CN108656417A - 一种风电叶片表面涂层的涂覆方法 - Google Patents

一种风电叶片表面涂层的涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，包括如下步骤：准备叶片模具，并在其表面喷涂脱模剂；首先将叶片模具表面区分成第一区域、第二区域和第三区域；再在第一区域和第二区域铺覆脱模布；在第三区域表面涂刷聚氨酯胶衣，并在涂刷完聚氨酯胶衣层后快速铺设叶片的第一层蒙皮，之后按叶片成型工艺正常铺设，完成叶片毛坯件；对叶片毛坯件脱模，撕除与第一区域相对应的脱模布，然后对相应的叶片区域进行外补强、修型、喷涂或滚涂表面涂层处理；最后撕除与第二区域相对应的脱模布，再对该区域粘接防雨罩处理。本发明涂覆方法免去了叶片大部分表面需要打磨、表面针孔、喷涂或滚涂涂层操作等步骤，大大节省人力、物力成本，缩短叶片生产时间。

Description

一种风电叶片表面涂层的涂覆方法
技术领域
本发明涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种风电叶片表面涂层的涂覆方法。
背景技术
风电叶片涂料需要经受阳光暴晒，昼夜冬夏的高低温变化，在高速运转中，会受到风沙雨雪的剧烈冲刷。此外，大量沙石、水滴的粘附也会严重影响其空气动力学性能以及降低风力发电机组的输出功率。作为风电叶片的涂料，需要具备的性能主要有：耐候性、耐磨性、优异的附着力、耐化学品性等。
目前，国际上使用的风电叶片防护涂层材料以聚氨酯为主，主要是以溶剂型的聚氨酯底漆配以溶剂型的聚氨酯面漆，该涂料的性能较好，同时价格适中。如环氧基复合材料型风电叶片的表面涂层采用的是叶片毛坯件脱模后进行后处理的工艺方法，包括以下步骤：(1)叶片前后缘外补强及叶片切割打孔；(2)叶片前后缘修型；(3)叶片吊放在喷漆专用工装上，再转运至喷漆房；(4)将叶片表面打磨成粗糙面；(5)喷涂前的设备准备；(6)然后对叶片表面整体少量喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，等待涂料表干；(7)再进行叶片的表面针孔处理；(8)再次整体喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，等待涂料表干；(9)最后在叶片表面整体喷涂或滚涂一遍聚氨酯面漆。
针对于具体的喷涂方法，现有的环氧基复合材料型风电叶片的表面涂层喷涂基本为手工操作，在喷涂前需要使用大量的操作工进行如下操作：(1)叶片的表面针孔处理；(2)将叶片表面打磨成粗糙面，同时叶片后处理喷涂操作基本占用叶片生产时间的1/3以上。所以现有方法生产的风电叶片耗时长，效率低下。
由此可见，上述现有的风电叶片表面涂层的涂覆方法在实际使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的风电叶片表面涂层的涂覆方法，使其生产风电叶片的效率大大提高，节省人力、物力成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，使其生产风电叶片的效率大大提高，节省人力、物力成本，从而克服现有的风电叶片涂层涂覆方法的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，所述方法包括如下步骤：
(1)准备叶片模具，并在所述叶片模具表面喷涂脱模剂；
所述叶片模具表面包括与后期制成叶片的前后缘位置相对应的第一区域、与后期制成叶片的叶根防雨罩粘接位置相对应的第二区域，以及与后期制成叶片的主体相对应的第三区域；
(2)在所述第一区域和第二区域的叶片模具表面铺覆脱模布；
(3)在所述第三区域的叶片模具表面均匀涂刷聚氨酯胶衣，并在涂刷完所述聚氨酯胶衣层后快速铺设叶片的第一层蒙皮，之后按叶片成型工艺正常铺设，完成叶片的毛坯件；
(4)对所述叶片的毛坯件进行脱模，则与所述第三区域相对应的叶片表面形成聚氨酯材料的保持涂层；
(5)撕除所述步骤(2)中铺覆的与所述第一区域相对应的脱模布，然后对相应的叶片区域进行前后缘外补强、修型、喷涂或滚涂表面涂层处理；
(6)撕除所述步骤(2)中铺覆的与所述第二区域相对应的脱模布，然后对相应的叶片区域进行粘接防雨罩处理。
作为本发明的一种改进，所述第三区域的表面积占所述叶片模具表面整体表面积的80％以上。
进一步改进，所述步骤(3)中在聚氨酯胶衣的涂刷和固化过程中需保持所述叶片模具表面的温度在40～50℃，并在所述聚氨酯胶衣涂层固化后停止加热。
进一步改进，所述步骤(3)中铺设叶片第一层蒙皮的时间应在涂刷完所述聚氨酯胶衣涂层后2小时之内完成。
进一步改进，所述步骤(4)中还包括对所述叶片毛坯件进行脱模后切除所述叶片毛坯件前后缘位置的多余毛边步骤。
进一步改进，所述步骤(5)中对相应的叶片区域进行喷涂或滚涂表面涂层的处理步骤包括：首先在所述相应的叶片区域进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待涂料表干后，对所述相应的叶片区域进行表面针孔处理；然后再次进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待涂料表干；最后在所述相应的叶片区域喷涂或滚涂一遍聚氨酯面漆。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明通过在叶片模具表面先涂覆一层聚氨酯胶衣，并在一定的时间内快速完成叶片制备，能够直接将该聚氨酯胶衣涂在叶片表面，免去后续的打磨、表面针孔处理、喷涂或滚涂涂层操作等步骤。又因为将叶片模具表面区分成不同区域，并且直接涂覆该聚氨酯胶衣的叶片区域表面占整体叶片表面积的85％左右，则大大的节省人工、打磨和喷涂耗材的成本，同时缩短叶片生产时间，提高生产效率。
