Ｆ‰ｅｒ视窗ｇｌａｓｓＬＭ公司的玻璃纤维风轮叶片丹麦ＬＭ玻纤公司是世界上首屈一指的风力发电机叶片供应商。ｔＪ１９７８年以来，该公司共生产和销售了１２００００枚叶片，相当于３７Ｇｗ的发电能力，每年可帮助全世界减排７０００万ｔ二氧化碳。该公司在欧洲、北美洲和亚洲设有１３个工厂，２００８年员工总数７２１７人，营业额８．８５亿欧元。它拥有２０个全球性和地区性用户，包括世界最大１０家风电机制造商中的８家。’该公司的ＬＭ６１．５Ｐ叶片是迄今世界上最长的风轮叶片，其长度６１．５ｍ，质量１７７００ｋｇ，是ＬＭ公司与德国风电机制造商ＲＥｐｏｗｅｒ系统公司紧密合作研制的。此叶片用于５Ｍ１ｊｌｒ风电机，整个转轮直径１２６ｍ，质量５４６００ｋｇ，能够发出足够５０００户欧洲家庭的用电。材料技术ＬＭ公司自１９５２年起就使用玻璃纤维和聚酯树脂制造复合材料，１９７８年起用它们制造风轮叶片。从早期阶段开始，该公司就注意研究和开发材料，积累了专门技术。玻璃纤维是一种强度高和多功能的材料，该公司注意发挥玻璃纤维的性能，致力提高叶片品质，降低生产成本。现在的研究重点是玻璃纤维的拉伸强度和玻纤织物和毡的结构。玻璃纤维在控制结构件的强度和刚度方面具有独特的优点。制造叶片时可以改变纤维取向来加强关键部位。例如，可以横向铺覆纤维来保证叶片不致转动太甚。ＬＭ公司在设计和制造６１．５Ｐ叶片的时候提出了“未来叶片”技术方案，旨在生产更长、更轻和刚度更高的叶片而不需使用碳纤维或增加成本。其中关键技术之一是该公司自己开发的一种软件，用此软件可以分析和集成材料成本、铺层设计、气动外形设计和结构设计。该软件帮助ＬＭ公司通过减小其全玻璃纤维叶片设计的复杂度和提出均匀的铺层方案来提高叶片品质，同时减少制备套件和层合的成本。万方数据另外，６１．５Ｐ叶片原先使用的加热模具也换成了不加热模具，从而节省投入的资金和能源费用。制造工艺在叶片制造中，ＬＭ公司３０多年来一直采用同样的基本理念：两个玻璃纤维壳体附着在两个刚性梁上，并用两个中间腹板和轻质的泡沫塑料或巴萨木夹芯支承。具体作业顺序如下：（１）准备模具；（２）在模具内喷涂胶衣树脂，形成叶片的保护表面；（３）铺覆玻璃纤维（支承层）；（４）安装衬套；（５）安装巴萨木／泡沫材料；（６）在巴萨木和衬套上铺覆玻璃纤维；（７）在玻璃纤维和巴萨木上铺放真空膜；（８）灌注树脂；（９）取下真空膜；（１０）安装腹板（腹板为夹层结构）；（１１）安装避雷装置等；（１２）在壳体边缘和腹板上涂胶粘剂；（１３）粘合两壳体；（１４）叶片脱模，进行最终加工（切割和打磨）。ＬＭ公司自１９９７年就采用真空辅助树脂传递成型法（ＶＡＲＴＭ，一种真空灌注技术）制造叶片。这是一种闭模成型工艺，树脂被负压抽进模具，浸渍已经铺放在模具中的纤维。ＬＭ公司在１９９７年制出第一枚用真空灌注法成型的２９ｍ叶片。自此以后，该公司持续发展这种技术，以制造更长和更厚的叶片。真空技术提供了很大的制造灵活性，比预浸料成型技术有更多的材料选择和材料组合。所用的纤维毡也更容易操作，而且比预浸料便宜得多。ＶＡＲＴＭ还能更好地控制浸渍和固化过程，而且成＜玻璃纤维＞２００９年第４期４３视窗Ｆｂｅｒｇｌａｓｓ型更快。使用聚酯树脂作浸渍材料，不需要昂贵的高级加热室或其它用来加热模具的设备。采用这种技术还容易从一种叶片类型转换到另一种，充分利用工厂的能力。因为是一种闭模工艺，ＶＡＲＴＭ还有助于改善工作环境。计算机模拟：树脂灌注和固化是决定叶片品质和制造时间的两个关键过程。ＬＭ公司通过计算机模拟来保证这些过程能用最好的方式完成。