專利名稱：預(yù)成型件的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備包含至少兩層纖維束的預(yù)成型件的方法，該纖維束至少部分 地由一樹(shù)脂固定。
背景技術(shù)：
在制造大型風(fēng)輪機(jī)葉片時(shí)，實(shí)際中已經(jīng)開(kāi)始使用具有在樹(shù)脂層中的纖維，即復(fù)合 材料，的半成品部件。這些半成品元件稱為預(yù)成型件。這些部件可以依賴于它們的結(jié)構(gòu)來(lái) 提供主要在一個(gè)方向上的強(qiáng)度，因此可以用作風(fēng)輪機(jī)葉片的加強(qiáng)元件。傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)將由在樹(shù)脂中的單層纖維構(gòu)成的“環(huán)形”片材制造成紡織品。隨 后，將這些片材切割為具有所需形狀和尺寸的較小部分。將這些部分堆積和層疊以得到成 品加強(qiáng)元件，即預(yù)成型件。由于在將片材切割為所需形狀和尺寸的較小部分時(shí)，不可能將整個(gè)片材都用掉， 因此傳統(tǒng)方法會(huì)產(chǎn)生廢料。由于片材的造價(jià)高，傳統(tǒng)方法由于損耗的產(chǎn)品大小引起很高的 價(jià)值浪費(fèi)。另外，切割造成時(shí)間的消耗和造價(jià)的增加。在傳統(tǒng)方法中，片材是在纖維于樹(shù)脂中浸濕后被切割的，這有時(shí)會(huì)引起樹(shù)脂粘附 于切割裝置的問(wèn)題。通常，這需要特殊設(shè)計(jì)的切割工具，以用于切割濕潤(rùn)且有粘性的纖維片 材。在堆積預(yù)先浸濕的片材時(shí)，在層中間可能會(huì)夾雜空氣。由于這些層是具有在樹(shù)脂 層中的纖維的半成品部件，因此去除層間的夾雜空氣是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的制備預(yù)成型件的方法。因此，本發(fā)明提供一種制備預(yù)成型件的方法，該預(yù)成型件包括至少兩個(gè)由纖維束 構(gòu)成的層(纖維束層)，所述纖維束至少部分地由樹(shù)脂固定，該方法包括以下步驟-提供一工作表面；-在該工作表面上分布第一樹(shù)脂層；-在該第一樹(shù)脂層上分布由個(gè)體(單個(gè)的，單獨(dú)的，獨(dú)立的，individual)纖維束組 成的第一纖維層；-在第一纖維層上分布第二樹(shù)脂層；和-隨后在第二樹(shù)脂層上分布由個(gè)體纖維束組成的第二纖維層。該方法可用于制備半成品部件，也就是包括至少兩層纖維束的預(yù)成型件，所述纖 維束至少部分地由樹(shù)脂固定。纖維束可基本相互平行地分布，并可僅通過(guò)分布在工作表面 上及纖維束層上的樹(shù)脂相互固定。根據(jù)預(yù)成型件的最終用途，可以選用不同類型的纖維，例 如玻璃纖維、碳纖維、合成纖維、生物纖維、礦物纖維和金屬纖維。預(yù)成型件包含纖維束中的 纖維，該纖維束是由許多個(gè)體纖維構(gòu)成的捆，例如由單向性纖維構(gòu)成的捆。雖然纖維束是單個(gè)地(單獨(dú)地，分別地，以個(gè)體形式地)分布到工作表面上的，但可以同時(shí)分布多個(gè)纖維束?！皢蝹€(gè)地”是指纖維束為個(gè)體纖維束，這些個(gè)體纖維束僅通過(guò)纖 維束分布在其上的樹(shù)脂層以及通過(guò)施加到第一纖維層上的隨后分布的樹(shù)脂層束縛。樹(shù)脂層和由纖維束構(gòu)成的層尤其可以順次施加，其含義是在工作表面上分布樹(shù) 脂，隨后在樹(shù)脂上分布纖維束。