[发明专利]用于浸渍纤维预制件的方法和用于实施所述方法的装置

说明书

本发明涉及一种用浸渍组分(20)浸渍纤维预制件(10)的方法，该方法包括以下步骤：a)将液体(30)施加在结构上，该结构包括：腔室(2)，需浸渍的纤维预制件(10)存在于该腔室(2)中，且该腔室限定在刚性支承件(3)和壁(4)之间，该纤维预制件布置在该刚性支承件上，且该壁(4)具有面向该纤维预制件(10)定位的表面(4a)；以及浸渍组分(20)，该浸渍组分用于浸渍该纤维预制件(10)，且该浸渍组分存在于腔室(2)中；在壁(4)的与腔室(2)相对的侧部上将液体(30)施加抵靠于该壁，且该壁(4)构造成使得壁的面向该纤维预制件(10)定位的表面(4a)在液体(30)的施加期间保留该表面的形状，所施加的液体(30)使得能够产生足够的压力来使得该壁(4)朝向该刚性支承件(3)移动并且利用浸渍组分(20)来浸渍该纤维预制件(10)。

背景技术

本发明涉及一种用浸渍组分来浸渍纤维预制件的方法、一种使得此种经浸渍的纤维预制件致密的方法以及相关联的装置。

“聚合-弯挠”方法是已知的，其中纤维预制件悬垂在这样的工具上，该工具所具有的表面具有最终产品所期望的轮廓。然后，该预制件由可变形的防渗透隔膜覆盖，且树脂注射到该隔膜和预制件之间。在隔膜的另一侧上，等静压力由用于使得该隔膜中面向预制件定位的表面变形的流体施加于该隔膜上。该流体压迫纤维之间的树脂并且在使得树脂固化的阶段期间维持压力。该“聚合-弯挠”方法的缺点在于，其使得待制造的部件的表面的轮廓和定形(definition)仅仅在该部件的一侧上受控。所产生的部件中位于隔膜后方的表面可能较为粗糙并且该表面的轮廓并不总是受控。因此，可以发现“聚合-弯挠”方法对于制造涡轮发动机叶片无法完全令人满意。该“聚合-弯挠”方法在US 7 866 969 B2中进行描述。

此外已知树脂传递模塑(RTM)方法，其中，工具包括两个半壳，这两个半壳在彼此叠置时限定空腔。纤维预制件插入到两个半壳之间的空腔中并且然后由树脂注入。该树脂在保持两个半壳闭合的同时聚合。该方法的缺点与在交联期间树脂收缩相关，这会引起空腔内部的压力损失以及导致微孔形成，而微孔形成会影响所产生部件的机械强度。此外，在该树脂传递模塑(RTM)方法中，预制件由树脂的浸渍可能是不完全的。确切地说，在该方法中，树脂经由不同的位点注入并且需要通过纤维预制件来渗透整个预制件，而这会导致该预制件的某些区域无法被浸渍。

此外已知的是US 5 382 150，该文献描述了这样一种方法，其中预浸渍层的堆叠固结在两个半壳之间。US 5 382 150中描述的方法也包括在高压釜中的固化步骤，这可能会是昂贵的。

此外已知的是US 2011/0195230，该文献描述了将层叠件固化。

因此，需要一种用于控制浸渍纤维预制件的两个相对表面的轮廓和定形的新颖方法。

还需要一种用于控制复合材料部件的两个相对表面的轮廓和定形的新颖方法，该复合材料部件包括由基体致密的纤维预制件。

还需要一种使得部件能由复合材料制成并且具有较小的微孔性的新颖方法。

还需要一种确切地适用于执行上述方法的新颖装置。

发明目的及发明内容

为此，在第一方面中，本发明提供一种利用浸渍组分来浸渍纤维预制件的方法，该方法包括以下步骤：

a)将流体施加在结构上，该结构包括：

腔室，需浸渍的纤维预制件存在于该腔室中，且该腔室限定在刚性支承件和壁之间，该纤维预制件布置在该刚性支承件上，且该壁具有面向该纤维预制件定位的表面；以及

浸渍组分，该浸渍组分用于浸渍该纤维预制件，且该浸渍组分存在于该腔室中；