由树脂预浸渍纤维制造复合部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种由多层树脂预浸渍纤维（１）制造层叠的复合部件的方法，多层树脂预浸渍纤维放置在模制表面（２）上。然后将至少一个透气层（５）放置在多层树脂预浸渍纤维（１）的至少一部分上。透气层（５）具有包括至少一个丝或线（９）的结构，所述至少一个丝或线以重叠图案设置，以提供网格状的互连通道（１１），所述通道（１１）在透气层（５）内沿至少两个非平行的方向延伸，且具有至少与丝或线（９）的厚度对应的横截面区域。在多层树脂预浸渍纤维（１）和透气层（５）上提供气密的挠性封罩（６），基本上抽空存在于封罩（８）中的空气，加热多层树脂预浸渍纤维（１）预定的时长，以使预浸渍树脂的粘度下降，从而使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维（１）大致垂直的方向并向着透气层（５）流动。本发明专利技术还涉及一种由这种方法制造的风轮机叶片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造复合部件的方法，特别是涉及由经受真空和加热的多层树脂预浸渍纤维制造的复合部件的方法。
技术介绍
纤维加强树脂复合物用于风轮机制造中。在此，公知的是，由经受真空和加热的多层树脂预浸渍纤维制造复合部件、特别是转子叶片。下面，这种层状树脂预浸渍纤维还称作预浸渍料。制造方法通常包括：将预浸渍料放置在模制表面上，且将一个或多个无纺纤维垫防止在上预浸渍料的顶部上。这种无纺纤维垫称作透气或放气层，这是因为它们用于去除空气和多余的树脂。在下面中，将使用术语“透气”。然后，气密的挠性封罩放置在预浸渍料和透气层上。封罩通常通过密封带密封到模制表面。施加真空以将空气从封罩抽出，然后施加热量。这将会使得预浸渍树脂的粘度下降，以便使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向且向着透气层流动。然后，该部件放在升高的温度下，以固化预定时长。真空和热量使得树脂流入透气层，因此，该树脂在最终的制品中是没有用的。当制造大的部件时，通常需要使用厚的透气层，以便能够建立真空或至少足够低的压力，且这种厚的透气层可能具有从部件排出太多树脂的倾向。难以精确控制多少树脂流入透气层中，也难以确保没有区域经受太大的树脂排出。这些不足可导致减弱的材料性能或缺陷，因此需要严格的质量控制。通常为NDT扫描的质量控制也可用于揭示滞留在复合部件中的空气的度。因此，一种改进的制造方法将是有利的，特别是，一种可使较少的树脂从预浸渍料移除的方法将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供这样一种由多个预浸渍料制造复合部件的方法，借助于所述方法，与目前使用的方法相比，浪费树脂的量可被降低。本专利技术的另一目的是提供这样一种由多个预浸渍料制造复合部件的方法，借助于所述方法，与目前使用的方法相比，预浸渍料中的树脂的量可减少而不会降低最终制品中的树脂的量。本专利技术的又一目的是提供这样一种方法，借助于所述方法，较少的空气滞留在复合部件内，从而产生更好和更可靠的机械性能。本专利技术的还一目的是提供一种现有技术的替代方案。因此，在本专利技术的第一方面中，上述目的和其他几个目的意欲通过提供一种由多层树脂预浸渍纤维制造层叠的复合部件的方法达到，所述方法包括以下步骤：-将多层树脂预浸渍纤维放置在模制表面上；-将至少一个透气层放置在多层树脂预浸渍纤维的至少一部分上，所述透气层具有包括至少一个丝或线的结构，所述至少一个丝或线以重叠图案设置，以提供网格状的互-->连通道，所述通道在透气层内沿至少两个非平行的方向延伸，且具有至少与丝或线的厚度对应的横截面区域；-在多层树脂预浸渍纤维和透气层上提供气密的挠性封罩；-基本上抽空存在于封罩中的空气；以及-加热所述多层树脂预浸渍纤维预定的时长，以使预浸渍树脂的粘度下降，从而使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向并向着透气层流动。“丝”优选指非常纤细的天然或合成纤维。多个丝可以捻在一起形成绳状结构。“线”优选指细长的材料，通常为直线式的，该材料不必以单独的丝的形式存在。空气通常可在加热多层树脂预浸渍纤维的时长的至少一部分中通过使用可留在上面的真空泵抽空。至少一个丝或线所设置的重复图案可通过包括编织或纺织的过程获得，但更复杂的结构，包括纺织和编织的组合，也可得到。它还可以是产生这种图案的过程，在该图案中，一些丝或线具有大致直线的延展，而其他一些丝或线是弯曲的。丝或线可例如在一个或两个方向上具有直线延展，并可例如通过缝缀或胶粘接合起来。图案可优选在与透气层的厚度方向垂直的至少两个方向上重复。在一些实施例中，透气层可通过包括挤出成型的过程制成。在挤出成型之后，透气层的结构的至少一部分通过使用至少一个辊提供。它可以例如是聚合物片材料的挤出成型，之后在材料仍处于部分融化和未硬化的状态时使挤出成型的材料在辊之间或在辊与实体表面之间通过。辊和/或表面包括凸出部，所述凸出部被挤压到未硬化的聚合物中，以形成孔；这些孔构成透气层的通道。当聚合物硬化时，网格通过融合在一起的聚合物的线形成。在这种情况下，透气层通常被描述为包括材料的线，这是因为这些线已经不是作为单独的单元存在。丝或线的厚度可以为至少0.1mm，例如0.1-2mm，例如0.1-1mm，例如0.2-0.3mm。当在透气层中使用两个或更多个丝或线时，丝或线可具有相同或不同的厚度。