道生天合材料科技（上海）有限公司副總經理、技術總監(jiān)陳翠萍在新材料、新技術專場做了題為《碳纖維和先進材料如何助力葉片提效和降本》的演講。以下為演講內容實錄：
 

 

　　我們從提效開始，2018年大家都很忙，因為生意太好。為什么葉片的提效很難？十年前，有一位總監(jiān)告訴我，說葉片生產像做工藝品，因為涉及很多的人工，同時葉片涉及很多化學反應和物理反應，所以葉片的生產提效不像汽車行業(yè)的提效一樣簡單能完成。

 

　　今天我們主要和材料結構膠相關的三個方面做提效介紹：一是縮短生產周期；二是使用快速的灌注和結構膠；三是減少維修占模的時間。

 

　　（一）縮短葉片生產周期。涉及和結構膠的時間大概有8個工序，但簡短縮短每個工序會有很大的風險。如果很多企業(yè)不想升溫，直接灌注，可能會導致外表面眼尾的發(fā)白等等。所以，在提效的過程中要做到以下三點的支撐：一是有實驗室工藝模擬數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)以及理論機理，三方面的同時支撐；二是對應工藝調整有實際的結果；三是對每個工藝有風險把控評估。道生天合在這三方面進行了調整和升級，和道生天合合作過的伙伴都有體會。

 

　　今天主要列舉等放熱峰和保溫。如果這兩道工序很重要，很多工藝性能和這兩道工序直接相關，如果不重視材料的情況下，我建議在兩道工序工藝時間進行重新的分配，要很聰明的做。比如說水模具可以50度2小時、55度1.5小時、65度1小時等凝膠這三種工藝里，65度等1小時的會出現(xiàn)的銀紋。對電墨菊灌注結束后保持關注溫度不變，35度3小時、40度2.5小時、45度2小時，蓋被子和掀被子區(qū)域和時間控制。

 

　　為什么說等放熱凝膠結束之后，在環(huán)氧樹脂的3T橡膠鈦和結構鈦才釋放熱力，所以在釋放凝膠之后快速進入。實際上，所有的生產工序還會涉及其他的輔料，比如說PVC變色，不同的葉型，不同的型材和不同的結構都一樣，但機理都是相通的。所以提效要涉及每道工序，我們只做兩道工序。

 

　　剛才講到了在工藝上的調整。另外當然是使用更快速的固化和更快速的灌注系統(tǒng)達到比較快的工藝。實際上道生天合在開發(fā)的時候，我們并沒有只是在現(xiàn)在的基礎上的性能做一些微小的調整。相反我們在結構設計的時候，實際上有的放矢的做最終性能的設計，特別是面對現(xiàn)有葉片當中的痛點進行工藝設計。現(xiàn)在兩款系統(tǒng)一寬是碳纖維的190、195，另一個是390/395。

 

　　實際上我們開發(fā)不是生搬硬套的看競合產品，我們整個團隊在行業(yè)里十幾年，建立了強大的四大理論平臺，在灌注以及結構化的合成的過程中，涉及到反應動力學，反應動力學涉及到動力學方程、固化方程、固化轉化、固化內應力；在流體流變學涉及到流變學方程、粘溫變化、粘時變化、和粘剪變化等等，后面的就不詳細介紹了。

 

　　我們以超長結構膠的延伸率。實際上超長結構膠的延伸率主要是混膠不均勻、抗開裂性能太低，固化速度太慢，可耐溫度太低。對比詳細的實驗室數(shù)據(jù)，我也進行了羅列。主要針對的是低密度，二是快速固化，三是快速的延伸率，這都可以對葉片廠的行業(yè)提效降本帶來更多的關注。

 

　　疲勞始終是大家對結構膠非常關注的，我們對比了1系列和5系列的對比報告，保留強度是不會太低，我們認為進口的這家做得太早了，可能數(shù)據(jù)不一定很準，但我們的結構性能不一定比太低。

 

　　很多葉片廠頭疼的是做各種NCR和葉片生產缺陷的維修方案。實際上道生在殼體的生產過程中涉及到的質量問題做了非常詳細的從現(xiàn)象描述到工藝模擬到材料性能測試，到機理分析、實驗室模擬的再次認證，最后再到生產現(xiàn)場做工藝的調整。因為基礎理論的支撐，所以解決任何問題的時候，實際上我們可以做到解決了不復發(fā)，復發(fā)了之后，我們做對應的更改之后就可以馬上解決。

 

 

　　所有的提效都是為了經濟效益，所以降本還是我們要談的根本。除了剛才講的那么多，我們要講的是道生天合如何和大家進行多角度的降本方案。主要涉及四個方面：

 

