[发明专利]采用超高强聚乙烯纤维复合材料制造风力发电机叶片的方法

权利要求书

1.一种采用超高强聚乙烯纤维复合材料制造风力发电机叶片的方法，其特征在于， 所述叶片包括叶片前缘(1)、叶片主梁、叶片上壳体(3)、叶片下壳体(5)、夹层结构 芯材(6)、叶片后缘粘合筋(4)，其中叶片前缘(1)、叶片主梁皮层(8)、叶片上壳体 (3)、叶片下壳体(5)按照选定叶片形状、采用超高强聚乙烯纤维织物和基体树脂、 通过各个部件模具做成，叶片前缘(1)、叶片上壳体(3)、叶片下壳体(5)在成型过 程中在其里侧复合固定上夹层结构芯材(6)，而叶片主梁皮层(8)与蜂窝芯材(7)采 用环氧树脂粘接在一起做成叶片主梁，粘合筋(4)采用发泡材料通过模具做成，叶片 前缘(1)和叶片主梁采用环氧树脂进行粘接，进而形成叶片前半部件，叶片上、下壳 体(3，5)与粘合筋(4)采用环氧树脂进行粘接，进而形成叶片后半部件，最后叶片 前、后部件采用环氧树脂进行粘接，进而形成完整叶片，叶片表面处理后喷漆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有夹层结构的所述叶片前缘(1) 的制作过程为：a.超高强聚乙烯纤维织物(11)及工艺辅助材料在叶片前缘(1)模具 上的铺放，从模具(9)表面开始的铺放次序为：脱模布(10)、超高强聚乙烯纤维织物 (11)、夹层结构芯材(6)、超高强聚乙烯纤维织物(11)、隔离膜(12)、包括导流网 和导流管的导流介质(13)、真空接头(15)、密封橡胶条(16)、真空袋(14)；b.抽真 空至不高于2.4kPa，然后注入基体树脂，根据树脂性质不同设置合适的模具温度；c.当 基体树脂充分充模后维持真空度至树脂固化；d.脱模取出叶片前缘(1)并转移至烘箱 内后固化，固化温度和时间取决于所选用基体树脂的要求，烘箱温度控温需保持在100 度以下以保证聚乙烯纤维不被破坏，叶片前缘(1)在制成后应通过超声波无损检测以 保证没有任何树脂浸润或粘接上的缺陷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有夹层结构的所述叶片主梁(2) 的制作过程为：a.超高强聚乙烯纤维织物(11)及工艺辅助材料在叶片主梁夹层结构复 合材料皮层(8)模具上的铺放，从模具(9)表面开始的铺放次序为：脱模布(10)、 超高强聚乙烯纤维织物(11)、隔离膜(12)、包括导流网和导流管的导流介质(13)、 真空接头(15)、密封橡胶条(16)、真空袋(14)；b.抽真空至不高于2.4kPa，然后注 入基体树脂，根据树脂性质不同设置合适的模具温度；c.当基体树脂充分充模后维持真 空度至树脂固化；d.脱模取出叶片主梁夹层结构复合材料皮层(8)并转移至烘箱内后 固化，固化温度和时间取决于所选用基体树脂的要求，烘箱温度控温需保持在100度以 下以保证聚乙烯纤维不被破坏；e.将两个夹层结构复合材料皮层(8)和蜂窝芯材(7) 采用环氧树脂粘接在一起，叶片主梁(2)夹层结构复合材料皮层(8)和叶片主梁(2) 在制成后应分别通过超声波无损检测以保证没有任何树脂浸润或粘接上的缺陷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有夹层结构的所述叶片上壳体(3) 和具有夹层结构的叶片下壳体(5)的制作过程为：a.超高强聚乙烯纤维织物(11)及 工艺辅助材料在叶片上、下壳体(3、5)模具上的铺放，从模具(9)表面开始的铺放 次序为：脱模布(10)、超高强聚乙烯纤维织物(11)、夹层结构芯材(6)、超高强聚乙 烯纤维织物(11)、隔离膜(12)、包括导流网和导流管的导流介质(13)、真空接头(15)、 密封橡胶条(16)、真空袋(14)；b.抽真空至不高于2.4kPa，然后注入基体树脂，根据 树脂性质不同设置合适的模具温度；c.当基体树脂充分充模后维持真空度至树脂固化； d.脱模取出叶片上壳体(3)和下壳体(5)并转移至烘箱内后固化，固化温度和时间取 决于所选用基体树脂的要求，烘箱温度控温需保持在100度以下以保证聚乙烯纤维不被 破坏，叶片上、下壳体(3、5)在制成后应通过超声波无损检测以保证没有任何树脂浸 润或粘接上的缺陷。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的叶片后缘粘合筋(4)的制作 过程：在叶片后缘粘合筋(4)的模具内注入发泡材料的各个组分，然后合模，待发泡 反应完成后开模取出叶片后缘粘合筋(4)。