專利名稱：一種大型復合材料風電葉片成型工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種風電葉片成型工藝，特別是涉及一種大型復合材料風電葉片樹脂膜滲透成型工藝。
背景技術：
目前大型風電葉片的主流生產工藝為真空灌注工藝，其主要原理是將纖維布鋪設完全后構建真空系統，抽到一定的真空負壓值的時候，灌注樹脂。樹脂在大氣壓的作用下迅速進入系統，完成葉片的灌注。在灌注工藝設計中，灌注系統注膠口和真空系統抽氣口的數目是有限的，同時在樹脂的混合中會有微小的氣泡隨著樹脂進入真空系統，為了除去這些雜質，保證灌注質量，灌注系統注膠口和抽氣口的位置需要經過仔細計算和調整，但是由于系統可能意外漏氣或者是纖維束之間的阻力太大，容易形成氣泡，出現白斑。這種現象對于 葉根較厚的區域、對于碳纖維葉片更為嚴重。白斑的存在使葉片的性能大打折扣，導致葉片質量不穩定，廢品率較高。
發明內容
擬解決的技術問題本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出一種不需要布置注膠口適用于大型風電葉片的樹脂膜滲透成型工藝。技術方案為解決上述技術問題，本發明提供一種大型風電葉片樹脂膜滲透成型工藝。所述的樹脂膜滲透成型工藝可以用來制造腹板，預先成型的梁帽或葉片殼體。所述的樹脂膜滲透成型工藝包括以下幾個步驟I)模具準備清理模具，修補平整，然后在模具表面噴涂封孔劑和脫模劑。2)鋪放樹脂膜將預先制備好的樹脂膜鋪放在涂有脫膜劑的模具上。3)鋪放增強體材料將經烘干處理的增強體材料鋪放在樹脂膜上。4)鋪放輔材在增強體材料上依次放置脫模布、多孔膜和透氣氈。5)真空袋密封用真空袋密封整個模具，使模具密封不透氣。6)抽真空、加熱通過抽氣口對密封區域抽真空，然后加熱，在熱環境下樹脂自下而上抽吸，樹脂膜經加熱后粘度降低，沿著增強體材料由下向上爬升，從而徹底浸潤整個增強體材料。7)固化、脫模與修邊按照固化工藝進行固化，固化后冷卻到室溫，然后進行脫模與修邊，得到風電葉片。所述的樹脂膜基本要求是在室溫環境中有很好的成膜性；樹脂在熔融溫度下能持續一段時間的低粘度，隨后粘度隨著溫度升高而增加，直至凝膠固化；樹脂熔融狀態時對纖維預成型體具有良好的浸潤性。樹脂膜是不飽合樹脂膜、環氧樹脂膜、乙烯基酯樹脂膜、雙馬樹脂膜等樹脂膜中的一種。增強體材料包括增強纖維和增強泡沫。所述的增強纖維為玻璃纖維、碳纖維或有機纖維的一種或多種。有機纖維選自超高分子聚乙烯纖維、芳綸纖維或聚對苯撐苯并雙噁唑纖維中的一種或兩種。增強纖維形式是平紋織物、斜紋織物、緞紋織物、單向織物、多軸向經編織物等的一種或多種。泡沫是輕木、PVC泡沫、PMI泡沫、PU硬質泡沫的一種或多種。有益效果本發明所述的一種大型復合材料風電葉片樹脂膜滲透成型工藝的有益效果是1)使用該成型工藝解決了注膠過程中形成氣泡，出現白斑的問題，從而大大降低了廢品率；2)制造的風電葉片質量分布均勻、質量穩定性好，工藝重復性好，大大提高了葉片使用壽命和 安全可靠性；3)此工藝不需要布置注膠系統，不需要混膠設備，因此降低了投資成本，減小了制造周期。
圖I為本發明的工藝結構示意圖。圖I中各標號分別為1_模具；2_樹脂模；3_增強體材料；4_脫模布；5-多孔膜；6_透氣氈；7_真空袋；8_抽氣口 ；9_密封膠帶。圖2為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，現結合實施例、附圖對本發明做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，不用于限定本發明。本實施例制備I. 5麗復合材料風電葉片，其葉片制造包括腹板、梁帽、兩個半殼體的制造，然后將這些部件粘接起來。這些部件均采用樹脂膜滲透成型工藝制備而成。原材料為玻璃纖維織物、環氧樹脂膜、輕木和PVC泡沫。下面通過葉片半殼體的成型工藝來詳細描述樹脂膜滲透成型工藝，其成型工藝包括以下步驟，其工藝結構示意圖和工藝流程圖如圖1、2所示I)模具準備用酒精將模具I表面擦拭干凈，然后在模具I表面噴涂AXEL S-19C封孔劑和AXELX-807脫模劑。