CN1925964A - 用于制备大结构的模具、制备模具的方法以及模具的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于制备大结构如风力涡轮叶片的模具(2)。而且提供用于制造和使用这种模具(2)的方法。该模具(2)包括支撑体结构(4)、空气排放系统(6)和透气性表面元件(8)。该模具尤其适合于利用模内涂覆来制备模制产品。

Description

用于制备大结构的模具、制备模具的方法以及模具的用途
技术领域
本发明涉及制备大结构如风力涡轮叶片的模具。具体地，本发明涉及包括透气性表面元件和空气排放结构的模具，制备这种透气性表面的方法以及使用这种模具的方法。这种模具尤其适合于利用模内涂覆制造风力涡轮叶片。
背景技术
许多复合产品通过涂覆来制备。传统上，产品在模制之后被涂漆。现在已知用模内涂覆例如热塑性材料膜来加工产品，以形成表面膜。在加工过程中，通过用真空将膜吸到工具表面上，或者用空气或机械压力将膜向下压到工具表面上，从而使膜保持在模具的表面。向下压膜不适合于大尺寸的模制，如风力涡轮叶片或壳的模制，因为匹配的模具和压力都会非常大，因此昂贵且难以处理。因此，大结构的模内涂覆实际上依赖于真空技术。
遗憾的是，在抽真空过程中空气往往被捕集在膜和模具之间，导致模制产品出现不期望的形状。已经进行了各种尝试以通过改变模具表面纹理来防止空气的这种捕集，包括将纺织品布放置在模具表面上，以使得具有粗糙磨砂的模具表面并在模具表面中具有许多较大的通风孔。但是，对于热固化来说，这些可供选择的方案中没有一种能够接受，因为膜在模制产品的固化循环过程中将变软，因此在膜中将产生模具表面的纹理印记，导致模制产品上涂层的不能接受的表面粗糙度。
大的模具如用于风力涡轮叶片或壳的模具，通常用复合材料或焊接金属板材制成。尽管有保证气密模具的措施，但这种模具常常会有一些孔隙或微小裂缝，导致空气穿过模具壁泄漏。膜下面的空气泄漏在大部分情况下将使膜下面的真空度下降，从而导致在将被模制的产品的加工过程中膜不会紧紧地附着于模具上的风险。而且，空气泄漏将导致模制产品上的下陷痕迹。
在日本专利申请07047595(公开)中，使用真空或压缩空气模制工具来使合成树脂板成形。使许多小的透气性元件分散，以形成模具体表面的限制部分。透气性元件由烧结金属粉末或泡沫耐热塑料制备。要强调的是，尤其出于耐久性考虑，模具的主要部分是不透气的。这种模具的生产相当复杂，不适合于模制大产品。日本专利申请07047595(公开)完全没有涉及模内涂覆的应用和模制除合成树脂板以外的其它制品的适合性。
发明内容
在本发明的一方面中，其目的是提供用于大结构的改进的模具。
在本发明的另一方面中，其目的是提供制造这种模具的方法。
在本发明的又一方面中，其目的是提供使用这种模具的方法。
本发明的上述和其它目的利用权利要求1的模具实现，该模具用于制备风力涡轮叶片、风力涡轮叶片的壳或风力涡轮叶片的一部分。这种模具包括支撑体结构、空气排放系统、有效模具表面和透气性表面元件。空气可在有效模具表面与空气排放系统之间通过透气性表面元件传送。对于这种模具，透气性表面元件基本上形成整个有效模具表面。
术语风力涡轮叶片在本文中是指完整的风力涡轮叶片、风力涡轮叶片的壳或预期形成风力涡轮叶片一部分的大元件，该结构任选地具有结合的增强元件，除非这些结构中的一种或多种被本领域技术人员认为不适合于特定的实施方案或指明了这种情况。相关的大元件例如是叶片的基本部分或顶端部分、前面或后面的壳的主要部分和增强元件如圆材等。
本发明模具比现有技术的模具有利，因为它提供制造非常大的模制产品(如风力涡轮叶片)的能力以及下述一种或多种能力：通过透气性表面元件和空气排放系统更强有力地从模具中除去空气；提高的对空气穿过支撑体结构泄漏的耐受性；模制产品中下陷痕记的数目和尺寸减小；能够提供模内涂覆；和改善的模制产品的表面粗糙度。
制造模具的方面由根据权利要求34的方法实现，其中空气排放系统任选地由根据权利要求32的方法制造，透气性表面元件任选地由根据权利要求33的方法制造。
使用模具的方面由根据权利要求36或37的使用方法实现。
下文进一步讨论本发明概念内的这些和其它方面，并参考附图用许多非限制性优选实施方案示例说明。
附图说明
下面将参考特别优选的实施方案和附图更完全地说明本发明，在附图中
图1表示本发明模具的剖视图，
图2表示包括通道的空气传送网络的优选实施方案，
图3表示包括固体材料岛的空气传送网络的优选实施方案，
图4表示包括通过连接件连接的固体材料岛的空气传送网络的优选实施方案，
图5表示空气排放系统的实施方案，该系统与支撑体结构和/或透气性表面元件集成(integrated)，
图6表示具有不同通道结构的透气性表面元件的实施方案，和
图7表示具有不同通道结构的透气性表面元件的其它实施方案。
所有附图是高度概略性的，不必按比例绘制，它们仅示出了为了阐明本发明而必需的部分，其它部分省略或仅暗示。
具体实施方式
本发明模具通常是相当大的，如大约10-70米，为了能够识别较小的特征，在附图中仅示出有限的部分。图1也是这种情况，其中示出了模具2的横截面。
图1中的模具具有支撑体结构4，空气排放系统6与之连接。最后，透气性表面元件8设置在空气排放系统6上，以形成有效模具表面12。
支撑体结构
支撑体结构4通常提供模具承载能力的主要部分，不过在一些实施方案中，透气性表面元件和/或空气排放系统可构成承载的重要部分。而且，支撑体结构通常提供有效模具表面的大致形状，不过透气性表面元件和/或空气排放系统可提供更小的形状调节。
可制造支撑体结构4以专门用于本发明模具，或者支撑体结构自身可成为模具或包括模具，例如可用于另一目的的模具。在这种情况下，本发明模具的制造可被认为是旧模具的革新或改造。
支撑体结构能够以各种方式提供用于空气排放系统和透气性表面元件的支撑体。例如，支撑体结构可包括肋材(rib)或者甚至仅由肋材组成，该肋材可任选地被相互连接，或者支撑体结构可形成与预期的有效模具表面基本上平行的部分或整个表面。在优选实施方案中，支撑体结构形成基本上气密的整个表面。
