第一篇：導光板的基本功能、制作工藝及其生產流程介紹

? 導光板的基本功能、制作工藝及其生產流程介紹

導光板的基本功能和制作工藝

導光板一詞來自于英文譯音（Light Guide）其產生為應用于LCD所產生的，LCD為一非自發光性的產品為了要展現LCD的亮度就必需要有背光模塊來顯現，在背光模塊的發展過成中重要關鍵的零組件導光板也隨著下游產品的需求進而開始有不同的改變。導光板的功能和要求

導光板顧名思義其最主要的功能在于要將光線導向設計者所需要的方向，而所有的導光板的設計都是要配合下游產品LCD和背光模塊的需要，最重要的是要達到輝度和均勻度。導光板的分類

一般而言導光板因形狀、制作方式和功能上都有不同的分類法，而且目前尚無統一的分法，經過整理后：

1、按照形狀分為：平板和楔形板（斜板）

平板：導光板從入光處來看為長方形。

楔形板：從入光處來看為一邊為厚一邊為薄成楔形（三角形）狀。

2、按照網點制作方式：印刷式和非印刷式

印刷式：導光板完成外形加工后,以印刷方式將網點印在反射面，又分為IR和UV兩種。

非印刷式：將網點在導光板成形時直接成形在反射面。又分為化學蝕刻（Etching）、精密機械刻畫法（V-cut）、光微影法（Stamper）、內部擴散。

3、按照入光方式：側入光（燈管和LED）和直下式。

側入光式：將發光體（燈管或LED）放置于導光板之側部。

直下式：將發光體（燈管或LED）放置于導光板之下方。

4、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。

射出成形：應用射出成形機將光學級PMMA顆粒運用高溫、高壓射入模具內冷卻成形.裁切成形：將光學級PMMA原板經過裁切工序完成成品。

導光板制造過程

在了解加工過程前應先了解導光板所須之部材

1、所需要之部材和工具

a.射出成形：光學級PMMA顆粒、油墨

b.裁切：光學級PMMA平板、油墨

2、光學級PMMA顆粒、平板：

無論是用何種生產方式所制作出來的導光板其最重要也是最原始的材料為光學級PMMA（POLYMETHYL METHACRYLATE）（聚甲基丙烯酸甲也就是俗稱的亞克力或有機玻璃，其分類又有PMMA顆粒和PMMA平板PMMA由石油中提煉單體（MMA）再將單體（MMA）經過化學加工后做出光學級PMMA顆粒（已可提供射出成形所始用），再將光學級PMMA顆粒用壓鑄法（Casting）或壓出法（Injection）來制作光學級PMMA平板，目前業界所認同的PMMA制造商如下：（日）三菱麗陽 Mitsubishi Rayon、（日）住友化學Sumitomo、（日）旭化成 Asahicasei、（日）庫拉雷 Kuraray、（臺）奇美化學、（韓）世和 Sehwa、3、油墨：分為UV和IR兩種

4、平板裁切導光板制作方式為三個部份:

第一是壓克力板外形加工;

第二是網板制作;

第三是印刷，其工序流程分別為

a.壓克力外形加工=原板裁切〉鏡面刨光〉成形加工。

b.網板制作=網點設計〉底片輸出〉張網

c.印刷=壓克力洗凈〉印刷〉烘烤（IR）或紫外光照射（UV）

5、射出成形導光板分為印刷式和非印刷式兩種，其工序上基本相同，為在鑄造模具時印刷式并無在射出時將網點鑄上，故其射出的成品也只是壓克力外形，待成形后再經過印刷完成導光板，而非印刷式是將設計好的網點鑄造在模具上，使網點與導光板在射出成形時同時完成。

導光板制作技術分析

1.材料：

目前業界共同使用的材料為PMMA一種，但PMMA先天上的缺點和由于目前MMA單體產能上的不足常常在供貨上會有匱乏，所以也有些廠商開始尋找可替代之材料，由于導光板是LCD中負責光源之重要零件故材料的透光度是一個相當重要的基本條件,日本 Nippon Zeon近年來推廣一種新的材料Zeonor環烯烴聚合物（Cycio Olefins Polymer，COP）其最大的優點在于比重低，吸水性較PMMA差，但因為Zeonor使用廠商不多年產能也僅5000公頓故在未達經濟規模時，單價幾乎是PMMA的四倍，在微利時代的現在因為成本考慮Zeonor的競爭優勢只能說是一個笑話。

