BR112021011126B1

BR112021011126B1 - METHOD FOR PRODUCING A HOLLOW COMPOSITE STRUCTURE

Info

Publication number: BR112021011126B1
Application number: BR112021011126-3A
Authority: BR
Inventors: Xu Chen; Amir Riahi; Thomas Merzhaeuser; Julie Ann Shepherd; Louis Rondeau; Scott Iverson Shillig
Original assignee: General Electric Company
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2023-07-18

Abstract

MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPÓSITA OCA. Um método para produzir uma estrutura compósita oca, como uma viga de longarina para uma pá de turbina eólica, inclui colocar uma membrana (116) dentro de uma ferramenta de molde (110), a membrana sendo permeável ao ar e impermeável à resina. Um mandril (108) é colocado dentro da ferramenta de molde, o mandril encerrado em uma camada estanque ao ar (126) que inclui uma ventilação. O material de reforço de fibra é colocado em torno do mandril dentro da ferramenta de molde e a membrana é vedada pelo menos parcialmente em torno do material de reforço de fibra e do mandril. A ferramenta de molde é fechada com a linha de ventilação do mandril se estendendo através da membrana vedada para fora da ferramenta de molde. Um vácuo é puxado na ferramenta de molde enquanto o mandril é ventilado para fora da ferramenta de molde, e enquanto o vácuo está sendo puxado, a resina é infundida na ferramenta de molde em torno do mandril de modo que a resina seja puxada em direção à membrana.METHOD FOR PRODUCING A HOLLOW COMPOSITE STRUCTURE. A method for producing a hollow composite structure, such as a spar beam for a wind turbine blade, includes placing a membrane (116) within a mold tool (110), the membrane being permeable to air and impermeable to resin. A mandrel (108) is placed within the mold tool, the mandrel enclosed in an airtight layer (126) that includes a vent. The fiber reinforcement material is placed around the mandrel within the mold tool and the membrane is at least partially sealed around the fiber reinforcement material and the mandrel. The mold tool is closed with the mandrel vent line extending through the sealed membrane to the outside of the mold tool. A vacuum is pulled on the mold tool while the mandrel is vented out of the mold tool, and while the vacuum is being pulled, resin is infused into the mold tool around the mandrel so that the resin is drawn toward the membrane.

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se geralmente à fabricação de estruturas compostas ocas e, mais particularmente, a um método melhorado para a fabricação de uma viga de longarina para uso em uma pá de rotor de turbina eólica.[001] The present invention relates generally to the manufacture of hollow composite structures and, more particularly, to an improved method for manufacturing a spar beam for use in a wind turbine rotor blade.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Estruturas compósita de polímero reforçado com fibra oca são desejadas por suas propriedades estruturais, particularmente para uso em grandes pás de rotor de turbina eólica. Nos últimos anos, as turbinas eólicas para geração de energia eólica aumentaram de tamanho para alcançar melhorias na eficiência da geração de energia, bem como na quantidade de energia gerada. Junto com o aumento no tamanho das turbinas eólicas, as pás do rotor da turbina também aumentaram significativamente em tamanho (por exemplo, até 55 metros de comprimento), resultando em dificuldades na fabricação integral, bem como na condução e transporte das pás para um local.[002] Hollow fiber reinforced polymer composite structures are desired for their structural properties, particularly for use in large wind turbine rotor blades. In recent years, wind turbines for wind power generation have increased in size to achieve improvements in power generation efficiency as well as the amount of power generated. Along with the increase in the size of wind turbines, turbine rotor blades have also increased significantly in size (e.g. up to 55 meters in length), resulting in difficulties in integral manufacturing as well as driving and transporting the blades to a location. .

[003] A este respeito, a indústria está desenvolvendo pás de rotor de turbina eólica seccionais, em que segmentos de pá separados são fabricados e transportados para um local para montagem em uma pá completa (uma pá “articulada”). Em certas construções, os segmentos de pá são unidos por uma estrutura de viga de longarina que se estende na direção da extensão de um aerofólio de um segmento de pá para uma seção de recepção do outro segmento de pá. É feita referência, por exemplo, à Publicação de Patente US 2015/0369211, que descreve um primeiro segmento de pá com uma estrutura de viga de longarina que se estende no sentido do comprimento que se conecta estruturalmente a um segundo segmento de pá em uma seção de recepção. A estrutura de viga de longarina forma uma porção da estrutura de suporte interna da pá e é uma estrutura de viga em caixa com uma tampa de longarina de sucção e uma tampa de longarina do lado de pressão. Várias juntas de parafuso estão na estrutura da viga para conectar com a extremidade receptora do segundo segmento da pá, bem como várias juntas de parafuso localizadas na junta na direção de uma corda de aerofólio entre os segmentos da pá.[003] In this regard, the industry is developing sectional wind turbine rotor blades, in which separate blade segments are manufactured and transported to a site for assembly into a complete blade (a “hinged” blade). In certain constructions, the blade segments are joined by a spar beam structure that extends in the direction of extending an airfoil from one blade segment to a receiving section of the other blade segment. Reference is made, for example, to US Patent Publication 2015/0369211, which describes a first blade segment with a lengthwise spar beam structure that structurally connects to a second blade segment in a section reception. The spar beam structure forms a portion of the internal support structure of the blade and is a box beam structure with a suction side spar cover and a pressure side spar cover. Several screw joints are in the beam structure to connect with the receiving end of the second blade segment, as well as several screw joints located in the joint in the direction of an airfoil chord between the blade segments.

[004] Para considerações estruturais e de peso, é desejável que a estrutura de viga de longarina seja um compósito de polímero reforçado com fibra oco, de vários tipos de materiais, como tecido de vidro, pultrusão, núcleo de espuma e compósitos pré-fabricados. Um processo convencional de fazer tal uma estrutura complexa é produzir vários componentes pré-fabricados e, em seguida, usar o adesivo estrutural para juntar os componentes em conjunto. Tal processo de fabricação, no entanto, não só traz riscos de comprometer a integridade estrutural da viga de longarina, mas é também custoso e de trabalhoso.[004] For structural and weight considerations, it is desirable that the spar beam structure be a hollow fiber-reinforced polymer composite of various types of materials such as glass fabric, pultrusion, foam core and prefabricated composites . A conventional process of making such a complex structure is to produce several prefabricated components and then use structural adhesive to join the components together. Such a manufacturing process, however, not only carries the risk of compromising the structural integrity of the spar beam, but is also costly and labor-intensive.

