专利名称：快速脱模用真空材料模块及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电技术领域，具体是涉及一种风力发电叶片快速脱模用真空材
料模块及其应用。
背景技术：
目前，世界上绝大多数兆瓦级风力发电叶片都使用真空辅助树脂传递模塑 (VARTM)工艺，真空辅助树脂传递模塑(VARTM)技术是一种先进的制造技术，它是属于新型 的大型复合材料制件的低成本液体模塑成型技术，是RTM (树脂基复合材料成型工艺)的一 种类型。它主要利用真空负压排出纤维中的气体及实现树脂对纤维的浸渍。其具有产品成 型快、环保、低成本、性能好、高效率、机械性能好、低空隙等优点。但是在真空辅助树脂传递 模塑(VARTM)技术中，对材料的铺设要求比较高，如在气密性、随型性、生产率等方面都必 须达到一定的要求，并且要杜绝架桥等缺陷。特别在生产长度更长、发电功率更大的叶片 时，真空材料的铺设难度更高，通常需要投入大量的人力和工时去进行铺设操作。另外，由 于很多工厂的生产作业环境较差，叶片模具周边框架也比较粗糙，在铺设真空材料时由于 操作不慎会造成真空材料的损坏，导致材料的浪费，增加材料成本，而且此种逐层铺设真空 材料的操作方式效率很低，导致生产制造的成本过高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种风力发电叶片模铸完成 后快速脱模用的真空材料模块及其应用，该真空材料模块设计先进、质量可靠、成本低廉、 生产效率高，有效保证了风力发电叶片脱模的质量和效率。 按照本发明提供的技术方案，所述快速脱模用真空材料模块包括脱膜材料层、带 孔隔离膜层、导流网层和Q型管，脱模材料层与带孔隔离膜层相贴合，带孔隔离膜层的另
一面与导流网层相贴合，导流网层的另一面结合Q型管，脱模材料层、带孔隔离膜层、导流 网层和Q型管结合为一体。 作为本发明的进一步改进，所述脱模材料层、带孔隔离膜层、导流网层采用纯棉纤 维线衍缝为一体；所述导流网层与Q型管采用具有粘性的真空密封胶带粘结固定，粘结时
不得堵塞隔离膜层的六角孔以防阻碍树脂基体的流动。 作为本发明的进一步改进，所述脱膜材料层采用尼龙材料制作，其重量为85士5g/ m2，抗张强度^ 280MPa，脱膜材料层对树脂有极好的浸润性和浸透性。 作为本发明的进一步改进，所述带孔隔离膜层采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，用 于分离玻纤加强热固件和树脂介质(VA-RIM/RTM)，其具有极好的脱膜特性；带孔隔离膜层 的典型厚度为25ym，极限强度为lOOMPa，延展性为100% ;带孔隔离膜层上的孔为六角形 状，孔径为0. 8mm，孔之间彼此相距5mm。 作为本发明的进一步改进，所述导流网层采用低密度聚乙烯、聚丙烯或高密度聚 乙烯材料制作；导流网层采用网线编制而成，网线直径为0. 5±0. lmm ;编制方式为菱形网
3状，菱形孔的角度为75士5。，导流网层具有足够柔性以适应曲线表面。 作为本发明的进一步改进，所述Q型管采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，具有良好
的化学稳定性和热稳定性；Q型管呈半透明，其内外侧面光滑；Q型管4开口直径为18mm，
在负载作用下，Q型管的轮廓有l : 2的弹性以适合模具的曲线轮廓。 所述快速脱模用真空材料模块在风力发电叶片生产中的应用包括如下步骤 (a)、模具预清理模具内表面真空吸尘，并用棉布擦拭干净；然后再用棉布沾取
脱模剂在模具内表面擦拭1-3遍； (b)、铺产品结构层按照结构设计要求，在叶片模具内的相应位置逐层铺设玻纤层、竹材、PVC泡沫和玻纤层，玻纤层、竹材、PVC泡沫组成产品结构层； (c)、铺真空材料模块将所述的真空材料模块铺在步骤(b)中的产品结构层上，真空材料模块中的脱膜材料层与产品结构层相贴合； (d)、密封抽真空在模具上贴真空膜，将真空膜与模具的内腔密封后抽真空至真空度为-0. 09MPa -0. 08MPa，保压半小时，确保不漏气； (e)、真空灌注及预固化在步骤(d)中的真空状态下，经由Q型管向模具内灌入环氧树脂，将模具加热到65t:，预固化6-8小时后，揭掉步骤(3)中的真空材料模块；
(f)、合模固化及起模在下模上需要粘接的位置涂上环氧结构胶，然后合模；叶
