KR102049818B1 - Manufacturing method of blade - Google Patents
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Abstract
본 발명의 블레이드 제조방법은, 블레이드의 루트부에 대응하는 루트블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 루트부를 제조하는 루트부 제조단계; 블레이드의 팁부에 대응하는 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 팁부를 제조하는 팁부 제조단계; 일단이 상기 루트부의 내측에 수용되고, 타단이 상기 팁부의 내측에 수용되며, 요철형상으로 형성되는 리브를 제조하는 리브제조단계; 상기 리브를 상기 루트부 및 상기 팁부의 내측에 결합시키는 리브결합단계; 및 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿도록 결합시켜 블레이드를 형성하는 블레이드 형성단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 블레이드 제조방법에 의하면, 블레이드를 프리프레그를 이용하여 제조함으로써 경량으로 제작가능하고, 루트블래더와 팁블래더를 이용하여 성형함으로써 빠르게 제작가능하여 생산성 및 제작효율이 향상될 수 있다. Blade manufacturing method of the present invention, the root portion manufacturing step of manufacturing the root portion by injecting air into the root bladder corresponding to the root portion of the blade to press the prepreg, and applying a predetermined temperature; A tip part manufacturing step of manufacturing a tip part by injecting air into the tip bladder corresponding to the tip part of the blade to pressurize the prepreg and applying a predetermined temperature; A rib manufacturing step of manufacturing a rib, the one end of which is received inside the root portion and the other end of which is received inside the tip portion, and is formed in an uneven shape; A rib coupling step of coupling the rib to the inner side of the root portion and the tip portion; And a blade forming step of coupling the root portion and the tip portion to be in contact with each other to form a blade.
According to the blade manufacturing method according to the present invention, by manufacturing the blade using a prepreg can be manufactured in a light weight, and can be produced quickly by molding using a root bladder and a tip bladder can be improved productivity and manufacturing efficiency .
Description
본 발명은 블레이드 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형 풍력터빈에서 이용되는 블레이드를 가볍고, 강도가 향상되도록 제조하기 위한 블레이드 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blade manufacturing method, and more particularly, to a blade manufacturing method for manufacturing a blade used in a small wind turbine to be light, the strength is improved.
일반적으로 풍력터빈은 바람의 에너지를 회전운동 에너지로 바꾸고, 이를 통해 전기 에너지를 생산하는 장치로, 환경 친화적이고 상대적으로 경제적인 대체 에너지원으로서 이용되고 있다. 최근에는 전기 에너지 외에도 각종 에너지로 변환하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage Systems)에 이용되는 등 각광받는 친환경 대체 에너지원으로 이용되고 있다. 상기한 풍력터빈의 다양한 형태 중에서, 소형 풍력터빈은 초기 투자비용이 적고 설치가 용이하다는 장점이 있다.In general, a wind turbine is a device that converts wind energy into rotational kinetic energy and thereby produces electrical energy, and is used as an alternative energy source that is environmentally friendly and relatively economical. Recently, it is being used as an environmentally friendly alternative energy source that is converted into various energy in addition to electric energy and used for energy storage systems (ESS). Among the various forms of the wind turbine, the small wind turbine has the advantage of low initial investment and easy installation.
이러한 소형 풍력터빈은 허브를 중심으로 형성된 블레이드가 바람에 의하여 회전하고, 그 회전이 발전기와 연결되어 전기 에너지로 변환되도록 구성된다. 즉 공기입자가 운동을 하며 블레이드에 부딪치고, 블레이드는 부딪힌 공기의 힘에 의해 회전하게 된다. 따라서 소형 풍력터빈에 이용되는 블레이드는 풍력터빈의 효율에 영향을 미치는 중요한 부분으로 작용한다. The small wind turbine is configured such that a blade formed around a hub rotates by wind, and the rotation thereof is connected to a generator and converted into electrical energy. That is, the air particles move and hit the blade, the blade is rotated by the force of the air hit. Therefore, the blades used in small wind turbines play an important role in influencing the efficiency of wind turbines.
상기한 풍력터빈의 블레이드를 제작하기 위한 종래의 블레이드 제작방법에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제 10-2010-0025753호가 개시되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0025753 is disclosed as a technique related to a conventional blade manufacturing method for manufacturing the blade of the wind turbine.
하지만, 종래의 블레이드 제작방법은, 상판과 하판을 각각 제작한 후, 상판과 하판을 용접결합하여 블레이드를 형성시키도록 구성된다. 따라서 종래의 블레이드는 상판과 하판을 각각 진공 에폭시 성형 등을 이용하여 생산함으로써, 생산성이 떨어지고, 용접부위가 루트부에서 팁부의 둘레를 따라 전체적으로 형성되어 용접부위로 인하여 터빈의 내구성을 저하 시킬 수 있다는 단점이 있다. However, the conventional blade manufacturing method is configured to form a blade by welding the upper plate and the lower plate after the upper plate and the lower plate are manufactured, respectively. Therefore, the conventional blade is produced by using the vacuum epoxy molding, such as the upper plate and the lower plate, respectively, the productivity is lowered, the weld portion is formed as a whole along the circumference of the tip portion at the root portion can reduce the durability of the turbine due to the weld portion There is this.
한편, 소형 풍력터빈의 블레이드를 설계할 시 풍속과 블레이드 끝의 속도간의 비율인 TSR를 중점적으로 다루어 설계한다. 즉 블레이드의 설계는 미리 정해진 TSR에 맞추어 최적화되기 때문에, 풍력터빈은 정해진 TSR값에 맞추어 회전할 때 풍속 대비 높은 효율을 보인다. 하지만 실제의 환경에서는 풍속이 끊임없이 변화하여 운전 TSR과 실제 TSR이 정확히 일치하지 않아 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 블레이드의 질량이 무거울수록 풍속과 로터 회전수의 최적화가 어렵기 때문에, 상기한 운전 TSR과 실제 TSR의 차이를 최소화시키기 위해서는 관성 모멘트를 작게 형성하기 위한 경량의 블레이드가 요구된다. 즉 블레이드가 경량일수록 고속 회전 시 요구되는 로터의 정밀한 밸런싱을 달성하기에 용이하다. 또한 블레이드는 바람을 축일로 바꾸는 장치이기 때문에, 약 50m/s의 강한 바람 앞에서 정지 상태로 놓였을 때 발생하는 추력에도 견딜 수 있어야 함으로써, 단단한 강도가 요구된다. Meanwhile, when designing a blade of a small wind turbine, the design focuses on the TSR, which is the ratio between the wind speed and the speed of the blade tip. In other words, the design of the blade is optimized for the predetermined TSR, so the wind turbine shows high efficiency compared to the wind speed when rotating according to the predetermined TSR value. However, in a real environment, the wind speed is constantly changing, the operation TSR and the actual TSR does not exactly match, there is a problem that the efficiency may be reduced. Therefore, the heavier the mass of the blade, the more difficult it is to optimize the wind speed and the rotor rotation speed. Therefore, in order to minimize the difference between the driving TSR and the actual TSR, a lightweight blade for forming a small moment of inertia is required. In other words, the lighter the blade, the easier it is to achieve precise balancing of the rotor required for high speed rotation. In addition, because blades are wind-changing devices, they must be able to withstand the thrust generated when they are stationary in front of a strong wind of about 50 m / s, thus requiring a rigid strength.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 경량의 소재로 제작가능하고, 강도가 향상되어 터빈효율이 향상되고, 생산성이 우수한블레이드 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is to provide a blade manufacturing method which can be manufactured from a lightweight material, the strength is improved, the turbine efficiency is improved, and the productivity is excellent.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블레이드 제조방법은 블레이드의 루트부에 대응하는 루트블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 루트부를 제조하는 루트부 제조단계; 블레이드의 팁부에 대응하는 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 팁부를 제조하는 팁부 제조단계; 일단이 상기 루트부의 내측에 수용되고, 타단이 상기 팁부의 내측에 수용되며, 요철형상으로 형성되는 리브를 제조하는 리브제조단계; 상기 리브를 상기 루트부 및 상기 팁부의 내측에 결합시키는 리브결합단계; 및 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿도록 결합시켜 블레이드를 형성하는 블레이드 형성단계를 포함한다.Blade manufacturing method according to the present invention for achieving the object as described above is to inject air into the root bladder corresponding to the root portion of the blade to press the prepreg, and to manufacture the root portion by applying a predetermined temperature Root part manufacturing step; A tip part manufacturing step of manufacturing a tip part by injecting air into the tip bladder corresponding to the tip part of the blade to pressurize the prepreg and applying a predetermined temperature; A rib manufacturing step of manufacturing a rib, the one end of which is received inside the root portion and the other end of which is received inside the tip portion, and is formed in an uneven shape; A rib coupling step of coupling the rib to the inner side of the root portion and the tip portion; And a blade forming step of coupling the root portion and the tip portion to be in contact with each other to form a blade.
