一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺、保护层施工工艺以及风力发电机叶片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺、保护层施工工艺以及使用此保护层的风力发电机叶片。本方案通过高压无气喷涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，在叶片阴模内表面一次形成模内胶衣，在此基础上通过膜内胶衣工艺在风力发电机叶片表面形成保护层。利用本方案所制成的叶片具有生产效率高、成本低、质量好、环保等明显优势，具有显著的经济效益。
【专利说明】
一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺、保护层施工工艺 以及风力发电机叶片
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种施工工艺，具体涉及风力发电机叶片的施工工艺，以及使用此工 艺制造的风力发电机叶片。
【背景技术】
[0002] 风力发电机是一种将风能转化为机械能的动力机械，原理是利用风力带动叶片旋 转，驱动发电机发电。目前风力发电机叶片基体材料大多是以玻璃纤维增强环氧树脂或者 玻璃纤维增强不饱和聚酯为主体，此类材料俗称玻璃钢。裸露的玻璃钢不能在户外长期使 用，需要外部防护涂层保护。
[0003] 防护涂层的施工工艺大体分为两类：
[0004] 第一种称为后处理涂装，具体做法是在叶片模具内成型后，将油漆通过滚筒、喷枪 等将油漆涂装于叶片毛坯表面。
[0005] 第二种采用将涂层材料(胶衣)涂装于叶片阴模的内表面，待胶衣干燥后进行后道 工序。
[0006] 这两种施工工艺在实际应用过程中都存在较多的不足和问题：
[0007] 第一种施工方式，即后处理涂装涂装，有众多不足之处，比如，叶片毛坯需要打磨， 粉尘漂浮造成产品、设备的二次污染，同时对作业人员健康带来极大不利。叶片毛坯打磨后 表面针孔众多，需要使用额外的腻子进行填充。油漆固化、施工涂装需要占用成型之外的独 立车间，此种工艺给叶片施工带来很高的设备、人员与时间成本。
[0008] 第二种工艺方案，即模内胶衣的涂装方案，目前行业内采用的是使用滚筒、刮板等 工具，将胶衣的双组份(或者更多组份)混合后，涂装于叶片阴模模具表面，待胶衣干燥后进 行后续叶片制造。此工艺方案不足之处在于：
[0009] 1.由于施工工具，材料特性的限制，导致一次成膜的厚度较低，一般小于100微米； [0010] 2.使用滚涂或者刮涂的工艺，难以获得平整光顺的胶衣内表面，这给后续铺层，灌 注等工序带来困难，降低叶片防护层的质量稳定性；
[0011] 3.胶衣的固化过程耗时很长，一般超过1个小时，增加了占模时间，从而增加了叶 片加工制造成本；
[0012] 4.固化过程中，由于危害成分(如小分子可挥发性游离氨)挥发时间较长，对施工 人员健康带来极大危害；
[0013] 5.叶片脱模温度低（一般小于50°C)，导致叶片后固化降温等待时间长，占叶片模 具时间大大增加，叶片整体加工制造成本大大增加。
【发明内容】
[0014] 针对现有风力发电机叶片防护涂层施工工艺所存在的生产效率低、成本高、质量 差以及污染环境的问题，本发明的目的在于提供一种高效、高质量的风力发电机叶片的模 内胶衣施工工艺。
[0015] 在此基础上，本发明还提供一种高效、高质量的风力发电机叶片保护层的施工工 艺以及相应的风力发电机叶片。
[0016] 为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0017] 方案1:提供一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，所述工艺通过高压无气喷 涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，在叶片阴模内表面一次形成模内胶衣。
[0018] 优选的，所述工艺中在高压无气喷涂时，首先将构成模内胶衣的各组分按比例混 合，最后将混合后的各组分进行无气喷涂一次成膜。
[0019] 优选的，模内胶衣的各组分在混合前，分别预热至30~80°C。
[0020] 优选的，模内胶衣的各组分经由长度0.5~1.5m的混合管进行混合。
[0021]优选的，所述工艺中在高压无气喷涂时，将构成模内胶衣的各组分按比例同步无 气喷涂，使得各组分在喷涂过程中进行混合并一次成膜。
