葉片制造工藝--用于分析鼓包白絲等問題

1、葉片制造工藝葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計與選擇的生產(chǎn)方法是緊密相關(guān)的，需要將兩者結(jié)合起來考慮葉片的生產(chǎn)成本與可靠性。在葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計的章節(jié)中，兩種常用設(shè)計方法已經(jīng)被討論，一種是葉殼與剪腹板組合結(jié)構(gòu)，另一種是葉殼與葉梁箱組合結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，葉片的主要制造工藝也有兩種預(yù)浸料與灌注，盡管兩種生產(chǎn)工藝都能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，但只有預(yù)浸料可以被采用在葉梁箱結(jié)構(gòu)設(shè)計中。選擇適合的制造工藝，制造出低成本、高性能的產(chǎn)品，是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)永恒的話題。灌注工藝被普遍認(rèn)為是低成本的工藝，因為其較低原材料價格（BOM）。而預(yù)浸料制造的葉片擁有更好的性能、更輕的質(zhì)量，同時保證了生產(chǎn)工藝和成品質(zhì)量穩(wěn)定型。更輕的葉片意味著降低的葉片載荷

2、和電機設(shè)計載荷，所以在討論性能、成本話題時，也需要考慮到非原材料成本的其它二級成本。葉片的長度是選擇原材料和生產(chǎn)工藝的核心考慮因素。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，葉片長度與葉片質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示。由于眾多因素的限制（交通限制、軸承載荷、葉片承重、塔架承重）所收集的數(shù)據(jù)也不是連續(xù)的，對于不同長度葉片，材料和設(shè)計理念也是不同的。一種能有效減重并增加葉片剛性的方法是引入高模量碳纖維增強材料。碳纖維擁有約240GPa的模量是玻纖平均模量的額三倍，其密度（1.8kg/m3）相對玻纖（2.4kg/m3）也更具有優(yōu)勢?？紤]到質(zhì)量因素，碳纖維的比剛度是玻纖的4倍。雖然碳纖維提供了優(yōu)秀的性能，但考慮其價格（7-8倍于玻纖）和

3、生產(chǎn)工藝的精確要求，也為實際生產(chǎn)的進行帶來了挑戰(zhàn)。隨長度的變化，葉片的失效機制也是隨復(fù)合材料結(jié)構(gòu)而改變的。20-35m葉片設(shè)計是基于整體剛度，所以材料屬性也著眼于增強材料的剛度。當(dāng)葉片直徑不斷變大，設(shè)計的重點更傾向于疲勞載荷，而疲勞更多取決于復(fù)合材料樹脂體系的性能。更進一步，當(dāng)疲勞載荷的壓應(yīng)力成為設(shè)計的著眼點時，層合板的整體性能也變得至關(guān)重要了。在受壓條件下，纖維需要在受力方向下緊繃受力，樹脂可以傳遞應(yīng)力至纖維并避免纖維的彎曲變形。所以受載荷的層合板的纖維排布需越直越好，而氣孔和空洞密度需越小越好。為了達到上述需求，在設(shè)計階段的材料選擇變得尤為重要，更傾向于選擇預(yù)浸料等高等級材料作為承力的葉梁

4、材料。預(yù)浸料提供了精確纖維垂直排布和高性能樹脂體系以及較低的孔隙率。樹脂灌注技術(shù)簡介灌注的基本原則是將樹脂在真空負(fù)壓下作用被“吸入”增強纖維或纖維布中。樹脂灌注玻纖布的速度是由以下參數(shù)決定；樹脂系統(tǒng)的粘度玻纖布或增強纖維的浸潤能力D作用在灌注樹脂的壓強梯度P灌注速度v于上述三個參數(shù)的相關(guān)性為：灌注速度與纖維浸潤能力（D）正相關(guān)，與灌注壓強梯度(P)正相關(guān)，與樹脂粘度()反相關(guān)樹脂粘度在給定負(fù)壓下，低粘度樹脂保證了更快的流動性，樹脂流過增強纖維層時受到的阻力也減小了。好的流動性意味著可以減少樹脂注入點，增大灌注構(gòu)件同時減小灌注設(shè)計的復(fù)雜度。樹脂粘度由微觀分子結(jié)構(gòu)決定。以環(huán)氧樹脂為例，多數(shù)用于風(fēng)電

5、葉片灌注制造的樹脂，以稀釋劑降低標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧單體樹脂的粘度值。對樹脂配方的調(diào)整要特別注意在改變粘度的同時不會對最終的機械性能和物理性能產(chǎn)生較大影響。另一種提高灌注速度的方法是提高樹脂溫度，樹脂的粘度是隨溫度升高而降低的。加熱灌注樹脂的好處在于增加了樹脂的流動性和浸潤能力，減少了樹脂注入點，增加了灌注工藝速度，但同時會伴隨集中放熱危險的加大。粘度變化的規(guī)律引出了一個一般規(guī)律：溫度每上升1015C，反應(yīng)速度加倍，需要的固化時間將減半。當(dāng)液態(tài)樹脂開始發(fā)生固化反應(yīng)，其粘度會不斷遞增，直至形成凝膠現(xiàn)象，在固化的最后階段硬化為固體。粘度的增加限制了灌注工藝的繼續(xù)進行，當(dāng)未完全灌注就產(chǎn)生了樹脂凝膠，將會導(dǎo)致很難

6、修復(fù)的干纖維區(qū)域。所以，灌注用樹脂的設(shè)計需要考慮具體工藝的需要，以保證粘度和反應(yīng)度的適中滲透性干纖維布或鋪層的滲透性取決于以下幾個因素：纖維直徑纖維表面助劑玻纖布的類型玻纖與碳纖維在滲透性上具有顯著區(qū)別，碳纖維的灌注難度明顯加大。這是由于碳纖維直徑(5-10m)小于玻璃纖維的直徑(16-24m)，于是碳纖維束將更加緊密排布，妨礙了灌注樹脂的浸潤。一種化學(xué)的表面助劑保護了纖維在編織時不被損壞，并增加了纖維與樹脂的粘合能力以提高層合板的整體性能。表面助劑的一個重要功效就是增加纖維與樹脂浸潤能力，這在灌注工藝中尤為重要，使得樹脂能快速浸入并流過纖維鋪層。為了更好的供應(yīng)和使用增強纖維材料，纖維是通過一

