專利名稱：將樹脂注入到要制造的纖維增強(qiáng)產(chǎn)品的至少一個(gè)纖維層內(nèi)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于制造整個(gè)產(chǎn)品的一個(gè)具體的優(yōu)選實(shí)施例在這樣的情況下實(shí) 現(xiàn)所述模具包括一放置在產(chǎn)品的腔內(nèi)的內(nèi)模和一放置在產(chǎn)品的外側(cè)的外 模，其中，在模具閉合的條件下，內(nèi)模的至少一剛性部分是可移動(dòng)的。 可選擇地，如果可能的話，甚至于可能彼此組合地，壓力部件進(jìn) 一步優(yōu)選在所述模具壁的可移動(dòng)部分這側(cè)遠(yuǎn)離產(chǎn)品地包括一壓力室，以便 當(dāng)樹脂收縮時(shí)，在壓力室內(nèi)的壓力的影響下將模具壁的可移動(dòng)部分壓靠在 產(chǎn)品上。使用這種壓力室的一個(gè)重要的好處是，可以控制將模具壁的可移 動(dòng)部分^^靠在產(chǎn)品上的力，其可通過改變壓力室內(nèi)的壓力而實(shí)現(xiàn)。另一方面，模具還優(yōu)選地(也)配有冷卻劑用的冷卻通道，通過 冷卻劑，模具內(nèi)的產(chǎn)品被冷卻。關(guān)于這一點(diǎn)應(yīng)該認(rèn)識到，樹脂、尤其是環(huán) 氧樹脂的固化過程是一個(gè)放熱過程。-樹脂注入后對其進(jìn)行固化，其中，當(dāng)樹脂收縮時(shí)，所迷外模 和/或內(nèi)模的壁部分隨著要制造的產(chǎn)品的移動(dòng)而移動(dòng)。 本發(fā)明進(jìn)一步涉及對依據(jù)本發(fā)明的裝置的使用，用于生產(chǎn)一中空 的、纖維增強(qiáng)的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括樹脂和纖維。


圖1給出由外模2和內(nèi)模3組成的模具1。外模2和內(nèi)模3之間 有一模腔4，其完全填充一中空產(chǎn)品5或至少一個(gè)產(chǎn)品預(yù)成形件，所述產(chǎn) 品預(yù)成形件包括至少一個(gè)纖維層，所述纖維層具有例如玻璃纖維、碳纖維、 芳族聚酰胺(凱夫拉爾)纖維或聚酰胺纖維。產(chǎn)品5的形狀為矩形，至少 在剖面圖上為矩形，并完全包圍內(nèi)模3，抵靠在內(nèi)模的外表面上。另一方 面，產(chǎn)品5位于外模2內(nèi)。盡管在圖1中外模2作為一個(gè)整體給出，但所 述外模2實(shí)際上包括至少兩個(gè)部分，其可彼此分離，以使之可將產(chǎn)品5放 在模腔4內(nèi)，并在后面的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上再次將之從中移出。 在模具壁段3a， 3b， 3c, 3d之間限定出一閉合空間，該空間形 成氣動(dòng)壓力室6，其中，可通過壓縮機(jī)、壓力缸或氮?dú)飧淖儦鈩?dòng)壓力。模 具壁段3a, 3b， 3c, 3d在氣動(dòng)壓力室6內(nèi)上升的壓力影響下從內(nèi)模3的 中心向外移動(dòng)，模具壁段3a， 3b， 3c， 3d之間的連接7的柔性性質(zhì)也可 產(chǎn)生這種移動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)氧樹脂時(shí)，在固化過程中，材料會(huì)出現(xiàn)一定程度的收縮 (典型地為兩到三個(gè)百分點(diǎn))，其結(jié)果是，產(chǎn)品5會(huì)趨向于從外模2和/ 或內(nèi)模3上松脫。由于產(chǎn)品5的壁厚在模具壁段3b和3d處最大，故在該 位置處這種趨勢最大。
28盡管在短側(cè)邊的位置處的產(chǎn)品f有收縮，但通過在壓力室6內(nèi)施 加適當(dāng)?shù)膲毫杀ＷC內(nèi)模3尤其是模具壁段3b和3d連續(xù)抵靠在產(chǎn)品5上， 結(jié)果是很大程度地減少了裂縫的形成或其它(表面)瑕瘋出現(xiàn)的危險(xiǎn)。
29在該過程后面的階段過程中，可使用加熱通道來傳送冷卻劑，以 便在注入后的樹脂固化過程中冷卻產(chǎn)品5,考慮到固化過程的放熱性質(zhì)， 這4艮必要。 產(chǎn)品5內(nèi)的樹脂固化后，從模腔4內(nèi)移出產(chǎn)品5以進(jìn)行進(jìn)一步的 處理步驟，以便獲得最終產(chǎn)品，如用于航空和航天工業(yè)的中空的、纖維增
強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件。 正如前面所示，在樹脂被注入到產(chǎn)品15內(nèi)后，在樹脂固化過程 中，樹脂會(huì)收縮，其結(jié)果是產(chǎn)品15會(huì)從外模2上松脫。為防止這種現(xiàn)象， 在外模2的短側(cè)邊的位置處提供模具壁段18,在遠(yuǎn)離產(chǎn)品15的側(cè)邊提供 壓力室16。壓力室16內(nèi)的壓力可通過壓縮機(jī)改變。通過增加壓力室16內(nèi) 的壓力，可影響樹脂收縮過程中模具壁段18在產(chǎn)品15 (的短側(cè)邊)的外 側(cè)的連續(xù)抵靠。
