山東雙一科技股份有限公司蘇勇 技術(shù)部長(zhǎng)
各位老師、各位嘉賓大家好，我是來(lái)自山東雙一科技的蘇勇。今天我給大家介紹的內(nèi)容就是我們公司在葉片模具和機(jī)艙罩這方面一些制造工藝方面的匯報(bào)。
我介紹的內(nèi)容就是先把公司簡(jiǎn)單介紹一下，然后再對(duì)葉片模具做一個(gè)工藝簡(jiǎn)介，再對(duì)機(jī)艙罩做一個(gè)工藝簡(jiǎn)介。
我們公司成立于2000年，坐落于山東省德州市，主要從事復(fù)合材料的產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，我們公司有4個(gè)生產(chǎn)廠區(qū)，有雙一科技總部、陵縣分公司、武城分公司和美國(guó)子公司。復(fù)合材料產(chǎn)品涵概七大領(lǐng)域，非金屬模具加工、風(fēng)電、先進(jìn)復(fù)合材料、工程和農(nóng)用機(jī)械、公共與軌道交通、游艇及船舶、汽車(chē)等領(lǐng)域，今天主要介紹風(fēng)電領(lǐng)域模具和機(jī)艙罩。
這是我們公司的一個(gè)外景圖，上面是總公司，中間是武城分公司和美國(guó)子公司，武城公司生產(chǎn)風(fēng)電葉片模具，美國(guó)子公司做機(jī)艙罩。
這是我們公司獲得的很多認(rèn)證證書(shū)，我們公司還獲得了山東省頒發(fā)的企業(yè)技術(shù)中心和工業(yè)技術(shù)中心的榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
這是我們公司的一些生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備。下面再介紹一下我們公司的葉片模具的生產(chǎn)工藝。制造模具的時(shí)候需要具備的主要設(shè)備，胎模制造、模具制造、鋼架制造。檢測(cè)儀器激光跟蹤儀、DSC熱分析儀、紅外熱像儀、附著力儀、真空表等。制造模具需要一個(gè)較大的廠房，廠房高度大于10米，最好配有四臺(tái)20T行吊，用于模具的吊裝和反轉(zhuǎn)，廠房應(yīng)具有采暖、制冷和通風(fēng)等等。我們平時(shí)設(shè)計(jì)和分析工作主要以下幾個(gè)方面，設(shè)計(jì)模具的鋪層結(jié)構(gòu)，選擇樹(shù)脂、纖維等主材型號(hào)。設(shè)計(jì)鋼架結(jié)構(gòu)，確定反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)規(guī)格和安裝位置，布置加熱管、線的分區(qū)，對(duì)模具的反轉(zhuǎn)和吊裝進(jìn)行有效的分析，根據(jù)結(jié)果優(yōu)化鋼架結(jié)構(gòu)。模具制做胎膜可采用多種型式，一是鋼底座+硬質(zhì)泡沫+GRP氣密層型式。二是現(xiàn)代流行的全鋼粗胎結(jié)構(gòu)加玻璃管氣密層。三是單脂葉片來(lái)做代木。
這是代木的三種方式，有機(jī)涂、手涂、噴涂方式。代木鋪覆完成之后需要加工處理，現(xiàn)在很多葉片模具越做越大，要求整體加工越來(lái)越多，現(xiàn)在對(duì)機(jī)床的要求也越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)目前最大的5軸加工中心長(zhǎng)度現(xiàn)在達(dá)到60多米。胎膜表面進(jìn)行一個(gè)處理，這時(shí)候注意保留型面上的各種標(biāo)識(shí)，現(xiàn)在胎膜拼接一般為橫向拼縫，但是為了滿足運(yùn)輸要求就要縱向拼縫。模具的表面現(xiàn)在有膠衣和不帶膠衣兩種方式。膠衣用的環(huán)氧膠衣粘度比較大，涂覆要點(diǎn)保持厚度均勻，膠衣固化前必須鋪上下一層纖維，以保障膠衣附著力達(dá)標(biāo)。鋪纖維的時(shí)候需要錯(cuò)縫，不能有接縫重合的情況。溝槽內(nèi)拐角處重點(diǎn)壓實(shí)。
