减少变化

模塑玻璃纤维公司(MFG)从事风力涡轮机的叶片、整流罩、鼻锥和机舱的制造已经超过25年了。“发电机组件的安装和操作必须更加便宜，因此能为下游的客户、运营商和最终电力用户带来更多的优势。”MFG质量部高级副总裁Carl LaFrance说。这意味着需要生产更长的叶片。

“当叶片的长度延长两倍，复合材料的使用量将是原来的4倍，除非缩小设计余量，”他说。更严格的设计要求在工艺和材料上的变化更少。为了在这些因素上获得更多控制，MFG不断寻找更好的材料、后加工技术、以及测量和检验方法。

“我们正在推动我们的供应商去改变其工艺以减少变化。变化是我们的敌人，”LaFrance说。例如，MFG想知道，在一定量的层合件中玻璃纤维实际要多少。“如果使用的玻璃纤维超过了需要，你会付出太多资金。如果少于需要的量，你可能会失败。”

确保玻璃纤维的正确取向或取向组合是必须的。“叶片主要是单向的，因为你想要在从根到梢的一个非常具体的方向调节强度和刚度，”LaFrance说，“如果你在一定程度上偏离了铺放材料的方式，就会影响性能。”

MFG研发了一些专利工艺来帮助提高准确性，而且他们开始使用机器人生产更小的涡轮机部件。(叶片太大了。)“我们也将一些拉挤部件应用于风力涡轮叶片中，但也有与之相关的技术问题尚未解决，”LaFrance说。

“技术挑战确实在叶片上，因为它们变得更大，比机舱和整流罩变化得更快，而且它们需要变得更轻、成本更低。我们正在以普通商品的价格提供航空航天级的质量。”

MFG的客户大多设计用E-玻璃纤维制造叶片，但如果需要更大的刚度和强度，也有一些客户要求使用S-玻纤。尽管一些涡轮机叶片设计师现在将碳纤维纳入叶片中提高刚度，但使用这种材料会带来更多挑战。“这对制造来说窗口更窄，它不能够弯曲。”LaFrance补充道。而且碳纤维导电，更容易受到雷击，这是叶片损伤最常见的来源。