各位下午好,我今天演講的主要內(nèi)容是:預(yù)定型織物的開發(fā)進(jìn)展!
先介紹一下歐文斯科寧,歐文斯科寧是連續(xù)69年財富500強(qiáng),去年銷售額接近100億美元,我們在全球有1.8萬名員工,運(yùn)營超過全球30個國家。三大主營業(yè)務(wù):保溫材料、屋面材料、復(fù)合材料。
大家都知道本身葉片的增強(qiáng)材料鋪層方案是作為葉片氣動及結(jié)構(gòu)輸出的結(jié)果,目前隨著葉片的大型化,本身增強(qiáng)織物用料、層數(shù)都在同步增加,所以今天上午有些專家也提到,目前葉片超過120米之后整個殼體增強(qiáng)材料鋪層難度及用時都在大幅度增加。為了縮短主模的占用時間,提高制造周期,整個預(yù)制(件)技術(shù)正在迅速的發(fā)展。
我們提出預(yù)定型織物也是作為織物預(yù)制的技術(shù),右邊這張圖可以看到正在行吊中的三維形態(tài)預(yù)定型件。大概制造流程是這樣,先從普通玻纖織物通過涂覆粉劑的方式,先做成一個粉劑織物的套材。主要是兩個作用:一是提供定型的作用,這種粉劑是類似于熱塑性的粉劑,它在加熱時能夠軟化,隨著它冷卻之后重新固化,完成定型。另外,這個粉劑也提供粘接的作用,能夠把布層和布層之間粘接起來。
(圖示)這張圖大家可以看到整個預(yù)定型件制造的過程,最主要就是中間一步——定型。整個定型工藝比較類似于灌注前真空準(zhǔn)備的狀態(tài),主要就是模具以及鋪設(shè)好的粉劑織物,在外面加上真空袋模,抽真空。外側(cè)有一個加熱陳套,對整個堆層進(jìn)行加熱,冷卻之后就完成了定型,定型可以用于殼體的鋪設(shè)。
剛才也介紹過,我們OC提供的是粉劑套材的產(chǎn)品形式,最后需要在葉片廠車間完成堆疊與定型,形成預(yù)定型件。我們OC是在比利時的zeller,這邊有一個粉劑的生產(chǎn)產(chǎn)線,生產(chǎn)粉劑織物。同時我們也有工藝仿真能力,能夠?qū)Ψ蹌┛椢锏亩ㄐ秃弯佋O(shè)工藝進(jìn)行模擬。
大概介紹一下它的優(yōu)勢,定型件得益于良好的定型和隨形性,在鋪層過程中能有效縮短鋪設(shè)時間。舉個例子來說,相對于傳統(tǒng)數(shù)十層人工的鋪層方式,可以把鋪層重新設(shè)計為若干個預(yù)定型組件的組合方式,最后殼體鋪設(shè)時也就是大概8個預(yù)定型子件,完成快速鋪設(shè)。二是預(yù)定型件本身質(zhì)量方面相比傳統(tǒng)織物有一個很大的提高,它可以有效防止在殼體鋪設(shè)時所碰到的質(zhì)量問題。尤其是大家可以看到模具立面的位置,這個位置本身在鋪設(shè)織物時經(jīng)常碰到問題,因為這些織物,比如雙軸布,本身在鋪設(shè)時會產(chǎn)生變形。一旦織物變形之后,它就會和模具面或者是織物和織物之間形成這種懸空的狀態(tài),這個懸空最后在灌注時會形成富樹脂層,從而形成一些缺陷。如果重新轉(zhuǎn)成預(yù)定型的新工藝,這些質(zhì)量缺陷可以被有效避免掉。
因為本身粉劑保形的作用,織物在套材切割或者現(xiàn)場加工過程中,可以進(jìn)行有效的精準(zhǔn)切割,同時切邊不會發(fā)生散沙的情況。在模具翻邊的一些位置,通常鋪設(shè)完之后需要對織物進(jìn)行修剪,如果采用預(yù)定型件形式,這個工藝基本上可以省掉。
后面介紹一下我們在客戶這邊的成功應(yīng)用案例,本身預(yù)定型件或者粉劑織物新應(yīng)用,目前在有些客戶那邊已經(jīng)是處于規(guī)模量產(chǎn)的階段了。第一個案例,剛才也說到后緣立面的位置,本身后緣立面模具的行腔是倒V形結(jié)構(gòu),向內(nèi)凹陷的空腔。在這種空腔的地方,本身鋪設(shè)織物是比較麻煩的。如果改成預(yù)定型件的概念,大家可以看到右下的圖,本身可以預(yù)制成一個倒V形的預(yù)制件,鋪設(shè)時可以快速貼合行腔那一面。在實際應(yīng)用過程中,12米的部位可以每3米分成一個預(yù)定型子件,一共4個子件鋪設(shè)方式。
在前緣立面的位置,這個案例大家可以看到,它已經(jīng)朝一個大型化的方向去發(fā)展。這個立面增強(qiáng)織物本身來到20米的尺寸,需要的是用一個行吊的方式進(jìn)行吊裝。相比于左邊逐層的鋪設(shè),因為還需要噴膠、搟平等一系列鋪層工藝。如果改成預(yù)定型件,可以直接完成定位和吊裝。這個行吊做了一些設(shè)計,下面是氣動吸盤,可以很好取出預(yù)定型件。除了在這些立面的位置,也可以在殼體、葉根增強(qiáng)層。可以用若干個預(yù)定型件拼裝方式完成鋪設(shè),實際應(yīng)用中基本上預(yù)定型子件大概1×5米的片段,最后通過若干個片段完成鋪設(shè)。
最后和大家介紹一下,前面講到的是粉劑定型織物的概念,其實我們OC的產(chǎn)品已經(jīng)來到了第二代的預(yù)定型織物技術(shù),這個技術(shù)最突出一個特點(diǎn),它是非粉劑的方案,我們已經(jīng)省掉了噴涂功能粉劑的工藝流程,取而代之是用非粉劑的方案。相對來說,它是有一個較低的定型溫度,同時它能提供更強(qiáng)的層間粘接能力和更好的行吊性,這兩個也是有助于織物預(yù)定型技術(shù)往大型化方向發(fā)展。順便提一下第二代預(yù)定型織物技術(shù),非粉劑技術(shù)是OC已經(jīng)申請了相關(guān)專利。我們對于這些第一代和第二代相關(guān)織物進(jìn)行過靜態(tài)力學(xué)性能、灌注性能及疲勞測試,基本上這些測試和常規(guī)織物不會有太大的區(qū)別。
以上是我的報告內(nèi)容,謝謝大家!