另外，铺层中如存在干料和气泡会显著减小叶片的强度和可靠性，因此ＬＭ公司采用计算机模型来模拟树脂灌注。该模型提供树脂在模具中蔓延和浸渍铺层的精确影像。由于该模型能显现任何弱区，故能帮助工艺人员优化整个ＶＡＲＴＭ工艺。在进行树脂灌注时，工艺人员收集工艺数据，用来不断地对工艺过程进行微调。材料测试ＬＭ公司改进材料性能的大部分工作都是在自己的实验室中进行，通过试验和分析进行系统研究。实验室还负责检查所有进入生产线的材料，以保证所有材料符合要求。（１）微观检验细节常常导致大的技术突破，所以ＬＭ公司在实验室里检查材料的微观结构。为此，该公司制造了一种特别的试验模型，用它进行一系列的试验，包括在一种特制的拉推试验机上用电液伺服计算机辅助测试系统来测试材料的强度和刚度，然后用显微镜观察试件。任何损伤迹象总是最先显现在微观结构中。（２）系统测试在不同的尺度上测试和研究材料，以利用每种材料的最大优点。最小尺度从纳米级开始，测试单纤维的结构和表面，以便更深入地了解单纤维如何与树脂相互作用。最大尺度的测试则是整个叶片的测试，其目的是测试材料组成和材料的综合性能，以研究叶片结构与材料特性的配合。（３）原材料的品质保证＜玻璃纤维＞２００９年第４期４４万方数据风轮叶片主要由玻璃纤维、树脂和芯材构成。ＬＭ公司从世界各地的供应商购买这些材料。每批购迸的材料，譬如树脂，都要在ＬＭ公司的实验室里受到检验。如果不符合规范则退货。所有主要材料的供应商都经过预先认可，并由ＬＭ公司不断审核。“未来叶片”技术“未来叶片”技术是一项为期４年的研发项目的成果。该项目的目的是优化叶片的设计、材料和成型工艺，以生产多兆瓦的风轮叶片。“未来叶片”技术的主要特点有：（１）减轻重量叶片越大，越要关注减轻重量，以减少涡轮机运转时的应力。通过运用“未来叶片”技术，该公司能够设计和制造低重量的叶片。在制造ＬＭ６１．５Ｐ叶片时，通过叶片夹芯结构之芯材和纤维技术的研发，此叶片得以减轻重量５０％。（２）改变模具“未来叶片”技术中包含的重大改变是使用复合材料制作的新式模具。用复合材料代替钢材，使模具更轻，刚度更高。另外，用同种材料制造的叶片和其模具在灌注树脂时对温升的反应相同。（３）引用自动化技术ＬＭ公司每年制造７０００多枚叶片，拥有丰富的经验。对这样的生产规模来说，实施自动化也颇具成本效益。该公司一组专业人员持续对最重要的工艺过程进行自动化改造，其结果对降低生产成本、优化材料使用、稳定产品品质、改善工作环境等都产生了积极作用。叶片制造的所有工序都可实施自动化，但该公司在生产中逐步实施。最先实施自动化的工序有树脂灌注、纤维铺放、施胶、根部打磨、模具翻转等。在模具中铺覆玻璃纤维是一项重要的工作，在“未来叶片”技术中使用机械手铺纤是一重要措施。该公司采用机械手控制的铺纤车，使铺纤速度加快了２５％，并且减少了废料和铺料错误。预先将叶片形（下转第４７页）Ｆｂ—２视窗ｇｌａｓｓ复合材料加强电缆架空输电和配电线路最常用的导线是钢芯铝绞美［雪Ｍｅｒｃｕｒｙ电缆与能源公司（简称ＭＣ＆Ｅ）研制了一种复合材料加强高压导线（简称Ｉ｛ｖｃＲｃ）。该产品于２００８年底得到中国上海电缆研究所的认证。在此研究所进行的测试包括室温拉伸强度、高温拉伸强度、直流电阻、安培容量（载流量）、下垂张力、腐蚀性、吸水性和风吹振动等。据相关人士说，Ｍｃ＆Ｅ公司的ＨＶＣＲＣ导线显示了在所有经过测试的导线中最高的性能水平。今年４月初，ＭＣ＆Ｅ公司又宣布收到上海电缆研究所的通知，无锡华能电缆有限公司已完成在ＨＶＣＲＣ复合材料芯棒上绞线的认证，以后无锡华能将开始执行客户的电缆订单，预计２００９年交货量将超过１０００ｋｍ。