科思創(chuàng)(Covestro)與薩泰克斯(Saertex)用 Hübers公司的制造技術開發(fā)出新的材料工藝。
積極投身于氣候保護是科思創(chuàng)可持續(xù)發(fā)展理念的核心內容,它解釋道。該承諾的一個關鍵點是可再生能源發(fā)電,首要的就是風能。許多國家現(xiàn)在都追求這種可持續(xù)的發(fā)電形式,盡管一些國家補貼正在削減。因此,對價格劃算而且能夠制造更大、更高效風力發(fā)電機的工藝的需求比以往任何時候都迫切。
據(jù)科思創(chuàng)介紹,新工藝的特點是一種將聚氨酯樹脂與玻璃纖維織物相結合的新方法。它解釋了合作伙伴們如何在位于施塔德的德國航空航天中心(DLR)復合材料結構與自動適配系統(tǒng)研究所成功地制造出45米的梁帽原型。主梁是結構框架的核心,必須適應最大的風載荷。
丹麥奧特普魯?shù)目扑紕?chuàng)風力發(fā)電卓越中心負責人Kim Klausen說:“穩(wěn)定性和耐久性是風電葉片的關鍵屬性。”他進一步解釋說,“我們的聚氨酯樹脂在這一應用領域中比環(huán)氧樹脂有明顯的優(yōu)勢:我們達到了更高的玻璃化轉變溫度和低收縮率。聚氨酯樹脂的反應也會產生更少的熱量。”
薩泰克斯總經理Marc Sief補充道:“我們的玻纖織物可以確保復合材料的穩(wěn)定性。它們徹底地在聚氨酯樹脂中浸漬并形成一種高強度的部件。更重要的是,它們有助于降低葉片的重量。”45米長的風電葉片總重量達8噸。由聚氨酯和玻纖制成的梁帽大約占總重量的三分之一。
這種風電葉片的兩半殼形梁帽是用用真空灌注工藝制造的。這是將芯材和玻纖織物放入模具中并用薄膜將該結構密封。抽真空后,灌注工藝由引入液態(tài)聚氨酯樹脂開始。Hübers公司解釋說它已經開發(fā)出一種制造技術來控制充模。
“我們的系統(tǒng)用泵積極輸送材料。使用傳感器來控制泵壓確保嚴格遵守計劃的壓力曲線,從而在填充模具時遵循材料動力學,”Hübers項目工程師Clemens Dieckmann說。
在過去的幾年里,科思創(chuàng)表示風電葉片生產工藝流程一再優(yōu)化。例如,由于真空的應用,灌注工藝可以在一個相對較短的時間內完成。隨后模具加熱,固化工藝就開始,比使用環(huán)氧樹脂時要快得多,而且無需后固化。
“這為制造商節(jié)約了相當可觀的成本,”Klausen說,“葉片設計的額外改進與復合材料、涂料和粘合劑的合理使用可以幫助減輕更多的重量。”
科思創(chuàng)于2015年11月30日~12月2日在德國杜塞爾多夫風力發(fā)電機葉片制造會議上進行了展示。