[发明专利]一种采用预制板材生产风电叶片的方法

说明书

本发明提供一种采用预制板材生产风电叶片的方法，涉及风电叶片生产领域，包括如下步骤：制备预制板材；对预制板材的端部进行机械加工，形成端部倒角；在平台上沿预制板材的厚度方向叠放若干层预制板材，形成堆叠单元；两个堆叠单元通过对接后进行捆绑，形成预制单元；准备芯材并加工截面呈梯形的中心芯材；在风电叶片模具内铺放外蒙皮，并将中心芯材吊运至风电叶片模具的指定位置，中心芯材使用喷胶粘贴在外蒙皮上；吊运预制单元至中心芯材的两侧；在预制单元的两侧放置填满风电叶片模具的芯材；铺放内蒙皮。本发明通过拉挤成型制造出的预制板材制作风电叶片，减少碳纤维复合材料的使用量，节省了费用和时间，提高了叶片的制作效率。

技术领域

本发明涉及风电叶片生产领域，具体涉及一种采用预制板材生产风电叶片的方法。

背景技术

随着风电相关产业的技术不断升级，目前风电叶片的长度越来越长，而叶片减重需求也日趋迫切。同时迫于市场竞争压力，叶片的成型成本也受到了巨大的挑战。

目前大型复合材料风电叶片主要是以玻璃纤维作为增强材料，然而叶片大型化发展对叶片强度、刚度的要求越来越高，叶片长度和自重也越来越大，以至玻璃纤维复合材料难以承受。基于叶片大型化发展的要求，轻质高强、能有效增加叶片临界长度，保证叶片在极端风载下叶尖不碰触塔架，碳纤维及其复合材料是优选材料。碳纤维的刚度比玻璃纤维大，碳纤维的加入能够获得较高的刚度和较轻的重量。然而，由于碳纤维的价格要远比玻璃纤维昂贵，该缺点限制了碳纤维在大型复合材料风电叶片上的广泛使用。理想状况是，风电叶片尽可能轻，并且风电叶片的外壳将因此通常包括相对少量的树脂基复合材料层，叶片的内部增强提供了承载结构，也就是通常所示的风电叶片主梁。但目前风电叶片主梁的性能制约了风电叶片的结构设计，采用更高性能的材料势必会影响风电叶片的整体重量，因此，如何获得高性能的风电叶片主梁材料又能够减轻风电叶片的整体重量是亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用预制板材生产风电叶片的方法，通过拉挤成型制造出的预制板材制作风电叶片，减少碳纤维复合材料的使用量，节省了费用和时间，提高了叶片的制作效率。

本发明采用如下技术方案：

一种采用预制板材生产风电叶片的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，制备预制板材；

S2，对预制板材的端部进行机械加工，形成端部倒角；

S3，在平台上沿预制板材的厚度方向叠放若干层预制板材，形成堆叠单元；

S4，两个堆叠单元通过对接后进行捆绑，形成预制单元；

S5，准备芯材并加工截面呈梯形的中心芯材；

S6，在风电叶片模具内铺放外蒙皮，并将中心芯材吊运至风电叶片模具的指定位置，中心芯材使用喷胶粘贴在外蒙皮上；

S7，吊运步骤S4的预制单元至中心芯材的两侧；

S8，在预制单元的两侧放置填满风电叶片模具的芯材；

S9，在步骤S8上铺放内蒙皮。

优选的，所述步骤S1中，所述预制板材为采用拉挤成型方法制备的表面附有脱模布的拉挤成型板材。

优选的，所述拉挤成型板材由纤维和树脂基体通过拉挤成型工艺制备，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或两种的混合，所述树脂基体为乙烯基聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种。

优选的，所述步骤S2中，机械加工端部倒角的同时，在预制板材的宽度方向中心，预制板材的长度方向距离端部5～40mm的位置加工直径小于2mm的通孔；

所述步骤S3中，叠放时，通过圆柱棒将若干层预制板材上的通孔填充。