在优选实施方案中，支撑体结构包括金属板材或复合材料如纤维增强的塑料，因为这给支撑体结构提供了合适的和可再现的性质。
组件的连接
支撑体结构4、空气排放系统6和透气性表面元件8可以按所述的顺序同时固定，例如通过紧固零件如针、螺钉或等同物，或者使用粘合剂，通过空气排放系统6将透气性表面元件8固定到支撑体结构4上。可供选择地，该结构可例如通过紧固零件或粘合剂分别将空气排放系统6固定到支撑体结构4，并将透气性表面元件8固定到空气排放系统6来制备。另一种获得本发明模具的方式涉及下述这种情况，其中至少一个组件包括可固化的树脂或部分固化的树脂。在这种情况下，该固定可作为固化这种组件的集成部分来进行，例如通过使固化树脂化学或机械结合到相邻的组件上。优选通过粘合剂实现固定，因为这种方法可提供稳定的固定，其容易按比例放大。
空气排放系统
空气排放系统包括下述这种装置，该装置用于将空气传送到模具外面，以及任选地，在例如当模制产品从模具中取出时的情况下，将空气传送到模具中。空气排放系统可包括许多独立的空气排放结构，如通道或凹槽。但是，非常优选空气排放系统8包括传送空气的网络，即交联的空气排放结构，因为这提供了空气排放系统，其在空气穿过支撑体结构泄漏或封闭空气排放结构的情况下是更加强有力的。
在日本专利申请07047595(公开)中，从透气性元件经由通道除去空气，该通道与有效模具表面基本上正交地钻到覆盖模具的整个背面的开放空间中，从这里空气可明显被排空。通道的这种设计使得模具非常容易受空气排除失败的影响，如果通道意外地被模制材料堵塞的话，相反地，本发明中意外的堵塞被相邻的通道弥补。
当根据本发明的空气排放系统6是网络时是非常有利的，因为这提供与空气排放系统6的一部分意外堵塞相关的更强有力的设计，因为在这种空气排放系统6中所有区域均存在许多排放路径。而且，网络将提供空气排放系统6，其对于空气通过例如支撑体中的微小裂缝或孔隙泄漏到模具中较不敏感，因为许多分支提供局部压降的降低，并导致模制产品中下陷痕记的数量和程度的减少。
在图2中，示出了空气排放系统6的网络的许多实施方案。该网络可为规则的，例如如图2A所示，不规则的，如图2D所示，部分系统化的系统，例如如图2B和C所示，或这些网络的任何组合。对特定应用最有利的图案取决于许多条件，如模具的尺寸和材料、将被生产的模具的数量、将在模具中加工的材料等。
因为空气排放系统6用来从透气性表面元件8传送空气，因此优选空气排放系统6基本上沿着有效模具表面12。如果对于空气排放系统6或者对于在空气排放系统6被集成到另一组件中时具有空气排放系统6的组件(如支撑体结构4或透气性表面元件8)来说出现整个厚度的变化，则情况也是如此。
在根据本发明的优选实施方案中，透气性表面元件8和/或空气排放系统6以可分别与空气排放系统6和支撑体结构4脱离的方式固定。这使得能够容易地获得空气排放系统6的网络，以便例如用于清洗或除去不期望的阻塞。
在本发明的一个实施方案中，空气排放系统6包括用于传送空气的通道10。这种通道可以是直的或弯曲的，并且其大小，即横截面积应该足够允许除去必需量的空气。试验结果表明，如果大部分用于传送空气的通道10的横截面积大于1mm2，则可以实现这一功能。但是，对于非常大的模具，则可能需要更大的横截面积来减少压降，大于4mm2或者甚至大于9mm2的横截面积是更有利的。这些通道必须足够小，以保证空气排放系统6提供足够的结构强度来支撑透气性表面元件8。通道10的横截面例如可为约1-2mm深和约1-2mm宽。这通常应该足以在例如用粘合剂制备模具的过程中防止堵塞，并且防止在覆盖通道的透气性表面元件8上的过高的应力。
基本上以相同方向延伸的相邻通道10(如平行通道)之间的距离可以有相当大的变化，但是，在优选实施方案中，对于一些或所有通道来说，这个距离为0.4cm-20cm。实验结果表明，0.5cm-5cm(如约1-2cm)的距离适合于制造风力涡轮叶片的模具。
为了形成网络，通道必须交叉。应该限制交叉点之间的距离，因为交叉点降低了局部阻塞或经由支撑体结构4的泄漏的影响。在优选实施方案中，对于至少一些交叉点来说，用于传送空气的通道10的交叉点之间的距离为0.5cm-20cm。实验结果表明，0.7cm-5cm(如约1-2cm)的距离适合于制造风力涡轮叶片的模具。
在本发明的另一实施方案中，空气排放系统6包括固体材料的岛16，这些岛16之间的间隔形成空气传送网络的一部分。例如，岛16之间的间隔可用如上所述的通道10补充。在这种情况下，通道10例如可提供在更长距离上的空气传送，而岛16之间的间隔可用于以局部规模传送空气。在另一实施方案中，岛16之间的间隔形成用于传送空气的二维网络，因此能够以局部和更长的规模来传送空气。与仅具有交叉通道的模具相比，具有包括上述岛16的空气排放系统6的模具在具有关于岛之间的各个间隔的横截面和形状的高度柔性方面是有利的。
在图3中，示出了在具有岛16的空气排放系统6中空气传送网络的例子。在图3中使用相对小的岛16。如果被设置在岛16上的透气性表面元件8是高度刚性的，并且其自身提供基本的结构强度，则这是特别可行的。该网络是很开放的，因此提供非常低的压降和非常低的局部阻塞或经由支撑体结构4的泄漏的效果。在图3B和C中，使用较大的岛16。这给透气性表面元件8提供了更好的支撑。
在图3中仅示出了有限数量的岛形状，但是本领域技术人员由此将能够推导许多其它合适的岛形状，包括圆形、三角形、四边形和其它多边形。根据实际应用，这些岛中的一些、大部分或者基本上全部均具有这些形状中的一种。而且，不同类型的岛形状和尺寸可有利地进行混合。这样可以例如提供一种模具，该模具在网络开放度和局部地支撑透气性表面元件8的能力之间具有最适合的折衷，并因此满足模具在不同领域中的不同需要。
可按照下述方式有利地直接在支撑体结构4上制备包括固体材料的岛16的空气排放系统6：在与用于空气传送的期望网络类似的筛网上浇铸可固化的加工糊剂，固化该加工糊剂并除去筛网。可供选择地，可与支撑体结构4分开地制备单个岛，然后粘着到或以另一种方式固定到支撑体结构4上。当制备具有有限数目的岛的模具时，这种可供选择的方法是特别相关的。