7、多種排布方式供應(yīng)的。首先將成千根纖維集束成股。纖維束或纖維股通過表面助劑成為一體，隨后通過編織法或針織法成為玻璃纖維布。更多玻纖布的信息可以從本公司的“Guide of Composite”一書中了解。玻纖布的主要根據(jù)力學(xué)性能要求和纖維方向要求選擇，在灌注工藝中還需要考慮纖維布的浸潤能力壓力梯度通過真空泵抽真空，外界大氣壓會使得封閉的真空袋內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，樹脂即可被吸入負(fù)壓的真空袋繼而浸潤纖維鋪層，浸潤的前沿和后沿會產(chǎn)生牽引力，牽引力是與纖維鋪層的浸潤性成正比，一旦纖維鋪層確定牽引力將等于產(chǎn)生的壓力梯度。因為最大真空負(fù)壓受限于外界大氣壓，高的壓力梯度的保持與鋪層的滲透性和真空吸口的分布有關(guān)。當(dāng)灌

8、注件的形狀和鋪層厚度比較多變，真空吸口的分布和數(shù)量設(shè)置也就更為復(fù)雜，必要時可以采用電腦建模分析抽真空和模具的需求真空灌注幾乎最重要的工藝參數(shù)就是系統(tǒng)和模具的抽真空質(zhì)量。最小的漏氣也會導(dǎo)致空氣被吸入鋪層，鋪層內(nèi)的壓力梯度能很快催生氣泡并散布開來，最終帶來成品的缺陷（如大量的氣泡）和需要修補的區(qū)域。所以真空系統(tǒng)和模具的真空度檢查尤為重要，不容許任何漏氣點產(chǎn)生。模具真空度的檢查是將透氣氈鋪于真空袋內(nèi)并抽真空，當(dāng)真空度穩(wěn)定后用真空壓力表測量系統(tǒng)真空度的變化。在連通時所測真空壓力應(yīng)為一個大氣壓，隨后在分離真空泵后系統(tǒng)會經(jīng)歷一個“真空壓力下降過程”。一般的，系統(tǒng)分離真空泵后，五分鐘內(nèi)負(fù)壓降低不超過2.5%

9、，則可視為真空度合格。當(dāng)然需要注意真空度測量點需要盡量遠離真空進氣口。一些葉片生產(chǎn)工藝包括鋪層前的膠衣涂層。膠衣涂層的主要作用是提供一個易打磨的底漆表面，配合后續(xù)的上漆步驟。同時，膠衣也起到密封模具表面的作用，形成更好的真空度真空灌注的消耗材料不僅創(chuàng)造密封真空環(huán)境和壓力梯度，而且還具有其他幾種功能。尼龍的peelply(脫模布)層緊貼灌注件表面，在使用前可將脫模布撕下獲得潔凈表面。脫模布上面有真空倒流網(wǎng)以增加真空灌注速度，可以根據(jù)具體鋪層選用不同滲透能力的倒流網(wǎng)。樹脂供給管連接在倒流網(wǎng)上，保證樹脂能流遍每一處。最后使用真空袋罩住整個體系，并用真空膠帶封閉模具四圍以形成一個密閉區(qū)域。真空工藝是需

10、要一定操作經(jīng)驗支持的，從而可以保證系統(tǒng)完整的真空度。樹脂灌注工藝進行樹脂灌注工藝對于每個部件來說并不是一蹴而就的。這種工藝眾所周知的缺點在于潛在的不可缺定性樹脂是否能完全灌注以及系統(tǒng)真空度的保持。這里需著重說明的灌注方法是邊對邊的或者中心對兩邊的灌注路徑，這兩種方法并不是所有的或?qū)δ承┎考淖顑?yōu)方法，但成功率和適應(yīng)性是非常不錯的灌注工藝基礎(chǔ)下圖給出一個純干布（無芯材）鋪層的灌注例子。該例子給出灌注工藝的關(guān)鍵點：n采用多線樹脂補給和設(shè)置倒流網(wǎng)有效增加灌注速度。n樹脂補給線需要設(shè)計并保證在沒有被隔離的區(qū)域?？梢圆捎闷叫胁⑴诺难a給線，如樹脂從一邊流向另一邊，或樹脂從中間流向兩邊，這比較適合簡單幾何外

11、型的部件。n在鋪層上設(shè)置的倒流網(wǎng)可以加速樹脂在鋪層表面的流動行從而增加灌注速度，但可以導(dǎo)致鋪層上下浸潤面差距的產(chǎn)生，浸潤面差距過大則會對整個工藝效果產(chǎn)生影響。所以需要考慮在灌注結(jié)束前消除浸潤面的不平衡，比如在關(guān)閉灌注工藝前檢查系統(tǒng)上下面的是否浸潤完全，或者考慮在樹脂流端前停止設(shè)置倒流網(wǎng)以降低最后階段的導(dǎo)流速度，保證上下浸潤面的平衡。n如果輔助供給線開啟的過早，還沒等上下兩面的鋪層都得到完全浸潤，干斑就容易在浸潤較慢的下層出現(xiàn)。n如果鋪層上下面浸潤差距過大（經(jīng)常出現(xiàn)在碳纖維灌注中），氣孔和干纖的產(chǎn)生也是不可避免的，所以可以使用慢速導(dǎo)流網(wǎng)或階段性灌注手?jǐn)唷避免選用低品質(zhì)或氣密性較差的真空耗材，如

12、真空管、真空膜或樹脂閥門等n真空管進出真空系統(tǒng)的區(qū)域需要特別注意，因為在該區(qū)域最容易產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。n在灌注工藝前系統(tǒng)整體真空度的檢查非常重要。真空度由占大氣壓的百分比來衡量，如灌注系統(tǒng)的真空度需要大95%(95%的大氣壓)，在檢查真空度時將系統(tǒng)停止抽真空，并靜置觀察真空氣壓表的氣壓降，如果放置五分鐘后系統(tǒng)氣壓降5mbar則視為正常。n真空袋鋪放時需注意防止鋪層連接處形成中空的通路(真空短路橋接)，否則會使樹脂在此區(qū)域“快速跑動”導(dǎo)致灌注的不均勻和不可控。n灌注停止后，真空需被保持至樹脂完全凝膠并失去流動性，否則空氣會通過流動的樹脂不斷滲入結(jié)構(gòu)中。n初步固化后，部件一般需要50C下后固化，后固化

13、可以增強開模前的機械性能和力學(xué)性能。纖維布的鋪放纖維布鋪放前，首先需要貼好真空密封帶（tack tape）以避免干纖維束混入影響系統(tǒng)的真空度。鋪放纖維布時也要特別注意避免纖維導(dǎo)通密封的真空系統(tǒng)，一旦導(dǎo)通就會出現(xiàn)局部的干斑?？梢酝ㄟ^事先裁剪玻纖布為合適的形狀，適合鋪放復(fù)雜形狀的區(qū)域與角落。真空灌注的耗材在玻纖布的鋪層以及后續(xù)耗材（peel ply脫模布、倒流網(wǎng)、真空膜、真空導(dǎo)管）的鋪放中，真空短路橋接和漏氣是需要特別注意的，一種減少真空短路橋接的方法是盡量分片鋪置耗材并提前進行真空壓實處理。真空袋必須是一個整體，以減小分片真空漏氣的幾率。在抽真空時妥善鋪擺真空袋和耗材的位置是需要經(jīng)驗和技術(shù)的，可

