1、第二章第二章葉片的生產技術第一節葉片的材料第二節葉片的生產準備第三節葉片的加工工藝方法第四節葉片的檢查、驗收與試驗第一節葉片的材料一、葉片對材料的要求1)葉片材料選擇應遵守的準則 具有最佳的疲勞強度和力學性能，能經受住極端惡劣條件和隨機的負荷(如暴風等)的考驗，確保安全運轉20年以上。 靜強度適當。 耐腐蝕、耐紫外線照射和抗雷擊性能好，具有在所有環境下的可靠性。 密度小，重量輕。 成本(精確說為分攤到每度電的成本)低，維護費用低。2)所選擇的材料必須滿足設計使用要求，并適合加工制造。3)所選擇材料的性能指標及化學成分應符合現行有效標準或其他有關技術條件要求。第一節葉片的材料4)材料制造商應具備

2、GB/T 190012008的質量認證體系，應提供材料的合格證和檢驗單。5)材料應有使用說明書，并按其規定使用。6)主要材料和用于重要零部件的材料，進廠后應進行性能復驗，試驗類型和范圍按設計要求或有關規定進行。7)不允許使用超期材料，除非經試驗證明性能符合要求，并辦理有關手續方可使用。8)代用材料的性能指標及質量等級應與原使用材料相當。二、復合材料(一)復合材料制品在設計與制造上有四大特點1)材料性能指標的自由設計性。2)產品形體設計的自由性。第一節葉片的材料3)材料與結構的一致性。4)原材料和輔助材料選擇與成型工藝選擇的多樣性。(二)復合材料的性能特點1.優點(1)耐疲勞性能好疲勞破壞是指材

3、料在交變載荷作用下，由于材料微觀裂紋的形成與擴展而造成的低應力破壞。(2)耐化學腐蝕性能好耐化學腐蝕性能主要由基體樹脂決定。(3)減振性好復合材料中的纖維與樹脂基體界面有吸振能力所以其振動阻尼甚高，可避免因振動而導致的破壞。(4)介電性能和絕緣性能好在高頻下能保持良好的介電性能，不反射電磁波，能透過微波，隔聲。(5)比強度高纖維增強塑料(FRP)的比強度高。第一節葉片的材料表2-1幾種常用材料與復合材料的比強度和比模量材 料 名 稱密度/(g/c)抗拉強度/1MPa彈性模量/1MPa比強度/1cm比模量/1cm鋼7810102059013027鋁28461735017026鈦459411118

4、021025玻璃纖維增強復合材料201040392053021碳纖維/環氧樹脂14514711373021碳纖維/環氧樹脂161049235415第一節葉片的材料(6)破損安全性好纖維基體中有大量獨立的纖維，每平方厘米上的纖維少則幾千根，多則上萬根。(7)熱導率低、線膨脹系數小熱導率低可用于隔熱保溫產品，線膨脹系數小利于制造尺寸精度要求高的產品。(8)成型工藝性優越復合材料的成型方法多種多樣，因此可以根據成品的結構、生產數量、使用要求，靈活合理地選擇原輔材料和成型工藝。(9)可制成透明及各種色彩的產品樹脂本身基本是無色的，因此可制成透明的制品，若在樹脂中添加與樹脂相容的各種顏料，則可以在不影響

5、產品性能的情況下，制作出具有各種靚麗色彩的產品。2.缺點1)耐熱性遠低于金屬。第一節葉片的材料2)表面硬度低，易出現劃傷痕跡，耐磨性差。3)可以燃燒，雖然可以做到阻燃或自己熄滅，但燃燒時冒黑煙、有臭味。4)玻璃纖維增強復合材料的彈性模量較低，只有鋼的彈性模量的1/10。5)抗沖擊、抗剪強度低，無屈服點，受力過程中可能產生分層。6)產品質量一致性差，如手糊成型產品(采用玻璃絲布)的強度離散系數達0.060.1。7)存在老化問題。8)生產需要注意安全防護。9)工藝設計還不完全成熟。(三)決定復合材料性能的因素第一節葉片的材料1)基體材料樹脂的性能。2)增強材料纖維的性能。3)復合材料中纖維與基體材

6、料的體積百分含量。4)復合材料中纖維的幾何形狀與取向。第一節葉片的材料表2-2纖維增強復合材料的特性與其主要組分的關系力 學 特 性熱、電特性化 學 特 性項目關聯要素項目關聯要素項目關聯要素強度、彈性模量纖維特性熱膨脹系數纖維特性耐藥品性基材特性壓縮、剪切纖維體積含量熱導率纖維體積含量耐水性界面狀況破壞韌性纖維取向熱疲勞纖維取向耐氧化性纖維特性沖擊基材特性電導率基材特性耐氣候性浸漬覆蓋工藝疲勞、蠕變界面狀況振動衰減組織和空隙第一節葉片的材料三、復合材料產品的成型方法(一)樹脂基復合材料成型三要素1.賦形2.浸漬3.固化圖2-1成型要素與原材料的相互關系第一節葉片的材料(二)樹脂基復合材料成型

7、工藝分類1.對模成型(1)模壓成型把片狀或團狀的模塑料的預成型件放入模具中，在一定溫度和壓力下成型。(2)樹脂傳遞成型(RTM)先將增強材料(可用纖維原絲氈、織物或短切原絲復合氈、方格布等)預先鋪覆在模具內，合模后把配有固化系統的樹脂在一定壓力下(可伴有真空輔助)流入模內，經固化后脫模。(3)注射成型使用注塑機成型，工藝與熱塑性塑料注塑相同，只是材料為熱固性樹脂與短纖維的復合材料。(4)冷壓成型使用壓力機，不采用外加熱，依靠復合材料在室溫下自身放熱固化。第一節葉片的材料(5)結構反應注射成型本法與樹脂傳遞成型(RTM)相似，但基體多采用聚氨酯，適用于韌性或彈性要求較高的高強度制品。2.接觸成型