壓克力的要求及重點：尺寸、鏡面度、表面完整度、雜質、彎曲、硬力。

2.印刷方式：印刷方式因其油墨干燥方式分為IR和UV兩種

IR和UV印刷特性比較

3、成形方式：

區分為裁切印刷、射出成形印刷和射出成形非印刷三種

結論

因為導光板是一個LCD產業中重要之零件所有的發展歷史和技術更新也都是為了符合下游產品的需要，至今已發展出數種制程不同的導光板，但是日本曾經將導光板分為第一代平板直下式，第二代平板側光印刷式，第三代側光射出印刷式，第四代側光射出非印刷式，另外還有第五代的據稱要將擴散片和棱鏡片等三合一的新式導光板，但是無論是那一代截至目前為止除第五代還未正式問世外，其余都還在業界量產中，所以沒有最好的導光板只能稱最適合用的導光板。

導光板及其生產流程介紹

在國外, 導光板早已用作液晶顯示的背光源。直到進入21世紀，導光板的價值才逐漸被人發現，除了用來生產液晶顯示的背光源之外，還發展到生產大型的導光板制作超薄節能燈箱，廣泛用于企業產品及品牌形象的廣告宣傳展示。但是由于超薄燈箱的市場價格偏高，在競爭如此激烈廣告市場，如果廣告公司要購買別人的超薄燈箱在項目中應用，無疑會提高整個項目的投入資金，利潤卻大大的降了下來，所以許多廣告公司明明知道用超薄燈箱會大大提高企業用戶的產品形象的效果，但再三衡量，為了自己的利益，最終還是沒有將超薄燈箱向企業用戶推薦，所以至今為止，知道有這種產品的企業和市民可以說少之又少，可見超薄燈箱應用于廣告展示行業僅僅是處于剛起步的階段，市場潛力是非常大的。

導光板因其超薄不占地方、發光均勻明亮柔和等特點在相關的產品中得到了非常廣泛的應用，除了應用于廣告展示的超薄燈箱和液晶顯示背光源之外，還可以用來生產發光的像框、發光的指示牌標示牌、醫院用來觀察X光片和攝影行業用來觀察菲林底片的觀片器等等，有關這些應用在本站中都會向大家一一介紹，等大家認識導光板應用的同時，也向有志于掌握該技術的人士傳授技術。

導光板制作技術是很容易掌握的，技術核心是導光油墨的配方，且投資又少，無需設備。學習導光板技術對象：為了降低成本要自己生產導光板超薄燈箱的廣告公司或燈箱制作的企業和個人，做像框畫框的企業想利用導光板生產發光像框，想開發生產液晶顯示背光源的企業或個人，要創業的人士是一個很好的項目，就業者學會技術后可帶技術工作或合作。

導光板主要材料為光學壓克力(PMMA)板，或叫亞克力，俗稱有機玻璃，其化學名稱是甲基丙烯酸甲脂，它的比重是每立方米1190kg。透明壓克力板材具有很高的透光率，擴沖擊能力強，應用非常廣泛。目前生產的壓克力板材，因其不同廠家不同工藝，在質量上也有差異，特別是再生板雖然價錢便宜，但容易黃化

透光度也差，生產導光板的壓克力板材應選用不易黃化透光率達92％-93％以上的透明板。

經過特殊的科學的加工后的透明壓克力板，只要在邊上裝上發光體（視導光板面積大小可選擇普通日光燈管、CCFL冷陰極燈管、發光二極管等光源，一般裝在長度的兩邊，寬度比較小時可只裝一邊)，通電后壓克力板整個平面就會發出明亮均勻柔和的光，稱為導光板。

導光板的制作方法主要有兩種：絲網印刷式和非印刷式。絲網印刷式導光板投資少，不需投入設備，完全可以手工操作，成本低，生產效率高，技術工藝非常容易掌握非印刷式導光板投資大，需專業設備，制作成本高，生產效率低，技術工藝一般人不容易掌握（非印刷式導光板在制作方法上還分為幾類，詳情清瀏覽綜合信息欄的(幾種不同制作方法的導光板對比）。筆者重點推廣絲網印刷式導光板制作方法。絲網印刷式導光板是將自行配制的具有高反射和折射作用的絲印油墨在透明壓克力板表面印上有規律性的導光網點，該網點便會將從邊上照射進來的線性光向平面轉換，變成均勻的平面光，從邊上射進來的光源越強，平面光越亮，所以平面光的亮度與配置的光源功率有關。

