
目前,國外制造的高質(zhì)量復(fù)合材料風(fēng)電葉片往往采用RIM、RTM、纏繞及預(yù)浸料熱壓成型工藝。其中RIM工藝投資較大,適宜中小尺寸風(fēng)電葉片的大批量生產(chǎn);RTM工藝適宜中小尺寸風(fēng)電葉片的中等批量生產(chǎn);纏繞及預(yù)浸料/熱壓工藝適宜大型風(fēng)電葉片批量生產(chǎn)。
RTM法的原理是將一個耐壓的密閉模腔內(nèi)先填滿纖維增強(qiáng)材料,再用壓力將液態(tài)樹脂注入模腔,使其浸透增強(qiáng)纖維,然后固化成型。其工藝流程圖如下。
其主要特點有:閉模成型,產(chǎn)品尺寸和外型精度高,適合成型高質(zhì)量的復(fù)合材料整體構(gòu)件;初期投資小;制品表面光潔度高;成型效率高,適合成型產(chǎn)能為20000件/a左右的復(fù)合材料制品;環(huán)境污染小。
由此可看出,RTM工藝屬于半機(jī)械化的復(fù)合材料成型工藝,工人只需將設(shè)計好的“干纖維預(yù)成型體”放到模具中并合,隨后的工作則完全靠模具和注射系統(tǒng)來完成,沒有任何樹脂的暴露。此種工藝對工人的技術(shù)水平和環(huán)境的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手糊工藝,并可有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量。
RTM工藝采用的閉模成型法特別適用于一次成型整體的風(fēng)電葉片,而無需二次粘接。與手糊工藝相比,不但節(jié)約了粘接工藝的各種工裝設(shè)備,而且節(jié)約了工作時間,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。由于采用了低粘度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝,也可大大提高了復(fù)合材料的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。用RTM工藝制造的風(fēng)電葉片可較少的依賴工人的技術(shù)水平,工藝質(zhì)量僅僅取決于確定好的工藝參數(shù),產(chǎn)品質(zhì)量易于保證,廢品率低。
RTM工藝的技術(shù)含量高于手糊工藝。無論是模具設(shè)計和制造、增強(qiáng)材料的設(shè)計和鋪放、樹脂類型的選擇與改性、工藝參數(shù)的確定與實施,都需要在產(chǎn)品生產(chǎn)前通過計算機(jī)模擬分析和實驗驗證來確定,從而有效保證質(zhì)量的一致性,這對生產(chǎn)風(fēng)電葉片這樣的動部件十分重要。