　　一是減少材料損耗率，提高使用率。大家看到的都是葉片生產的含膠量，如何提高使用率呢？我們主要是通過三方面：一是導流網進的規(guī)劃和尺寸優(yōu)化；二是通過導流系統(tǒng)優(yōu)化和灌注條件優(yōu)化提高樹脂利用率；三是高觸變低密度結構膠使用自動涂膠設備和刮板設計。

 

　　二是與知名葉片設計商合作，通過更高灌注樹脂層合板性能和結構膠性能的代入來做到鋪層減重。我們的葉片廠商已經開展了一些工作，做更高速度的性能和結構膠的性能做鋪層的減重。現(xiàn)在很多的葉片設計都不是以實際性能設計，這十幾年大家材料發(fā)展了，技術也發(fā)展了，我們已經和歐洲知名的合作商簽了保密協(xié)議開展這方面的工作，當然是希望可以更快的為大家提供解決方案。

 

　　三是通過穩(wěn)定工藝調整和控制，減少部件和葉片維修的報廢。剛才講的是建模，現(xiàn)在講的是報廢。0.1的報廢率一年的成本是多少？我們從成本和工藝都進行了調整。當年我們通過和玻纖廠的合作，我們要在機理上如何實現(xiàn)，通過工藝改善就可以完全達到。我記得2015年我離開外企的時候，第一個項目就是銀紋的發(fā)白，這兩年國內葉片廠沒有大面積的出現(xiàn)銀紋，因為我們從機理到每個葉片的特點，包括蓋被子的時間節(jié)奏都做了詳細的規(guī)定。

 

　　四是進口質量和性能，國產的運營成本，直接在保證使用壽命的同時降低材料成本。講了那么多工藝講講，講講道生天合。我們的標準有ISO9001和汽車行業(yè)的IATF16949，我們也得到了世界風能協(xié)會的認可，并且在生產和研發(fā)上采用了質量的6∑管理，擁有綠帶和黑帶。

 

 

　　講完降本，講講海上風電。我和風電主要講拉擠和灌注，八年前我在外一個公司和明陽就研發(fā)了潛伏系統(tǒng)和非潛伏性系統(tǒng)做了大量的了解。最終我們選擇了非潛伏性系統(tǒng)，因為碳纖維灌注最大的問題是兩個：一是它比玻纖更重；二是成本更高。

 

　　碳纖維的潛伏性時間長，放熱性能很低，我們是第一個混合黏度達到200以下，我們做了詳細的對比數(shù)據(jù)。前面有位專家講了澆鑄體要提高，當年我們是對標了聚氨酯，所以澆鑄性能也提高了。從潛伏性和非潛伏性系統(tǒng)來說，潛伏性系統(tǒng)最大優(yōu)勢是室溫30度以下不會凝膠30，也就是說在以后正常生產過程中，加熱設備一旦出現(xiàn)問題，最終只能是漏氣報廢，一個碳纖維成本是30萬-50萬，不能承擔，這也是有專家講拉擠比較好。我們認為拉擠確定比較好，但還是要考慮成本。

 

　　我們做了碳纖維環(huán)氧灌注系統(tǒng)的性能平行對比，190/195是45分鐘，潛伏性系統(tǒng)是60分鐘滲透完。

 

　　對比第三方的實驗報告，我們在灌注系統(tǒng)在T90和ASTM780上都做了對比，除了更有性價比的碳纖布的要求，我們也用了其他的第三方測試，現(xiàn)在在俄馬（音）在做測試，以及國內做抗疲勞的測試。除了剛才講的那么多優(yōu)點，我們的商業(yè)歷史是在汽車行業(yè)碳纖維灌注已經是商業(yè)化穩(wěn)定使用，并且我們有分別來自TVI和國內葉片做了80大梁的技術專家做現(xiàn)場支撐，也是配合上午劉秘書長講的要做全程的支持，道生天合一定會做支持。

 

 

　　道生的拉擠有快速的成型，道生有快速拉擠時間，超長的操作時間，優(yōu)異的表哥功能。我們在2015年開始成功應用勞動復合芯棒抽油桿產品，至今已經有超過10家復合材料客戶穩(wěn)定使用，擁有覆蓋全拉擠生產工業(yè)鏈的技術支撐能力，完成第三方GL實驗室拉擠板材測試以及和灌注系統(tǒng)的結合性測試。

 

　　講了那么多，道生天合帶著所有團隊和十幾年和外資開發(fā)經驗和葉片廠一起做提效降本，同時希望在葉片使用上和各位同仁一起做到更好的應用和更聰明的應用。

 

　　（內容來自現(xiàn)場速記，未經本人審核）