專利名稱：在復(fù)合結(jié)構(gòu)制造方法中使用的抽真空工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過真空輔助樹脂傳遞模制成型制造包括纖維增強材料的 復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中用液體樹脂對纖維材料進行浸漬，其中所述方法包括以下步驟a) 提供成形結(jié)構(gòu)，所述成形結(jié)構(gòu)包括剛性模型部分和第二模型部分且具有包括第一端和第二 端的縱向方向和包括第一側(cè)和第二側(cè)的橫向方向，b)將所述纖維材料置于所述剛性模型部 分中，c)將所述第二模型部分封靠在所述剛性模型部分上以便形成模腔，d)將未固化流體 樹脂源連接至與所述模腔連通的至少一個樹脂入口，e)連接與所述模腔連通的至少一個真 空出口，f)通過所述至少一個真空出口對所述成形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進行抽真空，g)通過所述至 少一個樹脂入口將來自所述未固化樹脂源的未固化樹脂供應(yīng)至所述模腔，以便用樹脂充注 所述模腔，和h)使所述樹脂固化以便形成所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明涉及一種用于通過真空輔助樹脂傳遞模制成型(VARTM)制造纖維復(fù) 合結(jié)構(gòu)的方法，其中液體聚合物_也被稱作樹脂_被充注到模腔內(nèi)，其中纖維材料已被預(yù)先 插入所述模腔內(nèi)，且其中在所述模腔中產(chǎn)生真空，由此將所述聚合物吸入。所述聚合物可以 是熱固性塑料或熱塑性塑料。
背景技術(shù)：
真空灌注或VARTM是一種用于對纖維復(fù)合成型件進行模制成型的工藝，其中均勻 分布的纖維被分層疊置在其中一個模型部分中，所述纖維為粗紗，即纖維帶的集束；粗紗的 帶；或纖維席墊，所述纖維席墊為由單根纖維制成的氈墊或者由纖維粗紗制成的織造席墊。 第二模型部分通常由彈性真空袋制成，且隨后被置于纖維材料的頂上。通過在模腔中且在 該模型部分的內(nèi)側(cè)與該真空袋之間產(chǎn)生真空_真空度通常達到總真空的80%至95%，使得 液體聚合物可被吸入并對包含有纖維材料的模腔進行充注。所謂分布層或分布管道_也被 稱作入口通道-被用在該真空袋與該纖維材料之間以便獲得盡可能堅固且高效的聚合物 分布。在絕大多數(shù)情況下，施加的聚合物為聚酯或環(huán)氧，且最常用的纖維增強件是基于玻璃 纖維或碳纖維的。在對模型進行充注的過程中，經(jīng)由真空出口在模腔中產(chǎn)生了真空，就此而言，該真 空應(yīng)該被認為是欠壓或負壓，由此使得液體聚合物經(jīng)由入口通道被吸入模腔內(nèi)以便對所述 模腔進行充注。從入口通道開始，聚合物在負壓的作用下隨著流峰向著真空通道的移動而 沿所有方向分散在模腔中。因此，為了完全充滿該模腔，優(yōu)化入口通道和真空通道的定位是 非常重要的。然而，確保聚合物完全分布在整個模腔中通常是很難的，且因此通常導(dǎo)致出現(xiàn) 所謂干斑，即纖維材料并未被樹脂充分浸漬的區(qū)域。因此，干斑是纖維材料未被浸漬的區(qū) 域，且其中可能存在氣穴，用控制入口側(cè)處的真空壓力或可能存在的過壓的方式很難或根 本不可能達到去除這些氣穴的目的。此外，由于真空灌注采用了剛性模型部分和以真空袋 的形式存在的彈性模型部分，因此，在例如通過在相應(yīng)位置刺破真空袋的方式并通過例如 用注射器針頭吸出空氣的方式對模型進行充注之后，這些干斑還會被修復(fù)?？蛇x地，液體聚 合物可在該相應(yīng)位置處被注入，且例如可同樣用注射器針頭實施所述注射。這一過程既耗