[0022]优选的，模内胶衣的各组分在无气喷涂前，分别预热至30~80°C。
[0023] 方案2:-种风力发电机叶片保护层的施工工艺，所述工艺包括如下步骤：
[0024] (1)在叶片壳体阴模模具内，涂装脱模剂；
[0025] (2)通过高压无气喷涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，在叶片壳体阴模模具内 表面一次形成快速固化模内胶衣；
[0026] (3)等待10~30min，至胶衣指触干；
[0027] (4)叶片铺层制造成型；
[0028] (5)叶片固化完成后，待叶片玻璃钢本体降温至60°C~80°C，即可脱模。
[0029] 优选的，所述步骤2中利用高压无气喷枪混合模内胶衣各组分并无气喷涂于模具 内表面。
[0030] 优选的，所述高压无气喷枪将模内胶衣各组分预热至30~80°C，通过长度0.5~ 1.5m的混合管进行组分混合。
[0031] 方案3:提供一种风力发电机叶片，所述风力发电机叶片通过上述施工工艺形成， 由此在风力发电机叶片形成相应的保护层。
[0032] 基于上述的模内胶衣施工工艺，能够一次成型快速固化模内胶衣，且一次成膜厚 度高，叶片模具占用时间大幅缩短，工时人工成本低；喷涂表面平整度高，喷涂成膜质量远 高于滚涂工艺。
[0033] 同时，据此形成风力发电机叶片保护层时，胶衣固化速度快（10~30min)，叶片脱 模温度高(60°C~80°C)，极大的缩短占模时间，降低叶片制造成本。
[0034] 利用本方案所制成的叶片具有生产效率高、成本低、质量好、环保等明显优势，具 有显著的经济效益。
【附图说明】
[0035]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0036]图1为本发明实例中风力发电机叶片保护层施工流程图。
【具体实施方式】
[0037] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。
[0038] 为解决现有风力发电机叶片加工制造过程中遇到的技术问题，本方案基于模内胶 衣的涂装方案，提供一种高效、高质量的风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺。该模内胶衣 施工工艺通过高压无气喷涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，由此在叶片阴模内表面一次 形成模内胶衣。由此一次成型的模内胶衣，其施工速度快、劳动强度低，最重要的是该模内 胶衣固化速度快，同时可实现叶片的高温脱模，大大缩短占模时间，从而大大降低叶片的制 造成本，后续无需打磨，不对环境造成污染。
[0039] 本模内胶衣施工工艺在具体实现时（即进行高压无气喷涂时），首先将构成模内胶 衣的各组分按比例混合，最后将混合后的各组分进行无气喷涂一次成膜。
[0040] 为保证效果，模内胶衣的各组分在混合前，可先分别预热至30~80°C。
[0041] 这里的整个高压无气喷涂施工操作可通过高压无气喷枪来完成。在实际操作过程 中，优选50°C以上的高压无气喷枪，其首先对模内胶衣的各组分分别进行预热，接着通过混 合管对预热的各组分进行混合，这里优选〇. 5~1.5m的混合管进行混合，混合好的模内胶衣 原料由喷枪无气喷涂，一次成膜。
[0042] 作为替代方案，本模内胶衣施工工艺在高压无气喷涂时，可将构成模内胶衣的各 组分直接按比例同步无气喷涂，使得各组分在喷涂过程中进行混合并一次成膜。
[0043]同样为保证效果，模内胶衣的各组分在无气喷涂前，可先分别预热至30~80°C。
[0044] 这里的整个高压无气喷涂施工操作同样可通过高压无气喷枪来完成。
[0045] 由此实现的一次成膜，其厚度高，固化速度快，可大幅缩短叶片模具占用时间；喷 涂施工速度快、劳动强度小，工时人工成本低；同时喷涂表面平整度高，喷涂成膜质量远高 于滚涂工艺。
[0046] 以下通过一具体风力发电机叶片保护层施工实例来说明一下基于本模内胶衣施 工方案来形成风力发电机叶片保护层的施工过程。
[0047] 本实例中使用双组份喷涂聚脲模内胶衣的材料，在叶片壳体阴模模具内表面使用 高压无气喷涂的施工工艺来制造叶片的保护层。具体的施工过程如下(参见图1):
[0048] (1)在叶片壳体阴模模具内，涂装脱模剂。
