Énergie éolienne + énergies renouvelables
Qualité robuste pour des conditions extrêmes

Fabrication des pales de rotor

Systèmes de mélange et de dosage de pointe pour l'application de résines, de colles et de gelcoat

Lors de leur fonctionnement, les pales de rotor sont soumises à des charges extrêmes. Elles doivent pouvoir résister à tous les types de conditions météorologiques. Les extrémités des pales peuvent être soumises à des vents d’une vitesse pouvant atteindre 400 km/h. La grêle, l’impact des oiseaux et même la pluie peuvent endommager considérablement les bords d'attaque des pales. Par ailleurs, les éoliennes produites sont de plus en plus grandes et la longueur des pales et le diamètre des rotors ne cessent d'augmenter.

La plus petite erreur survenant pendant le processus de production peut avoir des conséquences énormes. Cela pose des défis particuliers au niveau de la construction des systèmes. Les composants sont toujours fabriqués à la main. Même si la tendance est à l’automatisation de certains processus, cela n’est pas encore la règle. Pour la production des composants en composite à fibres, DOPAG propose des systèmes de dosage et de mélange spéciaux qui sont en mesure de traiter les grandes quantités de matériau utilisées dans la production des pales de rotor et qui répondent à toutes les exigences de production actuelles.

Notre gamme de produits comprend des systèmes d'infusion avec des débits de plus de 60 l/min ainsi que des systèmes de résine adhésive traitant des composés à une cadence de plus de 30 kg/min. Cela garantit des temps de cycle de moulage minimaux. Du fait de la grande consommation de résine pendant l'infusion et des normes de qualité strictes s'appliquant aux composants en composite à fibres, des systèmes de dégazage de la résine doivent être utilisés. DOPAG dispose d’un système validé capable de dégazer plus de 40 litres de résine par minute. Il existe également un large éventail de systèmes de gelcoat ainsi que de systèmes de mélange de revêtements anti-érosion et de mastics utilisés pour la finition des pales de rotor.

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Luc Gentit
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Nous proposons une technologie de dosage pour les applications suivantes :

Infusion

Dosage de la résine d’infusion

Les pales de rotor doivent pouvoir supporter des charges extrêmes et faire preuve d’une résistance et d’une rigidité élevées. Le processus d’infusion assure une cohésion optimale des composants internes. Cela implique l'imprégnation des produits semi-finis en fibre avec la résine d’infusion. Lors de ce processus, les matériaux secs en fibres tissées ou non tissées (fibres non ondulées/NCF) sont placés dans un moule ouvert et une formation de vide est préparée à l'aide des valves et des tubes d'infusion. Le tube d'infusion principal est ensuite raccordé directement à un système de dosage qui distribue la résine d'infusion et l'applique dans le moule. Les systèmes de dosage eldomix ou compomix de DOPAG peuvent être utilisés pour distribuer le matériau de façon optimale.

Enroulement filamentaire

Enroulement filamentaire avec les systèmes de dosage DOPAG

Dans le cas de la technique d’enroulement filamentaire, les cylindres, tubes et conteneurs sont enroulés. Les composants en composite peuvent ensuite résister à une pression élevée malgré leur faible poids. Dans le cadre de l'enroulement filamentaire, les fibres, telles que la fibre de carbone ou la fibre de verre, sont alimentées en continu à partir d'un rouleau et traversent un bain d'imprégnation avant d’être enroulées sur un mandrin, ce qui permet d'obtenir un profilé entièrement enveloppé. Les fibres sont d'abord imprégnées dans le bain. Celui-ci est rempli de matériaux tels que du polyuréthane ou de la résine époxy et doit être maintenu à un niveau constant pendant le processus d’enroulement. Le système de dosage eldomix de DOPAG peut réaliser cette tâche, par exemple.

Pultrusion

Fabrication de composants en composite pultrudés

Les pales de rotor comprennent des composants en composite produits via un processus de pultrusion. Ceux-ci sont installés à l'intérieur des pales de rotor afin de renforcer la rigidité de celles-ci. Les fibres de carbone ou de verre sont alimentées à partir d'un rouleau et traversent un bain d'imprégnation rempli de résine époxy ou de polyuréthane. Le bain d'imprégnation est maintenu à un niveau constant à l’aide du système eldomix de DOPAG, par exemple. Le composite à fibres est ensuite tiré à travers un outil de moulage chauffé qui a la forme négative du profilé généré. Puis les profilés sans fin en forme de T, U ou O sont découpés individuellement à la longueur requise.

Collage

Collage des composants en composite à fibres

Le collage consiste à coller de petits composants métalliques ou en composite. Cette application est également utilisée dans la fabrication des pales de rotor pour les éoliennes. Les systèmes DOPAG distribuent la colle de façon manuelle ou entièrement automatisée. L'application peut par exemple être effectuée sous forme de points et/ou de cordon. Le système gluemix de DOPAG, par exemple, est utilisé dans le secteur de l’énergie éolienne. Celui-ci a été spécialement conçu pour être utilisé dans la production des pales de rotor et est capable de doser de grandes quantités de résine époxy avec précision et fiabilité.

