CZ303020B6 - Rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu a zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly - Google Patents

Rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu a zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly Download PDF

Info

Publication number
CZ303020B6
CZ303020B6 CZ20030614A CZ2003614A CZ303020B6 CZ 303020 B6 CZ303020 B6 CZ 303020B6 CZ 20030614 A CZ20030614 A CZ 20030614A CZ 2003614 A CZ2003614 A CZ 2003614A CZ 303020 B6 CZ303020 B6 CZ 303020B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mold
resin
pitch
preform
cavity
Prior art date
Application number
CZ20030614A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2003614A3 (cs
Inventor
D. Wood@Michael
Murdie@Neil
A. Heckelsberg@Richard
F. Pigford@James
L. Laforest@Mark
Dillon@Frank
A. Parker@Charles
W. Holloway@Roger
Original Assignee
Honeywell International Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc. filed Critical Honeywell International Inc.
Publication of CZ2003614A3 publication Critical patent/CZ2003614A3/cs
Publication of CZ303020B6 publication Critical patent/CZ303020B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/521—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained by impregnation of carbon products with a carbonisable material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/522—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/524—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from polymer precursors, e.g. glass-like carbon material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6021—Extrusion moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6022—Injection moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/614—Gas infiltration of green bodies or pre-forms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/616—Liquid infiltration of green bodies or pre-forms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Je popsán rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu, který zahrnuje: transportní prvek (4) pro transport roztavené pryskyrice nebo smoly; formu (10) usporádanou pro prijetí roztavené pryskyrice nebo smoly a porézního predlisku (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56), pricemž forma zahrnuje: horní polovinu (42); spodní polovinu (41), která je naproti horní polovine (42) usporádaná tak, že horní polovina (42) a spodní polovina (41) spolu tvorí dutinu (19, 29, 35) formy; alespon jeden vstup (36) umístený v horní polovine (42) nebo ve spodní polovine (41); výcnelky (20, 21, 30, 31) v dutine (19, 29, 35) formy, pricemž tyto výcnelky (20, 21, 30, 31) jsou usporádány pro zajištení tlakového gradientu a toku pryskyrice nebo smoly od vnitrní oblasti formy (10) smerem k vnejší oblasti formy (10); a prídržný prvek (12) usporádaný pro podržení formy (10) v prubehu vstrikování pryskyrice nebo smoly do formy (10). Dutina (19, 29, 35) formy vcetne výcnelku zahrnuje dutinu (19, 29, 35) formy se zkosenými stenami (30, 31) pusobícími jako výcnelky nebo dutinu (19, 29, 35) formy s radiálne procházejícím výcnelkem (20, 21) na vnejším prumeru dutiny formy. Popsán je také zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly.

