عملکرد و قابلیت اطمینان یک فن تا حد زیادی به فرآیند قالب گیری آن در طول ساخت بستگی دارد. فرآیند قالبگیری نه تنها دقت ابعادی و استحکام ساختاری اجزای کلیدی مانند پروانه و بدنه را تعیین میکند، بلکه مستقیماً بر راندمان آیرودینامیکی، پایداری عملیاتی و عمر مفید تأثیر میگذارد. با افزایش تقاضاهای صنعتی و معرفی مواد جدید، فن آوری قالب گیری فن به سمت دقت بالا، راندمان بالا و تولید سبز در حال توسعه است.
قالب گیری پروانه فن یک مرحله اصلی در فرآیند تولید است. برای فنهای سانتریفیوژ کوچک و متوسط-، معمولاً از مهر زنی صفحه فولادی یا برش لیزری استفاده میشود و سپس با استفاده از قالبها کشش یا چرخش انجام میشود تا از دقت انحنای تیغه و نمایه اطمینان حاصل شود. پروانه های بزرگ اغلب از فرآیندهای جوشکاری قطعه قطعه یا ریخته گری انتگرال استفاده می کنند. ریخته گری برای پروانه هایی با سطوح منحنی پیچیده و نیازهای مقاومت بالا مناسب است. مواد متداول مورد استفاده شامل چدن خاکستری، چدن داکتیل و فولاد چدنی است. در سالهای اخیر، کاربرد آلیاژهای آلومینیوم با استحکام بالا و ریخته گری دقیق فولاد ضد زنگ به تدریج افزایش یافته است. برای از بین بردن تنش باقیمانده و جلوگیری از تغییر شکل، جوشکاری به دقت مونتاژ و عملیات حرارتی پس از جوش{8}}نیازمند است.
قالبگیری پوششی معمولاً از فرآیندهای نورد و جوشکاری ورق فلزی یا درز مارپیچی استفاده میکند. پس از برش CNC، صفحات فولادی با استفاده از دستگاه نورد صفحه به بخش های دایره ای یا مستطیلی خم می شوند و سپس با درزهای طولی و محیطی به یکدیگر جوش داده می شوند. برای اطمینان از هوابندی و مقاومت در برابر فشار، فرآیند جوشکاری نیاز به استفاده از جوشکاری با قوس آرگون یا جوشکاری محافظ CO2 دارد و جوشها تحت آزمایشهای غیر مخرب- قرار میگیرند. برای محیطهای{5}مقاوم در برابر خوردگی یا رسانههای خاص، روکش را میتوان با استفاده از روشهای قالبگیری دستی یا قالبگیری فشاری فایبرگلاس ساخت. این فرآیندها تولید یکپارچه اشکال پیچیده را امکان پذیر می کند و خطر نشت درز را کاهش می دهد.
با توجه به کنترل دقیق قالب گیری، استفاده از ماشینکاری CNC و فناوری قالب به طور فزاینده ای گسترده می شود. پنج مرکز ماشینکاری محور میتوانند-فرزکاری دقیق تیغههای پروانه را انجام دهند و از تناسب بالایی بین مشخصات تیغه و منحنی طراحی اطمینان حاصل کنند و در نتیجه تلفات آیرودینامیکی و نویز را کاهش دهند. قالبسازی متکی به{4} طراحی و ساخت قالب با دقت بالا است که برای تولید انبوه مناسب است و به طور موثر سازگاری و قابلیت تعویض محصول را بهبود میبخشد. علاوه بر این، فناوری چاپ سه بعدی به طور فزایندهای در نمونهسازی اولیه و پروانههای سفارشی دستهای کوچک-استفاده میشود که چرخه تحقیق و توسعه را کوتاه میکند و امکان قالبگیری رایگان ساختارهای داخلی پیچیده را فراهم میکند.
فرآیند قالب گیری همچنین نیاز به در نظر گرفتن خواص مواد و کارایی تولید دارد. به عنوان مثال، برگشت فنری و چروک شدن در طول فرآیند شکلدهی ورقهای فولادی نازک، مستعد رخ دادن هستند که نیاز به جبران فرآیند و تنظیمات تغییر شکل چندگانه دارند. ریختهگری آلیاژی با استحکام بالا، بهینهسازی سیستم دروازه و سرعت خنکسازی را برای جلوگیری از انقباض حفرهها و ترکها ضروری میکند. عملیات سطحی نیز یک فرآیند-تشکیل پست بسیار مهم است. فرآیندهایی مانند سندبلاست، پوششهای ضد خوردگی و آندایزینگ به طور قابل توجهی مقاومت در برابر آب و هوا و زیبایی اجزا را بهبود میبخشد.
به طور کلی، فرآیندهای تشکیل توربین بادی به سمت دیجیتالی شدن، دقت و پایداری حرکت می کنند. فناوریهای شکلدهی پیشرفته نه تنها عملکرد آیرودینامیکی و قابلیت اطمینان ساختاری توربینهای بادی را افزایش میدهند، بلکه ضایعات مواد و هزینههای تولید را نیز کاهش میدهند. در آینده، با ارتقای تولید هوشمند و مواد کامپوزیتی جدید، فرآیندهای شکلدهی توربینهای بادی به پیشرفتهای بزرگتری در کنترل دقیق، تولید انعطافپذیر و تولید سبز دست خواهند یافت و محصولات توربینهای بادی کارآمدتر و قابل اعتمادتری را در اختیار صنعت قرار خواهند داد.
