CN113352652A - 风机叶片的成型方法和成型过程中的除湿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风机叶片的成型方法和成型过程中的除湿方法，所述除湿方法包括以下步骤：S110：将用于成型风机叶片的结构层进行预除湿；S210：将预除湿后的结构层铺设于模具中；S310：对结构层进行二次除湿。本发明对结构层增加在模具外预除湿的步骤，预除湿过程即可将大部分水分除去，预除湿后只需再进行短暂的二次除湿即可达到灌注要求，通过优化除湿方法，缩短了结构层在模具内除湿耗费的时间，提高了风机叶片成型效率。
Description
技术领域
本发明涉及风机叶片领域，特别涉及一种风机叶片的成型方法和成型过程中的除湿方法。
背景技术
聚氨酯对水敏感，而用于制作风机叶片的结构层和辅材等，通常含有一定的水分，因此需要在真空灌注聚氨酯组合物之前进行干燥除湿，由于真空灌注需要铺设大量辅材，辅材下的结构层组成较多，大型部件体积庞大，无法用传统方法如称重检测铺层内的整体水分含量，一般采用水分指示剂等根据颜色变化来判断除湿终点，但是颜色容易受到真空袋膜或者其他辅材的干扰，很容易因为色差误判，导致除湿不彻底而使灌注后的聚氨酯叶片产品有严重的质量缺陷。
目前，干燥脱水主要是结构层铺设完成后在模具上进行真空加热除湿，聚氨酯树脂灌注较理想的操作温度为20～35℃，如果除湿温度低于30～35℃时，耗时长(约6h)，效率低下；如果除湿温度高于40℃时，模具降温困难，除湿后等待达到合适灌注温度的时间长(约3h)，模具一旦加热没有好的方式进行降温，则无法进行灌注操作，也会严重影响效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中风机叶片成型过程中除湿效率的缺陷，提供一种风机叶片的成型方法和成型过程中的除湿方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种风机叶片成型过程中的除湿方法，所述除湿方法包括以下步骤：
S110：将用于成型风机叶片的结构层进行预除湿；
S210：将预除湿后的结构层铺设于模具中；
S310：对结构层进行二次除湿。
在本方案中，对结构层增加在模具外预除湿的步骤，预除湿过程即可将大部分水分除去，预除湿后只需再进行短暂的二次除湿即可达到灌注要求，通过优化除湿方法，缩短了结构层在模具内除湿耗费的时间，提高了风机叶片成型效率。
较佳地，步骤S110包括步骤S111：在所述结构层上设置湿敏指示材料。
在本方案中，湿敏指示材料的颜色变化，可以表征结构层中的水分含量，以此可以准确地判定预除湿终点，减少了后续因除湿不充分而导致的聚氨酯叶片产品出现的质量缺陷。
较佳地，所述湿敏指示材料包括过氧化钠、氯化钴或者无水硫酸铜。
在本方案中，过氧化钠、氯化钴或者无水硫酸铜对水分比较敏感，通过颜色变化可以准确地判定除湿终点。
较佳地，所述结构层进行预除湿的除湿温度为40-70℃。
较佳地，步骤S110还包括步骤S112：在步骤S310之前还包括以下步骤：S11：将成型风机叶片过程中用到的辅材进行预除湿；S22：将预除湿后的辅材铺设于模具中。
在本方案中，对辅材增加在模具外预除湿的步骤，避免预除湿后的结构层在铺设模具后吸收辅材中的水分。
较佳地，在步骤S210之前包括步骤S200，使用恒温除湿系统对模具周边除湿，使模具周边保持恒定的湿度。
在本方案中，使用恒温除湿系统对模具周边除湿，使模具周边保持恒定的湿度，在模具中铺设结构层之后，防止空气中的水蒸气进入经过预除湿的结构层。
较佳地，步骤S310包括步骤S311：使用加热装置将结构层加热至预设温度；
或步骤S310包括步骤：
S312：使用加热装置将结构层加热至中间温度；
S313：使用冷却装置将结构层冷却至预设温度。