片合模后，将上下模具加热到7(TC，在该温度条件下固化8-10小时；固化完成后，将叶片自然冷却20-3(TC，将叶片起模，即可进行后处理及装配工序。
本发明与现有技术相比，优点在于 (1)、预组装形成真空材料模块，在叶片模具中完成叶片的产品结构层的铺设后，
直接将真空材料模块按实际位置尺寸铺放，实现整体铺设整体脱模的优点，大大减少了在
模具上逐层铺设真空材料和逐层脱去真空材料的作业时间，提高了生产效率。 (2)、脱模材料层铺在产品结构铺层上面，在揭除前可以起到避免杂质浸入的作
用，在揭除后使粘结面粗糙，使用时不需要额外的清理和打磨，减少清理和打磨工时，也减少了车间环境中打磨粉尘的污染。 (3)、实现了工序的专业化，保证了铺设质量，减少了真空材料的浪费，降低了综合成本。
图1为本发明的截面示意图。 图2为风力发电叶片生产流程示意图。
具体实施例方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 如图1所示，本发明所述的快速脱模用真空材料模块主要由脱模材料层1、带孔隔离膜层2、导流网层3和Q型管4组成，脱模材料层1与带孔隔离膜层2相贴合，带孔隔离膜层2的另一面与导流网层3相贴合，脱模材料层1、带孔隔离膜层2和导流网层3采用采用普通的纯棉纤维线衍缝为一体；所述导流网层3的另一面通过具有粘性的真空密封胶带粘结结合Q型管4，粘结时不得堵塞隔离膜层的六角孔以防阻碍树脂基体的流动。
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所述脱膜材料层1采用尼龙材料制作，其重量为85士5g/tf，抗张强度^ 280MPa， 脱膜材料层1对树脂有极好的浸润性和浸透性。 所述带孔隔离膜层2采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，用于分离玻纤加强热固件和 树脂介质(VA-RIM/RTM)，带孔隔离膜层2具有极好的脱膜特性；带孔隔离膜层2的典型厚 度为25iim，极限强度为lOOMPa，延展性为100% ;带孔隔离膜层2上的孔为六角形状，孔径 为0. 8mm，孔之间彼此相距5mm。 所述导流网层3采用低密度聚乙烯、聚丙烯或高密度聚乙烯材料制作，导流网层3 在产品真空导注中起到导流介质的作用，能使树脂均匀快速地渗透到产品的任何部位；导 流网层3优选采用直径为0. 5±0. lmm的网线编制而成，其具有足够柔性以适应曲线表面； 导流网层3的厚度为1. 0±0. 2mm，编制方式为菱形网状，菱形孔的角度为75±5° 。
所述Q型管4采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，具有良好的化学稳定性和热稳定 性；Q型管4呈半透明，其内外侧面光滑；Q型管4开口直径为18mm，在负载作用下，Q型 管4的轮廓有1:2的弹性以适合模具的曲线轮廓。 如图1、图2所示，所述快速脱模用真空材料模块的形状与模具上使用位置的轮廓 相适应，组装完成后可巻积存放。其在风力发电叶片生产中的应用包括如下步骤
(a)、模具预清理模具内表面真空吸尘，并用棉布擦拭干净；然后再用棉布沾取 脱模剂在模具内表面擦拭1-3遍； (b)、铺产品结构层按照结构设计要求，在叶片模具内的相应位置逐层铺设玻纤 层、竹材、PVC泡沫和玻纤层，玻纤层、竹材、PVC泡沫和玻纤层组成产品结构层；
(C)、铺真空材料模块将所述的真空材料模块铺在步骤(b)中的产品结构层5上， 真空材料模块中的脱膜材料层1与产品结构层5相贴合； (d)、密封抽真空在模具上贴真空膜，将真空膜与模具的内腔密封后抽真空至真 空度为-0. 09MPa -0. 08MPa，保压半小时，确保不漏气； (e)、真空灌注及预固化在步骤(d)中的真空状态下，经由Q型管4向模具内灌 入环氧树脂，将模具加热到65t:，预固化6-8小时后，揭掉步骤(3)中的真空材料模块；
(f)、合模固化及起模在下模上需要粘接的位置涂上环氧结构胶，然后合模；叶 片合模后，将上下模具加热到7(TC，在该温度条件下固化8-10小时；固化完成后，将叶片自 然冷却20-3(TC，将叶片起模，即可进行后处理及装配工序。
权利要求
快速脱模用真空材料模块，其特征在于包括脱膜材料层(1)、带孔隔离膜层(2)、导流网层(3)和Ω型管(4)，脱模材料层(1)与带孔隔离膜层(2)相贴合，带孔隔离膜层(2)的另一面与导流网层(3)相贴合，导流网层(3)的另一面结合Ω型管(4)，脱模材料层(1)、带孔隔离膜层(2)、导流网层(3)和Ω型管(4)结合为一体。
