“以前國際上大型客機采用的材料都是以先進(jìn)鋁合金為主，復(fù)合材料為輔，但到了波音787時代，復(fù)合材料的使用出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，不僅數(shù)量激增，而且開始用于飛機的主承力構(gòu)件。在國際大趨勢的影響下，我國飛機制造領(lǐng)域復(fù)合材料的應(yīng)用也在逐漸增多。世界上主要的復(fù)合材料加工設(shè)備，中航技國際工貿(mào)公司基本上都進(jìn)行過采購，如鋪帶機、預(yù)浸機、3D縫紉機等，但這些產(chǎn)品目前國內(nèi)都沒有生產(chǎn)�！�
日前，中航技國際工貿(mào)有限公司經(jīng)理晏舟在分析國內(nèi)飛機制造領(lǐng)域復(fù)合材料加工設(shè)備現(xiàn)狀時指出，我國在飛機制造領(lǐng)域一個令人心痛的現(xiàn)實是復(fù)合材料加工能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國際發(fā)達(dá)國家。知恥而后勇，在復(fù)合材料應(yīng)用的諸多領(lǐng)域內(nèi)，我國的工藝設(shè)備、加工能力如何？有哪些亮點，和國際上還有哪些差距？記者進(jìn)行了采訪。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)：乘風(fēng)而起追趕世界一流
7月上旬，北京熱浪襲人。而北京國展展覽中心里舉行的的第六屆國際風(fēng)能展暨亞洲風(fēng)能設(shè)備展同樣熱潮涌動，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中的復(fù)合材料葉片、風(fēng)電軸承、渦輪電機等成了展會中最有人氣的洽談項目。
“葉片是風(fēng)機設(shè)備的核心部件之一，從零部件價值量的角度來看，葉片的價值量最大，造價約占整個設(shè)備的25％；同時，風(fēng)機葉片產(chǎn)業(yè)是風(fēng)電機組部件中確定性較高、市場容量較大、盈利模式清晰的復(fù)合材料行業(yè)�！眳⒄沟恼憬�(lián)洋復(fù)合材料有限公司總經(jīng)理蔡正杰指出。
“當(dāng)前我國各風(fēng)電FRP（玻璃鋼）企業(yè)開發(fā)的兆瓦級風(fēng)機葉片、地面天線罩就是材料和結(jié)構(gòu)最完美的設(shè)計和制造。作為結(jié)構(gòu)材料最主要的是玻璃纖維，當(dāng)然，設(shè)計及工藝選擇也非常重要。大型風(fēng)機葉片，不僅是在追求材料的輕質(zhì)高強，而是將玻纖材料編織成工程織物來滿足葉片的力學(xué)性能，真正體現(xiàn)FRP材料的自身價值�！敝袊伙柡途埘渲袠I(yè)協(xié)會副秘書長趙鴻漢秘書長說。
趙鴻漢指出，復(fù)合材料風(fēng)機葉片是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵動力部件，直接影響著整個系統(tǒng)的性能，因此葉片的設(shè)計和制造質(zhì)量水平十分重要，被視為風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)水平代表。
據(jù)了解，傳統(tǒng)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機葉片多采用手糊工藝制造。手糊工藝的主要特點在于手工操作、開模成型（成型工藝中樹脂和增強纖維需完全暴露于操作環(huán)境中）、生產(chǎn)效率低，樹脂固化程度（樹脂的化學(xué)反應(yīng)程度）往往偏低，適合產(chǎn)品批量較小、質(zhì)量均勻性要求較低的復(fù)合材料制品的生產(chǎn)。
手糊工藝制造的風(fēng)力發(fā)電機葉片在使用過程中，往往由于工藝過程中的含膠量不均勻、纖維/樹脂浸潤不良及固化不完全等，引發(fā)裂紋、斷裂和葉片變形等問題。
“因此，目前越來越多的企業(yè)開始放棄手糊工藝，開始使用真空灌注工藝，此工藝適宜大型風(fēng)機葉片批量生產(chǎn)�！敝袊鴱�(fù)合材料工業(yè)協(xié)會一位負(fù)責(zé)人表示。
與手糊工藝相比，真空灌注工藝不但節(jié)約了黏接工藝的各種工裝設(shè)備，而且節(jié)約了工作時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。同時由于采用了低黏度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝，大大提高了復(fù)合材料質(zhì)量和生產(chǎn)效率。目前，國內(nèi)許多大型葉片制造商均已采用真空灌注工藝。
除了在加工工藝上努力向國際看齊，國內(nèi)風(fēng)機葉片企業(yè)還需要在技術(shù)創(chuàng)新、檢測設(shè)備等方面不斷提高。趙鴻漢認(rèn)為，就國內(nèi)而言，中航惠騰風(fēng)電設(shè)備有限公司為國內(nèi)葉片最大制造企業(yè)，是國內(nèi)唯一的自主技術(shù)、自行研發(fā)聚脂基FRP葉片的企業(yè)�；蒡v葉片技術(shù)主要特點包括結(jié)構(gòu)阻尼專利（降低振動）、葉尖專有技術(shù)（提供氣動性能降低噪音）、鏡面模具技術(shù)、快速常溫固化技術(shù)、高精度平衡技術(shù)、高精度葉根定位技術(shù)等。以1.5兆瓦、6噸重的葉片為例，每支重量誤差在1公斤以下，重心偏差不超過10毫米。因此，其啟動風(fēng)速只需2.6米/秒，發(fā)電風(fēng)速為3米秒。該公司目前達(dá)到1.5兆瓦葉片1000套的產(chǎn)能，并于2008年開發(fā)了2兆瓦葉片。