CN108749026A - 外包边真空灌注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外包边真空灌注方法,其包括以下步骤:S1:在外包边区域铺设纤维布层;S2:在纤维布层上铺设导流层,所述导流层的铺设方式为:所述导流层的宽度方向上的第一侧超出纤维布层的宽度方向上的第一侧,所述导流层的宽度方向的第二侧相对于纤维布层的宽度方向上的第二侧向内缩进,所述导流层的长度方向上的两侧均相对于所述纤维布层的长度方向上的两侧向内缩进;其中,所述导流层的宽度方向上的第一侧靠近用于输入树脂的进料口,所述导流层的宽度方向上的第二侧靠近用于抽气的抽气口。在纤维布层的两边预留了一定宽度,减慢边缘的浸润速度,使得最终纤维布层被均匀浸润。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片制造领域,特别涉及一种外包边真空灌注方法。
背景技术
风电叶片制作通行为两个半壳体粘接成型,粘接缝处需做包边补强,因粘接处及预制壳体表面气密性差,另根端有参差不齐的毛边。现行风电叶片外包边多为手糊或袋压工艺,但手糊工艺所需消耗树脂增加70%用量,手糊树脂原材料成本增加16%。由于手糊操作人工因素很大,常造成很多质量隐患。
袋压工艺可参见CN201611140580.X公开的风电叶片的外包边真空灌注方法。然而,在真空灌注过程中,树脂在浸润纤维布层的过程中,容易产生边缘效应,导致纤维布层不能被完全浸润或浸润不均匀,最终影响产品的机械性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术树脂浸润纤维布层中,容易产生边缘效应的缺陷,提供一种外包边真空灌注方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种外包边真空灌注方法,其包括以下步骤:
S1:在外包边区域铺设纤维布层;
S2:在纤维布层上铺设导流层,所述导流层的铺设方式为:所述导流层的宽度方向上的第一侧超出纤维布层的宽度方向上的第一侧,所述导流层的宽度方向的第二侧相对于纤维布层的宽度方向上的第二侧向内缩进,所述导流层的长度方向上的两侧均相对于所述纤维布层的长度方向上的两侧向内缩进;
其中,所述导流层的宽度方向上的第一侧靠近用于输入树脂的进料口,所述导流层的宽度方向上的第二侧靠近用于抽气的抽气口。
优选地,所述导流层为连续毡。
在本方中,采用连续毡而不是导流网作为导流层,不会在布层上留下印迹。
优选地,在步骤S1中,将需铺设的n张纤维布层分成多组,每组纤维布层包含n张纤维布层中的m张布层,将每组纤维布层缝合在一起之后相互叠放。
在本方案中,将纤维布层先缝合再叠放粘合,可以节省一层一层放置粘合的时间,也节省需使用的喷胶。
优选地,所述纤维布层的长度方向上的一侧形成错位,所述导流层靠近所述抽气口和该一侧的位置形成一斜切角。
在本方案中,由于纤维布层的错位部分的厚度较薄,因此导流层在该部位形成斜切角可以避免树脂在此处流速过快。
优选地,所述导流层的长度方向上的与形成斜切角的一侧的相反侧铺设有附加导流层。
在本方案中,所述导流层的长度方向上的与形成斜切角的一侧的相反侧的下方的纤维布层的厚度较厚,因此,增加了导流层以提高在此处的纤维布层的浸润速度。
优选地,在外包边区域仅覆盖一层真空袋膜,所述真空袋膜的厚度为75微米。
在本方案中,该真空袋膜的厚度较厚,因此,仅需要覆盖一层真空袋膜即可,这样节省了密封的胶带,而且一层厚袋膜的成本比两层薄袋膜的成本低一半,还可以降低50%的保压时间。
优选地,在执行步骤S1之前,执行以下步骤:
使用片尺检测检测外包边区域是否随形。
优选地,在执行步骤S1之前,执行以下步骤:
利用无损探伤仪检测合模缝是否密封。
优选地,若无损探伤仪显示结果为合模缝密封,则利用真空袋模检测合模缝是否有漏气点;
若无损探伤仪显示结构为合模缝未密封,则标记处缺陷点,并对缺陷点进行修补。
优选地,所述连续毡为无序玻璃纤维丝层。
本发明的积极进步效果在于:导流层的树脂流入的一侧不直接接触纤维布层,而是与纤维布层之间预留一端距离,这样使得在长度方向上树脂流入的流速一致。由于边缘效应,树脂在被注入时,在纤维布层的边缘的浸润速度会快于在其中间的浸润速度,因此,在纤维布层的两边预留了一定宽度,减慢边缘的浸润速度,使得最终纤维布层被均匀浸润。
