[发明专利]一种使用碳纤维拉挤型材与玻璃纤维织物混合制造风电叶片主梁、辅梁的方法

说明书

本发明公开了一种使用碳纤维拉挤型材与玻璃纤维织物混合制造风电叶片主梁、辅梁的方法。本发明采用碳纤维拉挤型材和玻璃纤维共同真空灌注一体成型，碳纤维拉挤型材内的碳纤维非常直，强度大，力学性能优，相比铺设碳纤维灌注树脂，可大大提高结构可靠性，能保证风电叶片安全运行；并且拉挤型材可以是四周圆角的矩形或者是可由设计而定的其它截面形状，非常灵活，从而可以大大提高叶片制造效率和随形性，提高制造效率。并且本发明可大大降低重量和制造成本，经济效益好，且能满足叶片的力学性能要求。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维拉挤型材与玻璃纤维织物混合制造风电叶片主梁、辅梁的方法。

背景技术

随着风电叶片的长度越来越长，风电叶片的刚度成为影响风电叶片经济性的一个重要指标。而一般为了保持刚度，有的解决方案是直接选全碳纤维的拉挤型材堆叠在一起。或者整个厚度都采用碳纤维织物来灌注成型，这些方案的成本上升非常高。前者的拉挤型材之间不一定能够完全被灌注树脂浸润，而且即使是有缺陷也难以发现，后者中的碳纤维织物容易出现皱褶，也不容易被发现，产品质量不可控。另外现有技术大量采用玻璃纤维织物，但是该种方法易导致叶片非常重，会引起非常大的机组载荷风机整体的竞争优势低下。

而采用碳纤维和玻璃纤维一起灌注制备风电叶片主梁或辅梁时，由于碳纤维和玻璃纤维的性质差异，在灌注成型时，易出现灌注不均匀，力学性能不达标情况，从而出现叶片性能达不到预期的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，采用提供一种结构、工艺设计合理，成本上升适当，重量轻，刚性强度高，抗拉压性能好，力学性能优异的风电叶片主梁、辅梁的方法。本发明制备得到的风电叶片主梁或辅梁的可满足长度长达50米以上的风机叶片的生产需求，成本适中。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种使用碳纤维拉挤型材与玻璃纤维织物混合制造风电叶片主梁、辅梁的方法，包括以下步骤：

1)首先准备风电叶片的主梁模具；

2)在主梁模具的凹槽内铺设脱模布；

3)然后在脱模布上表面铺设若干层玻璃纤维织物；

4)然后在玻璃纤维织物上表面铺设碳纤维拉挤型材，使碳纤维拉挤型材间隔均匀铺满在主梁模具内，并使碳纤维拉挤型材靠近主梁模具的边缘；

5)然后在碳纤维拉挤型材的上方铺设玻璃纤维织物；

6)并在碳纤维拉挤型材的两端铺放玻璃织物，将碳纤维拉挤型材两端的斜坡用玻璃织物完全覆盖；

7)然后在玻璃纤维织物上表面铺设脱模布覆盖起来；

8)然后在脱模布上铺设导流网，再用密封胶条将VAP膜固定在导流网上方；

9)将吸胶毡定位在VAP膜的上方，且在吸胶毡上布置抽气管路，在导流网的上方布置欧米伽管；

10)使用密封胶条将真空袋粘在模具上，抽真空，使得模具和真空袋之间形成稳定真空；

11)将环氧树脂通过欧米茄管和导流网灌注到主梁模具内，使得碳纤维拉挤型材和玻璃纤维织物一体成型；然后加热固化；

12)脱模后经过修整，制备得到风电叶片主梁或辅梁。

作为优选方案，以上所述的使用碳纤维拉挤型材与玻璃纤维织物混合制造风电叶片主梁、辅梁的方法，其特征在于，步骤4)中，在玻璃纤维织物上表面铺设一层碳纤维拉挤型材，拉挤型材的截面形状和尺寸可以变化；碳纤维拉挤型材在横向所占的宽度、位置可以变化；且在厚度方向所处的位置可以变化。