Description

Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu a způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká rychlého pretlačovacího lisu pro pryskyřici nebo smolu, který zahrnuje: transportní prvek pro transport roztavené pryskyřice nebo smoly; formu uspořádanou pro přijetí roztavené pryskyřice nebo smoly a porézního predlisku, přičemž forma zahrnuje: horní polovinu; spodní polovinu, která je naproti horní polovině uspořádaná tak, že homí polovina a spodní polovina tvoří dutinu formy; alespoň jeden vstup umístěný v homí polovině nebo ve spodní polovině; výčnělky v dutině formy, přičemž tyto výčnělky jsou uspořádány pro zajištění tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy směrem k vnější oblasti formy; a přídržný prvek uspořádaný pro podržení formy v průběhu vstřikování pryskyřice nebo smoly do formy.
Vynález se dále týká způsobu rychlého přetlačování pryskyřice nebo soli pro formu, který zahrnuje: uložení porézního predlisku do formy, přičemž předlisek má teplotu mezi 200 až 425 °C a přičemž forma je alespoň částečně obsažena nebo uložena v lisu, který drží konfiguraci formy; vstřikování vysoce viskózní, roztavené pryskyřice nebo smoly s vysokou teplotou tavení do formy pro provedení rovnoměrného napuštění předlisku prostřednictvím tlakového gradientu ve formě; umožnění pryskyřici nebo smole, aby zchladla pod teplotu taveniny; a vyjmutí napuštěného predlisku z formy.
Dosavadní stav techniky
Předkládaný vynález popisuje zlepšený způsob pro rychlé zhušťování vysokoteplotních materiálů, včetně C-C kompozitů, uhlíkovými a keramickými vlákny vyztužených předlisku a rovněž uhlíkových a keramických pěn.
Obvykle jsou tyto vysokoteplotní materiály zhušťovány s použitím CVD/CVI (usazování chemickým odpařováním/infíltrace chemickým odpařováním) uhlíku a/nebo keramiky, nebo kapalinovým napouštěním s pryskyřicí a/nebo smolou a rovněž jejich kombinacemi. CVD/CVI je ekonomicky velice náročný a jeho nevýhodou jsou dlouhodobé cykly s množstvím kroků zahušťování, jejichž dokončení obvykle zabere několik týdnů.
Napouštění porézních těles pryskyřicemi a smolami obvykle zahrnuje vakuovou/tlakovou infiltraci (VPI). Ve VPI procesu je dávka pryskyřice nebo smoly roztavena v jedné nádobě, zatímco porézní predlisky jsou uloženy v druhé nádobě za podtlaku (vakua). Roztavená pryskyřice nebo smola je převáděna z nádoby jedna do porézních předlisků, obsažených v druhé nádobě, s kombinací využití vakua a tlaku. VPI proces je omezen na použití pryskyřic a smol, které mají nízkou viskozitu a jsou sdruženy s nízkou výtěžností uhlíku. Tudíž, zhušťování porézních předlisků $ kapalnými pryskyřicemi a smolovými prekurzory s využitím VPI procesu obvykle vyžaduje několik cyklů napouštění, následovaných nauhličováním, (často až takových 7 cyklů) a vyžaduje dlouhodobé cykly až několik týdnů pro dosažení požadované finální hustoty.
Pro vyloučení dlouhodobých cyklů, spojených s využitím pryskyřic a dehtů s nízkou výtěžností uhlíku v typických VPI procesech, je využíván proces vysokotlakého napouštění/nauhličování (PIC) pro zvýšení výtěžnosti uhlíku u smol a pryskyřic. Obvyklé cykly vysokotlakého nauhličování probíhají při tlaku překračujícím 5000 psi (34,474 MPa) a často 15 000 psi (103,421 MPa). Výsledná vysoká výtěžnost uhlíku, dosažená s procesem vysokotlakého nauhličování, umožňuje snížení počtu cyklů zahušťování z 6 až 7 cyklů na 3 až 4 cykly při dosažení ekvivalentních hustot. Vysokotlaké nádoby jsou ale ekonomicky náročné a mají omezenou velikost, což omezuje také počet předlisků zahuštěných v jedné nádobě. Použité vysoké tlaky rovněž zvyšují riziko vý-1 CZ 303020 B6 buchu, a tudíž jsou vyžadována speciální bezpečnostní opatření pro splnění bezpečnostních standardů.
Alternativní přístup pro zlepšení účinnosti procesů uhlíkového zahušťování zahrnuje použití kapalných pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku (> 80 %). Obvykle pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku zahrnují syntetické mezofázové smoly (například AR mezofázová smola od firmy Mitsubishi Gas Chemical Company, lne., což je katalyticky polymerovaný naftalen) a rovněž tepelně nebo chemicky upravovaný uhelný dehet a smoly odvozené z ropy a další termoplastické pryskyřice. S využitím těchto pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku v současných procesech VPI je ale sdruženo mnoho problémů týkajících se viskozity a přidružených vyšších teplot během procesu.
Předkládaný vynález navrhuje řešení pro výše uvedené problémy a navrhuje způsob zajištění kompozitních materiálů s vyšší hustotou se zkrácenou dobou cyklu. Předkládaný vynález využívá technologii přetlačování pryskyřice (RTM) v kombinaci s pryskyřicemi s vysokou výtěžností uhlíku pro zahušťování porézních předlisků během okamžiků.
RTM je zkratka anglického sousloví „rapid transfer moulding“, jehož českým ekvivalentem je rychlé přetlačování.
RTM procesy nejsou nové. V nedávných letech přetlačování pryskyřice či RTM a z něj odvozované procesy (které se rovněž označují jako injekční vstřikování pryskyřic) získaly popularitu v leteckém, automobilovém a vojenském průmyslu jako prostředky pro zahušťování porézních předl isků. Ve skutečnosti byl RTM původně zaveden uprostřed čtyřicátých let dvacátého století, ale střetával se s malým komerční úspěchem až do šedesátých a sedmdesátých let dvacátého století, když začal být používán pro výrobu předmětů, jako jsou vany, počítačové klávesnice a násypky pro umělá hnojivá.
RTM se obvykle používá pro výrobu kompozitů na bázi polymerů. Vláknitý předl i sek nebo rohož se vloží do formy odpovídající geometrii požadované součásti. Obvykle se potom termosetová pryskyřice s relativně nízkou viskozitou vstřikuje při nízké teplotě ( 100 až 300 °F, 38 až 149 °C) za využití tlaku nebo přivádí pod vakuem do porézního tělesa obsaženého uvnitř formy. Pryskyřice se vytvrdí uvnitř formy před jejím vyjmutím z formy.
Ukázalo se, že RTM je unikátním způsobem schopen splnit požadavky na levnou výrobu při vysokých objemech (přibližně 500 až 50 000) součástí za rok v automobilovém průmyslu a rovněž požadavky na vyšší kvalitu a nižší objem (přibližně 50 až 5000) součástí za rok v průmyslu leteckém. Varianty procesu RTM potom umožňují výhodnou výrobu velkých, složitých struktur s velkým průřezem pro aplikace v infrastruktuře a pro vojenské aplikace. Příkladem je podvozek vojenského obrněného vozidla Army Composite Armored Vehicle (CAV). Automobilový průmysl využívá RTM proces již dekády.
US patent US 5 770 127 popisuje způsob výroby kompozitu zpevněného uhlíkem nebo grafitem. Tuhý předlisek z uhlíkové pěny je umístěn do utěsněného pružného vaku. Uvnitř vaku se vytvoří podtlak (vakuum). Potom se do vaku přivádí matricová pryskyřice skrz vstupní ventil, aby se napustil předlisek. Předlisek se potom ohřevem vytvrdí. Výsledná uhlíková nebo grafitová struktura se potom z vaku vyjme.
US patent US 5 306 448 popisuje způsob přetlačování pryskyřice, který využívá zásobní nádržku. Nádržka zahrnuje tlaku se přizpůsobující pórovité těleso (houbu), obsahující pryskyřici v hmotnosti od dvou do desetinásobku hmotnosti houby. Nádržka na pryskyřici usnadňuje proces přetlačování pryskyřice vytvořením nádržky na pryskyřici, která může zajistit požadované napuštění porézního předlisku, jako je porézní, vlákny vyztužený kompozit.
US patent US 5 654 059 popisuje výrobu silných, trojrozměrných rohožových struktur zahrnujících přetržité vlákno z termosetové smoly, s jehlovými otvory v alespoň 80 % struktury.
US patent US 4 986 943 popisuje způsob stabilizace oxidace matric na bázi smoly pro uhlíkové kompozity. V tomto postupu mřížovina z uhlíkových vláken je infiltrována matricovým prekurzorem na bázi smoly, oxidována v atmosféře obsahující kyslík při teplotě pod teplotou tání smoly a nauhličována pro přeměnu matricového materiálu na koks.
V typickém vytlačovacím zpracování pryskyřic a plastů je viskózní taven ina tlačena pod tlakem skrz tvarovací lis v kontinuálním toku. Přiváděný materiál může vstupovat do vytlačovacího zařízení v roztaveném stavu, ale běžněji sestává z tuhých částic, které musejí být podrobeny ve vytlačovacím zařízení tavení, míchání a tlakování. Tuhý přiváděný materiál může být v podobě pelet, prášku, zrn, vloček nebo přemletého materiálu. Komponenty mohou být předem míchány nebo přiváděny samostatně skrz jeden nebo více přiváděčích vstupů.
Většina vytlačovacích zařízení zahrnuje jeden šnek otáčející se v horizontálním, válcovém bubnu s přívodním vstupem namontovaným nad jedním koncem (přiváděči konec) a stvarovacím lisem namontovaným na vypouštěcím konci (dávkovači konec). Rady topných těles mohou být umístěny po délce bubnu pro rozdělení vytlačovacího zařízení do diskrétních ohřívacích oblastí. V typických vytlačovacích aplikacích je tvarovací lis použit pro vytvoření vlákna, tyče nebo jiného tvaru. V RTM procesech může být tvarovací lis zaměněn za formu obsahující porézní těleso nebo předlisek.
Dvoušneková vytlačovací zařízení jsou používána méně než vytlačovací zařízení s jedním Šnekem, ale jsou široce využívána pro obtížně mísitelné aplikace, zbavení těkavých látek, a pro vytlačování materiálů majících vysokou viskozitu a omezenou tepelnou stabilitu. Konstrukce se dvěma šneky mohou být buď se šneky otáčejícími se proti sobě, nebo se šneky otáčejícími se souhlasně, a šneky mohou vzájemně spolu zabírat úplně, částečně nebo vůbec. Technologie vytlačování, jak je v oboru známá, je diskutována v Concise Encyciopedia of Polymer Science and Engineering, Jaqueline I. Kroschwitz, vydavatel John Wiley & Sons, 1990, strany 363 až 367; a v Principles and Plaslicating Extrusion, Z. Tadmore a I. Klein, Van Nostrand Reinhold, New York, 1970.
Ačkoliv použití pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku poskytuje potenciál pro zlepšenou výtěžnost uhlíku a snížený počet cyklů zahušťování, požadovaný pro dosažení finální hustoty, jejich použití v procesech VPI a RTM bylo neúspěšné. Využití pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku ve VPI procesech bylo omezeno, protože pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku mají vysokou viskozitu a jsou požadovány vyšší teploty pro snížení viskozity pryskyřice a smoly pro napouštění. Vyšší teploty pri zpracování a vyšší viskozita pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku vedou na následující problémy s existujícími VPI a RTM procesy.
1) Pryskyřice se začíná vytvrzovat v úložných nádobách před napouštěním.
2) Pro napouštění vysoce viskózní pryskyřice jsou požadovány vyšší tlaky.
3) Nejednotná nebo neúplná infiltrace pryskyřice do porézního tělesa nebo předlisku, která vede na suchá místa (poréznost) způsobená zapouzdřením vzduchových kapes v předlisku.
Úspěšné využití pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku v RTM procesech by zajistilo podstatná zkrácení dob trvání zahušťovacího cyklu kompozitních materiálů ve srovnání s existujícími CVD/CVI a VPI procesy prostřednictvím snížení počtu cyklů napouštění pro dosažení požadované finální hustoty. Navíc by použití pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku v RTM procesech rovněž zajistilo zmenšení pryskyřičného odpadu (lze dosáhnout 90% výtěžnosti pryskyřice).
Úspěšné použití pryskyřic s vysokou výtěžností uhlíku v RTM procesech vyžaduje několik inovací, včetně:
- 3 CZ 303020 B6
1) Vytvoření prostředků pro zajištění účinného, jednotného toku vysoce viskózní pryskyřice do předlisku a skrz předlisek.
2) Vytvoření prostředků pro zabránění vytváření suchých kapes způsobovaných kombinací neúplného napouštění pryskyřice a zachycování vzduchu a těkavých látek v předlisku, a tím pro maximalizaci účinnosti zahušťování.
Dosavadní stav techniky tudíž demonstruje potřebu pro navržení způsobu a zařízení pro napouštění porézního předlisku vysoce viskózní roztavenou pryskyřici (například AR mezofázovou smolou) při vysokých teplotách. Výsledný napuštěný předlisek je výhodně bez „suchých kapes a má schopnost procházet dalším zpracováním, jako je oxidační stabilizace, nauhličování a grafitizace.
EP 348 129 popisuje způsob velmi přesného injekčního vstřikování s využitím konstrukce formy. U této formy je změkčený (plastifi kovaný) formovací materiál vstřikován do dutiny formy, načež následuje nárůst tlaku, způsobený tlačením pohyblivé lisovnice ve směru ke stacionární lisovnici. Tento rychlý nárůst podle EP 348 129 eliminuje smrštění a orientování ve formě, ke kterému by jinak došlo v průběhu tuhnutí materiálu při ochlazování. Ve výhodném provedení se využívá této konstrukce formy pro výrobu kompaktních disků.
Dokument US 5 248467 popisuje zařízení pro použití ve VPI způsobu. Do prostoru ve formě jsou nejprve vložena vlákna, dlouhá orientovaná vlákna vnitřní vložky a/nebo povrchové vložky. Forma, obsahující tyto materiály, je nejprve vystavena vakuu a potom je do prostoru pod vakuem vstřikován formovací materiál (obvykle typu termostatu nebo termoplastu).
Dokument US 4 412 804 popisuje zařízení pro injekční vstřikování přesných součástí. Toto zařízení zahrnuje zásobník pro materiál, nástroj mající dutinu formy, a válec mající plunžr pro tlačení materiálu přijímaného válcem ze zásobníku do dutiny formy.
