一种浸渍模具的制作方法

本实用新型涉及注塑技术领域，具体涉及一种浸渍模具。

背景技术：

树脂传递模塑(RTM)工艺是一种制造工艺，它在现有技术中是众所周知的，它包括将具有至少一个干织物外壁的纤维预成型体放置在形状为凹部的模具中的密封腔中，并用浸渍物填充该空腔，通常是环氧树脂。预成型体的外壁，或整个预成型体，通常是通过编织诸如碳纤维之类的纤维来生产的。例如，在制造完全由纤维制成的预成型件的上下文中，产生基本的三维编织物，然后将其切割成要获得的预成型体的形状，然后将其放置在浸渍模具中。浸渍模具通常具有下部，其具有限定凹部的一部分的空腔，以及可附着到下部以封闭模具的上部，并限定凹部的另一部分。在模具闭合期间，所述模具的下部和上部在接合区域处邻接。一旦预成型体被放置在浸渍模具的下部的腔体中，并且模具的上部已经被封闭在所述下部上，在注射操作过程中，预成型体被浸渍树脂，其中液体树脂被注入到IMPR中铸模。在该注射操作过程中，在模具中产生部分真空，并将热固性树脂注入到浸渍模具中，以便浸渍整个预成型件。当它在凹槽中传播时，树脂呈现凹部的形状。然后将预成型件和树脂加热以聚合并因此硬化树脂。以这种方式聚合的树脂产生最终的刚性部分，其形状与凹部的形状相匹配。然后打开浸渍模具，然后取出最终部件。在凹部中预成形件的布置可产生树脂流动的优先路径。例如，这些路径位于沿模具边缘或预成型件边缘的浸渍模具的下部和上部的接合处。通过这些流动路径流动的树脂比浸渍预成型体其余部分的树脂传播得更快。其结果是预成型体的非均匀浸渍，这可能导致多孔区域出现在树脂扩散不足的位置。通常不能预测这些多孔区域的位置，因此不可能专门安排旨在克服这一缺陷的注射区域。取决于由这些优先路径自由释放的空间，孔隙率缺陷可能或多或少显著。然而，孔隙率缺陷通常只能在零件从模具中注入和取出之后才被注意到。如果孔隙率太高，也就是说通常超过3％，则零件必须报废，因为不可能进行修复程序。

事实上，RTM注射工艺的另一个缺点是在完全浸渍股线时所遇到的困难和位于部件编织股之间的空间。在股线和/或股之间的空间浸渍的缺陷也导致零件中的气孔缺陷的出现。此外，聚合反应的浸渍和进展是受零件尺寸和/或其厚度差异影响的非均匀现象。在部件的两个区域之间的浸渍和/或聚合的差异可能导致模塑过程中产生的内部应力，该内部应力对其寿命和从模具去除后的变形没有显著影响。为了其它目的，还提出了由具有陶瓷基体的复合材料制成的预制件的其他类型的复合部件，这种材料通过气体渗透而硬化。

这种技术解决方案还有其他缺点，特别是，以气体形式渗入的材料首先渗透到预成型体的表层，从而使其密封。从那时起，渗透的物质就不能再穿透预制体的内部。因此，在预成型坯内部任何新的浸渍之前，必须通过机械加工部分地除去表层的材料。最终部件的制造需要在最终部件获得之前的材料和浸渍的连续循环。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种浸渍模具，用于制造由复合材料制成的涡轮发动机部件，所述涡轮发动机部件由通过纤维编织物形成的预成型件获得，所述模具具有第一模具部分，第一模具部分的第一凹陷与预成型件的第一表面并且其第二部分的第二凹部与预成型件的第二表面互补，所述第一和第二部分能够在所述模具闭合时彼此附接，使得第一和第二凹部限定其中所述模具的至少一个注射装置允许注射树脂以浸渍所述预成型件，其中所述至少一个注射装置具有多个管状注射针，所述注射针能够从所述注射针中的至少一个第一凹槽和第二凹槽相对于所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面，并且构造成至少穿透所述预成型件的编织物，以允许在所述模具闭合之后将所述树脂至少输送到所述编织物的中心的同时被注射。

可选的，其中针可缩回到第一模具部分和第二模具部分中的至少一个，并且在所述针的延伸位置之间相对于所述部分中的第一和/或第二凹部中的至少一个向预成形件移动穿透织物和缩回位置，其中所述针从预型件中撤出。

可选的，其中，所述第一和第二模具部分中的每一个分别具有第一多个针和第二多个针，所述第一和第二多个针分别能够相对于所述第一和第二凹部第一和第二表面，以便至少穿透第一和第二表面的编织。