生產導光板無需投入設備，它的制作過程為：

1、將壓克力板材切割成所需尺寸。可用木工鋸床改裝成切割機或在購買板材時叫供應商切割好再買，裝光管的邊要拋光，供應商都會幫你拋好光

2、出印刷網點菲林。網點的規律性直接影響導光板整個平面光的均勻度，制作菲林的地方會按照你提供的要求用電腦很快做好，當然你懂電腦的話自己畫網點最好不過啦

3、做印刷絲網版。拿菲林到一家做絲網的部門做一個絲網版，別忘了配一個手印刮板，再咨詢一下印刷工藝哦

4、印刷網點。將壓克力板一邊的保護紙撕開，用酒精把表面殘留物刷拭干凈再印

5、貼上反光膜和和按需要貼上散光膜。

第二篇：銅的生產流程及主要工藝

銅的生產流程及主要工藝

歐洲在公元前二十世紀中期已采用硫化銅礦煉銅，到公元初期的羅馬帝國即已普及。16世紀阿里科拉(G.Arricola)在《冶金論》一書中敘述了銅的熔煉和精煉工藝。17世紀末，美國人賴特(D.Wright)用反射爐煉銅，產出锍(冰銅)。1880年開始用轉爐吹煉锍，這是煉銅技術的重大進步。銅電解精煉技術也在此階段發明。

銅冶金技術的發展是個漫長的過程,目前冶煉方法主要有火法冶煉與濕法冶煉，前者多用于硫化礦的冶煉，后者一般用于氧化礦的冶煉。

⒈ 陰極銅火法冶煉過程

火法冶煉主要分采礦、選礦、熔煉、電解等步驟。

采礦就是將礦石與廢石分離的過程。分離后的礦石運往選礦廠進行選礦。

選礦就是將采礦得到的礦石進行破碎、篩選獲得品位較高的銅精礦的過程，包括破碎、浮選、分離、濃縮、脫水等步驟。礦石經過旋回破碎機、中細碎圓錐破碎機進行三級破碎后變成細顆粒狀，再經球磨機碾磨成粉狀進入浮選池。浮選池內加入藥劑，經浮選機不斷攪拌，金屬吸附在攪拌后形成的泡沫上，泡沫懸浮在池的表面，金屬隨泡沫流入浮選池邊上的槽內得到分離。分離后的礦漿經濃縮和過濾相結合的脫水手段，最后形成銅精礦。通過此過程，含銅量可由原礦的0.5％提高到30％(在干燥狀態下)。

熔煉就是將銅精礦冶煉成合格的陽極銅，包括預干燥、閃速熔煉、轉爐吹煉、陽極爐精煉及陽極澆鑄等工序。

經過預干燥，礦的水分降至13％以下；干燥后，礦的水分降至3％以下。經閃速爐熔煉后的產物稱“冰銅”，液體狀，銅含量50％--75％，與硫混合。“冰銅”經轉爐吹煉后的產物是“粗銅”，銅含量98.5％左右。粗銅再經陽極爐精煉并經過圓盤澆鑄機澆鑄，即形成陽極銅。陽極銅外型與陰極銅相似，但表面缺少光澤，厚度一般為陰極銅的2―3倍，是下一道工序電解中的陽極。

電解就是利用氧化-還原反應原理，陽極的銅電解進入電解液成為Cu離子，Cu離子帶正電，流向陰極，在陰極富集，還原為金屬銅，吸附在陰極上，陰極銅的純度高于陽極。一般經過12天(陰極的反應周期)的電解反應，陰極上的銅就是所謂的“陰極銅”。陽極的反應周期24天。剛出爐的陰極銅呈磚紅色，表面平整而光亮，銅的含量達99.95％以上。而陽極銅含多種其他元素，經電解后，這些元素在陽極沉淀下來，成為“陽極泥”。陽極泥再經處理可以得到金、銀、粗硒和精碲等副產品。

