FRP在大型风力发电机叶片中的应用

　　传统FRP风力发电机叶片多采用了、手糊工艺制造。手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量完全依赖于工人的操作熟练程度及环境条件，生产效率低且产品质量波动较大，产品的动静平衡保证性差，废品率高。叶片在使用过程中由于手糊工艺过程中的含胶量不均匀、纤维与树脂的浸润性不良或固化不完全而是出现裂纹、断裂和变形等问题。此外，手糊工艺过程伴有大量有害物质和溶剂的释放，存在环境污染问题。
　　目前已开发出多种较先进的工艺，如预浸料工艺、机械浸渍工艺、树脂传递模塑（RTM）工艺及真空辅助灌注工艺。
　　RTM工艺是首先在模具型腔中铺放好按性能和结构要求设计的增强材料预成型体，采用注射设备将专用低粘度树脂体系注入闭合式型腔，由排气系统保证树脂流动顺畅，排出型腔内的全部气体和彻底浸润纤维，由模具的加热系统使树脂等加热固化而成型为FRP构件。RTM工艺适宜于中小尺寸风机叶片的中等批量生产（5000~30000片/年）。RTM工艺属于半机械化的FRP成型工艺，特别适宜于一次整体成型的风力发电机叶片，无需二次粘接。与手糊工艺相比，这种工艺具有节约各种工装设备、生产效率高、生产成本低等优点。同时由于采用低粘度树脂浸润纤维以及加温固化工艺，复合材料质量高，且RTM工艺生产较小依赖工人的技术水平，工艺质量仅仅依赖于预先确定好的工艺参数，产品质量易于保证，废品率低。RTM工艺的技术含量高，无论是模具设计和制造、增强材料的设计和铺放、树脂类型的选择与改性、工艺参数（如注塑压力、温度、树脂粘度等）的确定与实施，都需要在产品生产之前通过计算机模拟分析和实验验证来确定。模拟仿真作为RTM工艺的关键技术发展迅速。等温和非等温条件下一维、二维、三维的模拟仿真模型已经问世。采用RTM工艺自主开发的软件系统，成功地实现了RTM工艺中树脂流动充模过程的模拟仿真。
　　真空辅助灌注成型工艺是近几年发展起来的一种改进的RTM工艺。真空辅助灌注技术是应用薄膜包覆敞口模具，应用真空泵抽真空，借助于铺放在结构层表面的高渗透率的介质引导将树脂注入到结构层中。它多用于成型形状复杂的大型厚壁制品，在国外已用于成型大型的GFRP叶片。