夾心材料的選擇
隨著風(fēng)機(jī)葉片的不斷增大,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷增加,葉片制造商不斷優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)以保持其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
WebCore科技公司銷售工程部總監(jiān)Scott Campbell表示:“葉片設(shè)計(jì)師和制造商可以通過(guò)去除過(guò)剩材料,對(duì)葉片各部分材料進(jìn)行優(yōu)化選擇,使葉片在重量及成本上實(shí)現(xiàn)最佳化。但是,優(yōu)化選擇后留下的材料——樹脂、層壓材料和夾心材料——必須具備非常好的可預(yù)測(cè)性。”
葉片根部區(qū)域需要強(qiáng)度較高的夾心材料,巴沙木是一種比較優(yōu)良的備選材料。然而,在制造較大葉片時(shí),巴沙木的可變性給設(shè)計(jì)工程師的優(yōu)化工作帶來(lái)了限制。巴沙木是一種天然生長(zhǎng)的木質(zhì)產(chǎn)品,用于生產(chǎn)巴沙木夾心材料的單個(gè)原木在密度、強(qiáng)度及硬度上有很大的變化。即使所選原木的密度基本相同,用它制造的夾心材料的性能仍然存在巨大的差異。對(duì)巴沙木產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度或硬度測(cè)試,結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)試樣所測(cè)得的值大不相同。此外,木質(zhì)產(chǎn)品可吸收水分,會(huì)使風(fēng)機(jī)葉片尺寸發(fā)生變化。
TYCOR W 是一種根據(jù)專門設(shè)計(jì),由合成材料制成的復(fù)合夾心材料。與巴沙木相比,TYCOR W夾心材料具有更高的一致性。在機(jī)械性能測(cè)試中,各試樣之間的差異非常小。對(duì)TYCOR W而言,能夠降低其設(shè)計(jì)性的因素非常少,因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,原材料所具備的很多性能在很大程度上都可以被利用。
類似于苯乙烯丙烯晴(SAN)和聚氯乙烯(PVC)這樣的結(jié)構(gòu)泡沫都具有很高的一致性,且其重量比巴沙木輕。不過(guò),它們的承載強(qiáng)度較小且價(jià)格更高。通常,低密度泡沫的厚度必須達(dá)到巴沙木的兩倍才能實(shí)現(xiàn)巴沙木較高的強(qiáng)度和硬度性能。基于以上原因,泡沫更適合用在風(fēng)機(jī)葉片中部到尖部壓力較小的區(qū)域。
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)泡沫是一種相對(duì)較新的泡沫夾心材料。相同重量的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)泡沫和聚氯乙烯(PVC)泡沫,前者的成本效益更高,但強(qiáng)度和硬度比后者低。由于聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)泡沫的重量比大部份結(jié)構(gòu)泡沫都大,因此不具備大幅度減少重量的性能。但是,由于聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)泡沫的價(jià)格點(diǎn)非常有利,且與巴沙木相比具有更好的一致性,因此已開始被市場(chǎng)接受。
著眼于葉片制造商對(duì)大型葉片不斷增加的需求,WebCore科技公司提供四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的TYCOR W夾心材料,為設(shè)計(jì)師和制造商優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)提供了靈活性,使他們有機(jī)會(huì)在整個(gè)葉片上使用TYCOR W夾心材料。例如,經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的TYCOR W 4可有效的用于葉片的高強(qiáng)度區(qū)域——或者接近根部的區(qū)域,同時(shí)它的重量較輕,是同等厚度巴沙木的高成本效益替代品。TYCOR W 1和TYCOR W 2則具有比苯乙烯丙烯晴(SAN)和聚氯乙烯(PVC)泡沫更高的成本效益,同時(shí)還具有高度一致性和減重屬性,可用于葉片的中間及尖端部位。