14、以先以10-15%真空度調(diào)整真空袋和材料的位置后再完全抽真空進行壓實處理。除導(dǎo)流網(wǎng)外，需要使用樹脂引流管在灌注初期快速分配樹脂到相應(yīng)的補給區(qū)，可選擇的引流管包括螺旋引流管，該管在一個大氣壓下仍然保持堅硬的管型表面，同時樹脂可以從螺旋的管縫中均勻流出。樹脂的準(zhǔn)備在灌注之前，還有一項準(zhǔn)備工作是計算樹脂混合量和混合后的操作時間，只有確定這兩點，灌注工藝才能獲得成功。幾乎所有類型的樹脂（環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂、聚酯樹脂）在混合灌注中都伴隨放熱現(xiàn)象的產(chǎn)生，放熱是由于樹脂從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，化學(xué)鍵結(jié)合時放熱所致。為激發(fā)反應(yīng)的產(chǎn)生，會加入催化劑或固化劑，而反應(yīng)的速度和所需時間也是有他們的性質(zhì)決定的。不同的灌注工

15、藝，所需操作時間不同，如大厚部件的灌注需要慢速固化劑。降低反應(yīng)速度也就是樹脂粘稠度增加的速度，保證完成灌注工藝充分的時間。在保證工藝成功的前提下，當(dāng)然需要優(yōu)化設(shè)計灌注方案減小完成灌注時間和系統(tǒng)的不確定性。樹脂和固化劑（催化劑）混合以后，反應(yīng)就開始緩慢進行。當(dāng)大體積的樹脂一次性的混合，放熱一旦發(fā)生就很難控制，熱出的熱很難釋放則會產(chǎn)生集中放熱與快速升溫，加速了反應(yīng)。所以在灌注工藝中，樹脂需要即混即用，需要提前安排好樹脂的供應(yīng)鏈和供應(yīng)量?？梢栽跇渲磳⒂猛陼r將剛剛混好續(xù)液樹脂倒入桶中，同時保證桶中樹脂的余量防止空氣的吸入?；旌蠑嚢铇渲瑫r多少都會引入氣泡，灌注件中的氣泡會影響最終力學(xué)性能，可以使用真空

16、罐對混合樹脂抽去氣泡或者采用專門的混合設(shè)備。灌注一旦全面抽真空，鋪層會壓實和層間導(dǎo)通會消失，系統(tǒng)氣密性檢查完成后即可進行灌注。如果手動攪拌混合樹脂，可以稍稍靜置一下確保大部分氣體已排出，樹脂就緒后可以緩慢開起閥門讓樹慢速流入鋪層中，初始階段可以調(diào)慢灌注速率，過快操作容易產(chǎn)生鋪層上下面過大的浸潤面差距對灌注效果不利，同時可能過度消耗樹脂對樹脂供給不利。灌注進行并得到很好控制時，新鮮樹脂混合可以同時進行。只有鋪層上下表面的浸潤面都超過灌注點時才能開啟該點的閥門。新灌注點開啟后，附近區(qū)域的灌注速度會增加（壓力梯度增加），不斷重復(fù)此工藝直至灌注的完成。在灌注完成后，可以關(guān)閉樹脂吸入管并保持管口仍舊沉入

17、液面下，同時將抽真空的壓力調(diào)小，這樣可以在保持系統(tǒng)真空負(fù)壓狀態(tài)下減少樹脂被吸出的量。開始靜置灌注件直至樹脂凝膠變硬，空氣不能被吸入為止?？刹捎锰岣攮h(huán)境溫度的方法加速樹脂凝膠速度，同時需要注意保持灌注的完整性。固化為了提高固化件最終力學(xué)性能，需要進行熱處理工藝。在常溫下達到良好的固化效果需要4周時間，而實際生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)效率，起模時間需越快越好，可以采用加溫固化工藝增加整體進度。對于一個慢速固化的大灌注件，可以采用典型的16hrs 50C的固化工藝；也可采用4hrs 70C加速工藝，具體溫度需要考慮模具耐溫狀況。另一種熱處理可選方式是后固化。如果模具的材料限制和設(shè)計精度決定不能承受太高溫度，

18、可以將灌注件停留在模具上直至完全固化，開模時固化件保持了良好的尺寸精度。后固化的過程是將固化件放入烤箱以極慢的升溫速度加熱，緩慢的升溫速度避免了固化件的變形，而更高的加熱溫度提高了固化件熱學(xué)（耐熱溫度）和力學(xué)性能。后固化同時提高了固化件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，材料的高溫抗軟化能力得到增強。風(fēng)電葉片的灌注風(fēng)電葉片幾何構(gòu)造不太復(fù)雜，是比較適合灌注工藝的。然而葉片作為龐大的部件，三明治芯材區(qū)域的灌注，葉梁蓋單向纖維的集中分布都為葉片灌注增加了難度。葉片主要結(jié)構(gòu)承力部件葉梁蓋的鋪層是大部分是由單向纖維貫穿排布的（從葉根位置撲向葉尖位置）。單向纖維的緊密排布增加了力學(xué)性能，但樹脂的浸潤能力卻大幅降低?？梢?/p>

19、采用的解決方案包括在單向纖維層間鋪放增加浸潤速度的編織玻纖布或者采用分離式灌注單獨制作葉梁，剪腹板也可以采用分離制作的方法最后進行粘接組裝。一站式灌注方案（如同時灌注葉殼和剪腹板），可以減免二次粘接，但增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和灌注的危險性對于制造商來講，盡可能的提高工廠的貨品周轉(zhuǎn)，縮減單位葉片的制造時間，最有效率運用現(xiàn)有資源進行生產(chǎn)。分離葉殼灌注中葉梁蓋、剪腹板的制造，采用平行生產(chǎn)的工藝更加穩(wěn)定，所以分離制造的方案更適合工廠。最后，葉片灌注的著眼點就落在了其余部分，主要是三明治結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制造中三明治結(jié)構(gòu)僅由增強纖維（無論玻纖、碳纖維、芳綸纖維）制作的層合板在厚度方向上缺乏穩(wěn)定型和剛度，同時結(jié)構(gòu)缺乏

