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摘 要：伴随着科学技术的快速发展，复合材料风机转子叶片的制作工艺也不断受到各方面的专注，复合材料风机转子叶片和玻璃纤维复合材料相比，具有更加突出的特点，主要表现在复合材料风机转子叶片密度更低、强度更高，已经成为了现代风力机转子叶片的主要首选材料。此材料有着不可替代的优势，本文将对复合材料风机转子叶片制造工艺进行探讨，进而寻找更适合的工艺，减少成本。
关键词：复合材料； 风机转子； 叶片制作； 工艺；
引言：
叶片是风力发电机拥有捕捉风能比较基础、最关键的部件，不过叶片的价格也非常昂贵，甚至可占据发电机所有成本的两层左右，叶片的质量密度比较小，但对风机运行的效率提升却有非常直接的影响。风力发电机组的运行环境一般都比较差，所以需要确保叶片有抗疲劳强度及机械性能。想要在根本上减少发电机组的制造与运行成本，叶片制作的成本更低、寿命更长、安装更方便、维修次数会更少。利用玻璃纤维、碳纤维、及热塑性树脂而形成的复合材料轻质高强、耐蚀性较高、可设计性较强。复合材料风机转子叶子制造工艺包含着手糊成型、预浸料成型、模压成型、纤维缠绕、真空灌注成型及树脂传递模塑等方式。
1、预浸料辅放工艺
预浸料法的命名是因该技术使用预浸增强材料，这种工艺是将部分增强材料或固话树脂铺放在一个单一的模具当中，并且对其进行加热固化处理。想要根本杜绝树脂区，减少可能发生的气空隙，就要确保预浸料中的数值可以满足溢出量的要求。同手糊工艺相比较，预浸料铺放是属于劳动密集型、产量低的产业，预浸料方法是生产复杂形状构件的非常理想的工艺，在国外该工艺的利用率比较高，已经达到了比较成熟的发展阶段。在实际的生产过程中，由于叶片的蒙皮、主梁、根部等不同的部位所使用的工艺都有所不同，力学性质也有差异，因此，要确保产品的性能，同时还要兼顾降低成本，不同的部位就要使用不同的预浸料。
2、纤维缠绕
纤维缠绕一般都运用在管道或者容器的制作过程中，纤维缠绕工艺是利用连续纤维浸入到浸胶槽当中，在机器所控制的实际芯模的实际模型上进行缠绕。缠绕工艺能利用机器控制好纤维张力、生产速度、缠绕角度等变量。纤维缠绕所生产出的相对粗糙的外表会产生对叶片的空气动力学的性质会发生变化，因此要处理好叶片的表面工作。因为计算机控制与芯模型控制的成本比较高，所以更适用于管道和容器，不过在叶片生产过程中也会增加额外的成本。
3、垃挤工艺
拉挤成型的工艺一般都运用在生产断面、连续成型的制品生产过程中，若是连续成型的工艺生产中，要加强材料使用树脂浸胶槽采用固化成型。拉挤制品中的纤维含量比较高，质量也比较稳定。大型自动化设备对于拉挤工艺的实际运用的生产成本也成为了生产的主要因素，此项工艺技术对于小型风机叶片的生产占有比较明显的优势。
4、模压成型
在使用模压成型的工艺时，首要的就是将树脂或加强材料放置到模具中，之后利用模具闭合，加压加热，最后再利用脱模处理并且固化。模压成模的特点表现为高纤维含量、低空隙率、生产周期比较短、尺寸公差更准确、表面处理的好。要使模具承受越23-42m的大跨度、压力大、加热膜需要使用高投资成本，模压成型所使用的生产部件有纤维含量高、强度高的质量比，如果利用成本相对较低的方法制作出比较复杂的几何形状的叶片具有较大的难度。
5、手糊工艺
手糊工艺是生产复合材料风机转子叶片的传统的技术方式之一，要利用纤维基材防治在一个单一的模具当中，使用毛刷或滚子用于涂敷树脂或玻璃布，要利用肠胃固化，成型后进行脱模。手糊工艺都是利用形状比较大型的、复杂的、成本比较低的制品工艺进行生产，这样才能不受压力或加热的因素影响。这种工艺同其他技术相比较，成本比较低廉，手糊工艺生产的风机叶片也具有一些缺陷，主要表现为产品质量需要熟练控制好生产环境，工人操作熟练程度要求也比较高，产品质量的生产效率、质量均匀性都具有較大的波动性，同样具有较高的废品率。负载气动外型及夹芯结构的叶片对于生产性能要求比较高，还要用粘结等二次进行加工。粘结工艺操作需要借助粘结型架或平台，进一步确保粘结面能够完全贴合，生产工艺比较复杂且困难。利用手糊工艺制作的风力发电机叶片在实际的风机使用过程中，出现工艺问题大都是因为树脂或纤维浸润不好、固化不全、含胶量不均匀等情况诱发的裂纹、断裂、或叶片变形等情况。
