用于对复合物进行成型和固化的方法和设备技术

本发明专利技术涉及并提供用于对复合制品进行成型和固化的方法。所述方法包括提供成型设备，所述成型设备包括设置在刚性支架上的弹性层，以及设置在所述弹性层和所述支架上的模具。所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面，且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔。预浸料进一步设置在所述模腔中，其中所述预浸料设置在所述弹性层的所述第一表面上。所述方法包括经由流体入口向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品。本发明专利技术还提供一种用于对复合制品进行成型和固化的设备。

【技术实现步骤摘要】
用于对复合物进行成型和固化的方法和设备
本专利技术涉及用于对复合物进行成型和固化的方法和设备。更具体地，本专利技术涉及用于对复合物进行加压成型和固化的方法和设备。
技术介绍
复合材料通常可用于航空应用、海上应用、风力机应用，以及可能要求高强度和相对较轻重量的其他应用。复合物通常包括增强材料（例如，纤维）和基质（例如，聚合物），作为两种主要元素。所述基质可包括热固材料或热塑材料。复合材料可通过成型以及随后的固化而形成所需的部件。通常情况下，成型复合物使用模具形成，然后转移到高压釜进行固化，其中将热与压力的组合施加到该成型复合物。然而，在高压釜中加工较大和/或较厚的固体复合部分，例如风力机叶片，可能并不可行或并不易于管理。另外，成型以及随后在高压釜中进行固化可能需要将成型复合物转移到高压釜的额外步骤。因此，需要用于对复合物进行成型和固化的改良方法和系统。另外，需要用于对大型复合物进行成型和固化的改良方法和系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种制造固化复合制品的方法。在一项实施例中，所述方法包括提供成型设备，所述成型设备包括设置在刚性支架上的弹性层，以及设置在所述弹性层和所述支架上的模具。在一项实施例中，所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面（moldingsurface），且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔（moldingchamber）。在一项实施例中，预浸料（prepreg）进一步设置在所述模腔中，其中所述预浸料设置在所述弹性层的所述第一表面上。在一项实施例中，所述方法包括经由流体入口向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品。在一项实施例中，所述方法进一步包括在所述模腔中对所述成型复合制品进行固化，以形成固化复合制品。其中包括对所述支架、所述模具或所述流体中的一者或多者进行加热的步骤。将所述流体加热到固化温度，以实现对所述成型复合制品的固化。包括向所述流体施加正压力。其中所述流体的压力大于约1巴。进一步包括对所述支架、所述模具或所述流体中的一者或多者进行冷却。所述的方法，进一步包括向所述模腔施加真空的步骤，从而朝所述模具的所述内表面拉动所述弹性层的所述第一表面。进一步包括对所述支架、所述模具或所述流体中的一者或多者进行加热。所述的方法，其中所述流体包括惰性气体、液体，或其组合。其中所述预浸料包括增强材料和基质。其中所述固化复合制品从由风力机部件、飞机部件，和海上结构组成的组中进行选择。根据本专利技术的一方面，提供一种制造固化复合制品的方法。在一项实施例中，所述方法包括提供成型设备，所述成型设备包括设置在刚性支架上的弹性层，以及设置在所述弹性层和所述支架上的模具。在一项实施例中，所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面，且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔。在一项实施例中，预浸料进一步设置在所述模腔中，其中所述预浸料设置在所述弹性层的所述第一表面上。在一项实施例中，所述方法包括经由流体入口向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品。在一项实施例中，所述方法进一步包括向所述流体施加正压力，并将所述流体加热到固化温度，从而在所述模腔中对所述成型复合制品进行固化，以形成固化复合制品。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于制造固化复合制品的设备。在一项实施例中，所述设备包括设置在刚性支架上的弹性层，以及设置在所述弹性层和所述支架上的模具。在一项实施例中，所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面，且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔。在一项实施例中，所述模腔经配置以容纳设置在所述弹性层的所述第一表面上的预浸料。在一项实施例中，所述设备进一步包括至少一个流体口，所述流体口经配置以向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并且将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品。在一项实施例中，所述设备进一步包括至少一个加热元件，所述加热元件经配置以对所述成型复合制品进行固化，并形成所述固化复合制品。