20、厚度。傳統(tǒng)的增加剛度方式多采用多層板復(fù)合或增厚、復(fù)雜形狀的方法，在現(xiàn)代復(fù)合材料技術(shù)中，被廣泛應(yīng)用的是增加結(jié)構(gòu)剛度、厚度的泡沫芯材三明治夾心結(jié)構(gòu)。三明治結(jié)構(gòu)有表面的加強板和中間的輕質(zhì)夾心材料組成。在層板間加入一定厚度的夾心材料可以在不大幅增加總量的情況下提高結(jié)構(gòu)厚度，其增加剛度的原理和工字鋼（梁）基本一致，工字鋼中間的剪腹板將上下緣連接并減輕總重。工字鋼的上下緣主要承受拉伸壓縮等載荷，而剪腹板承力則較少，三明治結(jié)構(gòu)中的芯材同樣也承力較少，載荷主要由高模量的復(fù)合層板承擔(dān)。設(shè)計理論近似認(rèn)為板類撓曲剛度與其厚度的立方成本比，復(fù)合材料中引入夾心泡沫可4EE5在不明顯增加結(jié)構(gòu)重量的同時，通過提高層板厚度大

21、幅增加結(jié)構(gòu)整體剛度。三明治結(jié)構(gòu)的灌注灌注工藝的一大優(yōu)勢可以將結(jié)構(gòu)泡沫和鋪層同時灌注一次形成三明治結(jié)構(gòu)，一次制造大幅壓縮了生產(chǎn)時間，而傳統(tǒng)的三明治板制造是通過將板和芯材粘接而成的。對大型三明治結(jié)構(gòu)的一次性灌注其工藝難度將遠高于簡單結(jié)構(gòu)，但是一旦工藝步驟確定下來，重復(fù)的操作將并不困難。經(jīng)灌注的三明治結(jié)構(gòu)件重量會輕于手糊成型的三明治板，原因在于流入鋪層和泡沫切槽中的樹脂是剛剛好，而不是過量的。為提高三明治結(jié)構(gòu)的灌注效果，可以對芯材稍加改動以增加灌注流動性。通過改變芯材與鋪層間樹脂的浸潤速度，是提高灌注效率的關(guān)鍵因素?？梢酝ㄟ^多種方式實現(xiàn)此效果：芯材可以通過開槽、打孔、表面槽、雙面切槽等加工方式改變灌

22、注速度。通過選擇不同形式的芯材，適應(yīng)不同的灌注速度，尤其在使用慢速倒流網(wǎng)時也要同時注意選用慢速浸潤的芯材配合達到灌注效果。通過優(yōu)化泡沫浸潤結(jié)構(gòu)可以明顯提高灌注速度，同時減少了導(dǎo)流網(wǎng)的使用，鋪放導(dǎo)流網(wǎng)中滯留的樹脂損失也會降低。同時需要了解的是，更多的開槽、打孔意味著留存更多的樹脂，最終結(jié)構(gòu)的整體總量會有所增加。殼結(jié)構(gòu)的灌注在對現(xiàn)有灌注工藝進行核心開發(fā)和不斷優(yōu)化后，仍然無法克服一些潛在可改變的影響因素，如環(huán)境溫度和真空壓力。在以前的討論中曾經(jīng)提到灌注工藝的速度和樹脂的粘度以及與壓力梯度是正相關(guān)的，而樹脂的粘度對操作環(huán)境溫度的變化非常敏感。所以需要操作環(huán)境溫度的持續(xù)不變性以保證灌注工藝步驟不受影響。

23、但是實際生產(chǎn)中，在氣候溫度變化較大的區(qū)域，在大型廠房中加裝空調(diào)是高成本、高耗能的?？梢圆捎玫姆椒ㄊ羌訜崮＞弑砻嬷镰h(huán)境可達到的最高溫度如30-35C，這樣既能保持灌注工藝的穩(wěn)定性，也能通過降低樹脂粘度提高灌注速度。很遺憾，沒有什么方法能有效的穩(wěn)定真空壓力，從而控制壓力梯度。提高灌注溫度可以減小真空壓力對工藝的影響，因為較低的樹脂粘度下，鋪層對樹脂的阻隔能力也會減小，真空壓力的轉(zhuǎn)遞效率增加了。真空壓力的變化同樣也影響鋪層的壓實程度，對最終產(chǎn)品的厚度穩(wěn)定型產(chǎn)生影響。玻纖布鋪層和芯材的鋪放過程也是影響灌注工藝質(zhì)量、重量穩(wěn)定型的關(guān)鍵因素。前面討論的因玻纖布鋪放不當(dāng)?shù)囊鸬目障秾?dǎo)通造成“短路橋接”現(xiàn)象，以

24、及空隙通路所堆積的額外樹脂都添加了工藝的不穩(wěn)定性。綜合考慮所有的不確定因素，葉片的工藝和總重的穩(wěn)定型令人擔(dān)憂。一套葉片安裝在葉輪上是需要首先經(jīng)過配重的，重量相近的葉片才能成套安裝以減小作用在發(fā)電機上載荷的變數(shù)，不同重量的葉片同時安裝對整機是不利的。灌注葉片的結(jié)構(gòu)粘接綁定在葉片生產(chǎn)的最后階段，制造完畢的部件需要經(jīng)過梁殼粘接為一整體，在葉殼（帶梁蓋）和剪腹板的設(shè)計中，大量載荷是需要在不同部件間傳遞的，載荷從葉梁蓋傳遞至葉殼再傳遞至剪腹板。所以結(jié)構(gòu)膠連接各個部件是非常關(guān)鍵的。粘接時首先借助夾具將剪腹板粘接在下葉殼上，然后在上葉殼預(yù)先涂敷粘接劑，緩慢下降上葉殼至指定位置完成粘接，可以通過加熱加速粘接劑

25、固化速度以減小脫模時間。然后將葉梁蓋與剪腹板再次粘接，并用手糊工藝添加加強層，確保載荷在部件間的順利傳遞。制造高質(zhì)量的綁定結(jié)構(gòu)需要考慮一系列材料特性和工藝要求，幾乎所有綁定接頭設(shè)計的案例說明，最優(yōu)化的綁定接頭方案需要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇以及最后的粘接工藝接頭設(shè)計 Joint Design獲得良好接頭的第一步就是好的接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化接頭的承載方式。其它需要考慮的設(shè)計因素包括：粘接工藝，周邊結(jié)構(gòu)，良好的工藝重復(fù)性和勞動力時間成本。接頭設(shè)計也需要注意粘接劑的用量，涂敷厚度和潛在的放熱收縮等因素。涂敷速度 Dispense rate和其它工藝一樣，在保證粘接質(zhì)量的同時，粘接工藝須完成的越快越好

