用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的模具、控制装置、方法和设备制造方法及图纸

技术编号:11662709 阅读:78 留言:0更新日期:2015-06-29 17:42
本发明专利技术涉及用于生产较佳由纤维加强的塑料构件(1)的模制工具(20)、控制装置以及方法。本发明专利技术的主题最后还在执行该方法的设备(10)。根据本发明专利技术的模制工具(20)的特征在于,至少一个第一密封件(23a)专门布置在第一工具部分(21)和第二工具部分(22)之间,该第一密封件相对于通向真空接口的开口(25)布置成在工具部分(21、22)的第一关闭位置中,凹腔可通过通向真空接口的开口(25)排空,而在工具部分(21、22)的第二关闭位置中,排空的凹腔也相对于通向真空接口的开口(25)密封。本发明专利技术的优势在于,可使用相对于周围气压密封工具部分(21、22)的一个且同一个密封件(23)来通过通向真空接口的开口(25)排空凹腔,并且使排空的凹腔根据需要相对于通向真空接口的开口(25)密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的模具、控制装置、方法和设备本专利技术涉及用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的模制工具、控制装置和方法。本专利技术主题最终还涉及实施该方法的设备。树脂转移模制法(RTM方法)是众所周知的,尤其是,该方法用于生产纤维加强的塑料构件(纤维复合构件),特别是生产碳纤维加强的塑料构件(CFK构件)。借助于该方法生产纤维复合构件在工业应用中可在循序运行的单独各工艺过程中进行。在第一工艺过程步骤中,该过程即所谓预成形过程,成形纤维半成品,这些纤维半成品通常以切割成一定尺寸的纤维垫的多层织物或织物叠层来提供,这样,它们已经大致具有待要制造的复合构件的几何形状。除了纤维垫本身之外,纤维半成品的各个纤维垫一般地还具有粘合剂,该粘合剂具有粘结剂类型的特性。粘合剂致使各个纤维垫彼此预固化,并因此造成预成形的纤维预成形件(坯料)的预固化,于是,它们可以尺寸稳定的方式提供给下一道工艺过程。纤维预成形件也可就称作预成形件。对于预成形过程,预组装的纤维垫因此通常将叠置于彼此之上,以根据预定的纤维层结构形成纤维半成品。该纤维半成品由纤维垫形成,其后它在室温下被转移到预成形工具内,或被加热到成形的温度。通过关闭工具,来实施将纤维半成品成形为纤维预成形件。最后,还可修剪由此形成的纤维预成形件的边缘区域(下文中也称作修剪或净成形),例如,可通过冲切或超声波切割来完成修剪,这样,纤维预成形件已经形成有轮廓的边缘。纤维预成形件其后进行脱模和可供选择地进行暂时储存,以备进行以下的过程和方法步骤。在暂时储存过程中,可以已进行了第一质量控制。借助于可视检查,尤其是在此情形中,纤维预成形件(坯料)的模制毛刺和可能出现的纤维翘曲、纤维波纹形、起皱或类似的表面缺陷可被识别出来。在以下的第二过程步骤中,即RTM过程,将纤维预成形件放置在RTM工具的清洁过的和最好是涂敷过分离剂的(即,用防粘结剂涂敷过的)凹腔内。模制工具通常分为两部分,其后借助于压力机关闭该模制工具,将两组分的树脂系统注入模制工具的凹腔内,其中,树脂穿透作为基体材料的纤维预成形件的纤维结构并封围纤维。在树脂系统固化之后,由此获得纤维加强的塑料构件的主成形件可进行脱模,并可供选择地再次检查质量。为了在注入树脂过程中保持工具无泄露地关闭,对于纤维预成形件的渗透,通常可在工具上部和工具下部之间放置弹性体密封件。一般地说,市售的圆形绳密封件可用于此目的。在该情形中,纤维预成形件的外轮廓还必须非常精密。如上所述,通过在RTM过程之前修剪预成形件,通常便可达到这一点。然而,在该情形中,仍然不可避免的是,坯料和密封件之间存在有间隙。该间隙具有负面的特性:通常出现在边缘区域内出现一种“通道”,树脂通过该通道以不可控制的方式流入,并在纤维预成形件内使流动锋面短路。这样,会发生不理想的空气围困和不正确的浸渍。此外,“通道”还必须用树脂填充,这导致树脂消耗增加,因此,尤其是在批量生产中缺乏竞争优势。为了在RTM方法中实现完全自动化的批量生产过程,尤其是对于高压下进行注入或过填实的树脂,以下的事实是一个很大的操作需求:为了清空凹腔,布置在工具上部和工具下部之间的通向真空接口的开口与树脂相接触,在该循环之后必须以耗费时间的方式进行清洗。然而,对于目前所谓的高压RTM方法(HP-RTM)而言,高达35至100巴或更高的凹腔高压力是本质固有的,这尤其集中在纤维加强的塑料构件的生产上,诸如是高性能的纤维复合材料,利用高反应性的树脂系统,借助于最快可能的树脂注入,来使纺织品的纤维加强结构完全地浸渍。由此导致迄今为止典型的循环时间急剧地锐减。高压RTM设备用于高反应性树脂组分和固化剂组分的均匀混合。