隨著風電機組單機容量的不斷擴大， 風輪葉片的長度也越來越長， 從幾米發展到數十米。風機葉片長度的加長必然導致重量的上升， 重量的超差將會影響風電機組的壽命、發電量等。因此， 減輕風輪葉片的重量成為了各個葉片制造廠商急需解決的問題。
1、過程控制
作為以手工制作為主的產業， 一支風輪葉片的制作關鍵在于生產過程的控制。在生產過程中的微小超差可能不會影響風輪葉片的重量， 微小超差的累加就會影響到葉片最終的重量。
因 此， 制作過程中應注重芯材的拼接縫隙、玻璃布的搭接量、風輪葉片灌注時間、涂料的涂覆方式。
1.1 芯材的拼接縫隙
作為夾芯結構的芯材是降低葉片重量的關鍵。若拼接縫隙超差， 縫隙內會全部填滿灌注樹脂。樹脂固化后的密度遠大于芯材的密度， 樹脂密度約為1 200 kg/m³， 芯材密度約為60 kg/m³（ 以PVC H60 計算） ， 二者相差20 倍， 從而將導致葉片重量上升。
1.2 玻璃布的搭接量
一般玻璃布搭接量均會有一定范圍要求， 如均按照上差要求鋪放或超差鋪放， 將會使留在葉片中的玻璃布重量上升。
1.3 風輪葉片灌注時間
灌注時間越長， 注入葉片內的樹脂量越多， 導致材料的吸膠量增大， 可能還會影響產品質量
1.4 富樹脂
由于葉片的特殊異型， 使某些位置的玻璃布和芯材不易鋪放， 最終導致該位置出現富膠， 尤其是腹板翻邊拐角處、葉片后緣立面處、梁制件與芯材結合處等等。這些富樹脂的存在不僅嚴重影響了產品的重量， 更影響了產品的質量。
1.5 合模間隙
一般理想的合模間隙在3——10 mm， 若合模間隙偏大或超差將會導致合模膠用量加大， 最終使產品的重量超差。
1.6 涂料的涂覆方式
涂覆方式有噴涂和輥涂2 種， 目前以噴涂方式為主， 但噴涂方式對環境污染嚴重， 而且使用量大。針對以上影響因素， 均需在生產過程中嚴格控制， 這不僅需要操作人員具有較高的技能水平， 對相關文件解讀， 對工藝方法熟知， 加之熟練的制作
經驗，尤其對于特殊工序， 要求操作人員需通過相關培訓或考試認可后方可上崗， 還需要質檢人員對各個環節的檢驗控制， 技術人員的現場指導及對各類問題的判斷。
2 生產工藝
風輪葉片的生產工藝主要有濕法預浸、預浸料、真空輔助灌注和手糊成型。目前， 國內大部分制作廠商主要是以真空輔助灌注為主、手糊成型為輔的生產工藝， 即主殼體真空灌注預成型—手糊成型粘接角—膠接剪切腹板—合模膠接后固化。
真空灌注成型是一種閉模工藝， 在模具上使用塑料薄膜對預鋪好的所有增強材料（ 玻璃纖維/ 碳纖維、夾心材料等） 進行密封， 并將體系抽至真空狀態使其在模具型腔中形成一個負壓， 利用這個壓力將灌注樹脂通過預鋪的流道壓入鋪層中， 讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具。
手糊成型是一種開模工藝， 對預鋪好的每一層增強材料使用手糊樹脂浸潤， 重復此步驟至所有增強材料鋪設完畢。
從定義上分析， 真空灌注成型工藝在制作真空系統過程中將增強材料間的空氣全部排出， 樹脂注入后將材料間的間隙全部填充飽滿， 使材料間的結合性達到最佳狀態， 而手糊成型工藝是人為將增強材料壓實， 與真空壓力相比， 人為力量大大降低，導致樹脂用量增加， 材料間的結合不完全， 導致產品重量的上升。
上海艾郎將兩半殼體在主模上真空灌注成型的同時， 實現粘接角和預制腹板的一體灌注成型， 使粘接舌由手糊成型調整為真空灌注， 樹脂用量減少， 腹板由通過合模膠膠接在殼體上調整為與殼體一體灌注， 大大降低了合模膠的使用量。西門子直接實現了兩半殼體、剪切腹板、粘接角等一次灌注成型， 整個過程沒有采用手糊成型、沒有使用合模膠。可見， 艾郎和西門子的生產工藝均不同程度上降低了風輪葉片的重量。
3 結語
隨著國內風輪葉片產業走向規模化， 客戶對葉片的質量要求越來越高， 葉片的重量也越來越備受關注， 這就需要對生產過程控制加強管理， 對生產工藝不斷優化， 同時， 也要依靠技術研發， 自動化設備， 高端人才等來實現風輪葉片質量的提高。
作者：劉賓賓， 路超， 楊朋飛
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