在图4中示出了用连接件连接的岛的实例。为了保证良好地控制岛的相对位置，尤其是在制造模具的过程中，而且为了避免必须固定每个单独的岛，在一个优选实施方案中，两个或更多个岛16用连接件17连接。在图4A中，从上面和里面可看见岛和连接件。为了保证用于空气传送的网络保持开放，这种连接件的高度小于岛16的高度。图4B中示出了岛和连接件的相对高度的实例，其对应于图4A中所示网络沿I-I线的截面。连接件17优选由与岛相同的材料制备，但是在一些情况下，连接件可使用另一种材料。这种情况的例子是：连接件包括增强纤维如玻璃纤维或碳纤维，而岛由可固化树脂制成，但是这种树脂可包括另一长度的纤维。
具有岛和连接件的空气排放系统6可有利地在单独的模具中用塑料和纤维增强的塑料制备，并且在部分或完全固化后转移到支撑体结构的模具中。
在本发明的特别优选的实施方案中，该网络包括具有不同横截面的通道。细通道提供局部规模的空气传送，更粗的通道提供更大规模(如模具的宽度或长度上)的空气传送。由于细通道可相对封闭地设置而不会明显地降低空气排放系统6的结构强度，因此这种网络既能够以局部规模又能够以更大的规模来非常有效地传送空气，同时具有合理的压降。
除了朝向透气性表面元件8和一个或多个至压力控制系统(如真空系统或能够提供加压空气和/或真空的泵)的开口之外，空气排放系统6在模具中规定为气密的。由于规定为气密的，因此据认为，本发明尤其旨在降低意外的空气例如经由支撑体结构4泄漏到模具2中和/或空气排放系统中的影响。因此认识到，模具的制造是带着使模具应该为气密性的意图来进行的，但是实际上这并不是总可以实现的。换句话说，当制造、使用或再次使用大的模具时，具有空气泄漏性不是目标，但这却常常是结果。
对于大的模具来说，使用一个以上的压力控制系统是有利的，例如2、3、4、5或者甚至更多个，这些系统在分开的开口或相同的开口处连接。尤其当压力控制系统和至空气排放系统6的各个开口沿着模具的长度分布时，这减少了在空气排放系统6中空气要传送的距离。在本发明的一个实施方案中，空气排放系统6被分成两个或更多个独立的空气排放系统6，即在它们之间没有空气传送的系统。这允许各个系统中压力不同，甚至允许形成具有较小独立部分的模具的可选方案，因此提高了模具的可处理性。
空气排放系统6可通过设置在支撑体结构4与透气性表面元件8之间来形成，例如形成为一个独立的元件(如图5A所示)，或者形成为许多连接的或不连接的岛16(如图1、图3和图4所示)。如图5B和图6C所示，空气排放系统6可被集成到支撑体结构4和/或透气性表面元件8中。
当支撑体结构4不形成与预期的有效模具表面平行的整个表面并且空气排放系统6因此必须保证模具朝向支撑体结构4的气密性时，在独立的组件中具有空气排放系统6的图5A中的空气排放系统6例如是有利的。
空气排放系统6也可如图6C所示完全与透气性表面元件8集成。在透气性表面元件8的其它平面中，通道10通过其它的交叉通道(未示出)连接。组合在一起的透气性表面元件8和空气排放系统6可例如在模制过程中制造或者通过引入凹槽或其它凹进部分(例如通过研磨、碾磨或切割)来制造。空气排放系统6可类似地与支撑体结构4(未示出)集成。
例如如图5B所示，空气排放系统6也可部分地与支撑体结构4和透气性表面元件8集成。此处，支撑体结构4具有在一个方向上引入的用于空气传送的通道10，而透气性表面元件8具有在另一方向上引入的用于空气传送的通道10。因此，当透气性表面元件8和支撑体结构4如图5C所示连接时，则形成了空气传送网络。在另一实施方案中，细通道存在于一个组件中，例如透气性表面层中，而较大的通道存在于另一个组件中，例如支撑体结构中。在另一实施方案中，可在支撑体结构与透气性表面层之间提供在一个方向上具有通道的专用组件，并且用于传送空气的网络通过结合支撑体结构或透气性表面层中的通道来形成，其中这些通道朝向另一方向。通过与支撑体结构4和/或透气性表面元件8部分集成而形成空气排放系统6的其它类似方式将基于对于本领域技术人员来说显而易见的这些实施方案。
透气性表面元件
如图1所示，透气性表面元件8在第一面上形成有效模具表面12的一部分，并且在第二面上与空气排放系统6连接。该透气性表面元件可提供给本发明模具或者有助于本发明模具的许多可能的优点，所述优点包括改善模制产品的表面粗糙度、减少模制产品中下陷痕记的数量和尺寸以及提供模内涂覆的能力。
在图7中，示出了透气性表面元件8的特写横截面的实例。该透气性表面元件具有通过透气性表面元件8经由通道结构14传送空气的能力，该通道结构例如在有效模具表面12与空气排放系统6之间。为了保证模制产品良好的表面粗糙度，通道结构14朝向有效模具表面12的开口18应该相对小。在优选实施方案中，大部分这些开口18，如大约90％、95％、98％或更多数目的开口18覆盖有效模具表面12对应于直径小于0.5mm的圆的区域。在使用过程中，热塑性材料将渗透到开口中，因此基于表面张力的考虑，建议较小的开口是更期望的。在一个更优选的实施方案中，开口的相应直径因而为约10μm-250μm，或者甚至为25μm-150μm，如50μm-125μm。通常，开口的直径越小，越少的材料将渗透到开口中，因此模制表面越完美。而且，当开口的直径减小并且渗透到开口中的深度相应地减小时，热塑性材料粘着在开口或通道结构中的可能性减小。热塑性材料也影响渗透到开口中的深度。例如已发现，对于具有约250μm开口的特定模具来说，丙烯酸类模内涂覆的渗透为约20-30μm，而在相同的工艺参数下，对于尼龙的模内涂覆来说，渗透仅为约4μm。
为了保证非常平均地从有效模具表面12除去空气，在有效模具表面12中使用了非常多的开口。开口18的数目应该为每cm2一个或多个，但是另一方面通常小于每cm21000个。通常，每cm2为2-200个开口适合于常规用途，并且发现每cm2约5-100个开口是非常有利的。最佳的密度取决于参数如空气传送距离、开口尺寸、通道结构的横截面尺寸和通道结构的类型。
