CN109070498A - 制造复合层压结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法(500)。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。该方法包括将以下交错地堆叠在刚性模具部分上：i. 包括导电纤维如碳纤维(42a,42b)的许多单向纤维增强层(42,46)，以及ii. 用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动的流动增强的织物层(70)，流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层(71)，其中流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束(72)，第二材料是导电材料，并被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。

Description

制造复合层压结构的方法
发明领域
本公开内容涉及制造复合层压结构的领域，且更确切地涉及制造风轮机叶片的部分。本公开内容涉及一种制造风轮机叶片部分的复合层压结构和风轮机叶片的部分的方法，以及树脂流动增强的织物。
发明背景
风轮机叶片通常包括作为承载结构的复合层压结构。复合层压结构通常使用嵌入在聚合物基质中的纤维增强材料制成。层压结构通常由多个堆叠的纤维层形成。现今，纤维层大部分选自于玻璃纤维和碳纤维。
承载结构通常通过用树脂注入堆叠的纤维层并使树脂固化或硬化以便形成复合结构来制成。为了在注入期间有助于树脂流动，可能需要纤维层之间的流动增强的织物。这对于碳纤维而言尤其如此，因为纤维尺寸小，并且因此纤维之间的空隙尺寸不足以使树脂流动。然而，放置常规流动介质使每个纤维层与彼此隔离或分离。隔离纤维层的常规流动介质导致显著降低每个碳纤维层之间的传导性。因此，当雷电击中承载结构时，尽管存在防雷***，但雷电电流不能容易地在承载结构中消散。
因此，需要一种解决方案，其既为要注入的树脂提供流动，又提供通过堆叠的纤维层的传导性。
发明概要
本公开内容的目的在于提供一种制造风轮机叶片部分的复合层压结构和风轮机叶片的部分的方法，其克服或减轻了现有技术的至少一个缺点，或提供有用的备选方案。
本公开内容涉及一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。
该方法包括将以下交错地堆叠在刚性模具部分上：
i. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
ii. 流动增强的织物层，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中，流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。
纤维增强层可包括单向纤维。该方法包括对着刚性模具部分密封第二模具部分，以便形成模腔。该方法可选地包括抽空模腔。该方法包括将树脂供应至模腔，并使树脂固化或硬化，以便形成复合层压结构。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。丝或束可以相对于横向方向所限定的角度进行设置。单向纤维增强层和流动增强的织物与相对于单向纤维成角度设置的导电纤维丝或纤维束的组合特别有利，因为成角度的纤维丝或纤维束可接触纤维增强层的许多导电纤维增强层，并且因此提供传导路径，以及导电增强纤维的电位均衡。
因此，本公开内容提供了一种制造改进的复合结构的方法，其既允许在注入期间通过流动增强的织物层促进树脂流动，并且又通过在流动增强的织物层中提供由导电材料制成的纤维丝或纤维束来在雷击下保持穿过复合结构的厚度的传导性。注入时间可显著缩短，并且纤维层的适当润湿可通过使用流动增强的织物层来实现。本公开内容还有利地提供了制造复合结构的能力，该复合结构具有较厚的碳纤维层压层或包括碳纤维的混合材料层，并且仍提供最小化雷击引起的故障或分层的风险。
本公开内容涉及一种风轮机叶片部分，其包括复合层压结构，其中复合层压结构包括以下的交错堆叠的层：
i. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
ii. 流动增强的织物层，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂流动。
纤维增强层可包括单向纤维。流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。交错堆叠的层被嵌入在聚合物基质材料中。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料。丝或束被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。丝或束可以相对于纤维增强层的单向定向的纤维所限定的角度进行设置。