附图说明
图1为根据本发明的优选实施例的外包边真空灌注方法的流程图。
图2为根据本发明的优选实施例的外包边真空灌注体系的示意图。
附图标记说明:
纤维布层11
导流层12
螺旋管13
进料口14
抽气口15
真空袋膜16
附加导流层17
斜切角18
具体实施方式
下面结合附图,通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。
如图1所示,外包边真空灌注方法包括以下步骤:
步骤100:检测合模缝区域随形情况。
合模缝是风电叶片的迎风面和背风面之间的缝隙。
在制作风电叶片的外包边之前,需要去除风电叶片的迎风面和背风面的法兰,然后对风电叶片的壳体表面修型,确保壳体表面不会出现毛边。在修型时,利用片尺检测合模缝区域(即下文的外包边区域),以确保壳体表面平整。
步骤200:检测合模缝密封情况。
在风电叶片的壳体表面修型完成之后,使用高压气枪对准合模缝吹灰,将外包边区域清理干净。使用无损探伤仪,从叶片根端端面,沿着合模缝检测合模缝是否密封。
若无损探伤仪显示结果为合模缝密封,则利用真空袋模检测合模缝是否有漏气点。具体地,在外包边区域铺设真空袋膜16,用密封胶条将真空袋膜16的边缘密封,然后利用真空泵对真空袋膜16的内部抽气,当真空压力小于0.1kPa时,关闭真空泵,进行保压操作,并检测真空袋膜16内部的气压。如果在10min内,气压上升值小于1.5kPa,则气密性合格,检测为无漏气点,反之,则认为气密性不合格,需用无损探伤仪重新检测合模缝是否密封。
若无损探伤仪显示结构为合模缝未密封,则标记处缺陷点,并对缺陷点进行修补。在修补后,需重新使用无损探伤仪检测密封性。
步骤300:在外包边区域铺设纤维布层11。
在风电叶片壳体上画出外包边区域,并沿着标记线撕除外包边区域内的脱模布。外包边总宽度通过合模缝上下均分。然后,在外包边区域铺设纤维布层11。纤维布层11铺设前先依次错层1cm,在图2中,图纸右侧为错层的一侧。纤维布层11的铺设方式为分组铺设,将需铺设的n张纤维布层11分成多组,每组纤维布层11包含n张纤维布层11中的m张布层,将每组纤维布层11通过编织线缝合在一起之后相互叠放并利用喷胶相互粘合,最下方的一组纤维布层11利用喷胶粘合于风电叶片的壳体。n的取值根据实际外包边的厚度。n>m,并且m一般为n除以纤维布层11的组数,m的取值一般小于4,以方便缝合和搬运。将纤维布层11先缝合再叠放粘合,可以节省一层一层放置粘合的时间,也节省需使用的喷胶。
纤维布层11铺设完成后,在其上铺设一层脱模布,以防止灌注后,壳体上出现光滑面。再铺一层带孔隔离膜,带孔隔离膜完全覆盖纤维布层11,方便固化后去除辅助材料。
步骤400:在纤维布层11上铺设导流层12,导流层12的铺设方式为:导流层12的宽度方向上的第一侧超出纤维布层11的宽度方向上的第一侧W5,导流层12的宽度方向的第二侧相对于纤维布层11的宽度方向上的第二侧向内缩进W1,导流层12的长度方向上的两侧分别相对于纤维布层11的长度方向上的两侧向内缩进W2和W4,其中W4>W2,如图2所示。
导流层12的树脂流入的一侧不直接接触纤维布层11,而是与纤维布层11之间预留一端距离,这样使得在长度方向上树脂流入的流速一致。由于边缘效应,树脂在被注入时,在纤维布层11的边缘的浸润速度会快于在其中间的浸润速度,因此,在纤维布层11的两边预留了一定宽度,减慢边缘的浸润速度,使得最终纤维布层11被均匀浸润。
而且,在纤维布层11较薄的一侧缩进的宽度W4比纤维布层11较厚的一侧缩进的宽度W2小,从而平衡了纤维布层11的长度方向上的两侧的树脂浸润速度。
纤维布层11的长度方向上的一侧即图2中的右侧形成错位,导流层12靠近抽气口15和该一侧的位置形成一斜切角18。
由于纤维布层11的错位部分的厚度较薄,因此导流层12在该部位形成斜切角18可以避免树脂在此处流速过快。
导流层12的长度方向上的与形成斜切角18的一侧的相反侧铺设有附加导流层17。
导流层12的长度方向上的与形成斜切角18的一侧的相反侧的下方的纤维布层11的厚度较厚,因此,增加了附加导流层17以提高在此处的纤维布层11的浸润速度。
导流层12可选地为连续毡。采用连续毡而不是导流网作为导流层12,形成的外包边的表面较为平顺,不会形成凹坑。连续毡为无序玻璃纤维丝层。
在铺设导流层12后,铺设辅助材料,辅助材料包括螺旋管13和作为进料口14和抽气口15的尼龙管等。尼龙管连通到螺旋管13。