8、3.其他成型1)纖維纏繞法。2)拉擠成型法。3)連續板材成型法。4)離心鑄型法。第一節葉片的材料表2-3復合材料常用成型工藝的特點比較特點工藝所用模具工藝方法成型溫度/成型周期成型壓力/MPa優點缺點手糊木模、玻璃鋼模、石膏模、經拋光的鋼板等在模具上用樹脂和纖維鋪糊25500424h0無尺寸限制；模具材料便宜需要熟練的操作技術，成型技術對制品影響大噴射木模、玻璃鋼模、石膏模、經拋光的鋼板等一邊切斷玻璃纖維，同時樹脂一起噴到模具上25500424h0比手糊生產效率高；可實現現場施工；成型機比壓力機便宜與手糊工藝類似第一節葉片的材料表2-3復合材料常用成型工藝的特點比較冷模壓木模、用混凝土作襯里的

9、玻璃鋼模靠成型模自重或稍微加壓的壓制成型357010min2h05可獲得兩面光制品；適于中批量生產；模具費便宜；效率高模具消耗量大；模具重，操作不便各種袋壓橡膠袋、聚乙烯醇袋、木模、玻璃鋼模、鑄造模在模具內鋪層，用較厚的袋加壓或減壓的方法施加壓力25400524h0105單面光潔，但外觀良好；因氣泡少，制品性能良好必須經常換袋子，生產效率低；欲得到良好制品，需要熟練技術；操作人員多第一節葉片的材料表2-3復合材料常用成型工藝的特點比較SMC/BMC熱模壓鑄鋼模、鋼模用金屬模具和壓力機加溫加壓成型100150110minSMC320BMC1814適于大批量生產；質量一致性好；可成型復雜形狀；產品

10、兩面光潔；操作技術要求不高設備價格高；立面深的大型產品要大容量昂貴壓力機；需注意材料保管；BMC制件強度低纖維纏繞鋁、低熔點合金、臘模、木模、石膏模使粗紗通過樹脂槽浸漬，然后纏繞在模芯上251200530kg/h取決于纏繞力纖維強度得以充分實現；能實現機械化成型設備十分昂貴；產品對象僅限于旋轉體第一節葉片的材料表2-3復合材料常用成型工藝的特點比較連續成型鑄鋼模、鋼模使粗紗浸漬樹脂，然后通過模具加熱固化8013025/min00302生產效率高；產品質量均一；可獲得無限長的產品設備昂貴；需使用特殊類型樹脂；復雜產品成型困難RTM鑄鋁模、玻璃鋼模等在裝入增強纖維的封閉模具中，壓入樹脂，常溫固化2

11、01002090min012比手糊生產性好；模具壽命長；產品兩面光潔必須修理；比金屬對模的生產性差第一節葉片的材料表2-4各種成型方法與成型三要素及生產要素的關系影響因素成型方法賦形浸漬固化生 產 要 素條件成型法人力機械預浸漬層狀浸漬整體浸漬常溫加熱間歇式連續式與浸漬同時與浸漬同時預成型開放式密閉式第一節葉片的材料表2-4各種成型方法與成型三要素及生產要素的關系手糊單件少量噴射少量中量冷壓中量第一節葉片的材料表2-4各種成型方法與成型三要素及生產要素的關系少量中量金屬對模預成型中量大量SMC大量BMC大量第一節葉片的材料表2-4各種成型方法與成型三要素及生產要素的關系袋壓法單件少量拉擠法中量

12、大量纖維纏繞法單件少量大量第一節葉片的材料表2-4各種成型方法與成型三要素及生產要素的關系連續制板法大量離心法中量旋轉法中量第一節葉片的材料四、增強材料1)纖維表面必須進行保護或附著增強型涂層，并且要適用于使用的樹脂。2)增強纖維應使用E-玻璃纖維、R或S-玻璃纖維、碳纖維，不得使用其他類型的纖維。3)纖維及其制品的牌號、性能、規格應符合現行國家標準或行業標準。4)性能試驗按國家相關標準進行。五、樹脂(一)樹脂在復合材料中的主要功能1)固定纖維的位置。2)承受應力并將應力傳遞給纖維，由纖維承受負荷。第一節葉片的材料3)決定復合材料的熱、電、化學性能。4)調整材料的制造工藝性能。(二)樹脂的特性

13、要求1.粘結性能2.耐化學腐蝕性3.力學性能圖2-2理想樹脂系統的應力應變曲線第一節葉片的材料圖2-3幾種纖維的自身失效應變4.耐熱性5.韌性第一節葉片的材料6.耐氣候性7.耐燃性8.滿足復合材料制造工藝的要求(1)儲存期樹脂是高分子聚合物，與其他化學制品一樣有保質期。(2)溶(熔)時的流動性樹脂應具有良好的流動性，粘度是決定流動性的關鍵因素，是復合材料加工工藝所必需的條件。(3)固(硬)化條件固(硬)化條件主要是指固(硬)化溫度和時間。(4)揮發性揮發性直接影響樹脂的流動性，也就影響到施工的工藝性。(5)對人的安全性安全性是關系到人的生命安全的大問題，必須重視復合材料的加工注意對環境的改善。

