丹麥LM玻纖公司是世界上首屈一指的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片供應(yīng)商。自1978年以來(lái),該公司共生產(chǎn)和銷售了120000枚葉片,相當(dāng)于37GW的發(fā)電能力,每年中壽命全世界減排7000萬(wàn)t二氧化碳。該公司在歐洲、北美洲和亞洲設(shè)有13個(gè)工廠,2008年員工總數(shù)7217人,營(yíng)業(yè)額8.85億歐元。它擁有20個(gè)全球性和地區(qū)性用戶,包括世界最大10家風(fēng)電機(jī)制造商中的8家。
該公司的LM61.5P葉片是迄今世界上最長(zhǎng)的風(fēng)輪葉片,其長(zhǎng)度61.5m,質(zhì)量17700kg,是LM公司與德國(guó)風(fēng)電機(jī)制造商REpower系統(tǒng)公司緊密合作研制的。此葉片用于5MW風(fēng)電機(jī),整個(gè)轉(zhuǎn)輪直徑126m,質(zhì)量54600kg,能夠發(fā)出足夠5000戶歐洲家庭的用電。
材料技術(shù)
LM公司自1952年起就使用玻璃纖維和聚酯樹(shù)脂制造復(fù)合材料,1978年起用它們制造風(fēng)輪葉片。從早期階段開(kāi)始,該公司就注意研究和開(kāi)發(fā)材料,積累了專門(mén)技術(shù)。玻璃纖維是一種強(qiáng)度高和多功能的材料,該公司注意發(fā)揮玻璃纖維的性能,致力提高葉片品質(zhì),降低生產(chǎn)成本?,F(xiàn)在的研究重點(diǎn)是玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和玻纖織物和氈的結(jié)構(gòu)。
玻璃纖維在控制結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。制造葉片時(shí)可以改變纖維取向來(lái)加強(qiáng)關(guān)鍵部位。例如,可以橫向鋪覆纖維來(lái)保證葉片不致轉(zhuǎn)動(dòng)太甚。
LM公司在設(shè)計(jì)和制造61.5P葉片的時(shí)候提出了“未來(lái)葉片”技術(shù)方案,旨在生產(chǎn)更長(zhǎng)、更輕和剛度更高的葉片而不需使用碳纖維或增加成本。其中關(guān)鍵技術(shù)之一是該公司自己開(kāi)發(fā)的一種軟件,用此軟件可以分析和集成材料成本、鋪層設(shè)計(jì)、氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該軟件幫助LM公司通過(guò)減小其全玻璃纖維葉片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和提出均勻的鋪層方案來(lái)提高葉片品質(zhì),同時(shí)減少制備套件和層合的成本。
另外,61.5P葉片原先使用的加熱模具也換成了不加熱模具,從而節(jié)省投入的資金和能源費(fèi)用。
制造工藝
在葉片制造中,LM公司30多年來(lái)一直采用同樣的基本理念:兩個(gè)玻璃經(jīng)行維殼體附著在兩個(gè)剛性梁上,并用兩個(gè)中間腹板和輕質(zhì)的泡沫塑料或巴薩木夾芯支承。具體作業(yè)順序如下:
(1)準(zhǔn)備模具;