26、。對于大型葉片更需要高效率的粘接方式并獲得高質(zhì)量、高精確度的粘接效果。粘接劑的配方設(shè)計需要考慮適應(yīng)高效率混膠機的涂敷工藝，涂敷后仍保持觸變性（靜置時抗下垂和流動的能力）。這為配方的設(shè)計帶來了挑戰(zhàn)，混膠時會對粘接劑作用較大剪切力，此作用力嚴(yán)重降低了混合物的觸變性觸變性和壓縮性 Thixotropy and Compressibility葉片龐大的幾何尺寸意味著即使粘接厚度達到了30mm也比較正常。所以粘接劑必須達到30mm以上的厚度涂敷能力，即使在豎直面上涂敷也要具有良好的抗垂度。通過了高剪應(yīng)力的混膠機后，粘接劑有一定時間的剪切恢復(fù)期，豎直涂敷是更值得注意這點?；炷z涂敷后，葉殼的合模將實現(xiàn)上下兩

27、部分的粘接，粘接帶會被合模積壓，產(chǎn)生厚度的壓縮和膠被擠出。粘接劑的“壓縮性”與其粘度和觸變性緊密相關(guān)。所以了解“壓縮性”對確定粘接帶的尺寸的使得粘接工藝具有穩(wěn)定和可重復(fù)性。放熱與固化收縮 Exotherm and Cure Shrinkage粘接劑的配方設(shè)計要滿足優(yōu)良的工藝屬性，給予使用和完成粘接留出足夠的工藝時間。一旦粘接完畢接頭形成，產(chǎn)品需要能夠快速固化以適應(yīng)高生產(chǎn)效率的和模具利用率。粘接劑的配方設(shè)計，尤其控制其化學(xué)反應(yīng)活性，相對于厚層接頭的單純放熱反應(yīng)要復(fù)雜的多。放熱現(xiàn)象是粘接劑在固化時產(chǎn)生的熱量，由于周邊的鋪層或泡沫散熱效果不佳形成了熱量的積累。放熱現(xiàn)象帶來的局部高溫容易引發(fā)熱收縮現(xiàn)象

28、，同時帶來接頭的殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中。所以粘接劑的化學(xué)配方需要考慮到控制放熱反應(yīng)，也需要調(diào)節(jié)配方緩解殘余應(yīng)力。韌性 Toughness韌性可以定義為材料抵抗裂紋產(chǎn)生和擴展的屬性，也是材料防止脆性斷裂的能力。韌性是粘接劑一個重要性能屬性，即可防止固化收縮裂紋的產(chǎn)生，也可減緩葉片運行過程中疲勞裂紋的擴展速率。所以風(fēng)電葉片粘接劑配方設(shè)計上需要考慮加入一定的韌性，可以通過材料的斷裂延伸率來衡量。下面的曲線說明了不同韌性的粘接劑的斷裂失效，紅色體現(xiàn)為脆性材料而藍色體現(xiàn)為韌性材料，被曲線包圍的區(qū)域可以理解為斷裂前材料所吸收的能量，所以可以用該圖量化粘接劑的韌性。預(yù)浸料技術(shù)引言預(yù)浸料（Prepreg）是Pre

29、和impregnation的連寫，是將增強纖維或纖維布預(yù)先與樹脂浸潤，獲得均勻、穩(wěn)定的中間產(chǎn)品，該中間產(chǎn)品可以作為制造復(fù)合材料成品部件的原材料。預(yù)浸料的樹脂都是半固態(tài)并帶有一定的表面粘度，樹脂的狀態(tài)可以保證在常溫下正常使用（如手動工序、裁剪、模具上鋪層）且不會產(chǎn)生樹脂的污染和損失。一旦鋪層結(jié)束可以通過抽真空加熱固化法（溫度一般在80120C）使材料固化成型。預(yù)浸料通常以整卷供應(yīng)，提供準(zhǔn)確的樹脂含量，樹脂相對灌注或手糊具有更高性能，單向纖維達到準(zhǔn)確垂直排布，快捷的使用可以實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)和制造。然而高性能樹脂的預(yù)浸需要樹脂升溫和冷卻系統(tǒng)，同時成品的儲藏和運輸需要冷藏，并增加了制造工藝成本，這些都

30、是預(yù)浸料相對等量的灌注材料更加昂貴。同時，提高溫度的固化工藝，對模具的需求和成本也會提高。預(yù)浸料的制造預(yù)浸料的制造同樣遵循樹脂灌注速度的三個準(zhǔn)則：樹脂粘度，壓力的大小和纖維（玻纖布）的浸潤速度。樹脂在生產(chǎn)工藝溫度下的粘度纖維或纖維布的浸潤能力D作用于織布的壓力P三者的關(guān)系可以簡單定義和正相關(guān)與預(yù)浸料設(shè)備的生產(chǎn)線速度PLS所以要提高生產(chǎn)線速度，樹脂的粘度要低，一定的壓力需要施加，纖維或纖維布的浸潤性需要考慮。因為預(yù)浸料樹脂在常溫下的高粘度可能達到預(yù)浸效果，所以產(chǎn)生了兩種截然不同的預(yù)浸料制造方式：溶劑稀釋樹脂；通過加溫降低粘度，第二種方式是風(fēng)能用預(yù)浸料的主要制作方法。為了大幅提高預(yù)浸料工業(yè)成品的產(chǎn)

31、量和價值目標(biāo)，產(chǎn)線速度須越快越好，這需要大幅提高樹脂溫度的同時增加預(yù)浸壓力，成品收卷前需要快速冷卻產(chǎn)品。所以生產(chǎn)預(yù)浸料的機器需要配備大型加熱和壓實系統(tǒng)來盡可能提高生產(chǎn)速度。步驟1將樹脂加工為樹脂薄膜并加載在蠟光紙面上步驟2:紙面的樹脂膜與纖維布合并（未預(yù)浸），同時在另一面加蓋蠟光紙步驟3a:纖維/樹脂/蠟光紙共同經(jīng)過加熱區(qū)域來減小樹脂粘度步驟3b:纖維/樹脂/蠟光紙共同經(jīng)過夾緊軸使纖維獲得樹脂的預(yù)浸步驟4:通過冷卻板快速冷卻樹脂步驟5:蠟光紙脫離步驟6:材料上下面加鋪保護膜（Polyethylene/polypropylene）在保護材料的同防止在收卷時材料粘合步驟7:成卷預(yù)浸料放入冷庫冷卻延

