탄소 섬유 - 풍력 인발 빔
인발 생산 공정 소개
새로운 청정 에너지를 사용하여 전통적인 석유 및 석탄 자원을 대체하는 방법은 경제 발전뿐만 아니라 이중 탄소 목표 달성이라는 중요한 역사적 노드에서 사회적 관심의 뜨거운 이슈가 되었습니다. 더 많은 관심.
풍력 발전 기술이 발명된 지 거의 100년이 되었습니다. 해당 기술은 상대적으로 성숙하지만 상당한 도전에 직면해 있습니다. 풍력발전기의 주요 부품인 블레이드는 현재 대부분이 유리섬유강화복합소재(GFRP)로 이루어져 있어 강도와 강성이 우수하고 생산단가가 저렴하다. 발전기 세트의 발전 용량에 대한 요구 사항이 점차 증가함에 따라 해당 블레이드 크기도 점차적으로 증가해야하며 재료 강도 및 강성과 같은 성능 요구 사항에 대한 더 높은 기술 요구 사항도 제시됩니다. 이러한 이유로 대형 블레이드 제조에 탄소 섬유를 사용하는 것이 최선의 선택이 되었습니다.
연구 데이터에 따르면 거더에서 유리 섬유 복합 재료를 탄소 섬유 복합 재료로 교체하는 것만으로 블레이드 무게가 12% 감소하고 강성과 피로 저항이 높아지면서 운송, 설치 및 유지 보수 비용이 절감됩니다. 수명, 전체 수명 주기의 사용 비용이 더 낮습니다.
탄소 섬유 복합 재료의 성형 방법에는 여러 가지가 있으며 복합 재료 시트의 생산 및 제조에는 프리프레그 공정, 탄소 직물 주입 공정 및 인발 공정과 같은 많은 옵션이 있습니다. 그 중 인발법은 고정단면 섬유강화 복합재료의 연속 생산을 위한 성형법이다. 이 기술은 1948년 미국에서 시작되어 전 세계적으로 개발 및 보급되었습니다.
인발 프로파일은 전기 장비, 내식성 부품, 건설 엔지니어링, 운송 산업 및 군사 및 기타 분야에서 널리 사용되며 현재 급속한 발전 단계에 있습니다. Pultrusion은 이론적으로 모든 길이의 제품을 생산할 수 있습니다. 일반적인 인발 라인 속도는 0.2~1.5m/min이고 빠른 시제품 제작 속도는 4m/min 이상에 도달할 수 있으며 여러 제품을 동시에 생산할 수 있어 성형 효율이 크게 향상됩니다. 대량 생산에 적합합니다. 또한 생산 공정을 완전히 자동화하고 제어 할 수 있으며 제품의 단면 모양을 직렬화하고 표준화 할 수있어 복합 제품 품질의 불연속성을 크게 줄이고 안정적인 성능을 제공합니다. 높은 섬유 함량, 최대 80%, 성형 중 장력 작용으로 섬유가 완전히 곧게 펴지기 때문에 섬유 특성이 완전히 발휘될 수 있고 길이 방향 기계적 특성이 우수하며 원료 이용률이 95% 이상에 도달할 수 있습니다. .
인발 단계는 섬유 공급 - 섬유 안내 - 수지 함침 - 예비 성형 - 인발 - 인발 - 절단 - 인발 제품이며 가열 형성 부분은 일반적으로 예열 영역, 겔 영역 및 경화 영역으로 나뉩니다. 기존의 인발형 수지에는 에폭시 수지, 비닐 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등이 있습니다.
고정 단면 복합 재료를 생산하기 위한 효율적인 생산 공정으로서, 인발은 장비 및 공정 매개변수의 설정 및 규제에서 매우 엄격하며 작은 변경 또는 나노 오류는 제품 품질 결함 및 낭비를 유발합니다. 본 논문에서는 탄소섬유 풍력 인발보(탄소보)의 제품 구조, 재료 선정 및 생산 공정을 간략히 소개한다. 일부 데이터 매개변수 및 혼합 비율은 참고용입니다.
제품 구조 및 재료 선택
카본빔은 복합재료 기판 본체, 좌측 보호층, 상부 이형 천, 우측 보호층, 하부 이형 천으로 구성됩니다. 복합 재료 보드 본체의 섬유는 탄소 섬유이며 섬유 부피 함량은 50 ~ 80 %입니다. 복합재료판의 좌우측 보호층의 보강재는 유리섬유이며, 그 수는 면당 1개 이상이다.
재료의 수지는 고성능 에폭시 수지로부터 선택되고, 경화제는 바람직하게는 액체 산 무수물, 촉진제는 바람직하게는 3차 아민이고, 이형제는 바람직하게는 에폭시계 이형제이다. 혼합 비율은 에폭시 수지: 경화제: 촉진제: 이형제=100: (80-110): (0.5-2.0): ( 0.5-2.5).
상단 및 하단 릴리스 천은 나일론 또는 폴리에스터로 만들어집니다. 한편, 이형 천은 제품 포장 및 운송 중 긁힘 및 긁힘으로 인해 탄소 빔이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한, 사용 중 이형포를 제거한 후 카본빔에 의해 형성되는 거친 표면은 제품의 접착력을 증가시킬 수 있습니다. 탄소 빔의 연삭 공정을 제거하여 공수 및 비용을 절약합니다.
생산 과정
900mm 길이의 인발 다이를 준비하고 인발 기계의 다이 홀더에 고정합니다. 크릴에 지정된 수의 48K 또는 24K 탄소 섬유를 설치하고 침지 탱크, 예비 성형 금형, 성형 금형을 차례로 통과 한 다음 풀링 머신에 도입하십시오.
몰딩 다이의 3개 영역의 온도는 필요에 따라 설정되고 가열됩니다. 성형 금형의 온도가 균형을 이룬 후 준비된 수지를 침지 탱크에 넣고 섬유를 2 ~ 4 층으로 침지하고 인발 속도를 0.2 ~ 0로 설정합니다. .5m/분 , 탄소 섬유가 침지 된 후 압출 롤러, 예비 성형 다이 등을 통해 단계적으로 압출되어 금형에 들어가기 전에 침지 된 탄소 원사의 접착제 함량을 완전히 줄이고 상부 및 하부 이형 천이 들어갑니다. 섬유와 함께 성형 다이.
성형된 시트는 벨로우즈에 의해 냉각된 후 트랙터와 와인더로 들어가 완성된 복합 시트가 됩니다.
