CN110242510A - 一种Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Z‑pin增强复合材料风电叶片及其制造方法，该Z‑pin增强复合材料风电叶片包括：壳体，壳体由上壳体和下壳体组成，并且上壳体和下壳体的连接处设有连接层，连接层的上部与上壳体的内侧贴合，连接层的下部和下壳体的内侧贴合，以及连接层的上部和上壳体之间、连接层的下部和下壳体之间均植入有提高连接强度的Z‑pin；以及Z‑pin增强复合材料风电叶片还包括：主梁，主梁和上壳体的内侧相贴合形成上结合面，主梁和下壳体的内侧贴合形成下结合面，以及上结合面的接合处、下结合面的接合处均植入有提高连接强度的Z‑pin，以及在壳体内，主梁的两侧还填充有填充泡沫。本发明借助于上述技术方案，能够改善抗剥离强度。

Description

一种Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法
技术领域
本发明涉及复合材料增强技术领域，具体来说，涉及一种Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法。
背景技术
风电叶片是风力发电机组中能量转化的关键部件，其也是受力最为复杂的部件，其设计制造的好坏直接关系到风力发电机的效率和使用寿命，影响着整个系统的性能，其中复合材料风电叶片因为其轻质高强、可设计性及承载性能好、疲劳性能好等优点，得到越来越广泛的应用。
此外，现有技术也公开了不同的风电叶片的制造工艺，例如，现有技术公开了一种Z-pin增强复合材料风电叶片结构及其制造方法，其通过在风电叶片中间添加了工字型用来连接上、下半叶片蒙皮，结合处用Z-pin增强体连接固定，叶片空腔用泡沫填充，但在此方法中，工字型与上、下蒙皮的结合面较小，且对于较长空腔壳体，工字型的位置值得商榷，难以达到平衡；现有技术还公开了一种Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法，其通过将Z-pin植入泡沫预制体，用来连接上、下半叶片蒙皮，叶片空腔用泡沫填充，但在此方法中，当叶片受到面外冲击时，只有上下壳体承载，从而导致厚度方向抗冲击能力较差等问题。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法，其解决了现有风电叶片存在的其壳体的上下蒙皮易分层、抗弯曲性能差、抗剥离性能低、承载能力弱等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种Z-pin增强复合材料风电叶片。
该Z-pin增强复合材料风电叶片包括：壳体，壳体由上壳体和下壳体组成，并且上壳体和下壳体的连接处设有连接层，连接层的上部与上壳体的内侧贴合，连接层的下部和下壳体的内侧贴合，以及连接层的上部和上壳体之间、连接层的下部和下壳体之间均植入有提高连接强度的Z-pin；以及Z-pin增强复合材料风电叶片还包括：主梁，主梁和上壳体的内侧相贴合形成上结合面，主梁和下壳体的内侧贴合形成下结合面，以及上结合面的接合处、下结合面的接合处均植入有提高连接强度的Z-pin，以及在壳体内，主梁的两侧还填充有填充泡沫。
根据本发明的一个实施例，主梁为工字型主梁、或π字型主梁。
根据本发明的一个实施例，在主梁为π字型主梁的情况下，壳体内设置有多个周期排列的主梁，并且在每相邻的两个主梁中，一个主梁相对于另外一个主梁旋转180°形成。
根据本发明的一个实施例，Z-pin为圆柱型短棒。
根据本发明的一个实施例，位于连接层和上壳体之间的Z-pin的植入方向垂直于连接层与上壳体的连接面，以及位于连接层和下壳体之间的Z-pin的植入方向垂直于连接层与下壳体的连接面。
根据本发明的一个实施例，位于上结合面的接合处的Z-pin的植入方向垂直于上接合面，以及位于下结合面的接合处Z-pin的植入方向垂直于下结合面。
根据本发明的另一方面，提供了一种Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法。
该Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法包括：步骤S1，通过拉挤工艺制备Z-pin，将Z-pin植入泡沫预制体中；步骤S2，在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺覆主梁和连接层；步骤S3，在风电叶片的上模具中铺贴上壳体，以及在风电叶片的下模具中铺贴下壳体，然后将步骤S2铺覆后的主梁放置在下壳体的预定部位，使主梁的下缘下表面紧贴下壳体的内侧，从而形成下结合面；步骤S4，沿着下壳体的内侧的边缘放置步骤S2铺覆后的连接层，使连接层的下半部分紧贴下壳体的内侧，连接层的上半部分位于下壳体的外侧；步骤S5，放置步骤S1中准备好的泡沫预制体，使其与主梁的下缘上表面、连接层的下半部分和下壳体的内侧贴合；步骤S6，将泡沫预制体中的Z-pin植入到下接合面，使其贯穿主梁的下缘和下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin，以及还将泡沫预制体中的Z-pin植入到连接层的下半部分与下壳体中，使其贯穿连接层的下半部分与下壳体的连接面；步骤S7，在主梁的两侧注入泡沫发泡料，然后将上模具与下模具对合，使上壳体的内壁与主梁的上缘上表面相贴合，形成上结合面，并使得连接层的上半部分紧贴上壳体的内侧；步骤S8，取下上模具和上壳体，放置步骤S1中准备好的泡沫预制体，使其与主梁的上表面、连接层的上半部分及上壳体的内侧贴合；步骤S9，将泡沫预制体中的Z-pin植入到上接合面，使其贯穿主梁的上缘和上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin，还将泡沫预制体中的Z-pin植入到连接层的上半部分与上壳体中，使其贯穿连接层的上半部分与上壳体的连接面；步骤S10，再次合上上模具，将上述未固化的Z-pin增强复合材料风电叶片固化，从而得到Z-pin增强复合材料风电叶片。
根据本发明的一个实施例，在步骤S6和步骤S9中，Z-pin的植入均为采用超声枪植入。
根据本发明的一个实施例，Z-pin为圆柱型短棒。
根据本发明的一个实施例，主梁为工字型主梁、或π字型主梁。
本发明的有益技术效果在于：
本发明通过Z-pin将主梁、连接层与蒙皮壳体相连接，主梁作为主要承载结构，连接层用来提高上、下蒙皮的粘结强度，改善抗剥离强度，还避免因上、下叶片壳体与主梁连接处的脱胶而引起结构破坏以及不能很好发挥壳体性能，更重要地，Z-pin增强可设计性强，且满足风电叶片对材料轻质高强的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的Z-pin增强复合材料风电叶片的横截面示意图；
图2是根据本发明实施例的Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种Z-pin增强复合材料风电叶片。
如图1所示，根据本发明实施例的Z-pin增强复合材料风电叶片包括：壳体，壳体由上壳体1和下壳体2组成，并且上壳体1和下壳体2的连接处设有连接层4，连接层4的上部与上壳体1的内侧贴合，连接层4的下部和下壳体2的内侧贴合，以及连接层4的上部和上壳体1之间、连接层4的下部和下壳体2之间均植入有提高连接强度的Z-pin 5；以及Z-pin 5增强复合材料风电叶片还包括：主梁3，主梁3和上壳体1的内侧相贴合形成上结合面，主梁3和下壳体2的内侧贴合形成下结合面，以及上结合面的接合处、下结合面的接合处均植入有提高连接强度的Z-pin 5，以及在壳体内，主梁3的两侧还填充有填充泡沫。
借助于本发明的上述技术方案，本发明通过Z-pin将主梁、连接层与蒙皮壳体相连接，主梁作为主要承载结构，连接层用来提高上、下蒙皮的粘结强度，改善抗剥离强度，还避免因上、下叶片壳体与主梁连接处的脱胶而引起结构破坏以及不能很好发挥壳体性能，更重要地，Z-pin增强可设计性强，且满足风电叶片对材料轻质高强的要求。
为了更好的描述本发明的技术方案，下面通过具体的实施例进行详细的描述。