14、(三)樹脂的類型第一節葉片的材料1.熱塑性樹脂2.熱固性樹脂第一節葉片的材料表2-5常用樹脂的特點樹 脂 類 型優點缺點環氧樹脂固化收縮率低、化學穩定性優異、電性能良好、耐熱性好、復合性能好固化周期長、皮膚易過敏，在較高溫度下固化才能獲得較好的性能不飽和聚酯樹脂種類多、使用方便、化學穩定性好、復合性能好、室溫或加熱都可固化苯乙烯具有揮發性且易燃，固化時產生收縮、易燃乙烯基酯樹脂抗疲勞性能優異、復合性能優良、化學穩定性優異苯乙烯揮發、固化收縮、易燃第一節葉片的材料(四)風力發電機組葉片制造樹脂的選用1)根據用途和要求，可區分為層壓樹脂和膠衣樹脂，若要兩種樹脂混合在一起或配套使用，必須證明兩種樹脂

15、相容或兩種樹脂結構相同。2)膠衣樹脂在固化條件下，應具有較好的防潮性和防紫外線輻射及其他有害環境影響的性能，并且應具有良好的耐磨性、低吸水性和高彈性，膠衣樹脂中只允許添加觸變劑、顏料和固化劑。3)層壓樹脂在鋪層時應有良好的浸漬性能，在固化狀態時有好的防潮性和防老化性能。4)樹脂的所有添加物如固化劑、促進劑、催化劑、填料和顏料，要與樹脂相協調，并且彼此之間要兼容，保證樹脂完全固化。第一節葉片的材料5)填料不得影響樹脂的主要性能，填料的類型和添加總量可經過試驗確定，在樹脂中填料的比例不超過重量的12(包括最多1.5的觸變劑)，觸變劑的比例在膠衣樹脂中不超過重量的3。6)顏料應不受氣候影響，可由無機

16、或不褪色的有機染料物質組成，顏色由用戶決定，添加比例按制造商規定，否則按重量的5來添加。7)樹脂、固化劑、催化劑、促進劑應根據制造商的工藝說明書使用，通常應選擇冷固化系統，即在1625的溫度范圍內達到良好固化。8)樹脂及所有添加物的牌號、規格、性能應符合現行國家標準或有關行業標準。9)性能試驗應按國家相關標準進行。第一節葉片的材料六、葉片的輔助材料(一)芯材1)芯材要滿足使用要求，且不影響樹脂的固化。2)金屬材料局部加強件要仔細清洗、去油脂、噴砂或用其他方法得到合適的表面狀態，以便達到最佳連接。3)硬質泡沫塑料可以作為芯材，使用的泡沫塑料應為閉孔結構。4)輕質木材可以作為芯材，在使用前必須進行

17、滅菌和殺蟲處理，并進行熱處理及烘干處理，平均水分含量應不大于12。(二)預浸料(三)膠粘劑1)膠粘劑只允許使用無溶劑膠粘劑，一般使用雙組分反應型膠粘劑。第一節葉片的材料2)膠粘劑不得降解被粘材料，并能保證葉片的結構性能。(四)玻璃纖維增強塑料層板的性能要求1.玻璃纖維增強塑料層板性能應滿足的要求1)樹脂含量(重量)應滿足要求。2)固化程度：環氧90，聚酯85。3)密度：1.71.9g/cm3。2.單向纖維層板力學性能3.90玻璃纖維增強塑料層板性能4.試驗方法(五)金屬材料1)金屬材料在滿足使用要求的前提下，可選擇普通結構鋼、鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、鋁合金或不銹鋼。第一節葉片的材料2)對金屬材料要考

18、慮其對疲勞強度和缺口的敏感性，也要考慮低溫性能、防腐性能和加工性能。3)普通結構鋼的屈服強度范圍應在235355N/mm2之間。4)鑄鋼、鑄鐵的使用要求如下： 若選用鑄鋼可選擇一般工程用鑄造碳鋼或不銹鋼。 若選用鑄鐵只允許選擇質量等級高于4級的球墨鑄鐵或其他更高級材料。 鑄件不允許有疏松、熱裂、縮孔、氣孔、裂紋、氧化皮、砂眼等缺陷。鑄件表面應用噴砂、噴丸、化學清理或其他方法清理。 根據鑄造形式，提供的鑄件應進行適當的熱處理。第一節葉片的材料5)按照耐腐蝕能力和加工性能選擇合適的不銹鋼，通常選用奧氏體不銹鋼，應保持0.2的彈性應變極限和0.03(質量分數)的最大含碳量，并且有較好的防止晶間腐蝕能

19、力。6)所有金屬材料性能，化學成分均應符合國家標準或其他有關技術條件。7)對鍛件和鑄件，應按有關標準進行磁粉探傷、液體滲透探傷、X射線照相探傷或超聲波探傷等無損檢測。第二節葉片的生產準備一、葉片的生產條件1)葉片生產車間應為全封閉結構，并能加熱、通風，一般要求環境溫度為1625，最大濕度70%，并能通過自動記錄式溫度計和濕度計進行監測記錄。2)通風設備應保證在工作場地內有害氣體濃度不超標。3)工作場地應采取適當方法照明，采取措施防止陽光和燈光溫度達到引起樹脂固化的程度。4)進行鋪層及膠合工作時，車間內不允許進行產生粉塵的機械加工、油漆或噴涂等作業。5)所有材料應按制造商說明書存放，若無說明應存