權(quán)利要求
1.將樹脂注入到要制造的纖維增強(qiáng)產(chǎn)品的至少一個(gè)纖維層內(nèi)的裝置，其包括一具有一模腔的模具，所述模腔由一模具壁包圍，用于在模具關(guān)閉的條件下使產(chǎn)品抵靠所述模具壁，其特征在于在模具閉合的條件下，所述模具壁的一剛性部分可相對于所述模具壁的另一部分移動(dòng)，從而保證當(dāng)注入過程之后發(fā)生由固化所引起的樹脂收縮時(shí)，模具壁的可移動(dòng)部分與產(chǎn)品連續(xù)抵靠。
2. 按照權(quán)利要求1所述的將樹脂注入到要制造的纖維增強(qiáng)產(chǎn)品的至少 一個(gè)纖維層內(nèi)的裝置，其特征在于所述模具包括一放置在產(chǎn)品的腔內(nèi)的內(nèi)模和一放置在產(chǎn)品的外側(cè)的外模，其中，在模具閉合的條件下，內(nèi)模的 至少 一 剛性部分是可移動(dòng)的。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述模具壁包括剛 性模具壁段，其通過柔性材料相互連接。
4. 按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述柔性材料是彈性的。
5. 按照權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的裝置，其特征在于所述裝置配 有壓力部件，用于在樹脂收縮時(shí)將所述模具壁的可移動(dòng)部分壓靠在產(chǎn)品上。
6. 按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述壓力部件在所述模 具壁的可移動(dòng)部分這側(cè)遠(yuǎn)離產(chǎn)品地包括一壓力室，用于當(dāng)樹脂收縮時(shí)，在 壓力室內(nèi)的壓力的影響下將所述^^莫具壁的可移動(dòng)部分壓靠在產(chǎn)品上。
7. 按照權(quán)利要求2和權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述壓力 室至少基本鄰接所述內(nèi)模的整個(gè)外圍。
8. 按照前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述模具配有 加熱流體用的加熱通道，通過加熱流體，所述才莫具內(nèi)的產(chǎn)品-皮加熱。
9. 按照前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述模具配有 冷卻劑用的冷卻通道，通過冷卻劑，所述模具內(nèi)的產(chǎn)品被冷卻。
10. 制造纖維增強(qiáng)的中空產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟 將樹脂注入到由一外模和一內(nèi)模形成的一中間空間內(nèi)，并注入到位于所述中間空間里的要制造的產(chǎn)品內(nèi)， 其特征在于樹脂注入后對其進(jìn)行固化，其中，當(dāng)樹脂收縮時(shí)，所述外模和/或內(nèi)模的壁部分隨著要制造的產(chǎn)品的移動(dòng)而移動(dòng)。
11.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述裝置的用途，其特征在于，所述裝置用于生產(chǎn)一中空的、纖維增強(qiáng)的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括樹脂和纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將樹脂注入到要制造的纖維增強(qiáng)產(chǎn)品的至少一個(gè)纖維層內(nèi)的裝置，其包括一具有一模腔的模具，模腔由一模具壁包圍，用于在模具關(guān)閉的條件下使產(chǎn)品抵靠所述模具壁。在模具閉合的條件下，所述模具壁的一剛性部分可相對于所述模具壁的另一部分移動(dòng)，從而保證當(dāng)注入過程之后發(fā)生由固化所引起的樹脂收縮時(shí)，模具壁的可移動(dòng)部分與產(chǎn)品連續(xù)抵靠。
文檔編號B29C70/48GK101171121SQ200680015081
公開日2008年4月30日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月3日
發(fā)明者B·蒂斯, P·韋爾格韋恩, T·西普克斯 申請人:斯托克Sp航宇有限公司