目前，现有的风电叶片的制造工艺包括：填充泡沫，但其缺点是泡沫承载能力差；通过胶接的方式，增加用于承载的主梁，但胶接面的强度远远弱于壳体、主梁的强度，容易分层脱粘；通过Z-pin增加用于承载的主梁，但其缺点是上、下壳体之间存在连接缝隙，当叶片受力时，界面易脱胶，导致结构破坏。本发明提供的风电叶片结构主要包括叶片空腔的上壳体1、下壳体2以及主梁3、连接层4，主梁3的上缘与上壳体1的内壁贴合形成上结合面，主梁3的下缘与下壳体2的内壁精密相贴合，连接层4在上下半叶片连接的缝隙处，上接合面的结合处、下接合面的结合处以及连接层4均植入有起钉扎桥联作用的Z-pin 5，叶片空腔中位于主梁3的两侧填充有填充泡沫，从而通过上述这种结构来提高上、下壳体之间以及叶片与主梁3之间的连接强度、改善层间韧性，增加可设计性。
如图1所示，该Z-pin增强复合材料风电叶片包括：叶片空腔的上壳体1、下壳体2以及主梁3、连接层4，其中，上壳体1和下壳体2的连接处设有连接层4，连接层4的上部与上壳体1的内侧贴合，连接层4的下部和下壳体2的内侧贴合，以及连接层4的上部和上壳体1之间、连接层4的下部和下壳体2之间均植入有提高连接强度的Z-pin 5；以及壳体还包括：主梁3，主梁3和上壳体1的内侧相贴合形成上结合面，主梁3和下壳体2的内侧相贴合形成下结合面，以及上结合面的接合处、下结合面的接合处均植入有提高连接强度的Z-pin 5，以及在壳体内，主梁3的两侧还填充有填充泡沫，其中，Z-pin 5为圆柱型短棒，并且该Z-pin 5是由复合材料构成，例如，根据本发明的一个实施例，该Z-pin 5为通过纤维树脂构成的圆柱型短棒，其用于植入铺贴好的预浸料中形成三维增强结构，经共固化形成三维整体结构，从而当风电叶片受力时，Z-pin 5对叶片壳体与主梁3的桥联力阻碍了裂纹的扩展，连接层4与上壳体1和下壳体2之间的桥联Z-pin 5结构能很好地抑制层间剥离，同时Z-pin 5的“钉扎”效应和自身变形能缓解破坏，从而提高上壳体1和下壳体2的连接强度、抗剥离强度与抗疲劳性能。此外，当然可以理解，虽然该实施例示出了该Z-pin 5为复合材料，但本领域的人员应当理解，该Z-pin 5可根据实际需求进行材料的选择，例如，根据本发明的一个实施例，该Z-pin 5可为金属材料，本发明对此不做限定。
此外，如图1所示，该主梁3为工字型的主梁，该工字型主梁的上缘上表面与上壳体1的内壁贴合，工字型主梁的下缘下表面与下壳体2内壁贴合，此外，当然可以理解，该主梁3还可根据实际需求进行选择，例如，根据本发明的一个实施例，该主梁3还可为π字型主梁、Π字型主梁等，本发明对此不做限定。
另外，在主梁3为π字型主梁的情况下，壳体内设置有多个周期排列的主梁3，并且在每相邻的两个主梁3中，一个主梁3相对于另外一个主梁3旋转180°形成，从而通过增加π字型主梁的数量，以及通过调节π字型主梁方向形成增强点阵网格。
根据本发明的实施例，还提供了一种Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法。
如图2所示，根据本发明实施例的Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法包括：步骤S201，通过拉挤工艺制备Z-pin 5，将Z-pin 5植入泡沫预制体中；步骤S203，在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺覆主梁3和连接层4；步骤S205，在风电叶片的上模具中铺贴上壳体1，以及在风电叶片的下模具中铺贴下壳体2，然后将步骤S203铺覆后的主梁3放置在下壳体2的预定部位，使主梁3的下缘下表面紧贴下壳体2的内侧，从而形成下结合面；步骤S207，沿着下壳体2的内侧的边缘放置步骤S203铺覆后的连接层4，使连接层4的下半部分紧贴下壳体2的内侧，连接层4的上半部分位于下壳体2的外侧；步骤S209，放置步骤S201中准备好的泡沫预制体，使其与主梁3的下缘上表面、连接层4的下半部分和下壳体2的内侧贴合；步骤S211，将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到下接合面，使其贯穿主梁3的下缘和下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及还将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到连接层4的下半部分与下壳体2中，使其贯穿连接层4的下半部分与下壳体2的连接面；步骤S213，在主梁3的两侧注入泡沫发泡料，然后将上模具与下模具对合，使上壳体1的内壁与主梁3的上缘上表面相贴合，形成上结合