[发明专利]风力发电用复合材料叶片一体成型方法及装置

权利要求书

1.风力发电用复合材料叶片一体成型方法，采用模具成型，模具包括上模、下模和芯模，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)制作弹性芯模：将芯模分为4个区，各区设置与叶片形状相匹配的芯模卡板，用方管将各区芯模卡板串联成一组，螺栓固定，每组芯模卡板外依次包裹海绵弹性体和真空袋膜，形成四个弹性芯模：A区芯模、B区芯模、C区芯模和D区芯模；

(2)清理模具：将上模、下模打洁模剂、封孔剂、脱模剂、脱模蜡；

(3)铺设纤维材料和芯材：将纤维材料铺设到叶片下模上，两边各留出模具周长的1/4，在纤维材料上铺设前缘和后缘的夹心芯材，再铺一层纤维材料；

(4)形成密闭的型腔：纤维材料之上依次铺设脱模布、带孔隔离膜、导流网、螺旋管、真空袋膜，放入A、B区芯模，单独包裹上真空袋膜、导流网、带孔隔离膜和脱模布，同理单独包裹C、D区芯模，在包裹好的A、B区与C、D区芯模之间腹板位置铺设纤维材料和夹心材料，然后在A、B、C、D芯模的上模位置分别铺设上模前缘、后缘夹心芯材，用模具两侧预留出的纤维材料将整个芯模紧紧包覆，喷胶粘接，合模后，用密封胶条将真空袋膜粘接在叶片根部及前后缘的法兰边上，纤维材料和夹心材料包裹在一个密闭型腔中；

(5)RTM成型：对密闭型腔抽真空，灌注环氧树脂，利用叶片模具上的电加热装置加热固化；

(6)脱模：将4个分区的弹性芯模抽真空，收缩变小后，依次抽出；

(7)后处理：将边角料打磨即为一体结构成型复合材料叶片；

所述的弹性芯模抽真空时海绵弹性体可收缩10mm；

所述的纤维材料包括双轴布、三轴布、短切毡、泡沫芯材、环氧树脂中的一种或多种材料层叠加而成。

2.一种实施权利要求1所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，包括上模、芯模、下模、电加热装置，其特征在于，所述的上模下表面形成与叶片一侧形状相匹配的凹槽，所述的下模上表面形成与叶片另一侧形状相匹配的凹槽，上模和下模之间设有玻璃钢腹板，所述的芯模包括四个分区芯模，分别设置在玻璃钢腹板上下方，各分区芯模以及玻璃钢腹板表面均包裹有可在抽真空时收缩的海绵弹性体；上模和下模上还设有抽气口和注胶口，抽气口连接抽真空装置。

3.根据权利要求2实施所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，其特征在于，所述的上模和下模两端通过法兰连接，并在连接处设有真空管，合模缝处敷设有一层吸胶毡。

4.根据权利要求2实施所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，其特征在于，所述的上模和下模四周边缘处设有第二密封圈，抽气口设置在模具边缘位于第二密封圈处，整个模具周围用真空袋密封。

5.根据权利要求2实施所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，其特征在于，所述的上模和下模内表面设有一层加强材料层，该加强材料层从内侧到外侧依次为真空袋膜、导流网、带孔隔离膜和脱模布，所述的注胶口设置在加强材料层内侧位于玻璃钢腹板两侧。

6.根据权利要求5实施所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，其特征在于，所述的导流网与合模缝之间的距离为100mm。

7.根据权利要求2实施所述的风力发电用复合材料叶片一体成型方法的装置，其特征在于，所述的各分区芯模均由多个芯模卡板用方管串联而成，并在各分区芯模外包裹一层海绵弹性体。