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LM公司对玻璃纤维风轮叶片工艺简述

导读: 丹麦LM玻纤公司是世界上首屈一指的风力发电机叶片供应商。自1978年以来,该公司共生产和销售了120000枚叶片,相当于37GW的发电能力,每年中寿命全世界减排7000万t二氧化碳。

  丹麦LM玻纤公司是世界上首屈一指的风力发电机叶片供应商。自1978年以来,该公司共生产和销售了120000枚叶片,相当于37GW的发电能力,每年中寿命全世界减排7000万t二氧化碳。该公司在欧洲、北美洲和亚洲设有13个工厂,2008年员工总数7217人,营业额8.85亿欧元。它拥有20个全球性和地区性用户,包括世界最大10家风电机制造商中的8家。

  该公司的LM61.5P叶片是迄今世界上最长的风轮叶片,其长度61.5m,质量17700kg,是LM公司与德国风电机制造商REpower系统公司紧密合作研制的。此叶片用于5MW风电机,整个转轮直径126m,质量54600kg,能够发出足够5000户欧洲家庭的用电。

  材料技术

  LM公司自1952年起就使用玻璃纤维和聚酯树脂制造复合材料,1978年起用它们制造风轮叶片。从早期阶段开始,该公司就注意研究和开发材料,积累了专门技术。玻璃纤维是一种强度高和多功能的材料,该公司注意发挥玻璃纤维的性能,致力提高叶片品质,降低生产成本。现在的研究重点是玻璃纤维的拉伸强度和玻纤织物和毡的结构。

  玻璃纤维在控制结构件的强度和刚度方面具有独特的优点。制造叶片时可以改变纤维取向来加强关键部位。例如,可以横向铺覆纤维来保证叶片不致转动太甚。

  LM公司在设计和制造61.5P叶片的时候提出了“未来叶片”技术方案,旨在生产更长、更轻和刚度更高的叶片而不需使用碳纤维或增加成本。其中关键技术之一是该公司自己开发的一种软件,用此软件可以分析和集成材料成本、铺层设计、气动外形设计和结构设计。该软件帮助LM公司通过减小其全玻璃纤维叶片设计的复杂度和提出均匀的铺层方案来提高叶片品质,同时减少制备套件和层合的成本。

  另外,61.5P叶片原先使用的加热模具也换成了不加热模具,从而节省投入的资金和能源费用。风电材料设备制造工艺CNWPEM.NET 在叶片制造中,LM公司30多年来一直采用同样的基本理念:两个玻璃经行维壳体附着在两个刚性梁上,并用两个中间腹板和轻质的泡沫塑料或巴萨木夹芯支承。具体作业顺序如下:

  (1)准备模具;

  (2)在模具内喷涂胶衣树脂,形成叶片的保护表面;

  (3)铺覆玻璃纤维(支承层);

  (4)安装衬套;

  (5)安装巴萨木/泡沫材料;

  (6)在巴萨木和衬套上铺覆玻璃纤维;

  (7)在玻璃纤维和巴萨木上铺放真空膜;

  (8)灌注树脂;

  (9)取下真空膜;

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