面，并使得连接层4的上半部分紧贴上壳体1的内侧；步骤S215，取下上模具和上壳体1，放置步骤S201中准备好的泡沫预制体，使其与主梁3的上表面、连接层4的上半部分及上壳体1的内侧贴合；步骤S217，将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到上接合面，使其贯穿主梁3的上缘和上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，还将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到连接层4的上半部分与上壳体1中，使其贯穿连接层4的上半部分与上壳体1的连接面；步骤S219，再次合上上模具，将上述未固化的Z-pin 5增强复合材料风电叶片固化，从而得到Z-pin 5增强复合材料风电叶片。
为了更好的描述本发明的实施例，下面通过具体的实施例进行详细的描述。
实施例一
在本实施例中，该主梁3为工字型主梁，该制造方法包括以下步骤：
步骤一：采用先进拉挤工艺制备Z-pin 5，该Z-pin 5为通过纤维树脂构成的圆柱型短棒，再通过超声枪将Z-pin 5植入机器加工好的泡沫预制体6；
步骤二：在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺贴复合材料的工字型主梁、连接层4；
步骤三：分别在叶片的上、下模具中铺贴上、下壳体，然后将工字型主梁放置在下壳体2的预定部位，使工字型主梁的下缘下表面和下壳体2的内壁相贴合，形成下结合面；
步骤四：沿着下壳体2的内侧的边缘放置连接层4，使连接层4的下半部分紧贴下壳体2的内侧，连接层4的上半部分位于下壳体2的外侧；
步骤五：放置步骤一中准备好的泡沫预制体6，使其与工字型主梁的下缘上表面以及下壳体2内侧贴合；
步骤六：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到下接合面，使其贯穿工字型主梁下缘和下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的下半部分与下壳体2中，使其贯穿连接层4的下半部分与下壳体2的连接面；
步骤七：在工字型主梁的两侧注入泡沫发泡料，然后将叶片壳体的上模具与下模具对合，使上壳体1的内壁与工字型主梁的上表面相贴合，形成上结合面，以及将连接层4的上半部分紧贴上壳体1内侧；
步骤八：取上壳体1，放置步骤一中准备好的泡沫预制体6，使其与工字型主梁的上表面及上壳体1内侧贴合；
步骤九：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到上接合面，使其贯穿工字型主梁上缘和上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的上半部分与上壳体1中，使其贯穿连接层4的上半部分与上壳体1的连接面；
步骤十：再次合上上模具，以及将上述未固化的Z-pin 5增强风电叶片固化，从而得到本产品。
实施例二：
在本实施例中，主梁3为π字型主梁，该制造方法包括以下步骤：
步骤一：采用先进拉挤工艺，制备Z-pin 5，该Z-pin 5为通过纤维树脂构成的圆柱型短棒，再通过超声枪将Z-pin 5植入机器加工好的泡沫预制体；
步骤二：在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺贴复合材料的π字型主梁、连接层4；
步骤三：分别在叶片的上、下模具中铺贴上、下壳体，然后将π字型主梁放置在下壳体2的预定部位，使π字型主梁的下缘下表面紧贴下壳体2的内壁，形成下结合面；
步骤四：沿着下壳体2的内侧的边缘放置连接层4，使连接层4的下半部分紧贴下壳体2的内侧，连接层4的上半部分位于下壳体2的外侧；
步骤五：放置步骤一中准备好的泡沫预制体，使其与π字型主梁的下缘上表面以及下壳体2的内侧贴合；
步骤六：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到下接合面，使其贯穿π字型主梁下缘和下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的下半部分与下壳体2中，使其贯穿连接层4的下半部分与下壳体2的连接面；
