真空导入工艺在风电叶片领域的应用与研究

介绍了真空导入工艺的概念和真空导入的基础理论,对叶片制作过程中真空导入的压缩行为进行了研究,得出了叶根区域一个拟合二次函数,结果表明叶片成型在树脂的真空导入过程中始终受到很大的负压。对真空树脂导入工艺和手糊工艺制作叶片进行了比较,数据指出真空导入工艺叶片质量更高。     

风电叶片的季节性灌注生产管理和工艺技术措施

真空辅助树脂灌注工艺是风电叶片成型的关键技术之一,由于具有低成本、制品性能好、环境友好等独特的优势,该工艺已广泛应用于各种类型风电叶片的生产。在实际生产中,季节性的温湿度变化对真空辅助树脂灌注工艺的基体树脂、增强材料、真空度、导流体系铺设等关键因素影响比较明显,进而会影响到风电叶片的灌注质量及生产周期。通过合理组织生产,增加外界辅助设施,不仅可以做到降低制造叶片的能耗成本,而且还可以适时高质量地快速产出叶片。     

风电叶片模具主管道内残余树脂检测方法的对比研究

风电叶片制作模具主管道为聚丙烯管(polypropylenerandom,以下简称PP-R),叶片制作主要采取真空辅助树脂传递模压成型工艺(Vacuum Assisted resin transfer moulding,简称VARTM),该工艺依靠模具主管道进行抽气并保持模具真空度,一旦管道发生堵塞,将会造成叶片灌注缺陷引起部件报废,PPR管道因用途特殊为非透明管道,而专为风电叶片开发透明管道因成本高不可行。分别采取DR和超声波检测方法检测管道内有无残留树脂,结果表明,超声波方法无环境辐射更容易普及和应用。     

真空灌注工艺的模拟研究

阐述了真空灌注工艺的原理,并对该工艺在风电叶片生产中的应用进行介绍,通过简化实验模型,并使用软件模拟真空灌注过程,分析出树脂粘度、压强、抽气口和进胶口的位置和数量等工艺参数对真空灌注工艺的影响,从而对风电叶片生产的工艺方案提供理论参考依据。     

潜伏性灌注树脂在风电叶片中的应用分析

研究了在风电叶片灌注树脂体系中,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)的性能特点,包括树脂凝胶时间与树脂用量的关系,树脂粘度随时间变化关系,树脂温度随粘度变化关系,树脂不同用量条件下温度随时间变化关系。结果表明,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)适用于大尺寸叶片灌注工艺。     

风电叶片成型中灌注树脂导流介质对比研究

风电叶片采用真空辅助树脂灌注工艺,为了提高生产效率,多个部件采用预制工艺,在预制件与壳体之间铺放导流介质,用于灌注树脂的导流。通过模拟风电叶片真空灌注工艺,对比分析了2种单位面积重量不同的双轴向缝编织物和3种单位面积重量不同的连续毡的灌注速度和吸胶量,研究发现,连续毡类导流介质的灌注速度和吸胶量远大于双轴向缝编织物,连续毡的导流速度和吸胶量除与单位面积重量有关外,还与其厚度即纤维间空隙多少有关。     

纳米二氧化硅增稠真空灌注环氧树脂的研究

真空灌注成型工艺和湿法真空袋压成型(手糊)工艺是纤维增强复合材料成型使用较多的工艺。在纤维增强复合材料成型工艺过程中,添加适量纳米二氧化硅对低分子液态环氧树脂进行增稠改性,实现真空灌注树脂向手糊树脂的转变,改善其力学性能。     

风电叶片生产中聚氨酯树脂的应用工艺研究

风电行业进入“平价上网”时代,风机价格竞争日趋激烈,风机单位千瓦时的价格不断创新低。叶片作为风机的核心大部件,其价格也持续下降,迫切要求叶片制造企业不断降低产品的制造成本。聚氨酯树脂替代环氧树脂作为叶片的主要制造材料,其成本优势十分明显,但由于聚氨酯树脂极易与水反应导致材料失效,聚氨酯树脂在用于风电叶片的生产时存在很多难点。为此对聚氨酯树脂在风电叶片上的应用工艺进行了分析和研究,并给出了可行的工艺控制措施。     

航空发动机复合材料叶片先进制造技术研究进展

大规模采用复合材料叶片是目前航空工业实现航空发动机更高涵道比和减重的最有效途径。以复合材料航空发动机叶片的制造技术研究进展为主题，介绍了现阶段树脂基、金属基和陶瓷基复合材料航空发动机叶片的主流加工工艺；重点讨论了关键制造技术的发展现状和应用情况，包括树脂基复材叶片的预浸料/模压成型工艺和三维编织结/增强树脂传递模塑成型工艺、金属基复材叶片的模压成型、加压浇铸工艺和超塑成形/扩散连接工艺以及陶瓷基复合材料叶片的熔体渗透工艺；探讨了航空发动机复合材料叶片的发展趋势，并提出未来复合材料叶片关键制造技术的研究方向。     

风电叶片用国产化VAP膜的工艺性能研究

随着风电叶片向大型化、轻量化方向发展,为确保风电叶片产品质量,在叶片生产过程中引入了高模量玻纤织物,以增强其性能。但因高模量玻纤织物灌注难,在工艺设计时加入了VAP膜进行辅助,此前一直应用进口VAP膜,在巨大的成本压力下,开发国产VAP膜十分迫切。对国产VAP膜与进口VAP膜进行性能对比研究,结果显示,两者透气性和透胶性差异较小,能满足风电叶片真空灌注过程的要求,应用国产VAP膜有利于降低风电叶片生产成本,符合风电叶片平价开发的需求。     

