[发明专利]用于制造风力涡轮的部件的方法

说明书

本发明涉及用于制造风力涡轮的部件的方法。在第一步骤中，将纤维材料铺设到模具表面上。在另一步骤中，将未固化泡沫材料设置在纤维材料上面。之后，固化所述未固化泡沫材料以形成芯部构件。然后，固化浸渍纤维材料的树脂以形成所述部件。因此，可容易地提供用于风力涡轮的部件的芯部构件。

技术领域

本发明涉及用于制造风力涡轮的部件的方法。

背景技术

现代风力涡轮转子叶片通过将纤维增强复合物结合诸如轻木或塑料泡沫的芯部构件而构造成。公知塑料泡沫的示例包括聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）。轻木或塑料泡沫的目的是减轻叶片的在操作期间仅经受低机械应力的区域中的重量。在这些区域中，叶片包括纤维增强复合物和轻木或塑料泡沫的夹层设计。这例如在WO 2012/025165 A1中被描述。

当用于树脂传递模塑（RTM）时，这类芯部构件需要被传递到模具。接下来，一个或多个芯部构件需要被切割或以其他方式适合于芯部的所需形状。然后，芯部构件需要被设置在模具内侧，并且需要小心地避免在其他工艺步骤期间（例如，当用真空袋覆盖敷层时）芯部构件的断层。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于制造风力涡轮的部件的改进方法。

因此，提供一种用于制造风力涡轮的部件的方法。该方法包括以下步骤：a）将纤维材料铺设在模具表面上；b）将未固化泡沫材料设置在所述纤维材料上面；c）固化所述未固化泡沫材料以形成芯部构件；以及d）固化浸渍所述纤维材料的树脂以形成所述部件。

该方法的有利之处在于，所述未固化泡沫材料能够被容易地传递到模具。例如，所述未固化泡沫材料采取液体、膏或泡沫的形状。这类泡沫材料可例如存储在模具处，在罐中等。此外，未固化泡沫材料在不需要任何复杂切割操作的情况下能够适于采取期望芯部构件的形状。此外，存在未固化泡沫材料在受到意外冲撞或推动时改变其形状的小风险。

纤维材料可包括不同形状和成分的纤维材料。例如，纤维材料可包括纤维、纤维垫、纤维织物、纺织纤维或纤维毡的敷层。纤维可以单向地设置成双轴构造或任何其他构造。纤维可包括例如玻璃纤维、碳纤维和/或聚酰胺纤维。纤维材料可以未浸状态被供应。在该情况下，纤维材料在步骤d）之前用树脂进行浸渍。例如，树脂可在树脂传递模塑（RTM）或真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺中被注入到纤维材料中。例如在VARTM工艺中，包括纤维材料的敷层以及至少部分地固化的泡沫材料被覆盖在真空袋中。在另一步骤中，真空被施加在真空袋和模具之间的区域中。然后，树脂被注入到所述区域中。在树脂被凝固或被固化之后，真空袋和/或模具被移除，并且获得最终部件。通常来说，模具可以是打开或关闭模具。例如，模具可包括一个或多个部分。

在步骤b）中，“在……上面/顶部”在纤维材料未被水平地设置的情况下还包括“紧邻”或“邻近”。此外，未固化泡沫材料可被直接施加到纤维材料。在其他实施例中，另一材料或层可设置在未固化泡沫材料与纤维材料（例如，轻木层）之间。由此类推，纤维材料在步骤a）中也不必直接设置在模具表面上，即便情况可能如此。例如，也称为真空分布层的抽吸分布层可被设置在纤维材料和模具表面之间。

泡沫材料包括例如塑性材料。“未固化”是指泡沫材料根本没有或者大体上没有硬化和/或交联。因此，未固化泡沫材料是软的，并且在仅需要例如可由手施加的小力的情况下就可被设置成芯部构件的最终形状。

“固化”或“凝固”是指所述泡沫材料被硬化和/或交联至如下程度，在该程度下，芯部构件的形状在其他工艺步骤期间（例如，当施加真空至包括纤维材料的敷层和芯部构件上时）将不会改变或者不会显著地改变。

可用于浸渍纤维材料的树脂的示例是环氧树脂、聚酯、乙烯基酯或任何其他合适的热塑性或硬质塑性材料。

“敷层”在本文中是指纤维材料的一层或多层。