專利名稱：竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，屬于 風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片部件加工技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景葉片預(yù)制件碳管用于安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的葉尖內(nèi)，碳管內(nèi)部通過葉 片剎車系統(tǒng)的傳動(dòng)部件(軸)。其外形尺寸、表面精度及強(qiáng)度要求較高。在已 有技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中的預(yù)制件碳管，主要采用有機(jī)材料碳纖維布作基材，灌輸環(huán)氧樹脂后，經(jīng)冷卻、固化制成；然后需采用機(jī)械加工手段進(jìn)行 表面及尺寸處理。由于其外表面及外形尺寸要求較高，常規(guī)的機(jī)械加工手段 會(huì)破壞材料的機(jī)理，無法滿足產(chǎn)品表面精度、外形尺寸及使用性能的要求。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種竹制復(fù)合材料風(fēng)力 發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，能針對碳管外形尺寸要求較高，且形狀不規(guī) 則的空心殼體，通過真空灌輸工藝， 一次成型，不需機(jī)械加工，能滿足產(chǎn)品 表面精度、外形尺寸及使用性能的要求，并能滿足強(qiáng)度高要求。本發(fā)明的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，采用以下工藝 步驟:1、 設(shè)備、材料準(zhǔn)備按常規(guī)的灌輸工藝，配備模具、真空泵、空壓機(jī)、 真空儲(chǔ)氣罐；材料有機(jī)材料選用碳纖維布、基體材料及各種鋪料。2、 準(zhǔn)備模具-(a) 、準(zhǔn)備心軸及上、下陰模；去除心軸表面雜物，清潔上、下陰模， 并在其表面擦潔模劑、脫模劑；(b) 、固定心軸將密封材料包裹在心軸外面，然后將心軸用夾頭左右夾持；3、 材料鋪設(shè)(a) 、包裹有機(jī)材料將有機(jī)材料包裹在密封材料的外面，包裹緊密；(b) 、然后在有機(jī)材料外面包裹脫模布；(C)、在脫模布外面包裹導(dǎo)流網(wǎng)形成碳管鋪層；4、 布置管路-在碳管鋪層外面布置真空灌輸管路，設(shè)置進(jìn)膠管、抽膠管；5、 灌輸工序(a) 、密封在密封材料外一周纏繞密封膠帶，然后在鋪層材料外面加 裝上下陰模，密封材料與上、下陰模粘結(jié)，其間形成一個(gè)密閉空間；(b) 、預(yù)抽真空打開真空泵，對形成的密閉空間預(yù)抽真空，同時(shí)進(jìn)行 査漏與補(bǔ)漏；(C)、灌輸基體材料打開進(jìn)膠管與出膠管，灌輸基體材料；灌輸基體 材料后4 5小時(shí)，在20 3(TC條件下固化、成型、脫膜。6、 后續(xù)處理產(chǎn)品脫模處理后，進(jìn)行后固化處理，后固化溫度要求保持 在60-9(TC之間，后固化時(shí)間在5-10小時(shí)內(nèi)；最后對產(chǎn)品表面進(jìn)行修補(bǔ)為預(yù) 成型產(chǎn)品。所述的灌輸真空壓力保持在-0.8 -0. 7atm，基體材料初固化之前一直要 保持真空壓力0. 5 10小時(shí)；環(huán)境溫度19 25°C,環(huán)境濕度在70%以內(nèi)； 模具溫度15 25°C。所述的基體材料采用環(huán)氧樹脂與固化劑混合組成或不飽和聚酯樹脂與固 化劑混合組成或環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂與固化劑混合組成。所述的脫模布厚度為0. 2 0.6mm。所述的密封材料采用硅膠液體固化成型或硅膠帶。所述的有機(jī)材料采用碳纖維布或纖維布。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用芯軸為支撐體，支撐在夾具上，由夾頭夾持牢固，心軸外面 完全隨形制作的一層密封材料，緊套在心軸的外面，鋪層材料包裹在密封材 料和上下陰模之間，兩端用密封膠帶密封好，使鋪層密封于其中，形成密封 空間；上下陰模緊壓在鋪層的外面，進(jìn)膠口設(shè)置于上下陰模之上，通過真空 灌輸方法成型；能針對碳管外形尺寸要求較高，且形狀不規(guī)則的空心殼體一 次成型；不需機(jī)械加工，不會(huì)破壞材料的機(jī)理；能滿足碳管表面精度、外形 尺寸及使用性能的要求；制造成本低，加工方便，使用常規(guī)的原材料，同樣 能滿足強(qiáng)度高要求。