4時又費力。對于模型部分較大的情況而言，工作人員必須站在真空袋上。尤其是當聚合物 尚未硬化時就更不希望這樣做，這是因為這種聚合物會導(dǎo)致插入的纖維材料產(chǎn)生變形且因 此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部弱化，這例如可導(dǎo)致產(chǎn)生翹曲效應(yīng)。在專利文獻中披露了使用半透膜的實例，這增加了活性真空的面積且因此減輕了 上述問題。就此而言，術(shù)語半透膜指的是可透過氣體但不可透過液體聚合物的膜。因此，如 果半透膜被置于纖維插入件上，則可更易于去除或完全防止出現(xiàn)空穴。此外，W0 06/058541 已公知地披露了這樣的內(nèi)容使其中一些通道在功能上順序地用作真空通道和入口通道， 由此使得能夠高度控制流峰且甚至能夠使流峰反向以便去除干斑。這些通道因此可首先通 過與真空源相連的方式用于對模腔進行抽真空且隨后通過中斷與真空源的連接并與聚合 物源相連的方式而被用作樹脂入口。通常情況下，復(fù)合結(jié)構(gòu)包括覆蓋有纖維增強材料，如一個或多個纖維增強聚合物 層，的芯體材料。該芯體材料可被用作這種層之間的間隔件以便形成三明治結(jié)構(gòu)且通常由 剛性輕質(zhì)材料制成以便減輕復(fù)合物結(jié)構(gòu)的重量。為了確保液體樹脂在浸漬過程中被高效地 分布，該芯體材料可設(shè)有樹脂分布網(wǎng)絡(luò)，這例如是通過在芯體材料表面中設(shè)置通道或溝槽 的方式實施的。隨著時間的推移，用于風(fēng)輪機的部件如葉片正變得越來越大，且現(xiàn)在長度可能超 過60米，因此與制造這種葉片相關(guān)的浸漬時間也增加了，這是因為要用聚合物對更多的纖 維材料進行浸漬。此外，灌注工藝也變得更為復(fù)雜，這是因為較大殼體構(gòu)件，如葉片，的浸漬 需要對流峰進行控制以便避免干斑的出現(xiàn)，這種控制可例如包括對入口通道和真空通道進 行的與時間相關(guān)的控制。這增加了吸入或注射聚合物所需的時間。結(jié)果使得聚合物需要在 更長時間內(nèi)保持液體狀態(tài)，這通常還導(dǎo)致增加了固化時間。此外，VARTM方法還面臨這樣的問題抽真空工藝中產(chǎn)生的真空會對纖維層形成 壓縮，所述纖維層因此會由于抽真空工藝開始時在整個模型范圍內(nèi)變化不定的真空水平而 產(chǎn)生褶皺或凸起。因此，該復(fù)合結(jié)構(gòu)，如風(fēng)輪機葉片，還可包括浸漬和固化后出現(xiàn)的褶皺，這 進一步會損害葉片的性能或?qū)е鲁霈F(xiàn)局部弱點，這可能會導(dǎo)致葉片在使用過程中被損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過真空灌注制造纖維復(fù)合材料的殼體構(gòu)件的新穎的 改進方法，所述方法減少或完全防止了褶皺的形成。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過抽真空方法的步驟f)實現(xiàn)的，所述步驟f)是通過以 下步驟實施的fl)初始地在所述模腔的一部分中提供欠壓以便提供第一真空峰(vacuum front)和第二真空峰，所述第一真空峰具有第一壓力梯度，所述第一壓力梯度的取向是朝 向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的，所述第二真空峰具有第二壓力梯度，所述第二壓力梯度 的取向是朝向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)的，和f 2)控制所述第一真空峰和所述第二真 空峰以使其分別移向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)。由此使得，通常包括多個纖維層的所述纖維增強材料首先由于所述成形結(jié)構(gòu)的內(nèi) 部部分中出現(xiàn)的所述欠壓而受到壓縮。當所述真空峰移向所述成形結(jié)構(gòu)的所述側(cè)部時，所 述纖維增強材料沿這些真空峰被逐漸壓縮，由此提供了“熨燙”效應(yīng)，其中所述真空峰將所 述纖維增強材料中的凸起或褶皺推向所述成形結(jié)構(gòu)的所述側(cè)部。因此，可大大減少所述復(fù)
