树脂注射控制器、树脂注射回路以及相关方法技术

用于将树脂注射到模具(14)中的回路(12)的树脂注射控制器(56，58)，该模具用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件，其特征在于，该树脂注射控制器包括连接到所述回路(12)的至少一个外壳(70)，并且可移动壁装置(72)能够以密封的方式在至少一个外壳内移动，所述可移动壁装置(72)在所述外壳中界定出第一腔(74)和第二腔(76)，第一腔形成用于积聚树脂并被构造成连接到所述回路(12)的至少一部分(26)的贮存器，第二腔被构造成连接到加压流体源(52)，所述可移动壁装置(72)被构造成由供应第二腔(76)的加压流体进行偏压，以便对包含在第一腔(74)中的树脂施加压力，同时将所述树脂与所述流体隔离。

Resin Injection Controller, Resin Injection Circuit and Related Methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂注射控制器、树脂注射回路以及相关方法
本专利技术涉及一种用于模制涡轮机复合部件的树脂注射回路的树脂注射控制器、包括这种控制器的注射回路、用于控制这种回路的方法、以及使用这种方法的制造方法。
技术介绍
其首字母RTM指的是盎格鲁-撒克逊语中的树脂传递模制(ResinTransferMoulding)的首字母缩写的模制方法是一种用于生产由树脂浸渍纤维制成的复合材料部件的众所周知的方法，这些复合材料具有高强度特性和减小的质量。以已知的方式，当这种方法应用于涡轮机的诸如风扇叶片的部件时，这种方法包括多个连续的操作。首先，编织纤维以获得三维的预成型件坯料，然后切割所述坯料以获得基本上为待获得的叶片形状的预成型件。然后将该预成型件安置在封闭的注射模具中。然后在通过加热使部件聚合的同时，通过保持注射的树脂上的压力而使树脂以液态形式被注射。使用的树脂是流动性强的树脂，即使在减小的压力下注射，该树脂也能渗透预成型件的纤维。在聚合期间，在加热的作用下，注射的树脂从液态依次过渡到凝胶态，最后过渡到固态。保持树脂上的压力是基本要求，旨在保证部件质量而无缺陷、无孔隙。实际上，由于树脂在聚合期间容易脱气，因此必须保持树脂的压力直至部件完全聚合，以防止气体释放而损害树脂的完整性。在传统的RTM注射系统中，众所周知，通过连接到回路的包含树脂的注射缸体保持注射回路中的压力并确保树脂的分配和加压。一旦注入树脂，就必须保持与注射回路连接的注射器缸体，以保持模具中的压力直到树脂完全聚合。这种系统的缺点是不能实现高的生产率，因为注射器缸体在注射回路中的固定时间(该注射器缸体不能用于另一注射回路)自然取决于树脂聚合的时间。此外，在这种类型的系统中，存在树脂在注射回路中聚合的重大风险，这使得所述回路的清洁操作复杂化。特别地，如果回路未被加热，则包含在模具与注射器缸体之间的注射回路中的树脂可以在包含在模具中的树脂之前聚合，原因是模具中的树脂的厚度更大。树脂在注射回路中的这种固化除了使注射回路的清洁复杂化之外，还不能确保由注射缸体施加到模具的压力的传递，这导致部件中存在缺陷。为了克服这些缺点，在文献WO-2013/068666中提出了一种用于制造模具中的树脂注射回路的压力保持设备，该压力保持设备一方面包括用于使模具上游的注射器缸体与模具下游的树脂捕集器隔离的隔离阀，另一方面包括加压装置，该加压装置能够将加压气体注射到位于这些阀与模具下游的模具出口之间的注射回路管线中。为此目的，插入隔离阀与模具之间的注射回路中的T形管连接到加压气体源，并且该回路包括旨在防止气体到达模具的垂直管。然后，注射器缸体可以与回路断开，同时由于加压装置，压力被保持在树脂上。该设计的缺点在于，考虑到树脂的流动性，加压气体仍然可以穿过回路并以气泡的形式注射到模具中，因此导致在部件的表面上出现缺陷。因此，需要将气体或任何其他加压流体与待注射的树脂隔离。此外，包括这种压力保持设备的注射回路旨在隔离注射器缸体。当隔离注射器缸体时，注射器缸体甚至不再能够发挥树脂容量的作用，并且隔离的注射回路不能单独提供可以抵抗模具中的树脂在聚合期间收缩的树脂容量。这可能导致成品部件上存在树脂缺陷。
