CN103612403B - 一种树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置，属于树脂基复合材料真空灌注成型技术领域。其特点在于：两个并联的真空罐分别保持真空状态和连接大气状态，并交替进行，使传统真空灌注流出的树脂回流、脱泡后，在大气压的作用下，多次灌入待灌注模具中，实现回流树脂的多次连续灌注。本发明所述辅助加热是在两个真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。本发明可使纤维浸润性及树脂流动性较差的铺层结构彻底灌透，提高产品的灌注质量，节约灌注树脂。

Description

一种树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种树脂基复合材料真空灌注成型工艺，特别适用于纤维浸润性及树脂流动性较差的铺层结构的一种树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置。
背景技术：
真空灌注成型工艺作为一种改进的RTM工艺，随着近几年复合材料的飞速发展，已经成为制造风电叶片等复合材料结构的应用趋势。由于普通的真空灌注成型工艺难以适应纤维浸润性较差、较厚的铺层结构，容易出现未浸润区域，导致大量报废。为此，人们不断地对真空灌注工艺进行研究，以期获得较高灌注质量的产品。申请号为200910054768.6的中国发明专利公布了真空循环灌注系统以及灌注方法，该系统由储料装置、抽料管、待灌注模具、第二真空抽管和真空泵组成灌注回路，实现了铺层结构的真空循环灌注。但该系统初始阶段由待灌注模具抽出端排出的含气泡树脂未经充分脱泡，就经第二真空抽管和真空泵回到储料装置。一方面树脂进入真空泵会对设备造成损坏；另一方面气泡被重新带入待灌注模具，会对灌注材料的质量造成一定影响。
发明内容：
为使纤维浸润性及树脂流动性较差的铺层结构彻底灌透，并克服上述不足，本发明提供了一种树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置，即两个并联的真空罐分别保持真空状态和连接大气状态，并交替进行，使传统真空灌注流出的树脂回流、脱泡后，在大气压的作用下，多次灌入待灌注模具中，实现回流树脂的多次连续灌注。两个真空罐的长径比一般应大于4，以减少罐中树脂与大气的接触面积；在真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。
基于上述实施的树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置，包括以下步骤：
(1)检查待灌注模具及管路的气密性；
(2)关闭两个真空罐与待灌注模具入口接管的连接及第二真空罐与待灌注模具出口接管的连接，使第一真空罐处于真空状态；树脂桶中的混合树脂经抽料管灌入待灌注模具中，多余树脂经接管回流到第一真空罐，并充分脱泡；
(3)当第一真空罐中回流一定量树脂后，关闭抽料管，停止树脂桶中的树脂进入待灌注模具；使第二真空罐处于真空状态，并打开第二真空罐与待灌注模具出口接管的连接；关闭第一真空罐与待灌注模具出口接管的连接，打开第一真空罐与待灌注模具入口接管的连接，使罐中回流的树脂在大气压的作用下，经接管再次灌入待灌注模具中；多余树脂经接管回流到第二真空罐；
(4)两个真空罐交替进行，使回流的树脂在大气压作用下多次灌入待灌注模具中。
(5)在两个真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。
本发明能够使回流的树脂充分脱泡后重新进入待灌注模具，同时避免了回流树脂进入真空泵，从而有效解决纤维浸润性较差、铺层结构较厚及树脂流动性较差等真空灌注问题。
附图说明：
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明中灌注方法的示意图。
具体实施方式：
为了更深刻的了解本发明实现的技术手段、创作特征、达成的目的与功效，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。本发明为了弥补现有普通的真空灌注工艺所存在的缺陷，提供了新的技术方案。
本发明提供的树脂回流辅助加热真空灌注方法及装置如图1所示：
该装置主要包括两个并联的第一真空罐9和第二真空罐10；第一真空罐9的入口接管7和第二真空罐10的入口接管8与待灌注模具16的出口接管17相连，第一真空罐9的出口接管11和第二真空罐10的出口接管12与待灌注模具16的入口接管15、抽料管13相连，构成两个真空罐的并联关系；第一真空罐9和第二真空罐10分别接真空泵1和真空泵2，真空泵1和真空泵2接管处分别设置放气阀3和放气阀4。