5合材料的褶皺或凸起的數(shù)量。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，所述第二模型部分是真空袋。這使得可以特別簡單的方式 實施步驟c)。根據(jù)另一優(yōu)選實施例，所述至少一個真空開口被設(shè)置為多條真空通道，所述多條 真空通道至少包括中心真空通道。所述真空通道被連接至至少一個真空源且與所述模腔連 通，且所述真空通道大體上沿所述成形結(jié)構(gòu)的所述縱向方向延伸。這提供了制造橢圓形復(fù) 合結(jié)構(gòu)，如用于風(fēng)輪機的葉片或葉片部分，的有利實施例。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，步驟fl)是通過將真空施加到所述中心真空通道 上實施的。所述真空峰由此自中心線沿所述中心真空通道移動且移向所述成形結(jié)構(gòu)的所述 第一側(cè)和所述第二側(cè)。由此使得，所述真空峰不得不沿盡可能最短的距離傳播。然而，該方 法也可通過將真空施加到被布置在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間的任何其它位置處的真 空通道上的方式被實施，從而使得所述真空通道沿所述縱向方向延伸。當制造復(fù)雜的復(fù)合 結(jié)構(gòu)，如用于風(fēng)輪機葉片的不對稱殼體部分，時，尤其要采用這種方式。在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，所述多條真空通道附加地包括多條附加真空通 道，且步驟n)是通過將第一真空水平施加到所述中心真空通道并且將第二真空水平施加 到多條所述附加真空通道上實施的，所述第一真空水平高于所述第二真空水平。即，由所述 第一真空通道施加的壓力小于由所述第二真空通道施加的壓力。例如，所述第一真空水平 可以是90 %的真空，而所述第二真空水平可以是20 %的真空。這使得可高效地對整個成形 機構(gòu)進行抽真空，其中由于所述中心真空通道提供了更高的真空水平，因此真空峰仍從所 述成形結(jié)構(gòu)的中心部分朝向側(cè)部傳播。所述第二真空水平還可以是0%的真空，即大氣壓 力，這意味著僅經(jīng)由所述中心真空通道供應(yīng)真空。根據(jù)一個有利實施例，所述附加真空通道與所述中心真空通道并置地被布置。所 述附加真空通道優(yōu)選包括沿所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)在所述縱向方向上延伸的第一真 空通道，和沿所述成形結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)在所述縱向方向上延伸的第二真空通道。由此使 得，所述第一真空通道可提供所述第一真空水平，且所述第一真空通道和所述第二真空通 道可提供所述第二真空水平。根據(jù)又一實施例，在步驟f)結(jié)束時將各條真空通道的真空水平變?yōu)榇篌w上相同 的真空水平。即，當已經(jīng)對所述模腔進行了有效的抽真空時，各條真空通道的真空水平可增 加至例如所述第一真空水平，從而使得所有通道在接下來的步驟g)的浸漬工藝中將施加 相同的真空水平，由此確保了所述模腔在所述浸漬過程中保持抽真空狀態(tài)。根據(jù)一個有利實施例，所述真空通道被成形為具有內(nèi)部的橢圓形中空外形輪廓本 體(profile body)，所述外形輪廓本體通過沿所述外形輪廓本體的縱向方向延伸的一條或 多條槽與所述模腔連通。這些外形輪廓本體可例如為所謂的□形外形輪廓管道或穿孔管 道。根據(jù)另一有利實施例，各條中空外形輪廓本體被半透膜覆蓋，所述半透膜容許空氣通 過，但不容許液體樹脂通過。根據(jù)又一有利實施例，所述半透膜僅被部分地固定到各個外形 輪廓本體上。由此，所述真空通道還可被用作樹脂通道以便將樹脂供應(yīng)至所述成形結(jié)構(gòu)的 內(nèi)部，其中所述部分固定的膜在樹脂被供應(yīng)至所述通道時會打開，且在真空被施加到所述 通道上時會關(guān)閉。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述真空通道被置靠在所述真空袋上。所述真空通道還可被整合在所述真空袋中。所述通道可例如設(shè)有增強件，如在所述通道內(nèi)部延伸的 螺旋狀構(gòu)件，以便防止所述通道由于真空而產(chǎn)生塌陷。在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，多條所述真空通道還被連接至未固化樹脂源。因 此，可中斷與所述真空源的連接，并將所述通道連接至未固化樹脂源。這可例如通過在所述 真空源與所述聚合物源之間切換連接的方式實現(xiàn)，所述連接的切換是經(jīng)由切換布置或閥布 置實現(xiàn)的。