CN108698339B - 能够将气体排放出复合零件的制造复合零件的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造称为复合零件的零件的方法，所述复合零件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层浸渍有聚合物基质的加强结构，所述加强结构在所述聚合物基质内部延伸，在所述方法中：‑制备所述复合零件的复合胚料件(1)，‑实施所述复合胚料件的聚合物基质的固化步骤，同时在所述复合胚料件的至少一个受压面(2)上施加压力，其特征在于，以压力梯度的形式施加所述压力，所述压力被应用在所述复合胚料件的受压面上，以便使存在于所述复合胚料件中的气体从最大增压区域朝向气体排放区域(4)流动。本发明还涉及一种用于制造这种零件的装置。

Description

能够将气体排放出复合零件的制造复合零件的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种制造复合零件的方法以及一种用于制造这种零件的装置。
背景技术
具有聚合物基质的复合材料越来越多地被使用在大量的技术和工业领域中，尤其是航空领域中，因为复合材料具有对于有限质量的优异机械性能。复合材料可用于实施如用于实施结构零件的工具。
存在用于小批量及大批量地制备、模制和聚合复合零件的多个方法。这些方法通常要求使用大于大气压的压力。在高压炉中实施步骤的大多数复合零件制备方法还要求使用真空袋，所述真空袋布置成围绕所制备的零件并且与所述零件一起安置在高压炉中，以便获得所述零件中的预定纤维率，并且控制所述零件的几何形状以及由通气孔排放存在于所述零件中的气体。
所述通气孔在已知的复合零件制造装置中的布置对于建模和实施是极其复杂的。另一方面，多个通气孔在同一零件中的布置加重了由制造复合零件的操作者执行的任务，并且使得所述复合零件在压力下的成形更加困难。
US3128322描述了一种用于模制复合零件的方法，其中，可膨胀的柔性袋与复合零件逐渐接触，以能够使树脂均匀分布并且避免所述零件中的气泡。可膨胀袋首先与零件的凹形表面的顶部接触且逐渐地移动，以使得应用有压力的零件区域从所述复合零件的顶部起沿着任何方向逐渐径向地延伸。
EP2762297描述了一种通过在真空下将树脂注入模具中来制造复合零件的方法，其中，加强件以纤维的形式预先布置。用于制造这种零件的方法和装置包括布置在真空板下的树脂分配装置，所述树脂分配装置由可变形材料层制成，所述可变形材料层的厚度随注入的树脂的前部的前进而变化，以便抬升所述真空板并且能够使树脂更好流动。EP2762297未描述将压力应用到被制造的复合零件上。此外，已知的方法不能够充分有效地排放可能存在于经制备的复合零件中的气泡。特别是，对真空袋和/或布置在所述复合零件的不同区域中的通气孔的使用不能够确保排放存在于材料中的任何气泡，所述气泡具有产生不均匀区域及明显降低如此制备的复合零件的机械性能的风险。
发明内容
本发明旨在克服这些缺点。本发明的目的尤其在于提供一种用于制备复合零件的装置和方法，所述用于制备复合零件的装置和方法能够克服与在形成复合零件的材料的厚度中存在气泡相关的问题。
本发明旨在提供一种简单、可靠且相对于已知的方法和装置无需额外费用的方法和装置。
本发明还旨在提供一种实施起来快速同时与可能被使用在复合零件中的聚合物基质的固化时长兼容的方法。
为此，本发明涉及一种用于制造称为复合零件的零件的方法，所述复合零件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层浸渍有聚合物基质的加强结构，所述加强结构在所述聚合物基质内部延伸，在所述方法中：
-制备所述复合零件的称为复合胚料件的胚料件，所述复合胚料件具有至少一个称为未固化状态的状态，在所述未固化状态中，所述聚合物基质至少部分地未凝固，
-实施所述复合胚料件的聚合物基质的固化步骤，
-在所述固化步骤中的至少一部分过程中，在所述复合胚料件的至少一个称为受压面的面上施加压力，
其特征在于，
-以(非零的)压力梯度的形式施加所述压力，所述压力被应用在所述复合胚料件的受压面上并且在所述受压面的至少一个称为最大增压区域的第一区域与所述受压面的至少一个称为气体排放区域的第二区域之间，所述最大增压区域与所述气体排放区域不同，并且所述压力梯度朝向所述最大增压区域定向，以便使存在于所述复合胚料件内部的任何气体从所述最大增压区域朝向所述气体排放区域流动，
-借助于至少一个称为增压构件的构件应用所述压力梯度，所述增压构件应用成与所述复合胚料件的受压面的最大增压区域以及气体排放区域接触。
本发明延伸至一种用于按照根据本发明的方法制造复合零件的装置。本发明因此延伸至一种用于制造称为复合零件的零件的装置，所述复合零件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层浸渍有基质的加强结构，所述加强结构在所述基质内部延伸，所述装置包括：
-所述复合零件的称为复合胚料件的胚料件，所述复合胚料件具有至少一个称为未固化状态的状态，在所述未固化状态中，聚合物基质至少部分地未凝固，所述复合胚料件具有所述复合胚料件的至少一个称为受压面的面，在所述受压面上施加压力，
其特征在于，所述装置包括所述复合胚料件的至少一个增压构件，所述增压构件适用于能够以压力梯度的形式施加所述压力，所述压力被应用在所述复合胚料件的受压面上并且在所述受压面的至少一个称为最大增压区域的第一区域与所述受压面的至少一个称为气体排放区域的第二区域之间，所述最大增压区域与所述气体排放区域不同，所述增压构件应用成与所述复合胚料件的受压面的最大增压区域以及气体排放区域接触，并且所述压力梯度朝向所述最大增压区域定向，以便使存在于所述复合胚料件内部的任何气体从所述最大增压区域朝向所述气体排放区域流动。应用到所述最大增压区域位置处的压力因此大于应用到所述气体排放区域位置处的压力。
