用于制造用于风力涡轮机叶片的预成型部件（1）的方法，所述预成型部件包括粘合剂（3）和一个或多个部件（2），其中部件（2）或所述部件（2）中的至少一个是包括纤维的垫状部件（4、5），方法包括以下步骤：将所述粘合剂（3）布置在所述部件（2）上的一个或多个位置处，或者将所述部件（2）布置在堆叠（8）中，其中所述粘合剂（3）布置在部件（2）之间的一个或多个位置处，以及通过向至少一个主动加热层（10）提供电流来加热粘合剂（3），其中所述垫状部件（4）用作主动加热层（10），和/或其中设置和布置在部件（2）或部件（2）的堆叠（8）的顶部或下方的至少一个附加的垫状加热装置（9）被用作主动加热层（10）。的垫状加热装置（9）被用作主动加热层（10）。的垫状加热装置（9）被用作主动加热层（10）。
【技术实现步骤摘要】
用于制造风力涡轮机叶片的预成型部件的方法和用于制造预成型部件的模具
[0001]本专利技术涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的预成型部件的方法，该预成型部件包括至少一个部件和粘合剂，其中所述部件或所述部件中的至少一者是包含纤维的垫状部件。此外，本专利技术涉及一种用于制造预成型部件的模具装置。
技术介绍
[0002]除了其他因素之外，风力涡轮机能够产生的能量的量还取决于风力涡轮机叶片的长度。较长的叶片增加了例如一年内可由风力涡轮机产生的能量的量。这导致了对包括较长叶片的风力涡轮机的需求。
[0003]然而，对较长叶片的需要也伴随着风力涡轮机叶片制造中的挑战，例如关于材料的选择和风力涡轮机叶片在制造过程期间的可管理性。关于材料中的挑战，在风力涡轮机叶片的制造中使用碳基材料可能是有利的。另一方面，制造较大的风力涡轮机叶片可能需要更昂贵的制造基础设施，并且导致叶片的生产时间更长。这些因素增加了风力涡轮机叶片的生产成本，并且因此转化为更长时间的等待投资回报。此外，随着制造工艺的复杂性的增加，增加了工艺步骤的数量和/或质量检查所需的时间。因此，期望促进风力涡轮机叶片的制造。
[0004]一种便于制造风力涡轮机叶片的方法是使用在制造风力涡轮机叶片之前预制的预成型部件。这允许由多个更小的预制部件制造风力涡轮机叶片，这些预制部件在叶片制造过程期间更容易处理。此外，预制部件可在风力涡轮机叶片制造之前并行制造，从而减少风力涡轮机叶片制造的总时间。作为预成型部件，例如可以使用根部部段、预填充翼梁帽、预组装的雷电保护装置或壳体元件的预成型部件。
[0005]预成型部件包括多个部件，所述多个部件随后在叶片的制造期间被集成到风力涡轮机叶片中。除了另外的预制部件之外，还可以使用这些预成型部件。为了充分利用预成型部件用于制造风力涡轮机叶片的潜力，还期望促进预成型部件的制造方法。
[0006]从现有技术中，已知用于包括纤维基材料的风力涡轮机叶片和/或构件的不同制造方法。
[0007]在US4385957A中，通过使电流通过碳纤维而在其树脂浸渍期间加热由碳纤维增强的织带，由此碳纤维直接用作纤维增强材料的层系统中的加热垫。
[0008]US 2013/0098527A1描述了一种用于生产风力设备的转子叶片或其部件的转子叶片模具，该转子叶片模具包括可加热的模具部分，该模具部分具有用于使转子叶片表面成形的成形表面。可加热的模具部分具有至少两个加热部分，每个加热部分包括至少一个电阻加热元件和供应单元，所述电阻加热元件布置在成型表面处或成型表面下方，所述供应单元用于向所述至少一个电阻加热元件供应电加热电流。
技术实现思路
[0009]本专利技术基于用于提供一种用于制造风力涡轮机叶片的预成型部件的改进方法的目标问题。
[0010]根据本专利技术，该问题在如最初描述的方法中得到解决，该方法包括以下步骤：将粘合剂布置在部件上的一个或多个位置上，或将部件布置在堆叠中并将粘合剂布置在部件之间的一个或多个位置处，和通过向至少一个主动加热层提供电流来加热粘合剂，其中所述垫状部件用作主动加热层和/或其中设置和布置在所述部件或所述部件堆叠的顶部或下方的至少一个附加的垫状加热装置用作主动加热层。
[0011]在该方法中制造的预成型部件包括至少一个部件和粘合剂。通过使用垫状部件作为主动加热层来加热粘合剂和/或通过在待硬化部件的顶部或下方施加附加的垫状加热构件，粘合剂可以用于垫状部件的局部硬化。加热的粘合剂局部渗透垫状部件，从而在粘合剂已经硬化之后引起部件的局部硬化。
[0012]所制造的预成型部件还可以包括至少两个部件，所述至少两个部件通过粘合剂局部地彼此附接。在这种情况下，粘合剂被布置在两个部件的界面处，从而在粘合剂已经被布置的位置处产生逐点固定。
[0013]粘合剂或粘结剂分别特别地为可热活化的，使得其粘附功能可通过使用主动加热层而活化。粘合剂的加热可以导致粘合剂的软化和/或熔化，使得粘合剂能够侵入一个或多个部件中。也可以通过加热引发粘合剂中和/或粘合剂与至少一种部件之间的化学反应。
[0014]作为粘合剂，可以使用热塑性粘合剂。也可以使用热固性和/或弹性体材料作为粘合剂。至少一个部件是包含纤维的垫状部件。该垫状部件可以是包括多个纤维和/或基于纤维的织物的纤维垫。垫状部件可以分别包括例如多个纤维束或纤维粗纱。为了形成预成型部件的结构组成部分，使用粘合剂局部硬化垫状部件和/或将垫状部件局部附接到另一部件，特别是分别在部件表面处的多个分立点处，或者在垫状部件与另一部件之间的界面处。
