1  序 言
      風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視，其蘊量巨大，全球的風能約為2.7*109MW，其中可利用的風能為2*107MW，比地壞上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量約為2.53億千瓦。隨著全球經濟的發(fā)展，風能市場也迅速發(fā)展起來。近5年來，世界風能市場每年都以40%的速度增長。預計未來20至25年內，世界風能市場每年將遞增25%。現在，風能發(fā)電成本已經下降到1980年時的1/5。隨著技術進步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。
      風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發(fā)電沒有燃料問題，也不存在產生輻射或空氣污染。中國風電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國際風電行業(yè)的發(fā)展水平還有一定差距，風電行業(yè)的發(fā)展還有很多的阻礙因素。風電行業(yè)投資的高風險，必然為風電行業(yè)發(fā)展帶來高收益，不論是風電產業(yè)的經濟效益、社會效益，還是中國目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，這些都為風電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。
      玻璃鋼作為一種較理想的結構材料和功能材料，近年來發(fā)展勢頭迅猛，尤其是在風電領域廣受青睞。先進復合材料玻璃鋼制造成本在總成本中所占的比重高達60~70%，如何從技術工藝上突破已是當今復合材料行業(yè)面臨的重要課題。真空 吸附成型工藝這一低成本的復合材料成型技術由此應運而生。
      真空吸附工藝是一種新型的低成本復合材料大型制件的成型技術。它是在真空狀態(tài)下排除纖維增強體中的氣體，利用樹脂的流動、滲透，實現對纖維及其織物的浸漬，并在室溫下進行固化，從而形成一定樹脂/纖維比例的工藝的方法。我國借鑒國外技術，經不斷改進后已使這種新型的真空輔助成型工藝趨于完善。
      真空吸附工藝的操作僅需要一個單面的剛性模具用來鋪放纖維增強體，模具制造工序也大為簡化，費用大幅節(jié)省。對于大尺寸、大厚度的復合材料制件，它是一種十分有效的成型方法。采用以往的復合材料成型工藝，較大模具選材困難、成本昂貴，而且制造難度大，尤其是大厚度的風機罩、導流罩等結構件。真空輔助成型工藝制造的復合材料制件具有成本低、空隙含量小、產品性能好的優(yōu)點，并具有很大的工藝靈活性，適合風力發(fā)電的葉片和風機罩、導流罩玻璃鋼制品的生產。真空吸附技術的成功應用，給玻璃鋼風機罩產品的工藝、生產和發(fā)展提供了廣闊的空間。
2  真空吸附成型工藝簡介
      隨著玻璃鋼工業(yè)的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的手糊和噴射外，出現了很多先進的經濟型的制造工藝和技術，如采用機器浸漬成型法成型，用氣壓法脫模可降低工人勞動強度，是一種既能夠提高工效，確保質量，又能夠降低材料消耗的先進工藝方法。
      真空吸附成型是一種成本較低的簡便成型方法。將玻璃纖維鋪層放在模具上后，鋪設導管和一些輔助性的設備，利用真空袋及密封膠密封，然后對玻璃纖維鋪層浸潤樹脂經加熱、抽真空，預浸料在大氣壓力或溫度作用下成型。
      真空吸附成型工藝和傳統(tǒng)的工藝相比，不需要熱壓罐，僅在真空壓力下成型；無需加熱，可在室溫下固化，經后處理可在較高的溫度下使用；比手工方法制造的制件空隙率低、性能好、纖維含量高。