根据本发明的方法和装置因此能够使气泡或气穴向复合胚料件的外部迁移，以便在所述复合胚料件的聚合物基质固化之后获得去除气体的复合零件，所述复合零件的在所述复合胚料件的厚度中的气体含量(在应用根据本发明的压力梯度之前)至少相对于初始胚料件中的气体含量降低。为此，因此只需要在所述复合胚料件的受压面上应用压力，所述压力相对于该受压面切向地变化并且沿着从胚料件的任一点向所述胚料件的气体排放区域的方向又或沿着从所述复合胚料件的一个外边缘向另一外边缘的方向增加。
所述零件的气体排放区域例如可对应于复合胚料件的受压表面的区域，该区域位于所述复合胚料件的侧面的边缘上或所述复合胚料件的布置成面对通气孔和吸气口的任何区域的边缘上，所述吸气口能够排放来自复合胚料件的气体(排放到真空袋之外，例如在复合胚料件成形时并且在聚合物基质的固化步骤中，所述复合胚料件可布置在所述真空袋中)。
在整个文本中，“未凝固的聚合物基质”理解成(特别是在热固性聚合物基质的情况下)未完全聚合以使聚合物基质的最终形状仍不固定并且聚合物基质可弹性变形的任何聚合物材料(或包括至少一种聚合物的任何材料)或(在热塑性聚合物的特殊情况下)的(在缺少约束应用的情况下)在大于玻璃状转变温度和/或熔化温度的温度下具有热塑性的任何热塑性材料。
有利地并且根据本发明，在复合胚料件的聚合物基质的固化步骤之前并且/或者在复合胚料件的聚合物基质的固化步骤过程中使所述复合胚料件成形。可通过应用在0.1MPa与3MPa之间(特别是在0.2MPa与1.2MPa之间)的压力来实施复合胚料件的成形(例如通过在压力下模制)。
所述复合胚料件可在环境温度(在20℃与25℃之间)下固化或承受热处理(加热)。有利地并且根据本发明，与所述固化步骤(在所述固化步骤过程中在复合胚料件上应用压力梯度)同时实施对于所述复合胚料件的热处理。特别是，有利地并且根据本发明，在使用热固性基质的情况下，所述热处理能够实施所述聚合物基质的聚合。在热固性聚合物基质的这种聚合步骤结束时，所述聚合物基质因此处于固化状态。在加热用于使复合胚料件固化的情况下，压力的应用可在加热之前开始或与加热同时开始。为了实施所述热处理，根据本发明的装置的胚料件和其它元件可安置在干燥炉中，或者加热可由本身发热的至少一个元件(例如模具)提供。
有利地并且根据本发明，所述压力梯度优选保持相同的迹象并因此不改变在气体排放区域与最大增压区域之间的定向。特别地，所述最大增压区域是其中被应用的压力为最大的复合胚料件区域，而所述气体排放区域是其中被应用的压力为最小(同时保持大于大气压)的复合胚料件区域。有利地并且根据本发明，压力可为连续的或不连续的。压力梯度可为任何形状(线性，锥形……)的。在压力梯度的压力连续地变化的情况下，压力还为单调的(上升的)。在压力梯度的压力不连续地变化的情况下，压力可在至少两个点之间分阶段恒定，并且可在所述受压面的至少两个其它点之间单调地变化。
有利地并且根据本发明，由所述增压构件应用在最大增压区域上的压力大于由所述增压构件应用在气体排放区域上的压力。
有利地并且根据本发明，为了应用所述压力梯度：
-使可弹性变形的至少一个称为增压构件的构件布置有称为增压面的面，所述增压面朝向所述复合胚料件的受压面定向并且与所述复合胚料件的受压面隔有非零距离，
-然后使所述增压构件的称为受增压面的面承受称为变形压力的压力(特别是气体压力)，所述受增压面与所述增压面相反，所述变形压力适用于使所述增压构件弹性变形，所述增压构件、所述增压构件相对于所述受压面的布置以及所述变形压力被选择成使得所述增压构件的增压面应用成与所述复合胚料件的受压面至少从最大增压区域到气体排放区域接触，并且在所述受压面上应用所述压力梯度。所述受增压面承受适用于驱动增压构件变形的变形压力，所述变形能够以压力梯度的形式在复合胚料件上应用压力。有利地并且根据本发明，在应用所述压力梯度之前，将所述增压构件布置成与所述复合胚料件的受压面隔有非零距离。
特别是，在一些实施例中，所述增压构件还具有在该增压构件的称为远端区域的区域与该增压构件的称为边沿区域的区域之间变化的弹性变形硬度，所述远端区域在应用所述变形压力之后与所述受压面的最大增压区域接触，所述边沿区域在应用所述变形压力之后与所述复合胚料件的受压面的气体排放区域接触，所述增压构件的边沿区域的硬度大于所述远端区域的硬度。特别是，在一些实施例中，硬度从远端区域到边沿区域增大。增压构件的硬度理解成增压构件的在处于与施加到所述受压面上的压力的应用对抗的变形模式中的硬度。更具体地，硬度例如对应于或者是所述增压构件的一部分的拉伸(和/或压缩)弹性模量以及增压构件的结构尺寸(厚度等)的函数。因此所述压力梯度至少部分通过所述增压构件的硬度的梯度来获得。
为了能够由于这种硬度梯度而应用压力梯度，所述增压构件可具有可变的厚度和/或弹性模量。
有利地并且根据本发明，使用至少一个增压构件，所述至少一个增压构件在应用所述变形压力之前具有在所述远端区域与所述边沿区域之间变化的厚度，所述增压构件的边沿区域的厚度大于远端区域的厚度。特别是，在一些实施例中，所述增压构件的厚度从远端区域到边沿区域增大。因此所述压力梯度在应用所述变形压力之前至少部分通过所述厚度的梯度来获得。
此外，作为变型或作为组合，有利地并且根据本发明，使用至少一个增压构件，所述至少一个增压构件具有至少相对于在所述远端区域与所述边沿区域之间延伸的方向正交拉伸的弹性模量，所述弹性模量在所述远端区域与所述边沿区域之间变化，所述边沿区域的弹性模量大于所述远端区域的弹性模量。特别是，在一些实施例中，所述增压构件的弹性模量从远端区域到边沿区域增大。因此所述压力梯度至少部分通过所述弹性模量的梯度来获得。
