第四屆中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開,來自海內(nèi)外的200多個企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會。上午的開幕式結(jié)束之后,高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場,設(shè)計運維優(yōu)化專場,新產(chǎn)品發(fā)布會專場,技術(shù)工藝創(chuàng)新專場,產(chǎn)業(yè)鏈對話專場等多個專場,將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
WE4CE.BV公司執(zhí)行董事Arnold C.Timmer在新材料、新技術(shù)專場做了題為《通過芯材對比,達到最佳成本/最好質(zhì)量的組合》的演講。以下為演講內(nèi)容實錄:
WE4CE.BV公司執(zhí)行董事Arnold C.Timmer
我們WE4CE在全球大約2萬臺在役風(fēng)機。WE4CE是十年前成立的公司,還比較年輕,但我們在風(fēng)電和復(fù)合材料方面已經(jīng)有超過二十年的經(jīng)驗,我們的設(shè)計理念就是完美的氣動和結(jié)構(gòu),現(xiàn)有材料的選擇以及可靠且現(xiàn)實的生產(chǎn)工藝與技術(shù)。我們很有經(jīng)驗,可以可以幫助客戶達到最高的質(zhì)量比。
接下來介紹最新研發(fā)成果:3.x MW 68-74米系列葉片;4.X MW73米以上葉片;我們還有氣動研究和軟件開發(fā),這是致力于未來的創(chuàng)新。
今天就是講芯材。如果大家看一下芯材的話,其實它是涉及成本的主要因素。芯材的主要材料是蒙皮和腹板,之前有很多嘉賓講到了成本,它占葉片成本的15%,其中包括吸收的樹脂。有幾種不同的芯材可以用于葉片上呢?分別有PVC、XPS、PET、HPE、Balsa,目前對我們而言,我們比較關(guān)注的是其他的芯片材料,比如說Balsa 150。
(PPT圖示)這是可以作為參考的芯材參數(shù)。在里面有一些原則讓我們參考。除此之外還有其他的要求,樹脂吸收量很高,還要看老化、疲勞壽命等等。
在常溫條件下,蒙皮當(dāng)中不同芯材的剪切性能與設(shè)計值做對比,(PPT圖示)左邊舷內(nèi)向葉根數(shù)據(jù)。看一下舷外向葉源的數(shù)據(jù)。在模具內(nèi)固化時,隨著溫度上升性能會下降,所以溫度會比較影響因素的指標。
PVC60的性能在90度時城下斷崖式的下降。材料的壽命還取決于疲勞壽命,比如說在根部,很容易就達到110度,我們怎么樣注意到這方面的內(nèi)容呢?可以借用智能系統(tǒng)或者其他的芯材,其他的芯材對于溫度不那么敏感,所以作為設(shè)計師必須要考慮芯材因為材料衰減而造成的種種問題。解決方案是可以在設(shè)計中加入智能加熱系統(tǒng),還可以在葉片舷內(nèi)選擇高標耗的靠才。
案例分析:54米的葉片,設(shè)計重量為11700公斤,舷內(nèi)向包括了Balsa、PET、HPE等等,可以將方案綜合起來。在腹板來說,我們啊會看濃度、密度,包括PVC80、H60、PET115、GPET115、PET200、GPET200、HPE110、HPE180。(PPT圖示)具體數(shù)據(jù)如圖所示。
考慮了這些數(shù)據(jù)之后,把目將這些數(shù)據(jù)進行對比,這是使用不同芯材計算的重量。PVC H60的重量是11.7噸,再尋找其他材料的差別,比如說PET200、PET115可以節(jié)省減少40%的樹脂吸收,在這里它會吸收60公斤的樹脂,這也帶來了成本極大地的改善。
我們會把葉片進行比較,葉片的重量還是差不多的,還是11.7噸左右,參數(shù)會有所不同。也就是說在所有的匹比里,所有的芯材方案都在原GL設(shè)計認證的許可范圍,我們盡量尋找有助于降低成本,應(yīng)用綠色材料,甚至促進葉片綠色循環(huán)的方案。它可以降低成本,機械性能比較好,疲勞方面沒有問題,可能它的處理和環(huán)保方面不是很好。再看看Balsa150、HPE110、HPE115的組合,這個經(jīng)濟性比較好,疲勞方面表現(xiàn)不錯,剝離也非常重要,對于綠色材料方面也是綠色的。再看一下GPET上,很多材料都會用到PET材料,但如果要處理廢料,葉片報廢最終不是綠色的產(chǎn)品,所以我們作為葉片制造商還要看什么是綠色方案,要從整個壽命進行考量。
(內(nèi)容來自現(xiàn)場速記,未經(jīng)本人審核)