3  真空吸附成型工藝特點
       真空吸附成型工藝能夠提高制品的內部和表面質量。工藝要求在預制件邊緣設置樹脂緩釋區(qū)，降低樹脂在制件邊緣的流動速度，實現樹脂對預制件的完全良好浸漬；通過在排氣系統(tǒng)中設置排氣通道的方法，使傳統(tǒng)工藝中的“點”排氣結構變?yōu)?ldquo;線型”排氣結構，通過氣路結構調整，實現對真空袋內氣體的快速有效排放；根據被成型制品的結構，設計樹脂導流介質多層疊和鋪放結構，實現對樹脂流動狀態(tài)的有效控制，從而提高復雜制品成型工藝的可靠性和產品質量。真空吸附的工藝方法，輔材消耗低、經濟性好，同時可有效避免樹脂流入排氣通道，污染工裝設備。
      復合材料制品的真空吸附成型工藝方法，包括單面模具準備、在模具上依次鋪放的預制件、脫模布、樹脂導流系統(tǒng)，在成型過程中的工藝裝備包括注膠系統(tǒng)，排氣口和用于系統(tǒng)密封的真空袋，其工藝關鍵在于樹脂注入系統(tǒng)中，在除樹脂注入端以外的其它方向上，設置樹脂阻流區(qū)。
      該成型技術特點是產品孔隙率低、性能與熱壓罐工藝接近，孔隙作為復合材料中的一種普遍存在的缺陷，在制備中有三個產生原因：①纖維未被樹脂完全浸潤，造成空氣被截留在其中；②熱固性樹脂的固化循環(huán)過程中和熱塑性樹脂的熔融加工過程中所產生的揮發(fā)物，這些揮發(fā)物或許是殘留的溶劑，化學反應的產物或樹脂中低分子量的成分；③纖維的團聚、堆積、與基體的不完全浸潤造成孔隙的存在。這些都會導致基體連續(xù)性遭到破壞，從而使其不能有效傳遞載荷，在材料內部造成局部應力集中，使纖維與基體的界面結合強度降低，最終導至復合材料的彎曲性能降低。而真空吸附法的纖維/基體浸潤是在閉模狀態(tài)下進行的，通過導管將樹脂分布到整個基體上，因此預成型材料除能經受住流動樹脂的沖擊外，還有很好的浸潤性能。再用真空泵將基體和模具之間的空氣和揮發(fā)物抽掉，借助于大氣壓力使板材覆蓋于模具上而成型，有效的降低了孔隙率，在生產過程中再加以人工配合，基本上去除了孔隙的存在。
      同手糊工藝相比，真空吸附的制品具有優(yōu)良的內表面質量，提高了制品的表觀品質；含膠量低，纖維含量高，浸潤更均勻，增強了制品的強度和剛度，提高了制品質量。在設計結構時，真空吸附制品的厚度比手糊成型工藝的產品厚度減少，使得固化后產品重量比手糊產品的重量輕，大大解決了玻璃纖維產品比碳纖維產品重量高很多的問題。同時由于樹脂是真空導入，無需人工糊制，減輕了工人的勞動強度。工人只需做好充分的準備工作，同時在生產過程中做一些輔助性、監(jiān)督性的工作。整個過程中只需要兩三人就可以完成整個鋪設，輕輕松松高質量的完成整個生產。從而節(jié)省了時間，減少了勞動消耗，同時鋪前期準備的物耗費用不高，一些材料可重復使用。這樣就可更進一步降低了生產成本。
4  真空吸附成型工藝輔助原材料性能
       (1)真空袋薄膜
       真空袋一般由柔軟的壓延薄膜形成的。這些薄膜一般為管狀或單層形式。
       (2)密封膠帶
       密封膠帶用于真空袋和模具之間的密封。密封膠帶必須有足夠的粘性跟模具表面粘貼的很好，但是又不能太粘，以免真空袋薄膜上的密封膠帶不能下來以備重新定位使用。在固化后，密封膠帶必須從模具表面上干凈的撕離下來。
      (3)透氣氈
      透氣氈能在固化周期期間熱電廠出真空袋里的空氣和揮發(fā)物，同時也用于吸收某些復合材料層板存有的多余樹脂。
      (4)隔離膜
      絕大部分情況下隔離膜與層壓制品直接接觸，并把層壓制品和無脫模性的透氣氈隔離開。現有隔離膜是根據固化溫度、壓力、制件的復雜程度以及樹脂體系而選擇。隔離膜通常提供有孔的以確保去除嵌入到層壓板里的空氣和揮發(fā)物，其膜的厚度從0.0012mm到0.05mm不等。