CN114311736B - 一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,包括以下步骤:步骤一、叶片模具准备;步骤二、叶片迎风面及背风面制作;步骤三、合模前准备;步骤四、合模;进行合模打胶,实现合模,密封条在合模中挤压闭合,封堵模具法兰,密封条与其同侧设置的挡胶条共同围成一个密闭空间,合模后胶黏剂在该密闭空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制;本发明提供一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,在合模过程中通过封堵材料使得模具法兰实现密封,局部形成密闭的挤压空间,实现无胶粘剂挤出,提高胶粘剂的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片加工技术领域,具体涉及一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法。
背景技术
风电叶片作为风力发电机捕捉风能的直接部件,通常要求具有良好的空气动力学外形,而其作为功能部件,又必须具备轻质、高强等结构特点,这就使风电叶片通常设计为外形闭合、内部空心的结构。为了保证叶片有足够的刚度,在叶片设计的时候内腔中都有一个或多个腹板对叶片内腔进行支撑,从而使叶片内部形成一个工字梁结构,达到相应的刚度和强度要求。
风电叶片尺寸通常较大(目前最大的风电叶片已经达到108m长),大型风电叶片的制造一般是先分别成型叶片的两个半片:迎风面和背风面,然后通过腹板以及其他粘接部件将两个半片粘接在一起。由于性能需要,需要在粘接环节确保无粘接质量问题产生,因此会使用超过实际需求(安全余量1.1)的胶粘剂进行粘接,这就导致粘接后有较多的胶粘剂挤出法兰外,形成固废。
目前风电叶片生产均未对法兰外挤出胶黏剂做任何措施来防止胶粘剂挤出。因此实际生产过程中仍然会存在胶粘剂挤出,在成型后固废通过切割去除,按照固体废料进行处理。该方式既造成生产成本增加,也不利于环保。
发明内容
针对风电叶片合模粘接过程中,胶粘剂挤出量问题,导致胶粘剂用量的增加以及法兰边挤出形成固废的问题,本发明提供一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,在合模过程中通过封堵材料使得模具法兰实现密封,局部形成密闭的挤压空间,实现无胶粘剂挤出,提高胶粘剂的利用率。
本发明所采用的技术方案是:一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,包括以下步骤:
步骤一、叶片模具准备;将叶片迎风面模具和背风面模具在空模时调至合模状态,合模缝区域间隙调整至工艺要求;
步骤二、叶片迎风面及背风面制作;分别在叶片迎风面模具及背风面模具上铺设铺层结构,铺层结构包括玻璃纤维布、预制件、芯材,在铺层结构上铺设用于灌注成型的真空辅助材料,并建立真空***,采用真空辅助灌注成型工艺完成叶片树脂灌注,固化成型;
步骤三、合模前准备;按准确定位数据,在大梁区域抹胶黏剂,再将腹板放置于胶黏剂上,完成腹板粘接;在腹板等待固化过程中,在叶片背风面的后缘上粘接挡胶条,并在背风面模具后缘的模具法兰上粘接密封条;
步骤四、合模;进行合模打胶,将叶片迎风面模具翻转至与叶片背风面模具贴合,迎风面模具的模具法兰一一对应的放置在背风面模具的模具法兰上方,实现合模,密封条在合模中挤压闭合,封堵叶片迎风面和背风面在后缘一侧的模具法兰,密封条与挡胶条共同围成一个密闭空间,合模后胶黏剂在该密闭空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制。
进一步的,步骤二中的真空辅助材料包括从下到上依次铺设的带孔隔离膜、导流网及真空袋膜,且在导流网及真空袋膜之间铺设有注胶管及抽真空管。
进一步的,步骤三中的挡胶条包括阻胶条和粘结条,阻胶条和粘结条首尾依次连接组成L型结构,阻胶条设置在粘结条的上方,粘结条粘结在叶片背风面上。
进一步的,阻胶条和粘结条间的夹角为锐角。
进一步的,迎风面模具和背风面模具均包括模具本体及设置在模具本体两侧的模具法兰,背风面后缘一侧的模具法兰上设置有密封条。