20、放在1025室內，儲存間應干燥、通風、避免強光，并應配置自動記錄式溫度計和濕度計。第二節葉片的生產準備6)葉片制造操作人員、檢驗人員必須通過專門職業培訓。二、技術資料要求1)葉片生產使用的圖樣、資料必須完整、正確、有效。2)葉片生產必須遵守圖樣規定的技術要求、尺寸公差、外觀、質量和材料要求。3)必須保證增強材料的鋪層方向、層數、位置和鋪放規則以及含膠量、固化程度等。4)必須按圖樣要求對金屬零件進行熱處理和表面處理。三、模具(一)對葉片生產模具的要求第二節葉片的生產準備1)模具的材料、結構由生產企業決定，但必須保證足夠的強度、剛度、表面硬度以及尺寸精度，保證葉片的外形尺寸公差及穩定性和重復性。2

21、)必須考慮加熱和加壓對模具造成的影響。3)如果采用閉模成型或使用真空袋時，要確保模具密封良好。4)模具表面應光滑，不許有尖棱，成型面要去除斑點。5)模具經檢驗認定合格，并經試模后方可使用。(二)復合材料葉片生產的主要模具(三)葉片生產玻璃纖維增強復合材料模具的制作1)首先按照圖樣上葉片表面曲面要求，根據圖樣給出的間距，制作四套曲面樣板。第二節葉片的生產準備2)根據可以使用的數控加工中心或數控銑床加工尺寸，決定每段葉片模具的長度。3)在各段模具支架上鋪上20mm厚的木條，并用自攻螺釘緊固。4)在木條上鋪覆厚度30mm的可加工樹脂，然后用第三套樣板檢查修整樹脂表面，使節距間曲面平滑過渡。5)在數控

22、加工中心或數控銑床上加工出各段曲面。6)將各段模具拼裝在模具旋轉支架上，模具旋轉支架使用輕型型鋼制作，采用桁架結構以保證有足夠的強度和剛度，在長度方向上的變形量不得超過0.0005%。(四)真空袋成型法(五)閉模成型模具的制作1)在模芯上使用真空袋的方法制出第一個葉片。第二節葉片的生產準備2)第一個葉片固化后不要脫模，要在這片葉片上利用真空袋法制作葉片閉合模具的模殼。3)模殼的型面固化后仍不能脫模，然后按模具圖樣要求在模殼的外表面制作加強肋板、固化加溫水套及在模具桁架上的安裝板。4)待模具的加強肋板和安裝板都固化后，模殼與第一個葉片同時從模芯脫模，要求模殼與第一個葉片無松動，將模具凹模與第一個

23、葉片安裝在模具翻轉桁架上。5)在第一個葉片的內表面使用真空袋成型法制作KTM模具的凸模，即整體模芯。6)模芯的型面固化后仍不能脫模，然后按模具圖樣要求在模芯的內表面制作加強肋板，固化加溫水套及在模具桁架上的安裝板。第二節葉片的生產準備7)待模芯的固化加溫水套、加強肋板和安裝板都固化后，將第一個葉片與模芯和模殼脫模。8)將模芯也安裝在模具翻轉桁架上，按圖樣要求檢驗合格后就可以進行試生產了。四、葉片制造的工藝裝備(一)對葉片制造工藝裝備的要求1)葉片制造所需要工藝裝備、設備、工具均應滿足工藝要求及其他有關規定。2)所用量具、衡器、儀表需經檢定，并在檢定周期內。3)調膠機、噴膠機等必須準確無誤，并按

24、有關規定進行標定。4)直接影響葉片質量的工裝，如下料樣板、型面樣板等，必須保證設計公差要求，并定期校驗，切面樣板間隔應按設計要求確定。第二節葉片的生產準備(二)主要葉片制造工藝裝備1.固化箱圖2-4大型固化箱2.模具翻轉支架第二節葉片的生產準備圖2-5模具翻轉支架的結構3.葉片翻轉運輸車4.鋪絲機第三節葉片的加工工藝方法一、手工糊制(一)手工糊制成型法簡介1.手工糊制成型工序1)首先在模具上均勻地刷涂或噴涂脫模劑。2)當脫模劑干燥后涂一層膠衣樹脂。3)等膠衣層凝固后在模具成型表面鋪放增強材料(表面氈、短切原絲氈、無捻粗紗布等)用滾子或毛刷等涂布混有固化劑的樹脂，使圖2-6手工糊制成型示意圖第三

25、節葉片的加工工藝方法4)樹脂進行聚合反應，常溫固化，也可加熱加速固化。5)制品固化后脫模，清擦模具，產品修邊加工。2.手工糊制成型法的優點1)可以室溫成型，設備投資少，模具折舊費用低。2)可制造大型產品和形狀復雜的產品。3)可采用加強肋局部增強，可嵌入金屬件。4)可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面。5)樹脂和增強材料可以自由組合便于進行材料設計。6)適合小批量生產。7)增強纖維含量比噴射成型高。3.手工糊制成型法存在的問題第三節葉片的加工工藝方法1)手工糊制成型法屬于勞動密集型生產，工人操作的熟練程度決定產品質量，生產效率低。2)制品只有貼模具的一面光滑，另一面是毛面。3)手工糊使用的樹脂

