibra. Mais especificamente, a primeira e a segunda combinações de materiais podem ser diferentes para acomodar certas características desejadas de cada superfície (62, 64). Assim, em uma forma de realização, uma folha de fibra de vidro termoplástica pode ser feita a partir de uma matriz no lado externo e outra no interno. Como tal, em outra forma de realização, o método (100) pode incluir a adaptação da segunda combinação de resina(s) e/ ou material(is) de fibra com base na compatibilidade, eficiência de ligação às características impressas, eficiência de soldagem (por exemplo, soldagem de múltiplos painéis (21) juntos e/ ou componentes/ recursos de soldagem para os painéis (21)) e/ ou desempenho estrutural (por exemplo, rigidez). Conforme usado neste documento, “compatibilidade” geralmente se refere à compatibilidade entre as camadas de capa correspondentes, bem como à compatibilidade com a estrutura de grade impressa. Ao usar termoplásticos, o mesmo termoplástico pode ser usado para cada camada; no entanto, também existem alguns termoplásticos diferentes que podem ser soldados termicamente juntos.
[0039] A(s) resina(s) da segunda combinação pode(m) incluir um material termoplástico ou um material termoendurecível. Além disso, essas resinas podem ser opcionalmente reforçadas com o(s) material(is) de fibra da segunda combinação. Incluindo mas não limitado a fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras cerâmicas, nanofibras ou fibras metálicas. Os materiais termoplásticos são particularmente úteis para a soldagem termoplástica, enquanto os materiais termoendurecíveis permitem mais opções de ligação a outros componentes termoendurecíveis.
[0040] Além disso, como mostrado nas Figuras 9 e 10, as camadas de capa externa ou interna (58, 60) do painel da pá do rotor (21) podem ser curvas. Em tais formas de realização, o método (100) pode incluir a formação da curvatura das camadas de capa externa ou interna (58, 60). Essa formação pode incluir o fornecimento de uma ou mais camadas de capa reforçadas com fibra geralmente planas, forçando as camadas de capa externa ou interna (58, 60) a uma forma desejada correspondendo a um contorno desejado e mantendo as camadas de capa externa ou interna (58, 60) na forma desejada durante a impressão (por exemplo, da estrutura de grade (68)). Como tal, as camadas de capa externa ou interna (58, 60) geralmente mantêm a forma desejada quando as camadas de capa (58, 60) são liberadas após a impressão.
[0041] Por exemplo, em uma forma de realização, o método (100) pode incluir polarizar uma quantidade de material termoplástico em uma ou ambas as camadas de capa externa ou interna (58, 60), de modo a criar áreas ricas em resina e áreas pobres em resina. Em tais formas de realização, a camada de capa interna (60) pode ser formada com mais (ou até menos) material de resina de matriz na superfície interna (64) para promover a ligação com componentes estruturais impressos (por exemplo, como estruturas de grade (68) ilustradas na Figura 10). Como tal, o método (100) aqui descrito pode incluir impressão e/ ou depósito de pelo menos um componente estrutural nas camadas de capa externa e/ ou interna unidas. As estruturas de grade (68) descritas neste documento, bem como vários outros componentes da pá do rotor, podem ser formadas usando impressão tridimensional (3-D) ou qualquer forma adequada de fabricação aditiva. Como tal, as camadas de capa interna e externa (58, 60) podem ser fabricadas para otimizar a ligação de tais estruturas diretamente a elas. Assim, superfícies ricas em resina podem promover a soldagem térmica nas interfaces desejadas (por exemplo, estruturas impressas em 3D e/ ou juntas de folha a folha). Por outro lado, as áreas com falta de resina promovem uma melhor integração das estruturas impressas em 3D aos materiais de fibra do laminado. Mais especificamente, a Figura 11 ilustra uma vista superior de uma forma de realização da camada de capa interna (60), particularmente ilustrando a superfície interna (64) tendo áreas ricas em resina (74) propositadamente colocadas em locais onde as estruturas de grade (68) devem ser impressas.