在图6A中，例如通过钻孔或电子束穿孔来对致密材料如塑料或金属的板材22进行穿孔，并且存在许多直的通道结构14。通道结构的朝向基本上与有效模具表面12正交。对于这种透气性表面元件8，当连接至空气排放系统时，许多通道结构将被堵塞。因此空气在到达有效的通道结构之前必须沿着有效模具表面移动。但是，具有阻塞的传送通道的有效模具表面的各个区域的大小将被限制，并且大约等于空气排放系统的通道之间的距离。因此，在有效模具表面上较大量的空气不会被捕集。
在图6B中，通过使直的通道结构朝向空气排放系统6的通道10而实现了这一目的。换句话说，已经限制了从有效模具表面12引导至空气排放系统6的岛16的通道结构的数目。由箭头20的长度表示的空气传送距离得以增加。
在图6C中，示出了多孔透气性表面元件8的情况，如粉末金属或树脂不足的纤维增强的塑料。此处，通道结构通常不是直的，而是或多或少不规则分布的孔和洞的组合。因而，空气也可平行于有效模具表面被传送，所有开口可潜在地被连接至空气排放系统的通道10，该空气排放系统在图6C中被集成在透气性表面元件8中，但其也可以为单独的组件或集成在支撑体结构中。但是空气传送距离20显著增加了。
在本发明的优选实施方案中，开口基本上均匀地分布在由透气性表面元件形成的有效模具表面一侧，但是，如果例如开口尺寸或者空气传送距离发生变化，则在一些情况下通道结构开口的不均匀密度可能是有利的。
这些通道结构的结构取决于透气性表面元件的材料和制造方法。本发明模具的透气性表面元件可有利地通过下述方法之一或这些方法中的两种或多种方法的组合来制备：
—在提供非致密的烧结材料的条件下来烧结粉末。该粉末例如可以是金属粉末。该烧结可涉及到化学反应和/或材料的再分布，以形成粘聚的元件；
a)在使用相对于纤维为较小体积的热固性树脂的条件下，固化或者部分固化具有纤维的热固性树脂。由此形成非致密的元件。该纤维优选是碳纤维和/或玻璃纤维，但是也可使用其它类型的纤维。
b)固化或以另外方式使泡沫材料凝固。泡沫材料优选为热塑性树脂或金属。泡沫材料可任选地被处理以提高组件的渗透性。
c)下述步骤的组合：
—提供致密或接近致密的固体材料，如金属板材或热固性塑料，该热固性塑料任选地用纤维增强，所述纤维例如是碳纤维和/或玻璃纤维，和
—通过钻孔或通过电子束穿孔对该材料进行穿孔。所述钻孔例如可以采用机械钻孔、水钻孔、激光钻孔的方式来进行。这些类型的穿孔导致形成基本上直的和相等尺寸的用于传送空气的通道结构。因此压降和空气传送可相对容易地被模型化以便于优化设计。
以上c)中所述的穿孔方法也可被用来增加由以上a)和b)的方法制备的透气性表面元件中的通道结构数目。
在一个优选实施方案中，透气性表面元件包括金属，该金属相对于将用于模制的常规材料，尤其是用于模内涂覆的热塑性材料来说具有低反应性。这种金属的例子是钢、铝以及包括这些金属中的一种或多种的合金。
在一个优选实施方案中，透气性表面元件包括具有高热稳定性的塑料，即在将被模制的产品的固化温度下机械和化学稳定的塑料。这种塑料的例子是热固性塑料、耐热塑料、纤维增强的塑料。树脂体系优选包括一种或多种基于环氧、聚氨酯、聚酯和/或乙烯基酯的体系，以及本领域技术人员已知的其它可行的体系。在一个更优选的实施方案中，树脂体系基于环氧，尤其是基于高温稳定的环氧，如酚醛清漆(novolac)。增强纤维优选为玻璃纤维和/或碳纤维，但是其它类型的纤维也是可用的。在一个相当优选的实施方案中，考虑到对于将被润湿的所有纤维来说不能获得足够的树脂并且要形成非致密的纤维增强的塑料，纤维增强的塑料是树脂不足的。
透气性表面元件可制备成几个部分，它们在模具的装配过程中被连接或者被连接到单独的模具部分。
图7中的通道结构14很大程度上根据透气性表面元件8的来源而变化。图7A表示具有通道结构14的板材22的横截面，该板材通过例如用钻孔或电子束穿孔对其它致密板材材料穿孔来制备。因此形成基本上直的通道结构14，并且每个通道结构通常由一个穿孔或钻孔组成。在本发明的优选实施方案中，高比例，如90％、95％或者甚至98％的通道结构14允许在有效模具表面12与空气排放系统8之间的这种直的空气传送路径。所有的通道结构可基本上与有效模具表面正交，或者一些通道结构的取向可为与有效模具表面的正交具有不同的角度。后者例如在将通道结构直接导入用于空气传送的网络中而不是导入空气排放系统的固体材料中时可能是有利的。具有直通道结构的模具将具有相对可预测的和可再现的性质。
图7B和C中示出了烧结的或固化的结构。图7B中示出了与烧结结构如烧结金属粉末颗粒23的横截面类似的结构。图7C是开口定位在包括增强纤维24的透气性表面元件中的通道结构上的示意性顶视图，增强纤维例如是图7C中所示的织造纤维纱线。纤维纱线可包括100-10,000根纤维或者甚至更多。用一定量的固化树脂26在单个纱线内或交叉的纱线之间将纤维粘合在一起。树脂的量不足以完全填充透气性元件不被纤维占据的间隙，因此在纱线之间形成了孔和开口。在交叉的纤维纱线之间的间隙中形成开口18。因此，纱线的密度可控制开口的密度，并且树脂粘度和树脂用量的组合可控制开口的尺寸或要形成开口的可能性。要强调的是，开放的通道结构的实际数目可显著偏离取决于纤维层数目的开口数目和被空气排放系统的固体部分堵塞的开口数目(参见对图6的讨论)。在图7B和C中，通道结构14通常包括许多孔、洞或钻孔。在本发明的一个优选实施方案中，高比例，如90％、95％或者甚至98％的通道结构14允许在有效模具表面12与空气排放系统8之间的这种弯曲的空气传送路径。具有弯曲的空气传送路径的透气性表面元件的另一个例子是泡沫材料。
通道结构14的横截面积是本发明模具的相关参数，因为越薄的通道结构提供越高的压降，但是同时减少热塑性树脂在模具的使用过程中渗透到透气性表面元件8中的可能性。在本发明的优选实施方案中，大数目，如90％、95％或者甚至98％的通道结构14具有相当于直径小于1mm的穿过透气性表面元件8的平均横截面积。在空气传送距离相对短的情况下，可有利地使用小于0.5mm，优选小于0.25mm的相应直径。对于非常短的空气传送距离，例如对于具有相对直的通道结构的非常硬和薄的纤维增强的塑料板，在许多情况下可有利地使用25μm-150μm的相应直径。
