[發明專利]包括復合材料的風輪機葉片的制造方法

有效

• 申請號: 200910149753.8
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101590698A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: H·斯蒂斯達爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B29C70/48
• 分類號: B29C70/48;B29L31/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;曹 若

技術領域：

本發明涉及一種包括復合材料的風輪機葉片的制造方法，包括以下步驟： 選擇外模具部件；選擇內模具部件，其中內模具部件的至少一部分表面包括由 氣密膜覆蓋的可壓縮層；將待粘結的材料定位在外模具部件和內模具部件之間 的模腔內；對模腔進行抽空并粘結(bond)該材料。

背景技術：

為了制造轉子葉片，例如風車式葉片或風輪機葉片，公知的是用風力粗紗 帶或粗紗束繞芯。在專利US4242160和US4381960中描述的系統使用了這種方 法。為了滿足風輪機應用所期望的表面特性并防止未加工的復合材料的表面呈 現為外表面，額外的精加工處理是必須的。

允許以確保令人滿意的表面特性和對該材料的粘結、并且同時在整個葉片 上提供恒定材料特性的另一方法是真空輔助樹脂傳遞模塑法。在專利 EP1310351B1中提出的方法中，材料定位在外模具部件和內模具部件之間的模 腔內，并且，在抽空模腔后，允許樹脂流入和粘結該材料。

然而，如果在樹脂注射階段期間或在其中樹脂仍然是液體的固化過程的早 期階段期間空氣泄漏進填充樹脂的腔內，那么空氣會留在該疊層件內并因此降 低葉片的強度。該空氣的泄漏典型地發生在覆蓋內模具部件的氣密膜具有小孔 或破裂的時候。

為了確保氣密膜的完整性，以使空氣不能泄漏進保持在真空下的模腔內， 使用包含有由多個不同層組成的膜。這樣，增加膜的冗余，并且這些層中的其 中一個層的氣密性的缺陷不損害該膜的整體氣密性。

然而，使用該多層膜導致更高的材料消耗和整體技術上更高努力。

發明內容：

因此，本發明的目的在于提供一種包括復合材料組成的風輪機葉片的制造 方法，該材料在整個葉片上提供恒定的材料性質，同時避免了使用多層氣密膜。

該目的通過權利要求1所述的方法獲得。

權利要求1提供了一種包括復合材料的風輪機葉片的制造方法，其包括以 下步驟：

-選擇外模具部件，

-選擇內模具部件，其中內模具部件的至少一部分表面包括由氣密膜覆蓋的 可壓縮層，

-將待粘結的材料定位在外模具部件和內模具部件之間的模腔內，

-對該模腔進行抽空，

-粘結該材料，

其特征在于它進一步包括步驟：在定位所述待粘結的材料之前對可壓縮層 進行抽空。

通過在定位待粘結的材料之前抽空該可壓縮層，該可壓縮層由其外部的空 氣壓力壓縮，并且因此減少了總尺寸。當將待粘結的材料定位在外模具部件和 處于壓縮狀態的內模具部件之間的模腔內之后，空氣也從該模腔中排出，可壓 縮層再次膨脹并且擠壓該材料。

由于在該狀態下，可壓縮層和模腔都處于真空，沒有顯著的空氣壓力差可 能導致空氣通過該氣密膜進行泄漏并因此損害葉片的強度。因此，在確保葉片 材料質量的同時，可以避免使用多層氣密膜。

因此，在節約技術努力和材料消耗的同時，本發明允許可靠地制造規定材 料質量的風輪機葉片。

本發明可以如引用權利要求1的權利要求所限定的那樣實施。

本方法的實施例可以包括檢測氣密膜中的泄漏的步驟。

這使得在將待粘結的材料定位在外模具部件和內模具部件之間的模腔內并 且同時抽空該模腔之后，通過讓空氣流入可壓縮層而進一步增加施加到待粘結 的材料上的壓力。這樣，不僅可壓縮層的膨脹力而且可壓縮層內的空氣壓力都 向該材料提供壓力。

該實施例特別有用的是，在存在泄漏的情況下對該可壓縮層再次進行抽空， 使得在有泄漏實際發生時可以特別地獲得本發明的效果，同時在沒有空氣泄露 時受益于該額外的壓力。

在實施例中，檢測泄漏可以基于檢測模腔內的空氣壓力實施，和/或基于檢 測可壓縮層內的空氣壓力實施。可替換地，可以例如通過測量流入可壓縮層的 空氣量和/或通過測量流出模腔的空氣量來測量空氣的流入/流出速率。

在實施例中，在粘結該材料之后可以對該可壓縮層再次進行抽空。這便于 從制造好的風輪機葉片中取出內模具芯。

附圖說明：

本發明將參照以下所描述的詳細實施例和多個附圖進一步描述：

圖1示出了用于實施本方法一實施例的裝置的示意性橫截面圖；

圖2示出了本方法一實施例的第一部分的示意性流程圖，和