[005] A Patente US No. 6,843,953 fornece um método para a produção de componentes de plástico reforçados com fibras feitas de pré- moldes compósitos de fibra seca por um método de injeção para injetar o material de matriz. O pré-molde compósito de fibra é disposto em uma ferramenta e um primeiro espaço é criado por uma membrana permeável a gás e impermeável ao material da matriz disposta em pelo menos um lado do pré- molde, em que o material da matriz é alimentado no primeiro espaço. Um segundo espaço é disposto entre o primeiro espaço e os arredores por uma folha, que é impermeável ao material gasoso e ao material de matriz. O ar é removido por sucção do segundo espaço, em que o material da matriz é sugado de um reservatório para o primeiro espaço evacuado. Um dispositivo que promove fluxo faz a distribuição do material de matriz por cima da superfície do pré-molde de frente para o dispositivo que promove fluxo, fazendo assim com que o material de matriz penetre no pré-molde na vertical.[005] US Patent No. 6,843,953 provides a method for producing fiber-reinforced plastic components made from dry fiber composite preforms by an injection method to inject the matrix material. The fiber composite preform is disposed in a tool and a first space is created by a gas permeable and matrix material impermeable membrane disposed on at least one side of the preform, into which the matrix material is fed into the first space. A second space is disposed between the first space and the surroundings by a sheet, which is impermeable to the gaseous material and the matrix material. Air is removed by suction from the second space, where matrix material is sucked from a reservoir into the first evacuated space. A flow promoting device distributes the matrix material over the surface of the preform facing the flow promoting device, thus causing the matrix material to penetrate the preform vertically.

[006] A presente invenção é projetada para um método melhorado para produzir uma estrutura compósita reforçada com fibra oca, tal como a estrutura de viga de longarina discutida acima para uma pá de turbina eólica, em que todos os materiais secos que são colocados em uma ferramenta de formação de geometria definida são uniformemente molhados e unidos por resina infundida com espaços vazios mínimos na estrutura.[006] The present invention is designed for an improved method for producing a hollow fiber reinforced composite structure, such as the spar beam structure discussed above for a wind turbine blade, wherein all the dry materials that are placed in a defined geometry forming tool are uniformly wetted and bonded by infused resin with minimal voids in the structure.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[007] Realizações e vantagens da invenção serão apresentados em parte na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.[007] Achievements and advantages of the invention will be set forth in part in the following description, or may be obvious from the description, or may be learned through the practice of the invention.

[008] Em uma realização, a presente invenção é direcionada a um método para produzir uma estrutura compósita oca, tal como um componente estrutural em uma pá de turbina eólica. O método inclui a colocação de uma membrana dentro de uma ferramenta de molde, em que a membrana é formada de um material que é permeável ao ar e impermeável à resina. Um mandril é colocado dentro da ferramenta de molde e o mandril é encerrado em uma camada estanque ao ar que inclui uma ventilação. O material de reforço de fibra é colocado em torno do mandril dentro da ferramenta de molde. O material de reforço de fibra pode incluir qualquer um ou combinação de materiais conhecidos comumente usados na construção de componentes estruturais leves e de alta resistência, incluindo materiais de fibra de vidro, materiais de fibra de carbono, hastes ou placas de pultrusão e assim por diante. Esses materiais são particularmente bem conhecidos na construção de pás de turbinas eólicas.[008] In one embodiment, the present invention is directed to a method for producing a hollow composite structure, such as a structural component in a wind turbine blade. The method includes placing a membrane within a mold tool, wherein the membrane is formed from a material that is permeable to air and impermeable to resin. A mandrel is placed inside the mold tool and the mandrel is enclosed in an airtight layer that includes a vent. Fiber reinforcement material is placed around the mandrel inside the mold tool. The fiber reinforcement material may include any one or combination of known materials commonly used in the construction of lightweight, high-strength structural components, including glass fiber materials, carbon fiber materials, pultrusion rods or plates, and so on. . These materials are particularly well known in the construction of wind turbine blades.

[009] O método inclui vedar a membrana pelo menos parcialmente em torno do material de reforço de fibra e mandril e fechar a ferramenta de molde enquanto a linha de ventilação do mandril se estende através da membrana vedada para fora da ferramenta de molde. Um vácuo é então puxado na ferramenta de molde enquanto o mandril é ventilado para fora da ferramenta de molde. Enquanto o vácuo está sendo puxado, a resina é infundida na ferramenta de molde ao redor do mandril de modo que a resina seja injetada/extraída contra a membrana. A resina pode ser infundida na ferramenta de molde em um ou mais locais entre a membrana e o mandril. Depois que a resina é curada, a combinação de mandril e materiais é removida do molde. O mandril é então removido, deixando assim o componente compósito oco.[009] The method includes sealing the membrane at least partially around the fiber reinforcement material and mandrel and closing the mold tool while the mandrel vent line extends through the sealed membrane out of the mold tool. A vacuum is then pulled on the mold tool while the mandrel is vented out of the mold tool. While the vacuum is being pulled, resin is infused into the mold tool around the mandrel so that the resin is injected/extracted against the membrane. Resin can be infused into the mold tool at one or more locations between the membrane and the mandrel. After the resin is cured, the mandrel and materials combination are removed from the mold. The mandrel is then removed, thus leaving the hollow composite component.

[0010] Com esta disposição, uma vez que a camada estanque ao ar se veda em torno do mandril, quando o ar é removido do espaço que é ocupado pelos materiais de reforço de fibras secas (“materiais de assentamento secos”) para a infusão de resina, o ar atmosférico é puxado para o espaço entre o mandril e a camada estanque ao ar, fazendo com que este espaço se expanda e desloque a resina para os materiais de assentamento secos, onde é mais crítica.[0010] With this arrangement, since the airtight layer seals around the mandrel, when air is removed from the space that is occupied by the dry fiber reinforcing materials (“dry laying materials”) for the infusion of resin, atmospheric air is drawn into the space between the mandrel and the airtight layer, causing this space to expand and displace the resin into the dry bedding materials, where it is most critical.