进一步的,密封条为矩形条。
本发明具有以下有益效果表现在以下方面:本发明提供一种方法来完成对合模过程胶粘剂挤出量和用量的控制,利用透气密封条封堵,加之阻胶条,在局部形成一个密闭的挤压空间,提升胶粘剂的利用率,有效的降低合模过程中胶粘剂的用量及挤出量,实现生产成本的降低及固废产出的减少。
附图说明
图1是发明的结构示意图;
图2是图1局部放大的结构示意图;
图示标记,1、模具法兰,2、真空辅助材料,3、密封条,4、铺层结构,6、胶黏剂,7、挡胶条,8、腹板,9、迎风面模具,10、背风面模具,11、迎风面,12、背风面。
具体实施方式
下面结合实施例附图和具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,包括以下步骤:
步骤一、叶片模具准备;将叶片迎风面模具9和背风面模具10在空模时调至合模状态,合模缝区域间隙调整至工艺要求;
步骤二、叶片迎风面11及背风面12制作;分别在叶片迎风面模具9及背风面模具10上铺设铺层结构4,铺层结构4包括玻璃纤维布、预制件、芯材,在铺层结构4上铺设用于灌注成型的真空辅助材料2,真空辅助材料2包括从下到上依次铺设的带孔隔离膜、导流网及真空袋膜,且在导流网及真空袋膜之间铺设有注胶管及抽真空管;并建立真空***,采用真空辅助灌注成型工艺完成叶片树脂灌注,固化成型;
步骤三、合模前准备;按准确定位数据,在大梁区域抹胶黏剂6,再将腹板8放置于胶黏剂6上,完成腹板8粘接;在腹板8等待固化过程中,在叶片背风面12的后缘上粘接挡胶条7,挡胶条7包括阻胶条和粘结条,阻胶条和粘结条首尾依次连接组成L型结构,阻胶条设置在粘结条的上方,粘结条粘结在叶片背风面12上;阻胶条和粘结条间的夹角为锐角;挡胶条7设置成L型优点在于:后缘在合模的时候,迎风面模具下压的过程L型阻胶条会先接触到迎风面,设置为锐角,不会顶住迎风面模具,挡胶条7会在锐角的基础上,角度再变小,挡胶条7可以根据模具高度,改变它的角度,来确保一直贴合模具,从而实现阻胶的目的;
并在背风面模具后缘的模具法兰上粘接密封条,密封条3为矩形条;迎风面模具9和背风面模具10均包括模具本体及设置在模具本体两侧的模具法兰1,背风面后缘一侧的模具法兰上设置有密封条。
步骤四、合模;进行合模打胶,将叶片迎风面模具9翻转至与叶片背风面模具10贴合,迎风面模具9的模具法兰1一一对应的放置在背风面模具10的模具法兰1上方,实现合模,密封条3在合模中挤压闭合,封堵叶片迎风面和背风面在后缘一侧的模具法兰,密封条与挡胶条共同围成一个密闭的挤压空间,合模后胶黏剂6在该挤压空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制。
实施例1
一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,包括以下步骤:
步骤一、叶片模具准备
用于生产叶片迎风面模具9和背风面模具10需要确定空模间隙大小,将模具在空模时调至合模状态,并使用卡尺对合模缝区域间隙按每米一测进行测量并记录数据,确保间隙满足工艺要求,不满足区域需调整至工艺要求范围内,具体数据如表1所示。表1中的R代表从根部到尖部的长度方向;
表1模具间隙标准值
步骤二、迎风面及背风面制作
分别在叶片迎风面模具9及背风面模具上10铺设玻璃纤维布、预制件、芯材结构材料,具体顺序及材料如表2所示,以及按顺序铺设用于灌注成型的真空辅助材料,带孔隔离膜、导流网、注胶管、真空袋膜并建立真空***,要求压力需达到≤-0.095MPa,且关闭抽气***后10min内压力示数降幅不超过0.002MPa,环境温度需控制在15℃-35℃之间。合格后采用真空灌注成型工艺完成叶片树脂灌注,加热固化成型。待产品叶片半片固化之后,将其表面的真空导流辅材去除,得到完整的叶片迎风面11及背风面12壳体。表2中的第一列为先后铺层的顺序,起始~终止表示每层的铺层铺设的位置,其铺设的方向为从根部到尖部方向;
表2迎风面/背风面铺层顺序表
步骤三、合模前准备