技术实现思路
在这种情况下，本专利技术的目的是提出一种通过避免将气体寄生地注射到注射回路的任何风险来保持注射回路中的压力的方法，并且还提出一种能够抵抗模具中的树脂在聚合期间收缩的现象的附加树脂容量。为此，本专利技术提出一种树脂注射控制器，该树脂注射控制器旨在被布置在用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件的模具中的树脂注射回路中，其特征在于，该树脂注射控制器包括连接到所述回路的至少一个外壳，并且可移动壁装置能够以密封的方式在至少一个外壳内移动，所述可移动壁装置在所述外壳中界定出第一腔和第二腔，第一腔形成用于积聚树脂并被构造成连接到所述回路的至少一部分的贮存器，第二腔被构造成连接到加压流体源，所述可移动壁装置被构造成由供应第二腔的加压流体进行偏压，以便对包含在第一腔中的树脂施加压力，同时将所述树脂与所述流体隔离。根据控制器的其他特征：-第二腔被构造成接纳包括氮气的加压气体，-根据控制器的第一实施例，腔形成在所述回路的分支中，可移动壁装置包括滑动擦拭器，滑动擦拭器的直径对应于所述分支的直径，所述滑动擦拭器在所述分支中界定出第一部段和第二加压部段，第一部段形成用于积聚树脂的贮存器，第二加压部段被构造成连接到加压流体源，-根据控制器的第二实施例，腔形成在管状衬垫中，并且可移动壁装置包括能够在所述管状衬垫中移动的滑动活塞，所述活塞在所述管状衬垫中界定出形成第一腔的第一室和形成第二腔的第二加压室，第二腔被构造成连接到加压流体源，-衬垫被构造成使得第一室能够具有能够输送一定量的树脂的最小初始体积，所输送的一定量的树脂至少等于包含在所述回路部分中的树脂在两个时刻之间的体积变化量，这两个时刻分别是将树脂注射到回路和注射模具中之后立即发生的时刻与对应于使树脂在注射模具中完全聚合的时刻。-控制器包括用于加热至少第一室的装置和用于控制至少第一室的温度的装置，-注射控制器包括：·管状轴向主体，·管状衬垫，该管状衬垫具有与主体相同的轴向长度并被接纳在所述主体中，·活塞，该活塞的直径基本上与管状衬垫的直径相同，并且活塞包括与所述管状衬垫配合的动态密封装置，·第一盖，该第一盖被构造成封闭所述主体的第一端部和衬垫的第一端部，并包括通向所述衬垫的第一树脂通道管，·第二盖，该第二盖被构造成封闭所述主体的第二端部和衬垫的第二端部，并具有通向所述衬垫的第二流体通道管，以及·插入所述衬垫与第一盖之间的第一静态密封装置和插入所述衬垫与第二盖之间的第二静态密封装置，-注射控制器包括至少一个插入衬垫与主体之间的加热元件、至少一个插入衬垫与主体之间的用于测量衬垫的温度的装置、以及至少一个用于连接所述加热元件和所述测量装置的装置，该连接装置穿过第一盖或第二盖中的至少一个盖。本专利技术还涉及一种用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件的模具中的用于注射树脂的回路，所述模具能够接纳待浸渍树脂的预成型件。根据本专利技术，该回路的特征在于，该回路包括上述两种类型中的一种类型的至少一个注射控制器，该至少一个注射控制器的第一腔连接到所述回路的供应所述模具的至少一部分，并且该至少一个注射控制器的第二室连接到加压流体源。