[发明专利]真空辅助树脂转移模制的模具和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于特别是风力涡轮机转子叶片的纤维层压结构 的真空辅助树脂转移模制的模具，并且涉及一种用于真空辅助转移模 制的方法。

背景技术

大型结构的真空辅助树脂转移模制(VARTM)现在涉及包括导管以 便将树脂分布到模制结构中。因此在EP1310351B1、WO2006/058540A1、 WO2006/058541A1以及WO2007/038930A1中披露多个实例。

EP1310351B1描述一种用于包括下部模具部分、上部模具部分和 芯体的风力涡轮机转子叶片的模具。为了形成层压的转子叶片，纤维 加强层在下部模具部分内分层，并且芯体放置在该层上。在下部模具 之上伸出的层区段接着围绕芯体卷绕，以便在芯体中部重叠，并且接 着上部模具部分设置在这些层顶部上。在层堆摞的导前边缘形成时， 流动管结合到纤维加强层堆摞内，以便将树脂分配到该层。在固化树 脂之后，此流动管将是层压风力涡轮机转子叶片的一部分。

WO2006/058540A1披露一种通过半渗透薄膜的真空灌注方法。在 此方法中，模具具有模具空腔，其中放置纤维插入件，纤维插入件包 括多个纤维层以及分布层。与纤维层相比，分布层允许流体聚合物较 高速度流动。入口通道定位在纤维插入件顶部。在模具通过真空袋闭 合之后，液体聚合物经由入口通道引导到分布层。

WO2006/058541A1描述一种用于通过真空灌注来制造纤维合成物 模制件的方法和设备。在此方法中，提供具有模具空腔的模具、与模 具空腔连通的多个入口通道以及具有液体聚合物的聚合物源。多个真 空通道与模具空腔和真空源连通。在填充所述模具过程中，纤维材料 插入模具空腔，并且在真空通道以及在模具空腔内产生减小的压力， 结果是液体聚合物经由入口通道从聚合物源抽吸到模具空腔。一个或 多个入口通道也可与真空源连通，和/或一个或多个真空通道也可与 聚合物源连通。

WO2007/038930A1描述一种制造纤维加强产品的方法。在此方法 中，加强纤维的一个或多个层被放置在模具空腔内。该层被覆盖树脂 分布构件，通过管形成的多个树脂入口放置在树脂分布构件上。树脂 分布构件可在形成层压件之后去除。作为选择，树脂分布构件和入口 可以保留为层压件的一部分。如果树脂分布系统(即入口管和/或树 脂分布层)保留在层压结构内，它增加了重量，而没有提供显著的结 构优点。另一方面，如果树脂分布层从层压结构中去除，由于分布层 设置在最终结构的表面区域的大部分上，这是一个仔细的过程。

发明内容

因此本发明的第一目的在于提供一种制造纤维加强层压结构的有 利装置。本发明的第二目的在于提供一种用于纤维加强层压结构的真 空辅助树脂转移模制的有利方法。

第一目的通过如权利要求1所述的纤维加强层压结构的真空辅助 树脂转移模制来解决。第二目的通过如权利要求9所述的真空辅助树 脂转移模制的方法来解决。从属权利要求包括本发明的其它变型。

按照本发明，提供一种用于纤维加强层压结构的真空辅助树脂转 移模制的模具。模具包括至少第一模具部分和第二模具部分，其中第 一模具部分限定层压结构的负型腔(nagtive impression)，并且结 构稳定，形成层压结构的纤维加强层的支承件。第二模具部分连接到 第一模具部分上以便闭合模具并且与第一模具部分一起限定可以排 空的封闭空间。按照本发明，用于引导液体聚合物的至少一个流动管 形成为第一模具部分和/或第二模具部分内的凹口。凹口朝着封闭空 间开放，并且沿着第一模具部分和/或第二模具部分的周边的一个区 段延伸。

在本发明模具中，流动管定位在最终纤维加强层压结构的实际容 积外部，但是该容积的一部分将被排空。在形成纤维加强层压结构时， 流动管保持没有任何材料，直到开始注射树脂为止。因此，在树脂注 射开始时，树脂可从入口孔口自由运行经过流动管，流动管经由入口 孔口连接到树脂储槽上。在流动管填充树脂时，开始树脂流入层压结 构的纤维和芯体材料的较为缓慢的过程。一旦树脂开始固化，模具被 取出，作为流动管内树脂的剩余部分的剩余树脂可通过机械装置去 除。通过使用作为模具一部分而不是模制结构一部分的流动管，可以 减小层压结构的层堆摞的堆摞时间、重量、成本和复杂性。