電解的陰極，又稱“始極片”，由專門的加工廠生產。始極片有三種：①由陰極銅制成，這種始極片電解后成為陰極銅的一部分；②鈦板；③不銹鋼板。后兩種可以重復使用，又稱“永久陰極”。

⒉ 火法冶煉的主要工藝

20世紀70年代以前，火法冶煉普遍采用的煉銅設備是鼓風爐、反射爐和電爐。這幾種工藝的共同缺點是能耗高、硫利用率低和污染環境。由于全球性的能源和環境問題突出，促使銅冶金技術從80年代起獲得飛速發展。傳統的冶煉方法逐漸被淘汰，隨之興起的是以閃速熔煉和熔池熔煉為代表的強化冶煉技術，其中最重要的突破是氧氣的廣泛應用。

⑴ 閃速熔煉

包括國際鎳公司閃速爐、奧托昆普閃速爐和旋渦頂吹熔煉3種。

奧托昆普閃速爐自1949年在芬蘭Harjavalta冶煉廠投產以來，至今已投產42座。用此法生產的粗銅約占世界粗銅產量的45％左右，居各熔煉方法之首。該法特點是：熔煉速度高、能耗低、可連續而穩定地產出適宜于制酸的高濃度S02煙氣，冰銅品位可達60％～70％等。高銅爐渣(含Cu達2.5％)經浮選后可降到0.3％～0.5％。

⑵ 熔池熔煉

包括特尼恩特煉銅法、三菱法、瓦紐柯夫煉鋼法、艾薩熔煉法、諾蘭達法、頂吹旋轉轉爐法(TBRC)、白銀煉銅法、水口山煉銅法(富氧底吹熔池熔煉)等8種。

⑶ 濕法冶煉過程

由于銅礦石品位不斷下降，難處理的復雜礦增加等原因，人們對濕法冶煉越來越重視。溶劑萃取電積法(SX―EW)提取銅的技術已在美國、智利、贊比亞、秘魯、澳大利亞和墨西哥等地推廣應用，大大提高了銅的回收率并降低了生產成本。現代濕法煉銅技術有硫酸化焙燒--浸出--電積，浸出--萃取--電積、細菌浸出法等，適于低品位復雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉的工序可簡單地分為三個步驟：浸出、萃取、電解。

①浸出：就是將礦石中銅元素以離子形式分離出來的過程。

用于浸出的礦石也許是較深的礦床(就地浸出)，但這種情況很少。比較普遍的是采取堆浸的方式，浸出的對象是低品位礦

第三篇：芯片生產流程介紹

芯片生產工藝流程介紹

芯片的制造過程可概分為晶圓處理工序（Wafer Fabrication）、晶圓針測工序（Wafer Probe）、構裝工序（Packaging）、測試工序（Initial Test and Final Test）等幾個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段（Front End）工序，而構裝工序、測試工序為后段（Back End）工序。

1.晶圓處理工序

本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關等），其處理程序通常與產品種類和所使用的技術有關，但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟，最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與制作。

2.晶圓針測工序

經過上道工序后，晶圓上就形成了一個個的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測試，提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規格的產品；但也可根據需要制作幾種不同品種、規格的產品。在用針測（Probe）儀對每個晶粒檢測其電氣特性，并將不合格的晶粒標上記號后，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。

3.構裝工序

就是將單個的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們在電腦里可以看到的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊）。

4.測試工序

芯片制造的最后一道工序為測試，其又可分為一般測試和特殊測試，前者是將封裝后的芯片置于各種環境下測試其電氣特性，如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經測試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級。而特殊測試則是根據客戶特殊需求的技術參數，從相近參數規格、品種中拿出部分芯片，做有針對性的專門測試，看是否能滿足客戶的特殊需求，以決定是否須為客戶設計專用芯片。經一般測試合格的產品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標簽并加以包裝后即可出廠。而未通過測試的芯片則視其達到的參數情況定作降級品或廢品。