隨后，在纖維束上分布新的樹(shù)脂層，等等?？梢猿掷m(xù)這種過(guò) 程，以便在工作表面的特定部分處在第一樹(shù)脂層上分布第一纖維束層，同時(shí)將第一樹(shù)脂層 分布到工作表面的另外部分上，等等。每個(gè)纖維束可以包括以已知方式例如用制繩方法等扭絞的纖維。纖維束可以僅包 含纖維，或者可以包含纖維以及用于粘接(捆綁)纖維的粘接劑(捆綁帶)。該粘接劑可以 包括樹(shù)脂，例如與構(gòu)成預(yù)成型件的每隔一層的樹(shù)脂相似的樹(shù)脂。形成纖維束中纖維的粘接 劑的樹(shù)脂可以是未聚合的、部分聚合的或者完全聚合的(固化的，consolidated)。該預(yù)成型件可以由同一類型的纖維束制備?；蛘撸粚永w維束可由例如碳纖維束 制備，而另一層由例如玻璃纖維制備。樹(shù)脂可以是一種有機(jī)聚合物液體樹(shù)脂，該液體樹(shù)脂當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渥罱K使用形態(tài)時(shí)聚 合并變?yōu)楣腆w。例如，樹(shù)脂可以為環(huán)氧基樹(shù)脂或者聚酯基樹(shù)脂，當(dāng)然也可以應(yīng)用其它種類的 樹(shù)脂。另外，可以使用一種或多種不同種類的樹(shù)脂來(lái)制備預(yù)成型件。如果使用不同種類的 樹(shù)脂，最好使用同族的樹(shù)脂以確保它們之間的相容性。工作表面可以是在其上制備預(yù)成型件的工作臺(tái)?；蛘撸ぷ鞅砻婵梢允窃谄渖现?備預(yù)成型件的襯層(墊層)或載體層。在后一種情況下，該方法還可包含提供工作臺(tái)的步 驟。特別地，工作表面可以是板材坯料的表面，該表面可以在樹(shù)脂已經(jīng)聚合之后從該樹(shù)脂釋 放。作為示例，板材可以是紙板，該紙板涂覆有不粘涂層，例如蠟等。根據(jù)預(yù)成型件的用途，該預(yù)成型件可以含有任意數(shù)量的纖維束層和樹(shù)脂層。因此 該方法可包括提供更多樹(shù)脂層和/或纖維束層直至層的數(shù)量使得該預(yù)成型件適合具體目 的的步驟。由于在分布這些層的過(guò)程中，空氣可能被截留于樹(shù)脂層和纖維束層之間，該方法 還可包括將所有層封裝入封裝罩內(nèi)的步驟，以及從封裝罩內(nèi)去除空氣的步驟，因?yàn)樗亓?的空氣可能降低預(yù)成型件成品的強(qiáng)度，因此是不被希望的?？赏ㄟ^(guò)利用蓋子覆蓋工作臺(tái)來(lái)封裝所述層，這樣至少工作臺(tái)的一部分形成所述層 的封裝罩的一部分?？諝饪梢酝ㄟ^(guò)蓋子上的開(kāi)口去除。在一個(gè)實(shí)施方式中，蓋子可以包含三個(gè)不同的層。首先，預(yù)成型件可以由穿孔的分 離薄片覆蓋。該分離薄片可以由塑料或其它具有類似性能的材料制成，以限制甚至避免樹(shù) 脂粘附于分離薄片上。所述孔可通過(guò)刺穿薄片的小針形成，例如在每Icm2上形成所需數(shù)量 的孔。其次，可設(shè)置分布層以覆蓋打孔的分離薄片。當(dāng)封裝罩與用以去除截留于預(yù)成型 件的層之間的空氣的排氣機(jī)相連時(shí)，該分布層有利于抽真空以使封罩中的壓力變得更均 勻。作為示例，該分布層可以由聚酯氈制成。最后，該分布層可由真空薄片覆蓋以確保所述蓋子基本氣密。作為示例，該真空薄 片可以由塑料薄片制得。接下來(lái)，為了去除空氣，可將預(yù)成型件加熱以使樹(shù)脂至少部分固化。當(dāng)加熱這些層 時(shí)，可將工作臺(tái)移動(dòng)到加熱器上，從而在所述層仍置于工作臺(tái)上時(shí)將所述層加熱。