由此，步驟g)可通過以下步驟實施初始地經(jīng)由所述中心真空通道供應(yīng)樹脂，同 時經(jīng)由所述附加真空通道供應(yīng)真空，從而產(chǎn)生第一樹脂流峰和第二樹脂流峰，這些流峰被 控制以使它們從所述中心真空通道分別朝向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)傳播。所述流峰可由與所述中心真空通道并置地被布置的所述附加真空通道進行控制， 且當所述第一樹脂流峰或所述第二樹脂流峰到達各條通道時，可中斷與所述附加真空通道 的各條通道的真空源的連接，所述通道隨后被連接至所述聚合物源。即，在所述流峰到達這 些通道時，所述并置的真空通道順序地與所述真空源斷開并且連接至所述樹脂源。由此使 得有可能高精度地控制所述樹脂流峰，而使它們從所述成形部分的中心朝向所述第一側(cè)和 所述第二側(cè)傳播，而不會在所述浸漬的纖維材料中形成氣穴。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)是橢圓形殼體構(gòu)件，如用于風(fēng)輪機的葉片半 殼。根據(jù)一個有利實施例，所述真空通道，或至少所述中心真空通道，大體上沿所述成形結(jié) 構(gòu)的整個縱向長度進行延伸。


下面將結(jié)合圖中所示的實施例對本發(fā)明進行詳細描述，在附圖中圖1示出了沿圖2的線I-I穿過用于制造葉片半殼的模型的剖視圖；圖2示出了用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的示意圖；圖3示出了圖2所示設(shè)備中包括的閥體；圖4示出了穿過入口外形輪廓本體的剖視圖，所述入口外形輪廓本體處于與真空 源連通的狀態(tài)下；圖5示出了穿過圖3所示入口外形輪廓本體的剖視圖，所述入口外形輪廓本體處 于與聚合物源連通的狀態(tài)下；和圖6示出了在抽真空工藝過程中真空峰的傳播的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了穿過用于通過真空灌注制造用于風(fēng)輪機葉片的葉片半殼的模型的剖 視圖，且圖中示出了實心模型部分1，所述實心模型部分的頂側(cè)與完成的葉片半殼的外部頂 側(cè)是相匹配的。由例如玻璃纖維或碳纖維制成的纖維插入件14被置于實心模型部分1的 內(nèi)部頂側(cè)上。該層還可以是包括芯體材料，如泡沫聚合物或輕木，的三明治結(jié)構(gòu)，所述芯體 材料被纖維層覆蓋，且該層還可包括縱向延伸的增強部段，該增強部段也被稱作主層壓件， 例如參見本申請人的專利W0 06/058540。在纖維插入件14頂上放置了撕離層15或皮層，所述撕離層或皮層可以是網(wǎng)或穿孔膜，且在撕離層15頂上放置了分布網(wǎng)或流層16。在分布網(wǎng)/流層16頂上放置了多個Q 形入口外形輪廓本體3、21、22，所述本體包括面向分布網(wǎng)16的縱向槽。在所述本體頂上放 置了氣密性真空袋13。在模型的凸緣處，設(shè)置了以穿孔的真空管2的形式存在的真空通道。根據(jù)常規(guī)的方法，真空管2與真空源連通，且入口外形輪廓本體3、21、22與包括液 體聚合物的聚合物源連通。真空通道2中的真空在形成于實心模型部分1與真空袋13之 間的模腔中產(chǎn)生了真空，且因此使得聚合物被向下抽引穿過或吸引穿過該入口外形輪廓本 體3、21、22而進入分布網(wǎng)16內(nèi)，并且沿所述分布網(wǎng)16而被抽引穿過或吸引穿過撕離層15， 此時聚合物在纖維插入件14中傳播并對該纖維插入件進行浸漬。在完成了真空袋13的固 化時，借助于撕離層15而去除入口外形輪廓本體3和分布網(wǎng)16。根據(jù)本發(fā)明，入口外形輪廓本體3、21、22和真空通道2并不限于上述功能，在模型 的充注過程中，所述入口外形輪廓本體3、21、22中的一個或多個本體可與真空源周期性地 連通，而不是與聚合物源周期性地連通，且真空通道2可與聚合物源連通，而不是與真空源 連通。圖2示出了用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的示意圖。實心模型部分1具有與 葉片半殼的輪廓相對應(yīng)的輪廓。