可选的，其中，所述第一多个针的针不被布置成面对所述第二多个针的针。

可选的，其中所述第一多个或第二个多个针的每个针分别与至少一个第一块或第二块刚性连接，所述第一块或第二块的针彼此平行，并且所述第一或第二嵌段通过相应的第一或第二模具部分中的相应致动器与针的方向平行地向预成型件滑动。

可选的，其中每个第一或第二模具部分分别接收至少两个第一或两个第二块，它们分别可滑动地安装在第一或第二模具部分中，每个第一或第二块的行程是配置成允许针头分别至少穿透对应于预定的厚度的预成型体相对于相应的第一或第二表面的织构区域。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出了一种具有注射针的浸渍模具，该注射针能够穿透预成型件的编织物，以便于将树脂注射到预成型件的编织中心。

附图说明

图1-3是纵向截面的示意图，示出了根据本实用新型的第一实施例关闭方法的浸渍模具。

图4-6是纵向截面的示意图为第一实施例的方法的注射步骤的开始和结束阶段。

具体实施方式

下面对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1-图6示出了用于形成涡轮发动机叶片的预成形件15，但是应当理解，该表示不限制本实用新型，并且例如，部件16可以是由复合材料制成的另一元件，例如风扇壳体元件。以已知的方式，模具18具有第一模具部分30，其中第一凹部32与预成型件15的第一表面34互补。模具18还具有第二模具部分36，其中第二凹部38实质上与预成型件15的第二表面40互补。在图中，第一模具部分30是上部，而第二模具部分36是下部。应该理解，这种配置不限制本实用新型，并且第一模具部分和第二模具部分30,36都可以垂直布置或以另一方向布置。如图1、2所示，第一和第二部分30,36能够在模具18闭合期间彼此连接，以便密封地限定与所要获得的部件基本相当的尺寸的空腔。在该空腔中，至少一个注入装置42,44允许注入树脂以浸渍预成型体15。传统上，这种注入装置是由通向凹槽内部的导管形成的。与模具相同类型的模具可能具有多个喷射装置。然而，已经注意到，常规的注射装置不允许预成型体15的纤维均匀浸渍，这导致在完成的零件中出现气孔缺陷。为了克服这个缺点，本实用新型提出了至少一个注射装置42,44，其具有多个管状针46,48，用于穿透预成型件15的编织物并在其中输送树脂。第一模具部分30和第二模具部分36 分别具有注射装置42,44，其具有多个针46和48。特别地，第一多个针46 和第二个多个针48能够分别从第一凹部32和第二凹部38相对于预成形件15 的第一和第二表面34、40延伸以便穿透编织物。树脂在模具18关闭后通过将树脂输送到所述编织物的中心而被至少注入到所述编织的中心。有利地，第一多个针46和第二多针48布置在面向第一和第二表面34,40的整个表面上，以便实际地穿透预成形件15的整个织构。针的尺寸取决于不同的参数。首先，它们的长度被配置成允许它们穿透预成型体的纤维的厚度到足以使纤维整体被浸渍的深度。其次，由于针头是管状的，所以它们的直径是在要求大到足以允许树脂在内部循环的直径和足够小的直径之间的折衷的结果，以避免损坏预制件的任何风险。针在预成型件的纤维之间引入，举例来说，针头直径为1毫米是合适的尺寸，还应该注意的是，针的末端最好是锥形的，以便于针在预成型体的纤维股之间渗透。在图1、2所示的结构中，如图所示，预成形件可以是由三维纤维编织制成的预成形件，或由插入件28的至少一层纤维编织层构成的预成形件，在这两种情况下，多个针46,48被配置为仅穿透织物，但是应该理解，这种布置并不限制本实用新型。

多个针46,48被配置为穿透预成型体15的编织物并在树脂聚合之前从其上除去。事实上，虽然本实用新型通过允许针穿透预成型件15的织物来改善注射，但仍然需要在树脂聚合之前和在针不再被缝合之前从织物中去除多个针46, 48。因此，本实用新型的另一个重要特征是，针可以缩回第一和第二模具部分 30,36，并且分别相对于所述部分中的第一或第二凹部32,38可移动到预成型件15。多个针46,48在它们缩回到第一和第二模具部分30的缩回位置之间移动，也就是说，它们不从第一或第二凹部32,38伸出的位置。在针头在第一和第二模具部分30,36的缩回位置中，在针穿过织物之前，应该理解，针不从所述部分中的特定第一或第二凹部32,38突出，因此，不妨碍预成型件15在第一模具部分和第二模具部分30,36中的定位。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。