复合材料风电叶片先进制造技术研究现状

复合材料风电叶片行业将步入新的调整和转型阶段,发展数字化自动化制造将成为风电叶片产业大势所趋。介绍了智能温控模具、自动铺层技术、智能打磨系统、数字化生产集成技术等复合材料风电叶片先进制造技术研究现状及发展趋势,以期为后续构建和实现复合材料风电叶片自动化及进一步的智能化制造提供参考。     

风电叶片复合材料固化工艺优化研究

近年来,随着风电叶片越做越大,叶片的生产周期也随之变长。为了有效缩短叶片的生产周期,降低企业的生产成本,必须从环氧树脂固化工艺方面进行研究,在保证产品力学性能的前提下,尽可能的缩短生产周期。本文选用四组不同的工艺方法进行比较,研究结果表明,可以通过力学和热学手段来评估固化过程并通过合理的调控升温程序来缩短生产周期。     

风电叶片用环氧树脂固化体系的研究

分别以BH-1、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)和2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)作为促进剂,研究了三种不同促进剂对环氧树脂(EP)/酸酐固化体系力学性能和耐热性能的影响;并以此作为复合材料的基体树脂,以玻璃纤维作为增强材料,制备风电叶片用EP基玻璃纤维增强复合材料。结果表明:三种基体树脂及其玻璃纤维增强复合材料均具有优异的力学性能,能够用于风电叶片的制备;其中以BH-1为促进剂的EP/酸酐体系具有最好的韧性和综合力学性能,其最大拉伸强度超过80MPa,断裂伸长率为3.80%。     

水性漆在风电叶片制造过程中的应用研究

研究了水性漆的工艺特性,从施工工艺、附着力和VOC含量三个方面,对比分析水性漆/油性漆的差异。结果表明,水性漆施工工艺与油性漆相近,附着力与油性漆基本相同,VOC含量远低于油性漆。水性漆在风电叶片制造过程中的应用,可有效较低油性漆对从业人员的身体危害,减少83%的VOC排放量,安全环保。     

风电叶片用环氧树脂固化体系动力学研究

以三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为促进剂,采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了四种不同环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学和固化工艺,并采用Ozawa法、Kissinger法和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数。结果表明:四种固化体系的活化能分别为25.75、20.93、29.29、33.59 kJ/mol,反应级数均小于0.9(近似于1级反应);固化工艺为"80℃/2 h→100℃/2 h→120℃/2 h";DMP-30/EP/酸酐固化体系的黏度特性和反应特性完全满足风电叶片用复合材料对树脂基体的要求。     

风电叶片用真空灌注树脂体系的研究

本文研制了一种风电叶片用真空灌注环氧树脂体系。分别使用旋转粘度计、万能材料力学试验机、差示扫描量热仪对环氧树脂体系及其固化物的工艺性能、力学性能、热性能等进行了表征。通过叶片灌注模拟及层合板性能检测对该环氧树脂体系与玻璃纤维的匹配性进行了表征。结果表明,该环氧树脂体系具有粘度低、工艺操作性好、力学性能及热性能优异、纤维匹配性好等优点,可用于风力发电叶片的制备。     

水性脱模剂在风电叶片制造过程中的应用研究

研究了水性脱模剂的理化性能与脱模机理,从VOC含量、闪点、挥发性三个方面,对比分析水性脱模剂/油性脱模剂的理化差异,并用金相显微镜观测成膜状态。结果表明,水性脱模剂具有低VOC含量、安全不易燃不易爆的特点,依靠高分子材料在表面形成隔离膜以达到脱模效果。水性脱模剂在风电叶片制造过程中的应用,降低了脱模剂对从业人员的身体危害,减少98%的VOC排放量,更安全环保。     

风电叶片降噪研究

本文概述了国内外叶片降噪的相关专利和标准,分析了风电叶片的结构振动与空气动力噪声源特点及其控制技术,并论述了几种降噪措施和方法,为开发设计低噪声叶片提供参考。     

风电叶片VIMP用环氧树脂体系流变性能研究

对两种风机叶片真空导入模塑(VIMP)工艺用环氧树脂体系的流变性能进行了研究,在黏度实验的基础上,依据双阿累尼乌斯方程建立了与实验数据较为吻合的流变模型.结果表明,两种树脂体系的黏度变化略有差异,在25～ 55℃的范围内,其黏度都低于500 mPa·s,且低黏度保持时间大于30 min,符合风机叶片VIMP工艺对树脂低...     