여기서 상기 루트부 제조단계는, 상기 루트부에 대응하는 공간이 형성된 루트몰드의 내측에 프리프레그를 배치시키는 루트부 프리프레그 배치단계; 상기 루트부 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그의 내측으로 루트블래더를 삽입하는 루트블래더 삽입단계; 상기 루트블래더의 삽입단계에서 삽입된 상기 루트블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 상기 루트몰드 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 루트부를 형성시키는 루트부 형성단계를 포함할 수 있다.Here, the root part manufacturing step may include a root part prepreg arranging step of disposing a prepreg inside the root mold having a space corresponding to the root part; A root bladder insertion step of inserting a root bladder into the prepreg arranged in the root prepreg arrangement step; It may include a root portion forming step of forming a root portion by injecting air into the root bladder inserted in the insertion step of the root bladder to press the prepreg to the root mold side, and applying a predetermined temperature. .
또한 상기 루트부 제조단계는, 상기 루트블래더가 상기 루트부의 형상에 대응하도록 제조하는 루트블래더 제조단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the root portion manufacturing step, it is preferable that the root bladder further comprises a root bladder manufacturing step for manufacturing to correspond to the shape of the root portion.
또한 상기 팁부 제조단계는, 상기 팁부에 대응하는 공간이 형성된 팁몰드의 내측에 프리프레그를 배치시키는 팁부 프리프레그 배치단계; 상기 팁부 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그의 내측으로 팁블래더를 삽입하는 팁블래더 삽입단계; 상기 팁블래더의 삽입단계에서 삽입된 상기 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 상기 팁몰드 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 팁부를 형성시키는 팁부 형성단계를 포함할 수 있다.In addition, the tip manufacturing step may include a tip prepreg disposing step of disposing a prepreg inside the tip mold having a space corresponding to the tip; A tip bladder insertion step of inserting a tip bladder into the prepreg arranged in the tip prepreg arrangement step; And a tip part forming step of forming a tip part by injecting air into the tip bladder inserted in the inserting of the tip bladder to press the prepreg to the tip mold side and applying a predetermined temperature.
또한 상기 팁부 제조단계는, 상기 팁블래더가 상기 팁부의 형상에 대응하도록 제조하는 팁블래더 제조단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the tip portion manufacturing step, it is preferable that the tip bladder further comprises a tip blade manufacturing step for manufacturing to correspond to the shape of the tip portion.
또한 상기 리브제조단계는, 프리프레그를 가압하여 제조할 수 있다.In addition, the rib manufacturing step may be prepared by pressing the prepreg.
또한 상기 리브결합단계는, 상기 리브의 일측이 상기 루트부의 내측에 수용되고 타측이 상기 루트부의 외측으로 돌출되도록 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 결합하는 리브일측 결합단계; 상기 루트부와 상기 팁부가 맞닿도록 배치하고, 상기 리브일측 결합단계에서 상기 루트부에 결합된 상기 리브의 타측을 상기 팁부의 내측으로 삽입하여 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 결합하는 리브타측 결합단계를 포함할 수 있다.In addition, the rib coupling step, the rib one side coupling step of coupling the one side and the root portion of the rib so that one side of the rib is received inside the root portion and the other side protrudes outside the root portion; The rib portion coupling step of arranging the root portion and the tip portion to be in contact with each other, and inserting the other side of the rib coupled to the root portion into the tip portion in the rib side coupling step to couple the other side of the rib and the tip portion. It may include.
여기서 상기 리브일측 결합단계는, 상기 루트부의 내주면과 상기 리브의 일측 사이에 프리프레그 및 리브블래더를 삽입시켜, 상기 리브블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브의 일측을 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 결합하는 것이 바람직하다.Here, the rib one side coupling step, by inserting a prepreg and rib bladder between the inner peripheral surface of the root portion and one side of the rib, injecting air into the rib bladder to press one side of the rib to the prepreg side and It is preferable to combine one side of the rib and the root portion by applying a predetermined temperature.
이러한 상기 리브일측 결합단계는, 상기 리브의 일측이 상기 루트부의 내측에 수용되고 타측이 상기 루트부의 외측으로 돌출되도록 상기 리브를 상기 루트부에 배치시키는 리브일측 배치단계와, 상기 리브일측 배치단계에서 상기 루트부에 배치된 상기 리브의 상측 및 하측에 프리프레그를 배치시키는 리브일측 프리프레그 배치단계와, 상기 리브일측 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 일측 사이에 리브블래더를 삽입시키는 리브블래더 삽입단계와, 상기 리브블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 접합시키는 리브일측 접합단계를 포함할 수 있다.The rib one side coupling step, the rib one side arrangement step for arranging the rib in the root portion so that one side of the rib is received inside the root portion and the other side protrudes out of the root portion, and the rib one side arrangement step A rib one side prepreg arrangement step of placing the prepreg on the upper side and the lower side of the rib disposed in the root portion, and a rib bladder is inserted between the prepreg arranged in the rib one side prepreg placement step and one side of the rib. The rib bladder inserting step, and the rib one side joining step of joining the one side and the root portion of the rib by injecting air into the inside of the rib bladder to press the rib toward the prepreg side and applying a predetermined temperature, It may include.
또한 상기 리브일측 접합단계는, 상기 리브의 일측과 상기 루트부가 접합된 후, 상기 리브블래더를 제거하는 리브블래더 제거단계를 더 포함 하는 것이 바람직하다.In addition, the rib one side bonding step, it is preferable to further include a rib bladder removal step of removing the rib bladder after the one side of the rib and the root portion is bonded.
또한 상기 리브타측 결합단계는, 상기 팁부의 내주면과 상기 리브의 타측 사이에 프리프레그 및 희생블래더를 삽입시키고, 상기 희생블래더를 팽창시켜 상기 리브의 타측을 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 결합할 수 있다.In addition, in the rib side coupling step, a prepreg and a sacrificial bladder are inserted between the inner circumferential surface of the tip portion and the other side of the rib, and the sacrificial bladder is inflated to press the other side of the rib to the prepreg side, and a predetermined temperature By applying the other side of the rib can be combined with the tip.
또한 상기 리브타측 결합단계는, 상기 리브의 타측이 상기 팁부의 내측에 수용되고, 상기 리브를 상기 팁부에 배치시키는 리브타측 배치단계와, 상기 리브타측 배치단계에서 상기 팁부에 배치된 상기 리브의 상측 및 하측에 프리프레그를 배치시키는 리브 타측 프리프레그 배치단계와, 상기 리브타측 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 타측 사이에 희생블래더를 삽입시키는 희생블래더 삽입단계와, 상기 희생블래더를 팽창시켜 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시키는 리브타측 접합단계를 포함할 수 있다.In addition, the rib side coupling step, the other side of the rib is accommodated inside the tip portion, the rib side arrangement step of placing the rib on the tip portion, and the rib side is arranged on the tip side of the rib portion arranged in the tip side And a sacrificial bladder insertion step of inserting a sacrificial bladder between the other side of the rib and a prepreg disposed in the rib side prepreg placement step, and a rib other side prepreg placement step of placing the prepreg on the lower side. The expansion of the bladder to press the rib to the prepreg side, and by applying a predetermined temperature, it may include a rib side bonding step of bonding the other side of the rib and the tip portion.