本公开内容还涉及一种包括本文公开的风轮机部分的风轮机叶片。
应清楚的是，本发明的上述方面可以以任何方式组合，并且通过增强流动和保持穿过复合层压结构的传导性的共同方面联系起来。
应注意的是，关于制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法所阐述的优点适用于风轮机叶片部分和风轮机叶片。
发明说明
下面将参考附图更详细地描述本发明的实施例。附图示出了实现本发明的一种方式，并且不应解释为限制于落入所附权利要求集的范围内的其它可能的实施例。
图1示出了风轮机，
图2示出了根据本公开内容的风轮机叶片的示意图，
图3示出了风轮机叶片的横截面的示意图，
图4a示意性地示出了根据本公开内容的示例性复合结构的纤维层的示例性叠层或布置，
图4b示意性地示出了根据本公开内容的示例性复合结构的纤维层的另一个示例性叠层或布置，
图4c示意性地示出了根据本公开内容的示例性流动增强的织物层，
图5示出了示出根据本公开内容的制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法的流程图。
风轮机叶片部分的复合层压结构可借助于树脂传递模制来制造，优选为真空辅助的树脂传递模制。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔通常形成在刚性模具部分与柔性模具部分之间，该刚性模具部分具有限定了风轮机叶片部分的表面的模具表面。当流动前锋(front)朝向无树脂区域移动时，树脂在模腔中在所有方向上分散。
多年来，风轮机叶片行业已经朝着制造需要更厚的层压层的越来越长的叶片部分发展。然而，厚层压层使得其很难获得纤维层的适当润湿，并且气穴形成在层压层中的可能性提高，这继而又导致层压层中的机械弱点。因此，尤其重要的是通过将流动层规则地加入纤维叠层中来促进树脂在较厚的层压层中的流动。然而，附加的流动介质或流动材料的存在导致纤维层之间的电隔离，并且因此减小了穿过层压层的厚度的传导性。减小传导性可导致减少穿过层压层厚度的电流的消散，这例如将在复合结构由雷电电流击中时导致层压层的故障和分层。为了在保持最佳树脂分布的同时防止高电流下的此破坏，本公开内容提出了将本发明的流动增强的织物层加入纤维层之间，这解决了注入期间树脂分布的问题，并且保持了穿过层压层的厚度的传导性。
如本文所讨论的，促进流动通常以传导性为代价，并且流动和传导性之间的折衷难以达到，特别是对于厚层压板。本公开内容通过交错地布置或堆叠传导性的纤维增强层和定形且具有开放结构以促进树脂流过纤维层的流动增强的织物层来实现此平衡。流动增强的织物层还包括传导材料的丝或束，这在从第一纤维增强层经由传导流动增强的织物层行进至第二纤维增强层时产生待消散的电流的传导路径，且这穿过复合层压结构的厚度。
如本文使用的用语"流动增强的织物层"涉及与纤维增强层相比具有相对于树脂的较高渗透性的层，例如，对于可相比的厚度，并且这因此促进或增强树脂穿过堆叠纤维层和/或沿着堆叠纤维层的长度和宽度的流动。
本公开内容涉及一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法。在树脂传递模制中，纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。
该方法包括将以下交错地堆叠在刚性模具部分上：
iii. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
iv. 流动增强的织物层，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂流动。
纤维增强层包括单向定向的纤维。流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层。根据本公开内容的一些方面，流动增强的织物层的开放结构层是网状或织造的层。此外或备选地，开放结构层可为穿孔层。流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。例如，流动增强的织物层是采用双轴网的形式。
该方法包括对着刚性模具部分密封第二模具部分，以便形成模腔。该方法可选地包括抽空模腔。该方法包括将树脂供应至模腔，并且使树脂固化或硬化，以便形成复合层压结构。
所公开的流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。例如，叠层是通过相继地堆叠第一纤维增强层、具有第一侧和第二侧的流动增强的织物层，以及第二纤维增强层来形成。包括在流动增强的织物层中的丝或束的导电材料与流动增强的织物层的第一侧上的第一纤维增强层的导电纤维，以及与第二侧上的第二纤维增强层的导电纤维接触。这在第一纤维增强层与第二纤维增强层之间经由流动增强的织物层(例如，从第一侧到第二侧)产生传导路径，以便在高电流冲击层压结构时，高电流可沿着传导路径，并且因此在层压结构的厚度中消散。这样，最小化了此条件下的层压结构的故障或分层的风险。
根据本公开内容的一些方面，第一材料可与第二材料相同或很相似。根据本公开内容的另一个方面，第一材料与第二材料不同。