透气性表面元件的主体中通道结构和其它孔或孔隙(开放的和封闭的)的总和应该足够低，以防止透气性表面元件与模制产品在产品固化过程中的机械结合。而且，透气性表面元件应该足够刚性(见下文)。但是，在本发明的优选实施方案中，小于约20体积％的开放体积，更低的开放体积，如约0.01-10体积％在许多情况下将是有利的。特别是对于具有钻孔的透气性表面元件来说，约1-4体积％如约2体积％的开放体积被证明能够提供合适的性能。对于通过烧结粉末或由泡沫材料制备的透气性表面元件来说，明显更高的开放体积在一些情况下可能是有利的，尤其是在泡沫材料的情况下。
在一个优选实施方案中，透气性表面元件8包括相对薄的固体材料层，例如0.75mm-3mm，其位于具有如图1所示的空气排放系统6的组件上。在另一优选实施方案中，透气性表面元件8是相对厚的层，例如2.5mm-10mm，并且其中部分或完全集成了空气排放系统6，分别如图5B和6C所示。
比透气性表面元件8的厚度更为重要的是经过透气性表面元件8的实际空气传送距离20。这个距离，即空气在透气性表面元件8的第一面上的有效模具表面12与透气性表面元件8的第二面上的空气排放系统6之间传送的距离，应该是相对短的，以减少压降。实验工作已经表明，空气传送距离20对于通道结构14的较大指示直径来说应该优选小于约5mm，对于中等直径的通道结构来说小于约3mm。对于大部分透气性表面元件来说，约0.5-2.5mm的空气传送距离能够提供刚性、强度和压降之间合适的折衷。通常的值是约0.75-2mm的空气传送距离。
在本发明的优选实施方案中，透气性表面元件是足够刚性的，以防止透气性表面元件显著变形到空气排放系统中。在这个实施方案中，对于具有相对大横截面积的空气排放系统的模具或部分模具来说，与有效模具表面正交的变形小于2mm。在更一般的情况下，与有效模具表面正交的变形小于1mm，当变形小于0.5mm时是有利的。
该实施方案的优点在于减少模制部分的表面变形，和/或在包括铺叠、压制、加热和固化的完整模制过程中，空气排放系统保持开放。例如可通过高的E-模量，厚度，设计考虑，如变化的厚度和连接至气体排放结构或被气体排放结构影响等因素中的一个或多个因素来获得刚性。
在本发明的另一实施方案中，透气性表面元件8的一部分或全部是耐热的。如果仅一部分透气性表面元件是耐热的，则优选在有效模具表面处和/或附近的部分是耐热的。耐热性在本文中是指：在将在模具中制备的产品的固化温度下，透气性表面元件8的这一部分是机械稳定的(在一个例子中低于软化点)和化学稳定的。该固化温度取决于用于将在模具中制备的产品的实际树脂体系，并且对于低温体系例如许多聚酯、乙烯基酯和含胺的环氧体系来说，通常对应于高达至少80的温度。为了包括另外的树脂体系，例如双酚A和含DICY的环氧体系，透气性表面元件8的这一部分的温度应该高达至少120℃是热稳定的，为了提高安全界限(这常常导致模具寿命增加)，该温度应该优选高达至少180℃是热稳定的。
在另一个优选实施方案中，透气性表面元件包括透气性材料的板材。具有透气性材料板材的透气性表面元件也可包括例如颗粒、块、岛、条等，它们自身可以是也可以不是透气性的。但是，在这个实施方案的特定改进中，透气性表面元件由透气性材料的板材构成，其连接至空气排放系统。“连接至”意味着通过透气性材料传送的空气得以进入用于传送空气的网络，并且岛或其中设置有网络的材料被固定于板材上。
在一个优选实施方案中，透气性表面元件在整个面上或一部分面上涂覆有脱模剂，所述面是有效模具表面的一部分。优选透气性表面元件的这个面全部涂覆有脱模剂。脱模剂可永久地粘合到表面上，或者新的一层脱模剂在每次使用模具之前或者偶尔地可能需要被施涂。合适的脱模剂的例子是PTFE(例如Teflon)。脱模剂涂层可在装配模具之前或之后提供到透气性表面元件上。在一个优选实施方案中，用脱模剂浸渍或涂覆全部有效模具表面。
预装件(subassembly)
本发明的另一方面是用于根据本发明主要方面的模具和在这种概念范围内模具的上述实施方案的预装件。该预装件包括空气排放系统6和连接至空气排放系统6的透气性表面元件8。当预装件安装在模具中时，空气可经由透气性表面元件8在背离空气排放系统的透气性表面元件的表面与空气排放系统6之间传送。该预装件的空气排放系统6适应于被连接至支撑体结构(4)。
这个预装件包括用相同的手段解决与本发明模具相同的问题的组件。该预装件可用于制造根据本发明主要方面的模具，但是，该预装件尤其适合于改造用过的或传统的模具。这是由于例如在作为支撑体结构的模具上安装部件的相对短的时间而导致的，因为相比于分开的透气性表面元件和空气排放结构来说仅有一个组件需要被安装。
在一个优选实施方案中，该预装件能够进行塑性变形以符合支撑体如支撑体结构4的表面。由于透气性表面元件应该具有合适的刚性，因此优选该预装件包括可固化材料如树脂，其可在装配模具之后或至少在该预装件塑性变形以符合支撑体表面之后进行固化。可固化材料可为部分固化的或基本上不固化的。
该预装件优选用与上述对于透气性表面元件和空气排放系统来说相同的方法和材料来制备，并例如利用在别处描述的粘合剂或紧固零件进行连接。
该预装件可用于通过包括下述步骤的方法制造本发明模具：提供支撑体结构4，提供预装件并将预装件固定于支撑体结构4，优选用紧固零件、粘合剂和/或通过固化或共固化预装件与支撑体结构来进行。在一个优选实施方案中，该固定涉及到粘合剂。在另一实施方案中，通过将空气传送网络或空气排放系统机械加工为透气性表面层来制备预装件。任选地，在将预装件固定于支撑体结构之前，可增加使预装件塑性变形以符合支撑体结构4的表面的另外步骤。要强调的是，支撑体结构可以是不像本发明模具一样具有空气排放系统和/或透气性表面元件的模具。
模具的制造
本发明模具优选由包括下述步骤的方法制备：
-提供支撑体结构。该支撑体结构可以是或不是改进的常规模具。
-提供透气性表面元件。该透气性表面元件优选由别处所述的方法制备，但是其它制备方法也是可行的。
-提供空气排放系统。该空气排放系统优选由别处所述的方法制备，但是其它制备方法也是可行的。在—个优选实施方案中，空气排放系统部分地或全部集成于支撑体结构和/或透气性表面元件中。