此外，作为变型或作为组合，有利地并且根据本发明，使所述增压构件布置成与所述复合胚料件的受压面隔有预定距离，以使得在所述变形压力的作用下，所述增压构件承受的相对伸长量(ΔL/L)在所述远端区域与所述边沿区域之间变化，面对所述边沿区域的相对伸长量(ΔL/L)大于面对所述远端区域的相对伸长量(ΔL/L)。特别是，在一些实施例中，所述增压构件的相对伸长量(ΔL/L)从远端区域到边沿区域增大。因此所述压力梯度至少部分通过所述增压构件在所述变形压力的作用下的相对伸长量(ΔL/L)的梯度来获得。该增压构件的相对伸长量(ΔL/L)的梯度在应用变形压力之前本身可通过与增压构件隔开的距离的梯度来获得(所述伸长量ΔL是该距离的递增函数)；并且/或者在应用变形压力之前通过所述增压构件的初始尺寸L的梯度和/或形状的梯度来获得(尤其是在该增压构件是回转对称的时)；并且/或者通过胚料件的受压面的尺寸和/或形状的梯度来获得(尤其是在该胚料件是回转对称的时)。
用于将所述压力梯度传输和应用到所述复合胚料件的受压面上的增压构件可呈现出各种形状。可涉及具有平行的两个主面的板或盘，所述两个主面中的一个应用成与所述复合胚料件的受压面接触，而所述两个主面中的另一个上还应用有压力，以便可在所述复合胚料件的受压面上产生所述压力梯度。
有利地，在本发明的一些实施例中，使用增压构件，所述增压构件围绕与要应用的所述压力梯度的定向平行的轴线回转对称。
另外，在一些实施例中，有利地并且根据本发明，使用至少一个(气球形式的)可膨胀囊(尤其是围绕与要应用的所述压力梯度的定向平行的轴线回转对称的可膨胀囊)作为增压构件，以在所述复合胚料件的受压面上应用所述压力梯度。
因此，有利地，在根据本发明的方法中，使用至少一个囊作为增压构件，所述至少一个囊适用于在处于膨胀状态(对应于所述囊通过变形压力的膨胀)时应用成与所述复合胚料件的受压面至少在所述最大增压区域与所述气体排放区域之间接触。所述囊可膨胀并且具有至少一个膨胀状态(用于在所述复合胚料件的受压面上应用所述压力)以及至少一个未膨胀状态(其中所述囊不在所述复合胚料件的受压面上施加任何压力)。在膨胀之前或者在仅部分膨胀时，即在应用所述变形压力之前，所述囊与所述复合胚料件不接触(所述囊以非零的距离与所述受压面隔开)。在膨胀过程中，所述囊与所述复合胚料件的受压面逐渐接触直至达到膨胀状态。在本文的下文中，当明确指出所述囊与所述复合胚料件接触时，表明所述囊因此处于膨胀状态，即所述囊至少部分膨胀。
同样，在一些实施例中，根据本发明的装置具有的特征还有利地在于，所述增压构件包括可膨胀的至少一个囊，所述可膨胀的至少一个囊具有至少一个称为增压面的面以及至少一个称为受增压面的面，所述增压面适用于在通过称为变形压力的压力使所述囊膨胀之后布置成与所述复合胚料件的受压面接触，所述受增压面与所述增压面相反。
有利地并且根据本发明，所述囊由从弹性体材料的组中选择的至少一种材料制成。所述囊由从由硅胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯和丁二烯的共聚物、弹性体聚氨酯(尤其包括聚氨酯的共聚物)、聚氯丁二烯
Figure BDA0001773381770000071
Figure BDA0001773381770000072
氟橡胶、这些材料的混合物和共聚物形成的组中选择的至少一种弹性体材料制成。
有利地并且根据本发明，借助于至少一个囊在所述受压面上应用所述压力，所述至少一个囊包括：
-至少一个内腔，所述内腔包括所述囊的膨胀流体的至少一个输入孔口，
-限界出每个内腔的至少一个柔性膜，所述囊适用于能够在所述囊至少部分膨胀时以及在所述囊与所述复合胚料件接触时适配于所述复合胚料件。根据本发明的装置或方法中使用的囊因此至少由形成囊的柔性膜构成。
任何流体(特别是任何气体或任何液体)可用于使囊膨胀。特别是，膨胀气体可从由空气、氧气和中性气体形成的组中选择。有利地并且根据本发明，借助于气态氮(处于气态状态的N2)使所述囊的内腔膨胀。
与这种囊的使用有关的多个参数以期望的方式可为变化的，以便能够借助于所述囊应用压力梯度。尤其可通过使囊与复合胚料件隔开的距离或囊的尺寸(尤其是大小)根据胚料件的形状和/或尺寸变化来使囊的壁的相对伸长量(ΔL/L)(即囊的弹性膜的拉伸伸展或表面伸展)变化。囊与复合胚料件隔开的距离还可称为“回缩”，并且表示在囊部分膨胀同时与胚料件的受压面隔有非零距离(即囊在使囊成形的压力(该压力小于囊的变形压力，所述变形压力对应于囊与复合胚料件接触的状态)下膨胀)时囊与复合胚料件的受压面隔开的距离。在达到变形压力之前囊与复合胚料件之间的距离越大，可弹性变形的柔性膜的伸长量ΔL越大，并且在囊与胚料件接触时应用到复合胚料件的受压面上的压力越小。施加到复合胚料件的受压面上的压力等于囊的内部压力减去单位面积的囊的膨胀阻力，囊的膨胀阻力正比于在膨胀期间囊的壁的相对伸长量(ΔL/L)并且正比于囊的厚度和杨氏模量。在平衡状态下，囊的膨胀阻力(或伸展力)补偿了超压。当然，还可使囊的初始尺寸L(尤其是在变形之前囊的形状和大小)变化，以便同样影响囊的相对伸长量(ΔL/L)直到达到变形压力。换句话说，选择使囊的直径小于预定囊的直径，这能够增加ΔL/L并因此还能够减小应用到复合胚料件的受压面上的压力。因此，考虑到胚料件的形状和/或尺寸(所述胚料件本身还可具有非平直(既不平坦也不笔直)的受压面)，还可使用一种囊，该囊具有的直径梯度和/或具有的形状使得所述囊在膨胀状态下能够以压力梯度的形式在复合胚料件上施加压力，这本身造成相对伸长量的变化。这特别是具有回转对称的受压面(所述受压面的径向尺寸在所述最大增压区域与气体排放区域之间变化)的情况。