圖1本發(fā)明的灌輸工藝中生產(chǎn)結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明灌輸工藝流程圖。圖3是本發(fā)明碳管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述如圖l所示包括上陰模l、密封材料2、心軸3、密封膠帶4、夾頭5、下陰模6、有機(jī)材料7、脫模布8及導(dǎo)流網(wǎng)9。實(shí)施例一本發(fā)明竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，采用以下工藝步驟1、 設(shè)備、材料準(zhǔn)備按常規(guī)的灌輸工藝，碳管所需尺寸、形狀等配備模具、真空泵、空壓機(jī)、 真空儲(chǔ)氣罐；材料有機(jī)材料選用碳纖維布、基體材料及各種鋪料。2、 準(zhǔn)備模具(a) 、準(zhǔn)備心軸3及上下陰模1、 6;首先去除心軸3表面雜物，使整個(gè) 心軸3表面光潔；清潔上下陰模l、 6，并在其表面擦試潔模劑、脫模劑。(b) 、固定心軸3:將密封材料2選擇硅膠液體包裹在心軸3外面，液體硅膠固化后形成緊套在心軸外面的一層固化硅膠層作為密封材料，然后將心軸3用固定于地面上夾具上的夾頭5左右夾持牢固。3、 材料鋪設(shè)(a)、包裹有機(jī)材料將有機(jī)材料7選擇碳纖維布包裹在固化硅膠層的外 面，包裹緊密；(b)、然后在有機(jī)材料7碳纖維布外面包裹脫模布8;所述 的脫模布8厚度為0.3mm;(c)、在脫模布8外面包裹導(dǎo)流網(wǎng)9形成碳管鋪層。4、 布置管路在碳管鋪層外面布置真空灌輸管路，進(jìn)膠管開設(shè)在上陰模l上，抽膠管 設(shè)在下陰模6上。上、下陰模l、 6緊壓在鋪層的外面。5、 灌輸工序(a)、密封用密封膠帶4纏繞在硅膠體外面一周，兩端用密封膠帶密 封好，鋪層密封于其中，使硅膠體與上、下陰模l、 6粘結(jié)，其間形成一個(gè) 真空密閉空間。(b)、預(yù)抽真空打開真空泵，對上步形成的密閉空間預(yù)抽真空，同時(shí) 進(jìn)行査漏與補(bǔ)漏。(C)、灌輸基體材料打開進(jìn)膠管與抽膠管，開始灌輸基體材料，至抽 膠管有膠抽出，關(guān)閉真空泵；基體材料采用環(huán)氧樹脂與固化劑混合組成。灌輸4小時(shí)后，在2(TC條件下初固化成型、脫膜。環(huán)氧樹脂與固化劑為市場所 購的環(huán)氧樹脂固化劑組(環(huán)氧樹脂型號為YD535LV，固化劑型號為TH7257， 由廠家直接配成組份)。使用時(shí)，環(huán)氧樹脂與固化劑之比通常為100: 35;灌 輸時(shí)真空壓力保持在-O. 8 -0. 7atm (大氣壓單位)之間，基體材料初固化之 前一直要保持真空壓力6小時(shí)。環(huán)境溫度19°C，環(huán)境濕度在70%以內(nèi)；模 具溫度20°C ，基體材料通常在常溫下灌輸。6、后續(xù)處理脫模處理后，產(chǎn)品進(jìn)行后固化處理，后固化溫度要求保持在6(TC，后固化時(shí)間5小時(shí)；最后對產(chǎn)品表面進(jìn)行修補(bǔ)為預(yù)成型產(chǎn)品。實(shí)施例二本發(fā)明竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，采用以下工藝步驟1、 設(shè)備、材料準(zhǔn)備按常規(guī)的灌輸工藝，碳管所需尺寸、形狀等配備模具、真空泵、空壓機(jī)、 真空儲(chǔ)氣罐；材料有機(jī)材料選用碳纖維布、基體材料及各種鋪料。2、 準(zhǔn)備模具(a) 、準(zhǔn)備心軸3及上下陰模1、 6;首先去除心軸3表面雜物，使整個(gè)心軸3表面光潔；清潔上下陰模l、 6，并在其表面擦試潔模劑、脫模劑。(b) 、固定心軸3:將密封材料2選擇硅膠帶包裹在心軸3外面，(緊套 在心軸的外面)然后將心軸3用固定于地面上夾具上的夾頭5左右夾持牢固。3、 材料鋪設(shè)(a)、包裹有機(jī)材料將有機(jī)材料7選擇纖維布包裹在固化硅膠的外面， 包裹緊密；(b)、然后在有機(jī)材料7纖維布外面包裹脫模布8;所述的脫模 布8厚度為0. 4mm。(c)、在脫模布8外面包裹導(dǎo)流網(wǎng)9形成碳管鋪層。4、 布置管路在碳管鋪層外面布置真空灌輸管路，進(jìn)膠管開設(shè)在上陰模l上，抽膠管 設(shè)在下陰模6上。上、下陰模l、 6緊壓在鋪層的外面。(a)、密封用密封膠帶4纏繞在硅膠帶外面一周，兩端用密封膠帶密封好，使鋪層密封于其中，使硅膠帶與上、下陰模l、 6粘結(jié)，其間形成一個(gè)真空密閉空間。(b)、預(yù)抽真空打開真空泵，對上步形成的密閉空間預(yù)抽真空，同時(shí) 進(jìn)行查漏與補(bǔ)漏。(C)、灌輸基體材料環(huán)氧樹脂打開進(jìn)膠管與抽膠管，開始灌輸基體材 料，至抽膠管有膠抽出，關(guān)閉真空泵；基體材料采用環(huán)氧樹脂與固化劑混合 組成，為市場所購的環(huán)氧樹脂固化劑組(環(huán)氧樹脂型號為YD — 535，固化 劑型號為TH7253，由廠家直接配成組份)。環(huán)氧樹脂與固化劑之比通常為100: 30;環(huán)氧樹脂與固化劑混合灌輸5小時(shí)后，在23"C條件下初固化、成型，然 后脫膜；灌輸時(shí)真空壓力保持在-0.8 -0.7atm (大氣壓單位)之間，基體材 料環(huán)氧樹脂初固化之前一直要保持真空壓力8小時(shí)。環(huán)境溫度25°C，環(huán) 境濕度在70%以內(nèi)；模具溫度25°C ，基體材料通常在常溫下灌輸。