[0042] A impressão 3D, como aqui utilizada, é geralmente entendida como compreendendo processos utilizados para sintetizar objetos tridimensionais nos quais camadas sucessivas de material são formadas sob controle do computador (por exemplo, usando uma impressora 3D ou um dispositivo de controle numérico por computador (CNC) tendo uma ou mais extrusoras) para criar os objetos. Como tal, objetos de quase qualquer tamanho e/ ou forma podem ser produzidos a partir de dados de modelos digitais. Deve- se entender ainda que os métodos da presente divulgação não se limitam à impressão em 3D, mas também podem abranger mais de três graus de liberdade, de modo que as técnicas de impressão não se limitam à impressão de camadas bidimensionais empilhadas, mas também são capazes de imprimir formas curvas.
[0043] Em formas de realização particulares, o método (100) pode incluir a formação de uma das camadas de capa externa ou interna (58, 60) de um material termoplástico e formar a outra das camadas de capa externa ou interna (58, 60) de um material termoendurecível. Em formas de realização adicionais, o método (100) pode incluir variar a espessura da camada de capa e/ ou o teor de fibra, bem como a orientação da fibra. Como tal, em uma forma de realização, as camadas de capa formadas do material termoplástico podem ter uma espessura capaz de flexionar para permitir a conformação a vácuo da camada de capa a um molde durante a união.
[0044] Voltando à Figura 8, como mostrado em (106), o método (100) inclui dispor as camadas de capa externa e interna (58, 60) juntas em uma configuração empilhada. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 9 e 10, uma vez que as camadas de capa (58, 60) são formadas, o método (100) pode incluir a colocação das camadas de capa (58, 60) em um molde (70) do painel da pá do rotor (21) uma sobre a outra.
[0045] Em formas de realização adicionais, como mostrado, o método (100) também pode incluir a colocação de pelo menos uma camada estrutural (66) entre as camadas de capa externa ou interna (58, 60). Como tal, a quantidade de estruturas impressas em 3D necessárias para fortalecer a pá do rotor (16) e/ ou os painéis individuais (21) pode ser reduzida à medida que as camadas de capa mais espessas podem ser formadas. Por exemplo, em tais formas de realização, a(s) camada(s) estrutural(is) (66) pode(m) incluir pultrusões, uma ou mais camadas de metal, uma ou mais camadas de vidro e/ ou materiais de fibra. Mais especificamente, em formas de realização particulares, pultrusões e/ ou vidro pesado podem ser adicionados entre as camadas de capa externa ou interna (58, 60) para formar uma estrutura aprimorada que ainda pode ser formada a vácuo com sucesso no processo pretendido, mesmo que a folha seja mais espessa e mais rígida. Em tais formas de realização, a(s) camada(s) estrutural(is) (66) é/são configurada(s) para minimizar a quantidade de estrutura impressa (por exemplo, estrutura de grade (68)) necessária. Em formas de realização adicionais, as camadas de capa mais espessas também podem ser formadas simplesmente adicionando mais camadas de tecido.
[0046] Em outra forma de realização, o método (100) pode incluir a incorporação de um ou mais componentes secundários (72) na camada de capa externa (58) e/ ou na camada de capa interna (60) antes de unir as camadas de capa externa ou interna (58, 60). Por exemplo, como mostrado na Figura 12, é ilustrada uma vista superior de uma forma de realização da superfície externa (62) da camada de capa externa (60), ilustrando particularmente vários componentes secundários (72) formados direcionados para a capa externa (56).
Tais componentes (72) podem ser incorporados nas camadas de capa externa ou interna (58, 60), utilizando qualquer meio adequado, como impressão 3D, colocação manual, infusão com a capa externa (56), etc.
