制造转子叶片5的模具10的立体图。
[0050]模具10包括下半模具11和上半模具12。半模具11、12在分隔平面13中被分隔开。图3显示在打开状态的模具10。当模具10被关闭时，半模具11、12被定位在彼此之上以形成模具腔体14，其具有叶片5的液滴形剖面的形状。模具腔体14由两个半模具11、12构成。特别地，每个半模具11、12具有与叶片5的前缘6相对应的部段15和与叶片5的后缘7相对应的部段16。半模具11、12能够由金属(如铝)、塑料材料、纤维复合材料或其结合制成。
[0051]模具10包括柔性模具部件17，其被配置用于驱动钉18进入部件17，钉18用于将纤维材料19附接至模具10，特别是至下半模具11。纤维材料19可包括多个被布置在彼此顶部之上的纤维毡。柔性模具部件17可以是下半模具11的部件。上半模具12也可以包括柔性模具部件17。为了将纤维材料19附接至柔性模具部件17，射钉枪可被使用。优选地，柔性模具部件17由塑料材料制成，例如聚苯乙烯(PS)。特别地，柔性模具部件17由泡沫状聚合物制成，以使钉18容易地穿透至柔性模具部件17中。目前“柔性”意味着柔性模具部件17的材料可容易地被钉18穿透。
[0052]优选地，钉18由聚合物材料制成。例如，钉是U形的或销形的。例如，钉18可由玻璃纤维增强的聚酰胺制成。钉18也可用于将纤维材料19附接至叶片的芯9。
[0053]如从图4所能够看出的，柔性模具部件17是沿着下半模具11的纵向方向延伸的扁平杆。多个钉18用于将纤维材料19附接至柔性模具部件17。特别地，柔性模具部件17被定位在模具10内，从而与转子叶片5的前缘6相对应。这意味着柔性模具部件17被定位在下半模具11和/或上半模具12的部段15中。特别地，柔性模具部件17被布置于邻近模具10的分隔平面13处。替代地或额外地，柔性模具部件17可被定位于模具10的其它区域。特别地，柔性模具部件17被定位在模具10的其它区域中，在此处纤维材料19被铺设在模具10的尖的几何形状上。这样来确保纤维材料19总是与模具腔体14的表面接触。
[0054]优选地，柔性模具部件17是可从模具10移除的。柔性模具部件17能够被拧紧、胶粘或夹紧至模具10。这样具有的效果在于，当柔性模具部件17由于纤维材料19用钉18多次附接至柔性模具部件17而被磨损时，其可容易地被更换。
[0055]在纤维材料19与柔性模具部件17之间提供了释放箔片20，其阻止树脂粘贴在柔性模具部件17上。为了容易更换，箔片20是可移除的。箔片20可由聚合物制成，例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、硅树脂、聚乙烯(PE)或类似物。
[0056]图5显示根据实施例的用于制造组件(特别是转子叶片5)的方法的流程图。
[0057]在步骤SI中，将纤维材料19铺设至模具10上。特别地，纤维材料被铺设至下半模具11上。在将纤维材料19铺设至模具10上之前，柔性模具部件17被覆盖以箔片20，也称作释放箔片。箔片20被配置为可从模具10容易地被移除，以使其的更换能够进行。箔片20阻止在用树脂浸渍纤维材料之后纤维材料19粘贴在柔性模具部件17上。
[0058]随后，在步骤S2中，利用钉18将纤维材料19附接至模具10，具体是附接至下半模具11的柔性模具部件17上。钉18被驱动进入柔性模具部件17。在步骤S2中，与转子叶片5的前缘6相对应的纤维材料19被附接至柔性模具部件17。额外地，或替代将纤维材料19附接至柔性模具部件17，可利用钉18将纤维材料19附接至组件的芯9。在此情形下，芯9可包括柔性材料，例如聚合物泡沫或如此文中所述的任何其它柔性材料。
[0059]应该注意到芯9是可选的。芯9可被放置在被施加至下半模具11的纤维材料19上。随后芯9被覆盖以纤维材料19，来将芯9包围在纤维材料19中。当纤维材料19和芯9被放置在模具10中时，模具10被关闭。
[0060]在步骤S3中，用树脂浸渍纤维材料19。这可在VARTM工艺中完成。此工艺可涉及使用真空袋以及吸力泵，其并未在图中示出。
[0061]在用树脂浸渍纤维材料19之后，在步骤S4中，固化树脂以形成风力涡轮机I的组件，即叶片5。通过增加压力和/或热量，可固化经浸渍的纤维材料19，例如在高压釜中。
[0062]随后，在步骤S5中，从模具中移出叶片5。
[0063]在步骤S5之后，在步骤S6中，移除钉18的从叶片5突出的部分21 (见图2)。这能够通过磨削完成。