Ani žádný z výše uvedených tri dokumentů neřeší problémy dosavadního stavu techniky unikátní kombinací znaků podle vynálezu, jak je uvedeno níže.
Podstata vynálezu
Vynález tedy navrhuje rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu v úvodu uvedeného typu, jehož podstata spočívá v tom, že dutina formy včetně výčnělků zahrnuje dutinu formy se zkosenými stěnami nebo dutinu formy s radiálně procházejícím výčnělkem na vnějším povrchu dutiny formy.
Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle vynálezu výhodně dále zahrnuje zásobník spojený s přenosovou trubkou, přičemž tento zásobník je uspořádán pro držení objemu roztavené pryskyřice a přenosová trubka je uspořádána pro přenos roztavené pryskyřice ze zásobníku do dutiny formy.
Výhodně je zásobník hydraulicky ovládaným, pístovým zásobníkem.
Výhodně je transportní prvek vytlačovací zařízení s jedním šnekem, vytlačovací zařízení se dvěma šneky, odvětrávané vytlačovací zařízení se dvěma šneky nebo vytlačovací zařízení s vratným šnekem.
Výhodně forma zahrnuje: ventil, přičemž tento ventil je upraven pro vpouštění roztavené pryskyřice nebo smoly do vstupu v horní polovině nebo ve spodní polovině; a uspořádání pro odvětrávání nebo zajištění vakua ve formě.
-4CZ 303020 B6
Výhodně dutina formy zahrnuje dutinu formy se zkosenými stěnami a výčnělky zahrnují zkosené stěny.
Výhodně má forma alespoň odvětrávací vstup nebo vakuový vstup.
Výhodně forma dále zahrnuje vnější odvětrávací vstup, který je kanálky spojen s odvětrávacími otvory, které se otevírají do dutiny formy.
Vynález dále navrhuje způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly v úvodu uvedeného typu, jehož podstata spočívá v tom, že tlakový gradient se vytvoří prostřednictvím: (A) dutiny ve formě, která má kuželově zkosenou horní stěnu a kuželově zkosenou spodní stěnu, přičemž směr zkosení horní stěny a spodní stěny je dovnitř do dutiny, jak se dutina přibližuje k obvodu formy, pro vytvoření uvedeného tlakového gradientu; nebo (B) výčnělku v dutině formy, přičemž tento výčnělek je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy směrem k vnější oblasti formy.
Výhodně forma zahrnuje: horní polovinu; spodní polovinu, která je naproti horní polovině uspořádaná tak, že horní polovina a spodní polovina spolu tvoří dutinu formy; alespoň jeden vstup umístěný v horní polovině nebo ve spodní polovině; ventil, přičemž tento ventil je upraven pro vpouštění pryskyřice nebo smoly do vstupu; a uspořádání pro zajištění odvětrávánf a/nebo vakua ve formě.
Výhodně je předlisek vláknitý předlisek, předlisek z uhlíkových vláken, předlisek z netkaného materiálu, předlisek s pojivém s náhodným rozložením vláken, ztužený předlisek nebo pěnový předlisek.
Výhodně je předlisek porézní uhlíkové těleso.
Výhodně se forma zahřívá na teplotu 138 až 310 °C.
Výhodně je pryskyřicí nebo smolou syntetická smola, smola z uhelného dehtu, ropná smola, mezofázová smola, termosete vá pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku nebo jejich kombinace. Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje uložení množství předlisků do formy.
Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje: stabilizování napuštěného předlisků ohřevem napuštěného předlisků za přítomnosti kyslík obsahujícího plynu na teplotu 150 až 240 °C.
Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje nauhličování oxidačně stabilizovaného, napuštěného předlisků. Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje ohřev na teplotu 1600 až 2500 °C pro grafitizaci nauhličeného, napuštěného předlisků.
Výhodně se grafitovaný předlisek dále zahušťuje s použitím usazování chemickým odpařováním, infiltrace chemickým odpařováním nebo přetlačováním pryskyřice.
Výhodně se před vstřikováním roztavené pryskyřice nebo smoly ve formě vytvoří vakuum.
Výhodně forma zahrnuje dutinu mající kuželově zkosenou horní stěnu a kuželově zkosenou spodní stěnu, přičemž směr zkosení horní stěny a spodní stěny je dovnitř do dutiny, jak se dutina blíží k obvodu formy, přičemž zkosená horní stěna a zkosená spodní stěna jsou uspořádány pro vytvoření tlakového gradientu v dutině.
- 5 CZ 303020 B6
Výhodně je forma uspořádána s výčnělkem do dutiny formy pro vytvoření uvedeného tlakového gradientu, přičemž tento výčnělek je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy směrem k vnější oblasti formy.
V jednom výhodném provedení rychlého přetlačovacího lisu podle vynálezu je výčnělkem radiálně procházející výčnělek ve vnější oblasti dutiny formy, přičemž tento výčnělek je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy směrem k vnější oblasti formy.
Cíle, znaky a výhody předkládaného vynálezu budou plněji zřejmé z následujícího detailního popisu výhodných provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy a z připojených patentových nároků.
Předkládaný vynález je možné poněkud lépe pochopit z detailního popisu uvedeného níže a z připojených výkresů, které jsou uváděny pouze pro účely ilustrace a tudíž nijak neomezují předkládaný vynález. Výkresy nejsou kresleny v měřítku.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. la a obr. lb znázorňují půdorys a bokorys vláknitého predlisku, který může být zpracován podle předkládaného vynálezu;
Obr. 2a znázorňuje přetlačovací lis pro pryskyřici podle jednoho provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 2b znázorňuje detailně vytlačovací zařízení přetlačovacího lisu;
Obr. 3 znázorňuje průřez formou podle jednoho provedení předkládaného vynálezu, včetně schéma toku pryskyřice kolem a skrz předlisek;
Obr. 4 znázorňuje průřez kuželově zkosenou dutinou formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu; včetně schéma toku pryskyřice kolem a skrz předlisek;
Obr. 5 znázorňuje horní a spodní polovinu formy, odpovídající průřezům podle obr. 3 a obr. 4 podle předkládaného vynálezu;
Obr. 6 znázorňuje alternativní provedení spodní poloviny formy podle předkládaného vynálezu;
Obr. 7 znázorňuje bokorys formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 8 znázorňuje půdorys jiného odvětrávacího uspořádaní pro spodní polovinu formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 9 znázorňuje bokorys uspořádání dvou předlisků v dutině formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 10 znázorňuje schéma toku pryskyřice nebo smoly skrz stohované předlisky podle jednoho provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 11 znázorňuje vztah mezi viskozitou a teplotou AR pryskyřice;
Obr. 12 znázorňuje rozsah teploty a viskozity, vhodný pro napouštění smolou.
-6CZ 303020 B6
Příklady provedení vynálezu
Způsob rychlého zahušťování porézního tělesa nebo předlisku (například uhlíkovými vlákny vyztuženého předlisku nebo porézního ztuženého předlisku) zahrnuje jeden nebo více kroků infiltrace a nauhličování s využitím vysoce viskózní pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku. Infiltračním médiem může být smola z uhelného dehtu, ropná smola, mezofázová smola, termosetová pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku nebo jejich kombinace. Znaky, samostatně nebo v kombinaci, způsobu podle předkládaného vynálezu (a vzhledem k obvyklému procesu RTM) zahrnují:
a) použití smoly nebo pryskyřice s vysokou viskozitou a s vysokou teplotou tavení,
b) použití smoly nebo pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku,
c) použití vytlacovacího zařízení pro přímé tavení a míchání,
d) použití relativně silných součástí,
e) použití uhlíkových pěnových předlisku,
f) použití tuhých, porézních těles,
g) dosažení rychlé infiltrace (řádově v sekundách) součásti,
h) použití studenějších teplot forem v důsledku rychlé infiltrace,
i) schopnost napěnit napouštěnou smolu nebo pryskyřici během procesu RTM pro vytvoření dodatečné povrchové plochy pro podporu CVD/CV1, tepelných vlastností nebo modifikaci povrchové plochy,
j) schopnost propůjčit strukturu toku při infiltraci s kapalným krystalem, jako je mezofázová smola, a crhnnnncf· ói/oť rlolci rv»n+ťxrí Alxr rlrx *λ»< ícVx ir** / i» ix y uuiiu piivjt jj* uiiivuu v ux uuui i tauuvt tut jr x*vz jji oi\j i ινι tv ux v VI i 1HJ p/t vm minu UVI.
Následující příklady popisují použití kombinovaného vytlačování, zásobníku a technologií formování pro vytvoření unikátního vybavení a způsobů pro zahušťování porézních těles s vysoce viskózními pryskyřicemi s velkou výtěžností uhlíku.
Pro účely této přihlášky vynálezu je pryskyřice definována jako termoplastický nebo termosetový kapalný prekurzor, včetně fenolové, furfurylové pryskyřice, a rovněž smoly zahrnující ty, které jsou odvozeny z uhelného dehtu, ropy, syntetických, tepelně upravovaných a katalyticky přeměňovaných smol, mezofázových smol, a rovněž pre-keramické polymery, jako je Ceraset® dostupný od firmy Commodore Technologies, lne.
Pro účely této přihlášky vynálezu je forma definována jako úložná nádoba, ve které je obsaženo porézní těleso nebo předlisek a do které probíhá infiltrace pryskyřice.
V prvních dvou příkladech porézní vláknitý předl isek pro výrobu v malém měřítku, podobný tomu, který je používán v brzdových aplikacích u letadel, byl zahušťován pryskyřicí s vysokou výtěžností uhlíku. Obr. la a obr. 1b znázorňují půdorys a bokorys vláknitého předlisku použitého pro tyto příklady. Takový předlisek 1 může mít průměr 5 palců (12,7 cm). Ve středu předlisku i je otvor 2, který může mít průměr od 0,5 palce (1,27 cm) do několika palců. Předlisek 1 může mít tloušťku 1 palec (2,54 cm).
Počáteční experimenty byly provedeny s použitím vytlacovacího zařízení, jako je například vytlačovací zařízení Kil lion, osazeného s hliníkovou formou vybavenou malým odvětrávacím otvorem, například 0,031 palce (0,79 mm) otvorem lisu pro umožnění odvětrávání zachyceného vzduchu a těkavých látek z předlisku během napouštění. Toto ústí bylo zkonstruováno pro udržování zpětného tlaku na formu při daných rpm (otáčkách za minutu) vytlacovacího zařízení, což tlakuje
-7CZ 303020 B6 formu a umožňuje jednotnou infiltraci porézního předlisku s pryskyřicí. Smolový prášek nebo pelety byly přiváděny do vytlačovacího zařízení a jedním šnekem. Vytlačovací zařízení bylo vybaveno ohřívacími zónami podél bubnu. Pryskyřice (AR smola) byla tavena ve vytlačovacím zařízení předtím, než byla vytlačena přímo do zahřáté formy.
Příklad 1
Vytlačovací zařízení Killion s poměrem délky ku průměru 35:1 a s 5 ohřívacími zónami bubnu bylo spřaženo přímo s ohřátou hliníkovou formou. Teplotní profil vytlačovacího zařízení byl následující:
Přiváděči úsek = 240 °C (464 °F) Zóna 1 278 °C (532 °F) Zóna 2 310 °C (590 °F) Zóna 3 305 °C (581 °F)Zóna4 300 °C (572 °F) Zóna 5 305 °C (581 °F) Lisovací zóna 300 °C (572 °F) Forma
Vláknitý předlisek byl předem zahříván ve formě po dobu 2 hodiny, dokud nebylo dosaženo vnitřní teploty 285 °C (545 °F) před infiltrací. Vytlačovací šnek byl nejprve spuštěn s lychlostí 20rpm (ot/min), která byla během chodu snížena na 15rpm. Do vytlačovacího zařízení byla přiváděna pryskyřice AR smoly přes násypku a byla vytlačována do porézního vláknitého předlisku během 2 hodinové periody při tlaku taveniny 800 až 900 psi (5,52 až 6,21 MPa). Byla měřena skutečná teplota pryskyřičné taveniny s použitím termoelektrického článku umístěného v toku taveniny. Teplota taveniny během infiltrace byla 318 °C až 321 °C (604 až 610 °F) a je vyšší, než jsou nastavené teploty vytlačovacího zařízení v důsledku další střihové energie dodané tavenině šnekem ve vytlačovacím zařízení. Vytlačovací šnek byl spouštěn a vypínán v průběhu 2 hodinového cyklu pro udržení tlaku taveniny na 800 až 900 psi (5,52 až 6,21 MPa). Po přibližně 10 až 15 minutách bylo pozorováno, že pryskyřice uniká odvětrávacím otvorem o velikosti 1/32“ (0,79 mm), umístěným na boku formy.
Po dvou hodinách byla forma ochlazena a zdroj tepla byl vypnut. Poté, co ohřev byl vypnut po dobu kolem 30 minut, byla forma demontována a součást byla vyjmuta. Po vyjmutí byla součást rozříznuta na poloviny a vizuálně prozkoumána. Součást byla téměř zcela vyplněna pryskyřicí, ale obsahovala malou suchou oblast a vykazovala určité znaky oddělování mezi vrstvami tkaniny.
Ačkoliv napouštění vysoce viskózní pryskyřice do porézního předlisku bylo úspěšné, bylo zde identifikováno ještě několik oblastí pro zlepšení, včetně:
1) Zkrácení doby napouštění;
2) Zmenšení velikosti suchých oblastí;
3) Eliminace sklonu součástí k oddělování vrstev.
RTM zahušťovací proces pro zahuštění CVD ztuženého, porézního předlisku je ilustrován v příkladu 2. CVD ztužení předlisku bylo provedeno pro zpevnění porézního předlisku a pro snížení sklonu vláknitého předlisku k oddělování vrstev.
-8CZ 303020 B6
Příklad 2
Netkaný porézní předlisek (z netkaného materiálu) byl nauhiičen a podroben jednomu cyklu CVD zhušťování pro ztužení součástí před její infiltrací pryskyřicí.