32、長使用壽命對生產(chǎn)線速度的精確控制對減小預(yù)浸料成品缺陷有重要作用。加熱熔融的樹脂在高溫停留較長的時間會產(chǎn)生過量的反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品變硬、表面粘度降低、使用壽命減少。預(yù)浸料特性評價灌注樹脂性能時，通常著眼于樹脂的粘度和不同溫度下的反應(yīng)活性，與某些標(biāo)準(zhǔn)纖維復(fù)合固化后的熱學(xué)和力學(xué)性能也會予以考量，數(shù)據(jù)可以對較樹脂體系的優(yōu)良程度。對預(yù)浸料而言，成型過程中的粘度和反應(yīng)活性同樣得到重視，特定產(chǎn)品的力學(xué)和熱學(xué)性能變得更容易衡量，同時增加了一些定義操作特性的參數(shù)。隨形性（Drape）將高粘度樹脂和纖維/纖維布預(yù)浸在一起的工藝，材料能否滿足模具幾何形狀的要求非常重要。預(yù)浸料與模具表面的貼合程度被稱為隨形性，這種性能與

33、纖維/纖維布結(jié)構(gòu)（纖維類型、方向、縫合方式等）以及樹脂化學(xué)特性密切相關(guān)。粘性雖然預(yù)浸料中的樹脂在室溫下呈半固態(tài)，預(yù)浸料表面通常會有一定等級的粘性。盡管用手壓的方式評價粘性等級比較主觀，但是低粘性預(yù)浸料在很大的壓力下表面也不會表現(xiàn)出很粘的狀態(tài)；相反地，即使用力很小，高粘性預(yù)浸料也會將樹脂粘到手上。不同預(yù)浸料的粘性也各不相同，這與樹脂含量、纖維和纖維布種類、樹脂配比波動以及操作車間溫度等均有關(guān)系。粘性使預(yù)浸料很容易固定在模具表面，也為后續(xù)鋪層帶來了方便，如果模具有垂直表面，則需要高粘性預(yù)浸料進行葉片制作。然而，過大的粘性則會給除去保護膜及重新鋪層帶來不少麻煩。流動性結(jié)構(gòu)件固化過程中，預(yù)浸料樹脂粘度

34、隨著溫度的升高而降低，使樹脂產(chǎn)生流動性。樹脂的流動可以將層與層之間緊密結(jié)合而不存在任何縫隙，也可以通過真空系統(tǒng)將體系中的氣泡排出。樹脂流動對于預(yù)浸料和其他材料的粘結(jié)也是十分必要的，如模具表面的膠衣和夾芯結(jié)構(gòu)中的大量芯材。流動性是粘度的函數(shù)，因此樹脂體系的粘度是預(yù)浸料的重要物理參數(shù)。使用壽命預(yù)浸料樹脂體系使用潛伏型催化劑（需要一定溫度去激發(fā)其活性），因此，在高溫固化前預(yù)浸料將保持其粘性和隨形性。然而，即使在室溫下，潛伏型催化劑也存在非常緩慢的反應(yīng)，經(jīng)過一定時間后樹脂粘度增加到某個值，最終使材料失去粘性和隨形性；這種狀態(tài)下，預(yù)浸料已經(jīng)沒有實際使用價值，亦即達到了其使用壽命的期限。用于風(fēng)能的預(yù)浸料在

35、室溫(20-23C)有60天的使用壽命，當(dāng)溫度升至25C以上，其使用壽命將會大大降低。預(yù)浸料工藝預(yù)浸料可以制造單純層合板（僅預(yù)浸料）和三明治結(jié)構(gòu)板（預(yù)浸料泡沫芯材），適用的工藝包括真空袋加熱固化以及熱壓模工藝。熱壓模（爐內(nèi)壓強可達6個大氣壓）方法僅用于高品質(zhì)要求、高成本的航空航天工業(yè)，模具設(shè)備的制造是非常昂貴的，所以不可能用于制造大型構(gòu)件。近年來，提高大型構(gòu)件層板質(zhì)量的技術(shù)有了很大突破，主要歸功于先進預(yù)浸料技術(shù)如SPRINT、SparPregTM.的成功開發(fā)。現(xiàn)代制造工業(yè)多應(yīng)用真空袋工藝在一個大氣壓下固化成型預(yù)浸料，既可以降低模具的資金投入也增加了生產(chǎn)效率。預(yù)浸料鋪層預(yù)浸料的儲存和運輸是需要低

36、溫環(huán)境來增加其使用壽命的，在使用預(yù)浸料之前需要將其從冷庫取出在室溫下放置一定時間?；謴?fù)常溫過程中需要注意不要揭開保護膜，以防止材料表面結(jié)露（水分）影響材料性能。常溫材料經(jīng)過預(yù)裁剪成為符合要求的鋪層形狀即可鋪放在模具表面。鋪放好的預(yù)浸料需要將下表面的塑料保護膜脫去方可粘在模具表面，上表面的塑料膜需要在鋪第二層預(yù)浸料時方可脫去，也可以再次分開粘好的預(yù)浸料鋪層微調(diào)預(yù)浸料位置。鋪層時需特別注意避免表面的不平整或起伏現(xiàn)象，這會減少短路橋接的形成。三明治結(jié)構(gòu)板制造中，將切好形狀的結(jié)構(gòu)芯材粘放在預(yù)浸料層上，然后在芯材表面鋪放另一層預(yù)浸料獲得夾層結(jié)構(gòu)。真空鋪層預(yù)浸料（或三明治結(jié)構(gòu)）鋪層完畢后，一層尼龍脫模布（

37、peel ply）需立即鋪放在整個鋪層上以保護材料不受污染，脫模布可以方便在固化后剝離，揭開脫模布后材料可以獲得干凈、粗糙的良好粘接表面。脫模布上需要鋪放帶小孔的隔離膜（release film）用于在固化早期促進樹脂的流動，隔離膜孔的大小和間距的選擇取決于工藝需要，一定的樹脂流動效果可以形成高品質(zhì)的層板，促進泡沫或膠衣等材料與預(yù)浸料的良好粘接。然而，過多的樹脂流動也會減低固件的樹脂含量，容易使層板產(chǎn)生缺樹脂區(qū)域構(gòu)件表面鋪一層透氣氈（breather）可以良好的分配表面的真空壓力，透氣氈傳遞的真空壓力并壓實了鋪層，固化時多余的樹脂也可以被透氣氈吸收。如果隔離膜的小孔過密導(dǎo)致過多的流動樹脂，被完

38、全浸潤的透氣氈失去了應(yīng)有的壓力傳遞效果，層板會因失去樹脂和無法被壓實而大幅降低最終質(zhì)量。流動性同樣也可以通過改變固化程序、溫度和樹脂粘度來調(diào)節(jié)。真空鋪層的最后一層就是真空袋，真空袋需要包裹所有區(qū)域并通過真空密封膠條（tack tape）獲得整個系統(tǒng)的密封效果，密封膠條對模具表面和真空袋都有很強的粘性，即使在固化升溫時可以保證系統(tǒng)真空密封效果。抽真空和固化鋪層和真空設(shè)置，用真空泵抽真空并壓實預(yù)浸料鋪層。系統(tǒng)的真空度相對于灌注工藝并不是要求很高，因為預(yù)浸料的樹脂粘度遠遠大于灌注樹脂，可以抑制空氣的浸入和分散。不過至少也要保持85%的真空壓力，氣壓降可以不低于50mbar/分鐘，系統(tǒng)過多的漏氣可能大