-任选地使透气性表面元件和/或空气排放系统塑性变形以符合支撑体结构的表面，
-将透气性表面元件固定到支撑体结构上。这可任选地通过空气排放系统来实现。在一个优选实施方案中，该固定涉及到紧固零件和/或粘合剂和/或固化或共固化支撑体结构、空气排放系统和透气性表面元件中的一个或多个，但是在一个更优选的实施方案中，该固定涉及到粘合剂。该粘合剂优选基于环氧或聚氨酯或与用于透气性表面层8和/或空气排放系统6的树脂(如果任何这些部件使用树脂的话)相同的体系。
模具的用途
本发明模具特别适合于以工业规模制造风力涡轮叶片，因为可容易地制备非常大的模具。而且，该模具减少了模制产品上存在下陷痕记的问题，这个问题在制造风力涡轮叶片时是众所周知的问题。
使用该模具制造风力涡轮叶片优选包括下述步骤：
-提供根据本发明的模具2。
-任选地在模具2中放置材料，优选热塑性材料，该材料用以在风力涡轮叶片上形成涂层。如果期望模内涂覆，则这一步骤是相关的。通过向空气排放系统施加真空，任选地结合为了成形而进行的加热，从而可以使得用以形成涂层的材料成形并暂时固定在模具中。
-向空气排放系统6施加真空。在将要模制的产品的固化循环开始之前，向空气排放系统施加真空常常是有利的，因为在真空和低温下，相对硬的结构将不大适合，因此开放结构往往更好地被抽真空。
-将纤维和/或树脂置于模具2中以形成风力涡轮叶片。
-任选地在模具2或用以形成涂层的材料与背离模具2的风力涡轮叶片的面之间提供真空罩(enclosure)。这通常用真空袋或真空袋的仅一面来完成，其气密地连接至模具或用以形成涂层的材料。模具或用以形成涂层的材料则起到真空袋的另一面的作用。
-向风力涡轮叶片施加压力和/或真空。压力将通常施加在将被模制的产品背离有效模具表面的面上。真空将施加在将被模制的产品与模具或用以形成涂层的材料之间的真空罩内。在一个非常有利的实施方案中，该真空等于或比施加于空气排放系统的真空处于更高的绝对压力，因为否则空气可从空气排放系统被拖到模具中，从而导致在模制产品上形成广泛的下陷痕记。产生这种差压真空(“differentialvacuum)的潜力是本发明的一个大的优点。透气性表面元件的结构提供了下面的特征：涂层与有效模具表面之间的真空力在任何位置都比真空罩和将要模制的产品之间的相应真空力要高。通常，绝对压力之差小于0.5atm，如大约0.2-0.05atm。该优点由于存在空气排放系统而得到加强，这保证了经支撑体结构的空气泄漏或排放结构的局部阻塞不会损害模制产品。要强调的是，在加工的整个过程中，不必存在压差。
-任选地向叶片中加入另外的树脂。例如当使用真空浸渍方法时，应用这一步骤。
-固化该风力涡轮叶片。这通常通过加热引发，并在适合于树脂体系的高温下进行。
-从模具中取出风力涡轮叶片。可任选地通过空气排放系统施加压力来促进这一步骤。因此将在空气排放系统和透气性表面元件中累积压力。这将促进微小规模的脱模，即推出在模制过程中已进入通道结构中的任何模制材料，和/或促进大规模的脱模，即通过在有效模具表面与模制产品之间形成加压的气袋来进行。
在一个优选实施方案中，提供用以形成涂层的材料和/或纤维和/或树脂作为预浸料。
在另一优选实施方案中，用以形成涂层的材料是热塑性材料膜，其适合于风力涡轮叶片表面。这尤其涉及材料的气候老化稳定性。优选地，用以形成涂层的材料包括基于丙烯酸类的材料、聚碳酸酯、PCDF(聚偏1，1-二氟乙烯)、聚氨酯或包括这些物质中的一种或多种的共混物。更优选地，该材料为丙烯酸类材料。
与上述用于制备模内涂覆的元件的模具相类似的模具可用于制备除风力涡轮叶片以外的其它模内涂覆的元件，该模具例如包括支撑体结构4、空气排放系统6、有效模具表面12和透气性表面元件8，空气可经由该透气性表面元件8在有效模具表面12与空气排放系统6之间传送，其中透气性表面元件8基本上形成整个有效模具表面12。这类其它模内涂覆的元件通常为复合结构，例如纤维增强的塑料，如船、结构元件、家具等。这种模具也可用于制造非模内涂覆的元件。
本文所述的本发明实施方案的单个特征或特征的组合以及其明显的变化形式可与本文所述的其它实施方案的特征结合或交换，除非本领域技术人员立即能意识到所得的实施方案实际上是不可行的。
最佳方式
本发明人已知的根据本发明的最佳模具和根据本发明制备模具的最佳方式如下：
将支撑体结构放置在将被模制的产品的模型上，针对空气排放结构和透气性表面元件的高度对该模型进行调节。该复合材料是碳和/或玻璃纤维材料和Tg为约180℃的环氧树脂酚醛清漆的层压物。支撑体结构在60-80℃下在真空罩中凝固，即对其进行预固化或部分固化。
在凝固的支撑体结构上放置具有1mm×1mm横截面的交叉线的筛网，所述线形成1cm×1cm的正方形格子。使可固化的环氧酚醛清漆树脂遍布筛网分布至格子的高度，即填充线之间的间隔。在60-80℃下凝固树脂，并除去筛网。
对于透气性表面元件来说，将四层交叉层叠的玻璃纤维置于将被模制的产品的模型上，并用环氧酚醛清漆树脂浸渍至叠层几乎完全饱和。在每层中交叉纱线之间的中心形成开口和通道结构。通过树脂含量即叠层的饱和程度以及叠层中纱线的密度将开口和通道结构的尺寸和数目控制在直径为约250μm和密度为约75-200pr.cm2。透气性表面层在60-80℃下凝固，从而产生总厚度为约1mm的透气性表面元件。用环氧酚醛清漆将透气性表面元件粘着到空气排放结构上。模具的组合组件在150℃下后固化。
这样得到了根据本发明的模具，其具有以1cm×1cm分开的1mm×1mm通道的空气排放结构以及覆盖空气排放结构的透气性表面元件，并且每cm2约10个通道结构对有效模具表面和排放结构的通道是开放的。当在150℃下固化时，模具将容易耐受模具中材料在120℃下的固化，因为软化直到约150℃才发生。
本发明人已知的使用该模具的最好方式是包括下述步骤的方法：
-将丙烯酸类膜置于模具中
-通过在空气排放结构中施加真空使膜真空成形到模具上。加热至软化该膜来促进成形
-放置M9-预浸料(Hexcel Composites；基于含有双酚A和DICY(Dicyandiamid)的环氧)以形成将被模制的产品的层压物