每條真空通道2和每個入口外形輪廓本體3、21、22經(jīng)由模 型4的入口與閥構(gòu)件5連通，所述閥構(gòu)件進一步地既與聚合物源7連通又與真空源10連通。圖3示出了其中一個閥構(gòu)件5的示意圖。從圖中可以看出，閥構(gòu)件是具有兩個位 置的三通閥構(gòu)件。在圖3所示位置處，模型4的入口與聚合物源7連通。如果閥構(gòu)件5被 設(shè)置在其第二位置處，則模型4的入口被連接至真空源10。當然，閥構(gòu)件5還可被成形為具 有例如三個位置的閥，在中間位置處，該閥構(gòu)件對聚合物源7和真空源10都進行阻擋。無 需贅言，也可使用其它類型的閥構(gòu)件，本質(zhì)上使模型4的入口既可與聚合物源7連通又可與 真空源10連通就行了。圖4和圖5示出了穿過根據(jù)特定實施例的入口外形輪廓本體3的剖面。在該剖面 中，入口外形輪廓本體3呈Q形，其包括圓柱形壁和兩個翼瓣部分11、12。在兩個翼瓣部 分11、12之間沿外形輪廓本體3的縱向方向延伸的槽8將外形輪廓本體3的內(nèi)部6與模腔 連接起來。槽8被從一個翼瓣部分11延伸至第二翼瓣部分12的半透膜9覆蓋。膜9的半 透性質(zhì)表現(xiàn)在其容許空氣通過但不容許液體聚合物通過。膜9僅在翼瓣部分11的一端處 被緊固到外形輪廓本體3上且其因此與外形輪廓本體3—起起到了瓣閥或閥瓣止回件的功 能。當入口外形輪廓本體3與真空源10連通時，在膜9中產(chǎn)生了負壓抽引的作用，從而使 膜與第二翼瓣部分12鄰接并阻止了液體聚合物的通過。當入口外形輪廓本體3與聚合物 源7連通時，模腔中的負壓將半透膜9抽引遠離第二翼瓣部分12，如圖5所示，由此使得液 體聚合物可從外形輪廓本體3流出并流入模腔內(nèi)。如果膜9由于模腔中的纖維材料而無法 向內(nèi)朝向所述模腔移動，且如果在入口外形輪廓本體的內(nèi)部6中產(chǎn)生了微小的正壓，則外 形輪廓本體3使真空袋13升高，因此使得液體聚合物可經(jīng)由導(dǎo)致在外形輪廓本體的翼瓣部 分12與膜9之間形成的槽而流入模腔內(nèi)。應(yīng)該注意到膜9并不是本發(fā)明必須設(shè)置的部 件，如果通道在用作入口通道之后并不被用作真空通道，就不必設(shè)置該膜。在圖1所示實施例中，入口外形輪廓本體3、21、22被成形為Q形式的外形輪廓本 體，且真空通道2被成形為穿孔管道狀。然而，入口通道3、21、22也可被成形為穿孔管道狀， 正如真空通道2可被成形為Q形式的外形輪廓本體那樣。如果應(yīng)用穿孔管道，則可選地可通過螺旋增強構(gòu)件對這些管道進行增強，所述螺旋增強構(gòu)件在管道內(nèi)部延伸且防止了管道 由于真空作用而產(chǎn)生折疊。用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法始于對模腔進行的抽真空，如圖6所示。抽真空過程是 通過將中心入口通道22連接至真空源10并將第一真空水平施加到該入口通道22上而實 施的，該真空度例如達到了 90%的真空。同時，第二壓力水平被施加到真空通道2上，所述 真空通道被分別布置在實心模型部分1的第一側(cè)41和第二側(cè)42處。該第二壓力水平可例 如為20%的真空。通過將更高的真空水平(即更低的壓力)施加到中心入口通道22上，使 得首先在該入口通道22中產(chǎn)生了較高的欠壓，由此對位于接近入口通道22的位置處的纖 維插入件14進行壓縮，在所述纖維插入件的側(cè)部處會產(chǎn)生凸起或褶皺。由于該較高的真空水平(即，低壓或高負壓)被連續(xù)施加到中心入口通道22上， 因此欠壓在模腔中逐漸鋪展開來。因此，使得產(chǎn)生了多條等壓線31、32、33，且這些等壓線朝 向?qū)嵭哪Ｐ捅倔w1的側(cè)部41、42傳播。因此使得產(chǎn)生了第一真空峰和第二真空峰，所述第 一真空峰具有第一壓力梯度34，所述第一壓力梯度的取向是朝向?qū)嵭哪Ｐ捅倔w1的第一側(cè) 41的，所述第二真空峰具有第二壓力梯度35，所述第二壓力梯度的取向是朝向?qū)嵭哪Ｐ捅?體的第二側(cè)42的。由此使得，纖維插入件14朝向?qū)嵭哪Ｐ捅倔w1的側(cè)部41、42被逐漸壓縮，且因此 使得真空峰將凸起或褶皺“熨向”或推向?qū)嵭哪Ｐ筒糠?的側(cè)部41、42。由此使得可大大減 少成品復(fù)合結(jié)構(gòu)中的褶皺數(shù)量。