材料供应商提升叶片厂家的生产力

    在08年4月于巴黎召开的JEC复合材料展览会上,陶氏环氧系统推出了其针对风机叶片的AIRSTONETM系列产品。成立于去年的陶氏环氧系统是陶氏环氧的一个业务单元,它体现了从“生产商”到“服务提供商”的模式转变。陶氏环氧生产环氧树脂及其中间体;陶氏环氧系统将作为一个特殊环氧系统的配方供应者,在复合材料、风能和土木工程等领域为客户提供解决方案。
    顺应这一战略,陶氏环氧在2007年9月宣布并购三家环氧系统生产商――德国的UPPC公司、美国的POLY-CARB公司和GNS科技公司。这是为了加速新的陶氏环氧系统业务的发展和地域扩张。例如UPPC专门开发特殊复合材料应用领域的技术,例如风机叶片。
    根据陶氏化学系统的风能市场经理Jean Luc Guillaume的说法,他们正在建立陶氏的核心力量,即同时成为供应商(符合风能市场的需要)和技术支持者。
    “我们正在提供另一水平的服务,” Guillaume说,“即在技术层面,同时也在供应链方面向客户提供某种思路,”。
    他指出,此项业务拥有网络,在美国和欧洲都有生产,并且每个区域都有技术支持。国际上已经有制造商在使用AIRSTONE系统,有的正处于产品测试的后阶段。
    预浸料
    Hexel推出了一款专门用于制造风机叶片的壳体、梁和根端的新型预浸料。HexPly? M19有玻纤或碳纤维增强类型,比常规材料的固化速度快15%-20%。时间的缩短意味着能耗的减少和一星期内可生产更多的叶片。
    据说HexPly M19和原来的HexPly M9系列有着同样的力学性能和操作特性。它也是不含有毒物质的,使用起来更舒适,对环境影响更小,并且满足今后11年将要实行的新欧盟标准。
    Hexel称,HexPly M19的主要优点之一是其放热风险低。在复合材料层压板固化过程中,会产生过量的热量,特别在热量散发缓慢的厚层板中。这一过程所产生的热量会进一步促进反应,从能导致无法控制的放热。为了避免这一点,固化过程中常包含一个低温(80℃)恒温时间以供释放热量,从而使反应以可控的方式进行。但这样显然会延长生产周期。Hexel说HexPly M19是一种低放热预浸料,可以将壳体和主梁的固化周期缩短15%。由于固化过程中放热峰的降低,所以允许使用更高的升温速率来达到高温。据说HexPly M19的可以在高于传统预浸料的温度下保持恒温,从而缩短了固化时间。更高的放热温度使固化在更短的时间内完成,同样,后固化的恒温时间也可以缩短。
    更短的固化周期意味着模具费用的减少,因为可以使用更廉价的工具和支持系统。总的来说,模具成本可以降低10%,而且模具使用寿命多可以延长30%。
    Hexel称,其HexPly M19在缩短固化时间方面的进步已经在工业领域得到证明,其达到玻璃化温度所需的时间比以前的预浸料系统少一个小时。
    Hexel还在努力推广一系列新的表面预浸料,以期为风能和其他领域的应用提供完美的表面效果。他们已经对HexPly?表面预浸料进行了专门的改进,以满足大型复合材料结构的需求,包括风机叶片。其独特优势之一是不再需要胶衣层,因为预浸料本身可以直接喷涂。这就省却了与胶衣相关的工艺过程,如树脂混合、预凝胶等,可以节省人工时间,不需要储存活性胶衣组分。
    瑞士材料供应商固瑞特(Gurit)公司也推出了两种专门用于风能行业的产品。SparPregTM是用于厚层板部件的单向预浸料。据说此材料可以制作出高质量的层板,空隙含量低,不必分离散装,也不需要额外的干性纤维织物。这样就可以帮助部件生产商提高生产率,减轻重量,并降低成本。
    第二种产品是WE91LE,属于WE91环氧预浸料系列。该产品拥有低放热性能,这就可以优化新的和在用的工艺的固化过程,以此来进一步减少生产周期和提高生产率。它可以在低至85℃的温度下固化,也可以在120℃的温度下在65分钟内实现快速固化。其在21℃下的储存期是60天。
    环氧工艺
    巴斯夫的BaxxodurTM系列固化剂、促进剂和添加剂是专门为环氧树脂工艺设计的。公司近还开发了专门针对风能叶片生产的材料系统。
    巴斯夫称,由于现在的风能叶片越来越大,聚酯基复合材料正不断被环氧基材料替代。巴斯夫用于风机叶片的新环氧系统包括两种灌注用树脂系统和一种手糊产品。这些系统中包含了一种树脂混合物和一种固化剂混合物,两种产品可以很好的配合使用。用这些材料可以制造出重量轻、且力学强度非常高的纤维增强材料。
    “风机制造商需要创新的环氧树脂系统来减少生产的周期,同时提高生产率。” Gregor Daun博士说到,“我们的材料系统能够在这些问题上给客户提供支持。” 他是巴斯夫的中间体运营部近成立的环氧系统开发和市场单元的负责人。
    “现在我们正在研发一组具有优秀特性的固化剂。”负责产品开发的Michael Henningsen博士说,“我们相信这些产品在下一代的环氧树脂系统中将扮演重要角色。”巴斯夫系统已通过德国船级社的认证,满足其性能要求。
    巴斯夫的Baxxodur系列产品在决定环氧树脂产品性能方面起着关键性作用。拉伸强度、冲击强度、耐化学和耐热性等都可以通过固化剂来调整。
    可能会进一步支撑这一领域的发展。