[发明专利]即时控制树脂转注成型制程的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种树脂转注成型的方法，尤指一种藉由一预测控制模型即时控制树脂流动的方法。

背景技术

树脂转注成型(Resin Transfer Molding,RTM)业已广泛地使用于各领域，就该制程而言，渗透系数于建模、程序控制以及仿真上扮演极其重要的角色，渗透系数即代表纤维材料传输流体的能力，作为衡量树脂填充行为的指标，是以，倘得以精准地测量渗透系数，对于制程仿真与程序控制将有所帮助，亦得提升纤维强化高分子(Fiber Reinforced Polymer,FRP)复合材料的产品合格率。

关于预织物的渗透系数估计，现今已有许多研究对其加以探讨，例如：以单一或是多种类的纤维平板的平面渗透系数作为基础，推导出基于达西定律与不可压缩流体的连续方程式的公式，并藉由定义厚度孔隙率建立一套的预测方法，该方法最后会获得一组上与下表面的平面渗透系数的预测方程式，藉此方程式便可不需进行多次费时的实验来进行量测。

过去关于预织物的渗透系数估计均是假设预织物的渗透系数或灌注压力为常数的情况下而进行量测而得到平均渗透系数，但是对于制程控制而言，若要改善产品品质，线上与局部渗透系数量测有其必要性。关于局部渗透系数的量测方法包括：气相辅助即时渗透系数估算法(Gas-Assisted Real-time Assessment of Permeability,GRASP)、模糊逻辑模型以及模拟数据库，但是模糊逻辑模型与模拟数据库的有效性均受限于历史数据的完整性。

于实际树脂转注成型制程中，往往会因非同质预织物(Non-homogeneous preform)、操作疏失所致纤维不规则排列或是于预织物制作过程中喷胶用量差异等情形，而发生树脂往低阻力方向移动，导致预织物的渗透系数不均匀，进而于灌注过程中发生跑道现象或于低渗透区域内含浸量不足的缺陷，随之产生干斑。为避免此现象的发生，操作员可透过人为控制手段来调节灌注压力等操作变数而改善流体流动以及产品品质，但是往往这些变数的决定均是依据现场操作员的经验，其缺乏完善的理论基础与分析。

发明内容

本发明的主要目的在于：解决习知树脂转注成型制程中，是透过操作员的人为控制手段来调节灌注压力等操作变数而改善树脂的流动以及产品品质，尚缺乏完善的理论基础与分析。

为达上述目的，本发明提供一种即时控制树脂转注成型制程的方法，用以控制一树脂于一树脂转注成型设备中的灌注压力，该树脂转注成型设备包括一树脂供应单元以及一与该树脂供应单元连接的模具单元，该模具单元包括一供一纤维预织物容置的模穴以及一位于该模穴内的平面，其中，该方法包含以下步骤：

步骤1：设定多组训练制程条件，该训练制程条件至少包括一初始灌注压力；

步骤2：根据该训练制程条件进行多次训练制程，取得各个该训练制程中，多个流动时间时该树脂所对应的一渗透系数以及一当前流动时间波前位置，与一下一流动时间波前位置，其中，该训练制程中的该渗透系数、该当前流动时间波前位置以及该下一流动时间波前位置的取得包括以下步骤：

步骤2A：于该平面定义出多个侦测位置y_m,n，该侦测位置共有m×n个；

步骤2B：提供一侦测模组，该侦测模组包括一装设于该侦测位置y_m,n的压力感测单元、至少一面向该模穴内的平面设置的影像撷取器以及一与该压力感测单元及该影像撷取器电性连接的处理单元，其中，该压力感测单元包括m×n个压力感测器；

步骤2C：以该初始灌注压力将该树脂灌注于该模穴内，令该树脂于该平面朝一方向进行流动；

步骤2D：利用该影像撷取器取得该树脂在该平面中的位置，据此于该平面定义出多个量测位置，t_i+1、t_i及t_i-1彼此间相距一取样间隔时间，该量测位置共有i×j个x_i,j，该量测位置x_i,j是该波前于流动时间t_i的对应位置，其中，i代表第i个取样时刻，j为一和n关联的整数；