JP2008521649A - 真空注入法によりファイバ複合成形品を製造する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋳型キャビティを有する鋳型と、鋳型キャビティ及び液体供給ポリマーを有するポリマー供給源7と連通する複数の入口通路3、21、22と、鋳型キャビティと真空圧源10と連通する複数の真空圧通路2と、前記鋳型を充填する過程の前に、ファイバ材料14が鋳型キャビティ内に挿入され、負圧が真空圧通路2内に、従って、鋳型キャビティ内に発生され、その結果、液体ポリマーが入口通路3、21、22を介してポリマー供給源7から鋳型キャビティ内に吸引される真空注入法によりファイバ複合材成形品を製造する装置及び方法である。1つ又はより多くの入口通路3、21、22は、真空圧源とも連通し及び(又は)1つ又はより多くの真空圧通路2は、ポリマー供給源7とも連通することもできる。
Description
1つの実施の形態に従い、中実な鋳型部分及び弾性的な真空バッグにより鋳型キャビティが形成される。真空バッグを使用することは、特別な漏洩の危険性を含むため、本発明はこの型式の鋳型に特に適している。
好ましい実施の形態に従い、入口通路及び(又は)真空圧通路は、横長の中空の輪郭本体の形状とされ、その内部は、輪郭本体の長手方向に向けて伸びる1つ又はより多くのスロットを通して鋳型キャビティの内部と連通する。
本発明に従った装置は、鋳型キャビティを有する鋳型と、液体ポリマーのポリマー供給源と、鋳型キャビティと接続され且つ弁部材を介してポリマー供給源と接続された複数の入口通路と、真空圧源と、鋳型キャビティと接続され且つ弁部材を介して真空圧源と接続された複数の真空圧通路とを備えており、1つ又はより多くの入口通路は、弁部材によって真空圧源とも接続され且つ(又は)1つ又はより多くの真空圧通路は、弁部材を介してポリマー供給源とも接続されることを特徴とする。
2 真空圧通路
3 入口通路
4 鋳型の入口
5 弁部材
6 入口通路の内部
7 液体ポリマーを有するポリマー供給源
8 スロット
9 半透過性薄膜
10 真空圧源
11 入口輪郭本体の第一のフラップ
12 入口輪郭本体の第二のフラップ
13 真空バッグ
14 ファイバ挿入体
15 引き裂き層
16 分配網
21 入口通路
22 入口通路
国際出願明細書2004/033176号に相当する欧州特許明細書EP−A−1555104号には、ファイバ材料が鋳型内に配置され、ポリマーを分配する第一の分配媒質がファイバ材料の第一の面に配置され、第二の分配媒質がファイバ材料の反対面に配置される、樹脂トランスファ成形方法が記載されている。第一の分配媒質は、第二の分配媒質の流れ抵抗よりも小さい流れ抵抗を示す。含浸過程の間、空気は、真空通路を介して第二の分配媒質から排気される一方、液体ポリマーは、第一の分配媒質に供給される。特定の実施の形態(図4に図示)に従い、鋳型は、最初に、真空圧通路を使用することにより排気され、その後、ポリマーは、多数の入口通路を介してファイバ材料の底部に供給される。ファイバ材料は、相対的に厚くなるであろうから、ポリマーをファイバ材料の頂部に供給することは問題となろう。このため、含浸過程の終了時、第一の弁を閉じ且つ、第二の弁を開けることにより、真空圧通路の1つをポリマー供給源と接続し、これによりポリマーを1つの真空圧通路を介してファイバ材料の頂部に供給することができる。これにより、ポリマーをファイバ材料の頂部に供給することが可能である。更に、ファイバ材料の頂部における空気ポケットを他方の真空圧通路に向けて除去することができる。
1つの実施の形態に従い、中実な鋳型部分及び弾性的な真空バックにより鋳型キャビティが形成される。真空バックを使用することは、特別な漏洩の危険性を含むため、本発明はこの型式の鋳型に特に適している。
Claims (11)
- 鋳型キャビティを有する鋳型と、鋳型キャビティ及び液体ポリマーを有するポリマー供給源(7)と連通する複数の入口通路(3、21、22)と、鋳型キャビティ及び真空圧源(10)と連通する複数の真空通路(2)とを採用し、前記鋳型を充填する過程の前に、ファイバ材料(14)が鋳型キャビティ内に挿入され、鋳型を充填する過程の間、負圧が真空圧通路(2)内にて、従って鋳型キャビティ内に発生され、その結果、液体ポリマーは入口通路(3、21、22)を介してポリマー供給源(7)から鋳型キャビティ内に吸引される、真空注入法によってファイバ複合材成形品を製造する方法において、鋳型を充填する過程の間、1つ又はより多くの入口通路(3、21、22)とポリマー供給源(7)との接続は周期的に遮断され、前記1つ又は複数の入口通路(3、21、22)は、真空圧源(10)と接続され、これにより鋳型キャビティ内の液体ポリマーは前記複数の入口通路(3、21、22)の方向に向けて吸引され且つ(又は)鋳型を充填する過程の間、1つ又はより多くの入口通路(2)と真空圧源(10)との接続は周期的に遮断され、また、前記1つ又は複数の真空圧通路は、ポリマー供給源(7)と接続され、これにより液体ポリマーは前記1つ又は複数の真空通路(2)を通して鋳型キャビティ内に吸引されることを特徴とする、ファイバ複合材成形品を製造する方法。
