摘要：葉片的成型過程中人為操作的環(huán)節(jié)比較多，因此對(duì)于影響質(zhì)量的不確定因素也就很多，常常因?yàn)楣と说氖韬龆鴮?dǎo)致葉片的質(zhì)量存在問題，這是不可避免的。因此這就決定了我們必須有著專業(yè)的維修技術(shù)，在有限的條件下，通過對(duì)缺陷的修復(fù)，使其性能能夠達(dá)到設(shè)計(jì)性能的90%以上，這往往會(huì)對(duì)維修人員的修復(fù)理念和技術(shù)有著比較高的要求。
通常，在復(fù)合材料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，往往會(huì)由于材料本身的性能不穩(wěn)定，成型工藝條件的掌握不好或者模具的設(shè)計(jì)不合理等因素而出現(xiàn)表面或內(nèi)在的缺陷，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
同樣，復(fù)合材料葉片的質(zhì)量也受這些不確定的因素制約著。葉片包括一個(gè)氣動(dòng)面、一個(gè)工作面、由兩根UD主梁帽及兩塊多軸夾層結(jié)構(gòu)的剪切肋所組成的翼梁。主梁帽的材料采用UD纖維／環(huán)氧樹脂，剪切肋采用雙軸（+45。/-45。）纖維／環(huán)氧樹脂，外殼則采用雙軸和三軸（+45。/-45/0。）纖維／環(huán)氧樹脂，葉片根部加強(qiáng)部分用三軸纖維／環(huán)氧樹脂。外殼內(nèi)無UD主梁帽支撐的部位用芯材填充，夾層采用Balsa, PVC泡沫填充。為達(dá)到足夠的邊緣剛度，后緣采用UD板加強(qiáng)。
上殼體、下殼體、主梁帽和剪切肋分別用模具獨(dú)立制作。外殼與前、后緣以及主梁膠接。葉片根部設(shè)計(jì)成T型螺栓連接。葉片的成型過程其實(shí)并不算太復(fù)雜，但由于自動(dòng)化程度不高，很多程序都是由工人手工操作，所以其中的不穩(wěn)定因素很多，因此常常對(duì)葉片的質(zhì)量產(chǎn)生了影響。比如布層鋪設(shè)時(shí)，沒鋪平整導(dǎo)致成型后的褶皺，真空灌注時(shí)時(shí)的漏氣導(dǎo)致成型后葉片的樹脂浸潤(rùn)不良，以及由于葉片體型龐大導(dǎo)致運(yùn)輸時(shí)纖維碰傷、刮傷等等質(zhì)量問題。本文著重介紹復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的修復(fù)原則和典型的結(jié)構(gòu)修復(fù)方法，原則上適用于所有熱固性復(fù)合材料，復(fù)合材料葉片的缺陷當(dāng)然也屬于修復(fù)范圍之中。
1.復(fù)合材料葉片缺陷的來源
1.1技術(shù)缺陷
在風(fēng)電葉片制作過程中，國(guó)內(nèi)基本上都使用的是真空輔助灌注技術(shù)，即VARTM技術(shù)，此工藝是一種能生產(chǎn)大尺度產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，也是世界上比較先進(jìn)的一種制備方法，但這種制備方法對(duì)原材料有一定的要求，如樹脂：
①粘度要合適，真空灌注技術(shù)對(duì)樹脂粘度的依賴性很高，過高或過低的樹脂粘度都會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生質(zhì)量問題。
②凝膠時(shí)間要合適，過長(zhǎng)的凝膠時(shí)間會(huì)導(dǎo)致樹脂不固化，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，過短的凝膠時(shí)間會(huì)導(dǎo)致在灌注過程中，就出現(xiàn)固化，產(chǎn)品未能灌透。
③放熱峰要合適，過低的放熱峰會(huì)導(dǎo)致樹脂固化時(shí)間加長(zhǎng)，過高的放熱峰會(huì)導(dǎo)致葉片中其余增強(qiáng)材料的老化，嚴(yán)重影響質(zhì)量。由于VARTM技術(shù)在風(fēng)電市場(chǎng)上的應(yīng)用，成型效率越來越高，但也出現(xiàn)了由于縮短時(shí)間及VARTM技術(shù)本身的原因，風(fēng)電復(fù)合材料葉片在成型過程中有很多的缺陷出現(xiàn)固，有些缺陷能可見并修補(bǔ)，但一些缺陷就由于空間或其他原因，無法可見及修補(bǔ)。
