[发明专利]由树脂预浸渍纤维制造复合部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造复合部件的方法，特别是涉及由经受真空和加热的多层树脂预浸渍纤维制造的复合部件的方法。

背景技术

纤维加强树脂复合物用于风轮机制造中。在此，公知的是，由经受真空和加热的多层树脂预浸渍纤维制造复合部件、特别是转子叶片。下面，这种层状树脂预浸渍纤维还称作预浸渍料。制造方法通常包括：将预浸渍料放置在模制表面上，且将一个或多个无纺纤维垫防止在上预浸渍料的顶部上。这种无纺纤维垫称作透气或放气层，这是因为它们用于去除空气和多余的树脂。在下面中，将使用术语“透气”。然后，气密的挠性封罩放置在预浸渍料和透气层上。封罩通常通过密封带密封到模制表面。施加真空以将空气从封罩抽出，然后施加热量。这将会使得预浸渍树脂的粘度下降，以便使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向且向着透气层流动。然后，该部件放在升高的温度下，以固化预定时长。

真空和热量使得树脂流入透气层，因此，该树脂在最终的制品中是没有用的。当制造大的部件时，通常需要使用厚的透气层，以便能够建立真空或至少足够低的压力，且这种厚的透气层可能具有从部件排出太多树脂的倾向。难以精确控制多少树脂流入透气层中，也难以确保没有区域经受太大的树脂排出。这些不足可导致减弱的材料性能或缺陷，因此需要严格的质量控制。通常为NDT扫描的质量控制也可用于揭示滞留在复合部件中的空气的度。

因此，一种改进的制造方法将是有利的，特别是，一种可使较少的树脂从预浸渍料移除的方法将是有利的。

发明内容

本发明的一个目的是提供这样一种由多个预浸渍料制造复合部件的方法，借助于所述方法，与目前使用的方法相比，浪费树脂的量可被降低。

本发明的另一目的是提供这样一种由多个预浸渍料制造复合部件的方法，借助于所述方法，与目前使用的方法相比，预浸渍料中的树脂的量可减少而不会降低最终制品中的树脂的量。

本发明的又一目的是提供这样一种方法，借助于所述方法，较少的空气滞留在复合部件内，从而产生更好和更可靠的机械性能。

本发明的还一目的是提供一种现有技术的替代方案。

因此，在本发明的第一方面中，上述目的和其他几个目的意欲通过提供一种由多层树脂预浸渍纤维制造层叠的复合部件的方法达到，所述方法包括以下步骤：

-将多层树脂预浸渍纤维放置在模制表面上；

-将至少一个透气层放置在多层树脂预浸渍纤维的至少一部分上，所述透气层具有包括至少一个丝或线的结构，所述至少一个丝或线以重叠图案设置，以提供网格状的互连通道，所述通道在透气层内沿至少两个非平行的方向延伸，且具有至少与丝或线的厚度对应的横截面区域；

-在多层树脂预浸渍纤维和透气层上提供气密的挠性封罩；

-基本上抽空存在于封罩中的空气；以及

-加热所述多层树脂预浸渍纤维预定的时长，以使预浸渍树脂的粘度下降，从而使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向并向着透气层流动。

“丝”优选指非常纤细的天然或合成纤维。多个丝可以捻在一起形成绳状结构。“线”优选指细长的材料，通常为直线式的，该材料不必以单独的丝的形式存在。

空气通常可在加热多层树脂预浸渍纤维的时长的至少一部分中通过使用可留在上面的真空泵抽空。

至少一个丝或线所设置的重复图案可通过包括编织或纺织的过程获得，但更复杂的结构，包括纺织和编织的组合，也可得到。它还可以是产生这种图案的过程，在该图案中，一些丝或线具有大致直线的延展，而其他一些丝或线是弯曲的。丝或线可例如在一个或两个方向上具有直线延展，并可例如通过缝缀或胶粘接合起来。图案可优选在与透气层的厚度方向垂直的至少两个方向上重复。

在一些实施例中，透气层可通过包括挤出成型的过程制成。在挤出成型之后，透气层的结构的至少一部分通过使用至少一个辊提供。它可以例如是聚合物片材料的挤出成型，之后在材料仍处于部分融化和未硬化的状态时使挤出成型的材料在辊之间或在辊与实体表面之间通过。辊和/或表面包括凸出部，所述凸出部被挤压到未硬化的聚合物中，以形成孔；这些孔构成透气层的通道。当聚合物硬化时，网格通过融合在一起的聚合物的线形成。在这种情况下，透气层通常被描述为包括材料的线，这是因为这些线已经不是作为单独的单元存在。

丝或线的厚度可以为至少0.1mm，例如0.1-2mm，例如0.1-1mm，例如0.2-0.3mm。当在透气层中使用两个或更多个丝或线时，丝或线可具有相同或不同的厚度。