[發明專利]用于對熱固性樹脂的部份進行混合的方法和系統

有效

• 申請號: 202010041258.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111559092B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: M·奧斯本
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54;B29K101/10;B29L31/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

涉及對復合零件用的多份樹脂進行混合的成形工具。具體地，提供了用于在復合預制件的浸漬期間對熱固性樹脂的部份進行混合的系統和方法。一個實施方式是如下方法，該方法包括以下步驟：將復合預制件置放在成形工具處；使熱固性樹脂的第一部份流入成形工具處的混合室中；使與熱固性樹脂的第一部份化學上不同的熱固性樹脂的第二部份流入混合室中；在混合室內混合第一部份和第二部份，以形成熱固性樹脂；以及將熱固性樹脂從混合室注入到預制件中。

技術領域

本公開涉及復合材料領域，具體地涉及促進復合零件的鋪疊(layup)和固化的系統和裝置。

背景技術

可以通過將包括纖維增強材料層的預制件鋪疊到具有期望形狀的成形工具上來制造復合零件。在鋪疊期間，預制件以尚未用樹脂潤濕的“干燥”狀態存在。然后用樹脂浸漬預制件并使樹脂硬化，這產生復合零件。

可以通過將樹脂加熱至固化溫度來硬化熱固性樹脂。在固化溫度下，樹脂內的化學反應被加速到硬化在幾分鐘內發生的點。在室溫下，化學反應仍然存在，但是速率顯著降低，這使得熱固性樹脂能夠在硬化之前定形并處理。

如果大體積的熱固性樹脂被閑置，則該體積內正在進行的化學反應可能使其升溫。這提高了該體積的溫度，從而導致化學反應速率的提高。反應速率的提高在連續循環中在該體積處生成更多的熱量，這導致放熱失控和過早固化。因為為了以后使用而不遭遇放熱失控，可能不會將大體積的熱固性樹脂保持在空置狀態，所以可能存儲用于注入到預制件中的熱固性樹脂的量有限。這轉而限制可以被樹脂浸漬并固化成復合零件的預制件的尺寸。

因此，將期望具有將以上所討論的問題中的至少一些以及其他可能問題考慮在內的方法和設備。

發明內容

本文描述的實施方式提供了適時混合系統，它們將多種液體組分(component)(“部份(part)”)混合在一起來形成熱固性樹脂。當物理混合以形成熱固性樹脂時，熱固性樹脂處的化學反應使其能夠固化成固體。通過緊接在將樹脂涂敷到預制件之前將熱固性樹脂的部份混合在一起，在鋪疊和成形期間不會使大體積的熱固性樹脂閑置。因此，防止了熱固性樹脂的放熱失控。

一個實施方式是，一種用于在復合預制件的浸漬期間對熱固性樹脂的部份進行混合的方法。該方法包括以下步驟：將復合預制件置放在成形工具處；使熱固性樹脂的第一部份流入成形工具處的混合室中；使與熱固性樹脂的第一部份化學上不同的熱固性樹脂的第二部份流入混合室中；在混合室內混合第一部份和第二部份，以形成熱固性樹脂；以及將熱固性樹脂從混合室注入到預制件中。

另外實施方式是，一種用于向預制件注入熱固性樹脂的方法。該方法包括以下步驟：從單獨的存儲井朝向混合室驅動多個化學上不同的部份；將所述多個化學上不同的部份在混合室內混合在一起，以形成熱固性樹脂；以及使熱固性樹脂的波前從混合室離開并注入到預制件中。

另外實施方式是具體實施編程指令的永久計算機可讀介質，這些編程指令在由處理器執行時，可操作為執行用于在復合預制件的浸漬期間對熱固性樹脂的部份進行混合的方法。該方法包括以下步驟：將復合預制件置放在成形工具處；使熱固性樹脂的第一部份流入成形工具處的混合室中；使與熱固性樹脂的第一部份化學上不同的熱固性樹脂的第二部份流入混合室中；在混合室內混合第一部份和第二部份，以形成熱固性樹脂；以及將熱固性樹脂從混合室注入到預制件中。

又一個實施方式是，一種用于在復合預制件的浸漬期間對熱固性樹脂的部份進行混合的系統。該系統包括成形工具，該成形工具包括：芯棒，該芯棒限定復合預制件的形狀；第一存儲井，該第一存儲井存儲熱固性樹脂的第一部份；第二存儲井，該第二存儲井存儲與樹脂的第一部份在化學上不同的樹脂的第二部份；混合室；第一通道，該第一通道從第一存儲井通向混合室；以及第二通道，該第二通道從第二存儲井通向混合室。

不與權利要求混淆的以下條款中也提及本設備、介質以及方法。