[0015]通过使用粘合剂来局部或逐点地硬化部件或将垫状部件固定到至少一个另外的部件，垫状部件的大部分纤维分别保持干燥，或在加热期间不被粘合剂浸透。这允许稍后在用于制造风力涡轮机叶片的基于树脂灌注的过程中使用预成型部件。
[0016]预成型部件可以由两个或更多个部件的堆叠制成，所述两个或更多个部件通过加热粘合剂而彼此附接。通过使用用于制造预成型部件的模具，也可以分别产生堆叠或预成型部件的形状，例如弯曲。该预成型部件可以是独立的或者可以不是独立的，并且其机械性能可以不同于预制的风力涡轮机部件。预成型部件可以在之后在风力涡轮机叶片的制造过程中使用，其中特别地，垫状部件可以用树脂浸泡以最终获得作为制造的风力涡轮机叶片的一部分的所需机械强度。特别地，由于预成型件的部件仅通过粘合剂局部地彼此附接，所以预成型部件的垫状部件和/或任何其他部件在一定程度上仍然是柔性的。这允许使预成型部件适应于之后制造风力涡轮机叶片所需的形状。
[0017]使用粘合剂将预成型部件的至少两个部件附接在一起允许避免其他附接过程，如部件的缝合。这具有的优点是，垫状部件可以附接到预成型部件的其他部件，所述其他部件不能缝合到垫状部件，如固体或刚性部件或具有相对较大厚度的部件。此外，可以避免缝合连接分别对预成型部件或由其制造的风力涡轮机叶片的影响。
[0018]为了制造预成型部件，将部件布置成堆叠，并且将粘合剂布置在堆叠的部件之间的一个或多个位置处。为了将部件彼此附接，需要加热粘合剂。因此，电流被施加到堆叠的主动加热层。主动加热层或可主动加热层分别由所施加的电流加热。特别地，主动加热层仅由电流加热。主动加热层也可以称为可主动加热层。
[0019]作为主动加热层，可以使用垫状部件。通过使用垫状部件作为主动加热层，可以使用预成型部件的部件来熔化粘合剂，该部件在制造过程期间集成在预成型部件中。此外或替代性地，也可以使用附加的垫状加热装置。附加的垫状加热装置可以布置在堆叠的顶部或下面。因此，由附加的垫状加热装置形成的主动加热层形成了堆叠的最上层或最下层，但是与垫状部件不同，其没有集成在预成型部件中，并且因此在制造之后不形成预成型部件的组成部分。
[0020]可能的是，由附加的垫状加热装置形成的主动加热层也可以用在两个部件和/或两个堆叠之间，从而在单个步骤中生产两个预成型件，同时节省热能，否则热能会损失到环境和/或模具中。同样，可能的是，在用作主动加热层并且集成在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制造风力涡轮机叶片的预成型部件(1)的方法，所述预成型部件包括粘合剂(3)和一个或多个部件(2)，其中所述部件(2)或所述部件(2)中的至少一者是包括纤维的垫状部件(4、5)，所述方法包括以下步骤：将所述粘合剂(3)布置在所述部件(2)上的一个或多个位置处，或将所述部件(2)布置成堆叠(8)并将所述粘合剂(3)布置在所述部件(2)之间的一个或多个位置处，和通过向至少一个主动加热层(10)提供电流来加热所述粘合剂(3)，其中所述垫状部件(4)用作主动加热层(10)和/或其中设置和布置在所述部件(2)或部件(2)的堆叠(8)的顶部或下方的至少一个附加的垫状加热装置(9)用作主动加热层(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括导电纤维和/或导电织物，特别是碳纤维和/或基于碳纤维的层的垫状部件(4)和/或附加的垫状加热装置(9)被用作主动加热层(10)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少一个垫状电绝缘部件(5)和/或至少一个芯部件(16)被用作所述预成型部件(1)的至少一个另外的部件。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括玻璃纤维和/或基于玻璃纤维的织物的玻璃纤维垫用作垫状电绝缘部件(5)，和/或包括聚合物泡沫的泡沫芯和/或包括刚性材料的刚性芯用作芯部件(16)，所述刚性材料特别是木材、塑料、陶瓷和/或金属。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用液体和/或固体的粘合剂(3)，特别是基于颗粒的粘合剂，所述粘合剂以液滴或小球的形式在多个位置处布置在所述部件(2)之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用在至少一个维度上大于所述堆叠(8)的其余部分的至少一个主动加热层(10)，其中所述主动加热层(10)以这样的方式布置在所述堆叠(8)中或所述堆叠(8)上，使得在布置在所述堆叠(8)中或所述堆叠(8)上之后，所述主动加热层在所述堆叠(8)的至少两个相对侧上突出所述堆叠(8)的其余部分，其中所述主动加热层(10)的每个突出区段(13、14)连接到电极(11、12)和/或固定装置(17)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在连接到所述固定装置(17)之前，所述主动加热层(10)被张紧，和/或连接到所述固定装置(17)的所述主动加热层(10)被所述固定装置(17)张紧。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：
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