各位專(zhuān)家、各位代表,大家上午好!我今天報(bào)告的內(nèi)容是風(fēng)電葉片灌注發(fā)白的總體解決方案。我的報(bào)告將分成下面五個(gè)部分,首先是簡(jiǎn)單的介紹這個(gè)定義和分類(lèi),第二就是說(shuō)葉片發(fā)白對(duì)于樹(shù)脂性能到底有多大的影響,第三就是分析葉片發(fā)白的一些因素,第四是整體解決方案,第五就是博匯的資訊團(tuán)隊(duì)對(duì)葉片廠的團(tuán)隊(duì)可提供的服務(wù)。
先來(lái)看看對(duì)于葉片灌注發(fā)白的定義和分類(lèi)。簡(jiǎn)單說(shuō)就是在葉片生產(chǎn)制造過(guò)程中間,制品出現(xiàn)表面的白斑、氣泡聚集、包容,纖維浸潤(rùn)不良造成樹(shù)脂含量低的現(xiàn)象,這是我們?nèi)~片廠最常遭遇的質(zhì)量缺陷之一。
通過(guò)下面的一些圖片可以展示我們現(xiàn)場(chǎng)的一些發(fā)白的缺陷。我們從這個(gè)中間部分非常容易的看到發(fā)白的現(xiàn)象,一般來(lái)說(shuō)我們把葉片發(fā)白分成三種不同程度的類(lèi)型,第一類(lèi)是輕微發(fā)白,第二類(lèi)是較重的發(fā)白,第三類(lèi)是比較嚴(yán)重的發(fā)白。輕微的發(fā)白是指面積比較小、層數(shù)較淺,可以通過(guò)修復(fù),不影響葉片的使用。第二類(lèi)我們說(shuō)發(fā)白面積相對(duì)比較大,層數(shù)比較深,一般蒙皮比較多見(jiàn),這種發(fā)白我們說(shuō)一般通過(guò)維修可以使用,但是這種增多的發(fā)白會(huì)影響葉片的使用壽命,一般很多葉片廠會(huì)降等、降級(jí)使用。第三類(lèi)發(fā)白主要非常嚴(yán)重的發(fā)白就是關(guān)鍵部位,比如說(shuō)主梁、葉根這些部位,這種就是說(shuō)層數(shù)比較多,這種發(fā)白是嚴(yán)重的影響到葉片的使用,在這種情況下一般我們的處理方式就是報(bào)廢,給葉片廠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)損失。
我們看看葉片發(fā)白到底對(duì)我們?nèi)~片的性能有多大的影響?我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室模擬發(fā)白的現(xiàn)象,進(jìn)行FRP板的測(cè)試,模擬了兩種情況,一種是輕微的,一種是嚴(yán)重的。我們通過(guò)不同的纖維板來(lái)測(cè)0度和90度的機(jī)械性能,可以看到發(fā)白即使是輕微的,雙軸部對(duì)我們的影響也是達(dá)到40%-50%的這么一個(gè)程度,也就是說(shuō)對(duì)于葉片發(fā)白我們看到的這種現(xiàn)象,對(duì)機(jī)械性能是造成非常致命的影響。這個(gè)表是顯示的單軸部做的FRP板,對(duì)于材料性能的影響,也是達(dá)到30%-40%。0度方向相對(duì)少一些,90度方向相對(duì)多一些,因?yàn)?0度方向更多考驗(yàn)是樹(shù)脂跟纖維的結(jié)合,而0度方向主要是纖維的貢獻(xiàn)。這是我們?nèi)S部的測(cè)試結(jié)果,總的來(lái)說(shuō)這種現(xiàn)象不管是什么部,發(fā)白這種現(xiàn)象即使是輕微發(fā)白,對(duì)性能影響也是非常大的。
引起發(fā)白的因素有哪些?總結(jié)分析各種因素,主要是兩個(gè)方面的因素:一是灌注工藝設(shè)置方面的因素導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象;二是材料方面的因素。這個(gè)材料主要是我們平常說(shuō)樹(shù)脂、Balsa core,還有玻纖,我們廣東博匯作為樹(shù)脂生產(chǎn)商研究的重點(diǎn)就是說(shuō)樹(shù)脂對(duì)于發(fā)白,在這個(gè)過(guò)程中起到多大的作用。
關(guān)于工藝方面的影響,我們常見(jiàn)的當(dāng)然我們說(shuō)有很多,比如漏氣,各種管道的連接等等,但是我們說(shuō)常見(jiàn)的大家比較忽視的地方,第一個(gè)方面就是導(dǎo)流網(wǎng)的邊距和層壓板邊緣距離太遠(yuǎn),太遠(yuǎn)就影響脫氣效率,這也是導(dǎo)致邊緣發(fā)白的一個(gè)因素。這是我們拍的一個(gè)實(shí)例,在生產(chǎn)過(guò)程中我們就要注意這個(gè)距離的控制。
工藝方面第二個(gè)因素見(jiàn)的比較多的就是梁帽,主梁和殼體結(jié)合面這里太緊,梁帽對(duì)于蒙皮的壓力太大,導(dǎo)致另外一面,就是說(shuō)蒙皮的對(duì)面產(chǎn)生發(fā)白,這是我們總結(jié)的第二個(gè)工藝因素。
