用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)的部件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)的部件特別是轉(zhuǎn)子葉片的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片由組合有芯子構(gòu)件比如輕質(zhì)木材或塑料泡沫等的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成。
[0003]例如，EP 2 123 431 Al描述了一種使用真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)工藝來制造轉(zhuǎn)子葉片的方法。在該制造工藝的第一步驟中，分別在模具的下部和上部上布置纖維材料。通過從下方施加的真空使纖維材料固定就位。然后，將模芯覆蓋在真空袋中，并與腹板(也稱為抗剪腹板)一起置于模具的下部中。接下來，使模具的上部與纖維材料一起，圍繞其縱向軸線翻轉(zhuǎn)180°，并放置就位以便模具閉合。在再一步驟中，向真空袋與模具之間的空間施加真空。然后，注射樹脂。當(dāng)樹脂已凝固時(shí)，打開模具，并從模具中移除固化的葉片。
[0004]通常，在向模具的下部和上部上布置纖維材料之前，以脫模劑覆蓋相應(yīng)的模具表面。脫模劑允許固化的葉片從模具中移除。然而，通常，一部分脫模劑粘附于固化后的轉(zhuǎn)子葉片表面。因此，有必要對(duì)固化的轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行吹砂或噴砂以移除任何殘留的脫模劑。否貝1J，用于填充或修復(fù)固化之后的轉(zhuǎn)子葉片的較小表面缺陷的填料材料以及涂料將不會(huì)粘附于轉(zhuǎn)子葉片表面，因?yàn)樗鼈兣c脫模劑的粘結(jié)力低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改善的用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)的部件的方法。
[0006]因此，提供了一種用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)的部件特別是轉(zhuǎn)子葉片的方法。所述方法包括:a)以剝離層覆蓋模具表面，b)在剝離層之上提供由纖維材料形成的疊層，c)使浸漬所述纖維材料的樹脂固化以形成所述部件，以及d)從所述部件剝離所述剝離層。
[0007]所述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，剝離層保護(hù)或保持脫模劑遠(yuǎn)離部件的表面?；蛘?，甚至可以使用剝離層代替任何脫模劑。在該情況下，剝離層本身用作脫模劑。
[0008]因此，在本發(fā)明的方法中，在轉(zhuǎn)子葉片固化并且剝離層被移除之后，沒有脫模劑粘附于轉(zhuǎn)子葉片。因此，不再需要對(duì)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行噴砂或吹砂。這不僅是有成本效益的，而且還改善轉(zhuǎn)子葉片表面的質(zhì)量，因?yàn)閲娚盎虼瞪巴ǔ?huì)在轉(zhuǎn)子葉片表面中生成大量的針孔。更進(jìn)一步，公知的是在以樹脂浸透纖維材料期間，脫模劑對(duì)樹脂流動(dòng)具有負(fù)面影響。這也通過使用本文中描述的剝離層而得到避免。
[0009]優(yōu)選地，步驟d)的剝離層是或類似于塑料箔。“剝離”是指剝離層內(nèi)的材料在層內(nèi)形成的結(jié)合力強(qiáng)于在層與轉(zhuǎn)子葉片的表面之間形成的結(jié)合力。因此，能以一片或多個(gè)較大的片剝掉剝離層。
[0010]步驟b)中用于疊層的纖維材料可以包括具有不同形狀和成分的纖維材料。例如，纖維材料可以包括纖維、粗紗、纖維墊、纖維織物、編織纖維或纖維氈的疊層。纖維可以單向地、以雙軸構(gòu)造或以其它構(gòu)造配置。纖維可以包括例如玻璃纖維、碳纖維和/或芳族聚酸胺纖維。可以以預(yù)浸漬狀態(tài)(所謂的預(yù)浸料坯材料)或以未浸漬狀態(tài)來供應(yīng)纖維材料。在后一情況下，在步驟C)之前以樹脂浸漬纖維材料。例如，可以在樹脂傳遞模塑(RTM)或真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)工藝中向纖維材料中注射樹脂。在VARTM工藝中，例如，將包含纖維材料的疊層覆蓋在真空袋中。在再一步驟中，向真空袋與模具之間的區(qū)域施加真空。然后，向所述區(qū)域中注射樹脂。在樹脂已凝固或已固化之后，通常是通過添加外熱，移除真空袋和/或模具，從而獲得最終的轉(zhuǎn)子葉片。當(dāng)然，當(dāng)使用預(yù)浸料坯材料時(shí)，不必以樹脂注射纖維材料。
