Pasaulinėse lenktynėse dėl vandenilio{0}}varomos ateities, saugi ir efektyvi saugojimo technologija tapo svarbia kliūtimi. Dabar Švedijos naujovė-vandenilio rezervuaras, atrodo, sudarytas iš daugybės mikro-trikampių kristalų grotelių-, siūlo revoliucinį šio iššūkio sprendimą. Už šio proveržio slypi NITIU ir Vokietijos TRUMPF grupės bendradarbiavimas, kuris panaudojo pažangiausias{6}}lazerines technologijas, kad lengvų, labai stabilių vandenilio talpyklų projektas taptų realybe.
Vandenilis, vadinamas ateities energijos šaltiniu, yra lengvas, švarus ir beveik neribotas. Tačiau jo savybės kelia didžiulius saugojimo iššūkius: skysčiams laikyti reikia išlaikyti ekstremalią -253 laipsnių temperatūrą, o dujinė saugykla turi atlaikyti didžiulį erdvinį slėgį. Siekdama tai įveikti, NITIU sukūrė savo patentuotą izotropinę lengvąją konstrukciją (ILS®). Šioje konstrukcijoje naudojama daugybė tetraedrų kaip statybiniai blokai, kurie sudaro itin-lengvą ir itin stabilią metalinę gardelę. Pagrindinis jo pranašumas yra „izotropija“-, struktūra tolygiai atlaiko slėgį bet kuria kryptimi, veikdama kaip „kristalinis šarvas“, pritaikytas aukšto{10}}slėgio vandeniliui. Dėl šios savybės jis yra idealus nešiklis naujiems vandenilio rezervuarams, galintis atlaikyti visų krypčių įtempius ir efektyviai kaupti energiją. Lazerinė technologija yra pagrindinė šios naujoviškos konstrukcijos tiksli gamyba.
Kritinis šuolis nuo koncepcijos iki praktikos
Josephas Hainsworthas, NITIU technikos direktorius, teigia: "Kai prisijungiau prieš ketverius metus, lazerinis apdorojimas nebuvo pagrindinis gamybos būdas. Tačiau greitai supratau, kad lazeriai yra labai svarbūs norint pasiekti tikslias struktūrines jungtis ir visapusiškai išnaudoti jų stabilumą." Siekdama tiksliai pritaikyti šią technologiją, jo komanda nusprendė įkurti specialią lazerių laboratoriją, skirtą tiksliniams ILS struktūrų bandymams ir optimizavimui.
Hainsworthas pabrėžė: „Tikslas buvo pasiekti MTTP savarankiškumą, pagerinti kokybę ir žymiai sutrumpinti plėtros ciklus“. Po metų išsamių tyrimų Europoje TRUMPF didelio-tikslumo 3D lazerinio apdorojimo sprendimas tapo optimaliu pasirinkimu. Jo nuskaitymo veidrodžiai užtikrina greitą, tikslų lazerio judesį trimis{4} dimensijomis ir tampa pagrindiniu NITIU inovacijų grandinės varikliu. Veidrodinis nuskaitymas užtikrina greitą, tikslų lazerinį padėties nustatymą-, kuris yra pagrindinis NITIU inovacijų kelionės elementas.
TRUMPF įmonėje NITIU rado idealų sprendimą. „Prieš užsakydami įrangą, šešis mėnesius dalyvavome išsamiose diskusijose su TRUMPF lazerių ekspertais“, - prisimena Hainsworth. „Sistemos lankstumas ir papildomumas buvo labai svarbūs, ir jie tai puikiai suprato. Galiausiai NITIU pagrindinė laboratorinė įranga buvo baigta naudoti kaip penkių-ašių lazerinio apdorojimo sistema TRUMPF TruLaser Cell 3000 ir lazerinio suvirinimo aparatas TruLaser Weld 5000, aprūpintas PFO 3D dinaminio fokusavimo optika, specialiai pritaikyta dviejų{7}} ir trijų suvirinimo{8}}suvirinimui.
TRUMPF optimizavo optinę sistemą šiam projektui, integruodamas didelio-tikslumo galvo veidrodžius, kad įgalintų greitą, lankstų lazerio veikimą trijų-dimensijų erdvėje. „Tikslumas ir greitis stebina“, – pažymėjo Hainsworthas. "Tai yra lanksčiausias optinis komponentas, kurį mes kada nors naudojome."
Dėl integruoto didelio-tikslumo PFO 3D galvanometro lazeris pasiekia didelį-greitį, lankstų veikimą trimatėje-dimensijoje.
Didėja efektyvumas, kokybė ir komandos pasitikėjimas
Laboratorijos paleidimas iš karto padidino NITIU efektyvumą. „Kažkada kelias savaites trukęs koncepcijos patvirtinimas dabar įprastai baigiamas nuo rytinių eksperimentų iki kitos dienos įgyvendinimo“, – su pasitenkinimu pažymėjo Hainsworthas. „Pagerėjo kokybė, procesai stabilesni, o komanda toliau mokosi ir tobulėja. TRUMPF tiksliai pritaikė sistemą NITIU darbo eigai, pateikdamas visapusišką galutinį sprendimą. Hainsworthas pabrėžė: "Galėjome pasirinkti kelis tiekėjus, tačiau TRUMPF integruotas sprendimas buvo esminis. Jis leidžia mums visiškai susitelkti į mūsų pagrindinę technologiją, netrukdant koordinuoti skirtingų tiekėjų."
Judėjimas į priekį: lengvas, tvirtas,{0}}lazerinis tikslumas
Su savo naujuoju lazeriniu centru NITIU žengė svarbų žingsnį kuriant efektyvius, lengvus ir saugius vandenilio kaupimo bakus. Tai, kas kadaise buvo vizija, dabar virsta apčiuopiamais, lengvais, tvirtais komponentais, pagamintais naudojant tikslią lazerinę inžineriją. „Kartais vis tiek atrodo neįtikėtina, – šypsodamasis pastebi Hainsworthas, – bet tai tikrai šauniausias dalykas, kurį mes kada nors padarėme. Šis technologinis proveržis ne tik suteikia NITIU konkurencinį pranašumą, bet ir suteikia galingą impulsą transporto dekarbonizacijai, paspartindamas vandenilio ekonomiką.
