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真空树脂导入工艺在风电机罩制造中的应用

2009-01-17 来源:东华大学 罗永康 李炜 浏览数:8012

   (1)准备工序时间较长而且较为复杂。需要正确的铺层、铺设导流介质、导流管、有效的真空密封等。因此对于小尺寸产品,其工艺时间反而超过手糊工艺。
   (2)生产成本较高,并产生较多的废料。如真空袋膜、导流介质、脱模布及导流管等辅助材料都是一次性使用,而且目前相当多的要依赖进口,故生产成本比手糊工艺高。但产品越大,这个差别越小。随着辅助材料的国产化,这一成本差别也越来越小。当前研究可多次使用的辅助材料是本工艺的一个发展方向。
   (3)工艺制造有一定的风险。尤其是大型复杂结构产品,一旦在树脂灌注中失败,产品易报废。
  因此要有较好的前期研究,严格的工艺控制和有效的补救措施,以保证工艺的成功。
2 真空树脂导入工艺对原材料的要求
    作为以真空导入工艺生产的机舱罩中使用的树脂要求:
   (I)低粘度。一般在100-400mPa.s左右。最好不高于200mPa.s; (2)适当的放热峰温度,一般不高于80;(3)在使用温度达到60前,玻璃钢层材仍有合适的强度;(4)长期在潮湿环境下(相对湿度95%),仍与所选玻璃布有很好的结合强度:(5)可在常温下固化;(6)有足够长的凝胶时间,保证工艺的完成,而且最后能完全固化;(7)耐气候性好;(8)耐油脂性好;(9)阻燃性好;(10)价格低;(11)固化收缩率低等。
    对于树脂体系的各种组分,如树脂、固化剂、促进剂、阻聚剂、色浆和填料等都要开展相应的树脂流动性、粘度和固化反应动力学的研究,以保证工艺的可靠性(图3)。其研究手段包括DSC、DTA、动态粘度计等。
    一般来说,各种形式的增强材料,如短切毡、长丝毡、无捻粗纱织物(方格布)、加捻织物、缝编织物以及夹芯材料(泡沫、轻木和蜂窝)等都可以应用,应用的织物面密度最大可至87kg/M2。但是要注意到,不同织物对真空导入工艺的影响是很大的,要尽量采用渗透率高、对树脂浸润性好的织物。
在采用芯材时,则需采用GPS芯材。
3真空树脂导入工艺研究。
3.1树脂的流动性研究
    在真空树脂导入工艺中,主要是采用达西定律(Darcy’s Law )(公式(l))来描述树脂流过预制件的过程。

 


其中,u:树脂流动速度
          K:预制件渗透率
          u:树脂粘度
         P/x:压力梯度

【延伸阅读】

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阅读上文 >> 大型风力发电机复合材料叶片技术及进展
阅读下文 >> 风力发电机组的基本控制策略

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