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。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,設(shè)計運維優(yōu)化專場,新產(chǎn)品發(fā)布會專場,技術(shù)工藝創(chuàng)新專場,產(chǎn)業(yè)鏈對話專場等多個專場,將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
廣東博匯新材料科技股份有限公司總經(jīng)理蘭軍炎在新材料、新技術(shù)專場做了題為《提升30%葉片生產(chǎn)效率——解決方案》的演講。以下為演講內(nèi)容實錄:
一、長葉片重點關(guān)注問題—質(zhì)量和效率
現(xiàn)在葉片越做越長,給我們帶來什么問題呢?一是質(zhì)量,二是效率。關(guān)于質(zhì)量方面,我記得2017年會議上面我做了報告如何解決葉片發(fā)白的問題,就用我們的解決方案。這個課題應(yīng)該說非常成功,得到金風(fēng)科技三次質(zhì)量獎勵,在業(yè)內(nèi)獲得了廣泛的好評。
2017年博匯非常榮幸的成為國家三支海上風(fēng)電中材75米、雙瑞的83.6米、重通83.6米的樹脂提供商,我們很榮幸參與其中的研發(fā)工作。這三支的蒙皮樹脂和碳纖維材料都是由我們博匯提供。
我們要講的是如何提高效率,因為葉片越來越長,模具投入非常大。我們在模具上產(chǎn)生更多的葉片提高效率。
二、提高30%的生產(chǎn)效率的方案
我們的方案可以提高30%的生產(chǎn)效率,如何實現(xiàn)呢?主要是通過鋪層、灌注、后固化。
鋪層上是通過噴膠預(yù)定型,節(jié)約模具占用時間。灌注上是我們使用新型適用于長葉片灌注環(huán)氧樹脂提高灌注速度,固化是開發(fā)了適用于長葉片的核膜膠,核膜膠可以提高固化速度。下面分開展開!
(一)鋪層。有些客戶已經(jīng)在做預(yù)定型,用的是傳統(tǒng)噴膠,因為傳統(tǒng)噴膠在灌注樹脂的時候會對碳化板產(chǎn)生影響。如果我們采用不是環(huán)氧類的噴膠,撒上織物以后,平均每平方米少15克,很多工藝會有受影響。
(二)灌注。傳統(tǒng)的噴膠是用灌注的形式,噴嘴容易堵塞,堵塞之后會形成滴狀,滴在織物上。右邊我們看法了噴膠的專用工具,這里有個錄像。
如果以這樣的方式以65米以上的葉片為例,通過實驗,我們可以大概根據(jù)各種不同的部件節(jié)約30分鐘-3個小時的時間,這是第一個方案通過噴膠預(yù)成型節(jié)約模具占用時間。剛才說了這種噴膠是環(huán)氧型,沒有溶劑,可以和灌注樹脂融為一體。
(PPT圖示)我們有兩個噴膠的專用工具,紅色的字體設(shè)備的提供商。大的部件是作為筒的加熱單元,手持的是噴槍。。這個測試是分10克和20克,10克的黏性稍微差一點。這個技術(shù)已經(jīng)在歐洲的葉片廠得到了實際的應(yīng)用,也是葉根部分。通過噴膠做預(yù)定型,然后預(yù)定型好了之后放到模具上。[視頻播放]
博匯開發(fā)了一種灌注樹脂,這種灌注樹脂是針對60米以上的葉片開發(fā)的,Potlife我們的牌號是4321。
(PPT圖示)我們用一些市場數(shù)據(jù)做了對比。Potlife可以達到25分鐘,對比樣需要30-40分鐘,凝膠時間也大大優(yōu)于常規(guī)樹脂。我們看放熱峰,因為葉片長對樹脂的灌注量也比較關(guān)注。藍圖的線和綠色的線是4321的線,它的散熱時間長,放熱峰時間也比較低。我們也通過了1000萬次的耐疲勞測試。
這是4321在60米葉片上的灌注效果,效果非常好。用4321灌注可以避免一些缺陷,這個頭是靠后,用其他的樹脂,灌的時候出現(xiàn)了質(zhì)量上的發(fā)白,4321就完全可以避免這個問題。
(PPT圖示)這是我們在60多米葉片上實際的生產(chǎn)數(shù)據(jù),而不是實驗室的數(shù)據(jù)。我們和另一個產(chǎn)品的對比數(shù)據(jù),可以節(jié)約12-44%的灌注時間。
為什么這個產(chǎn)品有這個特性呢?有的人說是不是因為黏度低,實際上黏度和普通的樹脂沒有太大的差別。樹脂最大的特點是浸潤性好,通過這個實驗可以得到答案。我們設(shè)計了一個實驗,下面是一個溶劑,放了樹脂,讓纖維自己爬升。
我們看一下結(jié)果,用不同的纖維做爬升實驗,左邊的樣品4321,我們的爬升速度最高,在不同的玻纖上都得到了同樣的結(jié)果。看對比樣和不同的玻纖,也就是說市場上最具有代表性的玻纖用來取樣,我們發(fā)現(xiàn)紅色的部分是4321的樹脂爬升高度,明顯高于選擇對比樣。這就是為什么我們和樹脂具有很高的灌注效率,能夠解決灌注過程中的一些發(fā)白現(xiàn)象。我們選擇了不同玻纖的對比樣。
(三)后固化。(PPT圖示)藍色的線是新的牌號1460,我們看看1460這個Potlife已經(jīng)比傳統(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)延長了30分鐘,Potlife提高了30%。
(PPT圖示)這是性能對比。拉伸長度和加熱量提高幅度非常大。另外我們的產(chǎn)品還有一個特點就是固化速度快。用市場上主流的結(jié)構(gòu)膠做對比,在60多的時候固化的速度要快3個半小時,如果在70度以下要快兩個半小時。也就是說用我們這種結(jié)構(gòu)膠提高了質(zhì)量,縮短了周期。另外,我們和團隊合作共識德國的ITD公司開發(fā)了特殊的涂膠工裝,這種工裝可以避免氣泡的產(chǎn)生,在德國的歐洲,50米的葉片節(jié)約用膠量可以達到150潛客/支,可節(jié)約18000元/套,1000套可以節(jié)約1800萬。
三、總結(jié)
通過鋪層、灌注、后固化的優(yōu)化,按照新的方案由原來的25.5小時可以縮短為17.5小時,為葉片的效率提升達到30%。
博匯是環(huán)氧樹脂的提供商,除了環(huán)氧樹脂以外,我們還有歐洲的團隊,CTP公司可以提供最先進的環(huán)氧體系,還有德國頂級的測試分析機構(gòu)IMA公司作為我們的咨詢,可以提供測試、分析,德國的ITD咨詢公司可以提供從葉片設(shè)計、現(xiàn)場工藝指導(dǎo)到現(xiàn)場服務(wù)等等。所以,博匯不僅是樹脂提供商,而是葉片的全方面解決方案的提供商。
(內(nèi)容來自現(xiàn)場速記,未經(jīng)本人審核)