[0047] Em tais formas de realização, como mostrado na Figura 12, o(s) componente(s) secundário(s) (72) pode(m) incluir um sistema de sensores com um ou mais sensores (76) (por exemplo, sensores de fibra ótica, sondas, sensores acústicos, etc.), fios de sensores (78), materiais eletricamente condutores (75) ou elementos (por exemplo, tais como carbono, cargas de fibra de carbono e/ ou quaisquer receptores de raios adequados), materiais absorventes de radiação, elementos de autocura (77) (por exemplo, bolsas de resina atraentes magneticamente ou eletricamente), elementos de aquecimento (80), blindagem eletromagnética (82), um ou mais canais, suportes, ou tubulação e/ ou um ou mais recursos de soldagem (84) (por exemplo, tiras ou malhas de soldagem para uso com soldagem termoplástica, soldagem por indução/ resistência, soldagem química e/ ou soldagem a laser/ tipo infravermelho).
[0048] Em formas de realização adicionais, um ou mais componentes do sistema de sensor podem ser incorporados na(s) estrutura(s) de grade (68) e/ ou nas capas externas (56) durante o processo de impressão.
Em tais formas de realização, o sistema de sensor pode ser um sistema de medição de pressão superficial disposto com a estrutura de grade (68) e/ ou diretamente incorporado nas camadas de capa externa ou interna (58, 60).
Como tal, a estrutura impressa (68) e/ as camadas de capa externa ou interna (58, 60) podem ser fabricadas para incluir a série de tubulações/ canais necessários para instalar facilmente o sistema de sensor. Além disso, a estrutura impressa (68) e/ ou as camadas de capa externa ou interna (58, 60) também podem fornecer uma série de orifícios para receber conexões do sistema. Assim, o processo de fabricação é simplificado imprimindo várias estruturas na estrutura da grade (68) e/ ou nas capas (56) para alojar os sensores (76), atuam como porta de pressão estática e/ ou atuam como a tubulação que corre diretamente para a camada de capa da pá externa. Tais sistemas também podem permitir o uso de torneiras de pressão para controle de circuito fechado da turbina eólica (10).
[0049] Em ainda outras formas de realização, como mostrado na Figura 13, o molde (70) pode incluir certas marcas (79) (tal como uma marca positiva) que são configuradas para criar uma pequena covinha na capa durante a fabricação. Tais marcas (79) permitem a fácil usinagem dos orifícios no local exato necessário para os sensores associados. Além disso, sistemas de sensores adicionais podem ser incorporados nas estruturas de grade (68) e/ ou nas camadas de capa externa ou interna (58, 60) para fornecer medições aerodinâmicas ou acústicas, de modo a permitir controle de loop fechado ou medições de protótipos.
[0050] Além disso, os elementos de aquecimento (80) aqui descritos podem ser elementos de aquecimento montados na superfície nivelada distribuídos ao redor da borda de ataque da pá. Tais elementos de aquecimento (80) permitem a determinação do ângulo de ataque na pá, correlacionando a temperatura/ transferência de calor por convecção com a velocidade do fluxo e o ponto de estagnação. Essas informações são úteis para o controle de turbinas e podem simplificar o processo de medição. Deverá ser entendido que esses elementos de aquecimento (80) também podem ser incorporados nas camadas de capa externa ou interna (58, 60) de maneiras adicionais e não precisam ser montados nivelados nela.
[0051] Referindo-se ainda aos materiais secundários, os materiais condutores descritos neste documento podem ser incorporados ou, de outra forma, depositados nas ou sobre as camadas de capa externa ou interna (58, 60) para fornecer um ou mais dos seguintes benefícios a elas: degelo, proteção contra iluminação, auto cura, fornecimento de energia para os sensores (76) ou para atuar como um sensor em si. Geralmente, os materiais condutores nas pás dos rotores das turbinas eólicas devem ser conectados ao seu sistema de proteção contra raios, uma vez que não fazer isso pode causar danos por raios, uma vez que as descargas se ligam ao material condutor, sem lugar para descarregar energia. Como tal, os materiais condutores descritos neste documento podem ser seletivamente depositados na capa externa (56) e utilizados para soldagem termoplástica por resistência elétrica, de modo a formar conexões com o sistema de proteção contra raios.