根据注射回路的第一实施例的其他特征，-注射回路至少包括：·树脂注射器缸体，·树脂预加热设备，·注射模具，该注射模具包括至少第一部分和至少第二部分，第一部分包括适于接纳预成型件的印压部，第二部分适于封闭印压部，·加压流体源，·第一回路分支，该第一回路分支将树脂注射器缸体的出口连接到树脂预加热设备的入口，·第二回路分支，该第二回路分支通过一级树脂开/关阀将树脂预加热设备的出口连接到注射模具的入口，·第三回路分支，该第三回路分支通过二级树脂开/关阀将树脂预加热设备的出口连接到注射模具的出口，·第四回路分支，该第四回路分支通过三级树脂开/关阀将注射模具的出口连接到树脂注射器缸体，·至少一个第五回路分支，该至少一个第五回路分支包括注射控制器，该注射控制器一方面连接到所述回路，另一方面通过流体开/关阀连接到加压流体源。-注射回路包括单个第五回路分支，单个第五回路分支连接到树脂预加热设备的与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模具(14)中的树脂注射回路(12)的树脂注射控制器(56，58)，所述模具用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件，其特征在于，所述树脂注射控制器包括连接到所述回路(12)的至少一个外壳(70)，并且可移动壁装置(72)能够以密封的方式在所述至少一个外壳内移动，所述可移动壁装置(72)在所述外壳中界定出第一腔(74)和第二腔(76)，所述第一腔形成用于积聚树脂并被构造成连接到所述回路(12)的至少一部分(26)的贮存器，所述第二腔被构造成连接到加压流体源(52)，所述可移动壁装置(72)被构造成由供应所述第二腔(76)的加压流体进行偏压，以便对包含在所述第一腔(74)中的树脂施加压力，同时将所述树脂与所述流体隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 US 62/457,1061.一种用于模具(14)中的树脂注射回路(12)的树脂注射控制器(56，58)，所述模具用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件，其特征在于，所述树脂注射控制器包括连接到所述回路(12)的至少一个外壳(70)，并且可移动壁装置(72)能够以密封的方式在所述至少一个外壳内移动，所述可移动壁装置(72)在所述外壳中界定出第一腔(74)和第二腔(76)，所述第一腔形成用于积聚树脂并被构造成连接到所述回路(12)的至少一部分(26)的贮存器，所述第二腔被构造成连接到加压流体源(52)，所述可移动壁装置(72)被构造成由供应所述第二腔(76)的加压流体进行偏压，以便对包含在所述第一腔(74)中的树脂施加压力，同时将所述树脂与所述流体隔离。2.根据前一项权利要求所述的树脂注射控制器(56，58)，其特征在于，所述第二腔(76)被构造成接纳加压气体，特别是氮气。3.根据权利要求1或2中任一项所述的注射控制器，其特征在于，所述外壳包括所述回路的分支(70)，所述可移动壁装置包括滑动擦拭器(72)，所述滑动擦拭器的直径对应于所述分支(70)的直径，所述滑动擦拭器(72)在所述分支(70)中界定出由所述分支的第一部段(74)构成的第一腔和由第二部段(76)构成的第二腔，所述第一部段形成用于积聚树脂的贮存器，所述第二腔用于使所述分支(70)加压，所述第二部段被构造成连接到所述加压流体源(52)。4.根据权利要求1或2中任一项所述的控制器(56，58)，其特征在于，所述腔形成在管状衬垫(70)中，并且所述可移动壁装置包括能够在所述管状衬垫中移动的滑动活塞(72)，所述活塞(72)在所述管状衬垫中界定出形成所述第一腔的第一室(74)和形成所述第二腔的第二加压室(76)，所述第二腔被构造成连接到加所述压流体源(52)。5.