6、真空灌注成型工艺
真空灌注成型工艺是利用纤维增强材料直接铺放在模具智商，在纤维增强材料商再铺设一层剥离层，剥离层一般是一层低渗透率的纤维织物、很薄的低孔隙率，剥离层上需要铺放高渗透的介质，再利用真空薄膜进行包覆并密封。真空泵抽气到负压状态，树脂利用进胶管进而到整个系统，再利用导游管引导着树脂流动的主方向。导流布使得树脂全部分布到铺层的各个角落，在固化后完成剥离脱模不，进而会获得含胶量低、比较密实的铺层。
真空灌注成型工艺是风机转子叶片的生产商选择的最佳的方法，可以更好的节约时间，减少有机挥发物，还能完善劳动条件，进而减少工作人员同有害物质的接触，进而满足人们对于其环保的需求，完善了工作环境，工艺操作鞥够更简便。另外，利用真空还能消除掉气泡，减少产品可能发生空隙的勤快，另外，还可以更好的控制产品的含胶量，使得产品的稳定性好，重复性也比较高。制品的外观质量好，相同铺层的厚度一致，强度比较高，同手糊成型工艺制作出的叶片，其拉伸程度提升五分之一，真空灌注工艺对于模具的要求不多，模具制作也比较简单，能有效减少生产成本。
结束语：
随着经济的不断发展，科学技术的不断进步，环境发展需要可持续的发展，复合材料风机叶片制造工艺正朝着复杂化、大型化的方向去发展，各项工艺也在实际运用的过程中得到广泛的使用。在使用风力转子叶片制造工艺的过程中，要合理的选用适当的工艺获得更低的成本、更高的质量的风机转子叶片。
参考文献：
[1]徐玲军，应云建.基于复合材料风机转子叶片制造工艺探讨.[J].中国机械，2015（17）：53.
[2]陈蓉，吴安如，孙振起，董丽君.基于RTM工艺成型复合材料风机叶片的质量控制研究进展.[J].湖南工程学院学报（自科版），2016（03）：28.
[3]王欣欣，高晓平.基于GH Bladed的复合材料风机叶片工况疲劳载荷研究.[J].当天津纺织科技，2016（02）：24.
关键词：复合材料； 风机转子； 叶片制作； 工艺；
引言：
叶片是风力发电机拥有捕捉风能比较基础、最关键的部件，不过叶片的价格也非常昂贵，甚至可占据发电机所有成本的两层左右，叶片的质量密度比较小，但对风机运行的效率提升却有非常直接的影响。风力发电机组的运行环境一般都比较差，所以需要确保叶片有抗疲劳强度及机械性能。想要在根本上减少发电机组的制造与运行成本，叶片制作的成本更低、寿命更长、安装更方便、维修次数会更少。利用玻璃纤维、碳纤维、及热塑性树脂而形成的复合材料轻质高强、耐蚀性较高、可设计性较强。复合材料风机转子叶子制造工艺包含着手糊成型、预浸料成型、模压成型、纤维缠绕、真空灌注成型及树脂传递模塑等方式。
1、预浸料辅放工艺
预浸料法的命名是因该技术使用预浸增强材料，这种工艺是将部分增强材料或固话树脂铺放在一个单一的模具当中，并且对其进行加热固化处理。想要根本杜绝树脂区，减少可能发生的气空隙，就要确保预浸料中的数值可以满足溢出量的要求。同手糊工艺相比较，预浸料铺放是属于劳动密集型、产量低的产业，预浸料方法是生产复杂形状构件的非常理想的工艺，在国外该工艺的利用率比较高，已经达到了比较成熟的发展阶段。在实际的生产过程中，由于叶片的蒙皮、主梁、根部等不同的部位所使用的工艺都有所不同，力学性质也有差异，因此，要确保产品的性能，同时还要兼顾降低成本，不同的部位就要使用不同的预浸料。
2、纤维缠绕
纤维缠绕一般都运用在管道或者容器的制作过程中，纤维缠绕工艺是利用连续纤维浸入到浸胶槽当中，在机器所控制的实际芯模的实际模型上进行缠绕。缠绕工艺能利用机器控制好纤维张力、生产速度、缠绕角度等变量。纤维缠绕所生产出的相对粗糙的外表会产生对叶片的空气动力学的性质会发生变化，因此要处理好叶片的表面工作。因为计算机控制与芯模型控制的成本比较高，所以更适用于管道和容器，不过在叶片生产过程中也会增加额外的成本。
