ES3020844T3 - Improvements relating to the manufacture of a wind turbine component - Google Patents

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Abstract

En un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para fabricar un componente de turbina eólica. El método comprende soportar una lámina (14) de material de refuerzo fibroso en un molde (12); proporcionar un suministro de resina (16); proporcionar un suministro de endurecedor (20) que comprende al menos un primer endurecedor (20a) y un segundo endurecedor (20b), siendo el segundo endurecedor más rápido que el primero; mezclar resina con el primer y/o segundo endurecedor para crear una mezcla de resina (24); suministrar la mezcla de resina (24) a la lámina (14) durante un proceso de infusión; monitorear uno o más parámetros del proceso de infusión; y controlar la velocidad del endurecedor (20) variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores (20a, 20b) en la mezcla de resina (24) durante el proceso de infusión en función de uno o más parámetros del proceso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Mejoras relacionadas con la fabricación de un componente de aerogenerador
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a componentes de aerogenerador y más específicamente a un método de fabricación de un componente de aerogenerador.
Antecedentes
Los materiales compuestos tales como el plástico reforzado con vidrio (GFRP) son ventajosos para su uso en componentes de aerogenerador, tales como palas de aerogenerador, debido a sus propiedades mecánicas tales como su baja masa y alta resistencia. Con referencia a las palas de aerogenerador, éstas, por ejemplo, pueden comprender una carcasa exterior formada en un proceso de moldeo compuesto en el que se infunde material de refuerzo fibroso con una mezcla de resina. La mezcla de resina se cura para producir una carcasa de pala que comprende fibras de refuerzo fijadas en una matriz de resina curada. No obstante, los procesos de moldeo compuesto, tales como el moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM), pueden presentar una serie de desafíos, especialmente cuando se fabrican componentes de aerogenerador grandes tales como palas de aerogenerador.
La mezcla de resina en un proceso de moldeo compuesto comprende típicamente resina y un endurecedor, que reaccionan químicamente para curar la mezcla de resina. La mezcla de resina llega a ser más viscosa, es decir, menos fluida a medida que se cura hasta un estado sólido. La viscosidad de la mezcla de resina se ve influenciada por la temperatura y la reactividad del endurecedor en la mezcla de resina. No obstante, a medida que la mezcla de resina se cura y llega a ser más viscosa, la velocidad de infusión disminuye, es decir, la mezcla de resina infunde el material de refuerzo fibroso más lentamente. Además, el curado prematuro de la mezcla de resina podría causar bloqueos que conducen a una infusión incompleta con puntos secos donde no se infunde el material de refuerzo fibroso. Como tal, el endurecedor se selecciona típicamente para asegurar que la mezcla de resina se cure a una tasa específica para asegurar que la mezcla permanezca suficientemente fluida, es decir, sin curar, hasta que el material de refuerzo fibroso se haya infundido completamente.
No obstante, una mezcla de resina con un tiempo de curado largo, por definición, también da como resultado un tiempo de ciclo largo entre el inicio de la infusión y la obtención de un componente de aerogenerador completamente curado. Esto puede aumentar el riesgo de que ocurran fugas durante el proceso de infusión y curado, y puede aumentar el riesgo de otros defectos. Además, los tiempos de ciclo prolongados aumentan el tiempo en el molde (es decir, el tiempo que un componente de aerogenerador ocupa el molde), disminuyendo por ello el rendimiento de la instalación de fabricación. Como tal, es deseable reducir los tiempos de ciclo de infusión y curado.
Es en este contexto en el que se ha desarrollado la presente invención.
El documento WO2011137909 describe un proceso de infusión de resina para fabricar una pala de aerogenerador. La hoja de datos técnicos de HP-Textiles para Epoxy-System HP-E3000RI (URL: https://www.hptextiles.com/TDS/EN/Epoxy/Infusion_Injection_Process_Resin/GTDS_RI.pdf), XP002806282 describe una resina epoxi sin relleno, que se puede mezclar individualmente con diferentes endurecedores para varias aplicaciones.Compendio de la invención
En un primer aspecto de la invención, se proporciona un método de fabricación de un componente de aerogenerador. El método comprende soportar una estratificación de material de refuerzo fibroso en un molde y proporcionar un suministro de resina. El método comprende además proporcionar un suministro de endurecedor que comprende al menos un primer endurecedor y un segundo endurecedor, el segundo endurecedor que es más rápido que el primer endurecedor, y mezclar resina con el primer y/o segundo endurecedor para crear una mezcla de resina. El método comprende además suministrar la mezcla de resina a la estratificación durante un proceso de infusión, monitorizar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión y controlar la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina durante el trascurso del proceso de infusión en dependencia del uno o más parámetros de proceso.
El uno o más parámetros de proceso se pueden seleccionar del grupo que comprende: temperatura ambiente, temperatura de mezcla de resina, tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de infusión, posición del frente de flujo de la mezcla de resina y presión de vacío en el molde.
El material de refuerzo fibroso puede comprender fibras de refuerzo de vidrio. El material de refuerzo fibroso se puede proporcionar en forma de esteras de hebras cortadas. Preferiblemente, el material de refuerzo fibroso se proporciona en forma de tela en donde las fibras de refuerzo están dispuestas en una orientación específica. Por ejemplo, el material de refuerzo fibroso se proporciona preferiblemente en forma de tela que comprende fibras de refuerzo unidireccionales o fibras de refuerzo biaxiales o fibras de refuerzo triaxiales.
La resina y el endurecedor se proporcionan preferiblemente en un estado líquido. Mezclar la resina y el endurecedor para crear la mezcla de resina inicia una reacción química que finalmente hace que la mezcla de resina líquida se cure. Se hace referencia al tiempo que transcurre desde la creación de la mezcla de resina hasta que la mezcla de resina se cura por completo como el tiempo de curado. La mezcla de resina permanece en un estado sustancialmente líquido y trabajable durante una parte inicial del tiempo total de curado, al que se hace referencia como “tiempo abierto”, “tiempo de trabajo” o “tiempo de estratificación húmeda” en algunos ejemplos.
Una vez que trascurre el tiempo abierto, la mezcla de resina entra en una fase de curado inicial, a la que también se hace referencia como “etapa verde” o “fase de gel”, en la que la mezcla de resina tiene una viscosidad mucho más alta. En la fase de gel, la resina ya no es trabajable, es decir, la mezcla de resina no fluye y, por lo tanto, no infunde la estratificación más. Después de la fase de gel, la mezcla de resina continúa curándose hasta que alcanza un estado sólido completamente curado.
El tiempo de curado de la mezcla de resina se ve influenciado al menos parcialmente por la velocidad del endurecedor en la mezcla de resina. Como tal, la velocidad del endurecedor, o velocidad de endurecedor, como se hace referencia en la presente memoria, se refiere a la tasa a la que, para una temperatura dada, una mezcla de resina que comprende ese endurecedor avanza a través de las fases de curado, desde líquido, a fase de gel, hasta completamente curado.