有利地并且根据本发明，使处于膨胀状态的囊布置在小于变形压力的压力下并且所述复合胚料件的受压面隔有非零的预定距离，所述预定距离在所述远端区域与所述边沿区域之间变化，面对所述边沿区域的预定距离大于面对所述远端区域的预定距离。特别是，有利地并且根据本发明，所述距离从远端区域到边沿区域地增大。使处于部分膨胀状态的囊布置在使囊成形的小于变形压力的压力下，以使得非零的预定距离使所述囊与所述复合胚料件的受压面隔开，以便随后能够在囊处于膨胀状态时在所述囊的变形压力下(或在较大压力下)在所述复合胚料件的受压面上应用压力梯度。
在应用所述压力梯度之前，当囊的膨胀未开始时(并且当囊呈现出完全柔软的形式时)并且当囊部分膨胀(即在使囊成形的小于所述变形压力的压力下)且具有预定形状同时仍可变形(膨胀)时，囊未布置成与复合胚料件接触。优选地，囊中的压力小于使囊成形的压力，并且当囊中的压力等于使囊成形的压力时，所述囊不具有任何与所述复合胚料件的接触。
因此，通过(尤其根据囊的直径来)选择囊和距离(在应用所述囊的变形压力之前与安置所述复合胚料件处的距离)，可随后(在所述变形压力下膨胀之后)使应用在复合胚料件的受压面上的压力变化并且能够获得所述压力梯度。所述距离需在应用所述变形压力之前设置在囊与复合胚料件之间，所述距离可通过有限元计算或优选地通过实验来确定，以便避免胚料件内部的压力穴的变形，从而获得相对伸长量ΔL/L的梯度。
此外，在囊在所述囊的变形压力下膨胀期间获得了动态效果，所述囊初始时与复合胚料件不接触，并且在所述囊的膨胀期间与所述复合胚料件从所述远端区域到所述边沿区域逐渐接触，直到达到所述变形压力。利用这种囊，在这些实施例中，所述压力梯度因此包括所应用的压力在囊膨胀时(当所述囊的柔性膜在所述囊的膨胀过程中移动时)的至少一个动态变化，所述至少一个动态变化允许所述移动并且允许存在于复合胚料件内部的至少一部分气体的排放。压力的这种动态变化具有的优点还在于能够在囊膨胀时以及在囊在膨胀中扫过复合胚料件的受压面时驱逐位于复合胚料件与囊之间的空气。一旦膨胀囊和包括胚料件和所述囊的系统达到平衡，压力的该动态变化优选地之后紧接着压力梯度的(静态)保持。
作为变型或作为组合，在囊通过所述变形压力膨胀之前囊与复合胚料件之间隔有可变距离，还作为变型或作为组合，使用具有可变半径的囊，可使用其中柔性膜具有可变厚度和/或可变弹性模量的囊。
有利地，在根据本发明的方法和装置的实施变型中，使用至少一个柔性膜，所述至少一个柔性膜具有在所述囊的远端区域与所述囊的边沿区域之间变化的厚度，所述囊的柔性膜的边沿区域的厚度大于所述囊的柔性膜的远端区域的厚度。
作为变型或作为组合，有利地并且根据本发明，使用至少一个柔性膜，所述至少一个柔性膜具有在所述囊的远端区域与所述囊的边沿区域之间变化的弹性模量，所述囊的柔性膜的边沿区域的弹性模量大于所述囊的柔性膜的远端区域的弹性模量。
为了使所述囊的柔性膜的弹性模量变化，可使由不同弹性体材料形成的区域并置，每个弹性体具有不同的弹性模量。该弹性模量还可通过使用作为基质的相同弹性体并且通过添加纤维、颗粒(粉尘)、线又或碳纤维(或纳米管或其它形式)的形式的矿物或金属填料来改变。
在一些实施例中，有利地，根据本发明的装置还包括增压支撑件，所述增压支撑件适用于在所述增压构件布置成与所述复合胚料件接触时使所述复合胚料件相对于增压支撑件和增压构件保持在位置上。所述增压支撑件还可构成用于使复合胚料件成形的模具。
所述复合胚料件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层加强结构。所述加强结构浸渍有聚合物基质，所述加强结构在所述聚合物基质内部延伸。所述复合胚料件(和最终获得的复合零件)可为任何形状的或任何大小的。所述复合胚料件可因此具有平行六面体、球形、半球形、圆柱形又或锥形的形状或者可制造的任何不规则的形状。所述复合胚料件还可至少部分地中空并且具有内空间。
所述加强结构可为任意的。特别是，有利地并且根据本发明，所述加强结构在包括单线、线缆、线束、织物、带、布、垫和片的组中选择。
有利地并且根据本发明，所述加强结构包括至少一个加强层，每个加强层在由织物合成纤维布、非织物合成纤维布、垫、织物合成带布、非织物合成带片、合成材料片、金属材料片、包括彼此叠加的多层的多层复合材料形成的组中选择，每层选自这些材料中的一个。
特别是，有利地并且根据本发明，所述复合零件由浸渍有彼此叠加的聚合物树脂的织物加强层(称为预浸渍层)形成。可选地，根据本发明，所述复合零件可通过使加强结构手动浸渍(用笔刷等)有聚合物树脂来制备。
有利地并且根据本发明，所述聚合物基质在包括热固性树脂、热塑性树脂及其混合物的组中选择。
在本文中，“树脂”理解成适用于可固化的至少部分液态的任何混合物(在热塑性树脂的情况下为不可逆的或任选地可逆的)。
有利地并且根据本发明，所述复合胚料件的聚合物基质选自热固性树脂、热塑性树脂及其混合物。热固性树脂和热塑性树脂可包括热塑性聚合物的前质或者热固性或非热固性聚合物的前质。热塑性或热固性的“前质”理解成至少一种热塑性或热固性聚合物的任何单体，所述单体在必要时伴随有树脂聚合或固化所需的任何催化剂或固化剂。“热塑性树脂”和“热固性树脂”理解成分别至少包括任何热塑性或热固性材料的至少部分聚合的分子的混合物。热塑性树脂或热固性树脂不仅表示已经完全聚合的混合物，还表示可包括单体(未聚合)分子的混合物。
有利地并且根据本发明，在聚合物基质选自热固性树脂的情况下，在所述热固性树脂的(同时或非同时成形的)聚合步骤中的至少一部分期间应用与复合零件接触的压力。
在根据本发明的方法和装置的实施变型中，所述复合胚料件是中空的并且具有至少一个内空间，在所述至少一个内空间的内部插有囊。由此，不需要使用增压支撑件，因为复合胚料件本身作为增压支撑件。
本发明还涉及全部或部分地组合采用上述或下述特征的方法和装置。