第三個(gè)工藝因素就是模具的銳角或芯材的空隙如果太大,太大的一方樹(shù)脂流速肯定就快,它在整個(gè)灌注過(guò)程中間就會(huì)和慢的地方形成一個(gè)包袱,包袱的地方就會(huì)引起滲透不良、缺陷、發(fā)白。
關(guān)于材料方面主要是樹(shù)脂,平常大家可能比較忽視的一個(gè)地方就是不同的樹(shù)脂對(duì)于發(fā)白,對(duì)于脫氣到底有多大的影響,這是以前大家比較忽略的一個(gè)方面。當(dāng)然說(shuō)Balsa木含水率包括玻璃纖維的含水率都會(huì)影響這個(gè)發(fā)白的產(chǎn)生。比如說(shuō)Balsa木一般不超過(guò)12%,最多不超過(guò)15%。假如說(shuō)含水率超過(guò)20%-25%的話,就會(huì)直接導(dǎo)致灌注葉片的發(fā)白。
當(dāng)然在操作過(guò)程中也有其他的一些操作工藝可能比較忽視的,比如說(shuō)一個(gè)脫氣裝置,左邊是我們的原料筒,原料筒經(jīng)過(guò)脫氣裝置來(lái)罐裝。但是脫完氣以后怎么罐裝?假如說(shuō)從筒的上部直接去灌入的話,又會(huì)混入第二次空氣,所以這樣的話我們建議應(yīng)該從筒的底部來(lái)進(jìn)行灌入,就避免二次空氣的混入。
一般來(lái)說(shuō)樹(shù)脂的脫氣,我們建議的溫度是60度,時(shí)間應(yīng)該一般在20分鐘,甚至盡可能長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間我們來(lái)進(jìn)行脫氣。另外要注意的就是右邊的頭顯示,就是我們這個(gè)混合攪拌的話,這個(gè)攪拌的漿必須始終處于葉面的底部,這樣就可以避免進(jìn)一步的混入空氣和氣體。
分析了前面這些原因,怎么樣解決這些問(wèn)題?很多朋友可能第一想到的就是我們聽(tīng)說(shuō)有一種消泡劑,這個(gè)可不可以加到里面達(dá)到快速脫氣或者把氣體脫干的這種效果?所以我們這里做了一個(gè)測(cè)試,就是不同的消泡劑到底對(duì)脫氣有什么影響。
0.05%、0.1%跟0.15%分別表現(xiàn)消泡劑在里面的分量,最右邊的是不加的。我們看到從剛開(kāi)始脫氣的過(guò)程中間加了消泡劑的脫的很快,表示有一些作用,最右邊的是不加消泡劑的,所以氣泡維持的時(shí)間比較長(zhǎng),氣泡的厚度比較高。但是如果我們通過(guò)兩三分鐘的過(guò)程,最后發(fā)現(xiàn)最后的結(jié)果是什么?就是加了消泡劑跟沒(méi)有消泡劑,它們最后的泡沫的厚度是一樣的。所以關(guān)于消泡劑的結(jié)論就是它能夠加快樹(shù)脂在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中間混入氣體的脫氣,但是對(duì)最終的脫氣基本上沒(méi)有影響。也就是說(shuō)我們簡(jiǎn)單的認(rèn)為加消泡劑是不是可以解決這個(gè)發(fā)白的問(wèn)題,結(jié)論是加消泡劑不能解決這個(gè)問(wèn)題。
博匯怎么樣去改善樹(shù)脂能夠達(dá)到改善白斑的作用?主要從下面四個(gè)方面進(jìn)行了一些工作。這個(gè)工作整個(gè)耗時(shí)大概半年多的時(shí)間。首先我們說(shuō)材料,我們有更高的選擇標(biāo)準(zhǔn),有自己獨(dú)有的選擇指標(biāo)。生產(chǎn)設(shè)備,我們對(duì)脫氣,攪拌、傳輸進(jìn)行一些改造,工藝進(jìn)行優(yōu)化,最后的包裝也對(duì)這個(gè)有影響,進(jìn)行優(yōu)化提升,這是我們的工作。
博匯的整個(gè)樹(shù)脂生產(chǎn)流程、工藝,我們是采取一個(gè)封閉的形式,全自動(dòng)控制的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以從這種情況來(lái)說(shuō)也可以避免人為的一些干擾,避免外面空氣的進(jìn)一步混入。
看看我們的效果,我們認(rèn)為在葉片發(fā)白的過(guò)程中,樹(shù)脂起到了至關(guān)重要的作用。我們現(xiàn)在有兩個(gè)實(shí)驗(yàn),一個(gè)實(shí)驗(yàn)是我們?cè)诔叵戮褪?5度,對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行脫氣的一個(gè)比較。這里有一個(gè)對(duì)比樣,右邊是博匯的3321,左邊是一個(gè)對(duì)比樣,我們看看在25度下脫氣的話有沒(méi)有差別。我們看到差別還是很明顯的,就同樣都是灌注樹(shù)脂,但是脫氣泡的能力還是有差別的。這是我們?cè)?5度常溫下的一個(gè)測(cè)試,我們看看下面的一個(gè)實(shí)驗(yàn),就是說(shuō)前面在25度下脫完以后,再把這個(gè)樣品放到40度的溫度下繼續(xù)脫氣,看看它有沒(méi)有差別。這個(gè)樣品很明顯的看到經(jīng)過(guò)25度脫氣以后,氣泡明顯變少,但是這兩個(gè)樣品還是有差別的。通過(guò)前面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論就是說(shuō)灌注樹(shù)脂不同,脫氣的效果差異很多,有些關(guān)注樹(shù)脂即使在常溫下脫干凈了,在關(guān)注階段我們的模具是加熱的,我們樹(shù)脂灌注過(guò)程中是放熱的再灌注的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生氣泡。