步骤七：在π字型主梁的两侧注入泡沫发泡料，然后将叶片壳体的上模具与下模具对合，使上壳体1的内壁与π字型主梁的上表面相贴合，形成上结合面以及将连接层4的上半部分紧贴上壳体1的内侧；
步骤八：取下上壳体1，放置步骤一中准备好的泡沫预制体，使其与π字型主梁的上表面及上壳体1的内侧贴合；
步骤九：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到上接合面，使其贯穿π字型主梁上缘和上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的上半部分与上壳体1中，使其贯穿连接层4的上半部分与上壳体1的连接面；
步骤十：再次合上上模具，以及将上述未固化的Z-pin 5增强风电叶片固化，从而得到本产品。
实施例三：
在本实施例中，主梁3为π字型主梁，并且增加π字型主梁的数量，以及通过调节π字型主梁方向形成增强点阵网格，该制造方法包括以下步骤：
步骤一：采用先进拉挤工艺，制备Z-pin 5，该Z-pin 5为通过纤维树脂构成的圆柱型短棒，再通过超声枪将Z-pin 5植入机器加工好的泡沫预制体；
步骤二：在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺贴复合材料的π字型主梁、连接层4；
步骤三：分别在叶片的上、下模具中铺贴上、下壳体，然后将多个π字型主梁放置在下壳体2的预定部位，使π字型主梁的下缘下表面紧贴下壳体2内壁，形成下结合面，以及在每相邻的两个π字型主梁中，一个π字型主梁相对于另外一个主π字型主梁旋转180°形成，从而通过间隔调换π字型主梁方向，使之形成增强点阵网格；
步骤四：沿着下壳体2的内侧的边缘放置连接层4，使连接层4的下半部分紧贴下壳体2的内侧，连接层4的上半部分位于下壳体2的外侧；
步骤五：放置步骤一中准备好的泡沫预制体，使其与π字型主梁的下缘上表面以及下壳体2的内侧贴合；
步骤六：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到下接合面，使其贯穿π字型主梁下缘和下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的下半部分与下壳体2中，使其贯穿连接层4的下半部分与下壳体2的连接面；
步骤七：在π字型主梁的两侧注入泡沫发泡料，然后将叶片壳体的上模具与下模具对合，使上壳体1的内壁与π字型主梁的上表面相贴合，形成上结合面，以及使连接层4的上半部分紧贴上壳体1的内侧；
步骤八：取下上壳体1，放置步骤一中准备好的泡沫预制体，使其与π字型主梁的上表面及上壳体1内侧贴合；
步骤九：将泡沫预制体中的Z-pin 5植入到上接合面，使其贯穿π字型主梁上缘和上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin 5，以及将Z-pin 5植入连接层4的上半部分与上壳体1中，使其贯穿连接层4的上半部分与上壳体1的连接面；
步骤十：再次合上上模具，以及将上述未固化的Z-pin 5增强风电叶片固化，从而得到本产品。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过Z-pin将主梁、连接层与蒙皮壳体相连接，主梁作为主要承载结构，连接层用来提高上、下蒙皮的粘结强度，改善抗剥离强度，还避免因上、下叶片壳体与主梁连接处的脱胶而引起结构破坏以及不能很好发挥壳体性能，更重要地，Z-pin增强可设计性强，且满足风电叶片对材料轻质高强的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，所述Z-pin增强复合材料风电叶片包括：壳体，所述壳体由上壳体和下壳体组成，并且所述上壳体和所述下壳体的连接处设有连接层，所述连接层的上部与所述上壳体的内侧贴合，所述连接层的下部和所述下壳体的内侧贴合，以及所述连接层的上部和所述上壳体之间、所述连接层的下部和所述下壳体之间均植入有用于提高连接强度的Z-pin；以及
所述Z-pin增强复合材料风电叶片还包括：主梁，所述主梁和所述上壳体的内侧相贴合形成上结合面，所述主梁和所述下壳体的内侧贴合形成下结合面，以及所述上结合面的接合处、所述下结合面的接合处均植入有用于提高连接强度的所述Z-pin，以及在所述壳体内，所述主梁的两侧还填充有填充泡沫。