附图说明
通过阅读下文作为非限制性示例给出的优选实施例的详细说明和附图，本发明的其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，所述装置包括增压构件，
-图2a为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，在所述装置中，具有可变厚度的可膨胀囊用于作为增压构件，所述囊处于部分膨胀状态，
-图2b为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，在所述装置中，具有可变厚度的可膨胀囊用于作为增压构件，所述囊处于膨胀状态，
-图3a为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，在所述装置中，具有可变弹性模量的可膨胀囊用于作为增压构件，所述囊处于部分膨胀状态，
-图3b为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，在所述装置中，具有可变弹性模量的可膨胀囊用于作为增压构件，所述囊处于膨胀状态，
-图4为根据本发明的装置的示意性纵向剖视图，所述装置包括增压构件。
具体实施方式
图1至图4示出了使形成基质的聚合物树脂成形和固化的不同步骤，所述基质浸渍有复合胚料件1的加强结构。
图1至4示出了包括彼此叠加的多层的复合胚料件1，复合胚料件1的每层由加强结构制成，所述加强结构浸渍有包括至少一种聚合物树脂的基质。复合胚料件1具有平行六面体的形状，并且包括两个主要的自由面，一个面称为上面2，一个面称为下面3，所述下面与所述上面相反。复合胚料件1还具有气体排放区域4，所述气体排放区域包括复合胚料件1的至少一个侧面。复合胚料件1例如由环氧树脂和碳纤维垫制成，所述碳纤维垫与所述受压面平行地彼此叠加。压力沿着与所述纤维垫的纵向方向垂直的方向施加到复合胚料件上。
图1上所示的根据本发明的装置包括复合胚料件1、增压构件8和增压支撑件20，所述增压支撑件适用于在压力应用在复合胚料件1上时使所述复合胚料件保持在位置上。增压构件8具有与所述复合胚料件的受压面2接触的增压面15以及与所述增压面15相反的受增压面16，所述增压构件可弹性变形。图1上所示的增压构件8由同一材料制成，并且具有厚度(增压面15与受增压面16之间的最短距离)恒定的长方体的形状。
特别是，受增压面16承受恒定压力(例如气体压力)，并且所述增压构件还具有在所述受压面的最大增压区域与所述复合胚料件的受压面的气体排放区域之间变化的弹性变形硬度，即具有在所述受压面的最大增压区域与所述复合胚料件的受压面的气体排放区域之间的硬度梯度。在所示的示例中，增压构件的厚度恒定，该硬度梯度通过在所述受压面的最大增压区域与所述复合胚料件的受压面的气体排放区域之间的弹性模量梯度来获得。
增压支撑件20还可用作能够为复合胚料件1提供所期望形状的模具。复合胚料件1的聚合物基质的固化步骤因此还包括压缩模制步骤。增压构件8能够应用由箭头5、6和7示出的压力梯度并因此能够使任选地存在于胚料件1中的气体沿着排放方向18流动和排放。压力5大于压力6，压力6本身大于应用在最靠近复合胚料件1的气体排放区域4的区域上的压力7。
在图2a、图2b、图3a和图3b上所示的实施例中，根据本发明的装置包括复合胚料件1的增压装置，所述增压装置包括可膨胀的囊10，所述可膨胀的囊呈现出气球的形式，所述气球包括由柔性材料制成的周边膜。囊10包括内腔14，所述内腔包括所述囊的膨胀气体的输入孔口12。在膨胀之前(未示出的步骤)，所述囊以或多或少柔软的织物的形式呈现出柔软的形式，并且所述囊不具有预定形状。当所述囊部分膨胀时(图2a)，所述囊(围绕穿过孔口12的轴线回转对称地并且与要应用在复合胚料件1上的压力梯度的定向对应地)成形，并且与复合胚料件1不接触，与增压支撑件20也不接触。在额外膨胀直至称为变形压力的压力之后，如图2b上可见，可膨胀的囊10具有应用成与复合胚料件1的受压面2接触的外增压面17以及限界出内腔14的内受增压面19，该受增压面19与所述增压面相反。一旦膨胀，可膨胀的囊10内部的气体压力应用在囊的受增压面上，并且大于围绕所述囊且在所述囊外部(在内腔14外部)的压力。
图2和图3上所示的装置还包括中空的增压支撑件20，所述增压支撑件适用于在囊10压缩复合胚料件1时使所述复合胚料件保持在位置上，囊10和复合胚料件1因此布置在所述增压支撑件20内部。在图2a至图3b上所示的实施例中的增压支撑件20呈现出整体上平行六面体的中空模具的形式，所述中空模具的其中一侧具有开口以及通气孔21和22，所述开口能够设置有用于所述囊的膨胀气体的输入孔口12的通道，从复合胚料件1的气体排放区域4排放的气体可通过所述通气孔来排放。
在图2a和图2b上所示的根据本发明的装置的实施例中，所述囊的周边膜具有厚度梯度a、b、c(厚度从a到c增大)。如图2b上可见，厚度连续地变化，在称为远端区域9的区域(在所述囊的厚度a的部分附近)与称为囊的边沿区域13的区域(在厚度c的部分附近)之间增大。边沿区域13面对复合胚料件1的受压面2的气体排放区域4。远端区域9面对受压面2的最大增压区域。囊10的边沿区域13的厚度大于囊10的远端区域9的厚度。
在图2a和图2b上所示的根据本发明的装置的实施例中，所述囊的中间区域11具有的厚度b在囊10的远端区域9与边沿区域13之间，因此使得a<b<c(厚度a的值小于厚度b的值，所述厚度b的值本身小于厚度c的值)。以该方式，连续的压力梯度应用在复合胚料件1的受压面2上，这能够使气体(气泡等)沿着排放方向18流动和排放。该压力梯度可为恒定的(沿着胚料件，压力仿射变化(variation affine))或非恒定的。