Byl použit systém vytlačovacího zařízení Killion a formy, jako byl popsán v příkladu 1. CVD ztužený vláknitý předlisek s průměrem 5 palců (12,7 cm), tloušťkou 1 palec (2,54 cm) a s otvorem o průměru 0,5 palce (1,27 cm), vyvrtaným ve středu, byl uříznut z před lišku kotoučové brzdy letadla o plné velikosti (viz obr. 1 a obr. 2). Hliníková forma měla průměr 6 palců (15,24 cm) a tloušťku 1 palec (2,54 cm) a byla vytvořena s odvětrávacím otvorem o velikosti 0,052 palce (1,32 mm). Větší odvětrávací otvor byl použit pro zlepšení odvětrávání pryskyřice (AR smola) z formy při současném udržení provozu vytlačovacího zařízení během celého procesu infiltrace. Cílem bylo udržet šnek v otáčení; udržet konstantní tlak, zajistit utěsnění pryskyřice podél šneku a zkrátit celkovou dobu cyklu z 2 hodin na 15 minut. Nastavení vytlačovacího zařízení bylo následující:
Přiváděči úsek = 240 °C (464 °F) Zóna 1 278 °C (532 °F) Zóna 2 310 °C (590 °F) Zóna 3 310 °C (590 °F) Zóna 4 305 °C (581 °F)Zóna5 305 °C (581 °F) Lis
305 °C (581 °F) Lis (doplňkový řadič lisu)
305 °C (581 °F) Forma
Součást určená k infiltraci byla opětovně zahřívána ve formě po dobu 2 hodin před spuštěním vytlačovacího zařízení. Pryskyřice (AR mezofázová smola) byla přiváděna z násypky do vytlačovacího zařízení. Pryskyřice byla vytlačována po dobu 15 minut, dokud nebylo pozorováno, že pryskyřice vystupuje z odvětrávací ho otvoru. Forma potom byla ochlazována po dobu 20 minut. Během infiltrace tlak klesl z počátečních 850 psi (5,86 MPa) na 260 psi (1,79 MPa) v důsledku prosakování přírubového plochého těsnění ve formě,
Předlisek měl počáteční hmotnost před infiltrací 0,815 liber (369,7 g) a získal 0,172 liber (77,9 g) na finální hmotnost 0,987 liber (447,6 g). Počáteční hustota byla 0,048 lb/in3 (1,34 g/cm3) a finální hustota byla 0,059 lb/in3 ( 1,63 g/cm3). Předlisek byl rozříznut na poloviny, přičemž bylo shledáno, že byl zcela vyplněn až na jednu malou suchou oblast. Tato suchá oblast mohla být způsobena prosakováním plochého těsnění formy a výsledným poklesem tlaku při infiltraci. Neprojevovalo se ale žádné oddělování vrstev v CVD ztuženém předlisku zahuštěném vysoce viskózní pryskyřicí (AR mezofázová smola).
Výsledky z počátečních experimentů s přetlačováním pryskyřice naznačily, že infiltrace vláknitých předlísků s vysoce viskózní pryskyřicí s velkou výtěžností uhlíku (AR mezofázová pryskyřice) je dosažitelná s využitím procesů formování pryskyřice. Následující popis a následné příklady demonstrují napouštění větších předlisku, které jsou typické pri použití v aplikacích pro brzdové systémy letadel, s využitím způsobu a zařízení podle předkládaného vynálezu.
Obr. 2a znázorňuje zařízení pro přetlačování pryskyřice podle předkládaného vynálezu. Obr. 2b znázorňuje detailněji vytlačovací zařízení. Surový materiál, obvykle pryskyřice AR mezofázová smola, dodávaná například firmou Mitsubishi Gas Chemical Company, lne., je naložena do násypky 3 upevněné k vytlačovacímu zařízení 4, které může být také označeno jako transportní prvek. Vytlačovacím zařízením může být vytlačovací zařízení s jedním šnekem, dvou—šnekové vytlačovací zařízení, odvětrávané dvou-šnekové vytlačovací zařízení nebo vytlačovací zařízení s vratným šnekem. Vytlačovací šnek 5 může být buď jedním šnekem, nebo dvojitým šnekem, ale
-9CZ 303020 Β6 z ekonomických důvodů je upřednostňováno vytlačovací zařízení s jedním šnekem. Vytlačovací šnek 5 vede pryskyřici skrz vstupní ústí 70 a postupně zahřívá pryskyřici, jak je transportována dále po délce bubnu 6. Rotační míchadlo pomáhá zajistit homogennější taveninu dodáním mechanické práce pryskyřici. Rotační míchadlo rozbíjí strukturu toku pryskyřice a rovněž zlepšuje promíchání příměsí v jedno-šnekovém vytlačovacím zařízení aplikací střihu na materiál. Statické míchadlo 72 obsahuje prvky pro statické promíchávání. Jsou zde svařeny dohromady tyče z nerezové oceli, což vytváří průtokové kanálky pro vedení roztavené pryskyřice (a jakýchkoli dalších příměsí) od středu bubnu ke stěně bubnu a obráceně. Každý takový míchací prvek je otočen o několik stupňů vzhledem k sousednímu prvku. Rotační míchadlo a prvky statického míchadla na konci vytlačovacího šneku umožňují použít jedno-šnekové vytlačovací zařízení, neboť zlepšují promíchání pryskyřičné taveniny a omezují změny teploty. Pryskyřice je potom transportována do zásobníku 8. Zásobníkem 8 může být pístový zásobník. Zásobníkem může být rovněž hydraulicky ovládaný, pístový zásobník. Tlak pryskyřičné taveniny, vytvářený vytlačovacím zařízením, tlačí píst 2 zásobníku 8 dozadu do požadované polohy. Předkládaný vynález může být rovněž realizován prostřednictvím přímého vstřikování taveniny bez využití zásobníku 8 a pístu 7. Jak byl nashromážděn požadovaný objem pryskyřice, píst 7 zásobníku se posune dopředu a tlačí řízený objem pryskyřice skrz přenosovou trubku 9 do dutiny formy. Ve spojení s přenosovou trubkou je vytvořeno uspořádání ventilů (není znázorněno) pro řízení toku respektive zpětného toku pryskyřice. Součást určená k infiltraci je obsažena uvnitř formy JO. Teplota formy je řízena s použitím olejového cirkulátoru vybaveného tepelným výměníkem. Teplota vytlačovacího zařízení je udržována prostřednictvím řad vodou chlazených topných těles 11 z litého hliníku a řad regulátorů teploty (nejsou znázorněny).
Součást určená k infiltraci je předem zahřáta v peci nebo uvnitř dutiny formy na nebo nad teplotu pryskyřičné taveniny. Forma je obsažena nebo umístěna uvnitř lisu 12, který je rovněž možno označit jako přídržný prvek. Lisem 12 může být hydraulický lis. Ačkoliv je na obr. 2 znázorněn vertikálně působící lis, mohl by být také samozřejmě použit horizontálně působící lis. Také forma nemusí být nutně umístěná zcela uvnitř lisu.
Stahovací síla lisu 12, která je závislá na velikosti použité součásti (500 tunový lis byl použit v uváděných příkladech) působí proti tlaku pryskyřice, která je tlačena do dutiny formy. Forma 10 je rovněž zahřívána. Infiltrovaná součást zůstává uvnitř formy JO, dokud pryskyřice nezchladne pod teplotu tání, součást se potom vyjme.
Jeden režim realizace procesu zahrnuje vyčerpání (evakuování) formy před a/nebo během infiltrace. Tento postup vyžaduje, aby forma byla přiměřeně dobře utěsněna a udržela vakuum (podtlak). Využití podtlaku je ale příčinou zvýšené složitosti a vyšších nákladů. Výhodný způsob podle vynálezu využívá konstrukce forem, znázorněné na obr. 3, obr. 4 a obr. 5. Základem těchto konstrukcí je to, že pryskyřice proudí volně kolem vnitřního průměru (ID), vršku a spodku porézního před lísku nebo kotouče, kroužky či výčnělky 20 a 21 na vnějším průměru (OD) formy (nebo úzké štěrbiny v důsledku zkosených stěn či výčnělků 30 a 31) vlastně tlačí pryskyřici a rovněž vzduch, původně obsažený v součásti, a těkavé látky, unikající z pryskyřice, skrz součást a k odvětrávacímu otvoru či vstupu 22 a 32 na OD součásti, vytvořenému vyvložkováním polovin formy od sebe. Pokud je forma utěsněna a není aplikováno vakuum (podtlak), pryskyřice zcela obklopí součást a infiltruje do ní ze všech stran. Vzduch, původně se nacházející v součásti, a těkavé látky, unikající z pryskyřice, jsou stlačovány na menší a menší objem, jak pryskyřice vyplňuje součást a tlak se zvyšuje v dutině formy. To nakonec vede na malou porézní oblast „suchý bod“, která není napuštěna pryskyřicí. Konstrukce formy s výčnělky či výstupky byla ilustrována pro eliminaci problému suchých bodů v součásti bez potřeby vytvoření vakua v dutině formy.
Obr. 3 znázorňuje průřez formou podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Předlisek J8 v podobě prstencového kroužkuje uložen v prstencové dutině J9. Prstencová dutina 19 formy je plněna uprostřed skrz centrální vstup J3, řízený horním vstupem 1_4 a spodním vstupem 15. Spodní vstup 15 je osazen tryskou j_6 mající uzavírací tyč J7. Prstencová dutina J9 je osazena
- 10CZ 303020 B6 dvěma kroužky 20 respektive 21 na vnějším průměru (OD). Každý z OD kroužků 20, 21 má s předliskem přesah přibližně 1/4 palce až 1/2 palce (6,35 až 12,7 mm). Menší vůle mezi predlisky a OD kroužky usnadňuje pohlcování toku roztavené pryskyřice vytvořením rozdílu v odporu vůči toku ve formě od konce, majícího OD kroužky 20 respektive 21, k ID vstupu (na vnitřním průměru). Tento rozdíl má větší odpor vůči toku na konci u OD kroužku a nižší odpor vůči toku podél před lišku, takže vysoce viskózní pryskyřice může účinně infiltrovat předl isek. Odvětrávací otvor 22 eliminuje zachycený vzduch, těkavé plyny a přebytečnou pryskyřici. Ačkoliv proces může být prováděn s využitím nebo bez využití vakua (podtlaku), je tento proces tak účinný, že vakuum není požadováno.
Obr. 4 znázorňuje průřez formou s kuželově zkosenou formou podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Prstencová dutina 29 formy je plněna uprostřed skrz centrální vstup 23, řízený horním vstupem 24 a spodním vstupem 25. Spodní vstup 25 je osazen tryskou 26 mající uzavírací tyč 27. Prstencový předlisek 28 v podobě prstencového kroužkuje uložen v prstencové dutině 29 formy. Prstencová dutina 19 je osazena kuželově zkosenými stěnami 30 respektive 31. Směr kuželového zkosení homí stěny a spodní stěny je směrem ke středu dutiny, jak se dutina blíží k obvodu formy. Menší vůle mezi kuželově zkosenou oblastí a vnější hranou přediisku na vnějším průměru formy omezuje tok, což umožňuje vysoce viskózní pryskyřici, aby účinně infiltrovala předlisek způsobem podobným, jako tomu bylo u provedení podle obr. 3, totiž vytvořením rozdílu v odporu vůči toku. Odvětrávací otvor 32 eliminuje zachycený vzduch, těkavé plyny a přebytečnou pryskyřici. Ačkoliv proces může být prováděn s využitím nebo bez využití vakua (podtlaku), je tento proces tak účinný, že vakuum není požadováno.
Obr. 3 a obr. 4 znázorňují formy mající pouze jednu dutinu. Alternativně by dutina formy mohla být zkonstruována tak, aby obsahovala množství porézních těles. Dutiny (nebo komory) reprezentují kompromis, různá vzájemně soupeřící konstrukční hlediska, jejichž vzájemné priority se mění od aplikace k aplikaci.
Odvětrávání se rovněž provádí skrz povrchy formy. Obr. 5 je pohledem na horní a spodní polovinu prstencové formy s jednou dutinou v provedení podle předkládaného vynálezu. Spodní polovina formy má vodicí čepy 33a, 33b, 33c a 33d pro usnadnění vyrovnání homí a spodní poloviny formy. Centrální dutina 35 formy má vstup 36 pro vstřikování smoly nebo pryskyřice. Mezi vodícími čepy 33a, 33b, 33c a 33d a komorou 35 formy je umístěno vyvložkování 34a. 34b, 34c a 34d, které umožňuje rovnoměrné odvětrávání atmosféry a těkavých látek z dutiny formy. Vyvložkování může mít tloušťku od 0,005“ do 0,200“ (0,13 až 5,1 mm). Alternativně by pro zajištění odvětrávání mohly být použity trvalé rozpěrky nebo vytvořené drážky.
Odvětrávání je prováděno během vstřikování pryskyřice do formy. Alternativně může být ve formě vytvořeno vakuum (podtlak) před vstřikováním pryskyřice. Vakuum může být rovněž vytvářeno ve formě v průběhu vstřikování pryskyřice.
Obr. 6 znázorňuje pohled shora (půdorys) na spodní polovinu formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Odvětrávací kroužek 37 je osazen Čtyřmi odvětrávacími otvory 38a, 38b, 38c a 38d. Vstup 15 je umístěn v dutině 29 komory. Odvětrávací otvory 38a, 38b, 38c a 38d jsou kanálky spojeny s vnějším odvětrávacím vstupem či otvorem 39. který může mít otvor například o velikosti 0,062 palce (1,6 mm) a kteiý je možno také označit jako uspořádání pro odvětrávání nebo zajištění vakua ve formě, odvětrávací vstup 39 obklopuje topný pásek 40.
Obr. 7 znázorňuje pohled v bokorysu a formu podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Spodní polovina 41 formy lícuje dohromady s horní polovinou 42 formy pro vytvoření úplné sestavy formy mající válcovou dutinu. Odvětrávací vstup 39 je umístěn ve spodní polovině 41 formy. Odvětrávací vstup 39 může mít, například, průměr bud’ 0,062 palce (1,6 mm) nebo 0,125 palce (3,2 mm).
- 11 CZ 303020 B6
Obr. 8 znázorňuje pohled shora (půdorys) na další odvětrávací uspořádání pro spodní polovinu formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Odvětrávací otvory 43a, 43b, 43c a 43d jsou kanálky spojené s vnějším odvětrávacím vstupem či otvorem 44, který je možno také označit jako uspořádání pro odvětrávání nebo zajištění vakua ve formě. V tomto provedení je odvětrávací vstup 44 za účelem kontinuálního odvětrávání instalován s provrtaným šroubem 45 s průměrem otvoru například 0,062 palce (1,6 mm) nebo 0,125 palce (3,2 mm). Vnitřní vstupy 46 vedou vypouštěný plyn k odvětrávacímu vstupu 44.
Jak je znázorněno na obr. 8, byla vytvořena další modifikace pro udržení jednotného tlaku v dutině formy v průběhu procesu infiltrace a pro pomoc při udržení roztavené smoly ve vstupu do odvětrávacích otvorů a vstupů. Tento přidaný znak zahrnuje vytvoření závitů na odvětrávacích otvorech (vstupech 46 odvětrávací ho kroužku) 43 a, 43 b, 43c a 43d a vložení vložek s malými ústími pro vytvoření tlakového spádu. To pomáhá při řízení tlaku v dutině (jednotný v průběhu vstřikování) a umožňuje to roztavené smole, aby tuhla (protože odvětrávací otvory 43a, 43b, 43c a 43d mají obklopující formu jako tepelnou jímku) a nevtékala do vnitřních vstupů.
