风电 + 可再生能源
坚固的质量适用于极端条件

风机叶片的制造

适用于树脂、粘合剂和胶衣涂层应用的先进的混合和配料系统

风机叶片在运行过程中会承受极高的负荷。他们必须能够承受各种天气条件。风机叶片尖端处的风速最高可达400 km/h。冰雹、鸟类撞击甚至雨滴都会严重损坏前缘。另外,现在生产的涡轮机越来越大,并且风机叶片的长度和转子直径也在不断增加。

生产过程中即使小的误差也可能造成严重后果。这对系统的构造提出了特别的挑战。各种部件仍然采用手动制造。尽管某些工艺趋向于自动化,但毕竟还不成熟。针对纤维复合材料部件的生产,德派提供了特殊的定量混合系统,可以处理风机叶片生产中涉及的大量材料,并且可以满足当前的多种生产要求。

我们的产品范围包括输出量大于60 l/min的灌注系统,以及处理量大于30 kg/min的粘合树脂系统。这样可以确保更短的模具循环时间。考虑到灌注过程中树脂消耗量大以及纤维复合材料组件的质量标准,必须使用树脂脱气系统。德派有一种经过认证的、排量能够达到40升/分钟以上的树脂脱气系统。此外,还可提供各种胶衣涂层系统,以及用于混合侵蚀涂层和腻子以实现风机叶片表面处理的系统。

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范丽君 Jenny Fan
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我们为以下应用提供定量技术:

灌注

定量树脂灌注

风机叶片必须能够承受极端负荷,具备超高强度和刚度。采用灌注工艺,可以确保内部组件获得更好内聚力。这涉及使用灌注树脂预浸料。为此,将干燥的机织或非机织(无皱褶织物/NCF)纤维材料置于开口式模具中。然后将灌注主管直接连接到定量系统,由定量系统分配灌注树脂,将其添加到模具中。德派定量系统eldomixcompomix能够实现更好材料配比

纤维缠绕

使用德派定量系统进行纤维缠绕

纤维缠绕技术的情况下,圆筒、管子和容器被缠绕。虽然复合材料部件重量轻,但仍可承受高压。在纤维缠绕工艺中,使碳纤维或玻璃纤维等纤维从卷筒连续通过浸渍浴槽,然后缠绕到缠绕心轴上,从而形成完全包裹的轮廓。首先将纤维浸渍在浴槽中。其中,浴槽中装有聚氨酯或环氧树脂等材料,在缠绕过程中必须保持液位恒定。例如,德派定量系统eldomix就可以胜任此项任务。

拉挤成型

拉挤成型复合材料部件的制造

风机叶片包含通过拉挤工艺生产的复合材料部件。它们被安装在风机叶片内部,用于确保风机叶片获得更高的刚度。碳纤维或玻璃纤维从辊轴送入,穿过装有环氧树脂或聚氨酯树脂的浸渍浴槽。浸渍浴槽通过德派的eldomix保持在一个恒定的填充水平。随后将纤维复合材料拉过加热的模塑工具,使所产生的型材获得负形。然后,将T型、U型或O型的无尽型材单独切割成一定的长度。

胶合粘接

粘接纤维复合材料部件

胶合粘接涉及较小复合材料或金属组件的粘接。该应用还适于制造风力涡轮机的风机叶片。德派系统支持手动涂胶或全自动涂胶。例如,可以采用点式和/或珠式涂胶。例如,德派的gluemix被用于风力发电行业。这是专门为生产风机叶片而开发的,能够更精准和可靠地大量环氧树脂进行定量。

LEP + 腻子

保护边缘和抚平不规则处

风机叶片暴露在极端负荷下。因此,前缘必须有防损坏措施。双组分聚氨酯被涂覆在风机叶片的前缘上。这被称为前缘保护(LEP)。即使采用高精度制造工艺,在生产过程结束时,叶片的表面也可能出现细小的不规则。在腻子工艺中,这些空洞被以基于2K聚氨酯的腻子填满,确保风机叶片的表面整体光滑。可以使用德派的eldomix为这两种应用制备双组分材料。 

胶衣涂层

复合材料部件的表面防护

由于复合材料部件暴露在极端天气条件下,必须进行相应的表面防护。胶衣涂层既可以作为胶衣涂层涂覆到复合材料上,也可以作为模内胶衣涂层提前涂覆。这意味着,表面保护例如在灌注或RTM工艺之前被应用到模具之中。针对风机叶片生产中的胶衣涂层应用,德派专门研发出一套定量混合系统,gelcomix。可用于制备双组分材料(即,环氧树脂或聚氨酯),然后将其手动涂覆到模具表面。

应用实例

市场

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近些年来,风力涡轮机的风机叶片体积变得越来越大。碳纤维半成品与标准玻璃纤维材料相结合,使得叶片长度可以超过100米。由于对增强纤维层的需求增加,模具占用时间也越来越长。灌注和粘接树脂以及涂层材料的吨数也在不断增加。因此,提供混合材料的系统必须满足这些不断增长的需求。这也适用于海洋业所涉及的非常高的质量标准。

风机叶片通常由玻璃纤维复合材料和增强材料(如轻木或泡沫材料)组成,以传递剪切应力。生产过程中会首先制造上部和下部壳体。对于第一层,使用gelcomix定量系统涂抹胶衣涂层,对部件进行高质量的表面处理。然后将干燥的半成品纤维产品放在模具中,加入辅助材料,然后用薄膜将整个部件真空密封并抽真空。确保最大限度地减少气穴。

进一步的步骤包括对灌注树脂进行脱气和实际灌注过程。脱气是必要的,因为由于接触空气和运输原因,一些气泡会在材料中聚集,这可能导致在真空建立过程中纤维复合材料中出现气穴。脱气工序可以消除物质中小的气泡,使物质更加稳定。compomix BL 灌注系统通过管子直接连接到真空构架上。另外,还可以有一个缓冲罐,它随混合材料一起提供,也使用灌注管连接。灌注后模具就会定型。在此过程中,密切监测和控制温度,防止由于树脂的放热反应而导致材料损坏。

一旦部件完全定型,移除多种的辅助材料,加强件和两半壳体的粘合过程开始。用gluemix粘接混合系统来涂抹胶条。该工序完成后,将对分式模具完全闭合,就生成了完整的风机叶片。

无需螺钉即可连接不同零件,粘接的方法得到越来越普遍的应用。通过使用德派系统,可确保胶水等材料涂覆可靠且精准。

  1. compomix BL

    compomix BL

    Compomix产品系列系统是结构紧凑、无需溶剂的定量涂胶及混胶系统。

  2. eldomix

    eldomix

    Eldomix 100/600系统是结构紧凑、无需溶剂、齿轮泵驱动的定量涂胶及混胶系统。

德派为您提供稳定可靠的复合材料生产解决方案,用于RTM、纤维缠绕、灌注、挤拉成型等。

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  3. gelcomix

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    Gelcomix产品系列系统是结构紧凑、无需溶剂、齿轮泵驱动的定量涂胶及混胶系统。

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    Gluemix产品系列系统是结构紧凑、无需溶剂、齿轮泵驱动的定量涂胶及混胶系统。