[0011] O vácuo pode ser puxado na ferramenta de molde através de uma ou mais portas em um lado da membrana oposto ao local de infusão da resina, de modo que a resina seja extraída pelo vácuo através do material de reforço de fibra que circunda o mandril para a membrana.[0011] Vacuum may be drawn on the mold tool through one or more ports on a side of the membrane opposite the resin infusion site, so that the resin is drawn by vacuum through the fiber reinforcement material surrounding the mandrel for the membrane.

[0012] Em uma forma de realização particular, o método pode incluir a colocação de uma camada de destaque, como uma camada de filme perfurado, entre o material de reforço de fibra e a membrana.[0012] In a particular embodiment, the method may include placing a highlighting layer, such as a perforated film layer, between the fiber reinforcement material and the membrane.

[0013] Em ainda outra forma de realização, o método pode incluir a colocação de uma camada de ventilação entre a membrana e a ferramenta de molde.[0013] In yet another embodiment, the method may include placing a ventilation layer between the membrane and the mold tool.

[0014] Em certas formas de realização, a membrana pode envolver completamente o material de reforço de fibra e o mandril. Em outras formas de realização, a membrana pode ser colocada apenas em locais discretos ao redor do laminado, por exemplo, em áreas vazias conhecidas. A este respeito, o método pode incluir prever um padrão de fluxo de resina dentro da ferramenta de molde e identificar um ou mais espaços vazios onde a resina é “a última a ser preenchida” dentro da ferramenta de molde. A lata então ser colocada dentro do molde em locais correspondentes aos últimos vazios a serem preenchidos, sem envolver completamente o material de reforço de fibra e o mandril dentro da membrana.[0014] In certain embodiments, the membrane may completely surround the fiber reinforcement material and the mandrel. In other embodiments, the membrane may be placed only in discrete locations around the laminate, for example in known void areas. In this regard, the method may include predicting a resin flow pattern within the mold tool and identifying one or more voids where the resin is “last to be filled” within the mold tool. The can will then be placed inside the mold in locations corresponding to the last voids to be filled, without completely enclosing the fiber reinforcement material and the mandrel within the membrane.

[0015] Além disso, o método pode incluir extrair o vácuo através de uma ou mais portas na ferramenta de molde em locais correspondentes aos últimos vazios a serem preenchidos.[0015] Additionally, the method may include extracting the vacuum through one or more ports in the mold tool at locations corresponding to the last voids to be filled.

[0016] A ferramenta de molde pode ser configurada como uma ferramenta de molde fêmea ou como uma ferramenta de molde macho. Deve ser entendido que a invenção não está limitada pelo tipo ou configuração da ferramenta de molde.[0016] The mold tool can be configured as a female mold tool or as a male mold tool. It should be understood that the invention is not limited by the type or configuration of the mold tool.

[0017] A invenção não é limitada pelo tipo ou configuração da estrutura compósita formada pelo método. Em uma forma de realização particular, a estrutura compósita é uma estrutura de viga em caixa em que, após a cura da resina, o mandril é retirado através de uma abertura em uma extremidade da estrutura de viga em caixa. A estrutura de viga em caixa pode ser uma estrutura de longarina para uma pá de rotor de turbina eólica, particularmente uma estrutura de longarina usada para conectar componentes de pá em uma pá de turbina eólica articulada. A este respeito, o mandril pode ser formado de um material compressível, tal como um material de espuma, em que o método inclui extrair um vácuo no mandril para comprimir o mandril antes de retirar o mandril através da abertura na estrutura de viga em caixa. O vácuo pode ser puxado através da ventilação na camada estanque ao ar que envolve o mandril ou através de uma porta de vácuo diferente na camada estanque ao ar. Esta forma de realização é particularmente benéfica se a estrutura de viga em caixa for afunilada com uma extremidade fechada maior e uma extremidade aberta menor através da qual o mandril comprimido pode ser retirado.[0017] The invention is not limited by the type or configuration of the composite structure formed by the method. In a particular embodiment, the composite structure is a box beam structure in which, after curing the resin, the mandrel is withdrawn through an opening at one end of the box beam structure. The box girder structure may be a spar structure for a wind turbine rotor blade, particularly a spar structure used to connect blade components in an articulated wind turbine blade. In this regard, the mandrel may be formed from a compressible material, such as a foam material, wherein the method includes drawing a vacuum in the mandrel to compress the mandrel before withdrawing the mandrel through the opening in the box beam structure. Vacuum can be drawn through the vent in the airtight layer surrounding the chuck or through a different vacuum port in the airtight layer. This embodiment is particularly beneficial if the box beam structure is tapered with a larger closed end and a smaller open end through which the compressed mandrel can be withdrawn.

[0018] Estas e outras características, realizações e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidas com referência à seguinte descrição e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram formas de realização da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.[0018] These and other features, embodiments and advantages of the present invention will be better understood with reference to the following description and attached claims. The attached drawings, which are incorporated into and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0019] Uma divulgação completa e capacitadora da presente invenção, incluindo a melhor realização da mesma, dirigida a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais: A Figura 1 ilustra uma pá de rotor de turbina eólica articulada tendo um primeiro segmento de pá e um segundo segmento de pá; de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de um primeiro segmento de pá tendo um componente de viga de longarina; A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma estrutura compósita oca que pode ser produzida de acordo com as formas de realização de método da presente invenção; As Figuras 4a a 4f representam etapas sequenciais do método de acordo com uma forma de realização da invenção; e As Figuras 5a e 5b representam uma forma de realização com o uso de um mandril compressível.[0019] A complete and enabling disclosure of the present invention, including the best embodiment thereof, addressed to a person skilled in the art, is presented in the specification, which makes reference to the attached figures, in which: Figure 1 illustrates a rotor blade of articulated wind turbine having a first blade segment and a second blade segment; according to the present invention; Figure 2 is a perspective view of an embodiment of a first blade segment having a spar beam component; Figure 3 is a perspective view of a hollow composite structure that can be produced in accordance with method embodiments of the present invention; Figures 4a to 4f represent sequential steps of the method according to an embodiment of the invention; and Figures 5a and 5b represent an embodiment using a compressible mandrel.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[0020] Referência agora será feita em detalhe a formas de realização da invenção, um ou mais exemplos das quais estão ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, não como limitação da invenção. Na verdade, será evidente para os técnicos no assunto que várias modificações e variações podem ser realizadas na presente invenção sem se afastar do escopo da invenção. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização podem ser usadas com outra forma de realização para produzir ainda uma forma de realização adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações que caiam no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.[0020] Reference will now be made in detail to embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Each example is provided by way of explanation of the invention, not as a limitation of the invention. Indeed, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the scope of the invention. For example, features illustrated or described as part of one embodiment may be used with another embodiment to produce yet a further embodiment. Thus, the present invention is intended to cover such modifications and variations that fall within the scope of the attached claims and their equivalents.

