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FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇

標(biāo)題: 關(guān)于兩種一次整體成型討論？ [打印本頁(yè)]

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-11 22:48
標(biāo)題: 關(guān)于兩種一次整體成型討論？
小可收集了國(guó)內(nèi)九鼎和西門子的專利，請(qǐng)各位大俠評(píng)說評(píng)說。

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-11 23:14
一次成型之九鼎記

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-11 23:18

一次整體成型之西門子
本人水平有限，翻譯之中有不對(duì)之處敬請(qǐng)指正。
此舉是為了拋磚引玉，希望高手們分享更為專業(yè)的資料。

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-11 23:22
一種制備風(fēng)力發(fā)電葉片的方法

摘要：
本文將介紹一種風(fēng)力發(fā)電葉片的制備方法，這一方法可以解決復(fù)合材料葉片的粘接問題并能有效避免有毒物質(zhì)對(duì)操作工人的損害。其制作過程簡(jiǎn)介如下：通過兩個(gè)模具型面（22,48）和其中的芯模（3）形成一個(gè)封閉的型腔（51），在型腔里面隨形鋪放纖維材料（45,47）和芯材。通過在型腔（51）內(nèi)建立起的真空體系，基體材料（57）通過鋪放在模具下部邊緣的導(dǎo)流管（29）注入模具內(nèi)。以此，當(dāng)生成的流體前峰（61）到達(dá)葉片后緣邊并從膠液溢出口中滲出時(shí)，表明灌注已經(jīng)完成。
Inventer：Stiesdal; Henrik (Odense C, DK), Enevoldsen; Peder Bay (Vejle, DK), Johansen; Kaj (Aabybro, DK), Kristensen; Jens Jorgen O (Nibe, DK), Norlem; Michael (Svenstrup, DK), Winther-Jensen; Martin (Haslev, DK)
Assignee（代理人）：Bonus Energy A/S (Brande, DK)
Appl. No.（適用號(hào)）：10/292,904
Filed（歸檔時(shí)間）：November 13, 2002
Foreign Application Priority Data （其他國(guó)家專利申請(qǐng)情況）
Nov 13, 2001 [DK]          2001 01686
Nov 22, 2001 [DK]          2001 01745

Current U.S. Class: 264/314 ; 264/258; 264/313; 264/571; 416/230
Current International Class:    B29C 70/36 (20060101); B29C 70/48 (20060101); B29C 33/00 (20060101)
Field of Search（檢索號(hào)）:    264/510-512,257-258,324,102,313,314,317,571 416/132B,230

References Cited [Referenced By]專利被引用情況：

U.S. Patent Documents：美國(guó)專利

專利號(hào) 申請(qǐng)時(shí)間申請(qǐng)人
2155375
April 1939 Jablonsky
2913036
November 1959 Smith
3382125
May 1968 Lowdermilk, Jr.
4120632
October 1978 Stoeberl
4165358
August 1979 Johnson
4565595
January 1986 Whitener
4639284
January 1987 Mouille et al.
4828781
May 1989 Duplessis et al.
4942013
July 1990 Palmer et al.
5132069
July 1992 Newton
5236321
August 1993 Newton
5259901
November 1993 Davis et al.
5304339
April 1994 Le Comte
5427726
June 1995 White et al.
5653907
August 1997 Kendall et al.
5885513
March 1999 Louderback et al.
6071460
June 2000 Renaudin et al.
6149844
November 2000 Graham
6264877
July 2001 Pallu de la Barriere
6565792
May 2003 Hemphill
6638466
October 2003 Abbott
6773655
August 2004 Tunis, III et al.


Foreign Patent Documents他國(guó)專利引用：

2443726       Mar., 1976       DE
0722825       Jul., 1996       EP
2555501       May., 1985       FR
07-279818       Oct., 1995       JP
8104019       Mar., 1983       NL
8800301       Feb., 1988       NL
8800301       Sep., 1989       NL

Other References 其他引用情況

Derwent Abstract 1989-276181, &quot

roduction of Hollow Fiber reinforced Plastic Bodies", Azno NV, 1989. cited by examiner.