2.根据权利要求1所述的Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，所述主梁为工字型主梁、或π字型主梁。
3.根据权利要求2所述的Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，在所述主梁为所述π字型主梁的情况下，所述壳体内设置有多个周期排列的所述主梁，并且在每相邻的两个所述主梁中，一个所述主梁相对于另外一个所述主梁旋转180°形成。
4.根据权利要求1所述的Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，所述Z-pin为圆柱型短棒。
5.根据权利要求1所述的Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，位于所述连接层和所述上壳体之间的Z-pin的植入方向垂直于所述连接层与所述上壳体的连接面，以及位于所述连接层和所述下壳体之间的Z-pin的植入方向垂直于所述连接层与所述下壳体的连接面。
6.根据权利要求1所述的Z-pin增强复合材料风电叶片，其特征在于，位于所述上结合面的接合处的Z-pin的植入方向垂直于上接合面，以及位于所述下结合面的接合处Z-pin的植入方向垂直于下结合面。
7.一种Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法，其特征在于，包括：
步骤S1，通过拉挤工艺制备Z-pin，将所述Z-pin植入泡沫预制体中；
步骤S2，在专用模具上，按照设计的铺层顺序及层数铺覆主梁和连接层；
步骤S3，在风电叶片的上模具中铺贴上壳体，以及在所述风电叶片的下模具中铺贴下壳体，然后将所述步骤S2铺覆后的主梁放置在所述下壳体的预定部位，使所述主梁的下缘下表面紧贴所述下壳体的内侧，从而形成下结合面；
步骤S4，沿着所述下壳体的内侧的边缘放置所述步骤S2铺覆后的连接层，使所述连接层的下半部分紧贴所述下壳体的内侧，所述连接层的上半部分位于所述下壳体的外侧；
步骤S5，放置所述步骤S1中准备好的泡沫预制体，使其与主梁的下缘上表面、所述连接层的下半部分和所述下壳体的内侧贴合；
步骤S6，将所述泡沫预制体中的Z-pin植入到所述下接合面，使其贯穿所述主梁的下缘和所述下接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin，以及还将所述泡沫预制体中的Z-pin植入到所述连接层的下半部分与所述下壳体中，使其贯穿所述连接层的下半部分与所述下壳体的连接面；
步骤S7，在所述主梁的两侧注入泡沫发泡料，然后将所述上模具与所述下模具对合，使所述上壳体的内壁与所述主梁的上缘上表面相贴合，形成上结合面，并使得所述连接层的上半部分紧贴所述上壳体的内侧；
步骤S8，取下所述上模具和所述上壳体，放置所述步骤S1中准备好的所述泡沫预制体，使其与所述主梁的上表面、所述连接层的上半部分及所述上壳体的内侧贴合；
步骤S9，将所述泡沫预制体中的Z-pin植入到所述上接合面，使其贯穿所述主梁的上缘和所述上接合面，然后除去多余的泡沫和Z-pin，还将所述泡沫预制体中的Z-pin植入到所述连接层的上半部分与所述上壳体中，使其贯穿所述连接层的上半部分与所述上壳体的连接面；
步骤S10，再次合上所述上模具，将上述未固化的Z-pin增强复合材料风电叶片固化，从而得到所述Z-pin增强复合材料风电叶片。
8.根据权利要求7所述的Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法，其特征在于，在所述步骤S6和所述步骤S9中，所述Z-pin的植入均为采用超声枪植入。
9.根据权利要求7所述的Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法，其特征在于，所述Z-pin为圆柱型短棒。
10.根据权利要求7所述的Z-pin增强复合材料风电叶片的制造方法，其特征在于，所述主梁为工字型主梁、或π字型主梁。
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