在囊膨胀时压力在受压面上的应用包括在囊10膨胀期间的第一动态阶段，未膨胀的囊初始时与复合胚料件1不接触，并且在所述囊膨胀过程中与复合胚料件1逐渐接触，直到至少在变形压力下达到膨胀状态。然后，一旦所述囊膨胀并且系统达到平衡，所述压力梯度被保持，以便延长和完成对存在于复合胚料件1内部的气体的排放。然而，在一些情况下，压力的动态变化来源于由囊施加的压力梯度，并且可足以排放气体且不需要对压力进行附加保持。
应用膨胀的囊10以便通过在复合零件上应用压力来与所述复合零件接触，这能够使存在于复合胚料件1的厚度内部的气体沿着气体排放方向18排放，直到复合胚料件1的气体排放区域4。应用膨胀的囊10来与复合零件接触以在所述复合零件上施加压力，这还能够控制零件的几何形状并能够控制所述零件中的纤维率，树脂(液态聚合物基质)也可从排放区域4位置处排放。
在图3a和图3b上所示的根据本发明的装置的实施例中，所述囊的外部膜具有在所述囊10的膜的不同区域变化的弹性模量，即具有弹性模量梯度。如图3b上可见，所述囊10的称为远端区域9的区域具有第一弹性模量E1。所述囊的称为中间区域11的区域具有第二弹性模量E2，E2大于E1。所述囊的称为边沿区域13的第三区域具有弹性模量E3，E3大于E2。中间区域11因此布置在囊9的远端区域9与边沿区域13之间。边沿区域13面对比复合胚料件1的受压面的面对远端区域布置的区域更靠近复合胚料件1的受压面2的气体排放区域4的复合胚料件区域。远端区域9面对比复合胚料件1的受压面2的面对边沿区域13布置的区域更靠近受压面2的最大增压区域的复合胚料件区域。以该方式，考虑到这三个不同区域的弹性模量的相对值，所述囊内部的压力相同，不连续的压力梯度应用在复合胚料件1的受压面2上，这能够使气体沿着排放方向18流动和排放。这种压力梯度能够使存在于复合胚料件1的厚度内部的气体从复合胚料件的布置成与囊的远端区域9接触的端部向复合胚料件1的气体排放区域4流动。
如在图2a和图2b的实施例中，压力根据该压力梯度在所述受压面上的应用包括在囊10膨胀期间的第一动态阶段。然后，一旦所述囊膨胀，基于变形压力，压力梯度可被保持或不被保持。
所述囊内部的内部压力(变形压力)例如在0.2MPa与1.2MPa之间。
复合胚料件可在环境温度(20℃至25℃)下固化或者在应用压力梯度的同时承受热处理(加热)。复合胚料件、囊和增压支撑件20可安置在干燥炉中，又或加热可由例如本身发热的增压支撑件提供。
气体从复合胚料件排放的时长例如可在30min与45min之间。
在根据本发明的装置的其它实施例(示出在图4上)中，所述装置包括复合胚料件1、增压构件26和增压支撑件27，所述增压支撑件适用于在压力应用在复合胚料件1时使所述复合胚料件保持在位置上。该装置布置在高压炉(未示出)中，在所述高压炉中的压力大于大气压，以适用于能够由于增压构件26在所述复合胚料件的受压面2上的接触而产生压力梯度。图4上所示的步骤示出了在高压炉中应用压力之前的装置，增压构件26还未与复合胚料件接触，增压构件26布置成在高压炉内部的压力增加之前与复合胚料件隔有预定距离。增压构件26具有增压面15和受增压面16，所述增压面适用于在装置承受高压炉内部的压力时与所述复合胚料件的受压面2接触，所述受增压面与所述增压面15相反，所述增压构件可弹性变形。图4上所示的增压构件26由同一材料制成，并且具有厚度(增压面15与受增压面16之间的最短距离)在中心处最小的长方体的形状。增压构件26具有可变的厚度，这能够应用压力梯度，而应用在受增压面16上的压力是恒定的且对应于高压炉内部的压力。螺钉和螺母24、25能够将增压构件26固定在增压支撑件27上。在增压支撑件27的厚度中形成的通气孔23能够使所述装置与吸气源(真空)连接。该装置能够使任选地存在于胚料件1中的气体沿着排放方向28和29从复合胚料件的中心向复合胚料件的端部30和31流动和排放，所述复合胚料件的端部中的每个由此形成气体排放区域。
在根据本发明的装置的其它实施例(未示出)中，考虑到复合胚料件的形状和尺寸，尤其可通过使囊与复合胚料件隔开的距离和/或囊的尺寸和/或形状变化来使所述囊的壁的相对伸长量(ΔL/L)(即囊的壁的伸展或表面伸展)变化。囊与复合胚料件隔开的距离表示在囊处于部分膨胀状态时在变形压力下膨胀之前囊与复合胚料件的受压面隔开的距离。
在膨胀之前囊与复合胚料件之间的距离局部地越大，应用在所述复合胚料件的受压面上的压力局部地越小。施加到所述复合胚料件的受压面上的压力等于囊的内部压力减去单位面积的囊的膨胀阻力，囊的膨胀阻力正比于在膨胀期间囊的壁的相对伸长量(ΔL/L)并且正比于囊的厚度和杨氏模量。还可使囊的尺寸(尤其是囊的形状和大小)变化，以便在膨胀之前也影响该回缩。
此外，为了产生所述压力梯度，可选择沿一个方向(例如轴向方向(或纵向方向)，该方向对应于压力梯度的方向)由刚性材料形成的囊。例如在沿轴向方向形成囊的壁的材料中添加碳纤维、玻璃纤维或名称为
Figure BDA0001773381770000161
的已知纤维。在膨胀期间，硬度由此沿着所述囊的圆周方向变化。形成囊的材料因此可为各向异性的。
在根据本发明的装置的其它实施例(未示出)中，囊可包括多个内腔(例如三个内腔)，所述腔中的每个中的压力是不同的，以便在所述复合胚料件的受压面上施加不连续的压力梯度。
本发明可涉及多个实施变型。特别是，可通过(在需要时)使用经特别设计且与所述复合零件的几何形状适配的囊来制备任何类型的复合零件，即使是最复杂的复合零件。复合胚料件可具有任何形状(例如盘形、环形、带形)又或呈现出曲折零件的形式……
