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高質量風電葉片用RTM工藝技術解析
高質量風電葉片用RTM工藝技術解析 目前,國外制造的高質量復合材料風電葉片往往采用RIM、RTM、纏繞及預浸料熱壓成型工藝。其中RIM工藝投資較大,適宜中小尺寸風電葉片的大批量生
目前,國外制造的高質量復合材料風電葉片往往采用RIM、RTM、纏繞及預浸料熱壓成型工藝。其中RIM工藝投資較大,適宜中小尺寸風電葉片的大批量生產(chǎn);RTM工藝適宜中小尺寸風電葉片的中等批量生產(chǎn);纏繞及預浸料/熱壓工藝適宜大型風電葉片批量生產(chǎn)。
RTM法的原理是將一個耐壓的密閉模腔內先填滿纖維增強材料,再用壓力將液態(tài)樹脂注入模腔,使其浸透增強纖維,然后固化成型。其工藝流程圖如下。
其主要特點有閉模成型,產(chǎn)品尺寸和外型精度高,適合成型高質量的復合材料整體構件;初期投資?。恢破繁砻婀鉂嵍雀?;成型效率高,適合成型產(chǎn)能為20000件/a左右的復合材料制品;環(huán)境污染小。
由此可看出,RTM工藝屬于半機械化的復合材料成型工藝,工人只需將設計好的“干纖維預成型體”放到模具中并合,隨后的工作則完全靠模具和注射系統(tǒng)來完成,沒有任何樹脂的暴露。此種工藝對工人的技術水平和環(huán)境的要求遠遠低于手糊工藝,并可有效地控制產(chǎn)品質量。
RTM工藝采用的閉模成型法特別適用于一次成型整體的風電葉片,而無需二次粘接。與手糊工藝相比,不但節(jié)約了粘接工藝的各種工裝設備,而且節(jié)約了工作時間,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。由于采用了低粘度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝,也可大大提高了復合材料的質量和生產(chǎn)效率。用RTM工藝制造的風電葉片可較少的依賴工人的技術水平,工藝質量僅僅取決于確定好的工藝參數(shù),產(chǎn)品質量易于保證,廢品率低。
RTM工藝的技術含量高于手糊工藝。無論是模具設計和制造、增強材料的設計和鋪放、樹脂類型的選擇與改性、工藝參數(shù)的確定與實施,都需要在產(chǎn)品生產(chǎn)前通過計算機模擬分析和實驗驗證來確定,從而有效保證質量的一致性,這對生產(chǎn)風電葉片這樣的動部件十分重要。
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