Předkládaný vynález dosahuje zahuštění předlisku s roztavenou smolou prostřednictvím vytlačování a vstřikování smoly. Další výhoda ale spočívá v tom, že vytlačování a vstřikování smoly do formy a předlisku s využitím vstřikovací jednotky pro dodání jednotného tlaku je velmi rychlým procesem. Vstřikování předlisku velmi rychle, řádově za méně než minutu a dokonce až za několik sekund v závislosti na velikosti předlisku. Proces vstřikování je dostatečně rychlý pro umožnění dosažení mnohem chladnějších teplot formy, dokonce i pod teplotou tání pryskyřice. Porézní před lísek ale musí být předem zahřátý na teplotu nad teplotou měknutí smoly, aby se umožnilo roztavené pryskyřici pod tlakem proudit do předlisku. Průmyslová efektivita vyžaduje, aby tento proces byl dokončen rychle. Správné řízení vytváření tlaku urychluje proces infiltrace.
Se správným řízením tlaku mohou být předlisky napouštěny mnohem rychleji bez vytváření extrémních sil v dutině formy, které by mohly způsobit otevření lisu během procesu napouštění. Forma se otevírá, když síly uvnitř dutiny formy jsou větší než aplikovaná tonáž sevření, při vzetí do úvahy plochy dutiny formy a aplikované tonáže (například 500 tun). Tlaky taveniny během procesu napouštění by měly být menší než například 3000 psi (20,684 MPa) ve formě pro předlisky kotoučových brzd letadla. Tento tlak je řízen prostřednictvím hydraulického systému a odvětrávání formy, jak je znázorněno na obr. 6 až obr. 8.
Obr. 9 znázorňuje uspořádání dvou předlisku v dutině formy podle jednoho provedení předkládaného vynálezu. Spodní předlisek 47 a homí předlisek 48 jsou stohovány mezi spodním povrchem 49 formy a horním povrchem 50 formy. Povrchové rozpěrky 51 a 53 jsou umístěny mezi předlisky 47 a 48 a příslušnými odpovídajícími povrchy 49 a 50 formy. Stahovací rozpěrky 52 jsou umístěny mezi předlisky. Povrchové rozpěrky 51 a 53 mohu být silné 0,125 palce (3,2 mm) a stahovací rozpěrky 52 mohou být silné 0,062 palců (1,6 mm).
Obr. 10 znázorňuje tok pryskyřice nebo smoly skrz stahované předlisky podle předkládaného vynálezu. Pryskyřice vstupuje do formy ze vstupu 54 a protéká rovnoměrně skrz a kolem předlisků 55 a 56 tak, aby zajistila jednotné napuštění předlisků. Proudové čáry toku smoly od předlisků znázorňují tok směrem k odvětrávacímu kroužku (není znázorněn).
Výhody RTM zahušťování oproti jiným, například CVD, způsobům zahušťování zahrnují rychlou infiltraci, jednotnější hustoty přes tloušťku, schopnost vyplnit (zahustit) velké vnitřní póry a dosažení větších finálních hustot. Zařízení a způsob podle předkládaného vynálezu mají za následek účinné zahuštění předlisků s vysoce viskózní mezofázovou smolou.
AR mezofázová smola má vyšší viskozitu (pri teplotách až k a pod teplotou napouštění 290 °C), než běžné, komerčně dostupné napouštěcí prostředky na bázi smoly, jako například A240 (viz obr. II). Přestože je její viskozita vysoká vzhledem kA240, je stále ještě dostatečně nízká (> 1,5 Pa.s) pro umožnění úplné infiltrace do předehřátého předlisku s využitím předkládaného
- 12CZ 303020 B6 vynálezu. Doplňkovou výhodou relativně vysoké viskozity AR smoly je to, že smola tuhne rychle při ochlazení na teploty < 290 °C. To umožňuje zvýšit výrobní rychlost součásti prostřednictvím RTM procesu. Křivka viskozity vzhledem k teplotě pro AR spadá do „zpracovatelského okna“, jak je definováno Whítem a Gopalakrishanem (viz obr. 12) (J.L. White a M.K, Gopalakrishan, Extended Abstracts od 20ώ Bienial Conference on Carbon, 1991, 184). Vedle svojí vysoké viskozity má AR smola, když je oxidačně stabilizována, vysokou výtěžnost uhlíku (to jest > 85 % hmotnostních). Právě tato kombinace vlastností odlišuje AR smolu od jiných napouštěcích prostředků na bázi smoly, přičemž předkládaný vynález (to jest RTM) efektivně využívá tuto unikátní kombinaci vlastností.
Do pryskyřice nebo smoly může být přidáno množství ingredienci, například sloučeniny na bázi fosforu, boru a křemíku. Tyto ingredience mohou zahrnovat nadouvadla, uhlík, grafit, keramiku, antioxidační činidla, činidla podporující vytváření křížových vazeb, jíly a křemičitany. Plynný dusík je typickým nadouvadlem, přičemž rovněž mohou být použita jiná nadouvadla.
Zařízení a způsob v provedeních podle předkládaného vynálezu se týká schopnosti infiltrovat součást s vysoce viskózní, termoplastickou pryskyřici, jako je mezofázová smola. V dosavadním stavu techniky byly obvykle používány termosetové piyskyřice s nízkou viskozitou. Předl i sek může mít poréznost od 20 do 70 %. Způsob provedení podle vynálezu zahrnuje uložení porézního před lísku do formy, následované vyčerpáním (evakuací) formy před vstřikováním. Vakuum (podtlak) může být rovněž aplikováno ve formě v průběhu vstřikování. Alternativně nemusí být vakuum použito vůbec. Předlisek může být předehřátý nebo zahřátý uvnitř formy. Roztavená smola se potom vstřikuje do formy pro zahuštění předlisku. Pryskyřici je umožněno, aby zchladla uvnitř formy. Napuštěný předlisek se potom z formy vyjme.
Forma může být upravena prostředkem podporujícím uvolnění pro usnadnění vyjmutí zahuštěného předlisku. Účinným prostředkem podporujícím uvolnění je Release Coating 854, dostupný od firmy Huron Technologies, lne. Jiné, komerčně dostupné prostředky podporující uvolnění mohou být rovněž účinně použity.
Příklad 3
Bylo použito zařízení pro injekční vstřikování, popsané ve spojení s odkazy na obr. 2. Hydraulický lis měl upínací (svírací) schopnost 500 tun. Zásobník měl teoretický objem 547 palců krychlových (13 880 cm3) a změřený objem s využitím pryskyřice je kolem 830 palců krychlových (13 601 cm3). Když je úplně vyplněn pryskyřicí AR smola, zásobník obsahuje přibližně 37 liber (16,8 kg) pryskyřice. Teploty ve vytlačovacím zařízení mohly být měřeny v 6 místech v bubnu vytlačovacího zařízení, hlavě vytlačovacího zařízení, adaptéru průtoku, hlavě zásobníku, zásobníku, vypouštěcím ventilu, vypouštěcí trubce, trubce pro taveninu, bloku trysky, rozšíření trysky a vstupním ústí. Teplo se dodává do vytlačovacího zařízení prostřednictvím elektrického topného tělesa a forma se ohřívá prostřednictvím cirkulace horkého oleje. Vytlačovací šnek vytváří tlak uvnitř pryskyřičné taveniny a tento tlak se udržuje v zásobníku.
Součást byla předehřátá na 707 °F (350 °C) v peci a přenesena do dutiny formy těsně před procesem infiltrace. Udržování součásti nad teplotou tavení v průběhu vstřikování umožňuje, aby smola protékala skrz předlisek. To rovněž vyžaduje, aby tlaky byly udržovány po dobu několika minut, aby se smole umožnilo infiltrovat malé póry. V tomto příkladu byla smola vytlačována přímo do formy spíše, než aby byl použit zásobník pro vstřikování roztavené pryskyřice, aby se tak simulovaly experimenty pro součásti v malém měřítku, prováděné s použitím vytlačovacího zařízení Killion.
Infiltrace AR mezofázové smoly byla prováděna na porézním předlisku z netkané látky, který byl předtím podroben 200 hodinovém cyklu CVD zahušťování.
- 13 CZ 303020 B6
Počáteční rozměry a hmotnosti před lišku jsou následující:
Tloušťka = 0,875“ (2,2 cm), ID - 10,9“ (27,7 cm), OD = 18,6“ (47,2 cm), hmotnost 7,04 libry (3193 g), hustota 0,046 lb/in3 ( 1,273 g/cm3).
teplotní profil - zařízení pro konstrukční injekční vstřikování typu Wilmington
Přiváděči úsek = 460 °F (238 °C) Buben 530 °F (277 °C) Buben 550 °F (288 °C) Buben 572 °F (300 °C) Buben 572 °F (300 °C) Buben 580 °F (304 °C) Buben 580 °F (304 °C) Hlava vytlačovacího zařízení 580 °F (304 °C) Adaptér průtoku 580 °F (304 °C) Hlava zásobníku 580 °F (304 °C) Zásobník 572 °F (300 °C) Vypouštěcí ventil 572 °F (300 °C) Vypouštěcí trubka 572 °F (300 °C) Trubka pro taven inu 572 °F (300 °C) Blok trysky 560 °F (293 °C) Rozšíření trysky 120 °F (49 °C) Vstupní ústí
Teplota formy byla 560 °F (293 °C) a předlisek byl předehřátý na 716 °F (380 °C). Vytlačovací šnek by! otáčen s rychlostí 30 rpm (otáček za minutu), a zásobník o objemu 830 in3 (13 604 cm3) byl naplněn ze 47 %. Zásobník byl vypuštěn v průběhu 18 až 20 sekund, přičemž naplnil formu a předlisek. Ke konci vypouštění zásobníku bylo dosaženo maximálního tlaku 2400 psi (16,6 MPa). Odvětrávací vstup o velikosti 0,062 palce (1,6 mm) byl umístěn na boku formy, jak je znázorněno na obr. 6. Nejprve byly z tohoto odvětrávacího vstupu vypouštěny těkavé látky, následované roztavenou smolou. Po infiltraci byla součást ochlazována po dobu 10 minut pro ztuhnutí pryskyřice a byla vyjmuta z formy. Předlisek měl počáteční hmotnost 8,77 liber (3986 g) a počáteční hustotu 0,050 lb/in3 ( 1,39 g/cm3). Po infiltraci byla hmotnost předlisku 10,40 liber (4727 g) a hustota byla 0,062 lb/in3 ((1,72 g/cm3). Infiltrovaný předlisek byl rozříznut na poloviny. Bylo pozorováno, že předlisek je dobře vyplněn až na malou ne infiltrovanou oblast v blízkosti středu předlisku.
Příklad 5
Bylo demonstrováno napouštění množství předlisku s využitím zařízení popsaného s odkazy na obr. 2 a v příkladu 3. Dva předlisky z netkaného materiálu, podrobené jednomu cyklu CVD, byly infiltrovány s použitím AR smoly. Tyto dva předlisky byly stohovány vzájemně na sobě s malými kousky plochého těsnění z materiálu odolného vůči vysokým teplotám (kroužky o průměru 1 palec (2,54 cm), které oddělovaly součásti pro umožnění pryskyřici, aby proudila kolem předlisků, jak je znázorněno na obr. 9 a obr. 10. Kousky plochého těsnění, silného 0,125 palce (3,2 mm) byly použity mezi předlisky a povrchy formy a plochá těsnění o síle 0,062 palce (1,6 mm) byla použita mezi dvěma předlisky.
Vytlačovací šnek byl otáčen s rychlostí 30 rpm a zásobník byl naplněn z 90 %. Zásobník byl vypuštěn během přibližně 40 sekund, přičemž bylo dosaženo maximálního tlaku 2750 psi
- 14CZ 303020 B6 (18,96 MPa) na konci infiltrace. Infiltrované předlisky byly ochlazovány po dobu 10 minut pro ztuhnutí roztavené pryskyřice. Hmotnosti a hustoty předlisku před a po infiltraci byly následující:
Tabulka I
Předlisek 1
Předlisek 2
Počáteční 6,93 liber (3143 g) 7,11 liber (3225 g)
hmotnost
Počáteční 0,045 lb/in3 (1,24 0,046 lb/in3 (1,27
hustota g / cm3) g/cm3)
Finální 9,29 liber (4214 g) 9,33 liber (4232 g)
hmotnost
Finální 0, 060 lb/in3 (1,65 0,060 lb/in3 (1,67
hustota g/cm3) g/cm3)
Příklad 6
Napouštění uhlíkové pěny, jako je popsáno v US patentu (patent hybridní pěna) bylo demonstrováno s použitím zařízení popsaného ve spojení s odkazy na obr. 2 a v příkladu 3. Pěnový předlisek byl infiltrován prostřednictvím vytlačování roztavené smolné pryskyřice přímo do formy obsahující předlisek. Sypná hmotnost (hustota) pěnového předlisku byla 0,032 lb/in5 (0,89 g/cm5) před infiltrací a 0,057 lb/in5 (1,57 g/cm5) po infiltraci.
Příklad 7
Napouštění předlisku, sestaveného ze sekaných uhlíkových vláken na bázi PAN a nauhličené mezofázové smoly, jako je popsáno v US patentu (patent s dmýcháním vzduchu) bylo demonstrováno s použitím zařízení popsaného ve spojení s odkazy na obr. 2 a v příkladu 3.
Podmínky provozu vytlačovacího zařízení byly následující:
460 °F (238 °C) Buben
530 °F (277 °C) Buben
560 °F (293 °C) Buben
572 °F (300 °C) Buben
576 °F (302 °C) Buben
580 °F (304 °C) Buben
580 °F (304 °C) Hlava vytlačovacího zařízení
580 °F (304 °C) Adaptér průtoku
580 °F (304 °C) Hlava zásobníku
580 °F (304 °C) Zásobník
572 °F (300 °C) Vypouštěcí ventil
- 15 CZ 303020 B6
576 °F (302 °C) Vypouštěcí trubka 580 °F (304 °C) Trubka pro taveninu 580 °F (304 °C) Blok trysky 565 °F (296 °C) Rozšíření trysky 120°F(49 °C) Vstupní ústí
Před vytlačováním byla AR smolová pryskyřice sušena v systému Conair pro ukládání a sušení pryskyřice po dobu přibližné 4 hodiny při teplotě 190 °F (88 °C). Vytlačovací šnek byl otáčen rychlostí 30 rpm a zásobník byl naplněn z 54 %. Zásobník byl vypouštěn v průběhu 20 až 22 sekund, přičemž na konci infiltrace bylo dosaženo vstřikovacího tlaku 1800 psi (12,41 MPa).
Rozměry předlisků byly OD 18,42 palce (46,79 cm), ID 9,79 palce (24,87 cm) a tloušťka 1,21 palce (3,07 cm). Počáteční hmotnost a hustota byly 9,49 liber (4305 g) respektive 0,041 lb/in3 (1,14 g/cm3). Hmotnost a hustota po RTM infiltraci byly 13,28 liber (6023 g) respektive 0,057 lb/in3 (1,59 g/cm3).
Příklad 8
Ve všech předcházejících příkladech rozříznutí předlisků po RTM infiltraci odhalilo malou neinfiltrovanou oblast (suchý bod) v blízkosti středu předlisků v podobě prstencového kroužku. Lze předpokládat, že tento suchý bod vzniká proto, že forma umožňuje pryskyřici, aby obalila předlisek na všech stranách a infiltrovala do něj z vnějších povrchů směrem ke středu. Vysoce viskózní smola neumožňuje vzduchu, původně obsaženému uvnitř předlisků, aby unikal skrz pryskyřici k vnějšku součásti. Následující příklad demonstruje použití formy mající uspořádání, znázorněné na obr. 3, pro eliminaci suchého bodu prostřednictvím řízení toku pryskyřice kolem a skrz předlisek.
Bylo použito zařízení popsané ve spojení s odkazy na obr. 2 a v příkladu 3. Teplotní profil vytlačovacího zařízení byl následující:
Přiváděči úsek ~ 460 °F (238 °C) Buben 530 °F (277 °C) Buben 565 °F (296 °C) Buben 572 °F (300 °C) Buben 576 °F (302 °C) Buben 580 °F (304 °C) Buben 580 °F (304 °C) Hlava vytlačovacího zařízení 580 °F (304 °C) Adaptér průtoku 580 °F (304 °C) Hlava zásobníku 580 °F (304 °C) Zásobník 565 °F (396 °C) Vypouštěcí ventil 580 °F (304 °C) Vypouštěcí trubka 580 °F (304 °C) Trubka pro taveninu 580 °F (304 °C) Blok trysky 565 °F (296 °C) Rozšíření trysky 120 °F (49 °C) Vstupní ústí
