风轮机部件制造技术

一种制作风轮机部件的方法，该方法包括：提供模具（70）；在所述模具（70）中放置纤维预制体（60）；使树脂进入到所述模具中；并且使所述树脂固化。所述方法还包括在将所述纤维预制体放置在所述模具中之前加热（58）所述纤维预制体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制作风轮机部件的方法，具体但不排它地，涉及一种制作风轮机叶片的方法。
技术介绍
图1在立体图中示出了现有技术的风轮机叶片10。风轮机叶片10从大体圆柱形的基部30纵向延伸至末端34。在使用中，叶片10的基端30附接至风轮机(未示出)的轮毂。在剖面中，叶片10从基部30处的圆形轮廓过渡至叶片10的最宽部分处的翼型轮廓，此最宽部分称作“肩”36。在肩36与末端34之间，叶片具有这样的翼型轮廓，该翼型轮廓的厚度与翼弦朝着末端34连续减小。图2示出了叶片10的剖面，并且显示出：叶片10包括由第一半体壳14与第二半体壳16制得的外壳12。半体壳14、16是由玻璃纤维加强塑料(GRP)模制成的层压结构。每个半体壳14、16均包括内蒙皮18与外蒙皮20，内外蒙皮18、20具有整合的呈翼梁帽22的形式的承重元件，翼梁帽22由在内蒙皮18与外蒙皮20之间布置成堆的碳纤维拉挤成型件形成。通常，泡沫板24填充承重元件之间的间隙。半体壳14、16在分离的模具半体中被模制。一旦模制成了每个半体壳14、16，就通过闭合模具而将两个半体壳14、16合到一起，并且将半体壳14、16结合在一起而形成完整的叶片10。为了形成半体壳14、16，在模具半体的模具表面上放置一层或者多层干玻璃纤维织物。稍后，这些层会形成叶片10的外蒙皮20。然后，在外织物层的顶部上布置包括翼梁帽22与泡沫板24在内的结构元件。然后，在结构元件上放置另外的一层或者多层干玻璃纤维织物，并且稍后会形成内蒙皮18。接着，半体壳14、16的元件覆盖气密袋以形成封装叶片壳的布置在模具中的各种部件的排空室。该室利用真空泵排空，并且液体树脂的供应连接至该室。树脂被引入到室中并且灌注在被封装的部件之间。在灌注步骤之前，叶片模具中的部件一般被加热至约30℃的升高温度。这通常通过利用具有例如通过热流体或者嵌在模具中的加热元件提供的热源加热的热叶片模具而实现此操作。树脂在进入到模具中之前也被加热至约30℃。预加热模具中的部件有助于树脂灌注过程，因为预加热模具中的部件减小了从树脂到模具中的部件的热传递，否则会使树脂的粘度增大并且会抑制树脂在模具中流动。一旦所述部件被灌注有树脂，那么组件就经受固化周期以使树脂硬化。常常借助手将大量部件移至及移出叶片模具的上述方法是耗时的。因此，延迟所述过程的任何步骤都是非常不合意的，并且采取能使铺叠、灌注及固化叶片模具中的部件所需的时间最少化的步骤。例如，在叶片10的一些区域中，期望将多个堆叠的玻璃纤维层结合到外蒙皮20中。在叶片10的需要特别坚硬的区域(例如根部30处及叶片10的肩36附近)中尤其期望这样。然而，多个玻璃纤维层引入到模具中的操作是耗时的，因为每个层都需要在堆叠中准确对准并且灌注时间与固化时间由于较厚的玻璃纤维层而增多。为了减少铺叠的时间，公知离线形成玻璃纤维预制体，随后这些玻璃纤维预制体被放置在模具中。预制体包括多层干玻璃纤维织物，这些干玻璃纤维织物被切割成所需的尺寸并且通过缝合、粘合剂或者另一适当的机构附接在一起。然后，在单个步骤中将预制体布置在模具中的所需位置中，从而免除了在模具中装配多个纤维层的耗时的工作。然而，玻璃纤维是高度绝缘的材料，并且专利技术人发现，与单片玻璃纤维相比具有相对高的厚度的玻璃纤维预制体比模具中的其他部件需要相对长的时间被加热。因此，在开始树脂灌注之前，可能需要较长的时间将模具中的预制体加热至所需高温。在此背景下，本专利技术的目的是减少诸如风轮机叶片之类的风轮机部件的生产时间。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制作风轮机部件的方法。该方法包括：提供模具；在模具中放置纤维预制体；使树脂进入到模具中；并且使树脂固化。方法还包括在将纤维预制体放置在模具中之前加热纤维预制体。因此，本专利技术提供这样一种方法，在该方法中，预制体在放置在模具中进行树脂灌注之前被预加热。以此方式，减少甚或消除了预制体在模具中等待灌注时将预制体加热至所需高温的等待时间。因此，显著减少了在模具中制作风轮机部件用的周期时间。因为预制体通常可能需要若干小时升高至所需温度，所以模具中周期时间的减少表示显著提高了制造过程的速度及效率，从而使得能够更有效率地生产风轮机部件并因而低成本地制造风轮机部件。预制体包括多层干玻璃纤维织物，即，预制体在放置在模具中之前没灌注或者浸渍树脂。所述方法还可以包括将纤维预制体放置在模具中之前将纤维预制体加热至第一温度，并且使树脂进入到处于第二温度下的模具中，其中，第一温度高于第二温度。