透气层在使用之前可具有至少是丝或线的厚度的至少一倍的厚度，例如是丝或线的厚度的2-10倍，例如是丝或线的厚度的3-6倍。透气层可优选具有这样的结构，在所述结构中，一个或多个丝或线中的两个或更多个部分在具有大致恒定的相对距离的点处交叉。这些点在空气排出的过程中抵制透气层的压缩，从而有助于确保通道在制造过程中保持敞开。丝或线可在交叉点处结合在一起，或丝或线可相对彼此自由移动。透气层可由聚合材料例如聚酰胺、聚酯或聚丙烯制成。在本专利技术的范围内也可使用其他材料例如玻璃纤维或天然纤维。材料必须在整个制造过程中保持期望的机械性能，且由于透气层在使用之后是废料，因此还必须确保它可被烧掉而不会对环境造成不利影响。所述方法还可包括使用两个或更多个透气层，所述两个或更多个透气层可一个放置在另一个之上。因此，透气层的总厚度可很容易地适配给定的应用场合。可选地或组合地，透气层中的至少一个可放置在多层树脂预浸渍纤维之下。这可用于使空气和多余树脂更好或更均匀地排出，尤其是对于具有相对较大的厚度的复合部件。两个或更多个透气层可在材料、结构和/或厚度方面是类似的或不同的。在上述方法中的任何方法中，由无纺纤维制成的附加层可放置在透气层的顶部或-->底下。这种层可具有阻止树脂流动的较高阻力，且可例如用于防止树脂达到用于提供气密的挠性封罩的挠性片。多层树脂预浸渍纤维被加热到的温度可以为至少80℃例如100-130℃、例如110-120℃。温度根据使用的树脂选择，且它也可在制造过程中变化，如果这种变化被发现对于例如树脂的固化是有利的。制造层叠的复合部件的方法还可包括以下步骤：在加热多层树脂预浸渍纤维的时长的至少一部分中向多层树脂预浸渍纤维施加压力。这种压力可有助于抽空本会滞留在结构内的空气，且还可用于获得一种期望紧压的多层纤维，从而可使纤维与树脂之间获得期望的体积比。本专利技术的第二方面涉及一种通过上述方法制造的风轮机叶片。附图说明下面，将参看附图更详细地描述根据本专利技术的用于制造复合部件的方法。附图示出了一种实施本专利技术的方式，但并不能认为就是对落入权利要求的范围内的其他可能的实施例的限制。图1示意性地示出了由多个预浸渍料制造复合部件；图2示意性地示出了用于根据本专利技术的方法中的透气层的一个示例的顶视图；图3示意性地示出了沿着图2中的线A-A所作的剖视图；图4示意性地示出了用于根据本专利技术的方法中的透气层的一个可选示例的顶视图；图5示意性地示出了用于根据本专利技术的方法中的透气层的另一个示例的顶视图；以及图6示意性地示出了沿着图5中的线A-A所作的剖视图。具体实施方式例如可能是风轮机叶片的纤维加强树脂复合部件可以以多种方式制造。众所周知的方法包括使用多层树脂预浸渍纤维(称作预浸渍料)，所述纤维可以沿相同方向或沿两个或更多个方向设置。它们也可在浸渍之前纺织成垫子。图1示意性地示出了在包括使用预浸渍料1的制造方法中的一个步骤的示例。被切成期望尺寸和形状的预定多个预浸渍料1放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由多层树脂预浸渍纤维制造层叠的复合部件的方法，所述方法包括以下步骤：－将多层树脂预浸渍纤维放置在模制表面上；－将至少一个透气层放置在多层树脂预浸渍纤维的至少一部分上，所述透气层具有包括至少一个丝或线的结构，所述至少一个丝或线以重叠图案设置，以提供网格状的互连通道，所述通道在透气层内沿至少两个非平行的方向延伸，且具有至少与丝或线的厚度对应的横截面区域；－在多层树脂预浸渍纤维和透气层上提供气密的挠性封罩；－基本上抽空存在于封罩中的空气；以及－加热所述多层树脂预浸渍纤维预定的时长，以使预浸渍树脂的粘度下降，从而使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向并向着透气层流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DK 2007-12-20 PA200701839;US 2007-12-20 61/009,0541.一种由多层树脂预浸渍纤维制造层叠的复合部件的方法，所述方法包括以下步骤：-将多层树脂预浸渍纤维放置在模制表面上；-将至少一个透气层放置在多层树脂预浸渍纤维的至少一部分上，所述透气层具有包括至少一个丝或线的结构，所述至少一个丝或线以重叠图案设置，以提供网格状的互连通道，所述通道在透气层内沿至少两个非平行的方向延伸，且具有至少与丝或线的厚度对应的横截面区域；-在多层树脂预浸渍纤维和透气层上提供气密的挠性封罩；-基本上抽空存在于封罩中的空气；以及-加热所述多层树脂预浸渍纤维预定的时长，以使预浸渍树脂的粘度下降，从而使树脂沿与多层树脂预浸渍纤维大致垂直的方向并向着透气层流动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，透气层通过包括编织或纺织的过程制成。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，透气层通过包括挤出成型的过程制成。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，它还包括通过使用至少一个辊子提供透气层的结构的至少一部分。5.如前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，线或丝的厚度是至少0...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH延森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：DK