大型风机叶片

    Rob Banerjee博士是WebCore科技公司（WebCore Technologies）业务发展部的副总裁，本文是他对“新型夹心材料如何帮助大型风机叶片制造商实现设计优化”的论述。

    进一步优化风机叶片

    此外，合适的夹芯材料装配系统也有助于优化风机叶片设计。通过加强与原材料装配商的合作，WebCore公司可以改变其复合夹芯材料片材的尺寸，使装配效益提高近10%。此外，由于TYCOR W能够采用长达两米的夹芯材料片材，从而减少了需要负载大型叶片模具的芯材片段的数量，减少了芯材的接口，提高了相邻片段连接处芯材的配合。各芯材片段之间接口数量的减少及更好的配合大大提高了树脂灌输的均匀性以及叶片与叶片之间重量的一致性。所有这些优点都改善了叶片成品的质量。

TYCOR W1，泡沫，TYCOR W4，巴沙木剪切模量比较

具体剪切模量比较（从左到右依次为TYCOR W1、泡沫、TYCOR W4、覆膜巴沙木）

重量组成（从左到右依次为TYCOR W1、泡沫、TYCOR W4、覆膜巴沙木）

    此外，夹芯材料还会影响到树脂的消耗量。为了有效的控制树脂流量，确保树脂的浸融，生产商通常会对巴沙木、苯乙烯丙烯晴(SAN)和聚氯乙烯（PVC）泡沫进行切割或分段。TYCOR W内部纤维结构及细小泡沫细胞固有的可渗透性使树脂易于渗透，这一特征降低了灌输部件的重量及成本。与巴沙木相比，厚度为一英尺的TYCOR W每平方英尺平均可减少0.5磅的重量，节约0.2磅的树脂。由于TYCOR W夹芯材料具有高度的弯曲性和轮廓性，因此不论是在弯曲部位还是在平直部位，树脂的吸收都较少。复合夹芯材料具有无污染，尺寸稳定，有助于消除固化不一致及相关质量问题的性能。

    Campbell介绍说：“对于想要提高市场竞争地位的叶片制造商而言，利用具有一定优势的TYCOR芯材生产出的叶片与传统夹芯材料生产的叶片有很大的区别。”

    此外，及时供应夹芯材料也有助于叶片制造商提高竞争力。尽管，目前的风机叶片市场保持稳定状态，但据推测，011年初，该市场会再度快速增长。对以价格点和物理性能倍受欢迎的传统夹芯材料巴沙木而言，预期市场增长很有可能会该自然木质产品的供应。

    Campbell表示：“叶片制造商想要改进叶片的重量、成本及质量，但是，对一个试图维持市场份额或迅速发展的公司而言，供应速度与可靠性是最重要的。” 

    WebCore公司复合夹芯材料的供应基础是按需及时发货，支持精益库存要求，这有助于客户减少成本。

    Campbell指出：“我们的夹芯材料由一些传统的、容易获得的现有复合原材料（直接玻璃纤维无念纱、短切毡和绝缘泡沫）结合而成，所以产品的供应绝不会成为问题。”夹芯材料的准时交货率为100%。

    除准时交货外，TYCOR W从未因质量问题引起延误生产。TYCOR W是根据ISO质量标准生产制造的，而且GL的审批也行将进行。在生产TYCOR W前，WebCore公司会在其生产车间对原材料进行检查。

    Campbell称：“在每个生产阶段我们都会对复合夹芯材料进行检查，从而确保它能够满足新标准。这些标准是优化风机叶片的客户与我们共同制定的。”

    未来挑战

    面对制造更大、更长风机叶片的挑战，制造商必须不断的寻找新的途径来提高其产品的一致性和质量。与此同时，制造商还需掌握其夹芯材料的库存状况，以适应风机叶片市场的发展趋势。对想要解决生产挑战，在不断进化的全球市场上稳健发展的制造商而言，下一步最合理的方案可能是选择传统夹芯材料外的产品，对类似于TYCOR W的夹芯材料加以考虑。

    本文英文原文见增强塑料    复材在线编译    有删改

责编：韩秀峰    Email：news@frponline.com.cn    电话：400-880-6780

Further optimization

Proper kitting of core material also supports optimisation. By working closely with its kitter, WebCore is able to alter the sheet size of its composite core material and improve kitting yield by as much as 10%. Also, since sheets of core as long as 2 m can be used, TYCOR W reduces the number of core segments necessary to load large blade moulds, resulting in fewer core joints and enhanced core fit at adjoining segments. The reduced number of joints and the better core fit dramatically improves infusion uniformity and blade-to-blade weight consistency. Both of these advantages improve the manufacturer’s finished product.

Core materials also influence resin consumption: cost of resin and finished part weight needed to fully infuse a turbine blade. Balsa, SAN and PVC are often scored or segmented to effectively manage resin flow and ensure wet-out. TYCOR W’s inherently permeable internal fibre architecture and tiny foam cell size make resin penetration easy and controlled without relying on features that increase parasitic resin absorption. This feature reduces infused part weight and cost. 1-inch thick TYCOR W saves an average of 0.5 lb/ft2 of weight and reduces resin usage by 0.2 lb/ft2 when compared to 1-inch thick balsa. Because TYCOR W cores are highly contourable and flexible, less resin is absorbed in both curved and flat parts. The composite core material is contaminant free and dimensionally stable, properties that also help eliminate inconsistent cure and associated quality issues.

“For manufacturers looking to improve their competitive position, the ability to harness core advantages like those associated with TYCOR can make the difference compared to designers using conventional core materials,” says Campbell.

Ready supply of raw core material also contributes to manufacturers’ ability to be competitive. While the wind blade market is currently holding steady, accelerated growth is projected to return as early as 2011. For balsa, the traditional favourite for its price point and physical properties, projected market growth will most likely result in limited supplies of the natural wood product.

“Blade manufacturers want weight, cost, and quality improvements but for a company that is trying to grow quickly or maintain its market share, supply and reliability are essential,” says Campbell.

WebCore’s composite core material is supplied on a just-in-time basis to support lean inventory requirements and help customers reduce costs.

 “We assemble our core from conventional and readily available composite raw materials - direct draw glass roving, some chopped strand mat and foam insulation - so supply is never an issue,” Campbell points out.

The composite core material enjoys a 100% on-time delivery准时交货 rating.

Along with on-time delivery, TYCOR W has never caused lost plant time due to quality issues. Manufactured under ISO quality standards with pending GL approval, the composite core’s raw materials are inspected on WebCore’s manufacturing floor prior to assembly.

“We also inspect our composite core at every stage of manufacturing to ensure it meets the new standards we’re setting with customers who are optimising their wind blade products,” Campbell says.

Future challenges

Faced with the challenge of building larger and longer blades, manufacturers must continue to look at ways to improve the consistency and quality of their product. At the same time, manufacturers will need to secure their core material inventory to match the growth trends of the wind turbine blade market. For manufacturers looking to solve production challenges yet thrive in a global market that is evolving, looking beyond traditional core materials to consider solutions like TYCOR W may be the logical next step.