第四屆中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇（CWPC2018）于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開，來自海內(nèi)外的200多個(gè)企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會(huì)。上午的開幕式結(jié)束之后，高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場(chǎng)，設(shè)計(jì)運(yùn)維優(yōu)化專場(chǎng)，新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)專場(chǎng)，技術(shù)工藝創(chuàng)新專場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)話專場(chǎng)等多個(gè)專場(chǎng)，將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
道生天合材料科技（上海）有限公司副總經(jīng)理、技術(shù)總監(jiān)陳翠萍在新材料、新技術(shù)專場(chǎng)做了題為《碳纖維和先進(jìn)材料如何助力葉片提效和降本》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄：
一、提效
我們從提效開始，2018年大家都很忙，因?yàn)樯馓?。為什么葉片的提效很難？十年前，有一位總監(jiān)告訴我，說葉片生產(chǎn)像做工藝品，因?yàn)樯婕昂芏嗟娜斯?，同時(shí)葉片涉及很多化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，所以葉片的生產(chǎn)提效不像汽車行業(yè)的提效一樣簡(jiǎn)單能完成。
今天我們主要和材料結(jié)構(gòu)膠相關(guān)的三個(gè)方面做提效介紹：一是縮短生產(chǎn)周期；二是使用快速的灌注和結(jié)構(gòu)膠；三是減少維修占模的時(shí)間。
?。ㄒ唬┛s短葉片生產(chǎn)周期。涉及和結(jié)構(gòu)膠的時(shí)間大概有8個(gè)工序，但簡(jiǎn)短縮短每個(gè)工序會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)。如果很多企業(yè)不想升溫，直接灌注，可能會(huì)導(dǎo)致外表面眼尾的發(fā)白等等。所以，在提效的過程中要做到以下三點(diǎn)的支撐：一是有實(shí)驗(yàn)室工藝模擬數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)以及理論機(jī)理，三方面的同時(shí)支撐；二是對(duì)應(yīng)工藝調(diào)整有實(shí)際的結(jié)果；三是對(duì)每個(gè)工藝有風(fēng)險(xiǎn)把控評(píng)估。道生天合在這三方面進(jìn)行了調(diào)整和升級(jí)，和道生天合合作過的伙伴都有體會(huì)。
今天主要列舉等放熱峰和保溫。如果這兩道工序很重要，很多工藝性能和這兩道工序直接相關(guān)，如果不重視材料的情況下，我建議在兩道工序工藝時(shí)間進(jìn)行重新的分配，要很聰明的做。比如說水模具可以50度2小時(shí)、55度1.5小時(shí)、65度1小時(shí)等凝膠這三種工藝?yán)铮?5度等1小時(shí)的會(huì)出現(xiàn)的銀紋。對(duì)電墨菊灌注結(jié)束后保持關(guān)注溫度不變，35度3小時(shí)、40度2.5小時(shí)、45度2小時(shí)，蓋被子和掀被子區(qū)域和時(shí)間控制。
為什么說等放熱凝膠結(jié)束之后，在環(huán)氧樹脂的3T橡膠鈦和結(jié)構(gòu)鈦才釋放熱力，所以在釋放凝膠之后快速進(jìn)入。實(shí)際上，所有的生產(chǎn)工序還會(huì)涉及其他的輔料，比如說PVC變色，不同的葉型，不同的型材和不同的結(jié)構(gòu)都一樣，但機(jī)理都是相通的。所以提效要涉及每道工序，我們只做兩道工序。
