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预浸料成型方法是将铺层按设计要求的顺序,将预浸料铺放在模具内,然后用真空袋将尚未成型的制件密封,抽真空,排除夹杂在铺层内的气泡、挥发气体和袋内的空气,按 的固化工艺参数固化成型,工业用预浸料固化温度通常为80到120之间。预浸料成型法可以提高叶片性能、降低叶片质量,对于40m以上的叶片,目前仍有丹麦维斯塔斯集团、美国通用电气公司以及西班牙的歌美飒在使用[3]。
真空灌注成型工艺是将纤维增强材料直接铺放在模具上,在纤维增强材料顶上铺设一层脱模布,脱模布通常是一层很薄的低孔隙率、低渗透率的纤维织物,脱模布上铺放导流网,导流网为高渗透率的介质,导流管分布在导流网的上,然后用真空薄膜包覆并密封。
树脂通过进料管进入整个体系,通过导流管引导树脂流动的主方向,导流网使树脂分布到铺层的每个角落,固化后剥离脱模布,从而得到密实度高,含胶量低的结构铺层[4]。
随着海上风电的逐步推进,叶片也在逐步的向大型化发展,一些新的材料和成型的方法也被逐渐应用于风电领域。
比如碳纤维、高模量纤维等新型增强材料的引入,另外各个叶片生产厂家也在竭尽所能的利用工艺方法的创新,新材料的使用,实现使叶片向轻量化、大型化发展,同时为了解决大型化带来的运输问题也进行了结构的创新。
一、创新的成型方法
西门子公司在其一次性成型的专利中提出,该公司利用芯模的方式实现了叶片的一体化成型的工业转换,并已经实现批量生产。具体的方法是通过通过两个模具型面和其中的芯模形成一个封闭的型腔,在型腔里面随形铺放纤维材料和芯材。通过在型腔内建立起的真空体系,基体材料通过铺放在模具下部边缘的导流管注入模具内。
以此,当生成的流体前峰到达叶片后缘边并从胶液溢出口中渗出时,表明灌注已经完成。该方法突破了现有叶片通过两个半片分别成型然后使用胶黏剂粘接的传统成型方式,不仅减少了胶黏剂的使用量,而且是叶片具有更好的性能,同时也减轻了叶片的重量。
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