[0052] Em tais formas de realização, o dispositivo CNC pode usar seletivamente uma resina condutora para imprimir uma infinidade de traços condutores a partir de uma tira de soldagem ou de sua própria área da área condutora impressa em uma junta de solda ao longo da capa externa (56) até um ponto de conexão para conexão ao sistema de proteção contra raios. Os traços impressos também podem fazer a transição para uma conexão impressa para permitir que o uso de uma haste condutora seja montada em um receptáculo impresso. O mesmo material condutor impresso pode ser usado para imprimir continuamente a tira de solda, o traço, o receptáculo de um cabo de metal, tira de metal, etc. O dispositivo de metal também pode ser encapsulado no receptáculo pela impressão sobreposta na parte superior da peça. Além disso, uma grade de traço condutora pode ser impressa diretamente no molde primeiro, antes da formação a vácuo da capa externa (58). Em tais formas de realização, os traços condutores permaneceriam na superfície externa da camada de capa externa (58). Uma cabeça de assentamento de fita poderia também pode ser usada para colocar fita termoplástica à base de arame diretamente ao molde primeiro ou à superfície interna da camada de capa interna (58) para também atuar como traços ao sistema de proteção contra raios.
[0053] Como mencionado, para processos de soldagem diferentes da soldagem termoplástica, como soldagem a laser/ infravermelho, um pigmento, como o TiO2 branco, pode ser adicionado às camadas de capa (58, 60) para absorver a energia radiante. Além disso, materiais não condutores, mas absorventes, podem permitir a soldagem termoplástica às capas externas (56) sem ter que colocar materiais condutores nas pás do rotor (16) não conectadas a um sistema de proteção contra raios e incorrer em riscos de danos causados por raios.
[0054] Para soldagem indutiva, a impressora 3D pode rastrear uma grade interconectada de materiais condutores. Sem interconexão, a resposta ao campo magnético alternado não gerará calor. Por outro lado, a soldagem por resistência pode não exigir um padrão de grade interconectado. Além disso, na soldagem indutiva, a fibra de vidro normalmente não gera uma resposta de aquecimento a partir de fontes de indução; portanto, a degradação térmica do volume da matriz ou resina é minimizada. Além disso, a fibra de vidro concentra o calor na junta de solda, quando necessário.
[0055] Para incorporar a(s) malha(s) de solda (84) descrita(s) neste documento, um ou mais recessos podem ser formados na superfície do molde e a malha de soldagem pode ser aplicada diretamente ao molde antes de formar as camadas de capa (58, 60). Além disso, a malha de solda (84) pode ser aplicada à folha de fibra de vidro plana antes da formação. Além disso, quaisquer materiais adequados podem ser utilizados para formar a malha de soldagem (84). Por exemplo, para soldagem indutiva, a malha de soldagem (84) pode incluir tiras termoplásticas de fibra de carbono e/ ou fibras de lona cruzada para aquecimento. Para superfícies não aerodinâmicas em costuras de juntas soldadas, a formação de vácuo pode ser usada para aplicar uma área rebaixada e/ ou linhas de testemunha para localizar com precisão a(s) malha(s) de soldagem (84).
[0056] Os elementos condutores, que podem incluir tiras condutoras, podem ser fios intencionalmente porosos para impedir o bloqueio dos orifícios de vácuo no molde ao formar as camadas de capa (58, 60), permitindo assim a retenção temporária das tiras enquanto permite também a tração a vácuo do laminado primário de fibra de vidro termoplástico por cima das tiras. Em tais formas de realização, a extrusora do dispositivo CNC pode ser equipada com um carretel de fio de metal ou malha de fio estreita. Como tal, o fio de metal pode ser alimentado por fusão na extrusora e incorporado na estrada impressa. Alternativamente, o fio ou a malha podem ser aplicados por uma cabeça separada e cobertos pela estrada impressa.