當在模腔中獲得了預(yù)定的真空水平時，其余的入口通道21、3可被連接至真空源 10以便在整個模腔中保持較高的真空水平。對模腔進行充注和用液體樹脂浸漬纖維插入件14的過程可僅通過入口外形輪廓 本體22的位于中心的一個入口外形輪廓本體開始實施，所述入口外形輪廓本體與聚合物 源連通，而其余的并置的入口外形輪廓本體21、3和真空通道2則與真空源10連通。因此， 流入的樹脂從中間的入口外形輪廓本體22朝向最近的兩個入口外形輪廓本體21進行傳 播。當流峰到達所述最近的兩個入口外形輪廓本體時，它們與真空源10的連接被中斷，且 被連接至聚合物源7。隨后，流峰繼續(xù)移向下一個入口外形輪廓本體3等等。因此，由于真 空袋13任何可能的偶然穿孔而導(dǎo)致產(chǎn)生的壓力降和/或在由于真空作用被壓在一起的纖 維插入件14中出現(xiàn)的或者在分布網(wǎng)中出現(xiàn)的較強的空氣阻力，都不會妨礙將強大的真空 施加在流峰附近。通過將其中一個入口外形輪廓本體與真空源相連從而使聚合物流向反轉(zhuǎn) 的方式還能夠再次去除可能的干斑。中心入口通道22在本文中被描述為并未沿著整個模型部分1延伸。然而，該中心 入口通道22通常沿模型本體1的大體上整個縱向長度進行延伸。此外，當在浸漬過程中需 要更高的供應(yīng)樹脂的容量時，中心入口通道通常包括三條或四條獨立的通道。上文已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述。然而，本發(fā)明的范圍并不限于如 圖所示的實施例，且可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出改變和變型。例如，模型部分1 被示作具有船形形狀。然而，風(fēng)輪機葉片通常具有不對稱形狀。因此，中心入口通道22無 需沿模型部分1的整個縱向方向都處于中心位置處。附圖標記列表
權(quán)利要求
一種用于通過真空輔助樹脂傳遞模制成型制造包括纖維增強材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中用液體樹脂對纖維材料進行浸漬，所述方法包括以下步驟a)提供成形結(jié)構(gòu)，所述成形結(jié)構(gòu)包括剛性模型部分和第二模型部分且具有縱向方向和包括第一側(cè)和第二側(cè)的橫向方向，b)將所述纖維材料置于所述剛性模型部分中，c)將所述第二模型部分封靠在所述剛性模型部分上以便形成模腔，d)將未固化流體樹脂源連接至與所述模腔連通的至少一個樹脂入口，e)連接與所述模腔連通的至少一個真空出口，f)通過所述至少一個真空出口對所述成形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進行抽真空，g)通過所述至少一個樹脂入口將來自所述未固化樹脂源的未固化樹脂供應(yīng)至所述模腔，以便用樹脂充注所述模腔，和h)使所述樹脂固化以便形成所述復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述抽真空方法的步驟f)是通過以下步驟實施的f1)初始地在所述模腔的一部分中提供欠壓以便提供第一真空峰和第二真空峰，所述第一真空峰具有第一壓力梯度，所述第一壓力梯度的取向是朝向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的，所述第二真空峰具有第二壓力梯度，所述第二壓力梯度的取向是朝向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)的，和f2)控制所述第一真空峰和所述第二真空峰以使其分別移向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述第二模型部分是真空袋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述至少一個真空開口 被設(shè)置為多條真空通道，所述多條真空通道至少包括中心真空通道，所述真空通道被連接 至至少一個真空源且與所述模腔連通，且其中所述真空通道大體上沿所述成形結(jié)構(gòu)的所述 縱向方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中步驟Π)是通過將真空施加 