高质量风电叶片用RTM工艺技术解析

　　目前，国外制造的高质量复合材料风电叶片往往采用RIM、RTM、缠绕及预浸料热压成型工艺。其中RIM工艺投资较大，适宜中小尺寸风电叶片的大批量生产；RTM工艺适宜中小尺寸风电叶片的中等批量生产；缠绕及预浸料/热压工艺适宜大型风电叶片批量生产。

　　RTM法的原理是将一个耐压的密闭模腔内先填满纤维增强材料，再用压力将液态树脂注入模腔，使其浸透增强纤维，然后固化成型。其工艺流程图如下。

　　其主要特点有闭模成型，产品尺寸和外型精度高，适合成型高质量的复合材料整体构件；初期投资小；制品表面光洁度高；成型效率高，适合成型产能为20000件/a左右的复合材料制品；环境污染小。

　　由此可看出，RTM工艺属于半机械化的复合材料成型工艺，工人只需将设计好的“干纤维预成型体”放到模具中并合，随后的工作则完全靠模具和注射系统来完成，没有任何树脂的暴露。此种工艺对工人的技术水平和环境的要求远远低于手糊工艺，并可有效地控制产品质量。

　　RTM工艺采用的闭模成型法特别适用于一次成型整体的风电叶片，而无需二次粘接。与手糊工艺相比，不但节约了粘接工艺的各种工装设备，而且节约了工作时间，提高了生产效率，降低了生产成本。由于采用了低粘度树脂浸润纤维以及采用加温固化工艺，也可大大提高了复合材料的质量和生产效率。用RTM工艺制造的风电叶片可较少的依赖工人的技术水平，工艺质量仅仅取决于确定好的工艺参数，产品质量易于保证，废品率低。

　　RTM工艺的技术含量高于手糊工艺。无论是模具设计和制造、增强材料的设计和铺放、树脂类型的选择与改性、工艺参数的确定与实施，都需要在产品生产前通过计算机模拟分析和实验验证来确定，从而有效保证质量的一致性，这对生产风电叶片这样的动部件十分重要。