[发明专利]通过真空导入生产纤维复合模型制品的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及按照权利要求第1项前序中所述的方法和按照权利要求第9项前序中所述的设备。

因此，本发明涉及通过VARTM(真空辅助树脂传送模塑法)生产纤维复合模型制品的一种方法和一种设备，其中将液态聚合物，也称为树脂，充装到模腔中，那里预先已经装入纤维材料，在模腔中产生真空从而引入该聚合物。常常在入口侧产生微小的正压以便改善聚合物的充装。

真空导入是一种用于模制纤维复合模型制品的方法，其中在一个模型部件上使均匀分布的纤维成层，所述纤维是粗纱，即成束的纤维带、粗纱带或织物、它们或者是各种纤维制成的毡状织物或者是纤维粗纱制成的编织织物。第2模型部件常是由弹性真空袋制成的，并顺序地放在纤维材料的上面。通过在模型部件的内侧和真空袋之间的模腔中产生真空，一般为总的真空度的80到90％，可将液态聚合物抽入和充装到已经装有纤维材料的模腔中。使用在真空袋和纤维材料之间所谓的分布层或分布管，也称为入口通道，以便获得尽可能坚实和有效的聚合物分布。在大多数情况下，所加的聚合物是聚酯或环氧树脂，和纤维加强物大多数是玻璃纤维或碳纤维。

在充装模型的过程中，通过真空通道在模腔中产生真空，所述真空在这种情况下应理解为负压，从而通过入口通道将液态聚合物抽入到模腔中以便充满所述模腔。当流动面流向真空通道时聚合物从入口通道散布到模腔中。因此最佳地定位入口通道和真空通道是很重要的以便获得模腔的完全充满。但是，要保证聚合物完整地分布到整个模腔中是很困难的，所以常造成所谓的干点，即没有充分浸渍树脂的纤维材料区。所以干点是没有浸渍的纤维材料区，和那里可以有气泡，通过控制在入口侧的真空压力和可能是超大气压很难或者不可能除去它们。与真空导入相关，采取实心模型部件和真空袋形式的弹性模型部件，在充装模型的过程之后可以修理各干点，例如在各个位置通过刺穿外衣和用注射器针抽出空气。可选择地可在各个位置注射液态聚合物，这也可以例如用注射针来做。这是费时和累人的方法。在大型模型部件的情况下，工作人员必须站在真空袋上，这是不希望的，特别当聚合物还没有固化时更不希望这样，因为这可能造成装入的纤维材料变形从而造成该结构局部变弱，以及无意识地引起真空袋穿孔。

背景技术

专利DE 19922850公开了生产纤维复合模型制品的一种设备。该设备包括一个模型部件，其中在模型表面下沿着设备的纵向伸展各通道，和各通道通过孔或纵向的缝与所述表面连接。与真空源和树脂源连通的一组阀门部件分别设置在各通道的每一端。每个第2通道与真空源连通，和每个第2通道与树脂源连通，和随着时间变化给定各阀门部件，在浸渍过程中可以控制树脂的流动面。

发明内容

本发明的目的是提供避免这些缺点的一种方法和设备。利用按照本发明的方法，通过在充装模型过程中周期地中断一个或多个入口通道与聚合物源的连接，和将所述入口通道连接到真空源，从而将模腔中的液态聚合物抽入到所述入口通道的方向内，和/或通过在充装模型过程中周期地中断一个或多个入口通道与真空源的连接，和将所述真空通道连接到聚合物源，从而将液态聚合物通过所述真空通道抽入到模腔中，达到了这个目的。通常真空通道和入口通道仅有一个功能，如真空通道将空气抽出模腔，和入口通道引导液态聚合物到模腔中。按照本发明周期地允许入口通道或真空通道具有相反的功能可获得更大的灵活性。例如，如果已经产生的干点在入口通道附近，在所述入口通道中可以产生真空，从而在相应入口通道的方向内围绕干点抽入聚合物和将干点压入到相同的方向因而浸渍该区域。由于有随着与真空通道距离增加而增大的压力降，要除去离真空通道有很大距离的干点可能很困难。在模腔和它的包裹物之间的泄漏，例如由于穿孔的真空袋，也会造成压力降从而增加留有干点的风险。按照本发明代替仅通过真空通道抽出空气而是可选地通过入口通道抽出空气，使产生强有力的局部真空的可能性大为增加。

按照一个实施例，由实心模型部件和弹性的真空袋组成模腔。本发明特别适合这种类型的模型，如使用有特殊泄漏风险的真空袋。

按照一个有利的实施例，对着真空袋设置入口通道和/或真空通道。

按照一个优选的实施例，入口通道和/或真空通道的形状如扁长(oblong)中空的异形体，它的内部通过在异形体纵向伸展的一条或多条窄缝与模腔的内部连通。