[发明专利]复合结构以及制造复合结构的方法

说明书

本发明涉及一种复合结构(composite profile)，其包括以下至少一种：具有相对的正面和多个侧面的泡沫芯；至少部分与至少两个相邻侧面直接接触的增强织物。本发明还涉及制造该复合结构的方法。

风力发电的重要性日益显著。这使得对风力发电系统的进一步开发、特别是对所述风力发电系统的桨叶的开发正如火如荼地进行。开发所需考虑的关键在于桨叶的质量及其生产的经济性。目前，用于风能系统的已知的桨叶由基于树脂的纤维增强材料作为基体材料制成，所述树脂例如聚酯树脂(UP)、乙烯基酯树脂(VE)或环氧树脂(EP)。桨叶的制备主要是彼此交替置于其上并粘合在一起的下侧与上侧的整体组装。其内部包含加强筋和条状支柱(belts bay)以增加稳定性。

在这种桨叶的制备过程中，首先制备待加强的对开(halves)纤维增强复合体。该加强过程耗时且不利于快速的整体制备。通常，使用上述树脂制造的风力发电系统用桨叶使用例如如下技术制备：手工层叠(lamination)法、结合预浸料技术的手工层叠法、包裹法或树脂辅助真空注射法。

US 3,544,417涉及蜂窝状泡沫芯组件，其包括以下的结合：所述组件包括至少一个蜂窝状泡沫芯结构；所述组件的各个蜂窝状泡沫芯结构包括一系列通常平行纵向扩展且通常横向排列的泡沫芯，各个芯由限定的横截面的闭孔蜂窝塑料泡沫材料预成型，所述横截面的所有表面基本为平的，横截面中各个芯具有至少一个下部底面(lower base side)和通常相对的横向正面(facing side)；所述组件的各个蜂窝状泡沫芯结构包括纤维主底层(primary base layer)，其在横向和纵向基本连续扩展并且完全接触且覆盖所述泡沫芯较的下部底面，所述主底层与所述泡沫芯的下部底面相邻并且在所述泡沫芯之间以在所述泡沫芯之间基本上不向上凸出的方式横向扩展；所述组件的各个蜂窝状泡沫芯结构包括在所述泡沫芯之间连续向上扩展和向下横向扩展的纤维的主织物覆盖层，所述主织物覆盖层在所述泡沫芯之间以向上和反向向下的方式基本连续地扩展，所述主覆盖层与所述泡沫芯的所有相对的横向正面相邻而不与所述泡沫芯的下部底面相邻，且所述主覆盖层与所述主底层在每个所述泡沫芯的横向末端相接触，所述泡沫芯在主底层处结束纵向和横向覆盖；所述组件的各个蜂窝状泡沫芯在每个所述泡沫芯的横向末端处包括通常纵向延伸的压合线，以确保所述主底层和所述主覆盖层在所述主底层处和在每个横向相邻的所述每个多孔泡沫结构的所述泡沫芯组之间结合在一起；所述组件包括下部第二纤维覆盖层的所述组件，所述下部第二纤维覆盖层通常沿着横向和纵向连续延伸，与所述组件的至少一个多孔泡沫芯的所述主底层相接触或覆盖其上，所述下部第二覆盖层在所述组件的任意泡沫芯之间不横向向上凸出；所述组件包括上部第二纤维覆盖层，所述上部第二纤维覆盖层通常横向连续延伸，其上粘合有树脂，所述上部第二覆盖层和纵向延伸的所述组件在所述泡沫芯的上端处覆盖并向上覆盖所述组件的所述至少一个多孔泡沫芯结构的所述主覆盖层的这些部件，所述上部第二覆盖层在所述组件的任意泡沫芯之间不横向向上凸出；所述组件包括蜂窝状泡沫芯结构，所述组件的芯与横向上相邻的另一个芯横向上彼此紧密相邻，每个芯的主覆盖层与与这个芯横向上相邻的芯的主覆盖层相邻；和固化树脂覆盖层、浸渍和固定所述组件的所有所述底层和覆盖层，所述层包括遍布有所述压合线，在所述压合线处和在所述层之间相邻的其他区域的所述粘合于所述层之间的所述固化树脂固定和粘合所述组件。

增强泡沫芯记载于US 5,589,243。该专利涉及粘合以形成芯板或坯料的刚性泡沫板和交替吸附的纤维网片。网中保持孔隙率，以通过吸附所施加的树脂覆盖夹层板的表面而形成整体结构连接。相邻网边缘部分的坡口泡沫凹槽形成结构化的树脂倒角(fillet)，并且突出的边缘部分形成连接至表面的延伸的连接部。以其贯穿的网状物取向的芯板与网片层叠以形成增强板。以交错(inclined)堆叠的方式排布的板或芯板和网片形成第二芯板，所述第二芯板具有以锐角贯穿板板边缘或表面的网。将物理性能交替不同的板和网片粘合在一起以形成具有不同的内部密度和外部密度的增强板。可压缩的泡沫板用于替代纤维网或与纤维网一起用于制备可弯曲的芯板。网边缘部分之间的泡沫呈凹陷状，以粘合可固化(settable)材料的边缘部分。