导流层12的宽度方向上的第一侧靠近用于输入树脂的进料口14,导流层12的宽度方向上的第二侧靠近用于抽气的抽气口15。
步骤500:铺真空袋膜16。
在外包边区域铺真空袋膜16,将纤维布层11完全罩住。在本实施例中,仅覆盖一层真空袋膜16,真空袋膜16的厚度为75微米。该真空袋膜16的厚度较现有技术中覆盖两层的真空袋膜16厚,因此,仅需要覆盖一层真空袋膜16即可,这样节省了密封的胶带,而且一层厚袋膜的成本比两层薄袋膜的成本低一半,还可以降低50%的保压时间。
步骤600:灌注树脂。
利用真空泵对真空袋膜16内部抽气,使得真空袋膜16内部形成负压。之后灌注树脂,尼龙管在灌注前先折叠,通过控制尼龙管弯折程度来控制进料速度,在整个灌注过程中,注意观察布层浸润情况,通过弯折尼龙管控制导流层12的前锋线与纤维布层11的浸润线间距在5-10cm内,防止树脂在导流体系上跑得太快,形成包络。
步骤700:固化。
纤维布层11完全浸润后,可放置电热毯对纤维布层11进行加热固化。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,除非文中另有说明。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式作出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种外包边真空灌注方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1:在外包边区域铺设纤维布层;
S2:在纤维布层上铺设导流层,所述导流层的铺设方式为:所述导流层的宽度方向上的第一侧超出纤维布层的宽度方向上的第一侧,所述导流层的宽度方向的第二侧相对于纤维布层的宽度方向上的第二侧向内缩进,所述导流层的长度方向上的两侧均相对于所述纤维布层的长度方向上的两侧向内缩进;
其中,所述导流层的宽度方向上的第一侧靠近用于输入树脂的进料口,所述导流层的宽度方向上的第二侧靠近用于抽气的抽气口。
2.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,所述导流层为连续毡。
3.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,在步骤S1中,将需铺设的n张纤维布层分成多组,每组纤维布层包含n张纤维布层中的m张布层,将每组纤维布层缝合在一起之后相互叠放。
4.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,所述纤维布层的长度方向上的一侧形成错位,所述导流层靠近所述抽气口和该一侧的位置形成一斜切角。
5.如权利要求4所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,所述导流层的长度方向上的与形成斜切角的一侧的相反侧铺设有附加导流层。
6.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,在外包边区域仅覆盖一层真空袋膜,所述真空袋膜的厚度为75微米。
7.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,在执行步骤S1之前,执行以下步骤:
使用片尺检测检测外包边区域是否随形。
8.如权利要求1所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,在执行步骤S1之前,执行以下步骤:
利用无损探伤仪检测合模缝是否密封。
9.如权利要求8所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,若无损探伤仪显示结果为合模缝密封,则利用真空袋模检测合模缝是否有漏气点;
若无损探伤仪显示结构为合模缝未密封,则标记处缺陷点,并对缺陷点进行修补。
10.如权利要求2所述的外包边真空灌注方法,其特征在于,所述连续毡为无序玻璃纤维丝层。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181106 |
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