상기 리브타측 접합단계는, 상기 희생블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시킬 수 있다.The ribta side bonding step may inject air into the sacrificial bladder to press the rib to the prepreg side and apply a predetermined temperature to bond the other side of the rib to the tip part.
한편 상기 리브타측 결합단계의 다른 실시예에 따른 상기 희생블래더 삽입단계는, 상기 리브타측 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 타측 사이의 공간보다 크기가 큰 희생블래더를 냉각하여 삽입시키는 것이 바람직하다.Meanwhile, the sacrificial bladder insertion step according to another embodiment of the ribta side coupling step may be performed by cooling the sacrificial bladder having a larger size than the space between the prepreg disposed in the ribta side prepreg placement step and the other side of the rib. It is preferable to insert.
여기서 상기 리브타측 접합단계는, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 희생블래더를 팽창시켜, 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하여 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시킬 수 있다.Here, in the rib side joining step, the sacrificial bladder may be expanded by applying a predetermined temperature to press the rib toward the prepreg side to bond the other side of the rib to the tip part.
또한 상기 블레이드 형성단계는, 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿아 형성된 접촉부위를 따라 프리프레그를 접합하여 상기 루트부와 상기 팁부를 결합시켜 블레이드를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in the blade forming step, it is preferable to form a blade by joining the prepreg along the contact portion formed by contacting the root portion and the tip portion with the root portion and the tip portion.
또한 상기 블레이드 형성단계는, 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 프리프레그를 배치시키는 블레이드 프리프레그배치단계와, 상기 블레이드 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가하여 프리프레그를 상기 접촉부위에 접합시키는 블레이드 프리프레그 접합단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the blade forming step, the prepreg placement step of placing the prepreg along the contact portion where the root portion and the tip portion in contact with each other, and pressurize the prepreg disposed in the blade prepreg placement step, the predetermined temperature It is preferable to include a blade prepreg bonding step of bonding the prepreg to the contact by applying a.
한편 상기 루트부와 상기 팁부는, 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 접촉홈이 더 형성되고, 상기 블레이드 형성단계는, 상기 접촉홈에 프리프레그가 배치되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the root portion and the tip portion may further include a contact groove along a contact portion where the root portion and the tip portion contact each other, and in the blade forming step, the prepreg may be disposed in the contact groove.
본 발명에 따른 블레이드 제조방법에 의하면, 블레이드를 프리프레그를 이용하여 제조함으로써 경량으로 제작가능하고, 루트블래더와 팁블래더를 이용하여 성형함으로써 빠르게 제작가능하여 생산성 및 제작효율이 향상될 수 있다. According to the blade manufacturing method according to the present invention, by manufacturing the blade using a prepreg can be produced in a light weight, and can be produced quickly by molding using a root bladder and a tip bladder can be improved productivity and production efficiency .
또한 루트부와 팁부가 리브를 통하여 결합됨으로써, 강도가 향상된 블레이드를 제작할 수 있으며, 루트부와 팁부를 결합하여 블레이드를 제작함으로써 블레이드의 결합부위를 최소로 하여 풍력터빈의 효율이 향상될 수 있다. In addition, by combining the root portion and the tip portion through the ribs, it is possible to produce a blade with improved strength, and by combining the root portion and the tip portion to manufacture the blade can minimize the coupling portion of the blade can improve the efficiency of the wind turbine.
또한 리브가 요철형상으로 형성되어, 루트부와 팁부의 내주면을 따라 결합가능하고, 리브블래더를 이용하여 프리프레그 접합함으로써 결합력 및 제작효율을 증대시킬 수 있다. In addition, the rib is formed in an uneven shape, can be coupled along the inner peripheral surface of the root portion and the tip portion, it is possible to increase the bonding force and manufacturing efficiency by prepreg bonding using the rib bladder.
더불어 루트부 및 팁부에 접촉홈이 형성됨으로써, 접촉홈에 프리프레그가 수용되어 루트부 및 팁부를 접합시킬 수 있어, 루트부와 팁부의 접합부위가 돌출되지 않아 접촉부위로 인한 공기마찰을 최소화 할 수 있다.In addition, since the contact portion is formed in the root portion and the tip portion, the prepreg is accommodated in the contact groove to join the root portion and the tip portion, so that the joint portion of the root portion and the tip portion does not protrude, thereby minimizing air friction due to the contact portion. have.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 제조방법을 도시한 순서도,
도 2는 도 1에 도시한 블레이드 제조방법의 루트부 제조단계를 도시한 사시도,
도 3은 도 1에 도시한 블레이드 제조방법의 리브일측 결합단계를 도시한 사시도,
도 4는 도 1에 도시한 블레이드 제조방법의 리브타측 결합단계를 도시한 사시도,
도 5는 도 3에 도시한 리브타측 결합단계의 리브타측 접합단계를 도시한 사시도,
도 6은 도 1에 도시한 블레이드 제조방법의 블레이드 형성단계를 도시한 사시도,
도 7은 도 1에 도시한 블레이드 제조방법의 블레이드 형성단계의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.1 is a flow chart showing a blade manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a perspective view showing the root portion manufacturing step of the blade manufacturing method shown in Figure 1,
3 is a perspective view showing a rib-side coupling step of the blade manufacturing method shown in FIG.
Figure 4 is a perspective view showing the rib side coupling step of the blade manufacturing method shown in Figure 1,
5 is a perspective view showing a rib side bonding step of the rib side coupling step shown in FIG.
6 is a perspective view showing a blade forming step of the blade manufacturing method shown in FIG.
7 is a perspective view showing another embodiment of the blade forming step of the blade manufacturing method shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, these are equivalent to replaceable at the time of the present application It should be understood that there may be variations.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 제조방법(S10)은 소형 풍력터빈에 이용되는 블레이드(10)를 제조하기 위한 것으로, 상기 소형 풍력터빈에 한정하는 것은 아니며, 항공분야의 블레이드 등에도 적용할 수 있을 것이다. 상기 블레이드 제조방법(S10)은 루트부 제조단계(S100), 팁부 제조단계(S200), 리브제조단계(S300), 리브결합단계(S400), 및 블레이드 형성단계(S500)를 포함할 수 있다.1 to 7, the blade manufacturing method (S10) according to an embodiment of the present invention is for manufacturing the
도 2를 참조하면, 상기 루트부 제조단계(S100)는 블레이드(10)의 루트부(100)를 제조하기 위한 것으로, 상기 루트부(100)의 일단은 풍력터빈의 로터(Rotor)에 결합될 수 있다. 상기 루트부 제조단계(S100)는, 프리프레그(Prepreg, P) 소재에 고압 및 고온을 인가함으로써 상기 루트부(100)를 제조할 수 있다. 상기 루트부 제조단계(S100)는 루트블래더 제조단계(S101), 루트부 프리프레그 배치단계(S110), 루트블래더 삽입단계(S120), 루트부 형성단계(S130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the root part manufacturing step S100 is for manufacturing the
상기 루트블래더 제조단계(S101)는 상기 루트부(100)에 대응하는 루트블래더를 제작하는 단계이다. 즉, 상기 루트블래더 제조단계(S101)는 상기 루트블래더(B1)가 상기 루트부(100)의 형상에 대응하도록 제조하며, 상기 루트블래더(B1)는 내부에 공기가 주입될 수 있도록 공간이 형성된다. 부연하면 상기 루트블래더(B1)의 일측에는 공기를 주입할 수 있는 주입구가 형성될 수 있으며, 상기 주입구에는 공기를 주입하기 위한 공기주입기(미도시)가 구비되어, 상기 공기주입기를 통하여 상기 루트블래더(B1)의 내측으로 공기를 주입시킬 수 있다. The root bladder manufacturing step (S101) is a step of manufacturing a root bladder corresponding to the
상기 루트부 프리프레그 배치단계(S110)는 상기 루트부(100)로 성형될 프리프레그(P) 소재를 배치시키는 단계로, 상기 루트부(100)에 대응하는 형상으로 공간이 형성된 루트몰드(M1,M2)의 내측에 프리프레그(P)를 배치시킨다. 부연하면 상기 루트몰드(M1,M2)는 루트 상형몰드(M1) 및 루트 하형몰드(M2)로 구성될 수 있으며, 상기 루트 상형몰드(M1) 및 루트 하형몰드(M2)에 형성된 공간에 프리프레그(P)가 배치될 수 있다. 상기 프리프레그(P)는 가열 및 가압하면 경화되어 성형품이 형성될 수 있는 소재로, 프리프레그(P)를 적층하여 고온 및 고압을 인가함으로써 경화되어 상기 루트부(100)를 제조할 수 있다. 따라서 상기 루트부 프리프레그 배치단계(S110)는 복수개의 프리프레그(P)를 적층하여 배치시키는 것이 바람직하다. 부연하면 상기 루트부 프리프레그 배치단계(S110)는 상기 루트몰드(M1,M2)에 프리프레그(P)를 배치시키기 전 이형필름을 배치시킨 후, 상기 이형필름의 일측에 프리프레그(P)를 배치시키는 것이 바람직하다.The root prepreg disposing step (S110) is a step of disposing a prepreg (P) material to be molded into the
상기 루트블래더 삽입단계(S120)는 상기 루트부 프리프레그 배치단계(S110)에서 배치된 프리프레그(P)에 고압을 인가하기 위한 상기 루트블래더(B1)를 삽입하기 위한 단계로, 프리프레그(P)의 내측으로 상기 루트블래더(B1)를 삽입한다. 즉 상기 루트블래더(B1)는 상기 복수개의 프리프레그(P)의 사이에 삽입될 수 있다. The root bladder insertion step (S120) is a step for inserting the root bladder (B1) for applying a high pressure to the prepreg (P) disposed in the root prepreg arrangement step (S110), prepreg The root bladder B1 is inserted into the inside of (P). That is, the root bladder B1 may be inserted between the plurality of prepregs P.