El método comprende controlar la velocidad del endurecedor, es decir, variar las proporciones relativas del primer (más lento) y segundo (más rápido) endurecedores en la mezcla de resina, para adaptar el tiempo de curado de la mezcla de resina que se infunde en la estratificación en dependencia de uno o más parámetros de proceso a lo largo del proceso de infusión. El tiempo abierto de la mezcla de resina también se ve influenciado por la velocidad del endurecedor en la mezcla de resina. Por lo tanto, el método también comprende controlar el tiempo abierto de la mezcla de resina, en donde la mezcla de resina está en un estado sustancialmente líquido, controlando la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina. Haciendo referencia más específicamente al tiempo abierto de la mezcla de resina, el primer y segundo endurecedores tienen cada uno una “vida útil”, definida como la cantidad de tiempo que una masa específica de mezcla de resina, que comprende resina y un endurecedor respectivo, permanece líquida a una temperatura específica. La “vida útil” es una propiedad objetiva por la que se pueden comparar directamente los endurecedores. La vida útil del primer endurecedor es preferiblemente más larga que la vida útil del segundo endurecedor.
La mezcla de resina puede ser una resina polimérica termoendurecible. La mezcla de resina puede ser una resina polimérica termoendurecible de dos partes. Por ejemplo, la mezcla de resina puede ser una resina termoendurecible de dos partes de epoxi o poliuretano.
El suministro de resina para la mezcla de resina puede comprender Hexion Epikote (RTM) RIMR135. El suministro de endurecedor puede comprender Hexion Epicure (RTM) RIMH137 como el primer endurecedor. El suministro de endurecedor puede comprender Hexion Epicure (RTM) RIMH1366 como el segundo endurecedor.
El método puede comprender además determinar una relación de mezcla inicial del primer y segundo endurecedores en base a uno o más parámetros de proceso. Preferiblemente, el uno o más parámetros de proceso son uno o más de temperatura ambiente, temperatura de molde, temperatura de estratificación y temperatura inicial de la resina.
El método puede comprender además mezclar la resina predominantemente o exclusivamente con el primer endurecedor al inicio del proceso de infusión. Por consiguiente, se puede lograr una velocidad de endurecedor relativamente lenta al inicio del proceso de infusión.
El método puede comprender además aumentar la velocidad del endurecedor aumentando la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que avanza el proceso de infusión. Como tal, el método puede comprender reducir el tiempo de curado y/o el tiempo abierto de la mezcla de resina aumentando la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que avanza el proceso de infusión.
La proporción del segundo endurecedor se puede aumentar o disminuir de manera continua en un proceso gradual para mezclar la velocidad del endurecedor en la mezcla de resina a medida que avanza el proceso de infusión. Alternativamente, o además, en algunos ejemplos la proporción del segundo endurecedor se puede aumentar o disminuir en una serie de etapas discretas.
El método puede comprender solamente aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a lo largo del proceso de infusión para aumentar la velocidad del endurecedor en la mezcla de resina desde relativamente lenta, es decir, menos reactiva al inicio del proceso de infusión, hasta relativamente rápida, es decir, más reactiva, al final del proceso de infusión.
El método comprende preferiblemente mantener una relación general sustancialmente constante de resina a endurecedor a lo largo del proceso de infusión mientras que se varían las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores. Mantener una relación general sustancialmente constante de resina a endurecedor asegura que las propiedades mecánicas del componente de aerogenerador sean sustancialmente uniformes a lo largo del componente de aerogenerador.
El método puede implicar un proceso de moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM). El molde puede comprender una parte de molde principal sustancialmente rígida y una segunda parte de molde. Por ejemplo, la segunda parte de molde puede ser una película de vacío sustancialmente flexible. La parte de molde principal puede comprender un perfil cóncavo en sección transversal. La estratificación de material de refuerzo fibroso puede estar soportada sobre la parte de molde principal sustancialmente rígida. El método puede comprender disponer la segunda parte del molde sobre la estratificación soportada sobre el molde. Como tal, la estratificación se puede intercalar entre la parte de molde principal y la segunda parte de molde. El método puede comprender sellar la segunda parte de molde a la parte de molde principal para definir un volumen de infusión entre las mismas. El método puede comprender evacuar el volumen de infusión bajo presión de vacío.
El molde puede comprender una pluralidad de zonas, cada una que tiene una entrada de resina respectiva. El método puede comprender además suministrar la mezcla de resina a la estratificación en una primera zona a través de una primera entrada de resina. El método puede comprender además monitorizar la posición del frente de flujo de la mezcla de resina. El método puede comprender además aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve hacia una segunda zona adyacente a la primera zona. El método puede comprender monitorizar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión usando una cámara situada por encima del molde. Por ejemplo, el método puede comprender monitorizar uno o más de la temperatura y/o posición del frente de flujo de la mezcla de resina usando una cámara situada por encima del molde. La cámara es preferiblemente una cámara de infrarrojos.
El método puede comprender, alternativamente o además, monitorizar la posición del frente de flujo usando sensores de temperatura de molde y/o sensores de temperatura de estratificación.
En algunos ejemplos, el método puede comprender además o alternativamente monitorizar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión usando una cámara de luz visible situada por encima del molde. Una cámara de luz visible puede ser ventajosa para monitorizar la posición del frente de flujo en ejemplos en los que la mezcla de resina y estratificación tienen una temperatura similar o sustancialmente igual, y en los que una cámara de infrarrojos (de imagen térmica) puede, por lo tanto, no diferenciar suficientemente entre la mezcla de resina y la estratificación.
En ejemplos en los que el método comprende disponer una segunda parte del molde sobre la estratificación para un proceso de VARTM, la segunda parte del molde es preferiblemente al menos parcialmente translúcida o transparente para facilitar monitorizar visualmente la posición del frente de flujo.
Cuando el frente de flujo de la mezcla de resina alcanza la segunda zona, el método puede comprender además reducir la velocidad del endurecedor reduciendo la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina y suministrando la mezcla de resina a la estratificación en la segunda zona a través de una segunda entrada de resina.
El método puede comprender cerrar la primera entrada tras abrir la segunda entrada. El endurecedor en la mezcla de resina suministrada inicialmente a la segunda zona a través de la segunda entrada es preferiblemente predominantemente o exclusivamente el primer endurecedor. Por consiguiente, la velocidad del endurecedor puede ser relativamente lenta tras comenzar el suministro a la segunda zona.
El método puede comprender además aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve hacia una tercera zona adyacente a la segunda zona. Como tal, el método puede comprender reducir el tiempo de curado y/o el tiempo abierto de la mezcla de resina aumentando la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve hacia la tercera zona.
