[发明专利]制造包括钢线增强基体材料的风力涡轮机叶片的方法

权利要求书

1. 一种风力涡轮机叶片，包括由纤维增强聚合物材料制成的壳结构，所述纤维增强聚合物材料包括聚合物基体和嵌入所述聚合物基体中的纤维增强材料，其特征在于，体积百分比至少20％的纤维增强材料由金属线构成。

2. 根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述金属线具有的最大内横截面尺寸在0.04 mm至1 mm之间的范围内，或在0.07至0.75的范围内，或在0.1 mm至0.5 mm之间的范围内。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述风力涡轮机叶片的体积百分比至少30％或40％或50％或60％或70％或75％或80％的纤维增强材料由金属线构成。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述风力涡轮机叶片包括至少第一纵向延伸增强区部（270），所述至少第一纵向延伸增强区部（270）包括多个包含纤维增强材料的纤维层，且其中所述至少第一增强区部（270）中的体积百分比至少50％的纤维增强材料由金属线构成。

5. 根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其中，所述至少第一纵向延伸增强区部（270）的体积百分比至少60％或70％或75％或80％的纤维增强材料由金属线构成。

6. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述金属线是钢线，可选地被涂覆或底涂有另一金属。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述至少第一纵向延伸增强区部（270）包括多个纤维外层（294），所述纤维外层（294）包括第二纤维，所述第二纤维具有的最大内尺寸显著小于所述钢线的最大内尺寸。

8. 根据权利要求7所述的风力涡轮机叶片，其中，在所述金属线与所述第二纤维之间的定量比率从所述至少第一增强区部的内部分处的第一比率逐渐变为所述多个外层处的第二比率。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述纤维外层包括短切或织造型纤维，优选地由玻璃纤维或碳纤维制成，且其中所述纤维沿多个方向取向。

10. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述叶片包括多个纤维层（570），所述纤维层（570）包括金属纤维（572）和第二类型纤维（574）。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述金属线大致平行地布置，例如大致沿所述风力涡轮机叶片的纵向布置。

12. 根据权利要求11所述的风力涡轮机，其中，所述至少第一纵向延伸增强区部包括多个具有平行金属线的纤维层和多个中间树脂分配层。

13. 根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述金属线具有粗糙表面，例如通过对所述金属线的表面进行喷砂或玻璃喷溅而实现。

14. 一种用于制造风力涡轮机叶片壳结构部分的方法，所述壳结构部分由纤维增强聚合物材料制成，所述纤维增强聚合物材料包括聚合物基体和嵌入所述聚合物基体中的纤维增强材料，其中所述方法包括以下步骤：

a）提供包括模制腔并具有纵向的成形结构；

b）将所述纤维增强材料置于所述模制腔中；

c）在步骤b）的同时和/或之后，在所述模制腔中提供树脂；和

d）固化所述树脂以形成复合结构，其特征在于：

体积百分比至少20％的所述纤维增强材料由金属线构成。

15. 根据权利要求18所述的方法，其中，步骤a）中的所述成形结构的模制腔通过以下方式提供：提供具有第一成形表面的第一模制部分和第二模制部分，所述第一成形表面具有的构形限定所述壳结构部分的外表面的至少一部分；和针对所述第一模制部分密封所述第二模制部分。

16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述模制腔通过与所述模制腔连通的至少一个树脂入口连接到未固化流体树脂源，在步骤c）中，来自所述未固化树脂源的未固化树脂通过所述至少一个树脂入口供应到所述模制腔，从而以树脂填充所述模制腔；其中可选地，与所述模制腔连通的至少一个真空出口连接到所述模制腔，在步骤c）之前，所述模制腔通过所述至少一个真空出口被清空。