用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法和风力涡轮机叶片技术

用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法，其中形成构件的至少一个部件（7）用树脂灌注，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法和风力涡轮机叶片


[0001]本专利技术涉及用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法，其中形成构件的至少一个部件用树脂灌注。此外，本专利技术涉及风力涡轮机叶片。

技术介绍

[0002]在基于树脂灌注的制造过程中，特别是在真空辅助树脂灌注（VARI）制造过程中，期望的是在灌注期间监测树脂的流动前锋的位置以实现高质量的制成构件，并获得稳健的铸造过程。特别是在使用用于树脂的多个入口的情况下，知晓流动前锋的位置是入口打开时机和防止空气滞留在模具内侧的前提条件，空气滞留在模具内侧将导致在成品部件中的不饱和增强织物区域。
[0003]可使用所谓的“流出端口（gossip port）”确定树脂流动前锋的位置，流出端口是钻通封闭模具的孔，封闭模具包括连接到真空轨道的透明管，用于使得能够视觉观察树脂流出模具并流到真空轨道中。然而，这些流出端口具有的劣势在于，由于它们倾向于使空气泄漏回到模具中，所以它们降低了过程稳健性。此外，每个铸造过程都需要额外的树脂和/或用于流出端口的部件。
[0004]此外，压力感应器和/或电容或介电传感器的使用需要模具中的孔以用于连接传感器的缆线，并且因此在其安装位置处具有使空气泄漏到模具中的风险。此外，这样的传感器在铸造过程之后需要清洁，并且它们在铸造过程期间易于损坏，特别是被树脂损坏，使得它们在制造过程中的使用期限可能会缩短。
[0005]其他方式，如同诸如纤维布拉格光栅（fiber Bragg grating）的光纤，可用于监测沿集成到由树脂灌注的增强结构中的纤维束的树脂到达。然而，这些纤维的脆弱本质使其易于损坏。它们还需要在模具中的孔以用于建立与测量装置的连接，并且它们需要复杂的信号处理。此外，由于光纤在铸造部件的增强结构中的布置，所以它们不适合集成到制造过程中。
[0006]在WO 2011/137909 A1中，描述了用于生产风力涡轮机部件的方法，该风力涡轮机部件具有嵌入于其中的一个或多个无线装置。该方法包括在模具中提供纤维增强材料并将一个或多个无线装置添加到可固化树脂中的步骤，该可固化树脂与无线装置一起被引入模具中，使得树脂和无线装置灌注通过纤维增强材料。
[0007]US 2009/0243128 A1描述了用于在复合零件的真空模制期间使用模具收集数据的系统，该模具包括密封至工具的气密、柔性膜。该系统包括在零件上的不同位置处与模具的内部联接的多个膜传感器。
[0008]从US 2008/0150701 A1已知用于注射模制带有集成RFID标签的塑料制品的设备。该设备包括注射模制机，该注射模制机包括熔体储存器和RFID注射元件。为了生产模制的塑料制品，在注射模制过程期间将RFID标签注射到液态塑料树脂中。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的目的在于提供用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法，该方法有利于监测树脂在模具中的位置。
[0010]根据本专利技术，该问题通过如开头描述的方法解决，其中该方法包括以下步骤：
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提供模具、至少一个部件、树脂、至少一个测量装置和至少一个传感装置，其中传感装置具有随温度和/或当传感装置与树脂发生接触时可测量地改变的至少一个性质，
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将至少一个传感装置附接到模具的内表面和/或附接到部件，
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将部件布置在模具内侧，
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向模具的至少一个入口提供树脂，并且
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通过测量装置无线地测量和评估传感装置的性质，以用于监测温度和/或树脂在模具中和/或在部件中的分布。
[0011]通过测量所述测量装置的传感装置的性质，可确定传感装置的温度。额外地或替代地，传感装置与树脂的接触可通过由传感装置与树脂的接触引起的传感装置的性质的改变来检测。当传感装置与树脂发生接触时，因此当树脂到达传感元件的位置处时，传感装置的性质改变并且该性质的改变可使用测量装置无线地测量。
[0012]测量装置适于无线地测量传感装置的随温度和/或当传感装置与树脂发生接触时可测量地改变的至少一个性质。作为树脂，例如可使用环氧树脂或聚氨酯。测量和评估特别是随时间重复以测量温度和/或以检测树脂与一个或多个传感装置的接触并因此以检测树脂分别在传感装置的位置处或模具的内部的进入。对于温度和/或与树脂的接触的测量，可由测量装置测量传感装置的同一性质或两个或更多个不同性质。
