绿色、低碳的新能源的大力发展,是未来市场所趋。这几年迅猛发展的风力发电用实际行动说明了一切,而且现在海上风电更是诸多风电企业进军的方向。而说到风力发电,其中风电叶片是发电机组的关键部位,其设计制造好坏直接关系到风力发电机的效率和使用寿命,影响着整个系统的性能。而叶片的成型质量和好坏又取决于模具质量的好坏,高精度的模具设计和制造技术是叶片气动外形的重要保证。
以往的叶片模具大多采用金属模具,极大的限制了风电叶片的生产尺寸和生产质量。随着风电记住不断朝着大型化方向的发展,风电叶片的尺寸逐渐增大,成型时对模具强度和刚度要求越高,模具的重量和成本将大幅提高。对于小型叶片,往往采用石膏、水泥、石蜡作为基材来制作整个叶片的模型,这样制作出来的叶片阳模往往尺寸精度较低,表面粗糙,容易产生气孔,裂纹等缺陷,平整度较差,适合哪些精度要求较低,表面质量要求不高的模具制作。
对于大型叶片来说,要将叶片整体制作成阳模难度较大,所以将阳模分为上下两个半模具制作。目前阳模制作加工主要由两种技术工艺,一种是钢构代木型,其叶片肋板按一定间距规律排列好的钢板构成,在钢板上将一系列钢管按照事先设定的顺序焊接成与叶片截面相符的形状,然后装上代木。这是初期的叶片阳模毛坯,将这样的叶片阳模毛坯吊装到大荣五轴加工中心机床上,由机床按照程序将阳模进行雕铣加工,即可得到和叶片外形一致的阳模。另外一种是木质结构,其肋板按一定间距规律排列的木质界面板构成,表面按照正交方式铺放的三合板蒙制而成。相对来说,木质阳模生产成本低,但精度较差,由于环境的温度、湿度变化,在使用过程中整体收缩变形严重。不过现在大多会对截面板进行刷封孔剂,从而减少截面板的吸湿变形。
大力发展风电能源对于我们将来的能源危机具有战略意义,国家对可再生清洁能源的发展推动和支持,加快了风电的发展速度,也为大型复合材料叶片发展提供了发展契机。叶片质量的好坏绝大部分取决于模具质量的优劣,而模具质量的优劣,又取决于五轴加工中心机床精度和核心技术人员,现在大荣五轴加工中心在风电沉浸多年,对于风电叶片代木模具的加工,风电玻璃钢叶片的铣削加工,以及叶片内衬材料PET巴沙木等材料的切割钻孔加工,都有着广泛的生产经验。随着风电的大力发展,模具设计人员、核心工艺技术人员也在逐渐崛起,未来风电叶片的高速发展,也将指日可待。