Yüksek gerilim sistemlerinde kullanılan yalıtım ve enerji depolama komponentlerinin üretiminde maliyetli malzemeler ve uzun Ar-Ge süreçleri önemli bir sorun oluştururken, Trakya Üniversitesi ve Yıldız Teknik Üniversitesi’nden iki akademisyenin yürüttüğü çalışmayla 3D yazıcıyla prototip kapasitör üretti. Hem maliyetin düşürüldüğü hem de hızlı üretilen kapasitör sektörde önemli bir gelişime ön ayak olacak.
Trakya Üniversitesi’nden Doç. Dr. Cihat Çağdaş Uydur ile Yıldız Teknik Üniversitesi’nden Dr. Fırat Akın, üç boyutlu yazıcı teknolojisinin yüksek gerilim uygulamalarında kullanılıp kullanılmayacağını araştırmak üzere dikkat çekici bir proje geliştirdi. İki akademisyenin çalışması kapsamında, 10 kV gerilim dayanımına sahip, 1 nF kapasiteli bir prototip kapasitör tamamen 3D yazıcı teknolojisiyle üretildi.
Yüksek gerilim alanında üretimi yapılan komponentlerin maliyetinin oldukça yüksek olduğunu ve her tasarım değişikliğinin uzun deneme süreçleri gerektirdiğini belirten araştırmacılar, 3D yazıcıların bu engeli ortadan kaldırabileceğini ifade etti. Proje sayesinde, savunma sanayiinden enerji sektörüne kadar pek çok alanda kullanılan bileşenlerin hızlı, düşük maliyetli ve prototip geliştirmeye uygun şekilde üretilebileceği gösterildi.
Doç. Dr. Uydur, Türkiye için stratejik bir teknoloji geliştirdiklerini belirtti.
Projede yaptıkları prototipin daha büyük uygulamaların ilk adımı olduğunu söyleyen Uydur, “Çalışmada PLA, ABS, ASA ve PETG gibi yaygın termoplastik malzemeler; kısmi boşalma başlangıç gerilimi (PDIV), dielektrik kayıp (tanδ) ve delinme gerilimi gibi yüksek gerilim testlerinden geçirildi. Elde edilen sonuçlara göre ABS en yüksek delinme gerilimine ulaşarak performansıyla öne çıkarken, PETG en düşük enerji kaybı değerini vererek yüksek verimliliğiyle dikkat çekti. Projenin deneysel aşaması OMICRON cihazlarıyla donatılmış yüksek gerilim laboratuvarında gerçekleştirildi. Ayrıca kapasitörün elektrik alan dağılımları sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilerek sonuçlar doğrulandı. Bu başarı, MDPI Applied Sciences dergisinde arka arkaya iki ayrı makale olarak yayınlandı.” Dedi.
Uydur, elektrik şebekelerinde, askeri havacılık uygulamalarında kullanılan yüksek gerilim izolatörlerinin maliyetleri yüksek ve üretim süreçlerinin uzun olduğundan bahsetti.
Çalışmanın tamamen 3D yazıcı ile özelleştirilebilir, hızlı üretilebilir ve düşük maliyetli izolasyon bileşenlerinin gelecekte gerçek uygulamalara taşınabileceğini kanıtladığını vurgulayan Uydur, “Yalıtım malzemeleri güç sistemlerinin en kritik noktasıdır. 3D yazıcılarda yüksek gerilim komponentleri üretmek, yerli tasarım ve hızlı prototipleme açısından büyük avantaj sağlayacak.” Şeklinde konuştu.
Dr. Akın ise bu alanda çalışmaya devam edeceklerini aktardı.
Bir sonraki hedeflerinin orta gerilim şebekeleri için 3D yazıcıyla üretilebilen izolatör ve güç elektroniği bileşenleri olduğunu söyleyen Akın, “Türkiye’nin ileri teknolojide yükselişine katkı sağlayan bu çalışmalar, elektrik altyapısında geleceğin kapısını aralıyor.” Dedi.(Haber:Hasan Yiğit KONAKLILAR)