這是真空輔材的鋪設(shè)。灌注，灌注前做樣塊的式樣，驗(yàn)證在當(dāng)前環(huán)境條件下樹(shù)脂的流速和凝膠時(shí)間。控制環(huán)境溫度非常重要，特別是現(xiàn)在比較大的模具，注意不同的部位環(huán)境溫度會(huì)相差比較大，需要提前準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)措施。樹(shù)脂在凝結(jié)過(guò)程中，樹(shù)脂流到溝槽等部位溫度可能會(huì)很高，要安排人員專(zhuān)門(mén)處理。這是水加熱層的一種，水加熱模具溫度可靠，溫度均勻，當(dāng)然也可以通過(guò)增加模溫機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。影響模具溫差大小的因素為銅管艱巨要布設(shè)均勻，鋁粉導(dǎo)熱層鋪覆要加密。電加熱升溫快、控穩(wěn)靈活，但是溫差大、穩(wěn)定性稍差。需設(shè)計(jì)合理的電熱絲布置方案，還應(yīng)考驗(yàn)?zāi)＞邿崦浝淇s對(duì)線的損傷。電熱絲布置時(shí)需要特別注意避免線的扭曲、架橋、過(guò)緊情況。這是新進(jìn)出現(xiàn)的一種電熱氈的加熱方式，由銅帶、玻纖氈和導(dǎo)熱添加材料組成。電熱氈是塊狀化的加熱功率單元，更適用于大型平整化模具。環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)電熱氈較好的浸潤(rùn)性，可作為纖維結(jié)構(gòu)的一層鋪在模具中，直接進(jìn)行灌注。電熱氈故障率更低一些，電熱氈的延展性大大由于電熱絲，電熱氈的溫度均勻性要優(yōu)于電熱絲，電熱氈的塊狀化結(jié)構(gòu)降低了人工操作對(duì)功率分配均勻性的影響，從而使溫度在功率單元部分得到有效控制，溫差控制在可以達(dá)到正負(fù)3以?xún)?nèi)。這是一個(gè)鋼架的制作，需要考慮防變形措施，鋼架與玻璃鋼之間一般要設(shè)置調(diào)節(jié)裝置。現(xiàn)在很多都是用的預(yù)埋的葉片，根部一般需要法蘭，根部的法蘭都是運(yùn)用翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)液壓站進(jìn)行全自動(dòng)定位鎖緊。這是我們?cè)谧詣?dòng)控制方面做的一些嘗試，就是在模具合模時(shí)可以進(jìn)行間隙錯(cuò)位的激光自動(dòng)檢測(cè)，模具殼體加熱的PLC自動(dòng)反饋，可根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)模溫機(jī)工作狀態(tài)，更好的控制殼體溫度，防止突然事故的發(fā)生。
下面再對(duì)機(jī)艙罩產(chǎn)品做一下簡(jiǎn)單介紹。機(jī)艙罩的生產(chǎn)車(chē)間一般需要滿足機(jī)艙罩組裝、搬運(yùn)和存放的要求，高度應(yīng)該滿足機(jī)艙罩脫模、組裝、裝車(chē)等需求。設(shè)備盡量按照生產(chǎn)過(guò)程的流向和工藝順序布置設(shè)備，盡量保持產(chǎn)品和模具在加工過(guò)程成直線流動(dòng)，流動(dòng)路線應(yīng)當(dāng)最短。機(jī)艙罩現(xiàn)在生產(chǎn)工藝主要有這么幾種形式，一個(gè)是手糊成型工藝、真空袋成型工藝、LRTM成型工藝和噴射成型工藝等。選擇這幾種工藝要考慮幾個(gè)方面：一是產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造及尺寸大小；二是滿足產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求；三是產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量大小、批貨時(shí)間、批貨效率；四是工廠設(shè)備、設(shè)施條件、資金狀況和技術(shù)水平。成本能夠被市場(chǎng)所接受，這是我們公司對(duì)三種生產(chǎn)工藝做的一個(gè)比較，后面可能還會(huì)有詳細(xì)的介紹。這是手糊工藝的場(chǎng)景，這種手糊工藝需要的操作人員比較多，對(duì)操作人員技術(shù)水平和熟練程度有比較高的要求。機(jī)艙罩大多數(shù)為大型部件，手糊工藝是目前采用的比較多的方法。