风电叶片真空灌注成型工艺质量问题分析

针对目前我国北方环境下风电叶片生产制造过程中普遍应用的真空灌注成型工艺容易出现的质量问题(灌注时包围、腔体存在大量气泡、白斑和干纤维),按照高温和常温的不同影响分别进行说明,并对不同环境温度下主梁帽成型和壳体成型发生的质量问题给出了原因分析和解决方法。结果表明,只要根据环境温度变化及时调整生产工艺,可以做到灌注质量风险可控,有效避免许多质量问题。高温环境生产作业有时固化时间更快,节约了模具占用时间,提高了生产效率。     

风电叶片用聚氨酯与环氧树脂结合界面的剪切性能研究

利用万能拉伸试验机对风电叶片用聚氨酯树脂在不同固化时间条件下与环氧树脂结合界面的剪切性能进行研究,为此设计了聚氨酯树脂与环氧树脂的双切口层间拉伸剪切强度的测试和层间剪切测试,参照现有聚氨酯树脂在叶片主梁上的应用工艺,通过分析固化时间为2、3、4 h时的剪切破坏形貌和抗剪强度,探讨不同固化度的聚氨酯树脂与环氧树脂结合界面的性能及制备工艺的可行性,为聚氨酯叶片的结构设计提供理论依据。     

MW级风电叶片一体灌注合模工艺研究

风电叶片主体材料在主模上铺敷后,将预成型剪切肋和预编织粘接角布层定位安放在壳体上,采取特定辅助体系进行一体灌注成型,去除辅助材料后即可进行一体胶接合模.结果表明:单片主模占用周期可压缩至20小时以内,树脂和结构胶用量减少,拈接角成型和剪切肋粘接质量提高.     

大型风电叶片设计制造技术发展趋势

21世纪以来,全球风电产业迅猛发展,叶片大型化趋势明显.为了满足大型叶片发展要求,新的翼型、材料、设计方法以及制造工艺不断出现.本文分析了现有技术的优缺点,结合叶片变长带来的新问题和要求,得到大型叶片在气动设计、结构设计以及制造工艺方面存在如下发展趋势:(1)在气动设计方面,开发高雷诺数下高性能翼型、研究高精度且高效的气动分析方法特别是用于求解大型叶片非定常空气动力学特性的方法,以及构建多学科协调设计方法将是气动设计的重点;(2)在结构设计方面,开发性能优越且环保的叶片材料、研究大型叶片的结构优化设计技术以及建立反问题设计方法将是结构设计的主流.此外,针对不同问题的新型叶片结构形式不断出现,模块化设计和智能化设计因其在减重、运输及提高运行可靠性方面的优点,具有巨大应用潜力;(3)在制造工艺方面,具有高成型质量、高生产效率、低生产成本和低环境污染的成型工艺是未来的发展方向.一体化和自动化制造工艺以其在成型质量和效率上的巨大优势,将会成为大型叶片的制造趋势.同时,用于热塑性复合材料的制造工艺技术具有巨大发展潜力,低黏度热塑性树脂的开发非常关键.     

编织工艺对风电叶片用纤维织物吸胶量的影响

通过实验室测试和工艺实验测试研究了影响纤维织物吸胶量的重要因素,目的是给风电叶片生产降本提供可靠依据。结果表明纤维织物内部或预制样件内部的空隙率是影响纤维织物吸胶量的主要因素,空隙率越低,叶片生产使用的树脂量越少。进一步研究纤维织物的编织工艺发现,可以通过控制编织工艺来调节纤维织物内部或预制样件内部的空隙率,从而达到降低树脂用量的目的。     

光固化环氧树脂在风电叶片修补中的应用研究

针对当前商用光固化环氧树脂的浇注体及玻璃纤维预浸料的力学性能进行测试,并对其用于风电叶片修补的工艺开展研究.研究表明,光固化环氧树脂的力学性能满足叶片环氧树脂的性能要求,同时,由于树脂利用紫外光照射固化,对环境温度没有要求,适于在低温环境下对叶片进行修补,可以解决目前风电行业风场低温修补的难题.     

浅谈真空灌注工艺成型条件及常见缺陷修复

真空灌注工艺是玻璃钢成型的主流工艺,相比玻璃钢手糊成型工艺有很多优点。分析了两者的区别,对真空灌注工艺的成型条件进行了阐述,提出真空灌注工艺材料和工艺原因都可能导致出现不同的缺陷,而缺陷修复的方式也不相同。     

浅析风电叶片材料对叶片制造质量的使用风险

根据对构成风电叶片的4大关键材料(纤维、树脂、粘接剂、芯材)的设计参数和材料性能分析结果,进行关键材料在风电叶片制造使用过程中的风险评估,提出了这些材料质量控制的关键点。     

真空辅助艇体成型工艺系统的可靠性分析

为了提高艇体成型质量的可靠性,以真空辅助树脂艇体成型工艺系统为研究对象。通过分析系统故障形式,得到工艺环节与系统之间的逻辑关系,再利用蒙特卡洛法对系统进行可靠性仿真分析,获得系统可靠性指标及可靠性曲线。该方法得到的结论为游艇生产过程的质量控制提供参考依据。     

风机叶片预制件真空灌注辅材替换的应用研究

通过对某型号风机叶片预制件灌注过程中真空辅材吸胶毡的使用现状进行分析,提出了材料替换方案,并针对不同规格的玻纤裁剪余料对替换方案进行验证,掌握了风机叶片预制件灌注过程中玻纤余料替换吸胶毡的工艺,对于风电企业降本增效、提升市场竞争力具有较高的应用价值。