한편 상기 루트블래더 삽입단계(S120)에서, 상기 루트블래더(B1)의 내측으로 루트 속몰드(M3)를 더 구비하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 루트블래더 삽입단계(S120)는 상기 루트블래더(B1)의 내측에 루트 속몰드(M3)가 삽입된 상태로 상기 루트블래더(B1)를 프리프레그(P)의 내측으로 삽입시킬 수 있다. 상기 루트 속몰드(M3)는 상기 루트블래더(B1)가 프리프레그(P)의 내측으로 용이하게 삽입시키기 위하여 상기 루트블래더(B1)의 형상을 유지시키기 위한 것으로, 상기 루트 속몰드(M3)가 상기 루트블래더(B1)의 내측에 구비됨으로써, 상기 루트블래더(B1)의 형상이 유지된 상태로 프리프레그(P)의 내측으로 용이하게 삽입가능하다.Meanwhile, in the root bladder insertion step S120, the root inner mold M3 may be further provided inside the root bladder B1. That is, in the root bladder insertion step S120, the root bladder B1 is inserted into the prepreg P while the root inner mold M3 is inserted into the root bladder B1. You can. The root inner mold (M3) is to maintain the shape of the root bladder (B1) in order to easily insert the root bladder (B1) into the prepreg (P), the root inner mold (M3) ) Is provided inside the root bladder B1 so that the root bladder B1 can be easily inserted into the prepreg P while the shape of the root bladder B1 is maintained.
상기 루트부 형성단계(S130)는 상기 루트블래더(B1)의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 루트부(100)를 형성하는 단계이다. 즉, 상기 루트부 형성단계(S130)는 상기 루트부(100)를 형성시키기 위한 단계로, 상기 루트블래더의 삽입단계(S120)에서 삽입된 상기 루트블래더(B1)의 내측으로 공기를 주입하여, 상기 루트블래더(B1)가 사방으로 팽창됨으로써 프리프레그(P)를 상기 루트몰드(M1,M2) 측으로 가압하고, 프리프레그(P)에 기설정된 온도를 인가함으로써 프리프레그(P)를 경화시켜, 상기 루트부(100)를 형성시킬 수 있다. 즉 상기 프리프레그(P)는 상기 루트블래더(B1)에 의하여 상기 루트몰드(M1,M2) 측으로 가압됨으로써, 상기 루트몰드(M1,M2)의 공간의 형상에 대응하여 경화됨으로써, 루트부(100)로 형성될 수 있다. 따라서 상기 루트부(100)는 프리프레그(P)가 적층되어 형성됨으로써 경량으로 제조될 수 있다.The root part forming step (S130) is a step of forming the
상기 팁부 제조단계(S200)는 블레이드(10)의 팁부(200)를 제조하기 위한 것으로, 상기 팁부(200)는 일측이 상기 루트부(100)의 타측과 결합되어 블레이드(10)가 형성될 수 있으며, 내경이 일측에서 타측으로 갈수록 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 팁부 제조단계(S200)는 프리프레그(P) 소재에 고압 및 고온을 인가함으로써 상기 팁부(200)를 제조할 수 있다. 상기 팁부 제조단계(S200)는 팁블래더 제조단계(S201), 팁부 프리프레그 배치단계(S210), 팁블래더 삽입단계(S220), 팁부 형성단계(S230)를 포함할 수 있다.The tip part manufacturing step (S200) is for manufacturing the
상기 팁블래더 제조단계(S201)는 상기 팁부(200)에 대응하는 팁블래더를 제작하는 단계이다. 즉, 상기 팁블래더 제조단계(S101)는 상기 팁블래더가 상기 팁부(200)의 형상에 대응하도록 제조하며, 상기 팁블래더는 내부에 공기가 주입될 수 있도록 공간이 형성된다. 부연하면 상기 팁블래더의 일측에는 공기를 주입할 수 있는 주입구가 형성될 수 있으며, 상기 주입구에는 공기를 주입하기 위한 공기주입기가 구비되어, 상기 공기주입기를 통하여 상기 팁블래더의 내측으로 공기를 주입시킬 수 있다. The tip bladder manufacturing step (S201) is a step of manufacturing a tip bladder corresponding to the
상기 팁부 프리프레그 배치단계(S210)는 상기 팁부(200)로 성형될 프리프레그(P) 소재를 배치시키는 단계로, 상기 팁부(200)에 대응하는 형상으로 공간이 형성된 팁몰드의 내측에 프리프레그(P)를 배치시킨다. 부연하면 상기 팁몰드는 팁 상형몰드 및 팁 하형몰드로 구성될 수 있으며, 상기 팁 상형몰드 및 팁 하형몰드에 형성된 공간에 프리프레그(P)가 배치될 수 있다. 상기 프리프레그(P)는 가열 및 가압하면 경화되어 성형품이 형성될 수 있는 소재로, 프리프레그(P)를 적층하여 고압 및 고온을 인가함으로써 경화되어 상기 팁부(200)를 제조할 수 있다. 따라서 상기 팁부 프리프레그 배치단계(S210)는 복수개의 프리프레그(P)를 적층하여 배치시키는 것이 바람직하다. 부연하면 상기 팁부 프리프레그 배치단계(S210)는 상기 팁몰드에 프리프레그(P)를 배치시키기 전 이형필름을 배치시킨 후, 상기 이형필름의 일측에 프리프레그(P)를 배치시키는 것이 바람직하다.The tip prepreg disposing step (S210) is a step of disposing a prepreg (P) material to be molded into the
상기 팁블래더 삽입단계(S220)는 상기 팁부 프리프레그 배치단계(S210)에서 배치된 프리프레그(P)에 고압을 인가하기 위한 팁블래더를 삽입하기 위한 단계로, 프리프레그(P)의 내측으로 팁블래더를 삽입한다. 즉 상기 팁블래더는 상기 복수개의 프리프레그(P)의 사이에 삽입될 수 있다. The tip bladder insertion step (S220) is a step for inserting a tip bladder for applying a high pressure to the prepreg (P) disposed in the tip prepreg arrangement step (S210), the inner side of the prepreg (P) Insert the tip bladder. That is, the tip bladder may be inserted between the plurality of prepregs (P).
