[發(fā)明專(zhuān)利]夾層芯材

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210582039.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103182802B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.格羅夫-尼爾森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B5/00
• 分類(lèi)號(hào): B32B5/00;B32B37/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周鐵,林森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及夾層芯材，特別是用于在纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料中使用的夾層層壓制品的夾層芯材，并涉及用于這樣的夾層芯材的芯材元件。本發(fā)明還涉及包含這樣的夾層芯材的夾層層壓制品和風(fēng)輪機(jī)葉片，以及制造這樣的夾層芯材的方法。

背景技術(shù)

為了制造輕質(zhì)和剛性的構(gòu)造，通常應(yīng)用夾層構(gòu)造。夾層構(gòu)造材料通常包括中心輕質(zhì)芯材，所述夾層芯材，和應(yīng)用在該夾層芯材的每一側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)復(fù)合層壓結(jié)構(gòu)的表層，其通常由纖維增強(qiáng)樹(shù)脂材料制成。

常用的夾層芯材為端紋的輕質(zhì)木材板、鋁制的蜂窩狀結(jié)構(gòu)、卡板或紙張、熱塑性泡沫材料板如PVC、PET泡沫或任何其他這樣的材料。所述夾層芯材通常作為整套工具供給，其中所有板經(jīng)過(guò)精確加工以彼此匹配。目前為止，將這些板放置在模具中都是由手工擺放完成的，因此耗時(shí)而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的夾層芯材、柔性芯材元件、夾層層壓制品和風(fēng)輪機(jī)葉片，以及制造這樣的夾層芯材的改進(jìn)方法，尤其是更有成本效益和更省時(shí)的工藝。

本發(fā)明的目的通過(guò)權(quán)利要求1的夾層芯材、權(quán)利要求8的柔性芯材元件、權(quán)利要求9的夾層層壓制品、權(quán)利要求10的風(fēng)輪機(jī)葉片、和權(quán)利要求11的制造夾層芯材的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

特別地，調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的夾層芯材以用于制造夾層層壓制品。這樣的夾層層壓制品特別優(yōu)選作為纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料，該復(fù)合材料可用于各種技術(shù)產(chǎn)品中，如轎車(chē)、飛機(jī)、風(fēng)輪機(jī)葉片、儲(chǔ)罐等。根據(jù)本發(fā)明的夾層芯材包括一定數(shù)量的，即至少一個(gè)優(yōu)選多個(gè)（例如兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)），具有縱向結(jié)構(gòu)的柔性芯材元件。

夾層芯材可以由任何材料制成，只要其能夠提供為基本縱向結(jié)構(gòu)即可。具有縱向結(jié)構(gòu)的元件是指在一個(gè)方向上的尺寸比在任何其他方向上的尺寸大幾十或上百倍的數(shù)量級(jí)。長(zhǎng)度為約40-50米的常規(guī)風(fēng)輪機(jī)葉片的寬度通常為約3米。所述葉片的厚度通常為約2米，其與根部的直徑近似。還可以是基本上無(wú)端的（endless）芯材元件，其在制造夾層芯材所需的相應(yīng)長(zhǎng)度處切割?！盁o(wú)端的”是指所述元件的長(zhǎng)度比制造一個(gè)芯材部件所需的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。

另外，所述柔性芯材元件是柔性元件，其適合于纏繞在線筒和/或卷筒上，并因此不同于常用的基本剛性的板狀芯材。因此，所述芯材可易于輸送或儲(chǔ)存。另外，所述芯材在其使用過(guò)程中例如在制造夾層層壓制品中可易于處理。

因此，根據(jù)本發(fā)明的夾層層壓制品包括這樣的夾層芯材和在所述夾層芯材的第一和/或第二表面上的至少一個(gè)夾層表層。優(yōu)選地，將一個(gè)或多個(gè)夾層表層設(shè)置在所述夾層芯材的每一表面上。所述夾層表層材料通常由纖維增強(qiáng)塑料材料制成以增強(qiáng)所述夾層層壓產(chǎn)品的剛性。根據(jù)本發(fā)明，所述夾層層壓制品主要在兩個(gè)維度上延伸，如轎車(chē)、飛機(jī)、風(fēng)輪機(jī)葉片等的板件或構(gòu)造部件。

因此，根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)葉片包含如上文所述的夾層芯材或夾層層壓制品。風(fēng)輪機(jī)葉片通常主要在一個(gè)方向上延伸，而其他兩個(gè)維度上遠(yuǎn)小于第一個(gè)。因此，由具有縱向結(jié)構(gòu)的芯材元件制成的根據(jù)本發(fā)明的夾層芯材能夠節(jié)約成本，因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中不需要磨制或切割所述芯材的板。另外，芯材的廢料顯著減少，因?yàn)榭梢詫⑺鲂静脑m當(dāng)?shù)夭贾脼榕c最終產(chǎn)品的縱向延伸一致。這樣又降低了處理廢料芯材的成本。

在本發(fā)明的其他方面，制造這樣的夾層芯材的方法包括將一定數(shù)量的具有縱向結(jié)構(gòu)的芯材元件布置，即安置、部署、擠出等，到模具中的步驟。模具可以是任何適合于將所述夾層芯材制成所期望形狀的模具。模具可以具有兩半，其中通過(guò)彼此相對(duì)地按壓這兩半來(lái)壓制和完成該制成品。

本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)按期望布置所述柔性?shī)A層芯元件來(lái)將所述夾層芯材適當(dāng)?shù)夭贾?、安置或放置在模具中期望的位置。挨著第一元件，可以將第二、第三或多個(gè)元件放置在模具中。當(dāng)然，可以將所述夾層芯元件放置在一層中，其中各元件僅具有一個(gè)或兩個(gè)相鄰元件；或布置在包括多個(gè)層如兩層、三層、四層、五層或更多層的層疊體中。因此，可以采用同樣的夾層芯元件制造改進(jìn)的各種形狀的最終夾層芯材產(chǎn)品。這使得能夠有改進(jìn)的設(shè)計(jì)變化性。

本發(fā)明的特別有利的實(shí)施方案和特征通過(guò)從屬權(quán)利要求給出，如下文描述所示。其他的實(shí)施方案可以通過(guò)結(jié)合下文中所描述的各實(shí)施方案的特征導(dǎo)出，并且可以將各個(gè)權(quán)利要求類(lèi)別的特征以任何合適的方式相結(jié)合。

本發(fā)明的夾層芯材優(yōu)選包含一定數(shù)量的具有特定縱向，特別是基本上無(wú)端的，結(jié)構(gòu)的柔性?shī)A層芯材元件。這樣的柔性芯材元件的優(yōu)選實(shí)例為包括絲束（tow）或線（thread）的那些，該絲束或線包含基本上柔性的材料?？梢詫⑦@樣的絲束或線在線筒或卷筒上供給或儲(chǔ)存以減少儲(chǔ)存和/或輸送成本。