LEP + masticage

Protection des bords et élimination des irrégularités

Les pales de rotor sont soumises à des charges extrêmes. Il est donc très important que les bords d’attaque soient protégés des dommages. Un polyuréthane bicomposant est appliqué sur les bords d'attaque des pales de rotor. Ce procédé s'appelle la protection des bords d'attaque (LEP). Même dans le processus de fabrication de haute précision utilisé, de petites irrégularités peuvent apparaître à la surface de la pale à la fin du processus. Dans le cadre du processus de masticage, ces cavités sont remplies d’un mastic à base de polyuréthane bicomposant, ce qui permet d'obtenir une surface uniformément lisse. Pour ces deux applications, le matériau bicomposant peut être préparé à l'aide du système eldomix de DOPAG.

Gelcoat

Protection de surface pour les composants en composite

Les composants en composite étant exposés à des conditions météorologiques extrêmes, une protection de surface est nécessaire. Celle-ci est soit appliquée sur le matériau composite sous forme de gel coat, soit appliquée préalablement comme gelcoat dans le moule. Cela signifie que la protection de surface est appliquée dans le moule avant le processus d’infusion ou RTM, par exemple. DOPAG a développé le système de dosage et de mélange gelcomix pour les applications de gelcoat utilisées dans la production des pales de rotor. Celui-ci est utilisé pour préparer le matériau bicomposant, une résine époxy ou un polyuréthane, qui est ensuite appliqué manuellement sur la surface du moule.

Cas d'application

Les marchés

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gluemix : système de dosage de colle bicomposant

Expert dans la production de pales de rotors d’éoliennes

Tendances en matière de production de pales de rotor

Ces dernières années, la taille des pales de rotor des éoliennes n'a pas cessé d'augmenter. L’utilisation de produits semi-finis en fibre de carbone avec des matériaux en fibre de verre standard permet la fabrication de pales d’une longueur supérieure à 100 mètres. Les temps d'occupation des moules sont de plus en plus longs du fait du besoin accru de couches de fibres de renfort. Les tonnages de résine d’infusion et de collage ainsi que de matériau de revêtement augmentent. Les systèmes utilisés pour fournir ces matériaux mélangés doivent donc répondre à ces exigences croissantes. Cela vaut également pour les normes de qualité très strictes s'appliquant au domaine offshore.

Une pale de rotor est généralement constituée de composites à fibre de verre et de matériaux de renfort tels que le balsa ou la mousse, qui transmettent les contraintes de cisaillement. Le processus de production débute par la fabrication des coques supérieure et inférieure. Pour la première couche, un gelcoat est appliqué à l’aide du système de dosage gelcomix pour conférer au composant une finition de surface de haute qualité. Des produits fibreux semi-finis secs sont ensuite placés dans le moule, des matériaux auxiliaires sont ajoutés, puis le composant entier est fermé de façon étanche au vide à l'aide d’un film et évacué. Cela garantit une absence de porosité maximale.

Les étapes suivantes incluent le dégazage de la résine d'infusion et le processus d'infusion proprement dit. Le dégazage est nécessaire car des bulles d'air peuvent s'accumuler dans le matériau en raison du contact avec l’air et du transport, ce qui peut entraîner lors de la formation du vide des poches d'air indésirables dans le composite à fibres. Le dégazage élimine de manière fiable même les plus petites bulles du matériau. Le système d'infusion compomix BL est raccordé directement au mécanisme de formation du vide à l'aide de tubes. L’utilisation de réservoirs tampons est également possible, ceux-ci étant alimentés en matériau mélangé et également raccordés à l’aide de tubes d'infusion. Le moule est durci après l’infusion. La température est surveillée de près et régulée pendant ce processus afin d’éviter toute dégradation du matériau due à la réaction exothermique de la résine.

Une fois le composant complètement durci, tous les matériaux auxiliaires sont enlevés et le processus de collage des éléments de renfort et des deux moitiés de coque commence. Les cordons de colle sont appliqués à l’aide d’un système de mélange de colle gluemix. Une fois ce processus terminé, les deux moitiés de coque sont fermées et une pale de rotor complète est créée.

Le collage remplace peu à peu le vissage traditionnel et est devenu aujourd’hui la méthode préférée pour l’assemblage de différents composants. Avec les systèmes d’application Dopag, fiabilité et précision de process sont au rendez-vous.

  1. compomix BL

    compomix BL

    Les systèmes de la gamme de fabrication compomix sont des systèmes de dosage compacts sans produit de rinçage.

  2. eldomix

    eldomix

    Les systèmes de la gamme de fabrication eldomix 100/600 sont des systèmes de dosage avec pompes à engrenages compacts ne nécessitant pas l’utilisation de produit de rinçage.

DOPAG propose des solutions fiables pour la fabrication de composants en fibres composites, par exemple RTM, Filament Winding, Infusion, Pultrusion, etc.

  1. compomix BL

    compomix BL

    Les systèmes de la gamme de fabrication compomix sont des systèmes de dosage compacts sans produit de rinçage.

  2. eldomix

    eldomix

    Les systèmes de la gamme de fabrication eldomix 100/600 sont des systèmes de dosage avec pompes à engrenages compacts ne nécessitant pas l’utilisation de produit de rinçage.

  3. gelcomix

    gelcomix

    Le gelcomix est un système de dosage avec pompes à engrenages compact sans produit de rinçage.

  4. gluemix

    gluemix

    Le gluemix est un système de dosage avec pompes à engrenages compact sans produit de rinçage.