根据权利要求4所述的注射控制器(56，58)，其特征在于，所述衬垫(70)被构造成使得所述第一室(74)能够具有能够输送一定量的树脂的最小初始体积，所输送的一定量的树脂至少等于包含在所述回路部分(26，28)中的树脂在两个时刻之间的体积变化量，这两个时刻分别是将树脂注射到所述回路(12)和所述注射模具(14)中之后立即发生的时刻与对应于使树脂在所述注射模具(14)中完全聚合的时刻。6.根据权利要求4或5中任一项所述的注射控制器(56，58)，其特征在于，所述注射控制器包括用于加热至少所述第一室(74)的装置和用于控制至少所述第一室(74)的温度的装置。7.根据权利要求4至6中任一项所述的注射控制器(56，58)，其特征在于，所述注射控制器包括：-管状轴向主体(80)，-衬垫(70)，所述衬垫具有与所述主体(80)相同的轴向长度(H)并被接纳在所述主体(80)中，-活塞(72)，所述活塞的直径与所述管状衬垫(70)的直径相同，并且所述活塞包括与所述管状衬垫(70)配合的动态密封装置，-第一盖(94)，所述第一盖被构造成封闭所述主体(80)的第一端部(92)和所述衬垫(70)的第一端部(96)，并包括通向所述衬垫(70)的第一树脂通道管(124)，-第二盖(88)，所述第二盖被构造成封闭所述主体的第二端部(84)和所述衬垫(70)的第二端部(82)，并包括通向所述衬垫(70)的第二流体通道管(126)，-插入所述衬垫(70)与所述第一盖(94)之间的第一静态密封装置(106)和插入所述衬垫(70)与所述第二盖(88)之间的第二静态密封装置(110)。8.根据前一项权利要求并结合权利要求6所述的注射控制器(56，58)，其特征在于，所述注射控制器包括至少一个插入所述衬垫(70)与所述主体(80)之间的加热元件(116)、至少一个插入所述衬垫(70)与所述主体(80)之间的用于测量所述衬垫(70)的温度的装置(118)、以及至少一个用于连接所述加热元件(114)和所述测量装置(118)的装置(120，122)，所述连接装置穿过所述第一盖(94)或第二盖(88)中的至少一个盖。9.一种用于制造复合部件特别是涡轮机复合部件的模具(14)中的树脂注射回路(12)，所述模具(14)能够接纳待浸渍有树脂的预成型件(16)，其特征在于，所述注射回路包括至少一个根据权利要求1所述的注射控制器(56，58)，所述至少一个注射控制器的第一腔(74)连接到所述回路的供应所述模具(14)的至少一部分，并且所述至少一个注射控制器的第二腔(76)连接到加压流体源(52)。10.根据前一项权利要求并结合权利要求1至3中任一项所述的注射回路(12)，其特征在于，所述注射回路至少包括：-树脂注射器缸体(24)，-树脂预加热设备(31)，-注射模具(14)，所述注射模具包括至少第一部分(18)和至少第二部分(22)，所述第一部分包括适于接纳所述预成型件(16)的印压部，所述第二部分(22)适于封闭所述印压部，-所述加压流体源(52)，-第一回路分支(130)，所述第一回路分支将所述树脂注射器缸体(24)的出口连接到所述树脂预加热设备(31)的入口，-第二回路分支(132)，所述第二回路分支通过一级树脂开/关阀(134)将所述树脂预加热设备(31)的出口连接到所述注射模具(14)的入口，-第三回路分支(136)，所述第三回路分支通过二级树脂开/关阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克以马内利·让·弗朗索瓦·泰彻，尼古拉斯·卡姆比西·阿什塔里，拉乌尔·贾索德，贝诺特·巴赞，蒂里·绍文，奥利维尔·佛萨德，奈特·格拉韦勒，阿德里安·图兹，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，赛峰集团，
类型：发明
国别省市：法国,FR