[0049] (2)叶片阴模内施工快速固化胶衣，具体将构成双组份喷涂聚脲模内胶衣的A、B组 分通过高压无气喷枪混合并喷涂于涂装脱模剂的模具表面。
[0050] 该步骤中，首先构成双组份喷涂聚脲模内胶衣的A、B组分作为喷涂原料分别置于 高压无气喷枪中，这里的高压无气喷枪优选50°C以上的无气喷枪；
[00511接着，高压无气喷枪对作为喷涂原料的A、B组分分别预热至30~80°C ;
[0052]接着，将预热好的A、B组分按比例送入混合管进行充分混合，并将混合好的组分送 入无气喷枪;为保证混合的效果和质量，这里的混合管长度优选〇. 5~1.5米；
[0053]最后，由操作人员通过无气喷枪将混合好的原料无气喷涂在涂装有脱模剂的模具 表面上，在模具表面上一次成膜。
[0054]整个无气喷涂过程耗时约0.5~1.5小时/人，且一次成膜厚度高>150微米，叶片模 具占用时间大幅缩短，工时人工成本低；同时喷涂表面平整度高，喷涂成膜质量高于滚涂工 〇
[0055] (3)等待10~30min，直至成膜的胶衣指触干。整个固化过程极短，继而占模时间 短，可降低叶片制造成本。
[0056] (4)在固化胶衣上进行后续叶片制造，即叶片铺层制造成型。
[0057] (5)叶片后固化完成后，叶片玻璃钢本体降温至60°C~80°C，甚至更高，即可脱模， 脱模后的叶片玻璃钢本体上将覆盖有由聚脲模内胶衣形成的保护层。由此可大大缩短叶片 占模时间，可降低叶片制造成本。
[0058]通过实验对比，本实例的施工方案与现有保护层施工方案相比具有优异的效果， 具体的实验对比结果如下：
[0061] 通过对比结果可知，使用本方案所制成的叶片具有生产效率高、成本低、质量好、 环保等明显优势，具有显著的经济效益。
[0062] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，所述工艺通过高压无气喷 涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，在叶片阴模内表面一次形成模内胶衣。2. 根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，所述 工艺中在高压无气喷涂时，首先将构成模内胶衣的各组分按比例混合，最后将混合后的各 组分进行无气喷涂一次成膜。3. 根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，模内 胶衣的各组分在混合前，分别预热至30~80°C。4. 根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，模内 胶衣的各组分经由长度0.5~1.5m的混合管进行混合。5. 根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，所述 工艺中在高压无气喷涂时，将构成模内胶衣的各组分按比例同步无气喷涂，使得各组分在 喷涂过程中进行混合并一次成膜。6. 根据权利要求5所述的一种风力发电机叶片的模内胶衣施工工艺，其特征在于，模内 胶衣的各组分在无气喷涂前，分别预热至30~80°C。7. -种风力发电机叶片保护层的施工工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤： (1) 在叶片壳体阴模模具内，涂装脱模剂； (2) 通过高压无气喷涂的方式喷涂构成模内胶衣的材料，在叶片壳体阴模模具内表面 一次形成快速固化模内胶衣； (3) 等待10~30min，至胶衣指触干； (4) 叶片铺层制造成型； (5) 叶片固化完成后，待叶片玻璃钢本体降温至60°C~80°C，即可脱模。8. 根据权利要求7所述的一种风力发电机叶片保护层的施工工艺，其特征在于，所述步 骤(2)中利用高压无气喷枪混合模内胶衣各组分并无气喷涂于模具内表面。9. 根据权利要求8所述的一种风力发电机叶片保护层的施工工艺，其特征在于，所述高 压无气喷枪将模内胶衣各组分预热至30~80°C，通过长度0.5~1.5m的混合管进行组分混 合。10. -种风力发电机叶片，其特征在于，所述风力发电机叶片通过权利要求7-9中任一 项所述的施工工艺形成。
【文档编号】B29C37/00GK106079195SQ201610445559
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】刘正伟
【申请人】上海麦加涂料有限公司