剛才講到了在工藝上的調(diào)整。另外當(dāng)然是使用更快速的固化和更快速的灌注系統(tǒng)達(dá)到比較快的工藝。實(shí)際上道生天合在開發(fā)的時(shí)候，我們并沒有只是在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上的性能做一些微小的調(diào)整。相反我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，實(shí)際上有的放矢的做最終性能的設(shè)計(jì)，特別是面對(duì)現(xiàn)有葉片當(dāng)中的痛點(diǎn)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。現(xiàn)在兩款系統(tǒng)一寬是碳纖維的190、195，另一個(gè)是390/395。
實(shí)際上我們開發(fā)不是生搬硬套的看競(jìng)合產(chǎn)品，我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)在行業(yè)里十幾年，建立了強(qiáng)大的四大理論平臺(tái)，在灌注以及結(jié)構(gòu)化的合成的過程中，涉及到反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)涉及到動(dòng)力學(xué)方程、固化方程、固化轉(zhuǎn)化、固化內(nèi)應(yīng)力；在流體流變學(xué)涉及到流變學(xué)方程、粘溫變化、粘時(shí)變化、和粘剪變化等等，后面的就不詳細(xì)介紹了。
我們以超長結(jié)構(gòu)膠的延伸率。實(shí)際上超長結(jié)構(gòu)膠的延伸率主要是混膠不均勻、抗開裂性能太低，固化速度太慢，可耐溫度太低。對(duì)比詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，我也進(jìn)行了羅列。主要針對(duì)的是低密度，二是快速固化，三是快速的延伸率，這都可以對(duì)葉片廠的行業(yè)提效降本帶來更多的關(guān)注。
疲勞始終是大家對(duì)結(jié)構(gòu)膠非常關(guān)注的，我們對(duì)比了1系列和5系列的對(duì)比報(bào)告，保留強(qiáng)度是不會(huì)太低，我們認(rèn)為進(jìn)口的這家做得太早了，可能數(shù)據(jù)不一定很準(zhǔn)，但我們的結(jié)構(gòu)性能不一定比太低。
很多葉片廠頭疼的是做各種NCR和葉片生產(chǎn)缺陷的維修方案。實(shí)際上道生在殼體的生產(chǎn)過程中涉及到的質(zhì)量問題做了非常詳細(xì)的從現(xiàn)象描述到工藝模擬到材料性能測(cè)試，到機(jī)理分析、實(shí)驗(yàn)室模擬的再次認(rèn)證，最后再到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)做工藝的調(diào)整。因?yàn)榛A(chǔ)理論的支撐，所以解決任何問題的時(shí)候，實(shí)際上我們可以做到解決了不復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)了之后，我們做對(duì)應(yīng)的更改之后就可以馬上解決。
二、降本
所有的提效都是為了經(jīng)濟(jì)效益，所以降本還是我們要談的根本。除了剛才講的那么多，我們要講的是道生天合如何和大家進(jìn)行多角度的降本方案。主要涉及四個(gè)方面：
一是減少材料損耗率，提高使用率。大家看到的都是葉片生產(chǎn)的含膠量，如何提高使用率呢？我們主要是通過三方面：一是導(dǎo)流網(wǎng)進(jìn)的規(guī)劃和尺寸優(yōu)化；二是通過導(dǎo)流系統(tǒng)優(yōu)化和灌注條件優(yōu)化提高樹脂利用率；三是高觸變低密度結(jié)構(gòu)膠使用自動(dòng)涂膠設(shè)備和刮板設(shè)計(jì)。
二是與知名葉片設(shè)計(jì)商合作，通過更高灌注樹脂層合板性能和結(jié)構(gòu)膠性能的代入來做到鋪層減重。我們的葉片廠商已經(jīng)開展了一些工作，做更高速度的性能和結(jié)構(gòu)膠的性能做鋪層的減重?，F(xiàn)在很多的葉片設(shè)計(jì)都不是以實(shí)際性能設(shè)計(jì)，這十幾年大家材料發(fā)展了，技術(shù)也發(fā)展了，我們已經(jīng)和歐洲知名的合作商簽了保密協(xié)議開展這方面的工作，當(dāng)然是希望可以更快的為大家提供解決方案。