在一个或多个实施例中，第二材料包括金属或碳。金属优选为包括铜。金属还可选自于诸如铁、银、金、锌、镍、铂的金属。流动增强的织物层还包括能够传导电流的金属丝或金属纤维束。碳可为碳石墨。在一个或多个实施例中，第二材料选自于如在15到25摄氏度的室温下具有1.5x10-8到5x10-6欧·米的电阻率的材料。例如，银在室温下展现出1.59x10-6欧姆·米的电阻率。
根据本公开内容的一些方面，第一材料包括非导电材料，或导电性低于第二材料或纤维增强纤维材料的材料。第一材料例如可以是电介质（dielectric）。在一个或多个实施例中，第一材料选自于包括玻璃和聚合物材料的集合。
根据本公开内容的一些方面，流动增强的织物层固定到纤维增强层上，使得可同时地执行步骤a.i和a.ii。例如，流动增强的织物层可被缝合到纤维增强层上。
根据本公开内容的一些方面，纤维丝或纤维束被织造成开放结构层，以便形成流动增强的织物层。例如，纤维束可采用纱线形式。纱线然后可被织造成开放结构层。例如，金属或碳纱线可被缝合到玻璃网的开放结构层上。大体上，需要可从流动增强的织物的两侧接近纱线，以提供传导路径。纱线可被补充至开放结构网，或其可替代开放结构网的一个或多个纱线或纤维束。
在一个或多个实施例中，丝或束是以相对于横向方向所限定的角度进行设置。例如，网的开放结构层限定横向方向和纵向方向，并且丝或束可以是以相对于横向或纵向方向成角度进行布置。例如，丝或束被设置成相对于横向方向(如，35-40度)或相对于纵向方向成15到75度之间的角度。通过成角度布置导电丝或束，可确保其将接触纤维层的许多纤维束或丝束(其通常在层压层中单向定向，并且优选为在叶片的纵向方向上定向)。
用树脂注入多个堆叠的纤维层可使用真空注入或VARTM(真空辅助树脂传递模制)执行，这通常用于制造复合结构，如，包括纤维增强的基质材料的风轮机叶片。在填充模具的过程期间，真空(在此方面，真空是被理解为欠压或负压)经由模腔中的真空出口生成，由此液体聚合物经由入口通道吸入模腔中，以便填充模腔。当流动前锋朝向真空通道移动时，聚合物由于负压而从入口通道在模腔中在所有方向上分散。因此，重要的是可选地安置入口通道和真空通道，以便获得模腔的完全填充。
然而，确保将聚合物完全分配在整个模腔中通常很难，并且因此这通常导致所谓的干点，即，具有未充分浸渍树脂的纤维材料的区域。因此，干点是纤维材料未浸渍且可能有气穴的区域，气穴难以或不可能通过控制真空压力和入口侧处的可能的超压来移除。在使用刚性模具部分和真空袋形式的回弹性模具部分的真空注入技术中，干点可在通过在相应位置刺穿袋和通过例如借助于注射器针抽出空气来在填充模具的过程之后修复干点。液态聚合物可被可选地注射到相应的位置，并且这例如也可借助于注射器针来完成。这是耗时且烦人的过程。在较大的模具部分的情况下，工作人员必须站在真空袋上。这不是期望的，尤其是在聚合物未硬化时不是，因为这可能导致***的纤维材料中的变形，且因此导致结构的局部弱化，这例如可引起屈曲效应。
在大多数情况下，所施加的树脂或聚合物是聚酯、乙烯基酯或环氧树脂，但也可以是PUR或pDCPD。环氧树脂在各种性能方面具有优势，如，固化期间的收缩(继而又可能导致层压层中减少皱纹)、电气性能和机械和疲劳强度。聚酯和乙烯基酯的优点是它们为凝胶涂层提供了更好的粘合性能。因此，在纤维增强材料布置在模具中之前，凝胶涂层可在壳的制造期间通过将凝胶涂层施加到模具上来施加到壳的外表面上。因此，可避免各种模制后操作，如，对叶片涂漆。此外，聚酯和乙烯基酯比环氧树脂便宜。因此，制造过程可以简化，并且可降低成本。
通常，复合结构包括用纤维增强材料(如，一个或多个纤维增强聚合物层)覆盖的芯材料。芯材料可用作此层之间的间隔物，以形成夹层结构，并且通常由刚性的轻量材料制成，以便减小复合结构的重量。为了确保在浸渍过程期间液态树脂的有效分布，芯材料可设有树脂分配网络，例如，通过在芯材料的表面中提供通道和凹槽。
例如，由于风轮机的叶片随着时间变得越来越大且现在超过60米长，故增加了与制造此叶片相关的浸渍时间，因为必须用聚合物浸渍更多纤维材料。此外，注入过程变得更复杂，因为较大的壳部件如叶片的浸渍需要控制流动前锋来避免干点，控制例如可包括入口通道和真空通道的时间相关的控制。这延长了吸入或注射聚合物所需的时间。结果，聚合物必须保持在液态较长时间，一般还导致固化时间的延长。
备选地，用树脂注入多个堆叠纤维层可使用类似于VARTM的树脂传递模制(RTM)来执行。在RTM中，由于模腔中生成的真空，液态树脂并未吸入到模腔中。液态树脂改为被迫经由入口侧处的超压进入模腔中。
在一个或多个实施例中，复合层压结构是承载结构，如，翼梁、翼梁帽（spar cap）、主要的或首要的层压层。流动增强的织物层被布置成增强在与纵向方向、横向方向和/或成角度方向相对应的期望流动方向上的流动，其中纤维增强层的纤维基本上在复合层压结构的纵向方向上对齐。
根据一些方面，纤维增强材料是包括玻璃纤维和碳纤维的混合材料。
根据一些方面，步骤a. i)的纤维增强层的数量是在3-10之间。例如，每3-10个纤维增强层中引入流动增强的织物层，如每10-40mm，取决于每个纤维增强层的厚度。