- 請求項1に記載の方法において、製造されたブランクは、横長の殻体部材であり、入口通路(3、21、22)及び真空通路(2)は、横長であり且つ殻体部材の長手方向に対し実質的に平行に伸び、鋳型を充填する過程は、1つ又はより多くの中央に配置された入口通路(3、21、22)がポリマー供給源(7)と接続され、1つ又はより多くの並置した入口通路(3、21、22)が真空圧源(10)と接続された状態で開始され、鋳型キャビティ内に吸引されたポリマーの流れ前線が中央に配置された入口通路(3、21、22)から並置した入口通路(3、21、22)に向けて移動し、並置した入口通路(3、21、22)との真空圧接続は、その後に前記入口通路がポリマー供給源(7)と接続されたとき、流れ前線がこれらの入口通路に達した際に、遮断されることを特徴とする、方法。
- 請求項2に記載の方法において、鋳型を充填する過程の開始時、流れ前線は、真空圧供給源(10)と接続された追加的な並置した入口通路(3、21、22)に向けて続き、その後に入口通路がポリマー供給源(7)と接続されたとき、流れ前線がこれらの入口通路に達する際、これらの入口通路との真空圧接続が遮断されることを特徴とする、方法。
- 請求項1ないし3の何れか1つの項に記載の方法において、鋳型キャビティは、中実な鋳型部分(1)と、弾性的な真空バッグ(13)とにより画成される、方法。
- 請求項4に記載の方法において、入口通路(3、21、22)及び(又は)真空圧管(2)は、真空バッグ(13)に対向して配置される、方法。
- 請求項1ないし請求項5の何れか1つの項に記載の方法において、入口通路(3、21、22)及び(又は)真空圧管(2)は、横長の中空の輪郭本体の形状とされ、該本体の内部(6)は、輪郭本体の長手方向に向けて伸びる1つ又はより多くのスロット(8)を通して鋳型キャビティの内部と連通する、方法。
- 請求項6に記載の方法において、横長の中空の輪郭本体の1つ又はより多くにおける1つ又は複数のスロット(8)は、空気は通すが、液体ポリマーは通さない半透過性薄膜(9)によって覆われ、該薄膜は、輪郭本体に部分的にのみ固定される、方法。
- 請求項6又は7に記載の方法において、製造された本体は、横長の殻体部材であり、この場合、横長の輪郭本体は、殻体部材の長手方向に向けて実質的に平行に伸び、鋳型を充填する過程は、複数の中央に配置された並置した入口通路(3、21、22)が真空圧源(10)と連通することにより開始し、その結果、空気は、鋳型キャビティから急速に排気され、この場合、鋳型キャビティ内に吸引されたポリマーの流れ前線は、殻体部材の長手方向側部に向けて中央に配置された入口通路から移動し、また、その後に前記輪郭本体がポリマー供給源(7)と接続されるとき、流れ前線が前記輪郭本体に達した際、個々の輪郭本体(3、21、22)との真空圧接続が遮断される、方法。
- 請求項8に記載の方法において、製造された本体は、風力タービンのブレード用のブレード殻体半体である、方法。
- 真空圧注入法により横長のファイバ複合材成形品を製造する装置であって、鋳型キャビティを有する鋳型と、液体ポリマーのポリマー供給源(7)と、鋳型キャビティと接続され且つ弁部材(5)を介してポリマー供給源(7)と接続された複数の入口通路(3、21、22)と、真空圧源(10)と、鋳型キャビティと接続され且つ弁部材(5)を介して真空圧供給源(10)と接続された複数の真空圧通路(2)とを備え、入口通路(3、21、22)及び真空圧通路(2)は、鋳型の長手方向に向けて互いに実質的に平行であり、1つ又はより多くの入口通路(3、21、22)が弁部材(5)を介して真空圧源(10)とも接続され、1つ又はより多くの真空圧通路(2)は、弁部材(5)を介してポリマー供給源(7)とも接続された前記装置において、真空圧源(10)及びポリマー供給源(7)は、弁部材(5)を介して入口通路(3、21、22)及び真空圧通路(2)の同一の端部と接続されることを特徴とする、装置。
- 請求項10に記載の装置において、弁部材(5)の少なくとも1つは、該弁部材が通路を真空圧源(10)と接続し且つポリマー供給源(7)との接続を分離させる位置と、該弁部材が前記通路をポリマー供給源(7)と接続し且つ真空圧源(10)との接続を分離させる位置との間にて変化するようにされることを特徴とする、装置。
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