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Nuevos retos para la tecnología de dosificación en la producción de palas de rotor

DOPAG es una de las empresas que lideran el desarrollo en el ámbito de la tecnología de dosificación utilizada en la producción de palas de aerogeneradores. A medida que avanza la tecnología de los aerogeneradores, aumentan también las exigencias impuestas a los sistemas de dosificación y mezcla.

El diseño y la construcción de aerogeneradores están dominados más que nunca por los extremos. Por un lado, los aerogeneradores deben ser capaces de soportar cualquier inclemencia meteorológica. La punta de la pala del rotor puede enfrentarse a vientos de hasta 400 km/h, mientras que los bordes de ataque corren el riesgo de sufrir graves daños por el granizo, la interacción de las aves o incluso las gotas de lluvia. Por otra parte, los límites de estos sistemas siguen ampliándose hasta nuevos extremos. En la actualidad, se están diseñando palas de rotor con una longitud de unos 107 metros y el diámetro del rotor resultante superará con creces los 200 metros. Con el constante aumento del tamaño de las hojas, los bordes de ataque de las alas tienen que estar especialmente bien protegidos para poder soportar altas velocidades periféricas. Sin esta protección, difícilmente podría alcanzarse la vida útil requerida de las palas del rotor, de más de 20 años, ni sería posible reducir el alto nivel de mantenimiento necesario para mantener las centrales en funcionamiento.

Es comprensible que todo esto suponga un reto para la fabricación de estos sistemas. Esto se debe en parte a que los componentes de las palas del rotor se siguen fabricando manualmente. Aunque ha habido tendencias a automatizar el proceso, aún no se ha actuado en consecuencia. Por tanto, es muy importante que la industria trabaje para estandarizar sus procesos de producción, como ha venido haciendo. Sólo así podrá llegar a una producción eficiente y garantizar una alta calidad constante de los componentes. Esto afecta sobre todo a la reducción de los tiempos de ciclo de los moldes de las formas de álabes que requieren una gran inversión, por lo que el proceso de infusión, así como la unión de los álabes tras la fase de endurecimiento, deben ser más eficientes.

Las cantidades de material aumentan constantemente

Por ello, especialmente en el ámbito de la tecnología de dosificación, se requieren soluciones que ofrezcan al mismo tiempo la máxima precisión, fiabilidad y reproducibilidad. Dependiendo de cada aplicación, el material de dos componentes -especialmente epoxis y resinas de poliuretano- se procesa constantemente tanto en pequeñas como en muy grandes cantidades. Por ejemplo, los requisitos de las cantidades de resina adhesiva utilizadas para el pegado de las palas de los rotores han aumentado considerablemente hasta superar los 300 litros por sistema de dosificación. DOPAG tiene en cuenta estos requisitos a la hora de diseñar sus sistemas de dosificación y mezcla. La amplia cartera de productos del fabricante ofrece una solución llave en mano para cualquier aplicación. El sistema de dosificación eldomix procesa materiales de dos componentes de viscosidad baja a media a base de epoxi y poliuretano, lo que lo convierte en una opción ideal para numerosas aplicaciones en la producción de palas de rotor. Un ejemplo sería la protección del borde de ataque (LEP), una aplicación para la protección eficaz de las puntas de las palas del rotor. El proceso implica que eldomix dosifique y mezcle un poliuretano de dos componentes, que luego se aplica manualmente sobre el borde de ataque.

Dosificación de gran volumen de resina de infusión

Sólo para la estructura interior de la pala del rotor se dosifican, mezclan e infusionan más de 2.000 kg de resina epoxi, una tarea ingente para la que DOPAG ha diseñado el sistema de dosificación compomix. Puede procesar hasta 60 litros de resina epoxi por minuto, manteniendo una precisión de dosificación de hasta +/- 1 por ciento. Durante el proceso de infusión, los productos semiacabados de fibra y las estructuras sándwich se introducen en un molde abierto y se prepara un equipo generador de vacío. A continuación, se aplica la resina mediante mangueras y válvulas de infusión.

Procesamiento de adhesivos en grandes cantidades

DOPAG gluemix es un sistema de dosificación de engranajes diseñado específicamente para el procesamiento de grandes cantidades de adhesivos en la producción de palas de rotor. Para pegar palas de rotor del tamaño estándar actual (de 55 a 70 metros) se necesitan más de 600 kg de cola por pala. Las cantidades son aún más extremas con las nuevas generaciones de palas, llegando a unos 1.000 kg por pala. Para componentes de mayores dimensiones y, por tanto, mayores cantidades de adhesivo, se dispone de un sistema de dosificación que puede producir más de 700kg de mezcla de resina sin necesidad de cambiar el tambor. El material se rellena sin aire en una estación de rellenado en los contenedores permanentes del sistema de dosificación. El vaciado de los barriles de material residual aumenta la sostenibilidad del proceso, aportando un valioso ahorro de material y costes.

Protección de superficies de alta calidad

Para garantizar una estabilidad y eficacia duraderas de las palas del rotor, toda la superficie se trata con un gel o capa de acabado de alta calidad. La capa se aplica sobre el composite o se introduce directamente en el molde como gel coat in-mould. DOPAG gelcomix es un sistema de dosificación diseñado precisamente pensando en este tipo de aplicación. El material de dos componentes, normalmente un poliuretano, se prepara eficazmente mediante el sistema gelcomix antes de su aplicación manual.

Conclusión

La industria de los materiales compuestos en general lleva años experimentando un crecimiento constante. Los componentes hechos de plásticos reforzados con fibras, que se utilizan en la fabricación de turbinas eólicas, son demandados en muchas otras industrias. La tasa de innovación es muy alta y esto no es menos cierto en el caso de la producción de palas de rotor, donde el diseño apunta a dimensiones cada vez mayores. En consonancia con estas tendencias, la tecnología de dosificación deberá aportar soluciones más sólidas en el futuro. Los sistemas de dosificación y mezcla deben ser capaces de procesar las crecientes cantidades de material de forma fiable y contribuir a la estandarización de los procesos de producción. Quien quiera seguir siendo competitivo tendrá que seguir el ritmo de esta evolución y ofrecer al mercado las soluciones correspondientes.