[0021] Geralmente, a presente invenção é direcionada a um método para produzir uma estrutura compósita oca em que o mandril usado como formador no molde não pode ser removido através da abertura na estrutura compósita. Deve ser apreciado que o método não está limitado ao tipo particular ou uso pretendido da estrutura compósita. O método, no entanto, tem utilidade particular na fabricação de estruturas de viga compósitas cônicas usadas na produção de pás de turbina eólica e, a este respeito, formas de realização não limitativas do presente método e mandril associado são explicadas neste documento com referência a uma estrutura de viga de longarina usada na produção de pás articuladas para turbinas eólicas.[0021] Generally, the present invention is directed to a method of producing a hollow composite structure in which the mandrel used as a former in the mold cannot be removed through the opening in the composite structure. It should be appreciated that the method is not limited to the particular type or intended use of the composite structure. The method, however, has particular utility in the manufacture of tapered composite beam structures used in the production of wind turbine blades and, in this regard, non-limiting embodiments of the present method and associated mandrel are explained herein with reference to a spar beam structure used in the production of articulated blades for wind turbines.

[0022] Com referência às Figuras 1 e 2, uma pá de rotor articulada (28) é representada tendo um primeiro segmento de pá (30) e um segundo segmento de pá (32) se estendendo em direções opostas a uma junta na direção de uma corda de aerofólio (34). O primeiro segmento de pá (30) e o segundo segmento de pá (32) são conectados por uma estrutura de suporte interno (36) que se estende em ambos os segmentos de pá (30, 32) para facilitar a união dos segmentos de pá (30, 32). A seta (38) mostra que a pá de rotor segmentada (28) no exemplo ilustrado inclui dois segmentos de pá (30, 32) e que esses segmentos de pá (20, 32) são unidos pela inserção da estrutura de suporte interna (36) do segmento de pá (30) no segundo segmento de pá (32).[0022] With reference to Figures 1 and 2, a hinged rotor blade (28) is depicted having a first blade segment (30) and a second blade segment (32) extending in directions opposite to a joint in the direction of an airfoil chord (34). The first blade segment (30) and the second blade segment (32) are connected by an internal support structure (36) that extends across both blade segments (30, 32) to facilitate joining of the blade segments. (30, 32). The arrow (38) shows that the segmented rotor blade (28) in the illustrated example includes two blade segments (30, 32) and that these blade segments (20, 32) are joined by the insertion of the internal support structure (36 ) of the blade segment (30) on the second blade segment (32).

[0023] Referindo-se particularmente à Figura 2, o primeiro segmento de pá (30) inclui uma estrutura de viga de longarina (40) que forma uma porção da estrutura de suporte interna (36) e se estende no sentido do comprimento (por exemplo, na direção da extensão de um aerofólio) para se conectar estruturalmente com o segundo segmento de pá (32). A estrutura de viga de longarina (40) pode ser formada integralmente com o primeiro segmento de pá (30) como uma extensão que se projeta de uma seção de longarina (42), formando assim uma seção de longarina de extensão. A estrutura de viga de longarina (40) é uma estrutura compósita de viga em caixa tendo almas de cisalhamento opostas (44) conectadas com uma tampa de longarina do lado de sucção (46) e uma tampa de longarina do lado de pressão (48). Uma estrutura de extremidade (54) está conectada à estrutura de viga de longarina (44) e inclui um tubo de parafuso (52).[0023] Referring particularly to Figure 2, the first blade segment (30) includes a spar beam structure (40) that forms a portion of the internal support structure (36) and extends lengthwise (e.g. example, in the direction of extension of an airfoil) to structurally connect with the second blade segment (32). The spar beam structure (40) may be integrally formed with the first blade segment (30) as an extension projecting from a spar section (42), thereby forming an extension spar section. The spar beam structure (40) is a composite box beam structure having opposing shear webs (44) connected with a suction side spar cap (46) and a pressure side spar cap (48). . An end frame (54) is connected to the spar beam frame (44) and includes a screw tube (52).

[0024] Embora não representado nas figuras, o segundo segmento de pá inclui uma seção de recepção na linha de junta (34), em que a estrutura de viga de longarina (44) desliza para a seção de recepção para unir os segmentos de pá (30, 32). O tubo de parafuso (52) se encaixa em uma fenda de recepção em uma face de extremidade da seção de recepção.[0024] Although not shown in the figures, the second blade segment includes a receiving section at the joint line (34), wherein the spar beam structure (44) slides into the receiving section to join the blade segments. (30, 32). The screw tube (52) fits into a receiving slot in an end face of the receiving section.

[0025] Como mencionado, o presente método pode ser particularmente útil para a fabricação da estrutura de viga de longarina (44), embora esta não seja uma forma de realização limitante do método.[0025] As mentioned, the present method may be particularly useful for manufacturing the spar beam structure (44), although this is not a limiting embodiment of the method.

[0026] A estrutura de viga de longarina (44) é fabricada como uma estrutura compósita reforçada com fibra em um processo de assentamento e cura de material de fibra. A estrutura de viga de longarina (44) pode ter um perfil cônico que afunila de uma extremidade fechada maior (área de seção transversal) (120) (Figura 3) para uma extremidade menor aberta (122). Com esta configuração, um mandril rígido convencional pode não ser adequado no processo de fabricação porque tal mandril não pode ser facilmente removido através da pequena extremidade (122) da estrutura de viga de longarina (44), como discutido em mais detalhes abaixo.[0026] The spar beam structure (44) is manufactured as a fiber-reinforced composite structure in a fiber material laying and curing process. The spar beam structure (44) may have a tapered profile that tapers from a larger closed end (cross-sectional area) (120) (Figure 3) to a smaller open end (122). With this configuration, a conventional rigid mandrel may not be suitable in the manufacturing process because such a mandrel cannot be easily removed through the small end (122) of the spar beam structure (44), as discussed in more detail below.

