[发明专利]灌注工艺和风电叶片的成型方法

说明书

本发明提出一种灌注工艺和风电叶片的成型方法，灌注工艺包括：提供一模具，模具内含有原始气体；向模具内提供一替代材料；将原始气体排出模具之外；提供灌注材料，灌注材料被灌注入模具，其中，替代材料能够至少部分的溶解于灌注材料。

技术领域

本发明涉及一种灌注工艺，尤其涉及一种应用于风电叶片制造领域的灌注工艺。

背景技术

在风力发电机叶片制造，通常采用真空灌注成型工艺进行叶片的成型。成型方法通常为：

在叶片蒙皮模具、大梁模具、腹板模具以及其他的部件模具内，铺放玻璃纤维、碳纤维或其他材料的织物，在需要粘接的地方铺放脱模布。同时为了加快树脂分布，铺放空气导流和树脂导流用的导流结构，如连续毡、导流网、导流管。然后，使用真空膜覆盖如上材料和模具，利用密封胶粘接真空膜和模具面，以形成密闭的灌注体系；

同时进行抽真空和灌注树脂，如此树脂在真空所提供的压力差的作用下被吸入体系内；

固化后，脱模，修整再加工而成制品。

在实际灌注过程中，树脂的流动速度受多方面因素影响。例如树脂的粘度、树脂的极性等分子结构因素、纤维表面的结构因素、灌注体系的温度、体系的空隙均匀度等。

由于这些因素难以精确控制，因此无法保证灌注的均匀性，导致在灌注过程中不可避免的出现缺陷。其中，以包气现象最为普遍且难以克服。

具体为：

促使树脂在类似于如上所述的多孔体系中渗流从而充满整个腔体的动力主要有两个，一个真空所提供的压力差或者同时注入口提供的注入压力，另一个是树脂和纤维表面间的界面张力。

如果外界提供的压力差较小，则界面张力成为主要的流动驱动力。则树脂100在纤维束200的间隙小的区域流动快，间隙大的区域流动慢，如图1所示。由此，容易产生如如图2所示的纤维束间包气300，这属于微观包气范畴的大包气；

如果外界提供的压力差较大，则压力差成为主要的流动驱动的力，则间隙小的区域流动慢，间隙大的区域流动快，如图3所示。由此，容易产生如图4所示的纤维束内部纤维间包气，这属于微观包气范畴的小包气。并且，压力梯度随着灌注过程剧烈变化，树脂粘度也随着灌注过程逐渐增加，使得包气现象难以杜绝。

在实际灌注过程中，上述因素难以精确控制。并且，压力梯度随着灌注过程剧烈变化；树脂粘度也随着灌注过程逐渐增加；因此上述微观包气难以避免。

此外，由于铺层结构千差万别，导流设计难以做到绝对优化；一些特殊灌注区域，因特殊的原因，本身无法做到不包气；或是，由于人工操作，无法保证材料铺放的精确性和稳定性，导致前锋弯曲包绕无法被预测和控制，使得树脂前锋不能平直，由此容易造成前锋在大的范围内形成封闭，封闭曲线内部的区域，因无法与真空端联通，空气就会被大量困在体系中，从而形成大的包气，此包气属于宏观包气范畴。表现为，包气区域形成干纱。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种灌注工艺和风电叶片的成型方法，其能够减少或杜绝微观包气和宏观包气导致的缺陷，从而减少工艺控制要求和降低产品的气泡和孔隙率。

根据本发明的一方面，提供一种灌注工艺包括：提供一模具，模具内含有原始气体；向模具内提供一替代材料；将原始气体排出模具之外；提供灌注材料，灌注材料被灌注入模具，其中，替代材料能够至少部分的溶解于灌注材料。

根据一实施例，在向模具内提供替代材料，以及将原始气体排出模具之外的步骤是在真空条件或常压条件下执行。