[发明专利]用于生产复合材料制成的零件的柔性薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产复合材料制成的零件的可变形薄膜，以及涉及一种使用这种可变形薄膜的模制装置。

背景技术

所述复合材料由两个装配的不能混合的部件构成。它们具有各种部件所单独地没有的性能。这就是复合材料越来越多地用于所有类型的工业部门中(例如航空工程)的原因。

关于复合材料的其中一个主要关注点在于创建能够低成本地生产所有尺寸和所有形状的复合材料的装置和提出能够低成本地生产所有尺寸和所有形状的复合材料的方法。

对此，例如已知FR2890588描述了一种使用两个刚性本体模具转变复合材料的装置，其中所述两个刚性本体模具能够相对于彼此移动，每个本体模具包括与本体模具成一体的半电场感应器(half-field inductor)并且能够加热所述复合材料。由于该装置能够减少加热和冷却的次数，所以这种装置是有利的。然而，由于所述两个本体模具对复合材料的形状而言是特定的，这必需在工具上进行大量的投资。而且，所述两个本体模具的维护是复杂且花费很大的。

为了限制这种投资，FR2882683提出使用这样一种装置，所述装置包括刚性模具和起对应模具(counter-mould)作用的薄膜、利用合并到所述刚性模具中的利用电磁感应加热的系统。在这个文件中，所使用的方法如下：

-将预浸料坯(prepreg)加热到热塑性材料的熔化温度；

-经由放置在真空中进行压缩；

-冷却所述整个装置。

然而，这个方法需要所使用的刚性模具直接合并的感应线圈具体地设计成精确的结构，这又导致对具体形式的复合材料进行大量的投资。

发明内容

本发明旨在通过提供一种用于使复合材料成型的装置，克服现有技术的缺点，所述装置不需要任何昂贵的投资，易于维护，适用于复合材料的大量的形状和尺寸，能够使用预浸料坯、半浸料坯(semipreg)或干类型的加强件，能够控制有毒蒸汽的散发，并且在不需要使用压力机、压热器或炉具的条件下能够制造具有基本结构特性的复合零件。

更具体地，本发明涉及一种用于生产由复合材料制成的零件的模制装置，包括：

可变形的薄膜；

刚性部分；

抽吸装置，所述抽吸装置能够在所述薄膜和刚性部分之间施加真空，

所述模制装置的特色之处在于：

所述可变形的薄膜包括至少一个感应器，所述感应器连接到电源壳体；

所述刚性部分是至少部分地导电的。

在所述电源壳体的影响下，所述感应器产生可变磁场，其中，所述电源壳体包括发电机，并且能够产生交流电。在所述薄膜放置在刚性部分上并且进入工作期间，直接在薄膜的一部分中和刚性部分中形成有功效的涡流，然后非常迅速地发热。在刚性部分中产生的热量利用材料的热传导使温度迅速上升，并且是相对于例如加热电阻的其他更传统的装置的最佳输出量。

同时，柔性的薄膜因真空而被推挤紧靠所述用复合材料制成的零件和所述刚性部分，这样，所述由复合材料制成的零件在所述薄膜和刚性部分之间被压缩。这能够形成具有相当大加强比率的最终复合材料。能够通过结合所述压热器类型的外部压力改进这个压缩步骤。

利用热传导的加热使零件非常迅速地达到其熔化温度，并且随后非常迅速地冷却，这能够在生产所述零件期间减小循环次数，并且因此获得生产率收益。但是所述加热速度的增加还能够不将所述加热薄膜置于高温太长时间，以便不使其性能恶化。

由于这种加热方法无论由复合材料制成的零件的形状如何都能够有效、均匀地对其加热，因而这种加热方法是真正有利的。确实，所述感应器不再成型为给定零件的几何形状，而是因为所述薄膜及所述薄膜包括的感应器变形以紧挨着所述刚性部分的形状，因而所述感应器适应于由复合材料制成的零件的形状。

此外，因为这种加热方法能够仅加热布置在从所述薄膜起很短距离处的刚性部分的表面，因而这种加热方法是高效的。还值得注意的是，该装置是非常经济且非常简单地实施的，这是因为所述可变形的薄膜容易被制造并且所述刚性部分不包括任何加热系统。

而且，该模制装置具有其抽吸装置和快速温度循环，在加热期间，由于所述薄膜提供相对于外部环境的密封，这能够控制来自置于树脂中和/或加强件的化学产品的有毒蒸汽的散发。确实，这些有毒蒸汽利用抽吸装置进行抽吸，并且能够在排放到大气中之前被处理。这样，对于环境和使用者，根据本发明的模制装置有利于卫生和安全条件，尤其是例如挥发性有机物的排放物。

有利地，所述感应器是用至少一个感应线圈构成的。

根据各种实施例：