风轮叶片主要由玻璃纤维、树脂和芯材构成。LM公司从世界各地的供应商购习这些材料。每批购进的材料,譬如树脂,都要在LM公司的实验室里受到检验。如果不符合规范则退货。所有主要材料的供应商都经过预先认可,并由LM公司不断审核。
“未来叶片”技术
“未来叶片”技术是一项为期4年的研发项目的成果。该项目的目的是优化叶片的设计、材料和成型工艺,以生产多兆瓦的风轮叶片。“未来叶片”技术的主要特点有:
(1)减轻重量
叶片越大,越要关注减轻重量,以减少涡轮机运转时的应力。通过运用“未来叶片”技术,该公司能够设计和制造低重量的叶片。在制造LM61.5P叶片时,通过叶片夹芯结构之芯材和纤维技术的研发,此叶片得以轻重量50%。
(2)改变模具
“未来叶片”技术中包含的重大改变是使用复合材料制作的新式模具。用复合材料代替钢材,使模具更轻,刚度更高,另外,用同种材料制造的叶片和其模具在灌注树脂时对温升的反应相同。
(3)引用自动化技术
LM公司每年制造7000多枚叶片,拥有丰富的经验。对这样的生产规模来说,实施自动化也颇具成本效益。该公司一组专业人员持续对最重要的工艺过程进行自动化改造,其结果对降低生产成本、优化材料使用、稳定产品品质、改善工作环境等都产生了积极作用。
叶片制造的所有工序都可实施自动化,但该公司在生产中逐步实施。最先实施自动化的工序有树脂灌注、纤维铺放、施胶、根部打磨、模具翻转等。
在模具中铺覆玻璃纤维是一项重要的工作,在“未来叶片”技术中使用机械手铺纤是一重要措施。该公司采用机械手控制的铺纤车,使铺纤速度加快了25%,并且减少了废料和铺料错误。预先将叶片形状编制程序入铺纤车的控制系统,必要时也可由操作工用一操纵杆操纵铺纤车。铺纤车的控制程序可以自动转换不同形式玻璃纤维材料的铺放作业,它们均在张力下铺放,因而不会在辊平时被拉出来。该系统还能报告此工序中可能发生的差错。
在胶接叶片两壳体时也使用机械手施胶和粘合。机械手有极为精确的程序控制,可使各胶接缝获得同样的强度,而且使用更少胶料从而减轻重量。