两个真空罐的长径比一般应大于4，以减少罐中树脂与大气的接触面积；在两个真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。
基于上述方案得到的树脂回流辅助加热真空灌注方法包括以下步骤：
第一步，待灌注模具16完成铺层后，接入树脂回流辅助加热真空灌注装置。关闭抽料管13、放气阀3和放气阀4，打开真空泵1和真空泵2，使整个循环装置处于抽气状态，检查待灌注模具及管路的气密性；
第二步，关闭接管8、接管11、接管12和放气阀3，打开真空泵1，使树脂桶14中的混合树脂经抽料管13和接管15，进入待灌注模具16中；多余树脂经接管17和接管7回流到第一真空罐9，并充分脱泡；
第三步，当第一真空罐9中回流一定量树脂后，先关闭抽料管13和放气阀4，然后打开真空泵2和接管8，关闭接管7和真空泵1，最后顺序打开放气阀3和接管11，使第一真空罐9中回流的树脂在大气压的作用下，经接管11和接管15再次灌入待灌注模具16中；多余树脂经接管17和接管8回流到第二真空罐10；
第四步，在第一真空罐9中树脂流完前，关闭接管11和放气阀3，打开真空泵1；第一真空罐9和第二真空罐10交替进行，使回流的树脂在大气压作用下多次灌入待灌注模具中。
第五步，在两个真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。
本发明能够使回流的树脂充分脱泡后重新进入待灌注模具，同时避免了回流树脂进入真空泵；灌注的树脂可以在灌注过程中根据树脂回流灌注的需要，通过抽料管13进行添加；两个真空罐的长径比一般应大于4，以减少罐中树脂与大气的接触面积；在两个真空罐外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。以上特点既可以保护真空设备避免损坏，又可以提高灌注产品的整体性能，保证产品的质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特点、灌注方法和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种树脂回流辅助加热真空灌注装置，其特征在于：该装置主要包括两个并联的第一真空罐(9)和第二真空罐(10)；第一真空罐(9)的入口接管(7)和第二真空罐(10)的入口接管(8)与待灌注模具(16)的出口接管(17)相连，第一真空罐(9)的出口接管(11)和第二真空罐(10)的出口接管(12)与待灌注模具(16)的入口接管(15)、抽料管(13)相连，构成两个真空罐的并联关系；第一真空罐(9)和第二真空罐(10)的长径比一般应大于4，以减少罐中树脂与大气的接触面积；在第一真空罐(9)和第二真空罐(10)外表面设置保温装置，以保证树脂具有良好的流动性。
2.根据权利要求1所述的树脂回流辅助加热真空灌注装置，其特征在于：第一真空罐(9)的出口接管(11)和待灌注模具(16)的入口接管(15)相连，第一真空罐(9)的入口接管(7)和待灌注模具(16)的出口接管(17)相连；第二真空罐(10)的出口接管(12)和待灌注模具(16)的入口接管(15)相连，第二真空罐(10)的入口接管(8)和待灌注模具(16)的出口接管(17)相连；第一真空罐(9)和第二真空罐(10)分别接第一真空泵(1)和第二真空泵(2)，第一真空泵(1)和第二真空泵(2)接管处分别设置第一放气阀(3)和第二放气阀(4)。
3.一种树脂回流辅助加热真空灌注方法，其特征在于：关闭第二真空罐(10)的入口接管(8)和出口接管(12)，关闭第一真空罐(9)的出口接管(11)和第一放气阀(3)，打开第一真空泵(1)，使树脂桶(14)中的混合树脂经抽料管(13)和待灌注模具(16)的入口接管(15)进入待灌注模具(16)中；多余树脂经待灌注模具(16)的出口接管(17)和第一真空罐(9)的入口接管(7)回流到第一真空罐(9)，然后经充分脱泡；当第一真空罐(9)中回流一定量树脂后，先关闭抽料管(13)和第二放气阀(4)，然后打开第二真空泵(2)和第二真空罐(10)的入口接管(8)，关闭第一真空罐(9)的入口接管(7)和第一真空泵(1)，最后顺序打开第一放气阀(3)和第一真空罐(9)的出口接管(11)，使第一真空罐(9)中回流的树脂在大气压的作用下，经第一真空罐(9)的出口接管(11)和待灌注模具(16)的入口接管(15)再次灌入待灌注模具(16)中；多余树脂经待灌注模具(16)的出口接管(17)和第二真空罐(10)的入口接管(8)回流到第二真空罐(10)；在第一真空罐(9)中树脂流完前，关闭第一真空罐(9)的出口接管(11)和第一放气阀(3)，打开第一真空泵(1)；这两个并联的第一真空罐(9)和第二真空罐(10)交替进行，使传统真空灌注流出的树脂回流，然后经充分脱泡后，在大气压的作用下多次灌入待灌注模具中。
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