26、的相對分子質量低，一般可能比相對分子質量高的樹脂對人的健康和安全不利。4)增強纖維含量不可能太高，力學和熱性能受限制。5)溶劑苯乙烯含量高時樹脂粘度較低，才易于手工操作，而苯乙烯有毒有害。(二)手工糊制成型法工藝流程(見圖2-7)第三節葉片的加工工藝方法圖2-7手工糊制成型法工藝流程(三)手工糊制成型法制品設計時應注意的問題1)制品的尺寸精度必須以模具面為基準來表示。第三節葉片的加工工藝方法2)脫模錐度最好在3以上。3)對于可能產生變形的平面，應選取提高斷面二次慣性力矩的形狀。4)拐角半徑盡可能大些，壁厚均勻些。5)厚度急劇變化的部位會引起應力集中，應使壁厚緩慢變化。6)厚度尺寸精度低，不能按

27、機械加工來要求。7)與箱形制品和棱角部位相連的平面，因棱角收縮產生的應力易凹曲，過度處設計一點弧度是有效的。(四)風機葉片手糊成型工藝1)首先將脫模劑均勻地涂在準備好的模具表面。2)待脫模劑干燥后按合適的工藝方法把膠衣樹脂均勻涂在模具表面，厚度在0.51mm之間。第三節葉片的加工工藝方法3)等膠衣凝固后應按時鋪第一層增強材料，這層含膠量較高且使用的增強材料單位面積較輕，若使用最大為300g/m2玻璃纖維織物或短切材料時，樹脂含量一般為70。4)必須按制造商的說明書和有關部門的規定配制和準備膠液。5)鋪層應符合有關技術文件及工藝規程的要求，必須嚴格控制鋪層位置、纖維方向，單向纖維束、帶要保證平直

28、，嚴格控制各節點位置。6)膠液的操作時間不得超過制造商規定的范圍，必要時需經初步試驗確定操作時間及固化時間。7)一次能鋪層的最大厚度，取決于固化時最大允許放熱量；如果使用真空袋，其決定因素還應包括最多使多少層材料的空氣完全排盡。第三節葉片的加工工藝方法8)鋪層過程中應盡量避免剪斷加強層，無法避免或對接時應適當增用加強帶，加強帶搭接寬度最少為50mm。9)金屬零件加工制造按圖樣及工藝指令進行。10)固化工藝要求11)葉片的粘接成型需要在專門的粘接平臺或模架上進行，粘接部位的縫隙不得大于3mm，粘縫必須清理干凈，并保證粘縫膠液飽滿。12)葉片表面拋光后，對沒有表面保護的部位要進行密封，特別是切斷面

29、、膠接處，以防外部介質侵入。13)在專用設備上對葉片進行靜平衡試驗。14)對葉片進行表面處理，然后進行檢驗，合格品才準予出廠。(五)手糊成型的監控管理第三節葉片的加工工藝方法表2-6手糊成型風力發電機葉片部分標準生產的操作程序圖號、工序號作 業 項 目制定、作業指標注 意 事 項1材料準備樹脂：不飽和聚酯kgGF：EM 450100m膠衣樹脂：JRPG涂層00kg記錄制造批號記錄制造批號記錄制造批號2模具準備、涂脫模劑檢查、修復模具表面傷痕脫模劑：使用蠟處理后全面檢查3涂膠衣、膠衣固化涂刷量：kg/（全部kg）涂刷后：min凝膠按作業手冊4增強材料剪切剪切方法第三節葉片的加工工藝方法表2-6手

30、糊成型風力發電機葉片部分標準生產的操作程序5積層積層構成SMM508RC570按作業手冊6固化常溫：16251812h7脫模常溫、空氣壓力脫模脫模后固定在防止變形的支架上8切毛邊按照模具邊線切割打磨切斷面9粘接使用粘接型架按作業手冊10檢查外觀檢查：全檢尺寸檢查：關鍵控制尺寸根據外觀標準記錄在公司檢查表中11修理膠衣：修補、水磨、拋光、上蠟、再檢查按作業手冊記錄在公司檢查表中第三節葉片的加工工藝方法1)對葉片的制造監控應包括原材料質量控制、制造過程監控和成品質量檢驗。2)葉片制造工作程序單、檢驗單和工藝規程等文件必須跟隨生產過程，并由負責每一階段的工作人員簽字。3)葉片及各部件層壓時，應對制造

31、過程進行現場檢驗，特別是纖維方向、用膠量等。4)加工過程期間，應抽樣檢查層板的性能參數，如樹脂含量、密度、抗拉強度及拉伸模量、抗彎強度及彎曲模量、抗剪強度及切變模量等。5)用隨機試件或從部件上直接切取試樣，進行固化程度檢驗。第三節葉片的加工工藝方法6)對部件的加工過程及完成的葉片成品進行目視檢驗，應特別注意氣泡、夾雜起層、變形、變白、損傷、積膠等，對表面涂層也要進行外觀目視檢驗。7)對葉片及部件的內部缺陷可采用X射線或超聲波等無損檢驗方法來檢驗，檢驗標準可由設計、工藝、檢驗部門共同制定或確定一標準樣件作為判斷依據。(六)葉片成型缺陷的修補1)允許修補葉片外表面氣泡和缺損的缺陷，但應保持色調一致

32、，修補后表面上直徑小于5mm的氣泡在1m2內不允許超過3個。2)對于內部開膠、膠接處缺膠、分層等缺陷可通過注膠修補。3)對于葉片表面的凹坑和皺褶可用環氧樹脂或聚酯膩子填充進行修補，并噴涂表面涂層，打磨拋光。第三節葉片的加工工藝方法4)對于運輸過程中造成的葉片損傷，可根據損傷的具體情況，由生產商制定修補計劃，在使用現場進行修補，并由生產商提供質量保證。第三節葉片的加工工藝方法表2-7手糊成型產品積層部缺陷的產生原因及消除措施缺 陷 類 型產 生 原 因消 除 措 施固化不良樹脂混合不好；混入水分、溶劑固化劑、促進劑充分攪拌；纖維基材、毛刷、滾子不要有水分空洞鋪層技術不熟練非常仔細地浸漬、消泡白化