Primary Examiner: Johnson; Christina
Assistant Examiner: Daniels; Matthew J.
Attorney, Agent or Firm: Wray; James Creighton Hyra; Clifford D

申明：正文
發(fā)明簡(jiǎn)介：
本發(fā)明的目的在于提供一種在密閉環(huán)境下，不使用粘接劑，一次整體成型復(fù)合材料葉片的方法。
摘要里面介紹了一種在閉合模具里一次成型風(fēng)電葉片的特有方法。對(duì)于各類型的復(fù)合材料來說，這一方法幾乎適用所有的樹脂基體材料。本方法將至少利用一個(gè)芯模，包括外面使用柔性材料包裹的硬質(zhì)模芯，和緊緊包裹在模芯外表的外層部分。把選定的基體材料和增強(qiáng)材料導(dǎo)入完成后形成一個(gè)完整的復(fù)合材料葉片整體。在本方法中，最終成型完成后的葉片至少要取出一部分芯模。
相比已經(jīng)使用的方法，本方法具有以下優(yōu)勢(shì)：
經(jīng)過一次成型的葉片，大部分的外表面和一部分或者更多的陰模表面接觸，這樣可以在模具內(nèi)噴涂膠衣或只需經(jīng)過簡(jiǎn)單的后處理，風(fēng)電葉片就會(huì)表現(xiàn)出滿足空氣動(dòng)力學(xué)和美學(xué)要求的外表面。
通過不使用任何粘接劑而一次成型的葉片，將不會(huì)再有其他工藝所無法回避的粘接劑缺陷。比如粘接面的疲勞性能（tolerance）問題和難以進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)等問題。
而且通過閉模一次成型的葉片，工人將免受環(huán)境中有害物質(zhì)傷害。這樣可以大大減少個(gè)人防護(hù)措施直至最少。
在葉片的三明治結(jié)構(gòu)中，芯材提供葉片的橫截面輪廓，這樣獲得了制造技術(shù)和產(chǎn)品性能的完美統(tǒng)一。在基于真空輔助的成型工藝中，芯材可以作為空氣抽走和樹脂流動(dòng)的介質(zhì)。連續(xù)成型工藝同時(shí)也保證了各橫截面上性能的一致，避免因?yàn)槊善ず托静男螤畹母淖兊炔焕蛩禺a(chǎn)生的高載荷區(qū)域。連續(xù)的芯材和葉片內(nèi)部、外部蒙皮相對(duì)獨(dú)立的承受載能力擁有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)：即使在任一蒙皮（內(nèi)或外）里可能出現(xiàn)裂紋，其他部位也產(chǎn)生裂紋的可能性是非常微小的。從而獲得一個(gè)迄今為止還未知有任何冗余的結(jié)構(gòu)。

