[发明专利]制造复合层压结构的方法

说明书

本公开内容提供一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法(500)。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。该方法包括将以下交错地堆叠在刚性模具部分上：i.包括导电纤维如碳纤维(42a,42b)的许多单向纤维增强层(42,46)，以及ii.用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动的流动增强的织物层(70)，流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层(71)，其中流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束(72)，第二材料是导电材料，并被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。

发明领域

本公开内容涉及制造复合层压结构的领域，且更确切地涉及制造风轮机叶片的部分。本公开内容涉及一种制造风轮机叶片部分的复合层压结构和风轮机叶片的部分的方法，以及树脂流动增强的织物。

发明背景

风轮机叶片通常包括作为承载结构的复合层压结构。复合层压结构通常使用嵌入在聚合物基质中的纤维增强材料制成。层压结构通常由多个堆叠的纤维层形成。现今，纤维层大部分选自于玻璃纤维和碳纤维。

承载结构通常通过用树脂注入堆叠的纤维层并使树脂固化或硬化以便形成复合结构来制成。为了在注入期间有助于树脂流动，可能需要纤维层之间的流动增强的织物。这对于碳纤维而言尤其如此，因为纤维尺寸小，并且因此纤维之间的空隙尺寸不足以使树脂流动。然而，放置常规流动介质使每个纤维层与彼此隔离或分离。隔离纤维层的常规流动介质导致显著降低每个碳纤维层之间的传导性。因此，当雷电击中承载结构时，尽管存在防雷系统，但雷电电流不能容易地在承载结构中消散。

因此，需要一种解决方案，其既为要注入的树脂提供流动，又提供通过堆叠的纤维层的传导性。

发明概要

本公开内容的目的在于提供一种制造风轮机叶片部分的复合层压结构和风轮机叶片的部分的方法，其克服或减轻了现有技术的至少一个缺点，或提供有用的备选方案。

本公开内容涉及一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。

该方法包括将以下交错地堆叠在刚性模具部分上：

i. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及

ii. 流动增强的织物层，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中，流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。

纤维增强层可包括单向纤维。该方法包括对着刚性模具部分密封第二模具部分，以便形成模腔。该方法可选地包括抽空模腔。该方法包括将树脂供应至模腔，并使树脂固化或硬化，以便形成复合层压结构。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。丝或束可以相对于横向方向所限定的角度进行设置。单向纤维增强层和流动增强的织物与相对于单向纤维成角度设置的导电纤维丝或纤维束的组合特别有利，因为成角度的纤维丝或纤维束可接触纤维增强层的许多导电纤维增强层，并且因此提供传导路径，以及导电增强纤维的电位均衡。