33、一次鋪層面積太大；固化速度過快一次鋪層量要適當；固化劑、促進劑加入量要適當裂紋局部樹脂過多應特別注意拐角部位的樹脂量樹脂過量鋪層技術不熟練每層基材的樹脂用量要適當變色因固化發熱燒變色；固化速度過快固化劑、促進劑加入量要適當；一次鋪層厚度要適當第三節葉片的加工工藝方法表2-7手糊成型產品積層部缺陷的產生原因及消除措施翹曲樹脂收縮，因修理引起內部應力釋放固化速度要適當，固化要完全，修邊設計要少，在支架上固定之后再降溫變形模具本身變形、脫模后放置不好保證模具不變形、脫模后的產品要平放皺褶厚度不均氈積聚、錯位，氈局部重疊仔細的鋪層作業、恰當的樹脂含量第三節葉片的加工工藝方法表2-8手糊成型產品膠衣缺陷

34、的產生原因及消除措施缺 陷 類 型產 生 原 因消 除 措 施顏色不均顏料沉淀使用前攪拌好光澤不好模具表面不光，脫模蠟擦涂不好模具表面修光，脫模蠟涂勻針孔樹脂粘度過大、噴槍型號不適當；噴涂量不適當、噴涂樹脂霧太大；樹脂收縮使用低粘度樹脂、調換噴槍噴頭；調整一次噴涂厚度、使用分油器；空氣除濕裂紋厚度不均；過固化；脫模時變形均勻噴涂，調整噴槍噴射距離、調整噴射直徑；調整固化溫度、時間；調整脫模劑、修正脫模器位置、提高制品邊緣剛性縮孔狀凹斑部分樹脂太多，局部厚度突變拐角處樹脂易厚、注意樹脂下淌，加強肋、凸起等，鋪層部分完全固化后再粘接第三節葉片的加工工藝方法表2-8手糊成型產品膠衣缺陷的產生原因及消

35、除措施異物混入膠衣樹脂內有異物、模具表面臟樹脂保管好、模具表面擦干凈剝離厚度不均、過固化噴涂均勻，固化溫度、時間要適當龜裂固化不良或在凝膠過程中再次噴涂防止噴涂不均、樹脂霧沫中混入水分，防止苯乙烯單體蒸發滯留，用未固化樹脂再次噴涂第三節葉片的加工工藝方法二、真空輔助浸滲成型(一)真空輔助浸滲成型的特點圖2-8真空輔助浸滲工藝(二)真空輔助浸滲葉片制造工藝過程第三節葉片的加工工藝方法1)清理干凈模具，在模具內表面均勻噴涂脫模劑，待干燥后噴涂膠衣層或后處理噴漆。2)膠衣層干燥后，在模具內表面使用圖樣要求的規格品種的增強材料，根據圖樣要求按規定的層數和結構，鋪覆好葉片的增強層。3)檢查鋪覆好的葉片增

36、強層和預埋件，合格后一般先將半邊吸住，再將上、下模具閉合，接著把上、下模具的接合面進行可靠的密封。4)關閉樹脂灌注入口閥門，打開真空泵接口閥門，起動真空泵，由真空表保住負壓檢查模具的密封。5)密封合格后，啟動真空泵將模腔內真空度抽至工藝要求。6)打開樹脂灌注口閥門，樹脂在大氣壓推動下進入模腔，浸透增強材料并充滿模腔。第三節葉片的加工工藝方法7)經檢查確認樹脂已充滿模腔后，啟動熱水循環泵對模具進行加溫加速葉片固化，縮短在模具內的固化時間。8)達到工藝要求的固化時間后，關閉熱水循環泵，移除熱水循環、真空泵及樹脂灌注設施。9)葉片脫模，切除多余的流道口、飛邊，檢查葉片是否存在缺陷。10)利用模具將葉

37、片上、下殼體，腹板梁和葉根部粘合成完整的葉片。11)修復、檢查合格后噴涂面層，即為葉片成品。三、葉片樹脂傳遞成型工藝(RTM)(一)樹脂傳遞成型法簡介第三節葉片的加工工藝方法圖2-9樹脂傳遞成型示意圖(二)樹脂傳遞成型的優點1)產品兩面光滑，可制作表面膠衣，尺寸精度比較高。第三節葉片的加工工藝方法2)閉模成型，環境污染小(有機揮發份小于5010-4%，是唯一符合國際環保要求的復合材料成型工藝)，生產環境較好。3)勞動強度較低，對工人技術熟練程度要求較低。4)成型周期較短，生產效率較高，適合年產5000件以上的復合材料葉片生產廠。5)產品纖維含量可較高，產品性能較好，強度可按設計要求具有方向性。

38、6)可與芯材(葉片縱梁、葉根楔形條等)、鑲嵌件(波紋連接套等)一體成型。7)可制造葉片的大型產品。(三)風機葉片RTM成型工藝1.葉片RTM成型工藝流程第三節葉片的加工工藝方法圖2-10葉片RTM分步成型工藝流程2.葉片RTM成型工藝的特點3.葉片真空輔助浸滲與RTM成型的差異第三節葉片的加工工藝方法1)模具合模后，應均勻的將模具合模鎖緊裝置鎖緊，以保證高壓下的密封性。2)葉片RTM成型的模具檢漏必須使用空氣壓縮機打壓的方法檢查模具的密封性。3)合模后注射樹脂時應注意觀察，當注射模具排氣孔中溢出的膠液沒有氣泡時，表明纖維材料已被樹脂浸透，樹脂注射口要封閉，以便樹脂固化。4)開模脫模后，應切除注

