大型风电叶片混杂复合材料翼梁的制备方法

摘要

本发明公开了一种大型风电叶片混杂复合材料翼梁的制备方法，包括以下步骤：先进行模具预处理；然后在模具表面由下往上依次铺覆导流介质、脱模布、带孔隔离膜、增强材料预成型体、带孔隔离膜和脱模布；再铺放第一透气毡，其上设置多个半透性通气接头；再将第一柔性真空袋膜和柔性半透膜连接成整体后通过密封胶带罩在模具表面形成第一层闭合模腔，并用第二柔性真空袋膜将第一柔性真空袋膜和柔性半透膜完全密封包覆，形成第二层闭合模腔；连接至抽真空系统和注胶系统进行注胶，注胶时控制基体树脂的流动方向以实现完全浸渍；最后经固化、脱模、修整得到翼梁。本发明的制备方法具有成本低、质量稳定、工艺效率高、产品质量好等优点。

主权项

一种大型风电叶片混杂复合材料翼梁的制备方法，其特征在于：所述混杂复合材料翼梁包括翼梁夹芯层和包覆于翼梁夹芯层外的翼梁蒙皮层，所述翼梁夹芯层主要由靠近叶片根部的玻璃纤维夹芯层、靠近叶片尖部的碳纤维夹芯层以及连接玻璃纤维夹芯层与碳纤维夹芯层的过渡区三部分组成，所述翼梁的制备方法主要包括以下步骤：（1）模具预处理：首先清理模具，喷涂脱模剂和胶衣；（2）铺覆材料：根据翼梁的设计要求裁剪所需的增强材料预成型体和成型辅助材料，所述增强材料预成型体是由翼梁蒙皮层增强材料和翼梁夹芯层增强材料组成，翼梁夹芯层增强材料包括靠近叶片根部的玻璃纤维织物、靠近叶片尖部的碳纤维织物以及连接玻璃纤维织物和碳纤维织物的混杂纤维织物组成，成型辅助材料包括导流介质、脱模布、带孔隔离膜、透气毡和真空袋膜，在经步骤（1）预处理后的模具表面由下往上依次铺覆导流介质、脱模布、带孔隔离膜、增强材料预成型体、带孔隔离膜和脱模布；然后在玻璃纤维夹芯层所在区域上方对应的脱模布上铺放第一透气毡，所述第一透气毡上沿翼梁长度方向间隔设置多个半透性通气接头；（3）设置第一层闭合模腔：以所述玻璃纤维夹芯层与所述过渡区的交界线在水平面上的投影为分界线，分界线靠近玻璃纤维夹芯层的一侧使用第一柔性真空袋膜包覆模具，分界线靠近过渡区的一侧使用柔性半透膜包覆模具，第一柔性真空袋膜和柔性半透膜连接成整体后通过密封胶带罩在模具表面形成第一层闭合模腔，所述增强材料预成型体和成型辅助材料被包覆在第一层闭合模腔中；（4）设置第二层闭合模腔：在所述的柔性半透膜上方铺放第二透气毡，所述第二透气毡上沿翼梁长度方向间隔设置多个通气接头；然后用第二柔性真空袋膜罩在模具表面并将第一柔性真空袋膜和柔性半透膜完全密封包覆，形成第二层闭合模腔，使第二透气毡和通气接头处在第二层闭合模腔中；（5）连接外部设备：将所有的半透性通气接头和通气接头连接至抽真空系统，同时将注胶系统连接至位于第一层闭合模腔中的注胶口；（6）真空注胶：关闭注胶系统，然后打开所有的半透性通气接头和通气接头，通过抽真空系统排出第一层闭合模腔和第二层闭合模腔内的气体，使第一层闭合模腔和第二层闭合模腔内达到真空负压并能稳定维持，再打开注胶系统开始注入基体树脂以浸渍位于第一层闭合模腔内的增强材料预成型体，注胶过程中相继关闭半透性通气接头和通气接头，以控制基体树脂的流动方向实现基体树脂对增强材料预成型体的完全浸渍；（7）固化成型及后处理：真空注胶完成后开始进行固化成型，固化成型过程中保持模腔内的真空度直至固化完全，固化完成后进行脱模、修整及清理后得到整体成型的大型风电叶片混杂复合材料翼梁。