到所述中心真空通道上實施的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述多條真空通道附加地包 括多條附加真空通道，且步驟fl)是通過將第一真空水平施加到所述中心真空通道并且將 第二真空水平施加到多條所述附加真空通道上實施的，所述第一真空水平高于所述第二真 空水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述附加真空通道與所述中 心真空通道并置地被布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述附加真空通道包括沿所 述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)在所述縱向方向上延伸的第一真空通道，和沿所述成形結(jié)構(gòu)的所 述第二側(cè)在所述縱向方向上延伸的第二真空通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中在步驟f)結(jié)束時 將各條真空通道的真空水平變?yōu)榇篌w上相同的真空水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述真空通道被成形為具有內(nèi)部的橢圓形中空外形輪廓本體，所述外形輪廓本體通過沿所述外形輪廓本體 的縱向方向延伸的一條或多條槽與所述模腔連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中各條中空外形輪廓本體被 半透膜覆蓋，所述半透膜容許空氣通過，但不容許液體樹脂通過。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-10中任一項所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中多條所述真空 通道還被連接至未固化樹脂源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中步驟g)是通過以下步驟實 施的初始地經(jīng)由所述中心真空通道供應(yīng)樹脂，同時經(jīng)由所述附加真空通道供應(yīng)真空，從而 產(chǎn)生第一樹脂流峰和第二樹脂流峰，這些流峰被控制以使它們從所述中心真空通道分別朝 向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)傳播。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述附加真空通道與所述 中心真空通道并置地被布置，且其中當所述第一樹脂流峰或所述第二樹脂流峰到達所述各 條通道時，中斷與所述附加真空通道的各條通道的真空源的連接，所述通道隨后被連接至 所述聚合物源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過真空輔助樹脂傳遞模制成型制造包括纖維增強材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中用液體樹脂對纖維材料進行浸漬。所述方法包括對模腔進行抽真空的過程，所述抽真空過程是通過以下步驟實施的初始地在所述模腔的一部分中提供欠壓以便提供第一真空峰和第二真空峰，所述第一真空峰具有第一壓力梯度，所述第一壓力梯度的取向是朝向所述成形結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的，所述第二真空峰具有第二壓力梯度，所述第二壓力梯度的取向是朝向所述成形結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的，和控制所述第一真空峰和所述第二真空峰以使其分別移向所述成形結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)。
文檔編號B29C70/44GK101855062SQ200880113785
公開日2010年10月6日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
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