39、射工藝用的澆口和排氣工藝用的冒口。四、葉片零件楔形塊的成型工藝(一)拉擠成型方法的分類1.注入浸漬法第三節葉片的加工工藝方法圖2-11注入浸漬法拉擠成型機組原理圖1粗砂紗架2布(或氈)架3導向裝置4移動切刀5拉擠產品6液壓缸柱塞7加壓樹脂罐8樹脂注入9預加熱器10預成型導向裝置2.膠槽浸漬法第三節葉片的加工工藝方法圖2-12膠槽浸漬法拉擠成型機組原理圖1增強纖維2擠膠器3預成型4熱模5拉拔6制品7樹脂槽(二)復合材料拉擠成型生產工藝過程第三節葉片的加工工藝方法1)先將纖維增強材料放在紗架上，然后把增強材料的頭端拉齊，使纖維增強材料浸漬樹脂。圖2-13拉擠成型產品增強材料構成1、7表面氈2、4、

40、6連續纖維氈3、5玻璃無捻粗紗第三節葉片的加工工藝方法2)待浸膠纖維預成型后穿過加熱模具，基體樹脂固化定型后夾牢在拉拔器上。3)在拉拔器的牽引力作用下，后續材料重復浸漬、固化、定型過程，生產出連續的長條形型材。4)按要求長度將型材切斷。(三)復合材料拉擠成型的優點1)生產效率高，典型拉擠速度為0.52m/min，適合大批量生產，可以制造長尺寸產品。2)主要以無捻粗紗增強，材料成本低，多種增強材料組合使用，可以控制制品的力學性能。3)由于纖維縱向布置，纖維所占體積百分比可較高，可達4080，因而型材軸向結構特性非常好。第三節葉片的加工工藝方法4)樹脂含量可精確控制，產品質量穩定，外表光滑。5)可

41、制造有凹槽、凸棱、空心等復雜斷面形狀的產品，小型風力發電機的葉片就可以用這種方法制造。(四)復合材料拉擠成型產品的設計要求1)必須是具有固定斷面的產品，可以是中空斷面或多孔斷面的產品。2)壁厚變化只能在寬和高的方向，壁厚一般在0.925mm，大于25mm的產品因固化收縮應力易出現裂紋。3)制品的長度可無限長，一般切割成便于使用或運輸的長度；小截面的產品也可以卷繞起來。4)在長度方向可以有肋板，但不允許有凸起；在長度方向可以嵌入預埋件。第三節葉片的加工工藝方法5)對拐角處無圓角過渡要求的，可生產出R=0的清角產品。6)產品的強度具有方向性，軸向高、橫向低，應與產品設計要求相同。(五)拉擠成型的生

42、產管理1.材料的管理1)浸漬樹脂的組成和粘度。2)無捻粗紗根數的確認。3)連續氈的牌號和使用件數的確認。2.成型工序要求控制的工藝參數3.產成品檢驗1)產品性能檢測，包括機械強度、增強纖維含量、硬度等指標。2)各部位厚度的測定。第三節葉片的加工工藝方法3)尺寸、重量的測定。4)外觀目測檢驗：變形程度、表面有無缺陷。第三節葉片的加工工藝方法表2-9拉擠成型法產品缺陷的產生原因和處理措施缺陷產 生 原 因處 理 措 施氣泡因固化不良，苯乙烯氣體等被封閉起來降低拉擠速度、提高模具溫度、增加固化劑添加量裂紋樹脂反應活性高、固化收縮大、增強纖維不均勻等減少固化劑用量、降低模具溫度、更換低收縮樹脂、提高增

43、強纖維用量、使增強纖維分布勻露絲表面層使用的基材質量不好、樹脂收縮率大、纖維直徑大表面層采用表面氈或無紡布、更換低收縮樹脂、加入防縮填料、提高模具溫度表面凹坑樹脂用量不足，增強纖維用量不足提高樹脂粘度增加纖維粘附樹脂量，提高增強纖維用量彎曲增強纖維在產品內分布不均勻根據變形情況調整增強纖維使其對稱分布，調整模具溫度第四節葉片的檢查、驗收與試驗一、葉片的檢驗規則及驗收(一)葉片檢驗的分類1)新產品經鑒定定型后。2)停產一年以上，產品再次生產時。3)正常生產的葉片自上次試驗算起已滿三年。4)質量監督結構、葉片制造商和用戶三方對產品質量、性能發生異議時，可進行有關項目的試驗。1.出廠檢驗1)每片葉片

44、均要求檢驗型面翼型的弦長、扭角、厚度等幾何數據。2)每片葉片均要求檢驗重量及重心位置。3)每片葉片均要求檢驗葉片連接尺寸。4)對具有葉尖制動機構的定槳距葉片應進行功能試驗。第四節葉片的檢查、驗收與試驗5)每片葉片應進行外觀質量檢查。6)每片葉片應進行隨件試件纖維增強塑料固化度和樹脂含量檢驗。7)對葉片內部缺陷應進行敲擊或無損檢驗。8)對于成套供應的葉片應檢驗其配套情況。9)制造商與用戶商定的其他檢驗項目。2.型式檢驗內容3.鑒定檢驗要求(二)葉片產品的驗收1.驗收的判斷規則和復驗規則1)檢驗結果與產品技術條件及要求不符時，葉片被判定為不合格品。第四節葉片的檢查、驗收與試驗2)型式檢驗每批檢驗1