한편 상기 팁블래더 삽입단계(S220)에서 상기 팁블래더의 내측으로 팁 속몰드를 더 구비하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 팁블래더 삽입단계(S220)는, 팁블래더의 내측에 팁 속몰드가 삽입된 상태로 상기 팁블래더를 프리프레그(P)의 내측으로 삽입시킬 수 있다. 상기 팁 속몰드는 상기 팁블래더가 프리프레그(P)의 내측으로 용이하게 삽입시키기 위하여 상기 팁블래더의 형상을 유지시키기 위한 것으로, 상기 팁 속몰드가 상기 팁블래더의 내측에 구비됨으로써, 상기 팁블래더의 형상이 유지된 상태로 프리프레그(P)의 내측으로 용이하게 삽입가능하다.Meanwhile, the tip bladder insertion step (S220) may further include a tip inner mold inside the tip bladder. That is, in the tip bladder insertion step S220, the tip bladder may be inserted into the prepreg P while the tip inner mold is inserted into the tip bladder. The tip inner mold is to maintain the shape of the tip bladder in order to easily insert the tip bladder into the prepreg P, the tip inner mold is provided inside the tip bladder, The tip bladder can be easily inserted into the prepreg P while the shape of the tip bladder is maintained.
상기 팁부 형성단계(S230)는 상기 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 팁부(200)를 형성하는 단계이다. 즉, 상기 팁부 형성단계(S230)는 상기 팁부(200)를 형성시키기 위한 단계로, 상기 팁블래더 삽입단계(S220)에서 삽입된 상기 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여, 상기 팁블래더가 사방으로 팽창됨으로써 프리프레그(P)를 상기 팁몰드 측으로 가압하고, 프리프레그(P)에 기설정된 온도를 인가함으로써 프리프레그(P)를 경화시켜, 상기 팁부(200)를 형성시킬 수 있다. 즉 상기 프리프레그(P)는 상기 팁블래더에 의하여 상기 팁몰드 측으로 가압됨으로써, 상기 팁몰드의 공간의 형상에 대응하여 경화됨으로써, 팁부(100)로 형성될 수 있다. 따라서 상기 팁부(200)는 프리프레그(P)가 적층되어 형성됨으로써 경량으로 제조될 수 있다.The tip part forming step (S230) is a step of forming the
상기 리브제조단계(S300)는 상기 리브(300)는 상기 루트부(100) 및 상기 팁부(200)의 내측에 구비되는 리브(300)를 제조하기 위한 단계이다. 상기 리브(300)는 상기 루트부(100)의 타측 및 상기 팁부(200)의 일측에 구비되며, 요철형상으로 형성되도록 제조된다. 부연하면 상기 리브(300)는 일단이 상기 루트부(100)의 내측에 수용되고, 타단이 상기 팁부(200)의 내측에 수용된다. 상기 리브제조단계(S300)는 프리프레그(P)를 적층시켜, 가압하고, 고온을 인가함으로써 경화시켜 제조하는 것이 바람직하다.The rib manufacturing step (S300) is a step for manufacturing the
상기 리브결합단계(S400)는 상기 리브(300)를 상기 루트부(100) 및 상기 팁부(200)의 내측에 결합시키기 위한 단계이다. 상기 리브결합단계(S400)는 리브일측 결합단계(S410)와 리브타측 결합단계(S420)를 포함할 수 있다.The rib coupling step (S400) is a step for coupling the
도 3을 참조하면, 상기 리브일측 결합단계(S410)는 상기 리브(300)의 일측을 상기 루트부(100)의 내측에 결합하기 위한 단계로, 상기 리브(300)의 일측은 상기 루트부(100)의 내측에 결합되고, 상기 리브(300)의 타측은 상기 루트부(100)의 외측으로 돌출되도록 결합시킨다. 상기 리브일측 결합단계(S410)는, 상기 루트부(100)의 내주면과 상기 리브(300)의 일측 사이에 프리프레그(P)를 삽입하여, 프리프레그(P)에 고압 및 고온을 인가함으로써, 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)를 결합시킬 수 있다. 즉, 상기 리브(300)의 일측이 고압 및 고온을 인가받은 프리프레그(P)에 맞닿아, 프리프레그(P)가 경화함으로써, 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)가 결합될 수 있다. 상기 리브일측 결합단계(S410)는, 리브일측 배치단계(S411), 리브일측 프리프레그 배치단계(S412), 리브블래더 삽입단계(S413), 리브일측 접합단계(S414)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the rib side coupling step S410 is a step for coupling one side of the
상기 리브일측 배치단계(S411)는 상기 리브(300)의 일측을 상기 루트부(100)의 내측에 수용되도록 배치시킨다. 상기 리브(300)는 요철 형상으로, 상면 및 하면이 각각 상기 루트부(100)의 내주면에 맞닿도록 배치될 수 있다. 또한 상기 리브일측 배치단계(S411)는 상기 리브(300)의 타측이 상기 루트부(100)의 외측으로 돌출되도록 배치시키는 것이 바람직하다. The rib one side arrangement step (S411) arranges one side of the
상기 리브일측 프리프레그 배치단계(S412)는 상기 리브(300)와 상기 루트부(100)의 내주면을 결합시키기 위한 프리프레그(P)를 배치시키는 단계로, 상기 리브일측 배치단계(S411)에서 상기 루트부(100)에 배치된 상기 리브(300)의 상측 및 하측에 프리프레그(P)를 배치시킬 수 있다. The rib one side prepreg arranging step (S412) is a step of arranging a prepreg P for joining the inner circumferential surface of the
상기 리브블래더 삽입단계(S413)는 상기 리브일측 프리프레그 배치단계(S412)에서 배치된 프리프레그(P)에 고압을 인가하기 위한 리브블래더를 삽입하기 위한 단계로, 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)의 사이에 리브블래더를 삽입시킬 수 있다. 즉 상기 리브블래더 삽입단계(S413)는 상기 리브일측 프리프레그 배치단계(S412)에서 상기 리브(300)의 상측 및 하측에 배치된 프리프레그(P)와 상기 리브(300)의 일측 사이에 상기 리브블래더를 삽입시키도록 구성된다. 부연하면 상기 리브블래더는 복수개로 구성되어 상기 리브(300)의 요철형상에 대응하여 각각 상기 리브(300)와 상기 루트부(100) 사이의 공간에 배치되는 것이 바람직하다. The rib bladder insertion step (S413) is a step for inserting a rib bladder for applying a high pressure to the prepreg (P) disposed in the rib-side prepreg arranging step (S412), of the rib 300 A rib bladder may be inserted between one side and the
상기 리브일측 접합단계(S414)는 상기 리브블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)의 내주면을 접합시킬 수 있다. 즉, 상기 리브일측 접합단계(S414)는 상기 리브블래더 삽입단계(S413)에서 삽입된 상기 리브블래더에 공기가 주입됨으로써, 상기 리브블래더가 사방으로 팽창하여, 상기 리브(300)를 프리프레그(P) 측으로 가압하고, 프리프레그(P)에 기설정된 온도를 인가함으로써, 프리프레그(P)를 경화시켜 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)를 접합시킬 수 있다. 한편 상기 리브일측 접합단계(S414)는 리브블래더 제거단계(S415)를 더 포함할 수 있다.The rib one side bonding step (S414) injects air into the rib bladder to pressurize the prepreg P, and applies a predetermined temperature to the one side of the
상기 리브블래더 제거단계(S415)는 상기 리브블래더 삽입단계(S413)에서 삽입된 리브블래더를 제거하기 위한 단계이다. 즉 상기 리브블래더 제거단계(S415)는 상기 리브(300)의 일측과 상기 루트부(100)가 접합된 후, 상기 리브블래더를 제거시킨다.The rib bladder removal step (S415) is a step for removing the rib bladder inserted in the rib bladder insertion step (S413). That is, the rib bladder removing step (S415) removes the rib bladder after one side of the
한편, 상기 리브 일측접합단계(S414)는 상기 리브블래더에 공기를 주입하여 프리프레그(P)를 가압하고 고온을 인가할 시, 상기 루트부(100)를 상기 루트몰드(M1, M2)의 공간에 배치시키는 것이 바람직하다.On the other hand, the rib one-side joining step (S414) injects air into the rib bladder to press the prepreg (P) and to apply a high temperature, the
도 4를 참조하면, 상기 리브타측 결합단계(S420)는 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)의 일측에 결합하기 위한 단계로, 상기 리브(300)의 일측은 상기 루트부(100)에 접합된 상태에서 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)의 내측에 결합시킨다. 부연하면 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)의 내측에 삽입시킬 시, 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 맞닿도록 배치시키는 것이 바람직하다. 상기 리브타측 결합단계(S420)는 상기 팁부(200)의 내주면과 상기 리브(300)의 타측 사이에 프리프레그(P)를 삽입하여, 프리프레그(P)에 고압 및 고온을 인가함으로써, 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)에 결합시킬 수 있다. 즉 상기 리브(300)의 타측이 고압 및 고온을 인가받은 프리프레그(P)에 맞닿아 프리프레그(P)가 경화함으로써, 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)가 결합될 수 있다. 상기 리브타측 결합단계(S420)는, 리브타측 배치단계(S421), 리브 타측 프리프레그 배치단계(S422), 희생블래더 삽입단계(S423), 리브타측 접합단계(S424)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the ribta side coupling step S420 is a step for coupling the other side of the
