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真空灌注成型工艺制备风力发电转子叶片的关键有:①优选浸渗用的基体树脂。特别要保证树脂的最佳粘度及其流动性;②模具设计必须合理。特别对模具上树脂注入孔的位置、流通分布更要注意,确保基体树脂能均衡地充满任何一处;③工艺参数要最佳化。真空灌注成型工艺的工艺参数要事先进行实验研究,保证达到最佳化;④增强材料在铺放过程中保持平直,以获得良好的力学性能,同时注意尽可能减少复合材料中的孔隙率。
树脂粘度对真空灌注成型的板材强度影响很大。降低粘度后树脂浸润好。低树脂含量可使板材的强度大幅度提高。同时,在真空灌注成型工艺中树脂粘度是影响进浸胶速率的重要因素之一。粘度降低,树脂流动性好,浸胶速率大大提高,增强材料对树脂的浸润性好坏直接影响产品性能的优劣。一般来说,对于真空灌注成型工艺,连续毡优于短切毡,编织布好于方格布,连续毡和编织布有利于树脂在整个密闭体系中的流动。若生产碳纤维制品,选材时应考虑用与碳纤维浸润性好的树脂。
凝胶时间的控制也是真空灌注成型成功的一个重要因素。凝胶时间太短树脂较难填满整个模腔,凝胶时间过长将产生流胶现象,同时会影响产品的脱模时间。模腔充满后10~20min凝胶比较合适,确保树脂充模后能充分地浸润纤维铺层,消除气泡,以提高产品质量。
4 总结与展望
风力发电的发展依赖于生产制造大量的风力发电机,风力发电机离不开叶片,而制造叶片则需要复合材料产业的支撑。对我国的复合材料产业来说,风力发电是一个难得的机遇。选择最佳的材料体系和制造工艺,制造出质量上乘的复合材料叶片,满足快速发展的风力发电的需求,这是我们追求的目标。
目前来看,改进的真空灌注成型工艺以及碳/玻混杂复合材料叶片的研究及新概念、新工艺将成为引领风电叶片研究和制造的新热点。
参考文献
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