[0027] A presente invenção fornece um método para produzir uma estrutura compósita oca (102) (Figura 3), tal como um componente reforçado com fibra oca semelhante à estrutura de viga de longarina (44) discutida acima. Uma forma de realização do método (100) é representada nas Figuras 4a a 4f.[0027] The present invention provides a method for producing a hollow composite structure (102) (Figure 3), such as a hollow fiber reinforced component similar to the spar beam structure (44) discussed above. An embodiment of method (100) is depicted in Figures 4a to 4f.

[0028] A Figura 4a representa uma primeira ferramenta de molde (fêmea) (110) usada em um processo de assentamento e cura de fibra convencional. A superfície externa do componente estrutural (102) é definida pela superfície interna da ferramenta de molde (110).[0028] Figure 4a represents a first mold tool (female) (110) used in a conventional fiber laying and curing process. The outer surface of the structural component (102) is defined by the inner surface of the mold tool (110).

[0029] Na Figura 4b, um material de membrana (116) é colocado na ferramenta de molde (110). Este material (116) é selecionado para ser permeável ao ar, mas impermeável ao fluxo de resina. Um exemplo deste material de membrana (116) é a membrana VAP® (Processo Assistido a Vácuo). Os técnicos no assunto apreciarão que outros materiais com essas propriedades podem estar disponíveis e que a invenção não está limitada a qualquer material particular como a membrana (116).[0029] In Figure 4b, a membrane material (116) is placed in the mold tool (110). This material (116) is selected to be permeable to air but impervious to resin flow. An example of this membrane material (116) is the VAP® (Vacuum Assisted Process) membrane. Those skilled in the art will appreciate that other materials with these properties may be available and that the invention is not limited to any particular material such as membrane (116).

[0030] A Figura 4b também representa uma camada de ventilação (ou “espaçador”) (124) colocada na ferramenta de molde (110) entre a membrana (116) e a ferramenta de molde (110). Esta camada de ventilação (124) é permeável ao ar e serve para manter a membrana (116) espaçada da superfície interna da ferramenta de molde (110) quando o vácuo é puxado na ferramenta de molde (110). Um exemplo desta camada de ventilação é o material de ventilação Airtech Econoweave. Os técnicos no assunto apreciarão que outros materiais com essas propriedades podem estar disponíveis e que a invenção não está limitada a qualquer material particular como a camada de ventilação (124).[0030] Figure 4b also represents a ventilation layer (or “spacer”) (124) placed on the mold tool (110) between the membrane (116) and the mold tool (110). This ventilation layer (124) is air permeable and serves to keep the membrane (116) spaced from the inner surface of the mold tool (110) when vacuum is drawn on the mold tool (110). An example of this ventilation layer is the Airtech Econoweave ventilation material. Those skilled in the art will appreciate that other materials with these properties may be available and that the invention is not limited to any particular material such as the ventilation layer (124).

[0031] A Figura 4b também representa uma camada de destaque (118) colocada na ferramenta de molde (110) adjacente à membrana (116). O uso de uma camada de destaque (118) em um processo de assentamento de material de fibra e de cura de resina é bem conhecido na técnica. Em geral, a camada de destaque (118) é um material poroso que não adere prontamente pela resina, como um filme de náilon perfurado ou tecido de náilon. Com o uso desta camada de destaque (118), o excesso de resina que flui para fora além dos materiais de reforço de fibra é facilmente “removido” da estrutura compósita (102) após a remoção da estrutura compósita da ferramenta de molde (110).[0031] Figure 4b also represents a highlight layer (118) placed on the mold tool (110) adjacent to the membrane (116). The use of a highlighting layer (118) in a fiber material laying and resin curing process is well known in the art. In general, the highlighting layer (118) is a porous material that does not readily adhere to resin, such as a perforated nylon film or nylon fabric. With the use of this highlighting layer (118), excess resin that flows out beyond the fiber reinforcement materials is easily “removed” from the composite structure (102) after removing the composite structure from the mold tool (110). .

[0032] A Figura 4c ilustra a colocação de material de reforço de fibra (104) na ferramenta de molde (110), adjacente à camada de destaque (118). Materiais de reforço de fibra adequados (104) são bem conhecidos pelos técnicos no assunto, e podem incluir qualquer combinação de camadas de vidro, fibras minerais e fibras de polímero, incluindo fibras de vidro, fibras metálicas ou fibras de carbono. O material de reforço de fibra (104) pode incluir fibra de polímero, tais como poliamidas aromáticas, polietileno, poliuretano ou fibras de aramida. O material de fibra (104) pode compreender diferentes tipos materiais de fibra e podem formar um material compósito. O material de fibra (104) pode estar sob a forma de fibras unidirecionais ou multidirecionais, pré-impregnados, placas de fibra ou esteiras de fibra. Na forma de realização representada nas figuras, os materiais de reforço de fibra (104) incluem hastes de pultrusão de carbono (106) em locais correspondentes às tampas de longarinas (46, 48) da estrutura de viga de longarina (40) discutida acima. As hastes de pultrusão (106) aumentam a integridade estrutural das seções de viga de longarina da estrutura compósita final (102) (particularmente, a estrutura de viga de longarina (44)).[0032] Figure 4c illustrates the placement of fiber reinforcement material (104) in the mold tool (110), adjacent to the highlighting layer (118). Suitable fiber reinforcement materials (104) are well known to those skilled in the art, and may include any combination of layers of glass, mineral fibers and polymer fibers, including glass fibers, metal fibers or carbon fibers. The fiber reinforcement material (104) may include polymer fibers such as aromatic polyamides, polyethylene, polyurethane or aramid fibers. The fiber material (104) may comprise different types of fiber materials and may form a composite material. The fiber material (104) may be in the form of unidirectional or multidirectional fibers, prepregs, fiber plates or fiber mats. In the embodiment depicted in the figures, the fiber reinforcement materials (104) include carbon pultrusion rods (106) at locations corresponding to the spar caps (46, 48) of the spar beam structure (40) discussed above. The pultrusion rods (106) increase the structural integrity of the spar beam sections of the final composite structure (102) (particularly, the spar beam structure (44)).

