2019年4月11—12日,第五屆中國國際風電復合材料高峰論壇(CWPC2019)于中國重慶隆重召開。在大會專題一:科技創新 成就未來——“創新材料、革新技術”中,3M中國有限公司資深應用開發工程師周麒麟先生《葉片功能性附件快速粘結解決方案》的精彩演講。
以下為演講實錄:
尊敬的各位來賓,各位領導,大家上午好,非常有幸能有這個機會,讓我代表3M中國有限公司向大家介紹一下葉片功能性附件快速粘結解決方案。我的報告主要分三部分。首先講一下強悍的膠帶,先給大家看一個視頻,這是Strong tape膠帶,第二是金屬鉚釘的丙烯酸泡棉膠帶的對比測試,同樣用重型卡車對它進行拉扯,這塊鋼板左邊區域是鉚釘粘貼,右邊的區域是膠帶粘貼,在來回的硬力振動下,膠帶可以保持完好無損。
3M丙烯酸泡棉在眾多行業中已經有數十年的使用歷史。迪拜的帆船酒店全部是用3M丙烯酸泡棉膠帶,不僅是強度高粘貼快速,還可以滿足客戶對于不同場合,不同應用的一個需求。比方說對于汽車行業,下面這張圖就是卡車和掛車的一個防水封條,在很大的水壓沖擊下,依然不會被沖破。英國廣播公司也是制作了一個專題片專門介紹3M丙烯酸泡棉膠帶。上面兩塊是PC塑料板,是用一層膠帶進行一個簡單的粘接,足以承受兩個成年人的體重,這么一點的粘接面積。
下面給大家介紹一不推粘接方式的區別。同樣請大家先看一個視頻,相信大家已經又對膠帶有了更深入的了解,膠帶為什么會有那么好的減振降噪的性能,主要是3M丙烯酸泡棉膠帶有一個非常好的粘彈性,可以保證它在應用和實際使用的過程中,可以非常好的吸收環境的硬力,對它產生的能量,它可以很好的吸收這個能量。我們把這個稱為它的粘性模量,或者稱之為損耗模量,損耗模量就是材料可以吸收外界的硬力和能量。另一方面本身又具備非常好的彈性模量,或者稱之為儲能模量,材料在形變發生以后,在硬力消失條件下,又可以逐步回到它原先的狀態。這就是3M丙烯酸泡棉膠帶在實際應用過程中,哪怕發生頻繁的形變,它依然可以保證粘接效果。
除了降低振動和高強度之外,膠帶和膠水也有本質的區別,普通的膠水肯定是有一個固化的過程,根據不同應用和場合,固化時間從一小時兩小時到12小時不等。固化前和固化一部分時間內,膠水保持一定流動性,粘接初始階段沒有做特別固定,是有一個很明顯的流變的效果。如果用膠帶粘接,我們膠帶在施加一定壓力的條件下,膠帶和材料界面之間可以產生很好的侵潤,如果用膠帶粘接基本上可以在30秒到一兩分鐘之內,就可以建立很強的粘接,可以方便客戶進行后續的施工和產品的應用。
膠水和膠帶還存在其他很多區別,比如蠕變,膠帶是完全沒有蠕變的現象,另一方面就是操作時間,膠水需要固化時間,尤其在生產公益過程中,在粘接過程中,不可以有任何外力或者碰觸,這樣會導致粘接部件發生位移,甚至是粘接失效。膠帶本身沒有一個固化時間,初始粘接力非常強,可以馬上做到定位和粘接。操作溫度膠水和膠帶也是不同,普通的膠水要求操作溫度是室溫,一般不得低于0攝氏度,對于膠帶在零下10度環境中,也可以在一定條件配合下,達到一個非常好的粘接效果。也就保證了由于葉片廠不單單是在室內的施工,還包括戶外的風廠施工,尤其是冬季中國很多區域,在冬季戶外環境都是低于0度,這種情況下液態的膠凝劑是很難施工。最后改變耐疲勞性能,在硬力吸收過程中,膠水可能是一個剛性的行變,膠帶抗疲勞性能也是非常好的。
下面我介紹一下葉片功能性附件快速粘接,隨著現在技術發展,世界上大多數主機廠和葉片廠,也在葉片上安裝很多功能性附件幫助葉片進行增功減噪的市場。我們看一下粘接的要求有哪些?粘接涉及到不同材料,有涉及到聚氨酯涂料,以及其他涂料,不同材料之間的粘接怎么匹配?不同材料之間熱膨脹系數不可能,戶外環境中熱脹冷縮,不同材料的形變也是不一樣,不同的形變會產生各種各樣的硬力,這種硬力往往會對材料和材料之間的粘接界面形成很大影響。所以選擇一款好的可以吸收環境硬力的粘接材料是非常重要的。葉片運行的過程中,會受到各種振動彎曲和變形的影響,現在的風機使用壽命一般都是沖著20年以上去的,長期的戶外環境下,我相信材料的耐疲勞性能,應該是最重要需要考慮的。然后就是耐候性。綜上所述,我們3M丙烯酸泡棉膠帶可以幫助客戶,滿足全方位的需求,它本身強度很高,二耐疲勞性能很好,第三可以幫助客戶節省使用,可以適應各種操作環境。
我們的客戶遍布全球各大主機廠,歐洲市場和美國市場用3M丙烯酸泡棉膠帶非常普遍。不同的客戶主機廠會有不同的設計不同的形狀,就涉及到材料匹配性的問題,不管客戶使用什么樣形狀,什么樣材料的蝸流發生器,他們都不約而同使用了我們的3M丙烯酸泡棉膠帶,可見我們的3M丙烯酸泡棉膠帶是非常穩定的。在歐洲和美國市場也有超過五年的應用經驗,我們這塊的信心也是非常強的。
如果使用3M丙烯酸泡棉膠帶配合底涂劑的使用,可以給葉片的功能性附件粘接,帶來非常可靠快速的效果。基于我們對歐洲市場和美國市場的了解,我今天也把這些信息分享給我們國內的客戶,希望幫助國內的葉片廠,主機廠在未來的生產安裝過程中,使葉片功能性附件達到一個更高效,更穩定,更可靠的一個生產。
(發言由現場速記整理,未經本人審閱)