這是真空袋工藝，也是我們風(fēng)電行業(yè)比較常用的一種工藝，它的優(yōu)點(diǎn)是纖維含量高、力學(xué)性能好，二是均勻加壓，三是有效控制樹(shù)脂含量，四是可制作復(fù)雜的大型制品，五是減少有害氣體揮發(fā)對(duì)人體的危害，缺點(diǎn)是鋪設(shè)真空袋膜的工作量大，工藝存在風(fēng)險(xiǎn)。真空袋工藝材料準(zhǔn)備前要進(jìn)行仔細(xì)檢查和清潔，這是真空袋的鋪設(shè)情況，這是鋪設(shè)纖維和夾芯材料，要求不能有褶皺，特別是拐角處要壓實(shí)，夾芯材料的位置要安裝準(zhǔn)確。這是在鋪設(shè)真空輔材，灌注前要進(jìn)行保壓檢測(cè)，如果真空度下降，要用檢漏儀查找漏氣點(diǎn)。
這是LRTM工藝，它的上模是鋼性加強(qiáng)的模具，下膜是半加強(qiáng)的模具。LRTM工藝也有一些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。油品是制品尺寸精度高，內(nèi)表面光滑，質(zhì)量穩(wěn)定性好，生產(chǎn)效率高，操作環(huán)境好。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本比較高，對(duì)纖維和夾芯的鋪設(shè)質(zhì)量要求嚴(yán)格，灌注過(guò)程不可見(jiàn)，導(dǎo)致工藝控制比較困難。LRTM工藝控制產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，一個(gè)是合理模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保持均勻的模腔間隙，選擇合適的樹(shù)脂和纖維，選擇合理的纖維鋪層結(jié)構(gòu)和尺寸準(zhǔn)確的鋪層，保持良好的氣密性。這是在噴涂膠衣，然后是鋪放夾芯材料，這個(gè)纖維和夾芯材料鋪放要比真空袋更加嚴(yán)格一些。這是在合模，合模時(shí)要對(duì)正，不要碰動(dòng)已鋪好的纖維，灌注前必須進(jìn)行保壓測(cè)試。當(dāng)產(chǎn)品固化到脫模強(qiáng)度時(shí)間要求進(jìn)行脫模。這是我們也是在自動(dòng)化方面的一些應(yīng)用，我們是用了裁布機(jī)，還有自動(dòng)化噴涂，自動(dòng)化噴涂還可避免惡劣環(huán)境對(duì)人體造成的傷害，降低勞動(dòng)搶地。自動(dòng)化的噴涂過(guò)程也減少了很多浪費(fèi)。這是我們?cè)谧詣?dòng)化切割上面的一個(gè)引用。自動(dòng)化切割使成型產(chǎn)品的制做效率和質(zhì)量穩(wěn)定性有了極大的提高，改善了操作環(huán)境。
最后我說(shuō)的是復(fù)合材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作涉及到載荷、技術(shù)要求、材料選材、成型方法及工藝、力學(xué)分析、檢驗(yàn)測(cè)試、維護(hù)與修補(bǔ)、安全性、可靠性等成本等諸多因素，需要我們進(jìn)行大量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)工作，這些離不開(kāi)我們廣大用戶(hù)和供應(yīng)商的支持，還有同行們的幫助和指導(dǎo)，在這里我向幫助過(guò)我們的人表示感謝，謝謝。