将合模前需要完成的各工序提前完成,其中包括根部及粘接角切割,腹板粘接,小部件粘接,避雷***连接,合模间隙测量,并沿着叶片背风面后缘的法兰模具的内侧粘接密封条,在得到完整的叶片迎风面11及背风面12壳体后,对整个叶片结构所需以外的部分进行切割或打磨去除。按准确定位数据,在大梁区域使用打胶工装及打胶机器涂抹胶黏剂,再将腹板8放置于胶黏剂上,并将腹板边缘挤出的多余胶黏剂收除,并开启模具区域加热***,完成腹板粘接。在腹板等待固化过程中,将其他小部件,内侧阻胶条,以及避雷***完成粘接,在叶片背风面12的后缘上粘接挡胶条7。待所有部件连接完成,腹板8固化后,在腹板上,前后缘每隔1m均匀放置使用胶袋包裹的橡皮泥,橡皮泥长度约150mm,高度25mm。并翻转模具,挤压橡皮泥,确认腹板、迎风面壳体与背风面壳体之间的间隙情况。待翻开模具后,再使用游标卡尺逐个测量橡皮泥厚度,并记录,用于判断合模胶黏剂打胶厚度。同时将密封条3粘接至叶片背风面12的模具法兰1上,要求密封条内侧与切割线间距为5mm-10mm,切割线为模具法兰与模具本体间在竖直方向上的分割线。本发明中对背风面后缘处的挡胶板的粘接位置数据列举在表3中,背风面前缘处的挡胶板的粘接位置数据与后缘的数据相同,在此就不一一列举;
表3PS后缘挡胶板定位数据
步骤四、合模
待一切合模前工作准备完成后,分别在腹板8,壳体前后缘将打胶工装放置与对应打胶区域起始位置,配合打胶机器涂抹胶粘剂6。打胶完成后,开启模具翻转臂,将叶片迎风面模具9,翻转至与叶片背风面模具10贴合,实现合模。叶片迎风面11及背风面12粘接完成,密封条3由于挤压闭合,封堵后缘一侧的迎风面和背风面两个模具法兰间的间隙,密封条3与其同侧设置的挡胶条7共同围成一个密闭挤压空间,合模后胶黏剂6在该密闭空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制。密封条3与挡胶条7共同围成一个用于防止胶黏剂外溢的密闭的挤压空间,合模后胶黏剂6在该密闭挤压空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制。密封条为透气材料,可实现气体排出;该密闭挤压空间使得胶粘剂无法向模具法兰外挤出,从而提升胶黏剂有效利用率,降低固体废料的产生。
除上述实施例外,本发明装置还可以有其他型式,应当指出,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、叶片模具准备;将叶片迎风面模具和背风面模具在空模时调至合模状态,合模缝区域间隙调整至工艺要求;
步骤二、叶片迎风面及背风面制作;分别在叶片迎风面模具及背风面模具上铺设铺层结构,铺层结构包括玻璃纤维布、预制件、芯材,在铺层结构上铺设用于灌注成型的真空辅助材料,并建立真空***,采用真空辅助灌注成型工艺完成叶片树脂灌注,固化成型;
步骤三、合模前准备;按准确定位数据,在大梁区域抹胶黏剂,再将腹板放置于胶黏剂上,完成腹板粘接;在腹板等待固化过程中,在叶片背风面的后缘上粘接挡胶条,挡胶条包括阻胶条和粘结条,阻胶条和粘结条首尾依次连接组成L型结构,阻胶条设置在粘结条的上方,粘结条粘结在叶片背风面上,阻胶条和粘结条间的夹角为锐角,并在背风面模具后缘的模具法兰上粘接密封条;
步骤四、合模;进行合模打胶,将叶片迎风面模具翻转至与叶片背风面模具贴合,迎风面模具的模具法兰一一对应的放置在背风面模具的模具法兰上方,实现合模,密封条在合模中挤压闭合,封堵叶片迎风面和背风面在后缘一侧的模具法兰,密封条与挡胶条共同围成一个密闭空间,合模后胶黏剂在该密闭空间内不会溢出,实现胶粘剂挤出量的控制;迎风面模具和背风面模具均包括模具本体及设置在模具本体两侧的模具法兰,背风面后缘一侧的模具法兰上设置有密封条,密封条为透气材料,可实现气体排出。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,其特征在于:步骤二中的真空辅助材料包括从下到上依次铺设的带孔隔离膜、导流网及真空袋膜,且在导流网及真空袋膜之间铺设有注胶管及抽真空管。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片用降低合模胶粘剂挤出量的方法,其特征在于:密封条为矩形条。
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