El primer y/o segundo endurecedores en la mezcla de resina suministrada a través de la segunda entrada de resina pueden ser diferentes al primer y/o segundo endurecedores en la mezcla de resina suministrada a través de la primera entrada de resina.
El método puede comprender suministrar la mezcla de resina a la estratificación en una tercera zona de molde a través de una tercera entrada de resina. Preferiblemente, la mezcla de resina suministrada a la tercera zona de molde a través de la tercera entrada de resina comprende inicialmente una mezcla de resina y predominantemente o exclusivamente el primer endurecedor. El método puede comprender aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve lejos de la tercera entrada de resina y hacia un borde de la estratificación. Como tal, la mezcla de resina suministrada a través de la tercera entrada de resina puede comprender una mezcla de resina y predominantemente o exclusivamente el segundo endurecedor a medida que el frente de flujo se acerca al borde de la estratificación.
El primer y/o segundo endurecedor en la mezcla de resina suministrada a la estratificación a través de la tercera entrada de resina puede ser un primer y/o segundo endurecedores diferentes al primer y/o segundo endurecedores en la mezcla de resina suministrada a través de la primera y/o segunda entrada de resina.
El método comprende preferiblemente controlar la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina para asegurar que el “tiempo abierto” de la mezcla de resina sea mayor que, o al menos igual al tiempo que tarda la mezcla de resina en infundir minuciosamente la estratificación en una zona dada del molde. El método puede comprender controlar la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina para asegurar que la mezcla de resina en una parte de la estratificación en una zona de molde dada permanezca en una fase líquida o de gel durante la infusión de una parte adyacente de la estratificación en una zona de molde adyacente.
La o cada entrada de resina se puede proporcionar en la película de vacío si se usa. La o cada entrada de resina puede comprender un canal que se extiende longitudinalmente en el molde. Los canales de entrada de resina pueden facilitar ventajosamente una infusión de resina rápida aumentando el caudal de la mezcla de resina que infunde la estratificación en el molde.
La primera entrada de resina está situada preferiblemente en una parte más baja del molde. Esto ayuda a lograr un frente de flujo de la mezcla de resina cuadrado, es decir, transversal al molde, cuando la mezcla de resina se infunde a través de la estratificación. El método comprende preferiblemente suministrar inicialmente la mezcla de resina a la estratificación a través de la entrada de resina más baja para asegurar que la mezcla de resina no fluya lejos de la entrada de resina bajo la influencia de la gravedad, facilitando de este modo un control más cercano del proceso de infusión. La primera entrada de resina está situada preferiblemente más abajo en el molde que la segunda y tercera entradas de resina. Además, la segunda entrada de resina está situada preferiblemente en una parte más baja del molde que la tercera entrada de resina.
El método puede comprender además curar la mezcla de resina en una o más zonas mientras que se suministra simultáneamente la mezcla de resina a una o más de otras zonas. El método comprende preferiblemente curar la mezcla de resina aplicando calor a una o más zonas. Alternativamente, el método puede comprender curar parcialmente la mezcla de resina en una o más zonas mientras que se suministra simultáneamente la mezcla de resina a una o más de otras zonas.
El método puede comprender curar o curar parcialmente la mezcla de resina en una o más zonas aplicando calor a la zona de molde usando uno o más elementos de calentamiento. El método puede comprender ajustar la temperatura del elemento de calentamiento para curar completamente la mezcla de resina en la zona de molde. Alternativamente, el método puede comprender ajustar la temperatura del elemento de calentamiento a una temperatura más baja para curar parcialmente la mezcla de resina en una zona de molde mientras que el resto del proceso de infusión está en curso. Curar parcialmente la mezcla de resina infundida en la estratificación en una zona de molde permite que la mezcla de resina que se infunde en una zona de molde adyacente enlace químicamente con dicha mezcla de resina parcialmente curada.
Cuando la estratificación en cada zona de molde está completamente infundida, el método comprende preferiblemente curar completamente la mezcla de resina a lo largo de la estratificación. Por ejemplo, cuando el método comprende configurar uno o más elementos de calentamiento para curar parcialmente la mezcla de resina en una o más de las zonas de molde, tras la terminación del proceso de infusión, el método comprende preferiblemente configurar todos los elementos de calentamiento para curar completamente la mezcla de resina infundida en la estratificación.
El método puede comprender además controlar el proceso de infusión usando un sistema de inteligencia artificial configurado para recibir realimentación de una o más cámaras y/o sensores y para optimizar automáticamente los ajustes del proceso de infusión, tales como la presión de vacío, la presión de suministro de resina, el caudal de mezcla de resina, la relación de mezcla de endurecedor y las temperaturas de curado. Por ejemplo, el método puede comprender monitorizar el proceso de infusión usando un algoritmo de aprendizaje profundo para optimizar el proceso de infusión y curado, y para optimizar una o más etapas del método para futuros procesos de fabricación. El método puede comprender controlar la temperatura de la mezcla de resina. La temperatura de la mezcla de resina se puede controlar en dependencia de uno o más parámetros de proceso. Como tal, el método puede comprender calentar la mezcla de resina. Por ejemplo, el método puede comprender calentar la mezcla de resina a una temperatura objetivo en la que la viscosidad de la mezcla de resina se optimiza para el proceso de infusión. El método puede comprender controlar la temperatura de la mezcla de resina para que corresponda sustancialmente con una temperatura inicial de la estratificación. Por ejemplo, el método puede comprender proporcionar una señal de entrada al sistema de control desde el sensor o sensores de temperatura de estratificación, y puede comprender además proporcionar una señal de entrada desde el sistema de control al aparato de calentamiento de resina para controlar la temperatura de la mezcla de resina para que coincida sustancialmente con la temperatura de la estratificación. En algunos ejemplos, el método puede comprender calentar la resina a una temperatura objetivo de manera que, tras mezclar con el endurecedor para crear la mezcla de resina, la temperatura de la mezcla de resina corresponda sustancialmente con la temperatura de la estratificación.
Además o alternativamente, el método puede comprender controlar la temperatura del molde y/o la estratificación para asegurar que la mezcla de resina permanezca en una viscosidad óptima a lo largo del proceso de infusión. El método puede comprender controlar uno o más elementos de calentamiento para proporcionar un control en el molde de la temperatura de mezcla de resina durante el proceso de infusión. En algunos ejemplos, el método puede comprender controlar la temperatura del molde y/o de la estratificación para que coincida sustancialmente con la temperatura de la mezcla de resina. Esto puede proporcionar un proceso de infusión optimizado.
El método puede comprender controlar el o cada elemento de calentamiento en dependencia de uno o más parámetros de proceso. En algunos ejemplos, el método puede comprender controlar los elementos de calentamiento en dependencia de parámetros de proceso, tales como el caudal de la mezcla de resina, es decir, la tasa de infusión. Por ejemplo, el método puede comprender aumentar la temperatura de la estratificación en base al caudal de mezcla de resina para reducir por ello la viscosidad de la mezcla de resina infundida en la estratificación y aumentar la tasa de infusión.