在本方案中，步骤S311直接加热至预设温度，除湿结束后即可直接灌注，步骤简单，操作方便；在步骤S312中，通过将结构层先加热至较高的中间温度快速除湿，除湿后在步骤S313冷却至预设温度进行灌注，通过加热较高温度快速除湿和降温结合，缩短了二次除湿耗费时间，提高了二次除湿的效率。
较佳地，所述预设温度为20-35℃。
在本方案中，20-35℃是聚氨酯树脂灌注较理想的操作温度，后续可以直接进行灌注，提高效率。
较佳地，所述中间温度为35-60℃。
在本方案中，通过加热至较高的中间温度对结构层进行快速除湿，然后降温至预设温度，整体上可以缩短除湿时间，进一步提高二次除湿的效率。
较佳地，所述加热装置和冷却装置包括模具内铺设的管道，通过向所属管道内注入介质实现对结构层的加热或者冷却。
在本方案中，向管道注入介质，通过热交换的方式实现对结构层加热除湿或者冷却降温，操作方便。
较佳地，步骤S310包括步骤S314：对模具内部抽真空。
在本方案中，模具内部在真空负压条件下，使水的蒸发点降低，提高水分蒸发速率，从而提高除湿效率。
较佳地，步骤S310包括步骤S315：对结构层表面抽真空。
在本方案中，同时对结构层表面抽真空，进一步提高结构层的除湿效率。
一种风机叶片的成型方法，包括上述任意一项的除湿方法。
在本方案中，较大程度提高风机叶片成型效率，减少风机叶片成型过程中出现的因除湿不充分而产生的缺陷。
本发明的积极进步效果在于：对结构层增加在模具外预除湿的步骤，预除湿过程即可将大部分水分除去，预除湿后只需再进行短暂的二次除湿即可达到灌注要求，通过优化除湿方法，缩短了结构层在模具内除湿耗费的时间，提高了风机叶片成型效率。
附图说明
图1为本发明实施例1风机叶片成型过程中的除湿方法流程图。
图2为本发明实施例1风机叶片成型过程中的除湿方法中的二次除湿方法流程图。
图3为本发明实施例2风机叶片成型过程中的除湿方法中的二次除湿方法流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例公开一种风机叶片成型过程中的除湿方法，该除湿方法包括以下步骤：
S1：将用于成型风机叶片的结构层进行预除湿；
S2：将预除湿后的结构层铺设于模具中；
S3：对结构层进行二次除湿。
具体地，结构层主要是增强纤维布，增强纤维布包括玻璃纤维、碳纤维编织布、纱和毡等，结构层预除湿时，在结构层表面设置湿敏指示材料，具体是将湿敏指示材料涂覆于纤维表面或者纤维编织线的表面，湿敏指示材料包括根据湿度变化会产生颜色变化的试剂或者粉体，优选的湿敏指示材料为过氧化钠、氯化钴或者无水硫酸铜，湿敏指示材料可以根据结构层湿度的变化改变颜色，当纤维表面涂覆过氧化钠时，若纤维表面呈现淡黄色，则预除湿结束；当纤维表面涂覆无水硫酸铜时，若纤维表面由蓝色转变为白色，则预除湿结束；当纤维表面涂覆氯化钴时，若纤维表面呈现为蓝色，则预除湿结束。
将经过湿敏指示材料处理的增强纤维布或者辅材使用预除湿装置进行预先除湿干燥，除湿温度为40～70℃，除湿时间为3～6h，优选除湿温度50℃，除湿时间5h，预除湿装置可采用密封可移动空间，包括进气口、出气口和加热鼓风装置，出气口和进气口使用管道进行连通，加热鼓风装置可以将热空气从进气口吹入并从出气口流出，热空气通过在预除湿装置中循环流动加热除湿，也可采用现有技术中其他装置来实现预除湿，此处不做限制。
在对结构层二次除湿之前，进行以下步骤：
将成型风机叶片过程中用到的辅材进行预除湿；
将预除湿后的辅材铺设于模具中。
在成型风叶片过程中用到的辅材包括真空灌注所需的导流介质和脱模布等，为了避免预除湿后的结构层铺设模具内吸收辅材中的水分，因此对辅材也进行预除湿，对辅材的预除湿可采用结构层预除湿的设备，也可采用现有技术中的其他除湿设备，此处不做限制。