本公开内容涉及一种风轮机叶片部分，其包括复合层压结构，其中复合层压结构包括以下交错堆叠的层：
iii. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
iv. 用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动。
每个纤维增强层包括单向定向的纤维。流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。交错堆叠的层被嵌入在聚合物基质材料中。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料。丝或束被布置和构造成提供从流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。
如本文公开的风轮机叶片部分允许风轮机叶片受保护而免受由雷电引起的任何分层风险，因此来自雷击的能量可分散穿过层压结构的整个厚度。
本公开内容还涉及一种包括根据本公开内容的风轮机叶片部分的风轮机。
图1示出了根据所谓"丹麦构想"的常规现代逆风风轮机，其具有塔架4、机舱6和带有大致水平的转子轴的转子。转子包括毂8和三个叶片10，叶片10从毂8径向地延伸，分别具有最接近毂的叶根16和最远离毂8的叶尖14。转子具有表示为R的半径。
图2示出了根据本发明的风轮机叶片10的第一实施例的示意图。风轮机叶片10具有常规风轮机叶片的形状，并且包括最接近毂的根区域30、最远离毂的轮廓或翼型区域34，以及在根区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括叶片被安装到毂上时面对叶片10的旋转方向的前缘18，以及面对前缘18的相对方向的后缘20。
图3示出了沿着图2中所示的线I-I的风轮机叶片的横截面的示意图，如前文所述，叶片10包括压力侧壳部分36和吸入侧壳部分38。压力侧壳部分36包括承载结构41，如翼梁帽或主层压层，其构成压力侧壳部分36的轴承部分。承载结构41包括多个纤维增强层42，如在叶片的纵向方向上对齐的单向纤维，以便向叶片提供刚度。吸入侧壳部分38还包括承载结构45，其包括多个纤维增强层46。压力侧壳部分38还可包括夹层芯材料43，通常由轻木或泡沫聚合物制成，并且夹在许多纤维增强的表皮层之间。夹层芯材料43用于向壳提供刚性，以便确保壳在叶片形状期间基本上保持其空气动力轮廓。类似地，吸入侧壳部分38也可包括夹层芯材料47。
压力侧壳部分36的承载结构41和吸入侧壳部分38的承载结构45经由第一抗剪腹板50和第二抗剪腹板55连接。在所示实施例中，抗剪腹板50,55被定形为大致工字型腹板。第一抗剪腹板50包括抗剪腹板本体和两个腹板脚凸缘。抗剪腹板本体包括夹层芯材料51，如轻木或发泡聚合物，其由许多纤维层制成的许多表皮层52覆盖，如许多单向纤维或纤维层。第二抗剪腹板55具有与抗剪腹板本体和两个腹板脚凸缘相似的设计，抗剪腹板本体包括夹层芯材料56，其由许多纤维层制成的许多表皮层57覆盖，如许多单向纤维或纤维层。
叶片壳36,38还可包括在前缘和后缘处的纤维增强。通常，壳部分36,38经由胶合凸缘被联结到彼此上，附加的填充绳索(未示出)可用于胶合凸缘中。此外，很长的叶片可包括具有附加翼梁帽的截面部分，翼梁帽经由一个或多个附加抗剪腹板连接。
图4a示意性地示出了根据本公开内容的用于制造示例性复合结构的层的示例性层合或布置的分解横截面视图。示例性层合示出了使纤维增强层42,46与流动增强的织物层62交错的叠层。纤维增强层42,46包括导电纤维，如碳纤维。例如，纤维增强层包括许多玻璃纤维粗纱42c,42d，以及许多碳纤维丝束42a,42b。玻璃纤维粗纱42c,42d和碳纤维丝束42a,42b可被布置在碳纤维基底42e上。纤维增强层42,46可包括单向纤维，即，例如在复合结构的纵向方向上单向地对齐的纤维。
流动增强的织物层62包括由元件62x,62y,62z所示的第一材料制成的开放结构层。流动增强的织物层62还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束62a,62b，第二材料是导电材料。纤维丝或纤维束62a,62b被布置和构造成提供从流动增强的织物层62的第一侧上的第一纤维增强层42的第一导电纤维到流动增强层62的第二侧上的第二纤维增强层46的第二导电纤维的传导路径。纤维62a,62b的丝或束可被固定到由第一材料制成的开放结构层上，并且被布置成以便可从流动增强的织物层62的两侧接近它们。元件62x,62y,62z示出了开放结构层的横截面。开放结构层可形成网，纤维丝或纤维束62a,62b可被缝合或织造在网上。它们相对于彼此的布置将被执行，使得最大化与纤维增强层的接触表面来确保传导性。开放结构层例如由传导性小于第二材料的第一材料制成。例如，第一材料可为玻璃或聚合物材料，而第二材料可为金属或碳。