-连接真空袋至覆盖将被模制的产品的丙烯酸类膜
-在真空罩中提供真空(约0.2atm的绝对压力)，和在空气排放系统中提供略低的绝对压力(约0.1atm的绝对压力)
-在约120℃下固化将被模制的产品60分钟
-冷却模具
-释放真空并取出模制产品
标记表
2    模具
4    支撑体结构
6    空气排放系统
8    透气性表面元件
10   用于传送空气的通道
12   有效模具表面
14   通道结构
16   固体材料的岛
17   连接件
18   朝向有效模具表面的通道结构开口
20   空气传送距离
22   透气性材料的板材
23   粉末颗粒
24   纤维或纤维纱线
26   固化的树脂

Claims (40)

1、用于制备风力涡轮叶片、风力涡轮叶片的壳或预期形成风力涡轮叶片一部分的大元件的模具(2)，包括
-支撑体结构(4)，
-空气排放系统(6)，
-有效模具表面(12)和
-透气性表面元件(8)，空气可经由该透气性表面元件(8)在有效模具表面(12)与空气排放系统(6)之间传送，
其中透气性表面元件(8)基本上形成整个有效模具表面(12)。
2、权利要求1的模具(2)，其中空气排放系统(6)包括空气传送网络，优选该网络沿着有效模具表面(12)。
3、权利要求1或2的模具(2)，其中空气排放系统(6)包括固体材料的岛(16)，岛之间的间隔被包括在空气传送网络中，优选地，岛(16)之间的间隔形成用于传送空气的二维网络。
4、权利要求2的模具(2)，其中岛(16)中的至少一个具有基本上类似于几何形状的横截面，所述几何形状例如是圆形、三角形、四边形或另一种多边形，优选地，大部分或全部的岛(16)具有基本上类似于几何形状的横截面，所述几何形状例如是圆形、三角形、四边形或另一种多边形。
5、权利要求3-4中任一项的模具(2)，其中岛(16)中的至少两个由连接件(17)连接，并且所述连接件的高度小于岛(16)的高度。
6、权利要求2-5中任一项的模具(2)，其中空气排放系统(6)包括用于传送空气的通道(10)。
7、权利要求6的模具(2)，其中大部分的用于传送空气的通道(10)的横截面积大于1mm2，优选大于4mm2，更优选大于9mm2。
8、权利要求6或7的模具(2)，其中平行相邻的用于传送空气的通道(10)中的至少一些之间的距离为0.4cm-20cm，优选0.5cm-5cm，如约1-2cm。
9、权利要求6-8中任一项的模具(2)，其中用于传送空气的通道(10)的交叉点中的至少一些之间的距离为0.5cm-20cm，优选0.7cm-5cm，如约1-2cm。
10、权利要求1-9中任一项的模具(2)，其中空气排放系统(6)至少部分地集成于支撑体结构(4)中，优选地，空气排放系统(6)完全集成于支撑体结构(4)中。
11、权利要求1-9中任一项的模具(2)，其中空气排放系统(6)至少部分地集成于透气性表面元件(8)中，优选地，空气排放系统(6)完全集成于透气性表面元件(8)中。
12、权利要求1-9中任一项的模具(2)，其中空气排放系统(6)位于支撑体结构(4)与透气性表面元件(8)之间，优选地作为独立的元件。
13、权利要求1-12中任一项的模具(2)，其中除了朝向透气性表面元件8和至少一个至压力控制系统的开口之外，空气排放系统(6)规定为气密的。
14、权利要求1-13中任一项的模具(2)，其中通道结构(14)提供经由透气性表面元件(8)的透气性，并且通道结构具有朝向有效模具表面(12)的开口(18)，所述开口中的至少90％所覆盖的区域对应于直径小于0.5mm，优选约10μm-250μm，更优选25μm-150μm，例如50μm-125μm的圆。
15、权利要求14的模具(2)，其中朝向有效模具表面的通道结构开口(18)的密度为1-1000个/cm2，优选密度为2-200个/cm2，更优选密度为5-100个/cm2。
16、权利要求13-15中任一项的模具(2)，其中至少90％的通道结构(14)具有对应于小于1mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.25mm，如25μm-150μm直径的穿过透气性表面元件(8)的平均横截面积。
17、权利要求13-16中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)具有小于20体积％的包括通道结构(14)的开放体积，更优选0.01-10体积％，最优选1-4体积％，如约2体积％的开放体积。
18、权利要求13-17中任一项的模具(2)，其中至少90％的通道结构(14)允许在有效模具表面(12)与空气排放系统(6)之间的直的空气传送路径，例如经由钻孔或洞。
19、权利要求13-17中任一项的模具(2)，其中至少90％的通道结构(14)允许在有效模具表面(12)与空气排放系统(6)之间的弯曲的空气传送路径，例如经由烧结或固化材料或泡沫材料中的孔。
20、权利要求13-19中任一项的模具(2)，其中在有效模具表面(12)与空气排放系统(6)之间的穿过透气性表面层(8)的空气传送距离(20)小于5mm，优选小于3mm，更优选为0.5-2.5mm，如0.75-2mm。
21、权利要求1-20中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)是足够刚性的，以防止透气性表面元件(8)显著变形到空气排放系统中，优选地，与有效模具表面(12)正交的透气性表面元件的变形小于2mm，更优选小于1mm，最优选小于0.5mm。
22、权利要求1-21中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)的至少一部分是耐热的，优选地，在将在模具中制备的产品的固化温度下，优选在高达至少80℃的温度下，更优选在高达至少120℃的温度下，最优选在高达至少180℃的温度下，透气性表面元件(8)的所述部分是机械和化学稳定的。
