關(guān)于兩種一次整體成型討論？

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小可收集了國內(nèi)九鼎和西門子的專利，請各位大俠評說評說。

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一次成型之九鼎記

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

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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)對操作工人的損害。其制作過程簡介如下：通過兩個模具型面（22,48）和其中的芯模（3）形成一個封閉的型腔（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）到達葉片后緣邊并從膠液溢出口中滲出時，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）：10/292,904
Filed（歸檔時間）：November 13, 2002
Foreign Application Priority Data （其他國家專利申請情況）
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）:     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：美國專利

   
專利號    申請時間    申請人
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, &quotroduction 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材料導(dǎo)入完成后形成一個完整的復(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：
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)過簡單的后處理，風(fēng)電葉片就會表現(xiàn)出滿足空氣動力學(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）問題和難以進行后續(xù)檢測等問題。
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人防護措施直至最少。
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的介質(zhì)。連續(xù)成型工藝同時也保證了各橫截面上性能的一致，避免因為蒙皮和芯材形狀的改變等不利因素產(chǎn)生的高載荷區(qū)域。連續(xù)的芯材和葉片內(nèi)部、外部蒙皮相對獨立的承受載能力擁有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢：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，比如先單獨制備殼體然后粘接。
纏繞工藝的另一缺點在于纏繞工藝意味著需要一個可以重復(fù)利用、具有一定強度的心軸。這樣的話，纏繞工藝只能制備擁有一個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)然一些逐漸變細的芯模是生產(chǎn)實踐中所需要的。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或者兩個加強肋來制成葉片的型腔。這些加強肋通常被制成U型或者I型結(jié)構(gòu)，加強肋的法蘭提供了與殼體相連的粘接面。也有將加強肋通過纏繞制成的，這樣的話，殼體與加強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在于難以保證兩個面殼體之間的粘接區(qū)域和殼體與加強肋之間的粘接區(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：纖維增強體的力學(xué)性能比樹脂高出幾個數(shù)量級，因此，葉片殼體和加強肋的材料性能決定于纖維增強體，樹脂對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數(shù)量級，通常是幾個數(shù)量級的差別。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。相對而言，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。對于風(fēng)電葉片來說，因為兩面殼體接觸時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。這種趨勢不是總能提供所必須的耐受性，因為實際生產(chǎn)中對粘接面進行處理，會導(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)的殼體變形會造成粘接厚度不斷改變，這就不能保證葉片與加強肋之間的所有粘接面都被填滿。這些問題的后果是每個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，粘接面會產(chǎn)生很多問題。最后一點，因為逐漸變小和不規(guī)則的幾何外形，葉片的粘接接效果很難通過目測進行檢查，也很難通過無損檢測方式進行測驗。
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缺憾。工人經(jīng)常暴露在干磨時產(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措施。
圖紙分析
接下來，本方法將通過一系列的圖紙進行細節(jié)描述。圖1-2是前期的模型，圖3是本方法制備的葉片簡圖，圖4-11介紹了葉片通過真空灌注成型的具體實施過程。

sino

一次成型之西門吹簫情

sjk-90

謝謝樓主，先看看學(xué)習(xí)下。

blghuang

謝謝Lz的貢獻  贊

tressy

收下，有空看看，嘻嘻！

ktking

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)）

sino

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
.......

個人覺得，預(yù)噴膠衣可以省下不少時間和人力的，應(yīng)該會逐步推廣。