此外，一个或多个囊可同时用于制备同一复合零件。作为组合，每个囊可具有不连续的厚度和/或不连续的弹性模量和/或多个内腔。囊的周边膜用于作为根据本发明的装置或方法中的增压构件，并且例如可包括具有不同弹性模量的五个区域，这五个区域中的每个可具有连续地变化的厚度。这种实施例的优点在于能够实施较大的压力梯度，同时施加尽可能有规律增加的压力，而在具有不同弹性模量的每个区域之间的压力不存在突然增加。另一方面，具有相同厚度并且/或者具有相同弹性模量的膜的每个区域可根据要应用的压力、零件类型、形成胚料件的材料等具有可变的尺寸(彼此相同或不同)。

Claims (14)

1.一种制造称为复合零件的零件的方法，所述复合零件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层浸渍有聚合物基质的加强结构，所述加强结构在所述聚合物基质内部延伸，在所述方法中：
-制备所述复合零件的称为复合胚料件(1)的胚料件，所述复合胚料件具有至少一个称为未固化状态的状态，在所述未固化状态中，所述聚合物基质至少部分地未凝固，
-实施所述复合胚料件的聚合物基质的固化步骤，
-在所述固化步骤中的至少一部分过程中，在所述复合胚料件的至少一个称为受压面(2)的面上施加压力，
其特征在于，
-以压力梯度的形式施加所述压力，所述压力被应用在所述复合胚料件的受压面上并且在所述受压面的至少一个称为最大增压区域的第一区域与所述受压面的至少一个称为气体排放区域(4)的第二区域之间，所述最大增压区域与所述气体排放区域(4)不同，并且所述压力梯度朝向所述最大增压区域定向，以便使存在于所述复合胚料件内部的任何气体从所述最大增压区域朝向所述气体排放区域(4)流动，
-借助于增压构件应用所述压力梯度，由所述增压构件应用在最大增压区域上的压力大于由所述增压构件应用在气体排放区域上的压力，
-使用增压构件，所述增压构件具有在所述增压构件的称为远端区域的区域与所述增压构件的称为边沿区域的区域之间变化的弹性变形硬度，所述远端区域在应用称为变形压力的压力之后与所述受压面的最大增压区域接触，所述边沿区域在应用所述变形压力之后与所述复合胚料件(1)的受压面的气体排放区域(4)接触，所述增压构件的边沿区域的弹性变形硬度大于所述远端区域的弹性变形硬度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了应用所述压力梯度：
-使可弹性变形的至少一个称为增压构件(8)的构件布置有称为增压面的面，所述增压面朝向所述复合胚料件的受压面(2)定向并且与所述复合胚料件的受压面隔有非零距离，
-然后使所述增压构件的称为受增压面的面承受所述变形压力，所述受增压面与所述增压面相反，所述变形压力适用于使所述增压构件弹性变形，所述增压构件、所述增压构件相对于所述受压面的布置以及所述变形压力被选择成使得所述增压构件(8)的增压面应用成与所述复合胚料件的受压面至少在最大增压区域与气体排放区域(4)之间接触，并且在所述受压面上应用所述压力梯度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用至少一个增压构件(8)，所述至少一个增压构件在应用所述变形压力之前具有在所述远端区域与所述边沿区域之间变化的厚度，所述增压构件的边沿区域的厚度大于远端区域的厚度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个增压构件(8)，所述至少一个增压构件具有至少相对于在所述远端区域与所述边沿区域之间延伸的方向正交拉伸的弹性模量，所述弹性模量在所述远端区域与所述边沿区域之间变化，所述边沿区域的弹性模量大于所述远端区域的弹性模量。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使所述增压构件(8)布置成与所述复合胚料件(1)的受压面(2)隔有预定距离，以使得在所述变形压力的作用下，所述增压构件(8)的相对伸长量(ΔL/L)在所述增压构件的称为远端区域的区域与所述增压构件的称为边沿区域的区域之间变化，所述远端区域在应用所述变形压力之后与所述受压面的最大增压区域接触，所述边沿区域在应用所述变形压力之后与所述复合胚料件(1)的受压面的气体排放区域(4)接触，面对所述边沿区域的相对伸长量(ΔL/L)大于面对所述远端区域的相对伸长量(ΔL/L)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个囊(10)作为增压构件(8)，所述至少一个囊适用于在处于膨胀状态时应用成与所述复合胚料件的受压面至少在所述最大增压区域与所述气体排放区域(4)之间接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于至少一个囊(10)在所述受压面上应用所述压力，所述至少一个囊包括：
-至少一个内腔(14)，所述内腔包括所述囊的膨胀流体的至少一个输入孔口(12)，
-至少一个柔性膜，所述囊适用于能够在所述囊(10)与所述复合胚料件(1)接触时适配于所述复合胚料件。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使处于膨胀状态的囊(10)布置在小于变形压力的压力下并且与所述复合胚料件(1)的受压面(2)隔有预定距离，所述预定距离在所述远端区域与所述边沿区域之间变化，面对所述边沿区域的预定距离大于面对所述远端区域的预定距离。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于气态氮使所述囊膨胀。
10.根据权利要求1至3和7至9中任一项所述的方法，其特征在于，与所述固化步骤同时实施对于所述复合胚料件的热处理。
11.一种用于制造称为复合零件的零件的装置，所述复合零件由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料包括至少一层浸渍有基质的加强结构，所述加强结构在所述基质内部延伸，所述装置包括：