[0011]一般來說，模具可以是敞開模具或閉合模具。例如，模具可以包括一個(gè)或多個(gè)部分，特別是下部和上部。
[0012]“未固化”在本文中是指樹脂完全沒有或者在很大程度上沒有硬化和/或交聯(lián)?！肮袒被颉澳獭笔侵笜渲言谝欢ǔ潭壬嫌不?或交聯(lián)，其中疊層的形狀將不再變化或不再顯著地變化。
[0013]可以用于浸漬纖維材料的樹脂的示例有環(huán)氧樹脂、聚酯、乙烯基酯或任何其它適當(dāng)?shù)臒崴芩芰匣蛴菜芰喜牧稀?br>[0014]步驟b)中，在纖維材料不是水平配置的情況下，“之上”還包括“鄰近”或“相鄰”?？梢灾苯釉趧冸x層之上提供疊層纖維材料。在另一些實(shí)施例中，一些其它材料，例如真空分散層、輕質(zhì)木材層或泡沫層可以配置在纖維材料的疊層與剝離層之間。出于同樣的原因，剝離層不必直接配置在模具表面上。例如，可以在剝離層與模具表面之間提供脫模劑。
[0015]“疊層”在本文中定義為一層或多層纖維材料。
[0016]“a) ”、“b) ”、“c) ”和“d) ”并不暗示方法步驟的固定順序。相反，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，視情況，可以按不同順序?qū)嵤┎襟Ea)到d)。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在步驟a)中，以液體形態(tài)將剝離層施加至模具表面。
[0018]例如，剝離層可以包括具有兩種或更多種組分的聚合物體系。將兩種組分，通常是液體或糊料，混合并施加至模具表面。呈液體形態(tài)的剝離層可以在模具表面之上輕松地?cái)U(kuò)散或分布。此外，能在現(xiàn)場，即在模具處，例如在容器中，輕松地存儲(chǔ)液體剝離層。在另一些實(shí)施例中，在步驟a)中提供的剝離層已經(jīng)為固體形態(tài)。例如，模具表面在步驟a)中可以覆蓋有塑料剝離箔或類似的箔。
[0019]根據(jù)再一實(shí)施例，通過添加外熱使剝離層從其液體形態(tài)轉(zhuǎn)變成固體形態(tài)。
[0020]因此，剝離層在步驟a)中以液體形態(tài)施加，在步驟d)之前的在某一點(diǎn)處被加熱，以便變成固體并形成可剝離的剝離層，并在步驟d)中，從部件剝離固體剝離層或箔。
[0021]根據(jù)再一實(shí)施例，在步驟c)中添加外熱來使浸漬纖維材料的樹脂固化，所述外熱還使剝離層從其液體形態(tài)轉(zhuǎn)變成固體形態(tài)。
[0022]換言之，剝離層與樹脂在相同步驟中被加熱。特別地，可以使用相同的外熱源，例如電加熱元件，來加熱剝離層以及樹脂。
[0023]剝離層從其液體形態(tài)轉(zhuǎn)變成其固體形態(tài)的過程也可以被描述為“固化”或“凝固”。特別地，從液體向固體形態(tài)的轉(zhuǎn)變可以包括剝離層材料中的分子鏈的交聯(lián)。替代地或附加地，剝離層材料中的揮發(fā)性組分可以蒸發(fā)以形成固體形態(tài)。
[0024]根據(jù)再一實(shí)施例，剝離層被噴射到模具表面上。
[0025]為此，可以使用噴槍。該工藝是快速的，并且確保剝離層橫跨模具表面的均勻分布。替代地，可以通過滾筒(類似于涂料滾筒)來施加液體剝離層。
[0026]根據(jù)再一實(shí)施例，剝離層包含聚合物。
[0027]根據(jù)再一實(shí)施例，所述聚合物是乙酸乙烯酯-乙烯醇聚合物。
[0028]另外，剝離層，至少步驟a)的剝離層，除了聚合物之外，還可以包括水、丙三醇和/或乙醇。例如，步驟a)的液體剝離層按重量百分比計(jì)可以包括:70%-90%的水、10%-30%的乙酸乙烯酯-乙烯醇聚合物、1%_5%的丙三醇和/或0.1%-1%的乙醇。這種液體剝離層例如由3M公司制造(噴房涂料，PN 6839 PN 6839PN 6840)。
[0029]根據(jù)再一實(shí)施例，步驟a)中，向模具表面施加脫模劑，并將剝離層施加至覆蓋有脫模劑的模具表面。
[0030]當(dāng)剝離層本身不用作脫模劑或者不在足夠的程度上用作脫模劑時(shí)，該實(shí)施例是特別有利的。然而，如已經(jīng)指出的，在另一些實(shí)施例中，剝離層可以完全代替脫模劑。
[0031 ] 根據(jù)再一實(shí)施例，剝離層具有與模具表面不同的反射性能。
[0032]這將允許操作者特別是人類操作者，輕松地識(shí)別模具表面的未在步驟a)中被剝離層覆蓋的區(qū)域?；蛘?，不同的反射性能可以有助于操作者識(shí)別在轉(zhuǎn)子葉片已經(jīng)從模具移除之后仍然粘附于模具表面的各片剝離層。不同的反射性能可以例如導(dǎo)致剝離層和模具表面具有不同顏色。
[0033]根據(jù)再一實(shí)施例，剝離層具有與所形成的部件的表面不同的反射性能。
[0034]因此，操作者將在步驟d中)輕松地識(shí)別出仍然貼附或粘附于所述部件上的各片剝離層。這將確保整個(gè)剝離層被操作者移除。
[0035]根據(jù)再一實(shí)施例，剝離層是透明的。
[0036]因此，操作者將能夠識(shí)別部件的表面中的缺陷。例