3、垃挤工艺
拉挤成型的工艺一般都运用在生产断面、连续成型的制品生产过程中，若是连续成型的工艺生产中，要加强材料使用树脂浸胶槽采用固化成型。拉挤制品中的纤维含量比较高，质量也比较稳定。大型自动化设备对于拉挤工艺的实际运用的生产成本也成为了生产的主要因素，此项工艺技术对于小型风机叶片的生产占有比较明显的优势。
4、模压成型
在使用模压成型的工艺时，首要的就是将树脂或加强材料放置到模具中，之后利用模具闭合，加压加热，最后再利用脱模处理并且固化。模压成模的特点表现为高纤维含量、低空隙率、生产周期比较短、尺寸公差更准确、表面处理的好。要使模具承受越23-42m的大跨度、压力大、加热膜需要使用高投资成本，模压成型所使用的生产部件有纤维含量高、强度高的质量比，如果利用成本相对较低的方法制作出比较复杂的几何形状的叶片具有较大的难度。
5、手糊工艺
手糊工艺是生产复合材料风机转子叶片的传统的技术方式之一，要利用纤维基材防治在一个单一的模具当中，使用毛刷或滚子用于涂敷树脂或玻璃布，要利用肠胃固化，成型后进行脱模。手糊工艺都是利用形状比较大型的、复杂的、成本比较低的制品工艺进行生产，这样才能不受压力或加热的因素影响。这种工艺同其他技术相比较，成本比较低廉，手糊工艺生产的风机叶片也具有一些缺陷，主要表现为产品质量需要熟练控制好生产环境，工人操作熟练程度要求也比较高，产品质量的生产效率、质量均匀性都具有較大的波动性，同样具有较高的废品率。负载气动外型及夹芯结构的叶片对于生产性能要求比较高，还要用粘结等二次进行加工。粘结工艺操作需要借助粘结型架或平台，进一步确保粘结面能够完全贴合，生产工艺比较复杂且困难。利用手糊工艺制作的风力发电机叶片在实际的风机使用过程中，出现工艺问题大都是因为树脂或纤维浸润不好、固化不全、含胶量不均匀等情况诱发的裂纹、断裂、或叶片变形等情况。
6、真空灌注成型工艺
真空灌注成型工艺是利用纤维增强材料直接铺放在模具智商，在纤维增强材料商再铺设一层剥离层，剥离层一般是一层低渗透率的纤维织物、很薄的低孔隙率，剥离层上需要铺放高渗透的介质，再利用真空薄膜进行包覆并密封。真空泵抽气到负压状态，树脂利用进胶管进而到整个系统，再利用导游管引导着树脂流动的主方向。导流布使得树脂全部分布到铺层的各个角落，在固化后完成剥离脱模不，进而会获得含胶量低、比较密实的铺层。
真空灌注成型工艺是风机转子叶片的生产商选择的最佳的方法，可以更好的节约时间，减少有机挥发物，还能完善劳动条件，进而减少工作人员同有害物质的接触，进而满足人们对于其环保的需求，完善了工作环境，工艺操作鞥够更简便。另外，利用真空还能消除掉气泡，减少产品可能发生空隙的勤快，另外，还可以更好的控制产品的含胶量，使得产品的稳定性好，重复性也比较高。制品的外观质量好，相同铺层的厚度一致，强度比较高，同手糊成型工艺制作出的叶片，其拉伸程度提升五分之一，真空灌注工艺对于模具的要求不多，模具制作也比较简单，能有效减少生产成本。
结束语：
随着经济的不断发展，科学技术的不断进步，环境发展需要可持续的发展，复合材料风机叶片制造工艺正朝着复杂化、大型化的方向去发展，各项工艺也在实际运用的过程中得到广泛的使用。在使用风力转子叶片制造工艺的过程中，要合理的选用适当的工艺获得更低的成本、更高的质量的风机转子叶片。
参考文献：
[1]徐玲军，应云建.基于复合材料风机转子叶片制造工艺探讨.[J].中国机械，2015（17）：53.
[2]陈蓉，吴安如，孙振起，董丽君.基于RTM工艺成型复合材料风机叶片的质量控制研究进展.[J].湖南工程学院学报（自科版），2016（03）：28.
[3]王欣欣，高晓平.基于GH Bladed的复合材料风机叶片工况疲劳载荷研究.[J].当天津纺织科技，2016（02）：24.