在该情形中,在较高的高压力压缩的RTM方法(HP-CRTM)和高压力注入的RTM方法(HP-1RTM)之间要作出区分。在HP-CRTM过程中,树脂注入到模制工具内,模制工具以限定的方式(略微)打开,且模制工具含有纤维预成形件。在注入操作之后,模具工具关闭,纤维预成形件压实(过-压实),还同时进行浸渍,因为工具内压力高达100巴,这是由于液压压力机的关闭力所造成。在HP-1RTM方法中,已经定位在完全关闭的模制工具内的纤维预成形件,通过非常高的树脂注入压力(例如,35巴)进行浸渍。高的注入压力导致浸渍阶段的时间缩短。两种HP-RTM方法具有如下优点:-在HP-CRTM和HP-1RTM方法中,注入和浸渍时间短;-由于使用了高反应性树脂系统,循环时间短;-由于使用了相比较非常低的树脂余量,所以,有经济上和生态学上有效的处理过程;-在塑料模制零件中,尤其是轻型构造中,提供优化的树脂-纤维比。本专利技术基于提供密封方法之目的,该方法相对于现有技术作了改进,尤其是,对于用来排空凹腔的、通向真空接口的开口,特别作了简化和使成本更有效,使用了 RTM方法的优点,尤其是高压RTM方法(HP-RTM),这样的开口同样是经济的,还适用于自动化批量的生产过程。该目的通过以下方式来达到:具有如专利权利要求1所述特征的用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的模制工具;具有如专利权利要求7所述特征的用来使模制工具的两个部分朝向彼此移动的控制装置;具有如专利权利要求11所述特征的用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的方法;以及具有如专利权利要求14所述特征的用于执行生产较佳为纤维加强的塑料构件的方法的设备。有利的实施方式和进一步细化的实施方式可以个别地或彼此组合地使用,它们是从属权利要求的主题内容。根据本专利技术用于生产较佳为纤维加强的塑料构件的模制工具,其起源于形成各种式样的具有至少两个工具部分的模制工具,两个工具部分可朝向彼此移动到至少一个第一关闭位置和一个第二关闭位置,使用它们可形成凹腔,凹腔对应于待制造的塑料构件所要求的构件厚度;模制工具具有至少一个开口,该开口实施在一个工具部分内,开口通向真空接口以排空凹腔;以及模制工具具有至少一个密封件,密封件相对于其周围的气压来密封各工具部分。根据本专利技术的模制工具与形成各种式样的模制工具区别之处在于,第一和第二工具部分之间的至少一个第一密封件这样布置,g卩,其相对于通向真空接口的开口按照计划布置成在工具部分的第一关闭位置中,凹腔可通过通向真空接口的开口被排空,而在工具部分的第二关闭位置中,排空的凹腔也相对于通向真空接口的开口密封。根据本专利技术实施的模制工具具有如下的优点:使用相对于环境气压来密封各工具部分的同样的密封件,凹腔可通过通向真空接口的开口进行排空,排空的凹腔还可根据需要相对于通向真空接口的开口进行密封。在根据计划的模制工具的第一实施例中,在一个工具部分上实施至少一个第一密封件而在另一个工具部分内实施通向真空接口的开口被证实是可行的。在根据计划的模制工具第二替代的或附加的实施例中,在凹腔区域外面的工具部分的侧壁内实施通向真空接口的开口,该凹腔限定了塑料构件的构件厚度,这样做被证实是可行的。至少一个工具部分最好以本身公知的方式可操作地连接到注入设备,以将树脂系统引入到排空的凹腔内。尤其是,模制工具的一实施例在该情形中被证实是可行的,在该实施例中当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产较佳由纤维加强的塑料构件(1)的模制工具(20),所述模制工具‑具有至少两个工具部分(21、22),所述两个工具部分能朝向彼此移动到至少一个第一关闭位置和一个第二关闭位置,并借助所述两个工具部分能形成凹腔,所述凹腔对应于待制造的塑料构件(1)的期望的构件厚度;‑具有构造在工具部分(22)内的至少一个开口(25),所述开口通向真空接口以排空所述凹腔;以及‑具有至少一个密封件(23;23a、23b),所述密封件相对于其周围气压密封工具部分(21、22)其特征在于,‑至少一个第一密封件(23a)根据计划相对于通向真空接口的开口(25)布置在第一工具部分(21)和第二(22)工具部分(21)之间,这样,‑在工具部分(21、22)的第一关闭位置中,所述凹腔能通过通向真空接口的开口(25)被排空,以及‑在工具部分(21、22)的第二关闭位置中,排空的凹腔也相对于通向真空接口的所述开口(25)密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·格拉夫
申请(专利权)人:迪芬巴赫机械工程有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1