以此方式，在将纤维预制体转移至模具并放置在模具中时以及允许树脂进入模具之前进行制造过程的其他阶段时的热损失程度是能容许的。在另选的实施方式中，在将纤维预制体放置在模具中之前可以将纤维预制体加热至接近第一温度的温度，然后在模具中进一步加热纤维预制体以达到第一温度。在将纤维预制体放置在模具中之前将纤维预制体加热到的第一温度可以在约30℃与约80℃之间。预加热纤维预制体的步骤可以包括将纤维预制体布置成与一个或者多个加热装置接触。以此方式，可以利用简单并且低廉的方法完成加热操作。为了在加热过程中稳固储存预制体，所述方法可以包括将纤维预制体布置在支撑件上。在此情况下，对于紧凑的储存而言，所述方法可以包括将加热装置布置在支撑件与纤维预制体之间。为了在预加热预制体时减小到达周围环境的热损失，所述方法可以包括在纤维预制体上布置绝缘层。所述加热装置或者每个加热装置可以是加热垫或者加热毯。以此方式，加热装置是相当廉价的，并且如果需要的话，可以容易从支撑件移除。所述方法可以包括一起加热多个纤维预制体。通常，会需要多个纤维预制体以制作风轮机部件，从而以此方式一起加热多个纤维预制体的步骤进一步提高了加热过程的效率。在一起加热多个纤维预制体的实施方式中，所述方法可以包括在支撑件上堆叠多个纤维预制体。通过堆叠纤维预制体，保持低的纤维预制体的表面积与体积的比例，从而减少了向周围环境的热损失。为了进一步减少热损失，可以在堆叠中的纤维预制体之间布置加热装置以及/或者绝缘层。为了确保纤维预制体在需要布置在模具中时已被加热至必需的温度，所述方法可以包括以加热状态储存所述或每一纤维预制体。尤其对于制造过程的效率而言，所述方法可以包括制作与加热所述纤维预制体同时进行。例如，可以在加热表面上制作纤维预制体。纤维预制体可以是玻璃纤维预制体。风轮机部件可以是风轮机叶片。本专利技术还延及一种根据前述方法制作的风轮机部件以及包括这样的风轮机部件的风轮机。本专利技术还延及一种根据前述方法制作的风轮机叶片以及包括这样的风轮机叶片的风轮机。附图说明上文已经以本专利技术的背景的方式描述了分别是风轮机叶片的立体图与剖面图的图1与图2。为了能够更容易理解本专利技术的实施方式，现在将仅以实施例方式做出对附图的参照说明，在附图中：图3是正用于加热预制体的预制体加热设备的前视图；图4至图9以立体图示出了利用图3的预制体加热设备制作根据本专利技术的一个实施方式的风轮机叶片的方法的阶段；以及图10是正用于加热布置在堆叠中的多个预制体的另一预制体加热设备的前视图。具体实施方式图3示出了预制体加热设备50，该预制体加热设备50用于在预制体60布置在模具70(图3中未示出，但在图4中可见)中以结合到风轮机部件中之前加热预制体60。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作风轮机部件的方法，该方法包括：提供模具；在所述模具中放置纤维预制体；使树脂进入到所述模具中；并且使所述树脂固化，其中，所述方法还包括在将所述纤维预制体放置在所述模具中之前加热所述纤维预制体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.03 GB 1401768.51.一种制作风轮机部件的方法，该方法包括：提供模具；在所述模具中放置纤维预制体；使树脂进入到所述模具中；并且使所述树脂固化，其中，所述方法还包括在将所述纤维预制体放置在所述模具中之前加热所述纤维预制体。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将所述纤维预制体放置在所述模具中之前将所述纤维预制体加热至第一温度，并且使树脂进入到处于第二温度下的所述模具中，其中，所述第一温度高于所述第二温度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一温度在约30℃与约80℃之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，加热所述纤维预制体的步骤包括将所述纤维预制体布置成与一个或者多个加热装置接触。5.根据权利要求4所述的方法，所述方法包括将所述纤维预制体布置在支撑件上。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法包括将加热装置布置在所述支撑件与所述纤维预制体之间。7.根据权利要求5或6所述的方法，所述方法包括在所述纤维预制体上布置绝缘层。8.根据权利要求4至7中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·瓦尔德洛佩尔，R·贝肯，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK