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真空樹脂導入工藝在風電機罩制造中的應用

2009-01-17 來源:東華大學 羅永康 李煒 瀏覽數:8432

增強材料

 
無捻粗紗布
雙抽向織物
無捻粗紗布
雙抽向織物
成型工藝
手糊
手糊
真空樹脂擴散
真空樹脂擴散
玻纖含量
45
50
60
65
拉伸強度(MPa)
273.2
389
383.5
480
拉伸模量(GPa)
13.5
18.5
17.9
21.9
壓縮強度(MPa)
200.4
247
215.2
258
壓縮模量(GPa)
13.4
21.3
15.6
23.6
彎曲強度(MPa)
230.3
321
325.7
385
彎曲模量(GPa)
13.4
17
16.1
18.5
層間剪切強度(MPa)
20
30.7
35
37.8
縱橫剪切強度(MPa)
48.88
 
52.17
 
縱橫剪切模量(GPa)
1.62
 
1.84
 


    (2)產品質量穩(wěn)定,重復性好。產品質量受操作人員影響小,不論是同一構件還是各構件間都存在高度的一致性。產品的纖維用量在注入樹脂前已按規(guī)定的量放入模具中,構件有相對恒定的樹脂比,一般在30%-45%,因此產品性能的均勻性和重復性比手糊工藝產品好得多,缺陷也少得多。
    (3)抗疲勞性能提高,可減輕結構重量。由于制品纖維含量高、孔隙率低、產品性能高,尤其是層間強度的提高,大大提高了產品的抗疲勞性能。在強度或剛度要求相同的情況下,采用真空導入工藝制作的產品可減輕結構重量。
    (4)環(huán)境友善。真空樹脂導入工藝是一種閉模工藝,揮發(fā)性有機物和有毒空氣污染物均被局限于真空袋中。僅在真空泵排氣(可過濾)和打開樹脂桶時有微量的揮發(fā)物。VOC排放不超過5PPm的標準。這也大大改善了操作人員的工作環(huán)境,穩(wěn)定了勞動人員的隊伍,也擴大了可用材料的范圍。
    (5)產品整體性好。真空樹脂導入工藝可同時成形加強筋、夾芯結構及其它嵌件,提高了產品的整體性,因此可制造風機機罩、船體和上層建筑等大型制品。
    (6)減少原材料使用,減少用工。在同樣鋪層時,樹脂用量減少30%。浪費少,樹脂損耗率低于5%。勞動生產率高,比手糊工藝可節(jié)約勞動力50%以上。尤其在成型大型復雜幾何形狀的夾芯和加筋結構件時,材料和人工的節(jié)省更為可觀。如在航空工業(yè)的垂直舵制造中,使緊固件減少365個價格比傳統(tǒng)方法減少75%,產品重量不變,性能更好。
   (7)制品精度好。真空樹脂導入工藝產品的尺寸精度(厚度)優(yōu)于手糊制品。在同樣的鋪層下,一般真空樹脂擴散技術產品的厚度為手糊制品的2/3 。產品厚度偏差約為士10%,而手糊工藝一般為士20% 。產品表面的平整度優(yōu)于手糊產品。真空樹脂導入工藝的機罩產品內壁光滑,表面自然形成富樹脂層,不需要另外加涂面漆(Top coat)。減少了打磨和涂漆工序的人工和材料。
    當然目前真空樹脂導入工藝也有一定的缺點:

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 大型風力發(fā)電機復合材料葉片技術及進展
閱讀下文 >> 風力發(fā)電機組的基本控制策略

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