第四篇：軟床和床墊的生產流程工藝

我們公司主要以軟床和床墊為主,軟床和床墊的生產情況如下：

1．床的構造，使用材料，生產流程。

構造：床頭和床的圍邊。都是框架結構。

材料：

一． 木材有以下幾種：

1．密度板：主要做床的圍邊，在我們使用的材料中為好一些的材料。

2．刨花板：做床的圍邊。

3．夾板：圍邊。

4．三合板：因為彈性較好，主要起到輔助作用。

5．實木：做床頭

二．皮革

1．青皮：也叫做牛皮，分為進口和國產兩種，我們皮床這塊基本都使用這些。

2．西皮：圍邊的地方使用。

三．海綿

1．高密度海綿

2．普通海綿

3．厚海綿：床頭處使用。

4．薄海綿：圍邊處使用。

四．布

1．絨布：布床的外觀。

2．毛束布：床的內襯。

生產流程：

1，設計：設計在里面起到主導作用，一款床的風格和特點都體現在設計上面。

2，打版：大版主要工作是把設計出來的產品，進行組裝成成品。

3，木工（床頭和圍邊的制作）：產品的架構使用材料和尺寸進行制作。

4，裁剪（根據尺寸制作內襯，外觀材料的制作）：產品外觀的包裝材料，按照尺

寸進行制作。

5，打底（海綿的工藝，把床的框架上包上海綿）

6，包工（把裁剪所做出的外包，包裝到床的框架上）

7，組裝和打包。把以上制作出的材料進行組合安裝。

二．床墊的生產，使用材料。

彈簧：床墊內部的工藝，把彈簧串起來，床墊的形狀出現，有一定的厚度，也可

以說是床墊的框架。

棕板:床墊內部的材料。

搌布：床墊內部材料，用于床墊的內襯。

海綿和布：床墊的外包裝，突現出床墊的柔軟和厚度。

生產流程：

購置好材料，先要串簧，之后上棕板和搌布，之后是外包裝，縫邊。

皖.贛.鄂大區經理:姚秉章2009年2月18號

第五篇：風力發電葉片制作工藝介紹

風力發電葉片制作工藝介紹

風力發電機葉片是接受風能的最主要部件，其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證發電機組正常穩定運行的決定因素，其成本約為整個機組成本的15%-20%。根據“風機功價比法則”，風力發電機的功率與葉片長度的平方成正比，增加長度可以提高單機容量，但同時會造成發電機的體積和質量的增加，使其造價大幅度增加。1碳纖維在風力發電機葉片中的應用

葉片材料的發展經歷了木制、鋁合金的應用，進入了纖維復合材料時代。纖維材料比重輕，疲勞強度和機械性能好，能夠承載惡劣環境條件和隨機負荷，目前最普遍采用的是玻璃纖維增強聚酯（環氧）樹脂。但隨著大功率發電機組的發展，葉片長度不斷增加，為了防止葉尖在極端風載下碰到塔架，就要求葉片具有更高的剛度。國外專家認為，玻璃纖維復合材料的性能已經趨于極限，不能滿足大型葉片的要求，因此有效的辦法是采用性能更佳的碳纖維復合材料。

1）提高葉片剛度，減輕葉片質量

碳纖維的密度比玻璃纖維小約30%，強度大40%，尤其是模量高3～8倍。大型葉片采用碳纖維增強可充分發揮其高彈輕質的優點。荷蘭戴爾弗理工大學研究表明，一個旋轉直徑為120m的風機的葉片，由于梁的質量超過葉片總質量的一半，梁結構采用碳纖維，和采用全玻璃纖維的相比，質量可減輕40%左右；碳纖維復合材料葉片剛度是玻璃纖維復合材料葉片的2倍。據分析，采用碳纖維／玻璃纖維混雜增強方案，葉片可減輕20％～30％。VestaWindSystem公司的V90型3.0MW發電機的葉片長44m，采用碳纖維代替玻璃纖維的構件，葉片質量與該公司V80型2.0MW發電機且為39m長的葉片質量相同。同樣是34m長的葉片，采用玻璃纖維增強聚脂樹脂時質量為5800kg，采用玻璃纖維增強環氧樹脂時質量為5200kg，而采用碳纖維增強環氧樹脂時質量只有3800kg。其他的研究也表明，添加碳纖維所制得的風機葉片質量比采用玻璃纖維的輕約32%，而且成本下降約16%。

2）提高葉片抗疲勞性能

風機總是處在條件惡劣的環境中，并且24h處于工作狀態。這就使材料易于受到損害。相關研究表明，碳纖維合成材料具有良好的抗疲勞特性，當與樹脂材料混合時，則成為了風力機適應惡劣氣候條件的最佳材料之一。

