Projektcase: Karakterisering af forkantsbeskyttelse af vindmøllevinger

Erosionslignende nedbrydning af forkanten af vindmøllevinger er et stort problem for industrien. Forkanten på den yderste del af vindmøllevinger har en meget stor periferihastighed, og det giver et voldsomt slid primært fra forskellige former for nedbør og støv. Udfordringen bliver naturligvis større, jo længere vingerne er.

Forkanten beskyttes med forskellige former for elastomer - enten pålimet, pålagt som tape eller påført som tykfilmsmaling. Det har vist sig at være overordentligt vanskeligt at finde sammenhængen mellem gængse malingsparametre og evnen til at modstå det slidende miljø – undersøgt i en såkaldt rotortest, hvor selv næsten identiske malingstyper kan have vidt forskellig modstand mod erosion.

Testemner er blevet undersøgt før og efter rotortest med røntgenbaseret CT-scanning både på laboratorie instrument og højopløst udstyr på Paul Scherrer instituttet I Schweiz med en opløsning ned under 1 µm. Prøvestørrelserne er ca. 50 x 50 mm for CT-scanningen og 0.8 x 0.8 mm for højopløst tomografi.

Det ses, at forkantsbeskyttelsen har luftindeslutninger – sandsynligvis fra påføring eller udhærdning. Højopløst tomografi viser, at malingen er meget fint revet uden pigmentagglomerater i større udstrækning, og at den i øvrigt er fri for mikroskum. Både pigmentagglomerater og små luftbobler er oplagte initieringspunkter for mekanisk nedbrydning, og røntgentomografi er en oplagt undersøgelsesmetode i den forbindelse grundet den simple og ikke destruktive prøvepræparationsmetode. Prøven skal godt nok skæres ud af et større emne, men slibning, polering eller mikrotomi undgås. Dette er i øvrigt meget vanskeligt at udføre på disse seje og hårde gummimaterialer.

Formålet med projektet har været at opbygge dybdegående tekniske kompetencer og en mediatorstruktur, der gør, at danske virksomheder kan benytte big science-faciliteter til løsning af forskelligartede problemer inden for bl.a. lægemiddeludvikling og materialeteknologi i både metaller, plast og kompositter.