2. 如权利要求1所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述脱模材料层(1) 、带孔隔离膜层(2)、导流网层(3)采用线体衍缝为一体，所述导流网层与Q型管采用粘结方式固定。
3. 如权利要求l所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述脱膜材料层(1)采用尼龙材料制作，其重量为85士5g/tf，抗张强度^ 280MPa。
4. 如权利要求1所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述带孔隔离膜层(2)采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，其典型厚度为25ym，极限强度为100MPa，延展性为100%。
5. 如权利要求l所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述导流网层(3)采用低密度聚乙烯、聚丙烯或高密度聚乙烯材料制作。
6. 如权利要求l所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述Q型管(4)采用聚丙烯或聚乙烯材料制作，其厚度为l.O士O. 2mm。
7. 如权利要求4所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述带孔隔离膜层(2) 上的孔为六角形状，孔径为0. 8mm，孔之间彼此相距5mm。
8. 如权利要求5所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述导流网层(3) 采用网线编制而成，网线直径为0.5士0. lmm;编制方式为菱形网状，菱形孔的角度为75±5° 。
9. 如权利要求6所述的快速脱模用真空材料模块，其特征还在于，所述Q型管(4)的开口直径为18mm。
10. 如权利要求1-9任一项所述的快速脱模用真空材料模块在风力发电叶片生产中的应用，其特征在于包括如下步骤(a) 、模具预清理模具内表面真空吸尘，并用棉布擦拭干净；然后再用棉布沾取脱模剂在模具内表面擦拭1-3遍；(b) 、铺产品结构层按照结构设计要求，在叶片模具内的相应位置逐层铺设玻纤层、竹材、PVC泡沫和玻纤层，玻纤层、竹材、PVC泡沫和玻纤层组成产品结构层(5);(C)、铺真空材料模块将所述的真空材料模块铺在步骤(b)中的产品结构层(5)上，真空材料模块中的脱膜材料层(1)与产品结构层(5)相贴合；(d) 、密封抽真空在模具上贴真空膜，将真空膜与模具的内腔密封后抽真空至真空度为-0. 09MPa -0. 08MPa，保压半小时，确保不漏气；(e) 、真空灌注及预固化在步骤(d)中的真空状态下，经由Q型管(4)向模具内灌入环氧树脂，将模具加热到65t:，预固化6-8小时后，揭掉步骤(3)中的真空材料模块；(f) 、合模固化及起模在下模上需要粘接的位置涂上环氧结构胶，然后合模；叶片合模后，将上下模具加热到7(TC，在该温度条件下固化8-10小时；固化完成后，将叶片自然冷却20-3(TC，将叶片起模，即可进行后处理及装配工序。
全文摘要
本发明涉及一种风力发电叶片快速脱模用真空材料模块及其应用。所述快速脱模用真空材料模块包括脱膜材料层、带孔隔离膜层、导流网层和Ω型管，脱模材料层与带孔隔离膜层相贴合，带孔隔离膜层的另一面与导流网层相贴合，导流网层的另一面结合Ω型管，脱模材料层、带孔隔离膜层、导流网层和Ω型管结合为一体。所述快速脱模用真空材料模块在风力发电叶片生产中的应用包括模具预清理、铺产品结构层、铺真空材料模块、密封抽真空、真空灌注及预固化、合模固化及起模步骤。本发明实现了整体铺设整体脱模优点，大大减少了作业时间，提高了生产效率；实现了工序的专业化，保证了铺设质量，减少了真空材料的浪费，降低了综合成本。
文档编号B29L31/08GK101767463SQ20091026426
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者张霞, 杨雷, 韩淑华, 魏志军 申请人:无锡天奇竹风科技有限公司