En algunos ejemplos, el método puede comprender suministrar una mezcla de resina a la estratificación en la tercera zona de molde que comprende una composición endurecedora que, en promedio, es más rápida que una composición endurecedora comprendida en la mezcla de resina suministrada a la estratificación en la segunda zona de molde. En algunos ejemplos, el método puede comprender suministrar una mezcla de resina a la estratificación en la segunda zona de molde que comprende una composición endurecedora que, en promedio, es más rápida que una composición endurecedora comprendida en la mezcla de resina suministrada a la estratificación en la primera zona de molde.
En algunos ejemplos, el método puede comprender proporcionar uno o más endurecedores adicionales además del primer y segundo endurecedor. Por lo tanto, el método puede comprender mezclar la resina con uno o más de los endurecedores primero, segundo o adicionales para crear la mezcla de resina. Un mayor número de endurecedores puede ofrecer un mayor rango de velocidades de endurecimiento. Además, un mayor número de endurecedores puede facilitar crear una mezcla de resina que tenga un mayor rango de tiempos de curado. Un mayor número de endurecedores también puede permitir un control más preciso de la velocidad del endurecedor y/o del tiempo de curado de la mezcla de resina.
En algunos ejemplos, el método puede comprender controlar el tiempo de curado y el tiempo abierto de la mezcla de resina controlando además una o más de la temperatura de la mezcla de resina, la temperatura del molde y la temperatura de la estratificación. Por ejemplo, el método puede comprender aumentar la temperatura de la mezcla de resina para disminuir el tiempo de curado de la mezcla de resina.
En algunos ejemplos, uno o más de los pasos del método se pueden llevar a cabo por un operador humano. Por ejemplo, un operador humano puede variar la relación de mezcla de los endurecedores en la mezcla de resina en base a uno o más parámetros de proceso. En algunos ejemplos, uno o más parámetros de proceso se pueden medir por un operador humano. Por ejemplo, un operador humano puede inspeccionar visualmente la estratificación durante el proceso de infusión para determinar cuándo variar la relación de mezcla del endurecedor y/o cuándo abrir y cerrar las entradas de resina.
En algunos ejemplos, el método se puede controlar por un sistema de control que sigue un guión predefinido sin señales de realimentación de los sensores y/o la cámara o cámaras. Por ejemplo, el sistema de control puede variar la relación de mezcla del endurecedor dependiendo solamente de parámetros de proceso, tales como el tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de infusión. De manera similar, el sistema de control puede controlar la apertura y el cierre de las entradas de resina en base a parámetros de proceso, tales como el tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de infusión. Como tal, una vez que se ha determinado un proceso óptimo, el mismo método se puede llevar a cabo repetidamente mediante un sistema de control automatizado sin dependencia de entradas que midan parámetros de proceso tales como la progresión del frente de flujo de la mezcla de resina y/o las temperaturas de la mezcla de resina y de la estratificación.
En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un sistema para hacer un componente de aerogenerador. El sistema comprende un molde para soportar una estratificación de material de refuerzo fibroso, un suministro de resina y un suministro de endurecedor que comprende al menos un primer endurecedor y un segundo endurecedor, el segundo endurecedor que es más rápido que el primer endurecedor. El sistema comprende además un sistema de suministro y mezcla de resina para mezclar la resina con el primer y/o el segundo endurecedor para crear una mezcla de resina, y para suministrar la mezcla de resina a la estratificación durante un proceso de infusión. El sistema comprende además un sistema de control configurado para controlar la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina durante el proceso de infusión, en base a uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión.
El suministro de endurecedor puede comprender un sistema de dosificación de endurecedor dispuesto para mezclar el primer y segundo endurecedor según una relación de mezcla determinada por el sistema de control, y para suministrar una cantidad definida del endurecedor mezclado al sistema de suministro y mezcla de resina. Alternativamente, en algunos ejemplos, el método puede comprender proporcionar por separado cantidades especificadas del primer y/o segundo endurecedor al sistema de suministro y mezcla de resina de acuerdo con la relación de mezcla determinada por el sistema de control. Como tal, el primer y segundo endurecedor se pueden mezclar simultáneamente con la mezcla del primer y/o segundo endurecedor con la resina para crear la mezcla de resina.
El sistema puede incluir además una bomba configurada para estimular la mezcla de resina en el sistema de suministro y mezcla de resina para infundir en la estratificación. La bomba puede aumentar la velocidad del proceso de infusión estimulando que la mezcla de resina se infunda a través de la estratificación a una tasa más rápida que confiando solamente en la presión de vacío en el volumen de infusión para atraer la mezcla de resina. En otros ejemplos, el sistema puede no comprender una bomba y la presión de vacío en la estratificación puede ser suficiente para atraer la mezcla de resina a una tasa de infusión especificada.
El sistema puede comprender además uno o más sensores para determinar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión. Por ejemplo, el sistema puede comprender un sensor de temperatura para monitorizar la temperatura ambiente durante el proceso de infusión. El sistema puede comprender un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura del molde. El sistema puede comprender un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de la estratificación. El sistema puede comprender un sensor de temperatura para monitorizar la temperatura de la mezcla de resina.
El molde puede comprender una parte de molde principal sustancialmente rígida y una segunda parte de molde. La segunda parte de molde puede ser una película de vacío sustancialmente flexible. En algunos ejemplos en los que el proceso de infusión está asistido por vacío, el sistema puede comprender sensores de presión configurados para monitorizar la presión en el volumen de infusión entre la superficie del molde y la película de vacío.
El sistema puede comprender además una cámara dispuesta por encima del molde y configurada para monitorizar la temperatura y/o la posición del frente de flujo de la mezcla de resina durante el proceso de infusión. Preferiblemente, la cámara es una cámara de infrarrojos. En algunos ejemplos, el sistema puede comprender una cámara de luz visible situada por encima del molde.
También se puede hacer referencia al sistema de suministro de resina, incluyendo las líneas de suministro de resina, las entradas de resina y cualquier válvula de entrada de resina, como colector de entrada de resina. El método comprende preferiblemente un control automatizado del colector de entrada de resina. Por ejemplo, el método puede comprender controlar el colector de entrada de resina usando el sistema de control en dependencia de uno o más parámetros de proceso.
El sistema puede comprender elementos de calentamiento configurados para ayudar a curar la mezcla de resina infundida en la estratificación. Los elementos de calentamiento son preferiblemente controlables de manera independiente, de modo que cada elemento de calentamiento se pueda activar o desactivar de manera aislada. Los elementos de calentamiento pueden ser elementos de calentamiento de temperatura variable en donde la temperatura de dicho elemento de calentamiento se puede variar de manera continua dentro de un rango de temperaturas predefinidas.