三是通過穩(wěn)定工藝調(diào)整和控制，減少部件和葉片維修的報(bào)廢。剛才講的是建模，現(xiàn)在講的是報(bào)廢。0.1的報(bào)廢率一年的成本是多少？我們從成本和工藝都進(jìn)行了調(diào)整。當(dāng)年我們通過和玻纖廠的合作，我們要在機(jī)理上如何實(shí)現(xiàn)，通過工藝改善就可以完全達(dá)到。我記得2015年我離開外企的時(shí)候，第一個(gè)項(xiàng)目就是銀紋的發(fā)白，這兩年國內(nèi)葉片廠沒有大面積的出現(xiàn)銀紋，因?yàn)槲覀儚臋C(jī)理到每個(gè)葉片的特點(diǎn)，包括蓋被子的時(shí)間節(jié)奏都做了詳細(xì)的規(guī)定。
四是進(jìn)口質(zhì)量和性能，國產(chǎn)的運(yùn)營成本，直接在保證使用壽命的同時(shí)降低材料成本。講了那么多工藝講講，講講道生天合。我們的標(biāo)準(zhǔn)有ISO9001和汽車行業(yè)的IATF16949，我們也得到了世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的認(rèn)可，并且在生產(chǎn)和研發(fā)上采用了質(zhì)量的6∑管理，擁有綠帶和黑帶。
三、碳纖維灌注系統(tǒng)
講完降本，講講海上風(fēng)電。我和風(fēng)電主要講拉擠和灌注，八年前我在外一個(gè)公司和明陽就研發(fā)了潛伏系統(tǒng)和非潛伏性系統(tǒng)做了大量的了解。最終我們選擇了非潛伏性系統(tǒng)，因?yàn)樘祭w維灌注最大的問題是兩個(gè)：一是它比玻纖更重；二是成本更高。
碳纖維的潛伏性時(shí)間長，放熱性能很低，我們是第一個(gè)混合黏度達(dá)到200以下，我們做了詳細(xì)的對(duì)比數(shù)據(jù)。前面有位專家講了澆鑄體要提高，當(dāng)年我們是對(duì)標(biāo)了聚氨酯，所以澆鑄性能也提高了。從潛伏性和非潛伏性系統(tǒng)來說，潛伏性系統(tǒng)最大優(yōu)勢(shì)是室溫30度以下不會(huì)凝膠30，也就是說在以后正常生產(chǎn)過程中，加熱設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，最終只能是漏氣報(bào)廢，一個(gè)碳纖維成本是30萬-50萬，不能承擔(dān)，這也是有專家講拉擠比較好。我們認(rèn)為拉擠確定比較好，但還是要考慮成本。
我們做了碳纖維環(huán)氧灌注系統(tǒng)的性能平行對(duì)比，190/195是45分鐘，潛伏性系統(tǒng)是60分鐘滲透完。
對(duì)比第三方的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我們?cè)诠嘧⑾到y(tǒng)在T90和ASTM780上都做了對(duì)比，除了更有性價(jià)比的碳纖布的要求，我們也用了其他的第三方測(cè)試，現(xiàn)在在俄馬（音）在做測(cè)試，以及國內(nèi)做抗疲勞的測(cè)試。除了剛才講的那么多優(yōu)點(diǎn)，我們的商業(yè)歷史是在汽車行業(yè)碳纖維灌注已經(jīng)是商業(yè)化穩(wěn)定使用，并且我們有分別來自TVI和國內(nèi)葉片做了80大梁的技術(shù)專家做現(xiàn)場(chǎng)支撐，也是配合上午劉秘書長講的要做全程的支持，道生天合一定會(huì)做支持。
四、碳纖維/玻璃纖維拉擠系統(tǒng)TECHSTORM
道生的拉擠有快速的成型，道生有快速拉擠時(shí)間，超長的操作時(shí)間，優(yōu)異的表哥功能。我們?cè)?015年開始成功應(yīng)用勞動(dòng)復(fù)合芯棒抽油桿產(chǎn)品，至今已經(jīng)有超過10家復(fù)合材料客戶穩(wěn)定使用，擁有覆蓋全拉擠生產(chǎn)工業(yè)鏈的技術(shù)支撐能力，完成第三方GL實(shí)驗(yàn)室拉擠板材測(cè)試以及和灌注系統(tǒng)的結(jié)合性測(cè)試。
講了那么多，道生天合帶著所有團(tuán)隊(duì)和十幾年和外資開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和葉片廠一起做提效降本，同時(shí)希望在葉片使用上和各位同仁一起做到更好的應(yīng)用和更聰明的應(yīng)用。
（內(nèi)容來自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核）