其中所述加热元件经配置以对所述支架、所述模具或所述流体中的一者或多者进行加热。其中所述流体口配置成以大于约1巴的压力向所述弹性层的所述表面提供所述流体。所述的设备，其进一步包括至少一个真空口，所述真空口经配置以向所述模腔施加真空，从而朝所述模具的所述内表面拉动所述弹性层的所述第一表面。其进一步包括至少一个冷却元件，所述冷却元件经配置以对所述支架、所述模具或所述流体中的一者或多者进行冷却。所述的设备，其进一步包括流体腔，所述流体腔经配置以经由所述流体口向所述弹性层的所述第二表面提供所述流体。其中所述预浸料包括增强材料和基质。其中所述固化复合制品从由风力机部件、飞机部件，和海上结构组成的组中进行选择。通过以下具体说明、附图和所附权利要求书，所属领域的一般技术人员将易于了解本专利技术的其他实施例、方面、特征和优点。附图说明在参考附图阅读以下具体说明后，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：图1为根据本专利技术一项实施例的用于对复合物进行成型和固化的方法的流程图。图2为根据本专利技术一项实施例的成型步骤的流程图。图3为根据本专利技术一项实施例的用于对复合物进行成型和固化的方法的流程图。图4为根据本专利技术一项实施例的用于对复合物进行成型和固化的组装好的设备的示意图。图5为根据本专利技术一项实施例的刚性支架和弹性层的放大侧视图的示意图。图6为根据本专利技术一项实施例的刚性支架、弹性层和预浸料的放大侧视图的示意图。图7为根据本专利技术一项实施例的用于对复合物进行成型和固化的加压设备的示意图。图8为根据本专利技术一项实施例的用于对复合物进行成型和固化的拆卸后的设备的示意图。元件符号列表：具体实施方式如下文详细讨论，本专利技术的各项实施例包括适于对复合物进行成型和固化的方法和设备。在一些实施例中，有利的是，本专利技术的方法和设备可在成型设备中进行连续成型和固化，且可避免将成型部件转移到固化系统的步骤。另外，在一些实施例中，有利的是，本专利技术的方法和设备可在成型设备本身中对复合物进行成型和固化，且避免使用高压釜。本专利申请文件的整个说明书和权利要求书中所用的近似语言可用来修饰任意定量表示，所述定量表示获准进行变化，但不会导致与其相关的基本函数改变。因此，由“约”等一个或多个术语修饰的值并不限于所指定的精确值。在某些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精确度。在下文的说明书和权利要求书中，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。在一项实施例中，如图1和图4所示，提供用于制造固化复合制品的方法10。在一项实施例中，方法10在步骤11处包括提供成型设备100。在一项实施例中，成型设备100包括设置在刚性支架110上的弹性层120，如图4所示。图5进一步图示了拆卸的成型设备，示出设置在刚性支架110上的弹性层120的放大侧视图。如图5所示，在一项实施例中，所述弹性层包括第一表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造固化复合制品的方法，其包括：(i)提供成型设备，所述成型设备包括：(a)设置在刚性支架上的弹性层，(b)设置在所述弹性层和所述支架上的模具，其中所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面，且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔，(c)设置在所述模腔中的预浸料，其中所述预浸料设置在所述弹性层的所述第一表面上；(ii)经由流体入口向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品；以及(iii)在所述模腔中对所述成型复合制品进行固化，以形成固化复合制品。

【技术特征摘要】
2011.08.25 US 13/2175861.一种制造固化复合制品的方法，其包括：(i)提供成型设备，所述成型设备包括：(a)设置在刚性支架上的弹性层，(b)设置在所述弹性层和所述支架上的模具，其中所述模具包括内表面，所述内表面进一步包括成型表面，且其中所述弹性层的第一表面与所述模具的所述内表面构成模腔，(c)设置在所述模腔中的预浸料，其中所述预浸料设置在所述弹性层的所述第一表面上；(ii)经由流体入口向所述弹性层的第二表面提供流体，从而使所述弹性层向所述模具的所述内表面扩展，并将所述预浸料推向所述模具的所述成型表面，以形成成型复合制品；以及(iii)在所述模腔中对所述成型复合制品进行固化，以形成固化复合制品。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(iii)包括将所述流体加热到固化温度，以实现对所述成型复合制品的固化。3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(iii)包括向所述流体施加正压力。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体的压力大于1巴。5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)进一步包括向所述模腔施加真空，从而朝所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：SG范纽文霍维，BB帕多迪，JT奥弗林，T克鲁格，T科尔维恩，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：