El sistema puede comprender un medidor de flujo en el sistema de suministro y mezcla de resina para monitorizar el caudal de la mezcla de resina para calcular una tasa de infusión, o velocidad a la que la resina está infundiendo la estratificación. La tasa de infusión puede ser un parámetro de proceso en base al cual el sistema de control puede controlar una o más etapas del método.
El componente de aerogenerador puede ser una pala de aerogenerador.
Breve descripción de las figuras
Ahora se describirán realizaciones de la presente invención solamente a modo de ejemplo no limitante, con referencia a las figuras que se acompañan, en las que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático que representa un aparato para hacer un componente de aerogenerador; las Figuras 2a a 2c muestran una mezcla de resina que infunde una estratificación de material de refuerzo fibroso en una primera zona de un molde, en donde la composición de la mezcla de resina varía a medida que avanza el proceso de infusión;
las Figuras 3a a 3c muestran la mezcla de resina que infunde la estratificación de material de refuerzo fibroso en una segunda zona del molde, en donde la composición de la mezcla de resina varía a medida que avanza el proceso de infusión;
las Figuras 4a a 4c muestran la mezcla de resina que infunde la estratificación de material de refuerzo fibroso en una tercera zona del molde, en donde la composición de la mezcla de resina varía a medida que avanza el proceso de infusión; y
la Figura 5 muestra una etapa de curado en el método para hacer un componente de aerogenerador en donde la estratificación infundida con resina en cada zona se cura para formar el componente de aerogenerador.
Descripción detallada
El diagrama en la Figura 1 representa esquemáticamente un aparato 10 para hacer un componente de aerogenerador. El aparato 10 comprende un molde 12. En este ejemplo, el componente de aerogenerador es una carcasa de una pala de aerogenerador. Como tal, el molde 12 es cóncavo en sección transversal. El molde 12 soporta una estratificación 14 de material de refuerzo fibroso, que puede comprender fibras de refuerzo tales como fibras de vidrio de refuerzo. El molde 12 puede comprender una parte de molde principal sustancialmente rígida sobre la que se soporta la estratificación 14. En algunos ejemplos, el molde 12 puede comprender adicionalmente una segunda parte de molde (no mostrada) que está dispuesta sobre la estratificación 14. Como tal, la estratificación 14 se puede intercalar entre la parte de molde principal y una segunda parte de molde. En algunos ejemplos, la segunda parte de molde puede ser una película de vacío.
Haciendo referencia aún a la Figura 1, el aparato 10 comprende además un suministro de resina 16, tal como por ejemplo resina epoxi. El aparato 10 también incluye un suministro de endurecedor 20. El suministro de endurecedor 20 en este ejemplo comprende un primer endurecedor 20a y un segundo endurecedor 20b. El aparato 10 comprende además un sistema de suministro y mezcla de resina 22 configurado para mezclar la resina 16 con el primer y/o segundo endurecedor 20a, 20b para crear una mezcla de resina 24 (mostrada en las Figuras 2a a 5). El segundo endurecedor 20b puede ser más rápido que el primer endurecedor 20a, es decir, el segundo endurecedor 20b puede ser más reactivo que el primer endurecedor 20a.
El aparato 10 comprende un sistema de control 26 configurado para variar las proporciones relativas del primer y segundo endurecedor 20a, 20b en la mezcla de resina 24. El sistema de control 26 está configurado para controlar la velocidad del endurecedor 20 variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores 20a, 20b en la mezcla de resina 24. Como tal, el aparato 10 facilita el control del tiempo de curado y/o tiempo abierto de la mezcla de resina 24 variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedor 20a, 20b en la mezcla de resina 24. Por ejemplo, mezclar el segundo endurecedor 20b con la resina 16 puede crear una mezcla de resina 24 que tenga un tiempo de curado y/o tiempo de apertura más rápido que una mezcla de resina 24 que comprende solamente la resina 16 y el primer endurecedor 20a.
En algunos ejemplos, el aparato 10 comprende un sistema de dosificación de endurecedor 28 como se muestra en la Figura 1. El sistema de dosificación de endurecedor 28 está dispuesto preferiblemente para mezclar el primer y segundo endurecedor 20a, 20b según una relación de mezcla determinada por el sistema de control 26. Como tal, el sistema de control 26 puede controlar la velocidad del endurecedor 20 y/o la tasa de curado de la mezcla de resina 24 controlando la relación de mezcla en el sistema de dosificación de endurecedor 28. El sistema de dosificación de endurecedor 28 está configurado para suministrar una cantidad definida del endurecedor mezclado 20 al sistema de suministro y mezcla de resina 22.
El sistema de suministro y mezcla de resina 22 está configurado preferiblemente para suministrar la mezcla de resina 24 a la estratificación de material de refuerzo fibroso 14 en un proceso de infusión que se describirá con más detalle más adelante con referencia a las figuras restantes. Para suministrar la mezcla de resina 24 a la estratificación 14, el aparato 10 puede comprender además una pluralidad de entradas de resina 30.
Se apreciará que el aparato 10 solamente se representa esquemáticamente en los diagramas en las Figuras 1 a 5. Como tal, se entenderá que, en la práctica, el aparato 10 puede comprender cualquier número de entradas de resina 30. Por ejemplo, preferiblemente el molde 12 comprende entradas de resina 30 en el lado derecho y el lado izquierdo del molde 12. Las entradas de resina 30 no se muestran en la izquierda del molde 12 en las figuras únicamente para simplificar las representaciones en las figuras. Además, en la práctica, las entradas de resina 30 están dispuestas preferiblemente por encima de la estratificación 14. Por ejemplo, las entradas de resina 30 se pueden proporcionar en una segunda parte del molde, tal como una película de vacío (no mostrada), dispuesta en la parte superior de la estratificación 14.
El molde 12 puede comprender una pluralidad de zonas de molde 32a-c. Cada una de las entradas de resina 30 puede estar asociada con una de las zonas de molde 32. En el ejemplo mostrado en las figuras, el molde 12 comprende tres zonas 32a-c adyacentes y tres entradas de resina 30a-c correspondientes. Las entradas de resina 30a-c pueden comprender, cada una, una válvula de entrada 34a-c correspondiente configurada para permitir o cortar el suministro de la mezcla de resina 24 a la estratificación 14 a través de la entrada de resina 30 correspondiente.
El sistema de control 26 está configurado para controlar la velocidad del endurecedor 20 en base a uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión. Como se muestra en la Figura 1, el aparato 10 puede comprender además, por lo tanto, sensores para determinar los parámetros de proceso del proceso de infusión. Por ejemplo, el aparato puede comprender sensores de temperatura 36 para medir la temperatura del molde 12. El aparato 10 puede comprender además sensores de temperatura 38 dispuestos para medir la temperatura de la estratificación 14. Los sensores de temperatura de la estratificación 38 se pueden proporcionar sobre, o en, la película de vacío, si se usan.
