预浸料型叶片材料——先进预浸料

在风能工业中长期供应预浸料的历史,使固瑞特能够引领发展新一代预浸料
 

固瑞特的先进预浸料

在风能工业中长期供应预浸料的历史,使固瑞特能够引领发展新一代预浸料,使风机叶片制造时间更短,工艺更简单,成本更低。这部分内容展现了固瑞特研制的一些目前已经应用于风机叶片制造的先进预浸料产品。
                               

SPRINT®

随着大型叶片的出现,为了满足高品质部件制造过程中日益增长的技术需要,新型预浸料技术应运而生。固瑞特专利及获奖产品,SPRINT®技术,非常理想的满足了如上需求,领先于超大型部件制造的复合材料市场。
 
SPRINT®对于多向纤维布或者机织物品的通用性,使得采用普通的固化和真空操作,就可以生产出极高品质(低孔隙率)的较厚的涂层区域。它与其他的SPRINT®和预浸料产品有很好的兼容性,可以交替使用以生产高品质部件。

SPRINT®的优势

SPRINT®的几个重要优势有:
• 普通真空袋操作即可得到相当于高压操作的质量
• 便利的原物料处理
• 高安全性高健康性
• 快速涂铺
• 不需要修复
• 稳定性和可重复性
• 极佳的糊层质量
• 降低成本

SPRINT®的两种应用方式

 普通SPRINT®

如图(左)所示,是在SPRINT®树脂的两面上附加机织物或者多向纤维布而形成三明治结构,并卷成大卷或者小卷后应用于叶梁的制造过程。这种产品不需要使用背衬,从而降低了使用中的浪费,节约了成本。  
                                                

单面SPRINT®

一般来讲,对于比较重的多向纤维布,仅会在其一面上添加SPRINT®树脂作为增强材料,协助涂铺过程,而另一面上采用粘结膜。这种产品非常有效的应用于紧挨胶衣或者过程涂料工艺的第一道铺层,其特殊作用是可以消除工艺过程中所产生的表面缺陷,从而降低了整体工艺的后序时间。


SparPreg™

风机叶片的叶梁是其主要承重部件。可以作为梁帽和结构壳体整体制造,或者将单独的结构梁和剪切腹板作为一个整体部件和壳体平行生产。 
                                 

强度和硬度

由玻璃纤维或者碳纤维制成的单向纤维布(UD),可以提供弯曲强度和硬度,两种增强材料都有应用。产品中UD材料的用量是非常大的,可以在涂层厚度达到50mm以上的情况下一直铺至叶片根部。此时,采用多向材料,会在纤维整体性,树脂含量,孔隙率,沉积率,防热控制和与剪切腹板的连接上遇到各种技术难题。

而且,随之叶片尺寸的增加和碳纤维布的广泛应用,对于强度的要求成为设计的主要目的,使得设计者更多的关注于纤维的整体性和如何得到高品质低孔隙率的涂层。
                                        

叶片成本

随着当前市场对控制叶片生产的质量成本的关注,降低总的叶片成本,提高竞争力,生产拥有高品质且稳定产品的呼声越来越高。梁帽是由改进空间的一个重要区域,因为其生产过程中所产生的各种问题都会直接影响部件的质量,引发非常高的生产成本。
                                       

SparPreg™

利用开发空气流动技术的材料和解决方案(即SPRINT® and Airstream®)方面所取得的经验,固瑞特研发了新型单向材料SparPreg™。这种材料经特殊研制,可以在普通的真空过程中,利用一层UD膜来去除板层之间的空气,并且不需要进行中间修膜操作。SparPreg™也可以与SPRINT®多轴向材料配合使用,为所有的结构梁生产提供了各种不同的材料解决方案。

SparPreg™ 和灌注工艺

SparPreg™可以理想的替代叶梁制造中所采用的任意UD预浸料,从而解决排气的问题。同时,SparPreg™在灌注工艺中也有很好的应用。市场上用多种制造梁帽的技术,如湿法手糊,机织UD纤维布灌注,湿麻布铺层和预浸料。以上工艺通常是不是"在线"进行的,以便在和壳体进行整体组装之前,确保这个关键部件的质量。梁帽制造的一个重要问题是如何在较厚的UD结构件使用中得到低孔隙率的产品。UD材料的低透气性往往进一步加剧这个难题,使灌注工艺或者运用预浸料来排除空气变得极为困难。我们可以采用将多向材料和UD涂层整体使用的方法来解决这个问题,从而达到高灌注率,并使预浸料排空的过程更加简单。

SparPreg™给出了一种可以降低孔隙率,并且不再需要快速进行UD灌注的复合解决方案。Sparpreg™可以用来制造完全固化的梁帽,后者可以和壳体糊层一起进行后期灌注。 


 
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