23、权利要求1-22中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)包括透气性材料的板材(22)，优选透气性表面元件(8)由所述板材(22)构成，其连接至空气排放系统(6)。
24、权利要求1-23中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件包括金属和/或塑料；
所述金属选自钢、铝以及包括这些金属中的一种或多种的合金；
所述塑料选自热固性塑料、耐热塑料、纤维增强的塑料，如树脂不足的纤维增强的塑料，优选包括碳纤维和/或玻璃纤维；树脂体系，优选包括一种或多种基于环氧、聚氨酯、聚酯和/或乙烯基酯的体系，如环氧酚醛清漆。
25、权利要求24的模具(2)，其中透气性表面元件(8)包括泡沫材料，如泡沫热固性塑料或金属，或者固化的、树脂不足的纤维增强的热固性塑料。
26、权利要求13-24中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)的通道结构(14)通过基本上致密的材料的机械钻孔、激光钻孔、水钻孔和/或电子束穿孔来获得。
27、权利要求1-26中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件用脱模剂浸渍或涂覆，优选地，全部的有效模具表面用脱模剂浸渍或涂覆。
28、权利要求1-27中任一项的模具(2)，其中支撑体结构(4)自身是模具。
29、权利要求1-28中任一项的模具(2)，其中透气性表面元件(8)和/或空气排放系统(6)分别可脱离地固定到空气排放系统(6)和支撑体结构(4)上。
30、用于权利要求1-28中任一项的模具的预装件，所述预装件包括：
-空气排放系统(6)和
-连接至所述空气排放系统(6)的透气性表面元件(8)，当预装件安装在模具中时，空气可经由透气性表面元件(8)在背离空气排放系统(6)的透气性表面元件(8)的表面与空气排放系统(6)之间传送，
并且空气排放系统(6)适应于被连接至支撑体结构(4)。
31、权利要求30的预装件，其中该预装件能够塑性变形以符合支撑体如支撑体结构(4)的表面，优选地，该预装件包括可固化材料。
32、制造权利要求1-28中任一项的模具的方法，其中空气排放系统(6)的制备包括下述步骤：
-在支撑体结构(4)中引入凹进部分，如凹槽，
和/或
-在透气性表面元件(8)中引入凹进部分，如凹槽，
和/或下述步骤的组合
-在支撑体如支撑体结构(4)上放置空气传送网络，
-在筛网上浇铸可固化的加工糊剂，
-固化该加工糊剂，
-除去筛网。
33、制造权利要求1-28中任一项的模具的方法，其中透气性表面元件(8)的制备包括下述步骤：
-在提供非致密的烧结材料的条件下，烧结粉末如金属粉末，
和/或
-在使用相对于纤维为较小体积的热固性树脂的条件下，至少部分固化具有纤维的热固性树脂，该纤维例如是碳纤维和/或玻璃纤维，由此形成非致密的元件，
和/或
固化或烧结泡沫材料，如热塑性材料，
和/或下述步骤的组合：
-提供基本上致密的固体材料，如金属板材或热固性塑料，该热固性塑料任选地用纤维增强，
-通过钻孔如机械钻孔、水钻孔、激光钻孔，或通过电子束穿孔对材料进行穿孔。
34、制造用于制备风力涡轮叶片或风力涡轮叶片的壳的模具的方法，所述方法包括下述步骤：
-提供支撑体结构(4)，
-提供透气性表面元件(8)，
-提供空气排放系统(6)，所述空气排放系统任选地至少部分集成于支撑体结构(4)和/或透气性表面元件(8)中，
-任选地使透气性表面元件(8)塑性变形以符合支撑体结构(4)的表面，
-将透气性表面元件(8)固定到支撑体结构(4)上，任选地通过空气排放系统(6)来进行，所述固定优选地涉及到紧固零件、粘合剂和/或固化或共固化支撑体结构(4)、空气排放系统(6)和透气性表面元件(8)中的一个或多个，更优选所述固定涉及到粘合剂。
35、制造权利要求1-28中任一项的模具的方法，包括下述步骤：
-提供支撑体结构(4)，
-提供预装件，
-任选地使该预装件塑性变形以符合支撑体结构(4)的表面，
-将该预装件固定于支撑体结构(4)上，优选地使用紧固零件、粘合剂和/或通过固化或共固化该预装件来进行，更优选地使用粘合剂。
36、权利要求1-28中任一项的模具用于制备风力涡轮叶片的用途。
37、制造风力涡轮叶片的方法，包括下述步骤：
-提供权利要求1-28中任一项的模具(2)，
-任选地在模具(2)中放置材料和/或使材料成形，该材料用以在风力涡轮叶片上形成涂层，
-向空气排放系统(6)施加真空，
-将纤维和/或树脂置于模具(2)中以形成风力涡轮叶片，
-任选地在模具(2)或用以形成涂层的材料与背离模具(2)的风力涡轮叶片的一面之间提供真空罩，
-向风力涡轮叶片施加压力和/或真空，
-任选地向叶片中加入另外的树脂，
-固化该风力涡轮叶片，和
-从模具中取出风力涡轮叶片，任选地通过空气排放系统施加压力来促进这个步骤。
38、权利要求37的方法，其中在至少一部分加工过程中产生差压真空，优选地，在真空罩中提供的真空相比于通过空气排放系统(6)在将要模制的产品表面上提供的真空来说处于更高的绝对压力下，因此在将要模制的产品表面与有效模具表面之间的真空力在任何位置都比在真空罩和将要模制的产品之间的相应真空力要高。
39、权利要求37-38中任一项的方法，其中用以形成涂层的材料是在气候老化稳定性方面适合于风力涡轮叶片表面的热塑性材料膜，优选地，用以形成涂层的材料包括基于丙烯酸类的材料、聚碳酸酯、PCDF、聚氨酯或包括这些物质中的一种或多种的共混物，更优选地，该材料为丙烯酸类材料。
40、一种模具用于制备模内涂覆的元件的用途，所述模具包括支撑体结构(4)、空气排放系统(6)、有效模具表面(12)和透气性表面元件(8)，空气可经由该透气性表面元件(8)在有效模具表面(12)与空气排放系统(6)之间传送，其中透气性表面元件(8)基本上形成整个有效模具表面(12)。
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