Ventajosamente, el aparato 10 puede comprender además medios de detección visual 40, tales como una cámara dispuesta por encima del molde 12. La cámara 40 puede ser una cámara de luz visible para monitorizar la posición del frente de flujo de la mezcla de resina 42 (mostrado en las Figuras 2a a 5) durante el proceso de infusión. En algunos ejemplos, el aparato 10 puede comprender además o alternativamente una cámara de infrarrojos. La cámara de infrarrojos puede estar configurada para facilitar la monitorización de una o ambas de la temperatura y/o la posición del frente de flujo 42 de la mezcla de resina 24 durante el proceso de infusión en algunos ejemplos ventajosos.
En algunos ejemplos, el aparato 10 puede comprender elementos de calentamiento 44 configurados para calentar el molde 12 y/o ayudar a curar la estratificación 14 infundida con resina. Los elementos de calentamiento 44 están dispuestos preferiblemente en, o por debajo del, molde 12 para proporcionar calor a la estratificación 14. Como se muestra en la Figura 1, en algunos ejemplos el aparato 10 puede comprender elementos de calentamiento 44a-c separados correspondientes a cada zona de molde 32a-c. Los elementos de calentamiento 44 son preferiblemente controlables de manera independiente, de modo que cada elemento de calentamiento 44 se pueda activar o desactivar de manera aislada.
El aparato 10 facilita una infusión y un curado más rápidos de la mezcla de resina 24 controlando la velocidad del endurecedor 20 cuando se fabrica un componente de aerogenerador. Como se describirá con más detalle con referencia a las figuras restantes, la velocidad del endurecedor 20 se controla de acuerdo con el método de la invención variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores 20a, 20b en la mezcla de resina 24 durante el trascurso del proceso de infusión en dependencia de uno o más parámetros de proceso.
Ahora se describirá con referencia a las figuras restantes un ejemplo de un método de fabricación de un componente de aerogenerador, tal como una pala de aerogenerador, usando el aparato 10 descrito anteriormente.
El método implica inicialmente disponer una estratificación 14 de material de refuerzo fibroso sobre el molde 12. La estratificación 14 soportada en el molde 12 se infunde luego con la mezcla de resina 24. Como se muestra en la Figura 2a, la estratificación 14 en la primera zona de molde 32a se infunde con la mezcla de resina 24 suministrada a través de la primera entrada de resina 30a. La mezcla de resina 24 suministrada a la estratificación 14 comprende una mezcla de resina 16 y uno o más endurecedores 20. Una relación de mezcla inicial del primer y segundo endurecedores 20a, 20b se determina en base a uno o más parámetros de proceso. Por ejemplo, la relación de mezcla inicial se puede determinar en base a señales de realimentación proporcionadas al sistema de control 26 por los sensores de temperatura de molde 36 y/o los sensores de temperatura de estratificación 38. Al comienzo del proceso de infusión, la resina 16 se mezcla preferiblemente de manera predominante o exclusiva con el primer endurecedor 20a. Como tal, el tiempo de curado de la mezcla de resina 24 puede ser relativamente largo en una etapa inicial de la infusión.
A medida que se infunde más mezcla de resina 24 en la estratificación 14, el frente de flujo 42 avanza lejos de la primera entrada de resina 30a como se muestra en la Figura 2b. La posición del frente de flujo 42 se monitoriza, por ejemplo, mediante la cámara de infrarrojos 40 y/o la cámara de luz visible y/o los sensores de temperatura de estratificación 38. A medida que avanza el proceso de infusión, la velocidad del endurecedor 20 se controla variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores 20a, 20b en la mezcla de resina 24. El sistema de control 26 puede determinar una segunda relación de mezcla de los endurecedores 20a, 20b en base a parámetros de proceso, tales como el tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de infusión y/o la posición del frente de flujo de la mezcla de resina 42 y/o la temperatura de la resina, por ejemplo. A medida que el frente de flujo 42 avanza hacia la segunda zona de molde 32b, la velocidad del endurecedor 20 se puede aumentar aumentando la proporción del segundo endurecedor 20b en la mezcla de resina 24.
El sistema de control 26 puede determinar una tercera relación de mezcla de los endurecedores 20a, 20b a medida que el frente de flujo 42 avanza aún más desde la primera entrada de resina 30a, como se muestra en la Figura 2c. La tercera relación de mezcla se determina preferiblemente para aumentar aún más la velocidad del endurecedor 20. A medida que el frente de flujo 42 se acerca a la segunda entrada de resina 30b, la mezcla de resina 24 suministrada a través de la primera entrada de resina 30a puede comprender resina 16 mezclada predominantemente o exclusivamente con el segundo endurecedor 20b (más rápido). Por lo tanto, la velocidad del endurecedor 20 se puede aumentar a medida que el frente de flujo 42 avanza lejos de la primera entrada de resina 30a y hacia la segunda entrada de resina 30b.
Cuando la estratificación 14 dispuesta en la primera zona de molde 32a está completamente infundida, es decir, cuando el frente de flujo de la mezcla de resina 42 alcanza la parte de la estratificación 14 dispuesta en la segunda zona de molde 32b, el método puede implicar curar, o comenzar a curar, la mezcla de resina 24 en la primera zona de molde 32a. Por ejemplo, la mezcla de resina 24 se puede curar aplicando calor a la primera zona de molde 32a usando un primer elemento de calentamiento 44a. La mezcla de resina 24 infundida en la estratificación 14 en la primera zona de molde 32a se puede curar mientras que la mezcla de resina 24 se suministra simultáneamente a la segunda zona de molde 32b como se muestra en la Figura 3a.
Preferiblemente, cuando el frente de flujo de la mezcla de resina 42 alcanza la segunda zona de molde 32b, la mezcla de resina 24 se suministra a la estratificación 14 a través de la segunda entrada de resina 30b. Como tal, la segunda entrada de resina 30b se puede abrir cuando el frente de flujo de la mezcla de resina 42 alcanza la segunda zona de molde 32b. En algunos ejemplos, como se muestra en la Figura 3a, la primera entrada de resina 30a se puede cerrar cuando se abre la segunda entrada de resina 30b. El cierre y la apertura de las entradas de resina 30 es sinónimo de cerrar y abrir las válvulas 34 en el sistema de suministro de resina que permiten o cortan el suministro de la mezcla de resina 24 a la estratificación 14 a través de la entrada de resina 30 correspondiente. Preferiblemente, las entradas de resina 30 y/o las válvulas 34 en el sistema de suministro de resina están controladas por el sistema de control 26. Como tal, las entradas de resina 30 y/o las válvulas 34 se controlan preferiblemente de manera automática en base a los parámetros de proceso que se realimentan al sistema de control 26 desde los sensores y/o la cámara o cámaras 40. Por lo tanto, la segunda entrada de resina 30b se puede abrir, y la primera entrada de resina 30a se puede cerrar, cuando uno o más de los medios de detección visual 40 o los sensores de temperatura de estratificación 38 detectan que el frente de flujo de la mezcla de resina 42 ha alcanzado la segunda zona de molde 32b.