專利描述：
發(fā)明領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種使用玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧，聚酯，乙烯基樹酯，或熱塑性塑料制備復(fù)合材料風(fēng)電葉片的方法。
背景：
已知可以使用多種不同的工藝制備風(fēng)電葉片。
如美國(guó)專利U.S. Pat. Nos. 4,242,160 and 4,381,960.中所描述，風(fēng)電葉片可以通過圍繞一個(gè)中心或者心軸纏繞粗紗帶或者粗紗卷成型。
但是纏繞的缺點(diǎn)是在工藝完成后，纏繞制品通常將出現(xiàn)與原材料紋路一致的的復(fù)合材料表面，這在許多應(yīng)用中是不能接受的，比如風(fēng)電葉片行業(yè)。因此，令人滿意的表面質(zhì)量意味著后續(xù)處理，比如先單獨(dú)制備殼體然后粘接。
纏繞工藝的另一缺點(diǎn)在于纏繞工藝意味著需要一個(gè)可以重復(fù)利用、具有一定強(qiáng)度的心軸。這樣的話，纏繞工藝只能制備擁有一個(gè)可以取出心軸的具有規(guī)則幾何外形的制品。這就是說制品內(nèi)部橫截面的尺寸不能超過心軸從所處位置到被拉出的端面之間任何橫截面的尺寸，當(dāng)然一些逐漸變細(xì)的芯模是生產(chǎn)實(shí)踐中所需要的。當(dāng)然，這樣的工藝是不能用于制造坦克和風(fēng)電葉片的。
把兩個(gè)半面殼體在前后緣粘接起來制成風(fēng)電葉片是當(dāng)前的主要工藝手段。每面殼體通過粘接一個(gè)或者兩個(gè)加強(qiáng)肋來制成葉片的型腔。這些加強(qiáng)肋通常被制成U型或者I型結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)肋的法蘭提供了與殼體相連的粘接面。也有將加強(qiáng)肋通過纏繞制成的，這樣的話，殼體與加強(qiáng)肋的外表面粘接起來。每面殼體可以通過先手工鋪放干纖維材料，然后在真空等輔助方式下注入樹脂；或者將纖維預(yù)先浸透樹脂制備成預(yù)浸料，再經(jīng)過加熱、紫外光照射等方式引發(fā)固化。在其他的一些工藝中，加強(qiáng)肋和半面殼體是由熱塑性材料料制成的。其工藝過程是：在耐高溫纖維材料和熱塑性材料鋪放好后，把體系溫度升高至熱塑料熔化，再固化成型，其中熱塑料起到復(fù)合材料的基體作用。
但是，這些工藝最大的缺點(diǎn)在于難以保證兩個(gè)面殼體之間的粘接區(qū)域和殼體與加強(qiáng)肋之間的粘接區(qū)域的內(nèi)部（分子連接）結(jié)構(gòu)質(zhì)量令人滿意。這一部分是材料本身的基本問題，更多的則是生產(chǎn)操作的具體問題。
材料原因可以概括為粘接劑無法擁有與葉片其他區(qū)域一樣的材料性能。具體原因如下：纖維增強(qiáng)體的力學(xué)性能比樹脂高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，葉片殼體和加強(qiáng)肋的材料性能決定于纖維增強(qiáng)體，樹脂對(duì)最后層合板性能只起到很微小的作用。相反，粘接劑一般意義上來說就是純樹脂（比用于層合板中樹脂有更多的聚合物高分子）或許加入了一些除了纖維材料外的填料而已。這樣的結(jié)果是，粘接劑和其粘接區(qū)域復(fù)合材料的彈性模量相差至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，通常是幾個(gè)數(shù)量級(jí)的差別。粘接劑通常是脆性材料，在一些特殊情況下，粘接很容易破壞，也就是產(chǎn)生通常所說的粘接面剝離。這通常發(fā)生在葉片受到極大的載荷，即非線性的力作用于葉片的橫截面上導(dǎo)致了葉片形狀改變時(shí)。相對(duì)而言，粘接劑通常比較脆，極易產(chǎn)生比其所受力葉片區(qū)域更大的破裂。
從生產(chǎn)工藝上來說，葉片的粘接一般位于葉片的前后緣和葉片與加強(qiáng)肋之間，因此粘接是建立在殼體內(nèi)部沒有預(yù)先準(zhǔn)備好的表面上的。這種粘接的問題在于粘接面只具有一定范圍的耐受性。對(duì)于風(fēng)電葉片來說，因?yàn)閮擅鏆んw接觸時(shí)邊緣通常是相互傾斜的，為保證所有的粘接厚度基本一樣，前后緣的粘接厚度在殼體邊緣要逐漸減少。這種趨勢(shì)不是總能提供所必須的耐受性，因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中對(duì)粘接面進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度上升。生產(chǎn)過程中面臨的另一問題是與生產(chǎn)工藝/過程變化有關(guān)的殼體變形會(huì)造成粘接厚度不斷改變，這就不能保證葉片與加強(qiáng)肋之間的所有粘接面都被填滿。這些問題的后果是每個(gè)截面葉片的粘接形狀和厚度都不一樣，很容易在粘接劑和殼體與加強(qiáng)肋之間的粘接內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力中。另外問題是，大多數(shù)粘接劑為了保證所須的耐受性，粘接面會(huì)產(chǎn)生很多問題。最后一點(diǎn)，因?yàn)橹饾u變小和不規(guī)則的幾何外形，葉片的粘接接效果很難通過目測(cè)進(jìn)行檢查，也很難通過無損檢測(cè)方式進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。
即使葉片的兩面殼體是在幾乎毫無差異的環(huán)境下經(jīng)過相近的工藝生產(chǎn)出來的，粘接劑本身沒有問題，通過膠合將葉片粘接起來還有一個(gè)缺憾。工人經(jīng)常暴露在干磨時(shí)產(chǎn)生的大量粉塵中，這也比濕磨更加不利于后續(xù)的膠合過程。另外，工人會(huì)接觸到粘接劑中揮發(fā)的有害氣體。這些都意味著需要更多的人身防護(hù)措施。
圖紙分析
接下來，本方法將通過一系列的圖紙進(jìn)行細(xì)節(jié)描述。圖1-2是前期的模型，圖3是本方法制備的葉片簡(jiǎn)圖，圖4-11介紹了葉片通過真空灌注成型的具體實(shí)施過程。