2)鋪放樹脂膜將預先制備好的環氧樹脂膜2鋪放在涂有脫膜劑的模具I上。3)鋪放增強體材料將經烘干處理的增強體材料3鋪放在樹脂膜上，其中的增強體材料3由依次鋪放在玻璃纖維織物、輕木、PVC泡沫板以及預先成型好的梁帽組成。具體鋪放順序為先鋪入6-12層玻璃纖維織物，最佳鋪放8層；然后在玻璃纖維織物上面按照常規方式鋪放輕木、PVC泡沫板以及梁帽，這后在上面再鋪放6-15層的玻璃纖維織物，最佳鋪放8層。4)鋪放輔材將裁剪好的R85PA66脫模布4鋪放在增強體材料3上，然后依次放置多孔膜5和透氣氈6等。
5)真空袋密封把真空袋7 (法國Aerorac公司生產的Vacf ilm400Y2600型真空袋)用密封膠帶9粘接到模具I上。6)抽真空、加熱將抽氣口 8與真空泵連接，然后抽真空并檢查密封模腔的氣密性(當真空度達到-O. 090Mpa -O. IMpa后關閉真空泵，保壓15分鐘，期間真空度允許下降值小于50mbar)，然后加熱模具1，樹脂膜2經加熱后粘度降低，沿著增強體材料3由下向上爬升，從而徹底浸潤整個增強體材料3。7)固化、脫模與修邊按照固化工藝進行固化，固化過程中必須保持成型模腔內 的真空度直到固化完全。固化后冷卻到時室溫，然后進行脫模與修邊，得到風電葉片半殼體。
權利要求
1.一種大型風電葉片成型工藝，包括以下幾個步驟 1)模具準備清理模具，修補平整，然后在模具表面噴涂封孔劑和脫模劑； 2)鋪放樹脂膜將預先制備好的樹脂膜鋪放在涂有脫膜劑的模具上； 3)鋪放增強體材料將經烘干處理的增強體材料鋪放在樹脂膜上； 4)鋪放輔材在增強體材料上依次放置脫模布、多孔膜和透氣氈等； 5)真空袋密封用真空袋密封整個模具，使模具密封不透氣； 6)抽真空、加熱通過抽氣口對密封區域抽真空，然后加熱，樹脂膜經加熱后粘度降低，沿著增強體材料由下向上爬升，從而徹底浸潤整個增強體材料；7)固化、脫模與修邊按照固化工藝進行固化，固化后冷卻到時室溫，然后進行脫模與修邊，得到風電葉片。
2.根據權利要求I所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的樹脂膜是不飽合樹脂膜、環氧樹脂膜、乙烯基酯樹脂膜、雙馬樹脂膜等樹脂膜中的一種。
3.根據權利要求I所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的增強體材料包括增強纖維和增強泡沫。
4.根據權利要求3所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的增強纖維為玻璃纖維、碳纖維或有機纖維的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的有機纖維選自超高分子聚乙烯纖維、芳綸纖維或聚對苯撐苯并雙噁唑纖維中的一種或兩種。
6.根據權利要求3、4、5任一所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的增強纖維形式是平紋織物、斜紋織物、緞紋織物、單向織物、多軸向經編織物等的一種或多種。
7.根據權利要求3所述的一種大型風電葉片成型工藝，其特征是所述的增強泡沫是輕木、PVC泡沫、PMI泡沫、PU硬質泡沫的一種或多種。
全文摘要
本發明公開了一種大型復合材料風電葉片樹脂膜滲透成型工藝，包括以下幾個步驟1)模具準備；2)鋪放樹脂膜；3)鋪放增強體材料；4)鋪放輔材；5)真空袋密封；6)抽真空、加熱；7)固化、脫模與修邊。本發明解決了注膠過程中形成氣泡，出現白斑的問題，從而大大降低了廢品率；制造的風電葉片質量分布均勻、質量穩定性好、工藝重復性好，大大提高了葉片使用壽命和安全可靠性。此外，本發明不需要布置注膠系統，不需要混膠設備，因此降低了投資成本，減小了制造周期。
文檔編號B29C70/34GK102825797SQ20121032997
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者嚴科飛, 任偉華 申請人:內蒙古金崗重工有限公司