具体实施方式
本发明是在现有手工整体喷涂叶片表面的基础上进行改进，具体的改进方案如下。
本实施例风电叶片表面涂层的涂覆方法，包括如下步骤：
(1)准备叶片模具，将叶片模具上的残留树脂或其他杂质清理干净，并在该叶片模具表面喷涂脱模剂。
本方法将该叶片模具表面区分成三种区域，如与后期制成叶片的前后缘位置相对应的第一区域、与后期制成叶片的叶根防雨罩粘接位置相对应的第二区域，以及与后期制成叶片的主体表面相对应的第三区域，这样便于后续针对不同区域进行不同的处理工艺。其中，该第三区域的表面积占该叶片模具表面整体表面积的80％以上，较优为85％左右。
(2)在上述第一区域和第二区域的叶片模具表面铺覆脱模布。
(3)在上述第三区域的叶片模具表面均匀涂刷聚氨酯胶衣，并在涂刷完该聚氨酯胶衣层后快速铺设叶片的第一层蒙皮，之后按现有的叶片成型工艺进行正常铺设，直至完成叶片的毛坯件制备。
其中，在该聚氨酯胶衣的涂刷和固化过程中需保持该叶片模具表面的温度在40～50℃，并保证在涂刷完该聚氨酯胶衣涂层后2小时之内完成叶片第一层蒙皮的铺设，然后在聚氨酯胶衣涂层固化后停止加热，这样能保证该聚氨酯胶衣涂层与叶片蒙皮的附着力，确保该叶片的质量合格。
(4)对上述制备的叶片毛坯件进行脱模，并对该叶片毛坯件的前后缘位置进行多余毛边的切除，此时与该第三区域相对应的叶片表面就已经形成了聚氨酯材料的保持涂层，不用再进行后续的打磨、喷涂涂料的处理。
(5)撕除上述步骤(2)中铺覆的与第一区域相对应的脱模布，按现有工艺要求对该叶片前后缘位置进行外补强操作，以及叶片切割打孔和手糊封孔操作(若是螺栓预埋设计则不用该步骤)，再进行叶片前后缘修型，最后对该叶片前后缘位置进行喷涂或滚涂表面涂层处理。
其中，对该叶片前后缘位置进行喷涂或滚涂表面涂层的处理步骤包括：首先，在该相应的叶片区域进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待该涂料表干后，对该相应的叶片区域进行表面针孔处理；然后再次进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待涂料表干；最后在该相应的叶片区域喷涂或滚涂一遍聚氨酯面漆，即完成该叶片前后缘位置的表面涂层处理。
(6)撕除上述步骤(2)中铺覆的与第二区域相对应的脱模布，然后对该相应的叶片区域进行粘接防雨罩处理，即完成整体的风电叶片表面涂层涂覆处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)准备叶片模具，并在所述叶片模具表面喷涂脱模剂；
将所述叶片模具表面区分成与后期制成叶片的前后缘位置相对应的第一区域、与后期制成叶片的叶根防雨罩粘接位置相对应的第二区域，以及与后期制成叶片的主体相对应的第三区域；
(2)在所述第一区域和第二区域的叶片模具表面铺覆脱模布；
(3)在所述第三区域的叶片模具表面均匀涂刷聚氨酯胶衣，并在涂刷完所述聚氨酯胶衣层后快速铺设叶片的第一层蒙皮，之后按叶片成型工艺正常铺设，完成叶片的毛坯件；
(4)对所述叶片的毛坯件进行脱模，则与所述第三区域相对应的叶片表面形成聚氨酯材料的保持涂层；
(5)撕除所述步骤(2)中铺覆的与所述第一区域相对应的脱模布，然后对相应的叶片区域进行前后缘外补强、修型、喷涂或滚涂表面涂层处理；
(6)撕除所述步骤(2)中铺覆的与所述第二区域相对应的脱模布，然后对相应的叶片区域进行粘接防雨罩处理。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述第三区域的表面积占所述叶片模具表面整体表面积的80％以上。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述步骤(3)中在聚氨酯胶衣的涂刷和固化过程中需保持所述叶片模具表面的温度在40～50℃，并在所述聚氨酯胶衣涂层固化后停止加热。
4.根据权利要求3所述的一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述步骤(3)中铺设叶片第一层蒙皮的时间应在涂刷完所述聚氨酯胶衣涂层后2小时之内完成。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述步骤(4)中还包括对所述叶片毛坯件进行脱模后切除所述叶片毛坯件前后缘位置的多余毛边步骤。
6.根据权利要求1所述的一种风电叶片表面涂层的涂覆方法，其特征在于，所述步骤(5)中对相应的叶片区域进行喷涂或滚涂表面涂层的处理步骤包括：首先在所述相应的叶片区域进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待涂料表干后，对所述相应的叶片区域进行表面针孔处理；然后再次进行喷涂或滚涂一遍聚氨酯底漆，待涂料表干；最后在所述相应的叶片区域喷涂或滚涂一遍聚氨酯面漆。
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