[發明專利]表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝及成型設備

有效

• 申請號: 201811322512.4
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109605781B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 張舒;王樹春;朱姚;萬繼川
• 申請（專利權）人: 上偉（江蘇）碳纖復合材料有限公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54;B29L31/08
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 毛洪梅

本發明提供一種表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝及成型設備，涉及風電葉片生產領域，包括碳纖維紗線的放紗步驟、用樹脂進行浸膠的步驟、預成型模具的導向步驟、固化成型模具的固化步驟、牽引裝置的拉牽步驟和切割成型步驟，還包括對浸膠步驟前碳纖維紗線進行加熱的加熱步驟以及將脫模布覆于碳纖維紗線的上下兩側表面并隨碳纖維紗線進入浸漬槽的放卷步驟，其中，碳纖維紗線在固化成型模具內經三段溫度依次增大的加熱區域加熱固化成型。本發明的工藝成型的碳纖維拉擠板材的表面覆有脫模布，便于后序制作風電葉片主梁。

技術領域

本發明涉及風電葉片生產領域，具體涉及表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝及成型設備。

背景技術

隨著風電相關產業的技術不斷升級，目前風電葉片的長度越來越長，而葉片減重需求也日趨迫切。同時迫于市場競爭壓力，葉片的成型成本也受到了巨大的挑戰。

風電葉片通常由連續纖維增強樹脂基復合材料制成，理想狀況是，風電葉片盡可能輕，并且風電葉片的外殼將因此通常包括相對少量的樹脂基復合材料層，葉片的內部增強提供了承載結構，也就是通常所示的風電葉片主梁。

由于碳纖維復合材料具有比強度比模量高、疲勞性能優異等性能特點，使用碳纖維制造風電葉片的主梁可以明顯降低葉片的總體重量。但是由于碳纖維自身的價格數倍甚至數十倍于玻璃纖維價格，這使得碳纖維復合材料在風電葉片上的應用僅局限于少數場合。隨著大絲束碳纖維成本的降低，一種新的碳纖維復合材料——碳纖維拉擠板材正在逐漸成為風電葉片領域的主流。

拉擠成型是將浸漬過樹脂的纖維通過模具擠壓作用成型后連續生產的一種工藝，其具備連續生產、自動化程度高、纖維直線度高等特點。通過拉擠成型制造出的板材具有其他工藝(如單向布灌注成型、單向預浸料成型)成型出的復合材料更高的單向拉伸、壓縮和彎曲模量，這使得風電葉片的結構設計人員可以選擇更高性能的材料，從而減少碳纖維復合材料的使用量。最重要的是，通過拉擠成型的碳纖維復合材料具有最低的成本。

本發明詳細介紹一種適用于風電葉片大梁設計制造使用的表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝及成型設備，使碳纖維拉擠板材的表面覆有脫模布，便于制作風電葉片主梁。

本發明采用如下技術方案：

表面覆有脫模布的碳纖維拉擠板材的成型工藝，包括如下步驟：

S1、紗架上的多根碳纖維紗線在張力控制器的作用下由牽引裝置拉出，張力控制器根據紗架的整體重量來控制紗架上紗卷的放卷阻力，使每一根碳纖維紗線的張力保持一致；

S2、拉出的碳纖維紗線分別通過緯向電子儲緯器瓷孔進入烘箱加熱，烘箱內的紅外加熱器隨碳纖維紗線的移動速度變化自動進行溫度的補給，保持碳纖維紗線的溫度恒定，加熱后的碳纖維紗線經過引紗板呈水平排列后從烘箱拉出；

S3、呈水平排列的碳纖維紗線經過導紗板聚攏后進入浸漬槽，放卷裝置將脫模布覆于碳纖維紗線的上下兩側表面并隨碳纖維紗線進入浸漬槽；

S4、壓紗桿將兩側表面覆有脫模布的碳纖維紗線全部壓入浸漬槽內預先設有的樹脂內，浸漬后經擠膠裝置將多余樹脂擠出，浸漬槽內的樹脂由溫度平衡裝置進行溫度補償；

S5、步驟S4的碳纖維紗線進入預成型模具，將兩側表面覆有脫模布的碳纖維紗線定型成與板材相近的形狀；

S6、經預成型的兩側表面覆有脫模布的碳纖維紗線進入固化成型模具，在固化成型模具內經三段溫度依次增大的加熱區域加熱固化成型成兩側表面覆有脫模布的碳纖維拉擠成型板材；

S7、兩側表面覆有脫模布的碳纖維拉擠成型板材由牽引裝置從固化成型模具拉出，并由裁切裝置按長度要求切割成型。