[0057] Além disso, como mencionado, os materiais ou componentes secundários podem incluir um ou mais canais definidos configurados para receber um condutor que mantém contato íntimo com a capa externa (56) para aterrar a pá do rotor (16). Em tais formas de realização, um condutor central com condutores colocados periodicamente ao longo do comprimento da pá do rotor (16) pode ser usado para conectar-se a qualquer um dos elementos condutores do sistema de proteção contra raios.
[0058] Para reparo da pá do rotor, certos materiais secundários podem incluir uma camada condutora central que também pode ser incluída entre as camadas de capa (58, 60) e/ ou uma certa quantidade de pigmento negro de fumo dentro da resina pode ser incluída para permitir que os operadores possam aplicar calor local como necessário.
[0059] Em certos casos, alguns dos materiais ou componentes secundários podem exigir precisão posicional, de modo que o componente seja colocado no local correto no conjunto final da pá. Assim, como mostrado na Figura 10, o método (100) pode incluir o alinhamento do(s) componente(s) secundário(s) (72) através de um sistema de alinhamento (86). Por exemplo, como mostrado, o sistema de alinhamento (86) pode ser configurado acima do molde (70), de modo a fornecer detalhes a um operador sobre onde localizar os componentes secundários (72) aqui descritos. Mais especificamente, em certas formas de realização, o sistema de alinhamento (86) pode ser um sistema robótico automatizado ou um sistema de projeção de luz (por exemplo, um sistema a laser com iluminação a laser suspenso para mostrar aos operadores onde colocar o(s) componente(s) secundário(s) (72). Além disso, o método (100) inclui garantir que os componentes secundários incorporados (72) sobreviverão à deformação e/ ou aquecimento durante o processo de união.
[0060] Voltando à Figura 8, como mostrado em (108), o método (100) inclui unir as camadas de capa externa ou interna (58, 60) para formar a capa externa (56). Por exemplo, em certas formas de realização, o método (100) pode incluir unir as primeira e segunda camadas de capa externa (58, 60) juntas através de prensagem por correia, infusão, formação a vácuo, formação de pressão, termoformação ou qualquer outro processo de união adequado. Mais especificamente, como mostrado na Figura 10, as camadas de capa externa ou interna (58, 60) podem ser colocadas no molde (70) e unidas por infusão a vácuo.
Alternativamente, como mostrado na Figura 14, as camadas de capa externa ou interna (58, 60) podem ser unidas por um processo de prensagem por correia dupla para formar a capa externa (56).
[0061] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos devem estar dentro do escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças substanciais em relação às linguagens literais das reivindicações.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. MÉTODO PARA FABRICAR UMA CAPA EXTERNA (56) DE UMA PÁ DO ROTOR (16), o método caracterizado por compreender: formar uma camada de capa externa (58) da capa externa (56) a partir de uma primeira combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra, a camada de capa externa (58) correspondendo a uma superfície externa da pá do rotor (16); formar uma camada de capa interna (60) da capa externa (56) a partir de uma segunda combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra, a primeira e a segunda combinações sendo diferentes, a camada de capa interna (60) correspondendo a uma superfície interna da pá do rotor (16); organizar as camadas de capa externa e interna (58, 60) juntas em uma configuração empilhada; e, unir as camadas de capa externa ou interna (60) para formar a capa externa da pá do rotor (16).
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda adaptar a primeira combinação com base em pelo menos um de aumento de pigmento, proteção ultravioleta (UV), proteção contra calor, proteção contra erosão ou prevenção de formação de gelo, a primeira combinação compreendendo um material termoplástico.
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por pelo menos uma das uma ou mais resinas da primeira e da segunda combinações compreender um material termoplástico amorfo.