线，即钢加强铝导线。这种导线只适用于８０℃的使用温度，而且钢芯分担了一部分电流，故而输电容量有限。为此，有关厂商研发了复合材料芯来代替钢芯。这种芯材用连续纤维拉挤成型，在其上面缠绕铝绞线，即形成复合材料加强铝导线（简称ＣＲＡＣ）。这种导线具有如下优点：（１）重量更轻，强度更高，可增加导线中铝金属面积，从而增加载流量，使输电效率提高一倍。（２）低重量／高强度可减少初始垂度。高温下可保持高强度，可热量引发的（３）下垂，因而使用温度可达１８０℃。（４）在苛刻环境下无腐蚀，从而减少维护工作，复合材料加强铝导线的另一家开发商是美国复合材料技术公司（简称ＣＴＣ），它拥有专利的导线名为ＡＣＣＣ，现由其子公司ＣＴＣ电缆公司生产这种导线的复合材料芯棒。据近日消息，ＣＴＣ接到巴林Ｍｉｄａｌ电缆公司的一笔新订单。该订单包括ＡＣＣＣ芯棒和相关五金件。这些货品将用于一个３４５ｋＶ的新线路建设项目。据称该项目之所以选择ＣＴＣ电缆公司的ＡＣＣＣ导线，是因为它能够提供性能最好、重量最轻的增容产品，这种导线具有优异的抗高温下垂性和无可匹敌的输电效率。至今该公司的ＡＣＣＣ导线已在１３０多处安装使用，长度达８０４７ｋｍ。（叶鼎铨）圃延长电缆使用寿命。（５）由于重量轻，可以在原有塔架上安装更多的电缆，从而提高输电能力而不用斥资安装新的塔架。复合材料加强铝导线可用于电网现代化改造项目。据一个开发商估计，仅在中国这种改造资目的资金就超过１００亿美元，今后１０年内在北美洲按现今水平对电力基础设施进行维护也将需要５６０亿美元的投资。由于ＣＲＡＣ电缆的优点，预计它们对电力线的升级是一种极有吸引力的选择。６迄劳勺Ｆ＆善勺６乜参６追参＿Ｆ迄多６追寥勺Ｆ＆善Ｆ＆善勺６迄苎６追参Ｄ６迄乡Ｄ６追寥Ｄ６迄爹勺Ｆ屯参Ｄ６乜善Ｆ＆善ＤＦ毛劳６乜参ＤＦ毛善（上接第４２页）ＪＥＣ亚洲展选在新加坡举办是因为它位于中东、亚洲和澳洲的交汇点。其极为安全的环境（政治稳定，无恐怖主义威胁）、高质量的服务水平、先进的基础设施、价格相宜的食宿和交通条件使新加坡成为世界上举办业务会议最佳的地点之一。新加坡是公认的航空枢纽和金融平台，有很多大学和公司总部设于此地。（丁权）固・１个经济会议和１个技术会议。・创新奖计划：奖励在不同领域内应用复合材料的创新成果。・技术讲座：介绍材料和工艺方面的最新进展。・创新展示：展示因技术和经济效益而获选的复合材料产品和解决方案。６迄多ＤＦ鼍参６迄莎６追寥勺６乜吕勺６乜多Ｆ鼍善Ｆ毛善６迄寥勺６追善Ｆ＆劳Ｄ５乜参勺Ｆ＆善勺ＦＳ善Ｇ迄当Ｆ是寥ａ？迄善勺６追参６、Ｓ参（上接第４４页）该系统还能报告此工序中可能发生的差错。在胶接叶片两壳体时也使用机械手施胶和粘合。机械手有极为精确的程序控制，可使各胶接缝获得同样的强度，而且使用更少胶料从而减轻重量。（叶鼎铨）困＜玻璃纤维）２００９年第４期４７状编制程序存入铺纤车的控制系统，必要时也可由操作工用一操纵杆操纵铺纤车。铺纤车的控制程序可以自动转换不同形式玻璃纤维材料的铺放作业，它们均在张力下铺放，因而不会在辊平时被拉出来。万方数据LM公司的玻璃纤维风轮叶片
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
叶鼎铨
玻璃纤维FIBER GLASS2009，\"\"(4)0次
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