3）使風機的輸出功率更平滑更均衡,提高風能利用效率 使用碳纖維后，葉片質量的降低和剛度的增加改善了葉片的空氣動力學性能，減少對塔和輪軸的負載，從而使風機的輸出功率更平滑更均衡，提高能量效率。同時，碳纖維葉片更薄，外形設計更有效，葉片更細長，也提高了能量的輸出效率。

4）可制造低風速葉片

碳纖維的應用可以減少負載和增加葉片長度，從而制造適合于低風速地區的大直徑風葉，使風能成本下降。

5）可制造自適應葉片

葉片裝在發電機的輪軸上，葉片的角度可調。目前主動型調節風機的設計風速為13～15m/s(29～33英里/h)，當風速超過時，則調節風葉斜度來分散超過的風力，防止對風機的損害。斜度控制系統對逐步改變的風速是有效的。但對狂風的反應太慢了，自適應的各向異性葉片可幫助斜度控制系統，在突然的、瞬間的和局部的風速改變時保持電流的穩定。自適應葉片充分利用了纖維增強材料的特性，能產生非對稱性和各向異性的材料，采用彎曲/扭曲葉片設計，使葉片在強風中旋轉時可減少瞬時負載。美國SandiaNationalLaboratories致力于自適應葉片研究，使1.5MW風機的發電成本降到4.9美分/(kWh)，價格可和燃料發電相比。

6）利用導電性能避免雷擊

利用碳纖維的導電性能，通過特殊的結構設計，可有效地避免雷擊對葉片造成的損傷。

7）降低風力機葉片的制造和運輸成本

由于減少了材料的應用，所以纖維和樹脂的應用都減少了，葉片變得輕巧，制造和運輸成本都會下降，可縮小工廠的規模和運輸設備。

8）具有振動阻尼特性

碳纖維的振動阻尼特性可避免葉片自然頻率與塔架短頻率間發生任何共振的可能性。

2葉片制造工藝及流程 2.1三維編織體/VARTM技術

2.1.1材料選擇

目前的風力發電機葉片基本上是由聚酯樹脂、乙烯基樹脂和環氧樹脂等熱固性基體樹脂與玻璃纖維、碳纖維等增強材料，通過手工鋪放、樹脂注入成型工藝復合而成。對同一種基體樹脂，采用玻璃纖維增強的復合材料制造的葉片的強度和剛度的性能要差于采用碳纖維增強的復合材料制造的葉片的性能。隨著葉片長度不斷增加，葉片對增強材料的強度和剛性等性能也提出了新的要求，從而對玻璃纖維的拉伸強度和模量也提出了更高的要求。為了保證葉片能夠安全的承擔風溫度等外界載荷，大型風機葉片可以采用玻璃纖維／碳纖維混雜復合材料結構，尤其是在翼緣等對材料強度和剛度要求較高的部位，則使用碳纖維作為增強材料。這樣，不僅可以提高葉片的承載能力，由于碳纖維具有導電性，也可以有效地避免雷擊對葉片造成的損傷。

2.1.2三維編織

增強材料預成型加工方法有:手工鋪層、編織法、針織法、熱成型連續原絲氈法、預成型定向纖維氈法、Comp Form法和三維編織技術等。

編織法過去大多采用經緯交織的機織物來制作玻/碳纖維基布材料，從承載狀態上來考慮采用經編織物作為增強復合材料的基布比經緯交織的機織物具有更明顯的優勢。如圖1所示：

圖

1、經編織物結構圖

這類軸向織物由于承受載荷的紗線系統按要求排列并綁縛在一起，因此能夠處于最佳的承載狀態。另一方面，由于機織物中的紗線呈波浪形彎曲，再加上紗線自身的捻度，使其模量、拉伸強度和抗沖擊強度都有一定的損失。而軸向技術使得織物的紗線層能按照特定的方向伸直取向，故每根纖維力學理論值的利用率幾乎能達到100%。此外，軸向織物的紗線層層鋪疊，按照不同的強度和剛度要求，可以在織物的同一層或不同層采用不同種類的纖維材料，如玻璃纖維、碳纖維或碳/玻混雜纖維，再按照編織點由編織紗線將其綁縛在一起。

