[发明专利]用于树脂传递模塑工艺的可降解的流动介质

说明书

本发明涉及用于树脂传递塑模工艺的可降解的流动介质。具体地，记述了用于辅助将树脂(240)传递到容纳有增强材料的层状结构(120)的模具(100,105)中的流动介质(130)。以当树脂(240)固化时，所述流动介质(130)变得结合在最终的复合材料部件内的方式配置所述流动介质(130)，其中所述最终的复合材料部件包含嵌在传递和固化的树脂(340)内的所述增强材料。进一步记述了包含这种流动介质(130)的半成品和通过利用这种半成品生产复合材料部件的方法。

技术领域

本发明一般涉及通过树脂传递模塑工艺生产复合材料部件技术领域。具体地，本发明涉及用于辅助将树脂传递到模具中的流动介质。进一步地，本发明涉及包含这种流动介质的半成品以及通过利用这种半成品生产复合材料部件的方法。

背景技术

复合材料浸渍（例如，真空辅助树脂传递模塑(VARTM)）是用于制造大的纤维增强复合材料结构的闭模工艺。在复合材料浸渍的最简单的表现形式中， 将层压纤维预成形件安装到模具表面上并用外模具表面，例如 柔性制袋材料（如尼龙或Mylar塑料）的外片密封。在VARTM中，施加真空以从所述预成形件中去除截留的空气然后将树脂浸渍到所述预制件中并固化。因为用于 VARTM的典型的热固性树脂倾向于具有高粘度， 已经发展了加工技术来改进树脂浸渍的速度和质量。

一种优选的加工技术包括使用流动介质来更快地将树脂注射到纤维铺层结构中以生产复合材料。具体地，为了使树脂分布在纤维铺层结构内和为了增加将树脂注射到所述纤维铺层结构中的速度，使用了流动介质。根据生产的复合材料部件的几何形状和最终的尺寸，往往不可能在不使用流动介质的情况下注射必要量的树脂，因为树脂进入所述纤维铺层结构的流动阻力太大。

已知有大量的不同的流动介质，其可用于各种不同的加工条件。 然而，所有这些不同的流动介质的共同点是铺叠各流动介质有点劳动密集，并且在复合材料部件内的树脂已经固化以后去除各流动介质更是如此。此外，在使用过程中，所述流动介质吸收相对大量的树脂，其随后必须废弃。这使得各VARTM 更复杂并且，因而增加生产成本。

可能需要改进VARTM过程。

发明内容

根据独立权利要求的主题可以满足该需要。从属权利要求记述了本发明的有利的实施方案。

根据本发明的第一方面，提供了用于辅助将树脂传递到容纳有增强材料的层状结构的模具中的流动介质。以当所述树脂固化时所述流动介质被结合在最终的复合材料部件内的方式配置所提供的流动介质，其中所述最终的复合材料部件包含嵌在传递和固化的树脂内的所述增强材料。

所述流动介质基于这样的理念，即当将所述流动介质结合到最终的复合材料部件中时，不需要通常耗时地后加工铸型复合材料部件，其中在使用之后必须废弃所述流动介质（例如，通过刮除所述流动介质和，如果适用，已经被所述流动介质吸收的树脂)。

根据本发明，所述流动介质由与用于与增强材料的层状结构一起形成最终的复合材料部件的树脂高度相容的材料制成。当然，所述最终的复合材料部件是树脂传递模塑(RTM)工艺和特别是真空辅助树脂传递模塑(VARTM) 工艺的产物。所述流动介质与所述树脂的该相容性可能意味着所述流动介质最迟在复合材料部件的制造的最后步骤变成所述最终的复合材料部件的一部分。这可以在特别是所述流动介质由可通过所述树脂和/或通过在所述树脂的固化反应过程中发生的温度升高而降解和/或溶解的材料制成时实现。

根据本发明的一个实施方案，所述流动介质形成网状结构。其优点在于可以容易地将所述流动介质插入所述增强材料的层状结构内。

优选地所述流动介质为弹性和/或柔性材料，其不仅可以以平面的方式而且可以以三维曲面的方式插入所述层状结构内。这可以允许在增强材料的各种不同的几何形状的层状结构中使用流动介质 。

为了储存，可以将所述网状结构保留在大辊上，可以从其上切割适当尺寸的一片片各自具有所述网状结构的网状层。