[0033] A Figura 4c também representa a colocação de esteiras ou placas de fibra (107) no molde (110) que servirão para adicionar rigidez estrutural aos componentes de alma de cisalhamento (44) da estrutura de viga de longarina (44).[0033] Figure 4c also represents the placement of fiber mats or plates (107) in the mold (110) that will serve to add structural rigidity to the shear web components (44) of the spar beam structure (44).

[0034] A Figura 4d representa a colocação do mandril (108) no molde (110). O mandril (108) pode ser uma estrutura rígida ou pode ser formado a partir de um material compressível (114) tendo um estado neutro rígido (estado não comprimido) com uma forma definida correspondente à forma desejada da estrutura compósita (102) e uma rigidez no estado neutro para manter a forma definida durante o assentamento e cura dos materiais de reforço de fibra (104, 106, 107). O mandril (108) é envolvido por uma camada estanque ao ar (126). Uma linha de ventilação (134) é configurada com a camada estanque ao ar (126) para ventilar o espaço do mandril durante o processo de infusão de resina. Deve ser apreciado que o presente método também inclui o uso e a colocação de múltiplos mandris (108) no molde (110), dependendo do projeto da estrutura de viga. Por exemplo, se a estrutura de viga tem espaços vazios individuais separados por uma rede, então mandris separados (108) são usados para definir os respectivos espaços vazios.[0034] Figure 4d represents the placement of the mandrel (108) in the mold (110). The mandrel (108) may be a rigid structure or may be formed from a compressible material (114) having a rigid neutral state (uncompressed state) with a defined shape corresponding to the desired shape of the composite structure (102) and a rigidity in the neutral state to maintain the defined shape during laying and curing of fiber reinforcement materials (104, 106, 107). The mandrel (108) is surrounded by an airtight layer (126). A ventilation line (134) is configured with the airtight layer (126) to ventilate the mandrel space during the resin infusion process. It should be appreciated that the present method also includes the use and placement of multiple mandrels (108) in the mold (110), depending on the design of the beam structure. For example, if the beam structure has individual voids separated by a grid, then separate mandrels (108) are used to define the respective voids.

[0035] A Figura 4d também representa um local de infusão/injeção de resina (136) na ferramenta de molde (110) entre a camada estanque ao ar (126) e os materiais de reforço de fibra (104). Deve ser apreciado que vários locais de infusão (136) podem ser configurados em torno do mandril (108) e longitudinalmente ao longo da ferramenta de molde (110).[0035] Figure 4d also represents a resin infusion/injection location (136) in the mold tool (110) between the airtight layer (126) and the fiber reinforcement materials (104). It should be appreciated that multiple infusion locations (136) can be configured around the mandrel (108) and longitudinally along the mold tool (110).

[0036] A Figura 4e representa a colocação de materiais de reforço de fibra (104) adicionais sobre o mandril (108), tais como pultrusões de carbono (106) e/ou camadas de fibra de vidro adicionais. As pultrusões adicionais (106) fornecerão rigidez estrutural e resistência à tampa de longarina oposta da estrutura de viga de longarina (40). A linha de ventilação (134) se estende através ou entre os materiais de reforço de fibra (104) colocados no topo do mandril (108).[0036] Figure 4e represents the placement of additional fiber reinforcement materials (104) on the mandrel (108), such as carbon pultrusions (106) and/or additional fiberglass layers. Additional pultrusions (106) will provide structural rigidity and strength to the spar cap opposite the spar beam structure (40). The vent line (134) extends through or between fiber reinforcement materials (104) placed on top of the mandrel (108).

[0037] A Figura 4e também representa a camada de destaque (118), a membrana (116) e a camada de ventilação (124) dobradas e vedadas sobre o topo dos materiais de reforço de fibra (104) adicionais. A linha de ventilação (134) também se estende através das camadas (118, 116 e 124).[0037] Figure 4e also depicts the highlight layer (118), the membrane (116) and the ventilation layer (124) folded and sealed over the top of additional fiber reinforcement materials (104). The vent line (134) also extends through the layers (118, 116 and 124).

[0038] Na Figura 4f, a segunda ferramenta de molde (112) (tampa do molde) é instalada sobre o assentamento de fibra/ mandril. A linha de ventilação (134) também se estende através de uma porta na ferramenta de molde (112). Uma porta de vácuo (138) é configurada na ferramenta de molde (112). É apreciado que múltiplas portas de vácuo (138) podem ser fornecidas para extrair um vácuo no molde (110)/(112) durante o processo de infusão de resina.[0038] In Figure 4f, the second mold tool (112) (mold cover) is installed over the fiber/mandrel seating. The vent line (134) also extends through a port in the mold tool (112). A vacuum port (138) is configured on the mold tool (112). It is appreciated that multiple vacuum ports (138) can be provided to extract a vacuum in the mold (110)/(112) during the resin infusion process.

[0039] O processo de infusão e cura de resina é conduzido com a configuração da Figura 4f, em que a resina é injetada através de um ou mais locais de injeções de resina (136) conforme um vácuo é puxado no molde (110)/(112) através de uma ou mais portas de vácuo (138). Enquanto o vácuo é puxado em torno do mandril (108), o ar dentro e ao redor dos materiais de reforço de fibra (104) é evacuado através da membrana (116) conforme a resina é extraída/ injetada contra a membrana (116). O espaço do mandril fechado pela camada estanque ao ar (126) é ventilado via linha de ventilação (134). À medida que o ar pré-existente é evacuado do espaço ocupado pelos materiais de assentamento secos, o ar atmosférico é puxado através da linha de ventilação (134) para o espaço entre a camada estanque ao ar e o mandril e, portanto, infla a camada estanque ao ar (126). Uma vez que os materiais de assentamento secos se consolidam sob o vácuo (e sua espessura diminui dentro de um certo período de tempo), o espaço entre o ar, a camada estanque ao ar (126) e o mandril se expande de acordo.[0039] The resin infusion and curing process is conducted with the configuration of Figure 4f, in which the resin is injected through one or more resin injection sites (136) as a vacuum is drawn into the mold (110)/ (112) through one or more vacuum ports (138). As the vacuum is drawn around the mandrel (108), air in and around the fiber reinforcement materials (104) is evacuated through the membrane (116) as the resin is extracted/injected against the membrane (116). The mandrel space closed by the airtight layer (126) is ventilated via the ventilation line (134). As pre-existing air is evacuated from the space occupied by the dry laying materials, atmospheric air is drawn through the vent line (134) into the space between the airtight layer and the mandrel and therefore inflates the airtight layer (126). Once the dry seating materials consolidate under vacuum (and their thickness decreases within a certain period of time), the space between the air, the airtight layer (126) and the mandrel expands accordingly.