图4b示意性地示出了根据本公开内容的用于制造示例性复合结构的层的另一个示例性层合或布置的分解横截面视图。示例性层合示出了使纤维增强层421,461与流动增强的织物层62交错的叠层。纤维增强层42,46包括导电纤维，如碳纤维。例如，纤维增强层可由纯碳纤维层制成，例如具有碳纤维丝束。纤维增强层包括单向纤维，优选为在叶片的纵向方向上定向的。
流动增强的织物层62包括由元件62x,62y,62z所示的第一材料制成的开放结构层。流动增强的织物层62还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束62a,62b，第二材料是导电材料。纤维丝或纤维束62a,62b被布置和构造成提供从流动增强层62的第一侧上的第一纤维增强层42的第一导电纤维到流动增强的织物层62的第二侧上的第二纤维增强层46的第二导电纤维的传导路径。丝或束可以是以相对于横向方向所限定的角度进行设置。开放结构层可形成网，纤维丝或纤维束62a,62b可被缝合在网上。
尽管图4a-b的示例性层合示出了每三个纤维增强层之间的流动增强的织物层。可构想出，流动增强的织物层置于每五个到十个或甚至更多纤维增强层之间。流动增强的织物层之间的间距应被布置成以便确保纤维增强材料的适当润湿，而不引起例如干区域。
图4c示意性地示出了示例性流动增强的织物层70的俯视图。流动增强的织物层70包括由第一材料制成的开放结构层71，并且具有纵向方向和横向方向。第一材料包括非导电材料，如玻璃纤维或聚合物材料。开放结构71是持有网状层的形式，更确切地说是具有纵向方向L和横向方向T的双轴网。流动增强的织物层70还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束72，第二材料是导电材料，如金属或碳。丝或束72被布置和构造成提供纤维增强层之间的传导路径。丝或束72被整体结合(如，织造或缝合)到开放结构层71中。丝或束72是以相对于横向方向T所限定的角度进行设置。角度可相对于横向方向或纵向方向在15到75度之间，优选为在35到40度之间。例如，采用传导纱线形式的丝或束72可以以+/-30的交叉纬线被缝合到开放结构71上。丝或束的角度布置确保了它们接触纤维层的大量传导纤维，并且因此改善了可能进入复合层压结构的电流的传导。
当复合层压结构是风轮机叶片的承载结构时，纤维增强层的纤维可在层压层的纵向方向上对齐，该纵向方向可平行于纵向方向L或横向方向T。
图5示出了示出根据本公开内容的制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法500的流程图。风轮机叶片部分借助于树脂传递模制制造，优选为真空辅助的树脂传递模制，其中纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍。模腔包括刚性模具部分，其具有限定风轮机叶片部分的表面的模具表面。该方法500包括交错地堆叠S1在刚性模具部分上的以下：
i. 许多纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
ii. 流动增强的织物层，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向。
每个纤维增强层可包括单向纤维。流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从流动增强的织物层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到流动增强的织物层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径。丝或束是以相对于横向方向所限定的角度进行设置。
方法500包括对着刚性模具部分密封S2第二模具部分，有利的是柔性模具部分，如真空袋，以便形成模腔。方法500可选地可包括抽空S3模腔。方法500包括将树脂供应S4至模腔。该方法500包括使树脂固化S5或硬化，以便形成复合层压结构。
已经参照优选实施例描述了本发明。然而，本发明的范围不限于所示实施例，并且改型和变型可执行而不脱离本发明的范围。

Claims (15)

1.一种借助于树脂传递模制，优选为真空辅助的树脂传递模制来制造风轮机叶片部分的复合层压结构的方法，其中纤维增强材料是在模腔中用液态树脂进行浸渍，其中所述模腔包括具有模具表面的刚性模具部分，所述模具表面限定了所述风轮机叶片部分的表面，所述方法包括以下步骤：
a. 将以下交错堆叠在所述刚性模具部分上：
i. 许多单向纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
ii. 流动增强的织物层，其用于在所述纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，所述流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中所述流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向，
b. 对着所述刚性模具部分密封第二模具部分，以便形成所述模腔，