大尺寸海上风电叶片根部灌注工艺研究

真空导入模塑工艺(VIMP)是生产大厚度、大尺寸海上风电叶片的关键技术。针对6MW级海上风电叶片叶根基圆尺寸为4000mm、灌注困难的特点,制定导流辅材铺放工艺,设定工艺过程参数,从而提高产品浸润效果,控制树脂含胶量,取得良好效果。     

风电叶片用碳纤维复合材料大梁制备工艺及性能

通过对比三种不同工艺制成的碳纤维复合材料大梁的各项力学性能,探究风电叶片碳纤维复合材料大梁的最佳制备工艺。结果表明:拉挤工艺制作的碳纤维复合材料大梁,在拉伸、弯曲、层间剪切、压缩性能方面呈现最优的效果,并且保持了较高的纤维体积含量。     

工业软件用于制造风电叶片等大型零部件

正真空灌注工艺被广泛用于制造大型零部件,如风电叶片或机翼箱。但是,确定排气位置和注射策略对大型复杂零部件而言是一个真正的挑战,这些零部件用不同的复合材料和嵌件制成,因此树脂沿厚度方向不会流动均匀。直到最近,还没有一种模拟软件能准确地处理这种需要体积模拟的大型或复杂零部件。一些公司不得不采用多种昂贵和耗时的试验来获得一种有效率的制造过程。(1)针对大型零部件PAM-RTM2010是ESI公司专业工业软件复合材料模拟套件中的一部分,用于复合材料零部件的设计、性能和制造模拟。PAM-RTM2010版包括一个高性能求解程序,可以进行分     

螺旋叶片换热器管束制造工艺

随着现代工业的发展,新型换热器层出不穷,由于结构不同,性能也会有较大差异。螺旋叶片换热器是新型换热器,关于其结构和热阻性能的研究很少,本文将通过和弓形折流板换热器、螺旋折流板换热器进行对比,详细介绍螺旋叶片换热器的结构和制造工艺。     

风电叶片用聚氨酯模内胶衣的工艺适用性研究

模内涂装是提高风电叶片涂装效率的一种有效方式。相比模外涂层体系,风电叶片用模内涂层体系在工艺性能方面有一些特殊性要求。研究了三种聚氨酯模内胶衣在风电叶片中的工艺适用性,通过可操作性、占模时间、与玻璃钢之间的附着力、在实际叶片模具上的脱模性能以及脱模后对其覆盖的玻璃钢中灌注缺陷的可观察性等性能研究发现,其中两种聚氨酯模内胶衣适用于风电叶片的生产工艺过程。     

风电叶片涂层性能影响和固化工艺的实验研究

通过测试附着力、耐候性、耐磨性和接触角评估了International和Planar 2种双组分聚氨酯涂料,并分别测试了快速和慢速固化工艺条件对2种涂料涂膜性能的影响。结果表明:在相同工艺条件下,International涂料耐候性优异,而Planar涂料耐磨性能优异同时具有一定的疏水性能。固化工艺对2种涂料性能影响趋势相同,快速固化会因部分溶剂残留而影响附着力和耐候性。     

风力机叶片的全自动化制造工艺

GAMESA创新技术公司与M.Torres集团公司荣获2011年JEC风能类别创新奖。他们合作开发了用于制造风力机叶片的全自动化设备。     

风电叶片胶粘剂断裂韧性的研究

本文选取风电叶片行业所用胶粘剂进行研究,断裂韧性（GIC）表明胶粘剂抗裂纹延展的能力,即胶粘剂韧性。以不同韧性的环氧胶粘剂为测试对象,测试了断裂伸长率、本体冲击、剪切疲劳m值、断裂韧性。实验结果表明：断裂伸长率、冲击强度、疲劳m值与断裂韧性在大多测试结果下呈正相关,但在个别测试结果下冲击强度与断裂韧性呈反相关;对于不同韧性的胶粘剂,判断其韧性好坏不能仅仅依据裂纹扩展方式,还要依据载荷值、胶层破坏模式进行具体分析。     

石墨烯对海上风电叶片面漆及涂层体系性能的影响

考察了石墨烯用量对聚氨酯体系的海上风电叶片面漆及其与环氧改性聚氨酯底漆一起构成的涂层体系性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,面漆涂层的耐磨性先提高后降低,光泽则降低,柔韧性、耐冲击性和干燥时间受到的影响不大。对于底、面漆都含有相同的量的石墨烯的涂层体系,随石墨烯用量的增大,结合强度呈现先增加后减小的趋势,钢板的耐盐雾性能得到增强,但耐湿热性、耐人工老化、耐介质等性能受到的影响不大。石墨烯的添加量为0.50%时较为合理。     

大型复合材料风电叶片模具整体设计与制造技术

本文总结了中材科技风电叶片股份有限公司在大型复合材料风电叶片模具方面的经验,详细阐述了复合材料风电叶片模具的设计和制造技术,讨论了风电叶片模具设计和制造过程中应注意的一些问题。     

多轴向经编复合材料在风电叶片制造中的应用

文章通过综述分析多轴向经编织物的结构与性能,论述了将多轴向经编技术用于风力发电叶片的可行性和优势,并阐述了多轴向经编织物复合材料的良好发展前景.