[發明專利]用于樹脂灌注復合材料預成型件的方法和系統

有效

• 申請號: 201710332882.5
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107399093B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 理查德·羅伯茨
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;瞿藝

用于樹脂灌注復合材料預成型件的方法和系統。將復合材料預成型件定位在工具的上工具表面上。將樹脂貯存器元件在復合材料預成型件的下游側上定位在工具表面上。樹脂貯存器元件和工具表面限定樹脂貯存器。樹脂貯存器具有貯存器出口和貯存器入口。將真空裝袋膜放置在工具表面上以覆蓋復合材料預成型件和樹脂貯存器元件。將真空裝袋膜相對于工具表面密封以在工具表面與真空裝袋膜之間限定密封的樹脂灌注室。復合材料預成型件和樹脂貯存器元件定位在樹脂灌注室中。連同樹脂流動路徑一起提供樹脂供給系統。向貯存器出口施加至少部分的真空壓力以在樹脂供給系統與貯存器出口之間建立壓力差，以迫使樹脂從樹脂供給系統穿過樹脂流動路徑。

技術領域

本公開總體上涉及復合材料結構的制造，并且具體地涉及一種用于樹脂灌注(infuse，注入)復合材料預成型件的方法和系統。

背景技術

當前用于制造復合材料結構的方法利用樹脂灌注過程，以在樹脂的固化之前用樹脂灌注由復合材料纖維形成的多個板層構成的復合材料預成型件，以形成復合材料結構。根據當前方法，將復合材料預成型件定位在工具表面上，并且將真空裝袋膜放置在工具表面上以覆蓋復合材料預成型件，并且密封以在工具表面和真空裝袋膜之間形成密封室。通過向密封室的下游端施加真空壓力、穿過復合材料預成型件從上游樹脂供給系統抽吸樹脂來穿過復合材料預成型件灌注樹脂。一旦已貫穿整個預成型件灌注樹脂，則通常在烤爐中加熱整個組件，以固化樹脂并且從而形成復合材料結構。

樹脂以可以或不可橫跨預成型件的橫向范圍均勻地行進的波陣面穿過復合材料預成型件灌注。重要的是確保整個預成型件被灌注，同時避免在波陣面的先行區域中已穿過預成型件的樹脂被抽吸到真空源中。如果樹脂被抽吸到真空源中，則存在損壞真空源的風險。從真空源中移除固化樹脂和工具與真空源之間的相關真空管道、或更換真空源或管道的成本也可為令人望而卻步的。

先前已提出了針對這個問題的各種解決方案，在有效性、成品質量、可改進能力和成本方面取得了不同的成功。

考慮到上述問題做出了本公開。

發明內容

本公開總體上針對一種樹脂灌注復合材料預成型件的方法和用于樹脂灌注復合材料預成型件的樹脂灌注系統。根據本公開的實施例，在真空源上游，利用樹脂貯存器元件收集已穿過樹脂流動路徑超出復合材料預成型件的過量樹脂。樹脂貯存器元件定位在工具的上工具表面上，復合材料預成型件定位在工具的該上工具表面上，限定了用于過量樹脂的收集的樹脂貯存器。

根據一個方面，本公開提供了一種樹脂灌注復合材料預成型件的方法。將復合材料預成型件定位在工具的上工具表面上。將樹脂貯存器元件在復合材料預成型件的下游側上定位在工具表面上。樹脂貯存器元件和工具表面限定樹脂貯存器。樹脂貯存器具有貯存器出口和定位在工具表面與貯存器出口之間的貯存器入口。將真空裝袋膜放置在工具表面上以覆蓋復合材料預成型件和樹脂貯存器元件。將真空裝袋膜相對于工具表面密封，以在工具表面與真空裝袋膜之間限定密封的樹脂灌注室。將復合材料預成型件和樹脂貯存器元件定位在樹脂灌注室中。提供樹脂供給系統。提供在復合材料預成型件的上游側上、穿過復合材料預成型件并且穿過貯存器入口到樹脂貯存器從樹脂供給系統到樹脂灌注室的樹脂流動路徑。向貯存器出口施加至少部分的真空壓力以在樹脂供給系統與貯存器出口之間建立壓力差，以迫使樹脂從樹脂供給系統穿過樹脂流動路徑，用樹脂灌注復合材料預成型件并且將過量樹脂收集在樹脂貯存器中。

在一個或多個優選實施例中，樹脂貯存器包括通道，該通道具有朝向復合材料預成型件定位的第一下邊緣和遠離復合材料預成型件定位的相對的第二下邊緣。在第一下邊緣與工具表面之間形成間隙以限定貯存器入口。

該方法可進一步包括將第一可滲透流動介質定位在第一下邊緣與工具表面之間以至少部分地限定間隙。

該方法可進一步包括將第二下邊緣相對于工具表面可移除地密封。

在一個或多個優選實施例中，將樹脂貯存器元件定位成沿著復合材料預成型件的下游邊緣的至少大部分長度延伸。