或者，可將預(yù)成型件移至另一個(gè)預(yù)成型件在其上被加熱的表面。為了利于去除截留的空氣，可將至少一個(gè)樹(shù)脂層分布成不連續(xù)的層，因?yàn)榇_保從 連續(xù)的樹(shù)脂層中去除截留的空氣可能是困難的。不連續(xù)的層應(yīng)理解為未完全覆蓋纖維束的層，也就是不封閉的層。作為一個(gè)例子， 可以通過(guò)之字形圖案(樣式)、直線、正方形圖案或者其它使得至少一部分纖維束不被樹(shù)脂 覆蓋的圖案來(lái)形成不連續(xù)的層。該圖案也可為使得纖維束露在樹(shù)脂外面的任意圖案。還應(yīng)該理解，在形成不連續(xù)層時(shí)，樹(shù)脂可以是連續(xù)分布的，例如經(jīng)由噴霧嘴施加樹(shù) 脂，該噴霧嘴以一定的圖案移動(dòng)以便形成上述直線等圖案。樹(shù)脂可能含有與分布樹(shù)脂的人的皮膚接觸時(shí)對(duì)其皮膚刺激或有害的成分。從而希 望避免與樹(shù)脂直接接觸。因此，分布樹(shù)脂的步驟最好通過(guò)使用噴嘴裝置自動(dòng)或部分自動(dòng)地 實(shí)施，該噴嘴裝置可用于樹(shù)脂的不連續(xù)分布?？梢皂槾蔚?依次地，連續(xù)地)提供至少一個(gè)由纖維束組成的層和一個(gè)樹(shù)脂層，因 此允許在分布一個(gè)纖維束層之前分布一個(gè)樹(shù)脂層，反之亦然。因此順次地是指在工作表面 上或在纖維層上直接噴射、滾軋或以其它方式涂布樹(shù)脂。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，可以依次制備所有的層，而另一個(gè)替代實(shí)施方式可包括 順次提供的層和其它同時(shí)提供的層。后者允許例如在預(yù)成型件中制備一個(gè)或多個(gè)預(yù)浸體 層，或者例如在分布過(guò)程中向工作表面上分布被樹(shù)脂預(yù)浸濕或被樹(shù)脂浸濕的纖維束。應(yīng)該理解，可以同時(shí)分布若干纖維束。這可以允許制備不同寬度的預(yù)成型件。另 外，可以制備不同長(zhǎng)度和形狀的預(yù)成型件。因此，該方法還可包括單個(gè)地切割纖維束的步 驟，以便能夠制造包括不同長(zhǎng)度纖維束的預(yù)成型件。為得到不同形狀的預(yù)成型件，在分布纖維束的過(guò)程中，可以切割一個(gè)或更多的纖 維束，而剩余的纖維束部分仍被分布。在利用織物纖維和樹(shù)脂的片材制備合成材料的常規(guī)方式中，可通常將該織物片材 切割成與最終產(chǎn)品的形狀相配的形狀。在這種情況下，垂直于切割直線延伸的每個(gè)纖維都 以平行于這種片材的邊緣的角度終止。根據(jù)本發(fā)明，纖維束可以是單個(gè)地纖維束，因此可將它們單個(gè)地切割并切割成單 個(gè)的長(zhǎng)度。因此，預(yù)成型件的最終長(zhǎng)度可由纖維束的長(zhǎng)度確定。由于纖維束可被基本彼此平行地分布，每個(gè)纖維束都可沿基本筆直的線排列，并 且它們都可以以與該筆直的線成固定角度的切口終止。每個(gè)纖維束都可以以基本筆直的切 割被終止(切斷)，從而形成與該直線成80-100度的切割角。這有利于以相對(duì)于工作表面 固定的角度設(shè)置切割裝置，這樣也可使切割工具更簡(jiǎn)單，因?yàn)樗鼫p少了切割工具中可移動(dòng) 元件的數(shù)量。為了確保纖維束保持在工作臺(tái)上它們被分布的位置上，以及由此減少所制備的預(yù) 成型件的形狀的偏差，可以有利地在分布纖維束層之前分布一個(gè)樹(shù)脂層，因?yàn)闃?shù)脂可以部 分固定纖維束并防止各纖維束相對(duì)于其它纖維束移動(dòng)。