预除湿后的结构层在模具内铺设的过程中，会吸收空气中的水分，因此在预除湿后的结构层铺设之前，使用恒温除湿系统对模具周边加热除湿，恒温除湿系统可以使模具周边的温度和湿度保持恒定，在结构层铺设之后，关闭恒温除湿系统。模具周边包括模具周围的空气，加热的温度为35-50℃，优选为45℃，模具内部或者模具周边除湿时保持恒定的温度为30-40℃，优选35℃，恒温除湿系统包括由隔板围成的密闭空间，隔板上设置进气口和出气口，出气口和进气口连通，还包括在隔板上设置的温湿度监测装置和加热鼓风装置，其中温湿度监测装置和加热鼓风装置均为现有技术中的设备，温湿度监测装置用来监测恒温除湿系统内部的温度和湿度，加热鼓风装置可以将热空气从进气口吹入，热空气在恒温除湿系统内循环流动后从出气口流出，当需要除湿时，开启鼓风装置即可进行加热除湿，当需要关闭时，关闭鼓风装置即可关闭恒温除湿系统。需要说明的是模具在车间占地空间相比整个车间要小得多，若对整个车间进行恒温除湿，效果欠佳，使用隔板将模具与四周隔开，结构简单，又能减少环境对模具周边的温度和湿度影响。
具体地，本实施例中采用的模具为叶片壳体模具，在模具中指定位置铺设脱模布，将经过预除湿的结构层或者辅材等铺放于模具中，在模具内部和结构层表面接入温湿度传感器，传感器用来监测模具内部和结构层表面的温度和湿度，待结构层铺设完成之后，进行二次除湿。
如图2所示，二次除湿包括以下步骤：
S31：对模具内部抽真空；
S32：对结构层表面抽真空；
S33：使用模具内加热装置将结构层加热至预设温度。
具体地，对模具内部抽真空和对结构层表面抽真空均是优选的步骤，在其他实施例中，也可以只对模具内部或者结构层其中一项抽真空或者不抽真空。在铺设结构层之后，安装聚氨酯树脂通道，通道包括进料口、导流管和导流网，进料口尺寸优选直径为19mm，数量为1-20个，导流管直径优选为19mm的Ω型半圆管，导流网优选编织的慢速导流网。
在本实施例中，壳体模具边缘处设置有若干模具真空通道，真空通道包括直径为10-30mm的圆孔，相邻真空通道之间间隔20-1500mm，优选30-100mm，更优选50mm，真空通道彼此连通，外接真空泵用来对模具内部抽真空，真空环境使得水分蒸发点降低，提高除湿效率，抽真空在除湿过程中持续进行，以保持模具内部真空状态。
聚氨酯通道的进料口设置成彼此连通的，也可以是相互独立的，从进料口引出2-20条通道，优选通道数量为3条，其中一条通道连接至聚氨酯树脂注入装置，其余通道连接至抽真空设备，优选真空泵，抽真空设备用来对结构层表面抽真空，抽真空在除湿过程中持续进行，以保持结构层表面真空状态。
在本实施例中，预设温度为适宜聚氨酯灌注的温度，具体为20-35℃，所使用的加热装置包括在模具中预埋的金属管道，优选铜管，通过向管道内注入介质，实现对结构层的加热，介质优选水，管道包括进水口和出水口，管道通过内部注入热水的方式来加热除湿，金属管道相互导通，管道上装有控制阀门，通过阀门的开关可以控制介质在管道中流动，当需要加热时，打开阀门开关注入热水，热水循环流动对结构层加热，根据模具内部和结构层表面的温湿度传感器判断除湿效果，当温湿度传感器监测的湿度为0-1％，优选湿度为0-0.5％时，关闭阀门开关，停止注入加热液，加热除湿结束。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，二次除湿中对结构层加热的步骤。
如图3所示，二次除湿包括以下步骤
S310：对模具内部抽真空；
S320：对结构层表面抽真空；
S330：使用模具内加热装置将结构层加热至中间温度；
S340：使用模具内冷却装置将结构层冷却至预设温度。
具体地，对模具内部抽真空和对结构层表面抽真空均是优选的步骤，在其他实施例中，也可以只对模具内部或者结构层其中一项抽真空或者不抽真空。在本实施例中，模具内部和结构层表面抽真空所使用的装置和操作步骤均与上述实施例相同，此处不再赘述，下面介绍不同之处，本实施例使用模具内加热装置将结构层加热至中间温度，其中中间温度为35-60℃，优选40-50℃，除湿之后使用模具内冷却装置将结构层冷却至预设温度，预设温度为适宜聚氨酯灌注的温度，具体为20-35℃，冷却装置包括在模具中预埋的金属管道，通过向管道内注入介质，实现对结构层的加热或冷却，冷却介质优选水，冷却装置可以和加热装置使用同一金属管道，也可以另行铺设，此处不做限制。当加热除湿完毕，将管道中的热水放出，当需要降温时，向管道内注入冷水对结构层进行降温，相对于直接加热至预设温度除湿，本实施例通过加热至较高的中间温度对结构层进行快速除湿，然后降温至预设温度，整体上可以缩短除湿时间，进一步提高二次除湿的效率。当模具或者结构层表面的温湿度传感器的温度指示低于35℃时，关闭冷却装置，除湿结束。