-所述复合零件的称为复合胚料件(1)的胚料件，所述复合胚料件具有至少一个称为未固化状态的状态，在所述未固化状态中，聚合物基质至少部分地未凝固，所述复合胚料件(1)具有所述复合胚料件的至少一个称为受压面的面，在所述受压面上施加压力，
其特征在于，所述装置包括所述复合胚料件的至少一个增压构件(8)，所述增压构件(8)适用于能够以压力梯度的形式施加所述压力，所述压力被应用在所述复合胚料件的受压面上并且在所述受压面的至少一个称为最大增压区域的第一区域与所述受压面的至少一个称为气体排放区域(4)的第二区域之间，所述最大增压区域与所述气体排放区域(4)不同，由所述增压构件应用在最大增压区域上的压力大于由所述增压构件应用在气体排放区域上的压力，并且所述压力梯度朝向所述最大增压区域定向，以便使存在于所述复合胚料件内部的气体从所述最大增压区域朝向所述气体排放区域(4)流动，
所述增压构件具有在所述增压构件的称为远端区域的区域与所述增压构件的称为边沿区域的区域之间变化的弹性变形硬度，所述远端区域在应用称为变形压力的压力之后与所述受压面的最大增压区域接触，所述边沿区域在应用所述变形压力之后与所述复合胚料件(1)的受压面的气体排放区域(4)接触，所述增压构件的边沿区域的弹性变形硬度大于所述远端区域的弹性变形硬度。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述增压构件(8)包括可膨胀的至少一个囊(10)，所述可膨胀的至少一个囊具有至少一个称为增压面(17)的面以及至少一个称为受增压面(19)的面，所述增压面适用于在通过所述变形压力使所述囊膨胀之后布置成与所述复合胚料件(1)的受压面接触，所述受增压面与所述增压面相反。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述囊(10)由从弹性体材料的组中选择的至少一种材料制成。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括增压支撑件(20)，所述增压支撑件适用于在所述增压构件(8)布置成与所述复合胚料件(1)接触时使所述复合胚料件(1)保持在位置上。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12054237B2 (en) * 2020-03-06 2024-08-06 The Boeing Company Skinned cell structures and methods of producing the same
CN114274495A (zh) * 2021-11-16 2022-04-05 江苏罗科雷森建筑材料科技有限公司 一种聚氨酯夹芯板加工用压制装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128322A (en) * 1960-10-25 1964-04-07 Hercules Powder Co Ltd Method of molding
CN1163185A (zh) * 1996-01-16 1997-10-29 赫德逊产品有限公司 模制中空的风机叶片的方法和装置
CN103963316A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 西门子公司 用于vartm的压敏流动分配介质

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6071460A (en) * 1997-08-15 2000-06-06 Taylor Made Golf Company Inc. Method of manufacturing a golf shaft of complex shape by internal bladder pressurization
US6939490B2 (en) * 2002-12-11 2005-09-06 Honeywell International Inc. Process for unidirectional infiltration of preform with molten resin or pitch
JP2006131429A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Towa Corp 低密着性材料及び樹脂成形型
EP3042747B1 (en) * 2015-01-12 2018-03-14 Airbus Operations GmbH Forming apparatus and method for forming a semi-finished product comprising reinforcement fibres

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128322A (en) * 1960-10-25 1964-04-07 Hercules Powder Co Ltd Method of molding
CN1163185A (zh) * 1996-01-16 1997-10-29 赫德逊产品有限公司 模制中空的风机叶片的方法和装置
CN103963316A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 西门子公司 用于vartm的压敏流动分配介质

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