[0040] Após a cura da resina, a ferramenta de molde (112) é removida e a estrutura compósita (102) é removida da ferramenta de molde (110). O mandril (108) é removido através de uma extremidade aberta da estrutura compósita (102). A linha de ventilação (134) é removida. A camada de destaque (118), a membrana (116) e a camada de ventilação (124) são removidas do entorno da estrutura compósita (102). Qualquer número de processos de acabamento pode ser executado na estrutura compósita (102) neste ponto.[0040] After the resin has cured, the mold tool (112) is removed and the composite structure (102) is removed from the mold tool (110). The mandrel (108) is removed through an open end of the composite structure (102). The vent line (134) is removed. The highlighting layer (118), the membrane (116) and the ventilation layer (124) are removed from the surrounding composite structure (102). Any number of finishing processes can be performed on the composite structure (102) at this point.

[0041] Em certas formas de realização, a membrana (116) pode envolver completamente o material de reforço de fibra (104) e o mandril (108), como na forma de realização representada. Em outras formas de realização, a membrana (116) pode ser colocada apenas em locais discretos em torno do mandril (108), por exemplo, em áreas vazias conhecidas onde a resina não se infunde completamente. A este respeito, o método pode incluir prever um padrão de fluxo de resina dentro da ferramenta de molde (110)/(112) e identificar um ou mais espaços vazios onde a resina é “a última a ser preenchida” dentro da ferramenta de molde (110)/(112) (que abrange espaços vazios que podem não ser preenchidos). A membrana (116) pode, então, ser colocada dentro do molde (110) em locais correspondentes aos últimos espaços vazios a serem preenchidos, sem envolver completamente o material de reforço de fibra (104) e o mandril (108) dentro da membrana (116). Esta configuração pode ser benéfica do ponto de vista de custo na qual se minimiza o uso da membrana (116) a apenas áreas onde ela é mais necessária.[0041] In certain embodiments, the membrane (116) may completely surround the fiber reinforcement material (104) and the mandrel (108), as in the depicted embodiment. In other embodiments, the membrane (116) may be placed only in discrete locations around the mandrel (108), for example, in known void areas where the resin does not completely infuse. In this regard, the method may include predicting a resin flow pattern within the mold tool (110)/(112) and identifying one or more voids where resin is “last to be filled” within the mold tool. (110)/(112) (which covers empty spaces that may not be filled). The membrane (116) can then be placed within the mold (110) at locations corresponding to the last voids to be filled, without completely enclosing the fiber reinforcement material (104) and mandrel (108) within the membrane ( 116). This configuration can be beneficial from a cost perspective in that it minimizes the use of the membrane (116) to only areas where it is most needed.

[0042] Além disso, o método pode incluir localizar as portas de vácuo (138) na ferramenta de molde (110)/(112) nos locais correspondentes aos últimos espaços vazios a serem preenchidos, de modo que o vácuo seja puxado diretamente nos locais vazios para extrair ainda mais a resina para dentro dos espaços vazios.[0042] Additionally, the method may include locating the vacuum ports (138) on the mold tool (110)/(112) at the locations corresponding to the last voids to be filled, so that the vacuum is drawn directly at the locations voids to extract even more resin into the voids.

[0043] Conforme mencionado, embora a ferramenta de molde inicial (110) seja representada nas figuras como uma ferramenta fêmea, deve ser apreciado que o método (100) pode ser realizado com a mesma facilidade com uma ferramenta macho e que a invenção não é limitada pelo tipo ou configuração da ferramenta de molde (110)/(112).[0043] As mentioned, although the initial mold tool (110) is represented in the figures as a female tool, it should be appreciated that the method (100) can be carried out just as easily with a male tool and that the invention is not limited by the type or configuration of the mold tool (110)/(112).

[0044] Também como discutido acima, a invenção não é limitada pelo tipo ou configuração da estrutura compósita (102) formada pelo método (100). Em uma forma de realização particular, a estrutura compósita (102) é uma estrutura de viga em caixa em que, após a cura da resina, o mandril (108) é retirado através de uma abertura em uma extremidade da estrutura de viga em caixa. Com referência às Figuras 5a e 5b, a estrutura compósita (102) pode ser uma estrutura de viga em caixa cônica (40) (Figuras 2 e 3) para uma pá de rotor de turbina eólica (28) tendo uma extremidade de viga fechada (120) e uma extremidade de viga aberta mais estreita (122). Nesta forma de realização, o mandril (108) pode ser formado de um material compressível, tal como um material de espuma, em que o método (100) inclui extrair um vácuo no mandril (108) para comprimir o mandril antes de retirar o mandril (108) através da abertura estreita (122) na estrutura de viga em caixa. O vácuo pode ser puxado através da ventilação (134) na camada estanque ao ar que rodeia o mandril (108), ou através de uma porta de vácuo diferente (132), usando uma fonte de vácuo (130), o que resulta na compressão e encolhimento do mandril (108). A camada estanque ao ar (126) pode ser, por exemplo, um material elástico pulverizado ou de outra forma aplicado sobre o material de espuma, ou um saco elástico, invólucro ou luva na qual o material de espuma é deslizado.[0044] Also as discussed above, the invention is not limited by the type or configuration of the composite structure (102) formed by the method (100). In a particular embodiment, the composite structure (102) is a box beam structure in which, after curing the resin, the mandrel (108) is withdrawn through an opening at one end of the box beam structure. Referring to Figures 5a and 5b, the composite structure (102) may be a tapered box beam structure (40) (Figures 2 and 3) for a wind turbine rotor blade (28) having a closed beam end ( 120) and a narrower open beam end (122). In this embodiment, the mandrel (108) may be formed from a compressible material, such as a foam material, wherein the method (100) includes drawing a vacuum in the mandrel (108) to compress the mandrel before withdrawing the mandrel. (108) through the narrow opening (122) in the box beam structure. Vacuum can be drawn through the vent (134) in the airtight layer surrounding the mandrel (108), or through a different vacuum port (132), using a vacuum source (130), which results in compression and shrinkage of the mandrel (108). The airtight layer (126) may be, for example, an elastic material sprayed or otherwise applied over the foam material, or an elastic bag, wrapper or sleeve into which the foam material is slid.