這也就是說(shuō)為什么很多生產(chǎn)商說(shuō):我的透氣層面已經(jīng)做得很好了,為什么后面還會(huì)產(chǎn)生氣泡,這就是原因。
我們看看前面是實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果,我們看看在葉片廠實(shí)際的做葉片的效果。左邊的是我們對(duì)比的,這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們是在同一個(gè)廠,同一個(gè)時(shí)間,同一個(gè)車(chē)間,同一個(gè)模具做的對(duì)比,同時(shí)做的,也就是說(shuō)兩個(gè)模具同時(shí)用博匯的和別人家的。右邊是別人家的,右邊世博匯的,殼體、根部、主梁都做了對(duì)比,從效果來(lái)看明顯是下面的顏色應(yīng)該正常一些。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們總共生產(chǎn)了150套不同的葉型,得到了葉片廠和整機(jī)廠的肯定,右邊是葉片廠各個(gè)部門(mén)研發(fā)、工藝、質(zhì)量、生產(chǎn)還有主管領(lǐng)導(dǎo)的批示,也就是說(shuō)不管是從我們實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果還是現(xiàn)在驗(yàn)證的結(jié)果,都證明博匯這一套整體方案是行之有效的,并且這個(gè)項(xiàng)目也得到金風(fēng)科技2016年創(chuàng)新項(xiàng)目的評(píng)比第二名。
廣東博匯作為一個(gè)樹(shù)脂供應(yīng)商,為什么對(duì)這些有研究?我們是有一個(gè)很好的技術(shù)團(tuán)隊(duì),我列的這些成員是直接參加了這個(gè)項(xiàng)目的所有的工作,包括我們這個(gè)PPT都是跟這個(gè)團(tuán)隊(duì)所有成員都討論過(guò)的。有CTP的CEO博士,他有45年的環(huán)氧樹(shù)脂及應(yīng)用從業(yè)經(jīng)驗(yàn),還有研發(fā)經(jīng)理Palinsky博士,他有20多年的環(huán)氧樹(shù)脂及應(yīng)用從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。我們世界上有很多專(zhuān)家,有設(shè)計(jì)專(zhuān)家、材料專(zhuān)家,但是很少有生產(chǎn)制造方面的專(zhuān)家,就是工藝、現(xiàn)場(chǎng)控制,我要說(shuō)的第三位就是我們這位專(zhuān)家,Mr.Fred Koch,他現(xiàn)在是咨詢顧問(wèn),曾服務(wù)于多家歐洲葉片公司,當(dāng)過(guò)生產(chǎn)經(jīng)理、總經(jīng)理,有20多年的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理制造經(jīng)驗(yàn)。還有我們下面三位是我們博匯的工程師,直接參與整個(gè)的項(xiàng)目驗(yàn)證。
博匯團(tuán)隊(duì)可以為葉片公司提供什么?博匯是一個(gè)樹(shù)脂廠,但是不僅限于樹(shù)脂,我們可以借助歐洲的經(jīng)驗(yàn),讓他們來(lái)和我們?nèi)~片廠一道進(jìn)行葉片的工藝優(yōu)化,降低原材料,提高葉片的整體質(zhì)量,這是我們第一個(gè)可以做的。第二個(gè)我們海上碳纖維的灌注葉片,我們可以進(jìn)行全套的工藝技術(shù)指導(dǎo)。我們知道CTP3325這個(gè)牌號(hào)是世界上第一個(gè)成功的應(yīng)用在碳纖維灌注樹(shù)脂2010年開(kāi)始,到現(xiàn)在已經(jīng)生成了500多支5兆瓦的碳纖維葉片。右邊那個(gè)頭是德國(guó)的Euros用3325生產(chǎn)的83米的海上葉片,我們可以把歐洲的成熟的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、團(tuán)隊(duì)帶到中國(guó)和葉片廠一起提高我們的葉片質(zhì)量。
最后我們這個(gè)項(xiàng)目得到了金風(fēng)科技、上海電氣的大力支持與指導(dǎo),在此表示感謝,謝謝大家?。ǜ鶕?jù)速記發(fā)出,如有錯(cuò)誤請(qǐng)諒解?。?/div>