상기 리브타측 배치단계(S421)는 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)의 내측에 수용되도록 배치시킨다. 상기 리브(300)는 요철 형상으로, 상면 및 하면이 각각 상기 팁부(200)의 내주면에 맞닿도록 배치될 수 있다. 또한 상기 리브타측 배치단계(S421)는 상기 리브(300)의 타측을 상기 팁부(200)에 배치시킴으로써, 상기 루트부(100)의 타측과 상기 팁부(200)의 일측이 서로 맞닿도록 배치시킬 수 있다. The ribta side arrangement step S421 is arranged so that the other side of the
상기 리브타측 프리프레그 배치단계(S422)는 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)의 내주면을 결합시키기 위한 프리프레그(P)를 배치시키는 단계로, 상기 리브타측 프리프레그 배치단계(S422)에서 상기 팁부(200)에 배치된 상기 리브(300)의 상측 및 하측에 프리프레그(P)를 배치시킬 수 있다. The ribta side prepreg disposing step (S422) is a step of disposing a prepreg (P) for coupling the other side of the
상기 희생블래더 삽입단계(S423)는 상기 리브타측 프리프레그 배치단계(S422)에서 배치된 프리프레그(P)에 고압을 인가하기 위한 희생블래더(B2)를 삽입하기 위한 단계로, 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(100)의 사이에 희생블래더(B2)를 삽입시킨다. 즉 상기 희생블래더 삽입단계(S423)는 상기 리브타측 프리프레그 배치단계(S422)에서 상기 리브(300)의 상측 및 하측에 배치된 프리프레그(P)와 상기 리브(300)의 타측 사이에 상기 희생블래더(B2)를 삽입시키도록 구성된다. 부연하면 상기 희생블래더(B2)는 복수개로 구성되어 상기 리브(300)의 요철형상에 대응하여 각각 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200) 사이의 공간에 배치되는 것이 바람직하다. The sacrificial bladder insertion step (S423) is a step for inserting the sacrificial bladder (B2) for applying a high pressure to the prepreg (P) disposed in the ribta side prepreg placement step (S422), the rib ( The sacrificial bladder B2 is inserted between the other side of the 300 and the
도 5를 참조하면, 상기 리브타측 접합단계(S424)는 상기 희생블래더(B2)를 팽창시켜 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)의 내주면을 접합시킬 수 있다. 부연하면 상기 희생블래더(B2)의 내측으로 공기를 주입하여 상기 희생블래더(B2)를 팽창시킴으로써 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)의 내주면을 접합시킬 수 있다. 즉, 상기 리브타측 접합단계(S424)는 상기 희생블래더 삽입단계(S423)에서 삽입된 상기 희생블래더(B2)에 공기가 주입됨으로써, 상기 희생블래더(B2)를 사방으로 팽창시켜 상기 리브(300)를 프리프레그(P) 측으로 가압하고 프리프레그(P)에 기설정된 온도를 인가함으로써, 프리프레그(P)를 경화시켜 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)를 접합시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the ribta side bonding step S424 expands the sacrificial bladder B2 to press the prepreg P, and applies a predetermined temperature to the other side of the
한편 상기 리브타측 결합단계(S420)의 다른 실시예로, 상기 희생블래더 삽입단계(S423)는 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(100)의 사이의 공간보다 크기가 큰 희생블래더(B2)를 삽입하도록 적용할 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 희생블래더 삽입단계(S423)는, 상기 리브타측 프리프레그배치단계(S422)에서 배치된 프리프레그(P)와 상기 리브(300)의 타측 사이의 공간보다 크기가 큰 희생블래더(B2)를 제작하여 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(100)의 사이에 삽입시킬 수 있다. 이 때 상기 희생블래더(B2)는 냉각하여 상기 리브타측 프리프레그배치단계(S422)에서 배치된 프리프레그(P)와 상기 리브(300)의 타측 사이의 공간에 수용가능하도록 크기를 축소시킨 후, 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(100)의 사이에 삽입시키는 것이 바람직하다. 부연하면 상기 희생블래더(B2)는 복수개로 구성되어, 상기 리브(300)의 요철형상에 대응하는 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200) 사이의 공간보다 크게 제작된 후, 냉각시킴으로써 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200) 사이의 공간에 수용 가능한 크기로 축소시켜, 각각 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200) 사이의 공간에 배치되는 것이 바람직하다.In another embodiment of the ribta side coupling step S420, the sacrificial bladder insertion step S423 may include a sacrificial bladder having a larger size than a space between the other side of the
또한 상기 리브타측 접합단계(S424)는, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 희생블래더(B2)를 팽창시키고, 팽창된 상기 희생블래더(B2)가 프리프레그(P)를 가압하여 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)의 내주면을 접합시킬 수 있다. 즉 상기 희생블래더 삽입단계(S423)에서 냉각되어 크기가 축소된 상태로 삽입된 상기 희생블래더(B2)는, 상기 리브타측 접합단계(S424)에서 기설정된 온도가 인가됨으로써 크기가 커지도록 팽창될 수 있으며, 상기 희생블래더(B2)가 팽창됨으로써 상기 리브(300)를 프리프레그(P)측으로 가압하고, 인가된 온도에 의하여 상기 프리프레그(P)를 경화시킴으로써 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(200)의 내주면을 접합시킬 수 있다. In addition, the ribta side bonding step (S424), by applying a predetermined temperature to expand the sacrificial bladder (B2), the expanded sacrificial bladder (B2) presses the prepreg (P) to the
한편 상기 리브타측 접합단계(S424)에서 팽창시킨 상기 희생블래더(B2)는 상기 리브(300)의 타측과 상기 팁부(100)의 사이에 삽입된 상태로 잔존하는 것이 바람직하며, 상기 리브타측 접합단계(S424)는 상기 희생블래더(B2)에 공기를 주입하여 프리프레그(P)를 가압하고 고온을 인가할 시, 상기 팁부(100)를 상기 팁몰드의 공간에 배치시키는 것이 바람직하다.Meanwhile, the sacrificial bladder B2 expanded in the rib side bonding step S424 may remain in an inserted state between the other side of the
도 6을 참조하면 상기 블레이드 형성단계(S500)는 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 서로 맞닿도록 결합시켜 블레이드(10)를 형성시키기 위한 단계이다. 즉 상기 블레이드 형성단계(S500)는, 상기 리브타측 배치단계(S421)에서 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 서로 맞닿아 형성된 접촉부위를 따라 프리프레그(P)를 접합하여 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)를 결합시킨다. 상기 블레이드 형성단계(S500)는 블레이드 프리프레그배치단계(S510), 프리프레그 접합단계(S520)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the blade forming step S500 is a step for forming the
상기 블레이드 프리프레그배치단계(S510)는 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)를 접촉시키기 위한 프리프레그(P)를 배치시키는 단계로, 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 프리프레그(P)를 배치시킨다.The blade prepreg placement step (S510) is a step of placing a prepreg (P) for contacting the
상기 블레이드 프리프레그 접합단계(S520)는 상기 블레이드 프리프레그배치단계(S510)에서 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 배치된 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가하여 프리프레그(P)를 상기 접촉부위에 접합시킨다. 즉 상기 접촉부위에 배치된 프리프레그(P)를 가압하고, 기설정된 온도를 인가하여 경화시킴으로써 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)를 안정적으로 결합시킬 수 있다.The blade prepreg bonding step (S520) is to press the prepreg (P) disposed along the contact portion where the