除了經編軸向織物外,還可以利用緯編綁縛系統開發緯編軸向織物,如圖2所示：

圖

2、緯編織物結構圖

根據經緯編結構的特性,緯編軸向織物較經編綁縛結構具有更好的可成型性,因此在風電葉片結構設計中具有極好的應用前景。

三維編織技術的發展是因為單向或二向增強材料所制得的復合材料層間剪切強度低,抗沖擊性差,不能用作主受力件。采用三維編織技術不僅能直接編織復雜結構形狀的不分層整體編織物,從根本上消除鋪層。三維編織復合材料采用了三維編織技術,其纖維增強結構在空間上呈網狀分布,可以定制增強體的形狀,制成的材料渾然一體,不存在二次加工造成的損傷,因此這種材料不僅具備傳統復合材料所具有的高比強度、高比模量等優點,還具有高損傷容限和斷裂韌性以及耐沖擊、不分層、抗開裂和耐疲勞等特點。

按編織工藝分,常見的編織材料可分為四步編織法、二步編織法和多層聯鎖編織法等3類。其中四步編織法發明最早,應用最廣。按編織預制件的橫截面形狀,三維編織方法可分為矩形編織、圓形編織和異形編織3大類,其中矩形編織工藝適合編織矩形和板狀材料的增強體,而圓形編織適合編織圓形和管型材料的增強體,異形編織則用于編織各種特殊形狀的增強體。只要織物的結構形狀是由矩形組合或是圓或圓的某一部分組合而成,就可以用編織方法一次成型。

四步編織法發明之初,所有的紗線都參加編織運動,且全部編織紗都在空間3個方向內發生相對運動,因此這種編織方法是一種真正的三維編織工藝。具體編織過程如圖3（a）所示,在一個編織周期中,編織紗沿著正交的2個方向依次進行往復運動,一個完整的編織周期中攜紗器需要完成4個動作,因此被稱為四步法。如圖3（b）所示,由于結構中所有紗線在空間中的分布只有4個不同的方向,因此制成的復合材料被稱為三維四向編織復合材料。

針對三維編織物的特點,RTM工藝是三維編織復合材料成型的最有效方法。根據三維編織物的形狀制成模具,將預成型坯裝入模腔,此時同時控制了纖維體積含量和制品形狀；預成型坯中纖維束間的空隙為樹脂傳遞提供了通道,而且三維編織體很好的整體性提高了預成型坯耐樹脂沖刷的能力。

2.1.3RTM工藝

樹脂傳遞模塑法簡稱RTM法，是首先在模具型腔中鋪放好按性能和結構要求設計的增強材料預成型體,采用注射設備通過較低的成型壓力將專用低粘度樹脂體系注入閉合式型腔,由排氣系統保證樹脂流動順暢,排出型腔內的全部氣體和徹底浸潤纖維,由模具的加熱系統使樹脂等加熱固化而成型為FRP構件。RTM工藝屬于半機械化的FRP成型工藝,特別適宜于一次整體成型的風力發電機葉片,無需二次粘接。與手糊工藝相比,這種工藝具有節約各種工裝設備、生產效率高、生產成本低等優點。同時由于采用低粘度樹脂浸潤纖維以及加溫固化工藝,復合材料質量高,且RTM工藝生產較少依賴工人的技術水平,工藝質量僅僅依賴于預先確定好的工藝參數,產品質量易于保證,廢品率低，工藝流程如圖4所示。

注膠壓力的選擇一直是RTM成型工藝中一個有爭議的問題。低壓注膠可促進樹脂對纖維表面的浸潤;高壓注膠可排出殘余空氣,縮短成型周期,降低成本。加大注膠壓力可提高充模速度和纖維滲透率。所以有人贊成在樹脂傳遞初期使用低壓以使樹脂較好地浸潤纖維,而當模具型腔中已基本充滿樹脂時使用較大壓力以逐出殘余空氣。但壓力不能太大,否則會引起預成型坯發生移動或變形。