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-11 23:24
一次成型之西門吹簫情

作者: sjk-90 時(shí)間: 2010-8-12 09:02
謝謝樓主，先看看學(xué)習(xí)下。

作者: blghuang 時(shí)間: 2010-8-12 10:10
謝謝Lz的貢獻(xiàn) 贊

作者: tressy 時(shí)間: 2010-8-12 10:53
收下，有空看看，嘻嘻！

作者: ktking 時(shí)間: 2010-8-12 11:54
了解過九鼎的
還大有可改啊
預(yù)浸料可改干法鋪層
袋壓可以改灌注
導(dǎo)流管與導(dǎo)流網(wǎng)可改3D倒流織物
預(yù)噴膠衣對(duì)于這種不成熟的工藝建議取消
工藝結(jié)構(gòu)大有可改（非力學(xué)結(jié)構(gòu)）

作者: sino 時(shí)間: 2010-8-13 13:33

引用第8樓ktking于2010-08-12 11:54 AM發(fā)表的 :
了解過九鼎的
還大有可改啊
預(yù)浸料可改干法鋪層
袋壓可以改灌注
導(dǎo)流管與導(dǎo)流網(wǎng)可改3D倒流織物
.......

個(gè)人覺得，預(yù)噴膠衣可以省下不少時(shí)間和人力的，應(yīng)該會(huì)逐步推廣。

作者: ktking 時(shí)間: 2010-8-13 15:56
絕對(duì)可靠消息
西門子的不是預(yù)噴膠衣的
對(duì)西門子稍有了解
不過感覺也有可改進(jìn)的地方

引用第9樓sino于2010-08-13 01:33 PM發(fā)表的 :

個(gè)人覺得，預(yù)噴膠衣可以省下不少時(shí)間和人力的，應(yīng)該會(huì)逐步推廣。

作者: 肥甜小豬 時(shí)間: 2010-8-13 17:15
不甚了解，不發(fā)表言論，轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)之[s:4]

作者: wesley 時(shí)間: 2010-8-22 08:53
誠(chéng)心學(xué)習(xí)中。。。。。

作者: 1p2e3n4g 時(shí)間: 2010-11-4 14:48
不錯(cuò)啊，各位

作者: 蘇州膠殼 時(shí)間: 2010-11-4 20:51
誠(chéng)心學(xué)習(xí)中。。。。。

作者: 李嶙 時(shí)間: 2010-11-19 22:58
粘接與不粘接，是雙刃劍。各有利弊。

作者: iamshaka 時(shí)間: 2010-11-22 08:51
九鼎之一體成型方法小可曾參與討論過，鑒于小可目前已非九鼎人士，對(duì)于該專利存在之問題特提出以待此處有才之士解決，也望九鼎之故友明察。要獲得如此性能之氣囊，恐怕需重新委托開發(fā)；有如此性能之氣囊上殼模性能安在？

作者: qzxc 時(shí)間: 2010-11-23 16:29
結(jié)構(gòu)膠廠商可能不太愿意

作者: kongzhong 時(shí)間: 2011-1-27 10:05
xieixie??！

作者: sino 時(shí)間: 2011-4-18 13:21

引用第10樓ktking于2010-08-13 03:56 PM發(fā)表的 :
絕對(duì)可靠消息
西門子的不是預(yù)噴膠衣的
對(duì)西門子稍有了解
不過感覺也有可改進(jìn)的地方

.......

BASf開發(fā)了一種模內(nèi)噴涂噴涂的聚氨酯油漆，不知應(yīng)用如何？

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