CN113400670A - 一种风电叶片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片的制造方法，其技术方案要点是：S1、将纤维增强材料铺在模具上；S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；S4、在导流网上方设置导流管；S5、用真空薄膜包覆及密封；S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；S8、脱模检查；S9、后处理；本风电叶片的制造方法能够避免注塑产生的微裂纹，极大的提高了风电叶片的使用寿命，且工序较为合理；本风电叶片的制造方法流程简短、合理、生产布置成本较低。

Description

一种风电叶片的制造方法
技术领域
本发明涉及风叶加工领域，特别涉及一种风电叶片的制造方法。
背景技术
风力发电机叶片是一个复合材料制成的薄壳结构。结构上分三个部分。(1)根部：材料一般为金属结构；(2)外壳：一般为玻璃钢；(3)龙骨(加强筋或加强框)：一般为玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料。目前的风机生产工艺比较多，但普遍生产效率低。
现有公开号为CN101186116A的中国专利，其公开了一种风力发电机叶片的生产工艺。该风机叶片的生产工艺，包括制造叶片的根部步骤、模具的准备步骤、真空浸渍步骤、固化步骤、加固步骤、脱模步骤、分离叶片和所述模具步骤。
上述的这种鱼尾板加工工艺存在着一些缺点，如：风叶叶片由于注塑时存在气体的原因，容易发生针孔等微小缺陷、强度低，需要对工艺进行改进。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种风电叶片的制造方法，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种风电叶片的制造方法，包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
较佳的，所述S7中的树脂为环氧树脂、聚碳酸酯、ABS树脂中的一种。
较佳的，所述S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
较佳的，所述S1中的纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种。
较佳的，所述S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
较佳的，所述S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,所述特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
较佳的，所述S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
较佳的，所述S9后处理包括以下步骤：先利用30-50MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。。
较佳的，所述防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂80％-85％、过氧化苯甲酰5％-8％、缓蚀剂5％-8％、其余为分散剂。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
本风电叶片的制造方法使用了纤维增强材料作为外部加强物，使用了脱模布方便进行脱模，使用了导流管保证注塑的均布性，并在注塑时采用了真空泵和真空薄膜，能够避免注塑产生的微裂纹，极大的提高了风电叶片的使用寿命，且工序较为合理；此外，本风电叶片的制造方法流程简短、合理、生产布置成本较低。
附图说明
图1是本发明的工艺原理图；
图2是本发明的叶片结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参考图1和图2，一种风电叶片的制造方法，包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
其中，S7中的树脂为环氧树脂。
其中，S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
其中，S1中的纤维增强材料为玻璃纤维。
其中，S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
其中，S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
其中，S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
其中，S9后处理包括以下步骤：先利用30MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。。
其中，防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂80％、过氧化苯甲酰5％、缓蚀剂5％、其余为分散剂。
其中，本风电叶片的制造方法使用了纤维增强材料作为外部加强物，使用了脱模布方便进行脱模，使用了导流管保证注塑的均布性，并在注塑时采用了真空泵和真空薄膜，能够避免注塑产生的微裂纹，极大的提高了风电叶片的使用寿命，且工序较为合理；此外，本风电叶片的制造方法流程简短、合理、生产布置成本较低。
实施例2
参考图1和图2，一种风电叶片的制造方法，包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
其中，S7中的树脂为聚碳酸酯。
其中，S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
其中，S1中的纤维增强材料为碳纤维。
其中，S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
其中，S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
其中，S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
其中，S9后处理包括以下步骤：先利用50MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。。
其中，防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂85％、过氧化苯甲酰5％、缓蚀剂6％、其余为分散剂。
实施例3
参考图1和图2，一种风电叶片的制造方法，包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
其中，S7中的树脂为ABS树脂。
其中，S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
其中，S1中的纤维增强材料为芳纶纤维。
其中，S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
其中，S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
其中，S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
其中，S9后处理包括以下步骤：先利用50MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。。
其中，防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂85％、过氧化苯甲酰5％、缓蚀剂5％、其余为分散剂。
实施例4
参考图1和图2，一种风电叶片的制造方法，包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
其中，S7中的树脂为环氧树脂。
其中，S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
其中，S1中的纤维增强材料为玻璃纤维。
其中，S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
其中，S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
其中，S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
其中，S9后处理包括以下步骤：先利用40MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。。
其中，防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂83％、过氧化苯甲酰7％、缓蚀剂7％、其余为分散剂。
为了验证本风电叶片的制造方法加工的叶片的性能，进行了以下实验，选取了对照组的叶片和实施例1、实施例2、实施例3和实施例4生产的叶片进行实验，并以对照组的数值作为参照对比。
实验内容和结果如下表：
强度 抗锈能力 耐磨性能 变形度
对照组 1 1 1 1
实施例1 2 2 3 6％
实施例2 3 2.3 2.5 4％
实施例3 5 2.7 2.4 8％
实施例4 1.7 1.8 2.1 2％
通过各项实验可以发现，实施例1、实施例2、实施例3和实施例4工艺生产的叶片比传统工艺的叶片各项结果都较好，且实施例3为最佳实施例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种风电叶片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将纤维增强材料铺在模具上；
S2、在纤维增强材料上铺设一层剥离层，其中剥离层为脱模布；
S3、在剥离层上铺放高渗透介质，其中高渗透介质为导流网；
S4、在导流网上方设置导流管；
S5、用真空薄膜包覆及密封；
S6、利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态；
S7、将树脂通过进胶管送入至导流管，将树脂通过导流管均布至模具中；
S8、脱模检查；
S9、后处理。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S7中的树脂为环氧树脂、聚碳酸酯、ABS树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S9喷涂的涂料为聚氨酯涂料。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S1中的纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S6中利用真空泵将真空薄膜内抽气至负压状态时，控制真空度小于0.06MPa。
6.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S2中的脱模布为特氟龙玻璃纤维布,所述特氟龙玻璃纤维布采用玻璃纤维及凯芙拉为基材编织成网状基布,之后涂覆铁氟龙树脂，干燥后制造得特氟龙玻璃纤维布。
7.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S8中脱模检查时，利用超声波探伤机检查叶片表面是否有裂纹、缺损；并进行疲劳检验、强度检验、质量分布测量、自然频率和阻尼测定。
8.根据权利要求1所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述S9后处理包括以下步骤：先利用30-50MPA的清洗溶液进行清洗，清洗溶液为质量分数为1％的盐水，之后将其表面干燥后在其表面涂镀一层防污涂层。
9.根据权利要求8所述的一种风电叶片的制造方法，其特征在于：所述防污涂层包括以下质量组分成分：醇酸树脂80％-85％、过氧化苯甲酰5％-8％、缓蚀剂5％-8％、其余为分散剂。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210917

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