6、 后續(xù)處理脫模處理后，產(chǎn)品進(jìn)行后固化處理，后固化溫度要求保持 在70。C，后固化時(shí)間8小時(shí)；最后對產(chǎn)品表面進(jìn)行修補(bǔ)為預(yù)成型產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例一及實(shí)施例二中使用的設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，使用的原材料為 市場所購。如Thailand公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂，型號為R: YD535LV，或Mid American公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂YD 5535;或Yingshui公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂 YD535;又如Thailand公司生產(chǎn)的固化劑型號為TH7257或Yingshui公司生 產(chǎn)的固化劑型號為TH7253或TH7254或TH7256等。
權(quán)利要求
1、一種竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，其特征是采用以下工藝步驟(1)、設(shè)備、材料準(zhǔn)備(2)、準(zhǔn)備模具(a)、準(zhǔn)備心軸(3)及上下陰模(1)、(6)；去除心軸(3)表面雜物，清潔上、下陰模(1)、(6)，并在其表面擦潔模劑、脫模劑；(b)、固定心軸(3)將密封材料(2)包裹在心軸(3)外面，然后將心軸(3)用夾頭(5)左右夾持；(3)、材料鋪設(shè)(a)、包裹有機(jī)材料將有機(jī)材料(7)包裹在密封材料(2)的外面，包裹緊密；(b)、然后在有機(jī)材料(7)外面包裹脫模布(8)；(c)、在脫模布(8)外面包裹導(dǎo)流網(wǎng)(9)形成碳管鋪層；(4)、布置管路在碳管鋪層外面布置真空灌輸管路，設(shè)置進(jìn)膠管、抽膠管；(5)、灌輸工序(a)、密封在密封材料(2)外一周纏繞密封膠帶(4)，密封材料(2)與上、下陰模(1)、(6)粘結(jié)，形成一個(gè)密閉空間；(b)、預(yù)抽真空打開真空泵，對形成的密閉空間預(yù)抽真空，同時(shí)進(jìn)行查漏與補(bǔ)漏；(c)、灌輸基體材料打開進(jìn)膠管與出膠管，灌輸基體材料；灌輸基體材料后4～5小時(shí)，在20～30℃條件下固化、脫膜、成型；(6)、后續(xù)處理脫模后，產(chǎn)品進(jìn)行后固化處理，后固化溫度保持在60-90℃，后固化時(shí)間5-10小時(shí)；最后對產(chǎn)品表面進(jìn)行修補(bǔ)為預(yù)成型產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工 藝，其特征在于所述的灌輸真空壓力在-0.8 -0.7atm，基體材料初固化之前 保持真空壓力O. 5 10小時(shí)；環(huán)境溫度19 25°C，環(huán)境濕度在70%以內(nèi)； 模具溫度15 25°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工 藝，其特征在于所述的基體材料采用環(huán)氧樹脂與固化劑、不飽和聚酯樹脂與 固化劑或環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂與固化劑混合組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，其特征在于所述的脫模布厚度為0.2 0.6mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工 藝，其特征在于所述的密封材料(2)采用硅膠液體或硅膠帶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工 藝，其特征在于所述的有機(jī)材料(7)采用碳纖維布或纖維布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片部件加工技術(shù)領(lǐng)域。特征是采用心軸支撐在夾具上，由夾頭夾持牢固，心軸外面包裹一層密封材料，緊套在心軸的外面，鋪層材料包裹在密封材料和陰模之間，外面布置灌輸管路，兩端用密封膠帶密封好，使鋪層密封于其中，形成密封空間；陰模緊壓在鋪層的外面，通過真空灌輸基體材料環(huán)氧樹脂，固化成型。本發(fā)明能針對碳管外形尺寸要求較高，且形狀不規(guī)則的空心殼體，通過真空灌輸工藝，一次成型，不需機(jī)械加工，能滿足產(chǎn)品表面精度、外形尺寸及使用性能的要求，并能滿足高強(qiáng)度要求。
文檔編號B29C33/56GK101234530SQ200810018499
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者趙新華, 黃建峽, 齊海寧 申請人:無錫瑞爾竹風(fēng)科技有限公司