39、致最終層板的變白（空氣滲入所致）。固化周期可以盡可能縮短，前提是材料的品質(zhì)不會減低和模具設(shè)備的承受能力容許。固化較薄層板可以以一定升溫速率直接升至最高固化溫度，當(dāng)層板厚度大于5mm或者有三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)存在，固化升溫過程就會復(fù)雜一些。環(huán)氧樹脂系統(tǒng)的固化反應(yīng)本身伴隨著放熱，對于厚板來說產(chǎn)生的熱量更加難以散去，特別是中間層容易產(chǎn)生熱量的積累和溫度的升高，溫度的升高又反過來加快反應(yīng)速度并釋放更多的熱量，所以厚板的中心區(qū)域在固化時最容易產(chǎn)生集中放熱，中心溫度將遠遠高于邊緣部分。過高的溫度對產(chǎn)品的最終性能會產(chǎn)生影響，樹脂會因過熱而降低原有性能。正因為這樣，需要對固化升溫過程進行一些優(yōu)化設(shè)計增加中溫放置固化

40、?？梢詫⒉牧戏胖迷谔囟ㄖ虚g溫度一段時間，該溫度稍稍高于催化劑的活性溫度，同時保證反應(yīng)緩慢進行。這樣所釋放的熱量可以有時間擴散，減小了集中放熱的峰值溫度。當(dāng)材料放熱峰過去以后，可以提高加熱溫度至最高固化溫度。夾心材料因為其更好的隔熱性，在固化時可以導(dǎo)致更大的集中放熱。但一般三明治結(jié)構(gòu)的預(yù)浸料皮層會比較薄，這避免了集中放熱的產(chǎn)生，但如果固化溫度控制不好，使用結(jié)構(gòu)芯材會有另外一個隱患。多數(shù)芯材在高溫下都會有氣體溢出現(xiàn)象，包括化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體或因運輸、存儲不當(dāng)所吸收水汽。氣體的溢出會在預(yù)浸料和芯材間形成一個內(nèi)氣壓，如果氣壓足夠大超過真空壓力則會在材料間產(chǎn)生嚴(yán)重的空洞缺陷。即使芯材的氣體溢出效應(yīng)得到減

41、小，如果沒有中溫的固化步驟仍然會有問題產(chǎn)生，中溫固化可以限制氣體的溢出因為在該溫度下樹脂熔化和芯材形成很好的粘接面，在隨后的升溫過程中抑制了氣體的溢出。一旦材料達到完全固化，可以盡可能快的進行冷卻并最后起模。但快速冷卻產(chǎn)生材料內(nèi)部的溫度梯度容易導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力和變形的產(chǎn)生，所以也需要衡量材料冷卻的方式和速度。SPRINT產(chǎn)品技術(shù)引言SPRINT是預(yù)浸料的一種，它是為大型部件的制造而開發(fā)的。當(dāng)部件尺寸增大、材料鋪層增厚，鋪層間殘留氣體的排出會變得更加困難，最終導(dǎo)致固化后材料內(nèi)氣孔、空洞等缺陷的增加。下面圖表給出采用1600gUD單向預(yù)浸料鋪層時，材料層數(shù)和固化后孔隙率的增長關(guān)系。高孔隙率的問題可以借助

42、真空壓實法解決：每鋪34層預(yù)浸料后系統(tǒng)抽真空并加熱至40C確保層間氣體的排出。可惜此方法時間和成本是實際生產(chǎn)所不容許的，為了提高層間的排氣的效果SPRINT應(yīng)運而生了。SPRINT在樹脂和纖維布的結(jié)合上是區(qū)別于預(yù)浸料的。傳統(tǒng)的預(yù)浸料纖維是被樹脂是完全預(yù)浸的，而SPRINT是由樹脂層和纖維層組合在一起的，并保持了纖維層的干燥性。SPRINT根據(jù)搭配的不同可以分為單面型（一層樹脂配一層纖維布）和雙面型（兩層纖維布中間配一層樹脂）。SPRINT的概念SPRINT是先進的預(yù)浸料產(chǎn)品，它將預(yù)浸料和灌注的優(yōu)勢集中于一體。灌注工藝可以一次成型大型結(jié)構(gòu)，并獲得高質(zhì)量（無氣孔）的結(jié)構(gòu)，但是制造過程中樹脂長時間的

43、流動造成工藝并不穩(wěn)定。預(yù)浸料工藝能夠獲得更高性能的產(chǎn)品，單向纖維排布的垂直度，準(zhǔn)確的樹脂含量但預(yù)浸料在制造大型結(jié)構(gòu)時在層間排氣問題上遇到了困難。SPRINT以SP Resin Infusion Technology 為命名是，成功將預(yù)浸料樹脂技術(shù)引入了灌注結(jié)構(gòu)理念。當(dāng)樹脂在增強纖維間流動時，灌注工藝主要是垂直浸潤的（與模具面垂直），即使是大型結(jié)構(gòu)浸潤基本是同時進行的。灌注是通過抽真空作用于鋪層進行的，與灌注工藝類似，當(dāng)SPRINT被抽真空，氣體可以通過樹脂層間的干纖維布被抽去，當(dāng)溫度升高時樹脂會完全浸潤玻纖布而不留下氣孔缺陷。SPRINT的制造SPRINT的制造設(shè)計和傳統(tǒng)預(yù)浸料設(shè)備基本相似，高

44、性能、高粘度樹脂配以潛伏型催化劑、纖維布、蠟光紙、塑料保護膜兩者的根本區(qū)別在于是否進行樹脂的預(yù)浸，SPRINT不通過樹脂預(yù)浸而是使用較小的壓力將樹脂層和玻纖布層壓為一體，盡可能減少層間滲透。SPRINT特性在眾多的特性參數(shù)上SPRINT和預(yù)浸料是保持一致的，兩者的制造原理也基本相似，是否浸潤的纖維層是兩者最重要的不同點，其它不同點還包括材料的儲藏要求和操作要求。隨型性（drape)SPRINT相對預(yù)浸料擁有更好的隨型性，因為樹脂和纖維層接觸面更為靈活。良好的隨型性提高了模具表面的層鋪質(zhì)量和材料表面的缺陷。粘性（tack）理論上SPRINT 表面并不具有粘性因為樹脂是被干玻纖布夾在中間的，而對于