c. 可选地抽空所述模腔，
d. 将树脂供应至所述模腔，
e. 使所述树脂固化或硬化，以便形成所述复合层压结构，
其特征在于，
所述流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，所述第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从所述流动增强的织物层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到所述流动增强的织物层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径；并且
其中，丝或束是以相对于所述横向方向所限定的角度进行设置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二材料包括金属或碳，所述金属包括铜。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二材料选自于具有1.5x10-8到5x10-6欧姆·米的电阻率的材料。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料包括非导电材料，例如，其中所述第一材料选自于玻璃纤维和聚合物材料的集合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开放结构层是网状或织造的层，例如采用双轴网的形式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开放结构层是穿孔层。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述纤维的丝或束被织造成所述开放结构层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，丝被相对于所述横向方向设置成15度到75度之间的角度，如在35度到40度之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述复合层压结构是所述风轮机叶片的承载结构，并且其中所述流动增强的织物层被布置成增强了在与所述纵向方向、所述横向方向和/或所述成角度方向相对应的期望流动方向上的流动，其中所述纤维增强层的纤维基本上在所述承载结构的纵向方向上对齐。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述承载结构是被整体结合到所述风轮机叶片的壳中的翼梁帽。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强材料是包括玻璃纤维和碳纤维的混合材料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤a. i)的纤维增强层的数量是在3-10之间。
13.一种流动增强的织物，其用于在纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，所述流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中所述流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向，其特征在于，所述流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，所述第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从所述流动增强的织物层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到所述流动增强的织物层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径，并且其中，丝或束是以相对于所述横向方向所限定的角度进行设置。
14.一种风轮机叶片部分，其包括复合层压结构，其中所述复合层压结构包括以下交错堆叠的层：
i. 许多单向纤维增强层，其包括导电纤维如碳纤维，以及
ii. 流动增强的织物层，其用于在所述纤维增强层的注入期间增强树脂的流动，所述流动增强的织物层包括由第一材料制成的开放结构层，其中所述流动增强的织物层包括纵向方向和横向方向，其中
所述交错堆叠的层被嵌入在聚合物基质材料中，
其特征在于，所述流动增强的织物层还包括由第二材料制成的纤维丝或纤维束，所述第二材料是导电材料，并且被布置和构造成提供从所述流动增强层的第一侧上的第一纤维增强层的第一导电纤维到所述流动增强层的第二侧上的第二纤维增强层的第二导电纤维的传导路径，其中，丝或束是以相对于所述横向方向所限定的角度进行设置。
15.一种风轮机叶片，其包括根据权利要求14所述的风轮机叶片部分。
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