[0064]模具10和本方法的优点在于，由于纤维材料19被附接至模具10的事实，纤维材料19总是与模具腔体14的表面接触。这防止由于复杂的模具几何形状而引起的树脂浸渍纤维材料19较差固结。特别地，在模具腔体14的构成叶片5的前缘6并被分隔平面13分开的部段15中，将纤维材料19紧密附接至模具10的钉18防止在纤维材料19与模具腔体14之间存在间隙。因此，避免了树脂浸渍的纤维材料19不固结。这意味着干燥的纤维(即非浸渍纤维)、浸渍纤维材料19中的气泡和/或树脂在叶片的前缘6中累积的被防止。
[0065]虽然已经根据优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言显然的是，可对所有实施例进行更改。
【主权项】
1.一种用于制造用于风力涡轮机(I)的组件(5)的方法，特别是转子叶片(5)，所述方法包括下列步骤: a)铺设(SI)纤维材料(19)至模具(10)上， b)使用钉(18)附接(S2)所述纤维材料(19)至模具(10)和/或至所述组件(5)的芯(9)， c)用树脂浸渍(S3)所述纤维材料(19)，以及 d)固化(S4)所述树脂以形成所述组件(5)。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中，所述纤维材料(19)被附接至柔性模具部件(17)，所述钉(18)被驱动到所述柔性模具部件(17)中。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述柔性模具部件(17)由聚合物材料制成。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中在步骤a)中，在将所述纤维材料(19)铺设至所述模具(10 )上之前，所述柔性模具部件(17 )被覆盖以箔片(20 )。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述组件是转子叶片(5)，并且其中在步骤b)中，与所述转子叶片(5)的前缘(6)相对应的纤维材料(19)被附接至所述柔性模具部件(17)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，所述纤维材料(19)被附接至下半模具(11)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在将固化的组件(5)从所述模具(10)移出之后，钉(18)的从所述组件(5)突出的部分(21)被移除。8.根据权利要求7所述的方法，其中钉(18)的从所述组件(5)突出的所述部分(21)通过磨削(S6)被移除。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述钉(18)由聚合物材料制成。10.一种用于制造用于风力涡轮机(I)的组件(5)的模具(10)，特别是转子叶片(5)，所述模具包括柔性模具部件(17)，所述柔性模具部件被配置用于驱动钉(18)进入所述柔性模具部件中，所述钉(I8)用于将纤维材料(19)附接至所述模具(10)。11.根据权利要求10所述的模具，其中所述柔性模具部件(17)被布置在所述模具(10)的下半模具(11)中。12.根据权利要求10或11所述的模具，其中所述柔性模具部件(17)被配置为能够从所述模具(10)被移除。13.根据权利要求10至12中任一项所述的模具，其中所述柔性模具部件(17)由聚合物材料制成。14.根据权利要求10至13中任一项所述的模具，其中所述柔性模具部件(17)被布置于邻近所述模具(10)的分隔平面(13)。15.根据权利要求10至14中任一项所述的模具，其中所述组件是转子叶片(5)，并且其中所述柔性模具部件(17)被定位在所述模具(10)内，使得与所述转子叶片(5)的前缘(6)相对应。
【专利摘要】提供了用于制造用于风力涡轮机的组件的方法和模具。本方法包括下列步骤：a）铺设纤维材料至模具上，b）使用钉将所述纤维材料附接至所述模具和/或至所述组件的芯，c）用树脂浸渍所述纤维材料，以及d）固化所述树脂以形成所述组件。本方法的优点在于防止或缓解所述组件的不固结。
【IPC分类】B29C70/48, B29L31/08, B29C70/54, B29C33/38
【公开号】CN104908342
【申请号】CN201510103613
【发明人】K.柯克比
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月10日
【公告号】EP2918404A1, US20150251362