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)는, 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 접촉홈(101)이 더 형성될 수 있다. 상기 접촉홈(101)은 상기 루트부 제조단계(S100) 및 상기 팁부 제조단계(S200)에서 제조된 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)의 형상에 상기 접촉홈(101)이 형성되도록 제조하여 형성시킬 수 있을 것이다. 따라서 상기 블레이드 형성단계(S500)는, 상기 접촉홈(101)에 프리프레그(P)가 배치되어, 상기 접촉부위에 배치된 프리프레그(P)를 가압하여 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)를 결합시키는 것이 바람직하다. 부연하면 상기 블레이드 프리프레그배치단계(S510)에서 프리프레그(P)를 상기 접촉홈(101)에 배치시키고, 상기 블레이드 프리프레그 접합단계(S520)에서 상기 접촉홈(101)에 배치된 프리프레그(P)에 고압 및 고온을 인가함으로써 경화시켜, 상기 루트부(100)와 상기 팁부(200)를 서로 접합시킬 수 있을 것이다.On the other hand, as shown in Figure 7, the
본 발명에 따른 블레이드 제조방법에 의하면, 블레이드를 프리프레그를 이용하여 제조함으로써 경량으로 제작가능하고, 루트블래더와 팁블래더를 이용하여 성형함으로써 빠르게 제작가능하여 생산성 및 제작효율이 향상될 수 있다. According to the blade manufacturing method according to the present invention, by manufacturing the blade using a prepreg can be produced in a light weight, and can be produced quickly by molding using a root bladder and a tip bladder can be improved productivity and production efficiency .
또한 루트부와 팁부가 리브를 통하여 결합됨으로써, 강도가 향상된 블레이드를 제작할 수 있으며, 루트부와 팁부를 결합하여 블레이드를 제작함으로써 블레이드의 결합부위를 최소로 하여 풍력터빈의 효율이 향상될 수 있다. In addition, by combining the root portion and the tip portion through the ribs, it is possible to produce a blade with improved strength, and by combining the root portion and the tip portion to manufacture the blade can minimize the coupling portion of the blade can improve the efficiency of the wind turbine.
또한 리브가 요철형상으로 형성되어, 루트부와 팁부의 내주면을 따라 결합가능하고, 리브블래더를 이용하여 프리프레그 접합함으로써 결합력 및 제작효율을 증대시킬 수 있다. In addition, the rib is formed in an uneven shape, can be coupled along the inner peripheral surface of the root portion and the tip portion, it is possible to increase the bonding force and manufacturing efficiency by prepreg bonding using the rib bladder.
더불어 루트부 및 팁부에 접촉홈이 형성됨으로써, 접촉홈에 프리프레그가 수용되어 루트부 및 팁부를 접합시킬 수 있어, 루트부와 팁부의 접합부위가 돌출되지 않아 접촉부위로 인한 공기마찰을 최소화 할 수 있다.In addition, since the contact portion is formed in the root portion and the tip portion, the prepreg is accommodated in the contact groove to join the root portion and the tip portion, so that the joint portion of the root portion and the tip portion does not protrude, thereby minimizing air friction due to the contact portion. have.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
10 : 블레이드 100 : 루트부
101 : 접촉홈 200 : 팁부
P : 프리프레그 B1 : 루트블래더 B2 : 희생블래더10: blade 100: root portion
101: contact groove 200: tip portion
P: prepreg B1: root bladder B2: sacrificial bladder
Claims (18)
블레이드의 팁부에 대응하는 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 팁부를 제조하는 팁부 제조단계;
일단이 상기 루트부의 내측에 수용되고, 타단이 상기 팁부의 내측에 수용되며, 요철형상으로 형성되는 리브를 제조하는 리브제조단계;
상기 리브를 상기 루트부 및 상기 팁부의 내측에 결합시키는 리브결합단계; 및
상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿도록 결합시켜 블레이드를 형성하는 블레이드 형성단계를 포함하고,
상기 루트부 제조단계는, 상기 루트블래더가 상기 루트부의 형상에 대응하도록 제조하는 루트블래더 제조단계를 더 포함하는 블레이드 제조방법.
A root part manufacturing step of manufacturing a root part by injecting air into the root bladder corresponding to the root part of the blade to pressurize the prepreg and applying a predetermined temperature;
A tip part manufacturing step of manufacturing a tip part by injecting air into the tip bladder corresponding to the tip part of the blade to pressurize the prepreg and applying a predetermined temperature;
A rib manufacturing step of manufacturing a rib, the one end of which is received inside the root portion and the other end of which is received inside the tip portion, and is formed in an uneven shape;
A rib coupling step of coupling the rib to the inner side of the root portion and the tip portion; And
And a blade forming step of coupling the root portion and the tip portion to be in contact with each other to form a blade.
The root manufacturing step, blade manufacturing method further comprises a root bladder manufacturing step for manufacturing the root bladder corresponding to the shape of the root portion.
상기 루트부 제조단계는,
상기 루트부에 대응하는 공간이 형성된 루트몰드의 내측에 프리프레그를 배치시키는 루트부 프리프레그 배치단계;
상기 루트부 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그의 내측으로 루트블래더를 삽입하는 루트블래더 삽입단계;
상기 루트블래더의 삽입단계에서 삽입된 상기 루트블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 상기 루트몰드 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 루트부를 형성시키는 루트부 형성단계를 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 1,
The root portion manufacturing step,
A root part prepreg disposing step of disposing a prepreg inside the root mold having a space corresponding to the root part;
A root bladder insertion step of inserting a root bladder into the prepreg arranged in the root prepreg arrangement step;
Injecting air into the inside of the root bladder inserted in the insertion step of the root bladder to press the prepreg to the root mold side, the blade manufacturing step comprising a root forming step to form a root by applying a predetermined temperature Way.
상기 팁부 제조단계는,
상기 팁부에 대응하는 공간이 형성된 팁몰드의 내측에 프리프레그를 배치시키는 팁부 프리프레그 배치단계;
상기 팁부 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그의 내측으로 팁블래더를 삽입하는 팁블래더 삽입단계;
상기 팁블래더의 삽입단계에서 삽입된 상기 팁블래더의 내측으로 공기를 주입하여 프리프레그를 상기 팁몰드 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 팁부를 형성시키는 팁부 형성단계를 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 1,
The tip manufacturing step,
A tip part prepreg disposing step of disposing a prepreg inside the tip mold having a space corresponding to the tip part;
A tip bladder insertion step of inserting a tip bladder into the prepreg arranged in the tip prepreg arrangement step;
A blade manufacturing method comprising a tip part forming step of forming a tip part by injecting air into the tip bladder inserted in the inserting of the tip bladder to press the prepreg to the tip mold side and applying a predetermined temperature. .