Cuando el frente de flujo de la mezcla de resina 42 alcanza la segunda zona 32b, la velocidad del endurecedor 20 se puede reducir reduciendo la proporción del segundo endurecedor 20b en la mezcla de resina 24. La relación de mezcla del primer y segundo endurecedores 20a, 20b se determina preferiblemente en base a uno o más parámetros de proceso. La mezcla de resina 24 suministrada a la segunda zona de molde 32b a través de la segunda entrada de resina 30b comprende preferiblemente resina 16 mezclada predominantemente o exclusivamente con el primer endurecedor 20a. Por consiguiente, la velocidad del endurecedor puede ser relativamente lenta tras comenzar el suministro a la segunda zona 32b.
Las Figuras 3b y 3c muestran etapas adicionales en el proceso de infusión donde el frente de flujo de la mezcla de resina 42 avanza lejos de la segunda entrada de resina 30b. A medida que más mezcla de resina 24 se infunde en la estratificación 14 en la segunda zona de molde 32b, el frente de flujo 42 se mueve hacia la estratificación 14 en la tercera zona de molde 32c. A medida que el frente de flujo 42 avanza hacia la tercera zona de molde 32c, la proporción del segundo endurecedor 20b en la mezcla de resina 24 se puede aumentar, aumentando por ello la velocidad del endurecedor 20. Como tal, el tiempo de curado de la mezcla de resina 24 que se suministra a la segunda zona de molde 32b se puede acortar, es decir, hacerse más rápido, a medida que el frente de flujo 42 avanza hacia la tercera zona de molde 32c. A medida que el frente de flujo 42 se acerca a la tercera entrada de resina 30c, la mezcla de resina 24 que se suministra a través de la segunda entrada de resina 30b puede comprender resina 16 mezclada predominantemente o exclusivamente con el segundo endurecedor 20b (más rápido). Por lo tanto, la velocidad del endurecedor 20 se puede aumentar a medida que el frente de flujo 42 avanza lejos de la segunda entrada de resina 30b y hacia la tercera entrada de resina 30c.
Las Figuras 4a a 4c muestran etapas adicionales en el proceso de infusión donde la mezcla de resina 24 se suministra a la estratificación 14 en la tercera zona de molde 32c. Mientras que la mezcla de resina 24 se suministra a la tercera zona de molde 32c, el método puede implicar curar o curar parcialmente la mezcla de resina 24 infundida en la estratificación 14 en la segunda zona de molde 32b. Por ejemplo, la mezcla de resina 24 en la segunda zona de molde 32b se puede curar aplicando calor a la segunda zona de molde 32b usando un segundo elemento de calentamiento 44b.
La mezcla de resina 24 se puede suministrar a la estratificación 14 en la tercera zona de molde 32c a través de la tercera entrada de resina 30c. En algunos ejemplos, como se muestra en la Figura 4a, la segunda entrada de resina 30b se puede cerrar cuando se abre la tercera entrada de resina 30c. Cuando el frente de flujo de la mezcla de resina 42 alcanza la tercera zona de molde 32c, se puede reducir la velocidad del endurecedor 20 en la mezcla de resina 24. Por ejemplo, se puede reducir la proporción del segundo endurecedor 20b en la mezcla de resina 24. Preferiblemente, la mezcla de resina 24 suministrada inicialmente a la tercera zona de molde 32c a través de la tercera entrada de resina 30b comprende una mezcla de resina 16 y predominantemente o exclusivamente el primer endurecedor 20a.
El frente de flujo de la mezcla de resina 42 avanza a través de la estratificación 14 en la tercera zona de molde 32c y lejos de la tercera entrada de resina 30c. A medida que avanza el proceso de infusión en la tercera zona de molde 32c, se puede aumentar la velocidad del endurecedor 20 en la mezcla de resina 24.
Por ejemplo, en base a las señales introducidas en el sistema de control 26 desde los sensores de temperatura 36, 38 y/o cámaras 40 que monitorizan el progreso del frente de flujo 42, el sistema de control 26 puede aumentar la proporción del segundo endurecedor 20b en la mezcla de resina 24. A medida que el frente de flujo 42 se acerca al borde de la estratificación 14 y el proceso de infusión se acerca a su terminación, la mezcla de resina 24 suministrada a través de la tercera entrada de resina 30c puede comprender una mezcla de resina 16 y predominantemente o exclusivamente el segundo endurecedor 20b.
Después de la terminación del proceso de infusión, es decir, cuando la estratificación 14 en cada una de las zonas de molde 32a-c se infunde minuciosamente con la mezcla de resina 24 como se muestra en la Figura 5, los elementos de calentamiento 44 están preferiblemente todos establecidos para curar la estratificación 14 infundida con resina.
Cada serie de producción se registra y analiza preferiblemente mediante un sistema de inteligencia artificial, tal como un sistema de aprendizaje por máquina o un sistema de aprendizaje profundo, por ejemplo. El sistema de inteligencia artificial está configurado preferiblemente para recibir señales de realimentación de la cámara o cámaras 40 y/o cualquier sensor comprendido en el aparato 10. Por ejemplo, el sistema de inteligencia artificial puede estar integrado con el sistema de control 26. En ejemplos preferidos, el sistema de inteligencia artificial recibe entradas de datos de los sensores y/o las cámaras 40 y/o registros de proceso del proceso de infusión para optimizar automáticamente el proceso de infusión y curado de resina. Por ejemplo, optimizar el proceso de infusión puede implicar optimizar ajustes tales como la presión de vacío, la temperatura del molde, la presión de suministro de resina, el caudal de mezcla de resina, la temperatura de la resina, la selección del endurecedor, la relación de mezcla de endurecedor, las temperaturas de curado de mezcla de resina, la tasa de curado de mezcla de resina, las condiciones de apertura y cierre de la entrada de resina y las secuencias de control de la entrada de resina, por ejemplo. Como tal, el proceso de fabricación se puede optimizar de manera continua con cada serie de producción usando el método y el aparato 10 descritos anteriormente.