[0045] O tipo de material compressível usado para formar a totalidade ou parte do mandril (108) pode variar. Em formas de realização particulares, o material compressível pode ser qualquer material de espuma polimérica sólida adequado tendo um estado neutro com rigidez suficiente para manter sua forma definida durante o assentamento do material de fibra e processo de cura. Em uma forma de realização particular, o material de espuma sólida pode ser um material de espuma de células abertas, particularmente a partir de uma consideração em relação aos custos. O material de espuma sólida pode ser um material de espuma de células fechadas, que geralmente são mais rígidas do que as espumas de células abertas, mas são significativamente mais caras. Além disso, se uma espuma de célula fechada for utilizada, ela deve ser suficientemente compressível por meio da aplicação de vácuo a fim de remover o mandril (108) do componente estrutural (102).[0045] The type of compressible material used to form all or part of the mandrel (108) may vary. In particular embodiments, the compressible material may be any suitable solid polymeric foam material having a neutral state with sufficient rigidity to maintain its defined shape during the laying of the fiber material and curing process. In a particular embodiment, the solid foam material may be an open cell foam material, particularly from a cost consideration. The solid foam material can be a closed-cell foam material, which are generally stiffer than open-cell foams but are significantly more expensive. Furthermore, if a closed cell foam is used, it must be sufficiently compressible upon application of vacuum in order to remove the mandrel (108) from the structural member (102).

[0046] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo a fabricação e uso de quaisquer dispositivos ou sistemas e a execução de quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.[0046] This written description uses examples to disclose the invention, including the best mode, and also to allow anyone skilled in the art to practice the invention, including the manufacture and use of any devices or systems and the performance of any incorporated methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims and may include other examples that occur to those skilled in the art. These other examples are intended to be within the scope of the claims if they include structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if they include equivalent structural elements with insubstantial differences from the literal language of the claims.

Claims

1. METHOD (100) FOR PRODUCING A HOLLOW COMPOSITE STRUCTURE (44, 102), characterized by comprising: placing a membrane (116) inside a mold tool (110), the membrane being permeable to air and impermeable to resin ; placing a mandrel (108) within the mold tool (110), the mandrel (108) enclosed in an airtight layer (126) that includes a vent; placing fiber reinforcement material (104, 106) around the mandrel (108) inside the mold tool (110); sealing the membrane at least partially around the fiber reinforcement material (104) and mandrel (108); closing the mold tool (110), the vent line (134) of the mandrel (108) extending through the sealed membrane out of the mold tool (110); drawing a vacuum in the mold tool (110) through one or more vacuum ports (138) of the mold tool (110) while the mandrel (108) is vented out of the mold tool (110); and while the vacuum is being pulled, infuse the resin into the mold tool (110) around the mandrel (108) at one or more locations between the membrane (116) and the mandrel (108) so that the resin is drawn into towards the membrane.

2. METHOD (100) according to claim 1, characterized in that a vacuum is drawn in the mold tool (110) through one or more ports on a side of the membrane opposite the resin infusion, so that the resin is drawn by vacuum through the fiber reinforcement material (104) surrounding the mandrel (108) to the membrane.

3. METHOD (100), according to claim 1, characterized by further comprising placing a highlighting layer (118) between the fiber reinforcement material (104) and the membrane.

4. METHOD (100), according to claim 1, characterized by further comprising placing a ventilation layer (124) between the membrane and the mold tool (110).

5. METHOD (100), according to claim 1, characterized in that the membrane completely surrounds the fiber reinforcement material (104) and the mandrel (108).

6. METHOD (100), according to claim 1, characterized by further comprising predicting a resin flow pattern within the mold tool (110) and identifying one or more empty spaces where the resin is the last to be filled within of the mold tool (110), the membrane being placed within the mold in locations corresponding to the last voids to be filled, without completely enclosing the fiber reinforcement material (104) and the mandrel (108) within the membrane.

7. METHOD (100), according to claim 1, characterized by further comprising predicting a resin flow pattern within the mold tool (110) and identifying one or more empty spaces where the resin is the last to be filled within of the mold tool (110), the vacuum being drawn through one or more ports in the mold tool (110) at locations corresponding to the last voids to be filled.

8. METHOD (100), according to claim 1, characterized in that the mold tool (110) is a female or male tool.

9. METHOD (100), according to claim 1, characterized in that the composite structure (102) is a box beam structure, subsequent to curing of the resin, the method (100) comprising removing the mandrel (108) through an opening at one end of the box girder structure.

10. METHOD (100), according to claim 9, characterized in that the mandrel (108) is formed from a compressible material (114), the method (100) comprising pulling a vacuum on the mandrel (108) to compress the mandrel (108 ) before removing the mandrel (108) through the opening in the box beam structure.

11. METHOD (100), according to claim 10, characterized in that the vacuum is drawn through the ventilation in the airtight layer surrounding the mandrel (108).

12. METHOD (100) according to claim 10, characterized in that the box beam structure is tapered with a larger closed end (120) and a smaller open end (122) through which the compressed mandrel (108) is withdrawn .

13. METHOD (100), according to claim 12, characterized in that the box beam structure is a spar structure for a wind turbine rotor blade (28).

14. METHOD (100), according to claim 1, further comprising placing a plurality of mandrels enclosed in an airtight layer with a vent in the mold, wherein each of the mandrels defines a hollow space in the composite structure ( 102).