상기 팁부 제조단계는,
상기 팁블래더가 상기 팁부의 형상에 대응하도록 제조하는 팁블래더 제조단계를 더 포함하는 블레이드 제조방법. The method according to claim 1,
The tip manufacturing step,
Blade manufacturing method further comprises a tip blade manufacturing step for manufacturing the tip bladder to correspond to the shape of the tip portion.
상기 리브제조단계는,
프리프레그를 가압하여 제조하는 블레이드 제조방법. The method according to claim 1,
The rib manufacturing step,
Blade manufacturing method for pressing the prepreg to manufacture.
상기 리브결합단계는,
상기 리브의 일측이 상기 루트부의 내측에 수용되고 타측이 상기 루트부의 외측으로 돌출되도록 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 결합하는 리브일측 결합단계;
상기 루트부와 상기 팁부가 맞닿도록 배치하고, 상기 리브일측 결합단계에서 상기 루트부에 결합된 상기 리브의 타측을 상기 팁부의 내측으로 삽입하여 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 결합하는 리브타측 결합단계를 포함하는 블레이드 제조방법. The method according to claim 1,
The rib bonding step,
A rib one side coupling step of coupling one side of the rib with the root part such that one side of the rib is accommodated inside the root part and the other side protrudes outside the root part;
The rib portion coupling step of arranging the root portion and the tip portion to be in contact with each other, and inserting the other side of the rib coupled to the root portion into the tip portion in the rib side coupling step to couple the other side of the rib and the tip portion. Blade manufacturing method comprising a.
상기 리브일측 결합단계는,
상기 루트부의 내주면과 상기 리브의 일측 사이에 프리프레그 및 리브블래더를 삽입시켜, 상기 리브블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브의 일측을 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 결합하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 7,
The rib one side coupling step,
By inserting a prepreg and rib bladder between the inner circumferential surface of the root portion and one side of the rib, injecting air into the rib bladder to press one side of the rib to the prepreg side, by applying a predetermined temperature Blade manufacturing method for coupling the root portion and one side of the rib.
상기 리브일측 결합단계는,
상기 리브의 일측이 상기 루트부의 내측에 수용되고 타측이 상기 루트부의 외측으로 돌출되도록 상기 리브를 상기 루트부에 배치시키는 리브일측 배치단계와,
상기 리브일측 배치단계에서 상기 루트부에 배치된 상기 리브의 상측 및 하측에 프리프레그를 배치시키는 리브일측 프리프레그 배치단계와,
상기 리브일측 프리프레그 배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 일측 사이에 리브블래더를 삽입시키는 리브블래더 삽입단계와,
상기 리브블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 일측과 상기 루트부를 접합시키는 리브일측 접합단계를 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 8,
The rib one side coupling step,
A rib side arrangement step of arranging the ribs so that one side of the rib is accommodated inside the root portion and the other side protrudes out of the root portion;
A rib one side prepreg arranging step of arranging a prepreg on an upper side and a lower side of the rib disposed on the root part in the rib one side arranging step;
A rib bladder insertion step of inserting a rib bladder between the prepreg disposed in the rib one side prepreg arranging step and one side of the rib;
And a rib one side joining step of joining one side of the rib and the root part by pressurizing the rib toward the prepreg side by injecting air into the rib bladder and applying a predetermined temperature.
상기 리브일측 접합단계는,
상기 리브의 일측과 상기 루트부가 접합된 후, 상기 리브블래더를 제거하는 리브블래더 제거단계를 더 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 9,
The rib one side bonding step,
And a rib bladder removing step of removing the rib bladder after one side of the rib is joined to the root part.
상기 리브타측 결합단계는,
상기 팁부의 내주면과 상기 리브의 타측 사이에 프리프레그 및 희생블래더를 삽입시키고, 상기 희생블래더를 팽창시켜 상기 리브의 타측을 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 결합하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 8,
The ribta side coupling step,
A prepreg and a sacrificial bladder are inserted between the inner circumferential surface of the tip portion and the other side of the rib, the sacrificial bladder is inflated to press the other side of the rib to the prepreg side, and a predetermined temperature is applied to the other side of the rib. Blade manufacturing method for coupling the tip.
상기 리브타측 결합단계는,
상기 리브의 타측이 상기 팁부의 내측에 수용되고, 상기 리브를 상기 팁부에 배치시키는 리브타측 배치단계와,
상기 리브타측 배치단계에서 상기 팁부에 배치된 상기 리브의 상측 및 하측에 프리프레그를 배치시키는 리브 타측 프리프레그 배치단계와,
상기 리브타측 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 타측 사이에 희생블래더를 삽입시키는 희생블래더 삽입단계와,
상기 희생블래더를 팽창시켜 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시키는 리브타측 접합단계를 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 11,
The ribta side coupling step,
A ribta side arrangement step of receiving the other side of the rib inside the tip part and disposing the rib on the tip part;
Another rib prepreg arranging step of disposing prepregs on the upper side and the lower side of the rib disposed on the tip part in the rib side disposition step;
A sacrificial bladder insertion step of inserting a sacrificial bladder between the prepreg arranged in the rib side prepreg arrangement step and the other side of the rib;
And expanding the sacrificial bladder to press the rib toward the prepreg side and applying a predetermined temperature, thereby joining the other side of the rib to the tip part.
상기 리브타측 접합단계는,
상기 희생블래더의 내측으로 공기를 주입하여 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하고, 기설정된 온도를 인가함으로써, 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시키는 블레이드 제조방법.The method according to claim 12,
The ribta side joining step,
And injecting air into the sacrificial bladder to press the rib toward the prepreg side and applying a predetermined temperature to bond the other side of the rib to the tip part.
상기 희생블래더 삽입단계는,
상기 리브타측 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그와 상기 리브의 타측 사이의 공간보다 크기가 큰 희생블래더를 냉각하여 삽입시키는 블레이드 제조방법.The method according to claim 12,
The sacrificial bladder insertion step,
And a sacrificial bladder having a larger size than a space between the prepreg arranged in the rib side prepreg arrangement step and the other side of the rib.
상기 리브타측 접합단계는,
기설정된 온도를 인가함으로써 상기 희생블래더를 팽창시켜, 상기 리브를 프리프레그 측으로 가압하여 상기 리브의 타측과 상기 팁부를 접합시키는 블레이드 제조방법.The method according to claim 14,
The ribta side joining step,
And a predetermined temperature to expand the sacrificial bladder to press the rib toward the prepreg side to bond the other side of the rib to the tip portion.
상기 블레이드 형성단계는,
상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿아 형성된 접촉부위를 따라 프리프레그를 접합하여 상기 루트부와 상기 팁부를 결합시켜 블레이드를 형성하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 1,
The blade forming step,
And a blade formed by joining the prepreg along the contact portion formed by contacting the root portion and the tip portion with each other to form the blade by combining the root portion and the tip portion.
상기 블레이드 형성단계는,
상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 프리프레그를 배치시키는 블레이드 프리프레그배치단계와,
상기 블레이드 프리프레그배치단계에서 배치된 프리프레그를 가압하고, 기설정된 온도를 인가하여 프리프레그를 상기 접촉부위에 접합시키는 블레이드 프리프레그 접합단계를 포함하는 블레이드 제조방법.The method according to claim 16,
The blade forming step,
A blade prepreg disposing step for disposing a prepreg along a contact portion where the root portion and the tip portion contact each other;
And a blade prepreg bonding step of pressing the prepreg arranged in the blade prepreg placement step and applying a predetermined temperature to bond the prepreg to the contact portion.
상기 루트부와 상기 팁부는, 상기 루트부와 상기 팁부가 서로 맞닿는 접촉부위를 따라 접촉홈이 더 형성되고,
상기 블레이드 형성단계는,
상기 접촉홈에 프리프레그가 배치되는 블레이드 제조방법.The method according to claim 16,
The root portion and the tip portion, contact grooves are further formed along the contact portion where the root portion and the tip portion abut each other,
The blade forming step,
Blade manufacturing method in which the prepreg is disposed in the contact groove.
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