Vytlačovací šnek byl otáčen s rychlostí 20 rpm. Forma byla zahřáta na 450 QF (230 °C). Před infiltrací byl předlisek předehřát na 752 °F (400 °C) v peci s cirkulací vzduchu. Povrchy formy byly vyvložkováním otevření o 0,040 palce (1,2 mm) pro umožnění odvětrávání vzduchu a těkavých látek na OD formy. Zásobník byl naplněn na 25 %, potom vyprázdněn v průběhu přibližně
- 16CZ 303020 B6 až 25 sekund do dutiny formy pro provedení napouštění. Infiltrovaný předlisek byl potom ochlazován ve formě po dobu 15 minut pro ztuhnutí pryskyřice a potom byl vyjmut. Za těchto podmínek byly infiltrovány tři předlisky z netkaného materiálu, podrobené jednomu cyklu CVD. ID kotouče byl 12,32 palců (31,20 cm), OD byl 19,90 palců. Data před a po infiltraci jsou znázors něna níže.
Tabulka 2
Sériové číslo Hmotnost před RTM Hustota před RTM Hmotnost po RTM Hustota po RTM
98-918- 9,78 lb 0,041 14,14 lb 0,060
10 (4438 g) lb/ín3 (1,14 g/cm3) (6415 g) lb/in3 (1,64 g / cm3)
98-918- 9,91 lb 0,042 14,16 lb 0, 060
11 (4496 g) lb/in3 (1,15 g/cm3) (6425 g) lb/in3 (1,64 g/cm3)
98-918- 10,32 lb 0,044 14,38 lb 0,061
12 (4683 g) lb/in3 (1,20 g / cm3) (6525 g) lb/in3 (1,67 g/cm3)
Tlaky pryskyřice, dosažené během plnění formy číslo 1, 2 a 3 byly přibližně 1800 psi, 1400 psi respektive 1900 psi (12,41 MPa; 9,65 MPa respektive 13,1 MPa). Každá součást byla rozříznuta na 16 zhruba stejných segmentů po infiltraci. Nebyly nalezeny žádné ne infiltrované oblasti. Hlav15 ní výhodou použití RTM infiltrace oproti běžným zahušťovacím technologiím (například CVD) je to, že otevřené póry uvnitř součásti jsou zcela vyplněny pryskyřicí spíše, než aby byly potaženy tekou vrstvou, jako v CVD. Při výrobě uhlíkového kompozitního finálního produktu ale pryskyřice musí být pyrolyzovaná, aby se odstranily jakékoliv prvky neobsahující uhlík. Pokud je pro infiltraci použita pryskyřice s velkou výtěžností uhlíku, jako je AR smola, jsou dostupné dvě možnosti pro pyrolýzu. Pokud by infiltrovaná součást byla jednoduše zahřáta až na teplotu pyrolýzy, pak by se pryskyřice opětovně roztavila a vytekla (vypotila) by ze součásti. Jednou možností je pyrolyzovat s použitím izostatického tlakování za tepla (HIP). V tomto postupu součást musí být uložena do kontejneru a vybavení je z podstaty velmi nákladné a vyžaduje mnoho bezpečnostních opatření. Další možnost zahrnuje ohřev pryskyřicí infiltrované součásti v atmosféře obsahující kyslík na teplotu pod teplotou měknutí pryskyřice, obvykle mezi 302 °F (150 °C) a 464 °F (240 °C). Kyslík reaguje s pryskyřicí a vytváří v podstatě křížové vazby v pryskyřici. Jak kyslík reaguje s pryskyřicí je do materiálu absorbován kyslík a jeho hmotnost se zvětšuje. Pokud pryskyřice absorbuje vhodné množství kyslíku, může být teplota infiltrované součásti zvýšena na teploty pyrolýzy bez roztavení pryskyřice a bez vypocení (vytečení) jakékoliv pryskyřice z vnitřku součásti. Níže je uveden příklad úspěšné stabilizace a nauhlíčení kotouče infiltrovaného procesem RTM.
- 17CZ 303020 B6
Příklad 9
Šest brzdových kotoučů pro letadlo z netkaného materiálu bylo podrobeno jednomu cyklu CVD 5 zahušťování, načež následovala RTM infiltrace, jak byla popsána v příkladech 7 a 8. Výsledky po infiltraci jsou následující:
Tabulka 3
Sériové číslo
K93-252-411
K93-252-412
K93-252-419
K93-252-420
K93-252-427
K93-252-428
Hustota před RTM
0,049 g/cm3) lb/in3 (1,35
0,049 g/cm3) lb/in3 (1,35
0,049 g/cm3) lb/in3 (1,37
0,049 g/cm3) lb/in3 (1,36
0,049 g/cm3) lb/in3 (1,35
0, 049 g/cm3) lb/in3 (1,35
Hustota po RTM
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,72
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,72
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,72
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,72
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,71
0,062 g/cm3) lb/in3 (1,72
Následně po infiltraci pryskyřice byly kotouče uloženy do pece s cirkulací vzduchu při teplotě 338 °F (170 °C) po dobu 18 dnů. Stupeň stabilizace je měřen určením procentního podílu hmott5 nostního zisku vzhledem k množství pryskyřice v součásti:
%0MG = ( [S-R]/[R-P])*100 kde:
OMG - je zkratka anglického sousloví „oxygen mass gain“ a odpovídá českému „hmotnostní přírůstek kyslíku“
P = hmotnost kotouče před RTM infiltrací 25 R = hmotnost kotouče po RTM infiltraci
S - hmotnost kotouče po kyslíkové stabilizaci
Po stabilizaci byly kotouče nauhličovány (pyrolyžovány) na teplotu 1652 °F (900 °C) v dusíkové atmosféře. Výsledky stabilizace a nauh lícování jsou následující:
- 18CZ 303020 B6
Tabulka 4
Sériové Hustota % OMG Hustota po Výtěžnost
číslo po RTM nauhličování uhlíku
(%)
K93- 0,062 10,02 0,060 lb/in3 85,75
252-411 lb/in3 (1/72 g / cm3) (1,66 g/cm3)
K93- 0,062 9, 12 0,060 lb/in3 85,12
252-412 lb/in3 (1,72 g/cm3) (1,66 g/cm3)
K93- 0,062 9,59 0,060 lb/in3 85, 69
252-419 lb/in3 (1,72 g/cm3) (1,67 g/cm3)
K93- 0,062 9, 95 0,060 lb/in3 85,89
252-420 lb/in3 (1,72 g/cm3) (1,67 g/cm3)
K93- 0,062 10,37 0,060 lb/in3 85, 60
252-427 lb/in3 (1,71 g/cm3) (1,66 g/cm3)
K93- 0,062 10,28 0,060 ib/in3 85,55
252-428 lb/in3 (1,72 g/cm3) (1,66 g/cm3)
Po nauhličení na teplotu 1652 °F (900 °C) kotouče nevykazovaly žádné viditelné znaky vypocování pryskyřice z vnitřku kotoučů v průběhu procesu ohřívání. Z kotoučů byly odebrány vzorky a byly pozorovány s použitím mikroskopie s polarizovaným světlem. Mikrostruktura přes celou io tloušťku kotouče mohla být charakterizována s použitím této techniky. Opět ani prostřednictvím tohoto mikroskopického pozorování nebyly zjevné žádné známky tavení smoly.
Příklad 10
Dva kotouče, které prošly cyklem jednoho procesu CVD a jednoho procesu RTM, oxidační stabilizací a nauhličování, byly infiltrovány v sekundovém cyklu s využitím RTM. Parametry nastavení formy, teploty a vstřikování byly shodné s parametry podle příkladu 9 až na to, že naplnění zásobníku bylo 17% v tomto případě. Uvedené dva kotouče měly následující geometrické rozměry: ID 12,37 palce (31,42 cm), OD 19,85 palce (50,42 cm) a tloušťka 1,22 palce (3,10 cm). Výsledky pro tyto dvě součásti jsou uvedeny v tabulce 5:
- 19CZ 303020 B6
Tabulka 5: Výsledky pro injekční vstřikování RTM v sekundovém cyklu
Sériové číslo Hmotnost před RTM Hustota před RTM Hmotnost po RTM Hustota po RTM
98-928- 14,16 lb 0,062 15,45 lb 0,068
6 (6422 g) lb/in3 (1,71 g/cm3) (7010 g) lb/in3 (1,89 g/cm3)
98-928- 14,27 lb 0,061 15,75 lb 0, 067
25 (6474 g) lb/in3 (1,70 g/cm3) (7145 g) lb/in3 (1,86 g/cm3)
Při výrobě uhlíkových kompozitů, například při výrobě kotoučových brzd letadel, zahušťovací proces obvykle vyžaduje 3 až 5 infiltračních cyklů s použitím buď CVD nebo infiltrace pryskyřice, což zabere až několik měsíců pro dokončení. Nevýhodou zahušťování využívajícího opakované cykly CVD infiltrace je to, že se pyrolytický uhlík usazuje jako vrstva na površích dostupných otevřených pórů. Během infiltračního cyklu pak mají povrchové póry sklon k uzavření se. Proto jsou kotouče vyjímány z CVD pece a povrchy jsou obrobeny pro otevření vnitřních pórů. Účinnost mezilehlého kroku obrábění se zmenšuje s tím, jak se zvyšuje počet chyb CVD infiltrací.
Příklad 11
Jedenáct předlisků z netkaného materiálu bylo zpracováno prostřednictvím jednoho cyklu CVD zahuštění, jednoho cyklu RTM infiltrace a nauhlíčování, jak bylo popsáno v příkladu 9, načež následoval další cyklus CVD zahuštění. Hustoty kotoučů před RTM, po nauhličení a po finálním cyklu CVD jsou uvedeny v tabulce 6:
Tabulka 6
Sériové číslo Hustota před RTM Hustota po nauhlíčování Hustota po 2. CVD
97-918- 0,047 lb/in3 0,060 lb/in3 0,065 lb/in3
413 (1,30 g/cm3) (1, 65 g/cm3) (1,79 g/cm3)
-20CZ 303020 B6
97-919- 0,045 lb/in3 0,059 lb/in3 0,064 lb/in3
413 (1,25 g/cm3) (1,62 g/cm3) (1,78 g/cm3)
97-919- 0,045 lb/in3 0,059 lb/in3 0,065 lb/in3
414 (1,24 g/cm3) (1,62 g/cm3) (1,79 g/cm3)
97-919- 0,045 lb/in3 0, 059 lb/in3 0,064 lb/in3
415 (1,24 g/cm3) (1,62 g/cm3) (1,77 g/cm3)
97-918- 0,044 lb/in3 0, 057 lb/in3 0,065 lb/in3
701 (1,22 g/cm3) (1,59 g/cm3) (1,79 g/cm3)
97-918- 0,045 lb/in3 0, 057 lb/in3 0,066 lb/in3
901 (1,24 g/cm3) (1,59 g/cm3) (1,82 g/cm3)
98-928- 0,053 lb/in3 0, 062 lb/in3 0,066 lb/in3
20 (1,47 g/cm3) (1,72 g/cm3) (1,84 g/cm3)
98-928- 0,053 lb/in3 0,062 lb/in3 0,066 lb/in3
21 (1,47 g/cm3) (1,72 g/cm3) (1,84 g/cm3)
98-928- 0, 053 lb/in3 0,062 lb/in3 0,066 lb/in3
22 (1,46 g/cm3) (1,71 g/ cm3) (1,84 g/cm3)
no_noo_ η nco T Id Z Λ ACO lb/in3 n nftc lb/in3
V? S 4- M V f \z w
23 (1,44 g/cm3) (1,72 ' g/cm3) (1,83 g/cm3)
98-928- 0, 053 lb/in3 0, 062 lb/in3 0, 066 lb/in3
24 (1,46 g/cm3) (1,72 g/cm3) (1,84 g/cm3)
Během výroby předlisku z netkaného materiálu, jsou segmenty látky jehlo váním spojeny dohromady s použitím tradičních technik pro zpracování textilu. Tento proces jehlování vytváří spíše větší póry přes tloušťku předlisku, 100 až 200 pm široké a několik stovek pm hluboké. Tradičním procesem, používaným pro zahušťování těchto předlisku z netkaného materiálu pro použití pro kotoučové brzdy letadel, je CVD. Každý cyklus CVD usazuje vrstvu pyrolytického uhlíku silnou v rozmezí mezi 2 až 10 pm na površích všech dostupných otevřených pórů. Vlákna uvnitř látkových vrstev jsou velmi těsně u sebe (oddálená 1 až 15 pm) a tyto oblasti se zahušťují velmi io účinně během úvodního CVD cyklu. Velké póry, vytvořené jehlováním, se ale nezahušťují účinně. Hustota vláknitého předlisku z netkaného materiálu před zahušťováním je obvykle 0,018 lb/in3 (0,50 g/cm3). Údaje, uvedené v tabulce 7, ilustrují obvykle hustoty měřené po jednom, dvou, třech a čtyřech cyklech CVD pro kotouče o stejné velikosti, jako kotouče uvedené v tabulce 6.
-21 CZ 303020 B6
Tabulka 7
CVD cyklus Hustota
0, 00 0, 018 lb/in3 (0, 50 g/cm3)
1,00 0, 043 lb/in3 (1,20 g/cm3)
2,00 0,053 lb/in3 (1,48 g/cm3)
3, 00 0, 060 lb/in3 (1, 66 g/cm3)
4,00 0, 062 lb/in3 (1,72 g/cm3)
Jak je znázorněno v tabulce 7, zvýšení hustoty se stává menším s každým dalším CVD cyklem. To je způsobeno tím, že oblasti látky se stávají zcela zaplněnými s CVD a větší póry jsou potaženy vrstvami CVD, ale nikdy nejsou zcela vyplněny. RTM proces zcela vyplňuje všechny dostupné otevřené póry s pryskyřicí jako prekurzorem uhlíku, včetně velkých pórů vytvořených jeh lován ím. Když je pryskyřice nauhličována, hustota koksu (nauhličené smoly) se zvětšuje a těkavé látky jsou uvolňovány s odpovídajícími ztrátami hmotnosti (přibližně 85% výtěžnost uhlíku je ilustrována v příkladu 9). Zvýšení hustoty a ztráta hmotnosti vedou na celkové snížení objemu, což vytváří vnitrní póry uvnitř součásti. Ačkoliv nauhlíčená smola nevyplní úplně velké póry vytvořené jeh lován ím, nesníží celkový objem otevřených pórů při současném vytvoření další vnitřní povrchové plochy pro následné CVD usazování. Jak je ilustrováno údaji v tabulce 6, znatelně vyšší finální hustoty mohou být dosaženy zahušťováním těchto předlisku z netkaného materiálu prostřednictvím kombinace RTM a CVD oproti zahušťování pouze CVD.
Poté, co jsou předlisky infiltrovány pryskyřicí v podobě mezofázové smoly, mohou být podrobeny následnému zpracování pro přeměnu organické pryskyřice na uhlík, který tvoří část uhlíkové matrice v uhlíkových kompozitních materiálech. Infiltrované kotouče jsou podrobeny procesu obecně označovanému jako oxidační stabilizace. Smola je termoplastická a při ohřevu na teplotu postačující pro nauhličování materiálu se pryskyřice bude opětovně tavit, nadouvat a pěnit. Součásti jsou vloženy do pece s cirkulací vzduchu při teplotě mezi 150 a 240 °C, obvykle 170 °C. Kyslík reaguje se smolou a vytváří křížové vazby v pryskyřici, přičemž ji v podstatě mění na termoset. Tento proces se využívá při výrobě uhlíkových vláken na bázi smoly. Dokončení procesu s ohledem na hmotnostní zisk, protože kyslík reaguje se smolou, je absorbován, čímž zvyšuje celkovou hmotnost. Když je měřen hmotnostní zisk pouze smoly (hmotnost součásti po procesu hmotnost součásti před procesem), je postačující úroveň hmotnostního zisku 8,5 %. Součásti s OMG (kyslíkový hmotnostní zisk) na úrovních mezi 8 % a 12 % byly úspěšně nauhliěeny (stabilizovány).
Po stabilizaci může být součást nauhličována prostřednictvím ohřevu v peci s inertní atmosférou na teplotu nad 650 °C (122 °F). Nauhličování se obvykle provádí pri teplotě 900 °C (1652 °F). Po nauhličování může být součást tepelně upravena (grafitována) před dalším zpracováním, ale tento krok není nezbytným požadavkem. Obvyklé teploty tepelné úpravy jsou v rozsahu 1600 až 2500 °C (2912 až 4532 °F), přičemž výhodná je teplota 1800 °C (3272 °F). Součást potom může být dále zahušťována s použitím bud’ CVD nebo RTM s vysoce viskózními pryskyřicemi s velkou výtěžností uhlíku, jak bylo ilustrováno v příkladech výše.
Je zcela zřejmé, že předcházející popis a specifická provedení, zde uváděná, jsou pouze ilustrativním příkladem nejlepšího řešení podle předkládaného vynálezu a ilustraci principů tohoto vynálezu, a že pro popisované zařízení a způsob mohou osoby v oboru znalé snadno navrhovat
- 22 CZ 303020 B6 množství modifikací a doplnění, aniž by byla opuštěna podstata či překročen rozsah předkládaného vynálezu. Rozsah vynálezu je tedy omezen pouze obsahem připojených patentových nároků.