注膠溫度取決于樹脂體系的活性期和達到最低粘度的溫度。在不至于過大縮短樹脂凝膠時間的前提下,為了使樹脂能夠對纖維進行充分的浸潤,注膠溫度應盡量接近樹脂達到最低粘度的溫度。溫度過高會縮短樹脂的活性期，影響樹脂的化學性質,進而可能影響到制品的力學性能;溫度過低會使樹脂粘度增大,壓力升高,也阻礙了樹脂正常滲入纖維的能力。注射溫度和模具預熱溫度的選擇要結合增強體的特性及模具中的纖維量等綜合考慮。

RTM工藝的技術含量高,無論是模具設計和制造、增強材料的設計和鋪放、樹脂類型的選擇與改性、工藝參數(如注塑壓力、溫度、樹脂粘度等)的確定與實施,都需要在產品生產之前通過計算機模擬分析和實驗驗證來確定。

2.1.4VARTM工藝

隨著技術的發展，現已開發出多種較先進的工藝，如預浸料工藝、機械浸漬工藝及真空輔助灌注工藝。真空輔助灌注成型工藝是近幾年發展起來的一種改進的RTM工藝。它多用于成型形狀復雜的大型厚壁制品。真空輔助是在注射樹脂的同時,在排氣口接真空泵,一邊注射一邊抽真空,借助于鋪放在結構層表面的高滲透率的介質引導將樹脂注入到結構層中。這樣不僅增加了樹脂傳遞壓力,排除了模具及樹脂中的氣泡和水分,更重要的是為樹脂在模具型腔中打開了通道,形成了完整通路。另外,無論增強材料是編織的還是非編織的,無論樹脂類型及粘度如何,真空輔助都能大大改善模塑過程中纖維的浸潤效果。所以,真空輔助RTM(VARTM)工藝能顯著減少最終制品中夾雜物和氣泡的含量,就算增大注入速度也不會導致孔隙含量增加,從而提高制品的成品率和力學性能。

用真空灌注工藝生產碳纖維復合材料存在困難。碳纖維比玻纖更細，表面更大，更難有效浸漬，適用的樹脂粘度更低。SP公司的SPRINT工藝技術就采用樹脂膜交替夾在碳纖維中，經加熱和真空使樹脂向外滲透。樹脂沿鋪層的厚度方向浸漬，浸漬快且充分，同時采用真空加速樹脂的流動。

2.2葉片復合材料結構設計流程

2.2.1常規制備流程

1)制造外殼和主梁外殼由玻璃鋼在模具內進行制造，主梁在真空袋中高溫澆注而成；

2)安置模具，在模具內噴涂膠衣樹脂，形成葉片的保護表面； 3)把外殼放入模具中，并鋪覆玻璃纖維； 4)安裝主梁，起到支撐作用； 5)安裝泡沫材料；

6)在泡沫材料上鋪覆玻璃纖維； 7)在玻璃纖維和泡沫材料上鋪放真空膜； 8)灌注樹脂，并進行高溫真空澆注； 9)取下真空膜；

10)用相同方法制成另外一半殼體； 12)安裝腹板(腹板為夾層結構)； 13)安裝避雷裝置等；

14)安置主模具，在殼體邊緣和腹板上涂膠粘劑，粘合兩殼體； 15)加熱，使玻璃纖維更硬；

16)葉片脫模，進行最終加工(切割和打磨)。

模具由符合材料制作而成，這樣模具更輕，剛度更高。另外，用同種材料制造的葉片和其模具在灌注樹脂時對溫升的反應相同。2.2.2加入碳纖維改進

隨著葉片長度的增加，對材料剛度提出了更高的要求。玻璃纖維復合材料的性能已經達到應用極限，不能有效滿足材料要求，因此碳纖維在風機葉片中的應用逐年增加。但是由于碳纖維比玻璃纖維昂貴，采用100%的碳纖維制造葉片從成本上來說是不合算的。目前國外碳纖維主要是和玻璃纖維混合使用，碳纖維只是用到一些關鍵的部分。碳纖維在葉片中應用的主要部位有，如圖5所示：

1)橫梁，尤其是橫梁蓋。

2)前后邊緣，除了提高剛度和降低重量外，還起到避免雷擊對葉片造成的損傷。

3)葉片的表面，采用具有高強度特性的碳纖維片材。

采用三維四步編織術，主體使用GFR,在圖5所示的5、6、7、8區域軸向加入CFR,織出與模具形狀一致的預制件。將預制件固定在模具中，采用VARTM的方式注入樹脂。