[0013]通过将至少一个传感装置附接到模具的内表面和/或附接到部件，分别获得了传感装置到模具的内部或在模具内侧的部件的直接定位，其中所述部件由用于构件制造的树脂灌注。性质的无线测量具有的优势在于，可避免在模具内侧钻孔和/或提供在测量装备和传感装置之间的连接。不需要缆线消除了模具穿透的需要，模具穿透导致损害所制造的构件的质量的泄漏。此外，传感装置附接到模具的内部和/或附接到部件允许针对每个单个制造过程重新定位传感器，以及允许在每个制造过程中调整所利用的传感装置的数量。这特别有利于原型的制造和/或生产测试运行的制造，其可能需要分别使用较大数量的测量点或传感装置。
[0014]将一个或多个传感装置附接到模具和/或部件提供了空间分辨率，使得可检测温度分布和/或树脂的当前位置、或树脂灌注到模具中和/或灌注到部件中的深度。部件可特别是浸透树脂的部件，例如织物增强部件，特别是玻璃纤维垫或类似物。在铸造构件后，至少一个传感装置可保留在构件内侧和/或在构件的表面内。还可能的是，在铸造过程后从构件移除至少一个传感装置。
[0015]特别可能的是，至少一个测量装置在模具外部位于下述位置中，在该位置中可测量传感装置中的一个或多个，特别是模具内侧的所有传感装置，使得特别是可监测树脂在模具的整个内部的分布。优选地，传感装置可在至少0
°
C和90
°
C之间，更优选地在0
°
C和150
°
C之间，的温度范围中能够分别检测温度和/或与树脂的接触，或者在其性质上表现出可测量的改变。优选地，通过评估传感装置的性质，传感装置和/或测量装置包括至少1℃的温度精度。
[0016]在本专利技术的优选实施例中，多个传感装置布置在模具处和/或在部件处的不同位置处。通过在模具处和/或在部件处提供多个传感装置，可获得温度分布和/或到模具中和/或到部件中的树脂分布的空间分辨率。传感装置可在铸造之前附接到模具和/或附接到部件。还可能的是，特别地，附接到模具的传感装置以这样的方式附接，即在制造构件之后传感装置保持在其位置上，使得其可在随后的铸造过程中重新使用。
[0017]优选地，在将部件布置在模具中后，在部件上布置至少一个另外的部件和/或支撑元件，其中至少一个另外的传感装置附接到另外的部件和/或附接到支撑元件，特别是与传感装置相对或与附接到模具和/或部件的传感装置中的至少一个相对。通过还向放置在模具内侧的另外的部件提供传感装置，还可监测树脂到另外的部件中的灌注。当在部件和另外的部件之间放置有不由树脂灌注的刚性芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于在基于树脂灌注的铸造过程中制造构件的方法，其中形成所述构件的至少一个部件（7）用树脂灌注，所述方法包括以下步骤：
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提供模具（1）、所述至少一个部件（7）、所述树脂、至少一个测量装置（5）和至少一个传感装置（4），其中所述传感装置（4）具有随温度和/或当所述传感装置（4、10）与所述树脂发生接触时可测量地改变的至少一个性质，
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将所述至少一个传感装置（4）附接到所述模具（1）的内表面（6）和/或附接到所述部件（7），
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将所述部件（7）布置在所述模具内侧，
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向所述模具（1）的至少一个入口（17）提供所述树脂，并且
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通过所述测量装置（5）无线地测量和评估所述传感装置（4）的所述性质，以用于监测温度和/或所述树脂在所述模具（1）中和/或在所述部件（6）中的分布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个传感装置（4）布置在所述模具（1）处和/或在所述部件（7）处的不同位置处。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述部件（7）布置在所述模具中后，在所述部件（9）上布置至少一个另外的部件（9）和/或支撑元件，其中至少一个另外的传感装置（10）附接到所述另外的部件（9）和/或附接到所述支撑元件，特别是与所述传感装置（4）相对或与附接到所述模具（1）和/或所述部件（7）的所述传感装置（4）中的至少一个相对。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量装置（5）布置到所述模具（1）的外表面，特别是与所述传感装置（4）相对或与所述传感装置（4）中的至少一个相对；和/或在于，至少一个手持装置用作为测量装置。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感装置（4）是无源供电的，特别是通过由所述测量装置（5）以电磁场形式提供的能量供电。6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，射频识别元件用作为传感装置（4）；并且在于，射频识别读取器用作为测量装置（5）。7.根据权利要求6所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：