45、2片葉片，試驗中只有一項不合格，就應在同一批次另外抽取加倍數量的葉片，對該項目進行復驗；若仍不合格，應對該批葉片的該項目逐片檢驗。2.不合格品的處理原則1)不合格葉片應做明顯標記，并應單獨存放和處理，禁止與合格葉片混放。2)對存在輕微缺陷但不影響安全使用和性能要求的葉片，經過必要處理，由用戶認可后可視為合格品。二、葉片的試驗1)試驗目的。2)試驗件或試驗模型描述。3)試驗儀器、儀表及量具的精度和靈敏度。第四節葉片的檢查、驗收與試驗4)試驗原理及簡明處理方法。5)試驗情況記錄(附以相應的照片和簡圖)。6)試驗數據。7)試驗處理結果(包括各種曲線)。8)試驗結論。9)試驗地點和日期。(一)葉片的空

46、氣動力性能試驗1.風洞試驗(1)風洞試驗試驗條件要求(2)葉片模型的相似準則(3)葉片風洞試驗測試項目1)風能利用系數Cp與葉尖速度比的關系曲線。第四節葉片的檢查、驗收與試驗2)風輪轉矩系數CQ與葉尖速度比的關系曲線。2.風場實測1)風能利用系數Cp與葉尖速度比的關系曲線；2)風輪轉矩系數CQ與葉尖速度比的關系曲線。(二)固有特性試驗1)葉片揮舞彎曲振動至少一、二階固有頻率。2)葉片擺振彎曲振動至少一階固有頻率。3)葉片扭轉振動的一階固有頻率(必要時)。(三)靜力試驗1.靜力試驗條件2.試驗項目1)剛度測量包括揮舞、擺振剛度；必要時，也測量扭轉剛度。第四節葉片的檢查、驗收與試驗2)靜強度試驗。

47、3.試驗載荷及試驗方法1)進行剛度測量時，試驗載荷不超過設計載荷。2)進行靜強度試驗時，試驗載荷應盡量與葉片設計載荷一致，既要滿足葉片的總體受力要求，也要滿足葉片的局部受力要求。 預試：預試是為了檢查試驗、測量系統是否符合試驗技術要求和拉緊試驗件，消除其間隙。預試載荷為設計載荷的40。 使用載荷試驗：使用載荷試驗是為了確定葉片承受使用載荷的能力，加載梯度不大于設計載荷的10，在各級載荷情況下進行應變、位移測量和變形觀察，加載到使用載荷后，停留時間不少于30s，卸載后葉片不應出現永久變形，也不允許出現褶皺等局部失穩。第四節葉片的檢查、驗收與試驗 設計載荷試驗：設計載荷試驗是為了確定葉片承受設計載

48、荷的能力，在超過使用載荷后，加載梯度不大于設計載荷的5，在各級載荷情況下進行應變、位移測量和變形觀察，加載到設計載荷后，停留時間不少于3s，葉片不出現破壞。 破壞試驗(如果要求確定剩余強度，需進行破壞試驗，可在疲勞試驗完成后進行)：破壞試驗是為了確定葉片的實際承載能力，為強度計算提供數據，加載梯度不大于設計載荷的5，直至破壞。(四)疲勞試驗1.試驗載荷1)疲勞試驗載荷既可以采用程序譜加載，也可以采用等幅譜加載。2)加載誤差在最大峰值時一般小于5。第四節葉片的檢查、驗收與試驗3)導致蠕變或結構疲勞強度明顯降低、引起任何熱應力的嚴重影響和腐蝕影響等都應予以模擬，如果試驗設備不能實現環境模擬要求，可

49、考慮其他方法彌補。4)對于復合材料葉片，若要加速試驗時，試驗頻率不應導致試驗件發熱而使疲勞特性受影響。2.試驗方法(五)雷擊試驗1.試驗條件1)試驗件為全尺寸葉片或模擬試樣。2)雷擊試驗可在高壓實驗室內進行。2.試驗項目第四節葉片的檢查、驗收與試驗(1)高雷擊脈沖電流試驗由高雷擊脈沖電流試驗驗證雷電電流傳導系統承載電流的能力。(2)雷擊飛弧試驗雷擊飛弧試驗驗證電極引雷效果。(六)定槳距葉片的葉尖氣動制動機構功能試驗1.試驗條件2.試驗內容及方法(七)解剖試驗解剖試驗僅適用于復合材料葉片。解剖試驗屬于預生產試驗范疇，應在工藝試模取得全面檢查合格以后進行。目的是確定復合材料葉片各驗證位置的材料性能

50、，檢查工藝與設計的符合性等，以便為設計調整、工藝參數修正提供依據。1.試驗要求第四節葉片的檢查、驗收與試驗1)試驗件要求應是工藝試模件，對材料性質試驗，可根據設計要求鋪設局部切面，其他項目試驗可選用疲勞試驗后的試件。2)試驗件切割位置由設計按需要在試驗任務書中規定。2.試驗項目1)成型工藝質量(型腔節點位置、前后緣粘結質量、內填件的粘結質量等)。2)主要承力部分材料試驗(密度、抗拉強度、拉伸模量、切變模量等)。3)質量分布特性。3.試驗方法1)按任務書要求對檢驗件進行切割，首先檢查成型工藝質量，仔細記錄檢查項目。第四節葉片的檢查、驗收與試驗2)對主要承力部分按相應國家標準進行材料性能試驗，如果從主要承力部分截取下來的試件不