Claims (23)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu, který zahrnuje:
    transportní prvek (4) pro transport roztavené pryskyřice nebo smoly;
    formu (10) uspořádanou pro přijetí roztavené pryskyřice nebo smoly a porézního předlisku (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56), přičemž forma zahrnuje:
    horní polovinu (42);
    spodní polovinu (41), která je naproti horní polovině (42) uspořádaná tak, že horní polovina (42) a spodní polovina (41) spolu tvoří dutinu (19, 29, 35) formy;
    alespoň jeden vstup (36) umístěný v horní polovině (42) nebo ve spodní polovině (41):
    výčnělky (20, 21, 30, 31) v dutině (19, 29, 35) formy, přičemž tyto výčnělky (20, 21, 30, 31) jsou uspořádány pro zajištění tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy (10) směrem k vnější oblasti formy (10); a přídržný prvek (12) uspořádaný pro podržení formy (10) v průběhu vstřikování pryskyřice ___U - _____U - J ~ -C-------/ i ncuu siiiuiy uu lvihij ΟνΛ vyznačující se tím, že dutina (19, 29, 35) formy včetně výčnělků (20, 21, 30, 31) zahrnuje dutinu (19, 29, 35) formy se zkosenými stěnami (30, 31) působícími jako výčnělky nebo dutinu (19, 29, 35) formy s radiálně procházejícím výčnělkem (20, 21) na vnějším průměru dutiny formy.
  2. 2. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zásobník (8) spojený s přenosovou trubkou (9), přičemž tento zásobník (8) je uspořádán pro držení objemu roztavené pryskyřice a přenosová trubka (9) je uspořádána pro přenos roztavené pryskyřice ze zásobníku (8) do dutiny (19, 29, 35) formy.
  3. 3. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 2, vyznačující se tím, že zásobník (8) je hydraulicky ovládaným, pístovým zásobníkem.
  4. 4. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní prvek (4) je vytlačovací zařízení s jedním šnekem, vytlačovací zařízení se dvěma šneky, odvětrávané vytlačovací zařízení se dvěma šneky nebo vytlačovací zařízení s vratným šnekem.
  5. 5. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 1, vyznačující se tím, že forma (10) zahrnuje:
    ventil, přičemž tento ventil je upraven pro vpouštění roztavené pryskyřice nebo smoly do vstupu (36) v horní polovině (42) nebo ve spodní polovině (41); a
    I uspořádání (39, 44) pro odvětrávání nebo zajištění vakua ve formě (10).
    -23 CZ 303020 B6
  6. 6. Rychlý přetlacovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 1, vyznačující se tím, že dutina formy zahrnuje dutinu (29) formy se zkosenými stěnami a výčnělky zahrnují zkosené stěny (30, 31).
  7. 7. Rychlý přetlacovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 6, vyznačující se tím, že forma (10) má alespoň odvětrávací vstup (22, 32, 39, 44) nebo vakuový vstup.
  8. 8. Rychlý pretlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 6, vyznačující se tím, že forma (10) dále zahrnuje vnější odvětrávací vstup (39, 44), ktetý je kanálky spojen s odvětrávacími otvory (38a, 38b, 38c, 38d; 43a, 43b, 43c, 43d), které se otevírají do dutiny (19, 29, 35) formy (10).
  9. 9. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly pro formu, který zahrnuje:
    uložení porézního přediisku (I, 18, 28, 47, 48, 55, 56) do formy (10), přičemž předlisek (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56) má teplotu mezí 200 až 425 °C a přičemž forma (10) je alespoň částečně obsažena nebo uložena v lisu (12), který drží konfiguraci formy (10);
    vstřikování vysoce viskózní, roztavené pryskyřice nebo smoly s vysokou teplotou tavení do formy (10) pro provedení rovnoměrného napuštění přediisku (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56) prostřednictvím tlakového gradientu ve formě (10);
    umožnění pryskyřici nebo smole, aby zchladla pod teplotu tavení; a vyjmutí napuštěného přediisku (1, 18, 28,47, 48, 55, 56) z formy;
    vyznačující se tím, že tlakový gradient se vytvoří prostřednictvím:
    (A) dutiny (19, 29, 35) ve formě (10), která má kuželově zkosenou homí stěnu (31) a kuželově zkosenou spodní stěnu (30), které působí jako výčnělky, přičemž směr zkosení homí stěny (31) a spodní stěny (30) je dovnitř do dutiny (19, 29, 35), jak se dutina (19, 29, 35) přibližuje k obvodu formy (10), pro vytvoření uvedeného tlakového gradientu; nebo (B) výčnělku (20, 21) v dutině (19, 29, 35) formy, přičemž tento výčnělek (20, 21) je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitrní oblasti formy (10) směrem k vnější oblasti formy (10).
  10. 10. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t í m , že forma (10) zahrnuje:
    horní polovinu (42);
    spodní polovinu (41), která je naproti homí polovině (42) uspořádaná tak, že homí polovina (42) a spodní polovina (41) spolu tvoří dutinu (35) formy;
    alespoň jeden vstup (36) umístěný v homí polovině nebo ve spodní polovině;
    ventil, přičemž tento ventil je upraven pro vpouštění pryskyřice nebo smoly do vstupu (36); a uspořádání (39, 44) pro zajištění odvětrávání a/nebo vakua ve formě (10).
  11. 11. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se tím, že předlisek (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56) je vláknitý předlisek, předlisek zuhlíkových vláken, předlisek z netkaného materiálu, předlisek s pojivém s náhodným rozložením vláken, ztužený předlisek nebo pěnový předlisek.
    -24CZ 303020 B6
  12. 12. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t í m , že předlisek (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56) je porézní uhlíkové těleso.
  13. 13. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t í m , že forma (10) se zahřívá na teplotu mezi 138 až 310 °C.
  14. 14. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se tím, že pryskyřicí nebo smolou je syntetická smola, smola z uhelného dehtu, ropná smola, mezofázová smola, termosetová pryskyřice s vysokou výtěžností uhlíku nebojejich kombinace.
  15. 15. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t í m , že dále zahrnuje uložení množství předlisků do formy (10).
  16. 16. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t í m , že dále zahrnuje:
    stabilizování napuštěného předlisků (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56) ohřevem napuštěného předlisků (1. 18,28,47,48, 55, 56) za přítomnosti kyslík obsahujícího plynu na teplotu 150 až 240 °C.
  17. 17. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nauhličování oxidačně stabilizovaného, napuštěného předlisků (1, 18,28,47,48,55, 56).
  18. 18. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 17, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ohřev na teplotu 1600 až 2500 °C pro grafitizaci nauhličeného, napuštěného předlisků (1, 18, 28, 47, 48, 55, 56).
  19. 19. Způsob rychlého přetlačováni pryskyřice nebo smoiy podle nároku i 8, vyznačující se tím, že grafitovaný předlisek se dále zahušťuje s použitím usazování chemickým odpařováním, infiltrace chemickým odpařováním nebo přetlačováním pryskyřice.
  20. 20. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se tím, že před vstřikováním roztavené pryskyřice nebo smoly se ve formě (10) vytvoří vakuum.
  21. 21. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se tím, že forma (10) zahrnuje dutinu (29) mající kuželově zkosenou horní stěnu (31) a kuželově zkosenou spodní stěnu (30), přičemž směr zkosení horní stěny (31) a spodní stěny (30) je dovnitř do dutiny (29), jak se dutina (29) bhzí k obvodu formy (10), přičemž zkosená horní stěna (31) a zkosená spodní stěna (30) jsou uspořádány pro vytvoření tlakového gradientu v dutině (29).
  22. 22. Způsob rychlého přetlačování pryskyřice nebo smoly podle nároku 9, vyznačující se t ím , že forma (10)je uspořádána s výčnělkem (20, 21) do dutiny (19)formy pro vytvoření uvedeného tlakového gradientu, přičemž tento výčnělek (20, 21) je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy (10) směrem k vnější oblasti formy (10).
  23. 23. Rychlý přetlačovací lis pro pryskyřici nebo smolu podle nároku 1, vyznačující se tím, že výčnělkem je radiálně procházející výčnělek (20, 21) ve vnější oblasti dutiny (19) formy, přičemž tento výčnělek (20, 21) je uspořádán pro vytvoření tlakového gradientu a toku pryskyřice nebo smoly od vnitřní oblasti formy (10) směrem k vnější oblasti formy (10).
CZ20030614A 2000-09-01 2001-08-30 Rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu a zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly CZ303020B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/653,880 US6537470B1 (en) 2000-09-01 2000-09-01 Rapid densification of porous bodies (preforms) with high viscosity resins or pitches using a resin transfer molding process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2003614A3 CZ2003614A3 (cs) 2003-11-12
CZ303020B6 true CZ303020B6 (cs) 2012-02-29