本发明还公开了一种风机叶片的成型方法，该成型方法包括实施例1和实施例2中的除湿方法，除湿完成后，开始进行灌注成型步骤，灌注至结构层充满树脂，开启模具加热装置，对灌注完成的结构层进行加热固化，固化后脱模即可获得聚氨酯叶片壳体或者结构部件，后续灌注成型步骤可采用现有技术中的步骤，此处不做限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述除湿方法包括以下步骤：
S110：将用于成型风机叶片的结构层进行预除湿；
S210：将预除湿后的结构层铺设于模具中；
S310：对结构层进行二次除湿。
2.如权利要求1所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，步骤S110包括步骤S111：在所述结构层上设置湿敏指示材料。
3.如权利要求2所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述湿敏指示材料包括过氧化钠、氯化钴或者无水硫酸铜。
4.如权利要求1所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述结构层进行预除湿时的除湿温度为40-70℃。
5.如权利要求1所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，在步骤S310之前还包括以下步骤：
S11：将成型风机叶片过程中用到的辅材进行预除湿；
S22：将预除湿后的辅材铺设于模具中。
6.如权利要求1所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，在步骤S210之前包括步骤S200，使用恒温除湿系统对模具周边除湿，使模具周边保持恒定的湿度。
7.如权利要求1所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，步骤S310包括步骤S311：使用加热装置将结构层加热至预设温度；
或步骤S310包括步骤：
S312：使用加热装置将结构层加热至中间温度；
S313：使用冷却装置将结构层冷却至预设温度。
8.如权利要求7所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述预设温度为20-35℃。
9.如权利要求7所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述中间温度为35-60℃。
10.如权利要求7所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，所述加热装置和所述冷却装置包括模具内铺设的管道，通过向所述管道内注入介质实现对结构层的加热或者冷却。
11.如权利要求7所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于，步骤S310包括步骤S314：对模具内部抽真空。
12.如权利要求7所述的风机叶片成型过程中的除湿方法，其特征在于：步骤S310包括步骤S315：对结构层表面抽真空。
13.一种风机叶片的成型方法，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项的除湿方法。
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