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender ainda adaptar a segunda combinação com base em pelo menos um de compatibilidade, eficiência de ligação, eficiência de soldagem ou desempenho estrutural.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelas uma ou mais resinas da segunda combinação compreenderem pelo menos um dentre material termoplástico ou material termoendurecível, e os materiais de fibra da segunda combinação compreenderem pelo menos uma das fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madeira, fibras de bambu, fibras cerâmicas, nanofibras ou fibras metálicas.
6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender ainda a formação de uma das camadas de capa externas ou internas (58, 60) de um material termoplástico e a formação das outra das camadas de capa externas ou internas (58, 60) de um material termoendurecível, em que a camada de capa formada pelo material termoendurecível compreende uma espessura capaz de flexionar para permitir a conformação a vácuo da camada de capa a um molde durante a união.
7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender ainda a polarização de uma quantidade de material termoplástico em pelo menos uma da camada de capa externa (58) ou da camada de capa interna (60) para criar áreas ricas em resina (74) e/ ou áreas pobres em resina.
8. MÉTODO, de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender ainda a colocação de pelo menos uma camada estrutural (66) entre as camadas de capa externa ou interna (58, 60), em que a pelo menos uma camada estrutural compreende pelo menos uma dentre pultrusões, uma ou mais camadas de metal, uma ou mais camadas de vidro, madeira, espuma, espuma estrutural ou materiais de fibra.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender ainda a união das primeira e segunda camadas de capa externa (58, 60) através de pelo menos um dentre prensagem por correia, um ou mais adesivos, infusão, formação a vácuo ou termoformação.
10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender ainda a incorporação de um ou mais componentes secundários (72) em pelo menos uma dentre a camada de capa externa (58), a camada de capa interna (60), ou pelo menos uma camada estrutural disposta entre elas, o um ou mais componentes secundários compreendendo pelo menos um de um ou mais sensores, fios de sensores, elementos ou materiais condutores, elementos de autocura, elementos de aquecimento, blindagem eletromagnética, tubulação, um ou mais canais, tiras de soldagem ou malhas de soldagem.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela incorporação do um ou mais componentes secundários (72) em pelo menos uma dentre a camada de capa externa (58), a camada de capa interna (60), ou a pelo menos uma camada estrutural compreender ainda pelo menos um dentre impressão em 3-D do um ou mais componentes secundários (72), colocar manualmente o um ou mais componentes secundários (72), colocar automaticamente um ou mais componentes secundários (72) por meio de um sistema robótico ou infundir um ou mais componentes secundários (72).
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda o alinhamento de um ou mais componentes secundários (72) por meio de um sistema de projeção de luz (86).
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda imprimir e depositar pelo menos um componente estrutural (72) nas camadas de capa externa e/ ou interna unidas (58, 60).
14. PAINEL DE PÁ DO ROTOR PARA UMA PÁ DO ROTOR (16) DE UMA TURBINA EÓLICA (10), caracterizado pelo painel de pá do rotor compreender: uma camada de capa externa (58) formada a partir de uma primeira combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra,
a camada de capa externa (58) formando uma superfície externa do painel da pá do rotor; e, uma camada de capa interna (60) disposta adjacente à camada de capa externa (58), a camada de capa interna (60) formada a partir de uma segunda combinação de pelo menos uma de uma ou mais resinas ou materiais de fibra, sendo a primeira e a segunda combinações diferentes, as camadas de capa externa e interna (58, 60) formando pelo menos uma porção de uma forma de aerofólio do painel da pá do rotor.
15. PAINEL DE PÁ DO ROTOR, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo painel de pá do rotor compreender pelo menos uma superfície lateral de pressão, superfície lateral de sucção, uma borda de fuga, uma borda de ataque ou combinações das mesmas.
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B11D Dismissal acc. art. 38, par 2 of ipl - failure to pay fee after grant in time