2.1.4 VARTM工艺
随着技术的发展，现已开发出多种较先进的工艺，如预浸料工艺、机械浸渍工艺及真空辅助灌注工艺。真空辅助灌注成型工艺是近几年发展起来的一种改进的 RTM工艺。它多用于成型形状复杂的大型厚壁制品。真空辅助是在注射树脂的同时， 在排气口接真空泵，一边注射一边抽真空， 借助于铺放在结构层表面的高渗透率的介质引导将树脂注入到结构层中。这样不仅增加了树脂传递压力，排除了模具及树脂中的气泡和水分，更重要的是为树脂在模具型腔中打开了通道， 形成了完整通路。 另外， 无论增强材料是编织的还是非编织的，无论树脂类型及粘度如何， 真空辅助都能大大改善模塑过程中纤维的浸润效果。所以， 真空辅助RTM（VARTM）工艺能显著减少最终制品中夹杂物和气泡的含量， 就算增大注入速度也不会导致孔隙含量增加，从而提高制品的成品率和力学性能。
用真空灌注工艺生产碳纤维复合材料存在困难。碳纤维比玻纤更细，表面更大，更难有效浸渍，适用的树脂粘度更低。SP公司的SPRINT工艺技术就采用树脂膜交替夹在碳纤维中，经加热和真空使树脂向外渗透。树脂沿铺层的厚度方向浸渍，浸渍快且充分，同时采用真空加速树脂的流动。
2.2 叶片复合材料结构设计流程
2.2.1 常规制备流程
1） 制造外壳和主梁外壳由玻璃钢在模具内进行制造，主梁在真空袋中高温浇注而成；
2） 安置模具，在模具内喷涂胶衣树脂，形成叶片的保护表面；
3） 把外壳放入模具中，并铺覆玻璃纤维；
4） 安装主梁，起到支撑作用；
5） 安装泡沫材料；
6） 在泡沫材料上铺覆玻璃纤维；
7） 在玻璃纤维和泡沫材料上铺放真空膜；
8） 灌注树脂，并进行高温真空浇注；
9） 取下真空膜；
10） 用相同方法制成另外一半壳体；
12） 安装腹板（腹板为夹层结构）；
13） 安装避雷装置等；
14） 安置主模具，在壳体边缘和腹板上涂胶粘剂，粘合两壳体；
15） 加热，使玻璃纤维更硬；
16） 叶片脱模，进行最终加工（切割和打磨）。
模具由符合材料制作而成，这样模具更轻，刚度更高。另外，用同种材料制造的叶片和其模具在灌注树脂时对温升的反应相同。
2.2.2 加入碳纤维改进
随着叶片长度的增加，对材料刚度提出了更高的要求。玻璃纤维复合材料的性能已经达到应用极限，不能有效满足材料要求，因此碳纤维在风机叶片中的应用逐年增加。但是由于碳纤维比玻璃纤维昂贵，采用100%的碳纤维制造叶片从成本上来说是不合算的。目前国外碳纤维主要是和玻璃纤维混合使用，碳纤维只是用到一些关键的部分。碳纤维在叶片中应用的主要部位有，如图5所示
<上一页3456余下全文