45、某些克重小的織物，樹脂可以透過織布的縫隙在表面產(chǎn)生較小的粘度。當(dāng)然，表面粘度并不會影響SPRINT的排氣性能，層間的空氣仍舊可以通過玻纖布的通路排出。一些情況下，需要一定的表面粘度，所以可以采用小克重大孔洞的增強織物。單面型預(yù)浸的樹脂配方設(shè)計需要更加注意表面的粘度和易操作性。流動性(flow)樹脂的流動性直接影響SPRINT的透氣性能，尤其是常溫下的流動性。當(dāng)SPRINT常溫儲存時，樹脂也會緩慢流動，而產(chǎn)品的透氣性會逐漸失效，SPRINT的常溫保存期就是根據(jù)樹脂在常溫下的流動性確定的。一旦SPRINT被浸潤，一般在30-50C間SPRINT的流動性和預(yù)浸料是基本一致的。SPRINT-常溫保存期

46、SPRINT特殊的鋪層透氣性來自于其干纖維層，只有纖維層保持干燥，產(chǎn)品才有的良好透氣效果。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)浸料的樹脂在常溫下流動性是不符合SPRINT要求的，在常溫下SPRINT樹脂要盡可能慢的滲透干纖維層，放置時間過長樹脂也會不斷流動并浸潤纖維，產(chǎn)品的透氣性也會逐漸失效。所以在常溫下，SPRINT是具有嚴(yán)格的保存期的，根據(jù)環(huán)境溫度的不同528天不等。儲藏期SPRINT 樹脂與預(yù)浸料樹脂在設(shè)計上和反應(yīng)活性上相似，所以在低溫儲藏環(huán)境下，兩者擁有同樣長的儲藏時間。SPRINT工藝SPRINT專門用于制造大厚構(gòu)件，避免使用昂貴的熱壓模工藝，同時獲得高品質(zhì)的最終產(chǎn)品。因為SPRINT在設(shè)計上結(jié)合了預(yù)浸料和灌注兩

47、種理念，所以在工藝上也需要結(jié)合考慮預(yù)浸料和灌注兩種工藝。SPRINT產(chǎn)品應(yīng)用了灌注工藝的理念，所以工藝上對真空度的需求相對預(yù)浸料會更高。同時，SPRINT樹脂粘度比灌注樹脂有極大的提高，真空度的要求又相對于灌注有所減小。為了獲得高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，一個高真空度的模具也是必不可少的。SPRINT經(jīng)過高真空度的灌注后可以采用與預(yù)浸料相似的固化程序，唯一顯著的不同點在于，SPRINT的真空鋪層是不需要使用帶孔的隔離膜的，所以不會有樹脂滲出浸入透氣氈。這樣可以同時節(jié)省樹脂和真空消耗材料。SPRINT 鋪層 SPRINT同樣需要在低溫下運輸和保存，所以在產(chǎn)品使用前，料卷同樣需要常溫放置一定時間回溫和去除表

48、面水汽。因為SPRINT-常溫保存期非常有限，所以需要注意在該常溫保存期前使用完畢，否則材料的浸潤性和透氣性會顯著降低。有塑料膜的保護，SPRINT材料可以方便的進行任意形狀的裁切適合模具的造型要求。SPRINT也可以在陽模上采用纏繞法制作較厚的筒狀部件。SPRINT鋪層時同時需要注意氣路的暢通，需要將SPRINT的干纖維層在抽真空時連接起來達到好的排氣效果。氣路的不通會造成層間氣體難以排出影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量。真空鋪層SPRINT鋪層結(jié)束后可立即在表面加鋪一層尼龍脫模布(peel ply)以防止污染，在抽真空時脫模布也起到表面通氣的作用。與預(yù)浸料不同，SPRINT使用無孔的隔離膜鋪在脫模布上，

49、隔離膜起到隔離樹脂和脫開鋪層的作用。樹脂在固化滲出時不浸入透氣氈，可以節(jié)省樹脂和透氣氈材料的消耗。構(gòu)件表面鋪一層透氣氈（breather）在隔離膜上可以良好的分配表面的真空壓力，透氣氈傳遞的真空壓力壓實了SPRINT的鋪層，同時支持了加熱固化的抽真空效果。真空鋪層的最后一層就是真空袋，真空袋需要包裹所有區(qū)域并通過真空密封膠條（tack tape）獲得整個系統(tǒng)的密封效果，密封膠條對模具表面和真空袋都有很強的粘性，即使在固化升溫時可以保證系統(tǒng)真空密封效果。抽真空和固化真空鋪層一切就緒后，可以開始抽真空以抽去系統(tǒng)內(nèi)多余的空氣。與預(yù)浸料不同SPRINT每層之間都有干纖維布組成的氣體通路，相當(dāng)于抽真空對

50、每一層都有抽氣效果。SPRINT系統(tǒng)的真空度要求高于預(yù)浸料但可以低于灌注工藝，但至少需要維持85%的真空壓力保證充足的層壓效果和層間排氣效果，理想的氣壓降速度也要小于50mbar/min。需要注意確保SPRINT鋪層與透氣氈良好的氣路傳導(dǎo)，形成有效的抽氣效果。這雖然很容易做到，但有時也需要注意不能將兩者隔離，否則效果就和預(yù)浸料一樣了。因為SPRINT樹脂系統(tǒng)和催化模式與預(yù)浸料基本相似，所以兩者的固化溫度和程序也基本相同。預(yù)浸料/SPRINT葉片制造預(yù)浸料制造葉片的技術(shù)已經(jīng)得到了良好應(yīng)用，一些國際頂尖的風(fēng)力發(fā)電制造商早已在上世紀(jì)90年代中葉成功的采用預(yù)浸料制造葉片。預(yù)浸料與灌注材料重大差異也導(dǎo)致了生產(chǎn)工藝的根本改變，預(yù)浸料和SPRINT聯(lián)合用于葉片生產(chǎn)，大大升級了預(yù)浸料生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢和最終產(chǎn)品效果。在葉片設(shè)計方面，多采用箱式葉梁和非承力結(jié)構(gòu)的葉殼組合為葉片。承力結(jié)構(gòu)梁結(jié)構(gòu)梁可以使用陽?；蚍蛛x的陰模制造，陰模制造的兩片梁隨后粘接為一體，再進行后面的梁殼粘接。兩種制造方法中，上下梁蓋都是與剪腹板緊密連接的。陽模的葉梁制造工藝會采用高自動化纏繞生產(chǎn)，可以用雙軸向預(yù)浸料作為剪腹板的材料，在梁蓋位置采用雙軸向和單向預(yù)浸料的鋪層結(jié)構(gòu)可以順利傳遞梁蓋和剪腹板間載荷。剪腹板內(nèi)需要加入泡沫形成一