激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面制造技术

本发明专利技术主要涉及激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面，属于风电叶片制造技术领域。该方法利用脉冲激光直接在风电叶片表面和薄膜表面制备微纳结构，利用液滴与激光处理表面和激光未处理表面之间单位时间内传递的热量不同，实现防冰功能。当液滴在功能结构表面时，液滴与结构界面之间存在空气层较多，而对于激光未处理表面而言，在液滴下方没有空气层，所以激光处理表面可以有效的减少热量损失；并且液滴与激光处理表面相接触的表面积小于与激光未处理表面，有利于减少通过热传导方式而产生的热量损耗。因此这种方法使得液滴热量损耗较慢，从而使液滴具有较短的延迟冻结时间，防止结冰产生。该方法较传统的风电叶片防冰方法，具有工艺简单、制备方便等优点，真正实现风电叶片主动防冰功能。现风电叶片主动防冰功能。现风电叶片主动防冰功能。

【技术实现步骤摘要】
激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面

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[0001]本专利技术属于风电叶片制造
，具体涉及激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面。

技术介绍
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[0002]风能作为一种优质的绿色可再生能源，其全球可利用发电量约为2
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104GW，应用市场前景广阔，受到各国广泛关注。然而，每当在冬季冰雪天气和低温高湿天气，以及在高海拔或高纬度地区分布的风电叶片，常常会出现覆冰现象，这是缩短其使用寿命的重要原因之一。风电叶片覆冰不仅成为叶片额外的不平衡负载，危及风电叶片正常运行，甚至造成风电叶片断裂等严重事故；还会影响风电叶片的气动特性，增大机组载荷，影响风机发电效率。所以风电叶片防冰一直是被众多学者研究的课题。
[0003]专利CN201010537132.X公开了一种风电叶片防冰、耐磨涂层的制备方法，将涂层涂覆于风电叶片表面，可实现防冰功能；专利CN201710916688.1公开了一种在风电叶片一个板面开槽布置热电阻的方法，实现风电叶片防冰功能；专利CN201821562294.7公开了一种防冰的风电叶片，该专利通过在风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面，主要包括以下步骤：步骤一：利用脉冲激光，按照设定的激光工艺参数和激光扫描路径，制备微纳结构；步骤二：在相同外界环境条件下，对有无微纳结构的风电叶片表面进行防结冰试验。2.根据权利要求1所述的激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面，其特征在于：步骤一所述激光工艺参数为：脉冲宽度10fs～1000ns，激光波长200～1100nm，重复频率30～2000kHz，输出功率1～1500W，扫描速度10～5000mm/s，加工次数1～200次。3.根据权利要求1所述的激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面，其特征在于：步骤一所述微纳结构制备基体为风电叶片表面和可贴在风电叶片表面上的薄膜。4.根据权利要求2所述的风电叶片表面，其特征在于：风电叶片表面防护涂层材料可为聚氨酯、氟树脂、丙烯酸树脂、聚天门冬氨酸。5.根据权利要求2所述的可贴在风电叶片表面上的薄膜，其特征在于：薄膜材料可为聚偏氟乙烯、乙烯基、硅树脂橡胶。6.根据权利要求1所述的激光精密加工技术制备风电叶片主动防冰表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：管迎春，李欣欣，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：