[發明專利]制造葉片的方法和布局結構

在審

• 申請號: 201110345048.2
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102555233A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: K.席布斯拜伊
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B05D1/12;B29C35/02;B29L31/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰

技術領域

本發明涉及制造葉片的方法，尤其是制造風力渦輪機的葉片的方法。

背景技術

葉片（如風力渦輪機的葉片）受到多種環境影響，如紫外線、雨、冰、冰雹以及吹過的風中的微小顆粒所導致的磨損。即使是作用在葉片上的風也會對葉片產生機械負荷。

葉片，尤其是葉片的表面，需要承受沖擊，因此對葉片表面進行處理和加工。

已知在該表面使用涂料以處理其上作用的沖擊。

優選地，用噴槍對葉片表面進行涂覆。該噴槍可以是自動涂裝過程的一部分或者甚至可以在人工手動作業過程中用作手提式工具。如空氣的壓縮氣體用于將涂料顆粒帶向葉片表面。由此，在葉片表面進行均勻的液體涂覆。

然而，此方法的缺點在于，整個涂裝過程耗費時間并且需要通風、加熱等單獨的涂裝設施。因此，此方法成本很高。

還已知使用所謂的“凝膠涂層”來保護由復合材料制成的葉片的表面。最常見的凝膠涂層包括“基于苯乙烯”的樹脂。

凝膠涂層是液體的并且通常施加到模具的底層。在凝膠涂層上面，由復合材料、輕木等制成的額外的層被布置為夾層結構，從而構建成葉片。所有這些層都由施加到模具和這些層的樹脂固化到一起。

由于此方法，復合材料或葉片的可視表面顯示出高質量的表層。

然而，基于苯乙烯的凝膠涂層具有很差的氣味，甚至危及葉片制造期間處理凝膠涂層的人員健康。因此，即使成本增加，也需要額外的人員保護步驟。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種經改進的制造葉片的方法和布局結構，該方法的成本更低并且對環境的危害較小。

此目的通過權利要求1的特征以及權利要求8的特征實現。

優選配置是從屬權利要求的目的。

根據本發明，葉片通過模具制造。干粉作為涂層施加到模具的內表面。

布置模具以便稍后用于構建葉片結構。因此，模具載有葉片組件的不同層，而干粉涂層在葉片結構的底層。

接著，葉片的組件在干粉涂層上面和模具上面被布置為多層，以構建夾層結構的葉片。例如，可以借助“真空輔助樹脂傳遞模塑，VARTM”工藝來制造葉片。

最后，樹脂可以施加于模具以及葉片組件。當該樹脂固化時，所有夾層結構被連接。

之后（例如在葉片制造過程之后），由干粉形成或引入的涂層被制成為葉片表面。

優選地，所述干粉由一定量的聚合物制成或甚至包含一定量的聚合物，如聚酯、聚氨酯、聚酯-環氧樹脂（也被稱作“混合型”）、純環氧樹脂（所謂的“熔結環氧樹脂”）以及丙烯酸樹脂。甚至可使用“基于苯乙烯”的干粉。

干粉可以由稍后能夠用作葉片涂層以獲得所制造的葉片牢固外皮的任何材料制成。

優選地，如果需要的話，所使用的該材料可使葉片外皮的后期處理容易進行。

例如，可以按下述方法選擇干粉的材料，使得為額外的涂覆產生最佳的葉片表面。

干粉涂層用作模具中的底層。當粉末干燥后，不再需要保護模具旁邊工作的人員，因為，鑒于引用的現有技術，不再需要使用有害溶劑。

優選地，干粉借助靜電場被施加到模具的內表面。因此，降低了工作時間并且節省資金。

優選地，涂料被用在或包含在干粉中。該涂料優選含有粉末化顆粒。涂料和粉末的混合物如上所述地施加到模具的內表面以至少覆蓋模具的內表面。

優選地，當干粉或混合物被施加到模具時使用靜電場。施加靜電場，從而實現粉末/混合物均勻分布在至少模具的內表面。

優選地，至少模具的內表面與“地面”電連接。

由于靜電場，粉末/混合物向模具加速。由于沒有粉末或混合物被浪費，因此整個方法相當干凈。

優選地，剩余的干粉被收集起來以在此方法中再次使用。因此，鑒于材料的用法，此方法相當經濟。

優選地，粉末/混合物噴射方法向模具噴射。優選地，為此可使用靜電槍或電暈槍。

優選地，逐步地施加額外的粉末涂層，以達到預定厚度。因此，獲得很厚的合成涂層。

優選地，為了固化干粉/混合物而加熱所述干粉/混合物。由于加熱，干粉/混合物被液化，從而使得液體可以覆蓋模具內表面的相當復雜的結構。當該液體凝固時，獲得所制造葉片的堅硬表面。由此，得到葉片的牢固且適合加工的外皮。

優選地，對模具進行加熱。

優選地，在樹脂提供到葉片結構之前進行加熱（通過利用?“真空輔助樹脂傳遞模塑，VARTM”工藝來提供樹脂）。

甚至，可以使用樹脂固化時釋放的熱量的至少一部分。

附圖說明