Family

ID=24622638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20030614A CZ303020B6 (cs) 2000-09-01 2001-08-30 Rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu a zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly

Country Status (13)

Country Link
US (2) US6537470B1 (cs)
EP (1) EP1313605B1 (cs)
JP (1) JP4837231B2 (cs)
KR (1) KR100804250B1 (cs)
CN (1) CN100411859C (cs)
AT (1) ATE264184T1 (cs)
AU (1) AU2001290589A1 (cs)
CZ (1) CZ303020B6 (cs)
DE (1) DE60102826T2 (cs)
ES (1) ES2218451T3 (cs)
RU (1) RU2270096C2 (cs)
TW (1) TW526131B (cs)
WO (1) WO2002018120A2 (cs)

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6325608B1 (en) * 1999-05-17 2001-12-04 North Carolina A&T State University Apparatus and method for forming densified, carbon-carbon composites
US7597715B2 (en) 2005-04-21 2009-10-06 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for use of porous implants
US8123814B2 (en) 2001-02-23 2012-02-28 Biomet Manufacturing Corp. Method and appartus for acetabular reconstruction
US7045083B2 (en) * 2002-01-11 2006-05-16 Lockheed Martin Corporation Carbon layup tape with fugitive binder and method of use
EP1415793A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-06 Alcan Technology &amp; Management Ltd. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen
US6939490B2 (en) * 2002-12-11 2005-09-06 Honeywell International Inc. Process for unidirectional infiltration of preform with molten resin or pitch
US7025913B2 (en) * 2003-04-04 2006-04-11 Honeywell International Inc. Delivery of pitch/thermoplastic/thermoset resins in RTM systems
US20050093188A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-05 Forest Mark L.L. Binderless preform manufacture
US20050184413A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Forest Mark L.L. Versatile mold flow capability in the infiltration of porous carbon preforms with pitch/thermoplastic/thermoset resins
US7063870B2 (en) * 2004-05-25 2006-06-20 Honeywell International Inc. Manufacture of functionally graded carbon-carbon composites
US7332195B2 (en) * 2004-08-26 2008-02-19 Honeywell International Inc. Chemical vapor deposition method
FR2879498B1 (fr) * 2004-12-16 2009-01-30 Snecma Propulsion Solide Sa Densification de structures fibreuses par rtm pour la realisation de pieces en materiau composite
US7335012B2 (en) * 2004-12-22 2008-02-26 General Electric Company Apparatus for fabricating reinforced composite materials
US7332049B2 (en) * 2004-12-22 2008-02-19 General Electric Company Method for fabricating reinforced composite materials
US7431978B2 (en) * 2004-12-22 2008-10-07 General Electric Company Reinforced matrix composite containment duct
US20060197244A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Honeywell International Inc. Mold fixture to densify composite beam key using resin transfer molding
US7763192B2 (en) * 2005-04-12 2010-07-27 Honeywell International Inc. Resin transfer molding to toughen composite beam keys
US8021432B2 (en) 2005-12-05 2011-09-20 Biomet Manufacturing Corp. Apparatus for use of porous implants
US8066778B2 (en) 2005-04-21 2011-11-29 Biomet Manufacturing Corp. Porous metal cup with cobalt bearing surface
US8292967B2 (en) 2005-04-21 2012-10-23 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for use of porous implants
US8266780B2 (en) 2005-04-21 2012-09-18 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for use of porous implants
US7700014B2 (en) * 2005-06-08 2010-04-20 Honeywell International Inc. VPI-RTM-CVD brake disc preform densification
US7632436B2 (en) * 2005-06-21 2009-12-15 Honeywell International Inc. Pitch infiltration of carbon fiber preforms under high pressure
US20100078839A1 (en) * 2005-06-23 2010-04-01 Honeywell International Inc. Pitch densification of carbon fiber preforms
US20070184179A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Akshay Waghray Methods and apparatus to monitor a process of depositing a constituent of a multi-constituent gas during production of a composite brake disc
WO2007094594A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Lg Chem, Ltd. Injection mold device having shearing flow making part
US20080090064A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Honeywell International Inc. Carbon-carbon friction material with improved wear life
CN100423927C (zh) * 2006-11-08 2008-10-08 卧龙电气集团股份有限公司 长定子铁芯组件封装工艺
US20090061085A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-05 Honeywell International Inc. Expedited manufacture of carbon-carbon composite brake discs
TWI344226B (en) * 2007-10-29 2011-06-21 Ind Tech Res Inst Method of packaging light emitted diode
TWI368624B (en) * 2007-10-29 2012-07-21 Ind Tech Res Inst Coplymer and method for manufacturing the same and packaging material utilizing the same
WO2009131729A2 (en) * 2008-01-28 2009-10-29 Lewcott Corporation Fiber-based ablative and high temperature pre-preg material
US7998376B2 (en) * 2008-02-06 2011-08-16 Honeywell International Inc. Method for reducing variability in friction performance
US7938992B2 (en) * 2008-02-25 2011-05-10 Honeywell International Inc. CVI followed by coal tar pitch densification by VPI
US7927523B2 (en) * 2008-03-18 2011-04-19 Honeywell International Inc. Densification of C-C composites with pitches followed by CVI/CVD
US8003026B2 (en) 2008-05-28 2011-08-23 Honeywell International Inc. Pitch-only densification of carbon-carbon composite materials
US20100018815A1 (en) 2008-07-28 2010-01-28 Neil Murdie C-c composite brakes with improved wear rates
TWM363995U (en) * 2009-04-30 2009-09-01 Pegatron Corp In-mold decoration mold
CN101875218A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 和硕联合科技股份有限公司 模内转印模具
US9017761B2 (en) * 2009-05-20 2015-04-28 Honeywell International Inc. Low cost, high density C-C composites densified by CVD/CVI for aircraft friction materials
US20100314790A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Stansberry Peter G Highly Oriented Graphite Product
US20110033622A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Honeywell International Inc. Nonwoven preforms made with increased areal weight fabric segments for aircraft friction materials
US9353816B2 (en) 2009-10-09 2016-05-31 Honeywell International Inc. Low cost, high density aircraft friction materials utilizing low fiber volume nonwoven preforms with pitch densification
US20110111123A1 (en) 2009-11-12 2011-05-12 Honeywell International Inc. Increased area weight segments with pitch densification to produce lower cost and higher density aircraft friction materials
US8721939B2 (en) * 2009-12-08 2014-05-13 Graftech International Holdings Inc. High porosity/low permeability graphite bodies and process for the production thereof
GB0922599D0 (en) * 2009-12-23 2010-02-10 Cytec Tech Corp Modified resin systems for liquid resin infusion applications, prepreg autoclave applications and hybrids thereof
RU2531194C2 (ru) * 2010-04-10 2014-10-20 СЕНСУС СПЕКТРУМ ЭлЭлСи Способ изготовления кольцеобразных формованных изделий из пластмассы, устойчивых к нагрузкам на растяжение или сжатие
CN101906746A (zh) * 2010-07-15 2010-12-08 中煤第三建设（集团）有限责任公司 预制冷铺沥青混凝土料的加工方法
US20120104641A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-03 Honeywell International Inc. Apparatus for pitch densification
US20120153528A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Honeywell International Inc. Apparatus for carbon fiber processing and pitch densification
CN102173029A (zh) * 2010-12-29 2011-09-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 成型方法及用于该成型方法的螺母
JP5693296B2 (ja) 2011-02-28 2015-04-01 三菱重工業株式会社 Ｒｔｍ成形装置及びｒｔｍ成形方法、並びに半成形体
FR2974752B1 (fr) * 2011-05-06 2013-04-19 Snecma Procede de moulage par injection d'une piece en materiau composite
US9127732B2 (en) 2011-05-27 2015-09-08 Honeywell International Inc. Rigidization of porous preform prior to densification
AT511514B1 (de) 2011-06-09 2013-12-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum herstellen von, insbesondere faserverstärkten, thermoplastischen kunststoffteilen
US8444893B2 (en) 2011-09-06 2013-05-21 Honeywell International Inc. Forming carbon-carbon composite preforms using molten pitch and carbon fiber filaments
US8597772B2 (en) 2011-09-20 2013-12-03 Honeywell International Inc. Corrugated carbon fiber preform
US8545938B2 (en) * 2011-10-03 2013-10-01 United Technologies Corporation Method of fabricating a ceramic component
DK2647492T3 (en) * 2012-04-04 2016-01-11 Siemens Ag Resinstrømelement to a vacuum assisted resinoverførselsstøbeproces
US20150128828A1 (en) * 2012-07-16 2015-05-14 Honeywell International Inc. Infiltration of densified carbon-carbon composite material with low viscosity resin
US9550701B2 (en) 2013-07-25 2017-01-24 Honeywell International Inc. Carbon-carbon composites including isotropic carbon encapsulating layer and methods of forming the same
WO2015108579A2 (en) 2013-10-14 2015-07-23 United Technologies Corporation Assembly and method for transfer molding
US10406556B2 (en) 2013-10-14 2019-09-10 United Technologies Corporation Assembly and method for transfer molding
US20150251960A1 (en) 2014-03-05 2015-09-10 Honeywell International Inc. Densification of carbon-carbon composite material with copna resin
WO2015183369A2 (en) 2014-03-27 2015-12-03 Blue Cube Ip Llc Process for fabricating carbon-carbon composites
FR3021671B1 (fr) * 2014-05-28 2016-06-17 Herakles Conformateur pour la consolidation et/ou la densification en phase gazeuse d'une preforme fibreuse
US10370302B2 (en) 2014-09-02 2019-08-06 Honeywell International Inc. Facilitating pitch stabilization in densified carbon fiber preforms
US10011535B2 (en) 2014-09-02 2018-07-03 Honeywell International Inc. Sacrificial fibers to create channels in a composite material
GB201504498D0 (en) * 2015-03-17 2015-04-29 Penso Holdings Ltd Method and apparatus for production of carbon fibre components
US9944526B2 (en) 2015-05-13 2018-04-17 Honeywell International Inc. Carbon fiber preforms
US10302163B2 (en) 2015-05-13 2019-05-28 Honeywell International Inc. Carbon-carbon composite component with antioxidant coating
US10131113B2 (en) 2015-05-13 2018-11-20 Honeywell International Inc. Multilayered carbon-carbon composite
US10035305B2 (en) 2015-06-30 2018-07-31 Honeywell International Inc. Method of making carbon fiber preforms
US10022890B2 (en) 2015-09-15 2018-07-17 Honeywell International Inc. In situ carbonization of a resin to form a carbon-carbon composite
US10300631B2 (en) 2015-11-30 2019-05-28 Honeywell International Inc. Carbon fiber preforms
US10119585B2 (en) 2016-01-07 2018-11-06 Honeywell International Inc. Carbon-carbon composite including hydrophobic coating
US10017426B2 (en) 2016-04-01 2018-07-10 Honeywell International Inc. High density carbon-carbon friction materials
EP3507519A4 (en) * 2016-08-31 2020-04-29 Meggitt Aircraft Braking Systems Corporation LONG CARBON COMPOSITE BRAKE BOX
US10773456B2 (en) 2016-09-22 2020-09-15 Freshmade 3D, LLC Process for strengthening porous 3D printed objects
DE102017208870B3 (de) 2017-05-24 2018-11-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffbauteils
CN108044865B (zh) * 2017-10-26 2022-01-21 厦门阿匹斯智能制造系统有限公司 一种柔性成型设备
KR20190081024A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 에스케이씨 주식회사 판형 에어로겔 복합체의 제조장치 및 이를 이용한 판형 에어로겔 복합체의 제조방법
US10471947B1 (en) 2018-04-27 2019-11-12 Honeywell International Inc. Determining estimated remaining use of brake assembly by transceiver
US10941826B2 (en) 2018-09-12 2021-03-09 Honeywell International Inc. Determining estimated remaining use of brake assembly
CN109483782A (zh) * 2018-12-04 2019-03-19 威海光威复合材料股份有限公司 橡胶态树脂浇铸体制备方法
RU2697284C1 (ru) * 2019-03-05 2019-08-13 Общество с ограниченной ответственностью "ДжоинТекСэлл" Способ отливки устройства для фракционирования жировой ткани
EP3815886B1 (en) * 2019-10-31 2024-06-05 Fundación Tecnalia Research & Innovation A method for producing hybrid composite parts
US20210261474A1 (en) 2020-02-21 2021-08-26 Honeywell International Inc. Carbon-carbon composite including antioxidant coating
US11655871B2 (en) 2020-03-13 2023-05-23 Goodrich Corporation Composites and methods of forming composites via pitch infiltration

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412804A (en) * 1980-11-07 1983-11-01 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Apparatus for injection molding of precision parts
EP0348129A2 (en) * 1988-06-21 1989-12-27 Hisashi Kojima Injection moulding method using surge pressure
US5248467A (en) * 1992-07-27 1993-09-28 Cushman William B Injection of molding material into molds that may contain cores and/or fibers
US5306448A (en) * 1987-12-28 1994-04-26 United Technologies Corporation Method for resin transfer molding
US5518385A (en) * 1994-11-09 1996-05-21 United Technologies Corporation Apparatus for resin transfer molding

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU383614A1 (ru) * 1970-05-13 1973-05-23 Сопло для литья пластмасс
US4986943A (en) 1989-02-28 1991-01-22 The Aerospace Corporation Method for oxidation stabilization of pitch-based matrices for carbon-carbon composites
US5229144A (en) * 1991-04-09 1993-07-20 Kuntz Dieter E Injection molding apparatus
JP2673623B2 (ja) * 1991-10-01 1997-11-05 旭化成工業株式会社 合成樹脂の成形法
JPH05116170A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Mitsubishi Kasei Corp Ｓｒｉｍ用成形型
JPH05116171A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Mitsubishi Kasei Corp 繊維強化樹脂成形体の製造方法
JP2557009B2 (ja) * 1992-02-20 1996-11-27 株式会社クラレ 複合成形材料およびその製造方法
JPH06210644A (ja) * 1992-09-28 1994-08-02 Takeda Chem Ind Ltd 繊維強化プラスチツクの成形方法及び装置
US5654059A (en) 1994-08-05 1997-08-05 Amoco Corporation Fiber-reinforced carbon and graphite articles and method for the production thereof
US5773042A (en) * 1994-10-14 1998-06-30 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Injection molding unit for long fiber-reinforced thermoplastic resin
US5804230A (en) * 1995-09-19 1998-09-08 Aronkasei Co., Ltd. Injection molding machine
US5770127A (en) * 1996-07-15 1998-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Carbon or graphite foam reinforced composites
KR100210710B1 (ko) * 1996-09-24 1999-07-15 윤종용 성형 금형
US6325608B1 (en) * 1999-05-17 2001-12-04 North Carolina A&T State University Apparatus and method for forming densified, carbon-carbon composites

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412804A (en) * 1980-11-07 1983-11-01 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Apparatus for injection molding of precision parts
US5306448A (en) * 1987-12-28 1994-04-26 United Technologies Corporation Method for resin transfer molding
EP0348129A2 (en) * 1988-06-21 1989-12-27 Hisashi Kojima Injection moulding method using surge pressure
US5248467A (en) * 1992-07-27 1993-09-28 Cushman William B Injection of molding material into molds that may contain cores and/or fibers
US5518385A (en) * 1994-11-09 1996-05-21 United Technologies Corporation Apparatus for resin transfer molding

Also Published As

Publication number Publication date
JP4837231B2 (ja) 2011-12-14
ES2218451T3 (es) 2004-11-16
CN100411859C (zh) 2008-08-20
WO2002018120A3 (en) 2002-05-16
US6537470B1 (en) 2003-03-25
TW526131B (en) 2003-04-01
EP1313605B1 (en) 2004-04-14
US7172408B2 (en) 2007-02-06
KR100804250B1 (ko) 2008-02-18
CZ2003614A3 (cs) 2003-11-12
US20030111752A1 (en) 2003-06-19
AU2001290589A1 (en) 2002-03-13
KR20030061795A (ko) 2003-07-22
DE60102826T2 (de) 2005-05-25
ATE264184T1 (de) 2004-04-15
CN1473103A (zh) 2004-02-04
JP2004507383A (ja) 2004-03-11
DE60102826D1 (de) 2004-05-19
EP1313605A2 (en) 2003-05-28
WO2002018120A2 (en) 2002-03-07
RU2270096C2 (ru) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ303020B6 (cs) Rychlý pretlacovací lis pro pryskyrici nebo smolu a zpusob rychlého pretlacování pryskyrice nebo smoly
US7252499B2 (en) Apparatus for unidirectional infiltration of preform with molten resin or pitch
RU2728429C1 (ru) Способ изготовления изделий из композитного C/C-SIC материала и продуктов на их основе
US20060197244A1 (en) Mold fixture to densify composite beam key using resin transfer molding
US7700014B2 (en) VPI-RTM-CVD brake disc preform densification
US6706401B1 (en) Carbon matrix composites fabricated by a rapid and low-cost process incorporating in-situ polymerization of wetting monomers
RU2193542C2 (ru) Углерод-углеродный композитный материал и способ его изготовления
ITMI20110401A1 (it) Metodo per l&#39;infiltrazione di un materiale poroso con un secondo materiale e relativo impianto
US20090309252A1 (en) Method of controlling evaporation of a fluid in an article
US20050163988A1 (en) Composite ceramic body and method for producing the same
EP1715993B1 (en) Resin or pitch transfer moulding apparatus and method using the same
EP2128479A1 (en) Carbon-carbon composites with improved properties and friction and wear performance
EP2568013B1 (en) Forming carbon-carbon composite preforms using molten pitch and carbon fiber filaments
CN111233503A (zh) 一种纤维增韧陶瓷基复合材料的制备方法
RU2345972C2 (ru) Способ изготовления изделий из углеродкерамического материала
KR20230084857A (ko) 연속식 공정을 이용한 섬유강화 세라믹 기지 복합소재 제조방법 및 그 장치
CN113372682A (zh) 一种胶囊结构轻质热防护复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20120523