El método de fabricación descrito anteriormente es preferiblemente un proceso sustancialmente automatizado. Por ejemplo, el proceso de infusión se puede controlar por un sistema de inteligencia artificial configurado para recibir realimentación de una o más cámaras 40 y/o sensores 36, 38 del aparato 10, y en base a dicha realimentación, controlar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión y curado. Por ejemplo, después de la disposición manual del material de refuerzo fibroso en el molde 12, y una disposición de una segunda parte de molde si se usa, sustancialmente todo el proceso de infusión y curado se puede automatizar y completar sin intervención humana adicional. El sistema de control 26, controlado preferiblemente por un sistema de inteligencia artificial, puede controlar parámetros de proceso tales como presión de vacío, temperatura inicial de resina, temperatura de molde, presión de suministro de resina, caudal de mezcla de resina, relación de mezcla de endurecedor, secuencias de control de entrada de resina (apertura y cierre) y control de elemento de calentamiento, por ejemplo.
En los ejemplos descritos en la presente memoria con referencia a las figuras que se acompañan, el endurecedor 20 suministrado al sistema de suministro y mezcla de resina 22 está premezclado, es decir, el endurecedor 20 suministrado al sistema de suministro y mezcla de resina 22 comprende proporciones relativas del primer y/o segundo endurecedor 20a, 20b de acuerdo con la relación de mezcla determinada por el sistema de control 26. No obstante, en algunos ejemplos, el método puede comprender proporcionar por separado cantidades específicas del primer y/o segundo endurecedor 20a, 20b al sistema de suministro y mezcla de resina 22 de acuerdo con la relación de mezcla determinada por el sistema de control 26. Como tal, el primer y segundo endurecedor 20a, 20b se pueden mezclar juntos simultáneamente con la mezcla del primer y/o segundo endurecedor 20a, 20b con la resina 16 para crear la mezcla de resina 24.
En los ejemplos descritos anteriormente, el suministro de endurecedor 20 comprende al menos un primer y segundo endurecedor 20a, 20b. No obstante, en algunos ejemplos, el método puede comprender proporcionar uno o más endurecedores adicionales además del primer y segundo endurecedor 20a, 20b. Por lo tanto, el método puede comprender mezclar la resina 16 con uno o más de los endurecedores primero, segundo o adicionales para crear la mezcla de resina 24.
Se pueden hacer muchas modificaciones a los ejemplos descritos anteriormente sin apartarse del alcance de la presente invención que se define en las reivindicaciones que se acompañan. Se apreciará que las características descritas en relación con cada uno de los ejemplos anteriores se pueden combinar fácilmente con las características descritas con referencia a cualquier otro ejemplo descrito en la presente memoria sin apartarse del alcance de la invención que se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método de fabricación de un componente de aerogenerador, el método que comprende:
soportar una estratificación (14) de material de refuerzo fibroso en un molde (12);
proporcionar un suministro de resina (16);
proporcionar un suministro de endurecedor (20) que comprende al menos un primer endurecedor (20a) y un segundo endurecedor (20b), el segundo endurecedor que es más rápido que el primer endurecedor;
mezclar resina con el primer y/o segundo endurecedor para crear una mezcla de resina (24);
suministrar la mezcla de resina (24) a la estratificación (14) durante un proceso de infusión;
monitorizar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión; y
controlar la velocidad del endurecedor (20) variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores (20a, 20b) en la mezcla de resina (24) durante el transcurso del proceso de infusión en dependencia de uno o más parámetros de proceso.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el uno o más parámetros de proceso se seleccionan del grupo que comprende: temperatura ambiente, temperatura de mezcla de resina, tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de infusión, posición de un frente de flujo de la mezcla de resina y una presión de vacío en el molde.
3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además determinar una relación de mezcla inicial del primer y segundo endurecedores en base a uno o más parámetros de proceso, preferiblemente uno o más de temperatura ambiente, temperatura de molde, temperatura de estratificación y temperatura inicial de la resina.
4. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además mezclar la resina predominantemente o exclusivamente con el primer endurecedor al inicio del proceso de infusión.
5. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además aumentar la velocidad del endurecedor aumentando la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que avanza el proceso de infusión.
6. El método de cualquier reivindicación precedente, en donde el molde comprende una pluralidad de zonas, cada una que tiene una entrada de resina respectiva, y en donde el método comprende además:
suministrar la mezcla de resina a la estratificación en una primera zona a través de una primera entrada de resina; monitorizar la posición de un frente de flujo de la mezcla de resina; y
aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve hacia una segunda zona adyacente a la primera zona.
7. El método de la reivindicación 6, en donde cuando el frente de flujo de la mezcla de resina alcanza la segunda zona, el método comprende además:
reducir la velocidad del endurecedor reduciendo la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina; y suministrar la mezcla de resina a la estratificación en la segunda zona a través de una segunda entrada de resina.
8. El método de la reivindicación 7, que comprende además aumentar la proporción del segundo endurecedor en la mezcla de resina a medida que el frente de flujo se mueve hacia una tercera zona adyacente a la segunda zona.
9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende además curar la mezcla de resina en una o más zonas, preferiblemente aplicando calor a dicha una o más zonas, mientras que se suministra simultáneamente mezcla de resina a una o más de otras zonas.
10. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además monitorizar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión, por ejemplo, temperatura y/o posición de un frente de flujo de la mezcla de resina, usando una cámara situada por encima del molde, preferiblemente una cámara de infrarrojos.
11. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además controlar el proceso de infusión usando un sistema de inteligencia artificial configurado para recibir realimentación de una o más cámaras y/o sensores y para optimizar automáticamente los ajustes del proceso de infusión, tales como presión de vacío, presión de suministro de resina, caudal de mezcla de resina, relación de mezcla de endurecedor y temperaturas de curado.
12. Un sistema para fabricar un componente de aerogenerador, el sistema que comprende:
un molde (12) para soportar una estratificación de material de refuerzo fibroso;
un suministro de resina (16);
un suministro de endurecedor (20) que comprende al menos un primer endurecedor (20a) y un segundo endurecedor (20b), el segundo endurecedor que es más rápido que el primer endurecedor;
un sistema de suministro y mezcla de resina (22) para mezclar la resina con el primer y/o el segundo endurecedor para crear una mezcla de resina (24), y para suministrar la mezcla de resina a la estratificación (14) durante un proceso de infusión; y
un sistema de control (26) configurado para controlar la velocidad del endurecedor variando las proporciones relativas del primer y segundo endurecedores en la mezcla de resina durante el proceso de infusión, en base a uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión.
13. El sistema de la reivindicación 12, en donde el suministro de endurecedor comprende un sistema de dosificación de endurecedor dispuesto para mezclar el primer y segundo endurecedores según una relación de mezcla determinada por el sistema de control, y para suministrar una cantidad definida del endurecedor mezclado al sistema de suministro y mezcla de resina.
14. El sistema de la reivindicación 12 o la reivindicación 13, que comprende además uno o más sensores para determinar uno o más parámetros de proceso del proceso de infusión.
15. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende además una cámara, preferiblemente una cámara de infrarrojos, dispuesta por encima del molde y configurada para monitorizar la temperatura y/o el frente de flujo de la mezcla de resina durante el proceso de infusión.
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