為能夠移動(dòng)成品預(yù)成型件，可以在 由片材坯料形成的載體層上設(shè)置第一樹(shù)脂層，該片材坯料例如包括紙或包括纖維材料，該 纖維材料例如具有編織或非編織的纖維，例如碳纖維或玻璃纖維。當(dāng)例如在風(fēng)輪機(jī)葉片的制備中應(yīng)用預(yù)成型件時(shí)，可以將載體層去除。但是，在一些 應(yīng)用中，載體層可以形成為預(yù)成型件的一部分，并且因此可保留在最終產(chǎn)品中。為此，載體層可以例如包括氈片或編織的纖維材料，例如碳或玻璃纖維?？赏ㄟ^(guò)例如蠟或硅樹(shù)脂處理所述紙，以有利于載體層的去除，因?yàn)閷?duì)于一些應(yīng)用 來(lái)說(shuō)，如果載體層粘附于成品預(yù)成型件上，會(huì)降低預(yù)成型件的強(qiáng)度。預(yù)成型件的制備可以完全或者部分地自動(dòng)化，因此可以使用由操縱器例如自動(dòng)機(jī) 械操作的工具來(lái)分布至少一層樹(shù)脂或纖維束。作為一個(gè)例子，制備預(yù)成型件的方法可由以下設(shè)備實(shí)施，該設(shè)備包括-工作表面；-纖維束分布裝置，其包括許多分布通道，每個(gè)分布通道用于接收和傳遞纖維束， 這些通道布置成為所傳遞的纖維束間提供分布距離；_纖維束保持裝置，其用于保持多個(gè)纖維束；以及-操縱裝置，其用于與纖維束保持裝置相對(duì)地移動(dòng)纖維束分布裝置；其中，該設(shè)備布置成可將纖維束的自由端從纖維束分布裝置傳遞到纖維束保持裝 置，而且纖維束保持裝置用于在分布距離上保持自由端，這樣纖維束分布裝置和纖維束保 持裝置之間的相互遠(yuǎn)離的移動(dòng)使纖維束通過(guò)分布通道被拉伸，而且將纖維束分布于工作表 面上。一種制備預(yù)成型件的設(shè)備還可包括切割裝置，該切割裝置用于單個(gè)地切割纖維 束。這種設(shè)備還可包括用于接收與預(yù)成型件的期望形狀相關(guān)的信息的裝置，該切割裝置可 用于根據(jù)該信息單個(gè)地切割纖維束。在一種實(shí)施方式中，可以利用接合的工具，也就是通過(guò)將用于分布樹(shù)脂的工具與 用于分布纖維束的工具連接，來(lái)分布樹(shù)脂層和纖維束層，因?yàn)闃?shù)脂和纖維束可以基本覆蓋 相同的區(qū)域。這可以允許包括這些工具的相應(yīng)設(shè)備的簡(jiǎn)化布置。通過(guò)連接這些工具，用于 分布樹(shù)脂的工具的移動(dòng)可以不需要單獨(dú)控制的移動(dòng)模式或者甚至單獨(dú)的操縱器。另外，可 以允許在一個(gè)工作過(guò)程中分布纖維束和樹(shù)脂。將工具連接(接合)意味著工具可以是兩個(gè)彼此相連以便能一起移動(dòng)的單獨(dú)的工 具?；蛘撸龉ぞ呖赏ㄟ^(guò)它們的控制系統(tǒng)相連，該控制系統(tǒng)確保它們不用彼此相連就可以
一起移動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)噴射(噴灑)來(lái)分布至少一個(gè)樹(shù)脂層。作為例子，樹(shù)脂可以在壓力下通過(guò) 噴嘴裝置進(jìn)行分布。該噴嘴裝置可包括基本為矩形的噴嘴開(kāi)口，當(dāng)移動(dòng)噴嘴裝置且在噴嘴 裝置的移動(dòng)過(guò)程中開(kāi)合噴嘴開(kāi)口時(shí)，允許樹(shù)脂被線性分布。或者，如果例如通過(guò)穿孔的薄膜 或者含有小開(kāi)口的格柵進(jìn)行分布，樹(shù)脂可以不用開(kāi)閉噴嘴裝置而被非連續(xù)地分布。另外一種替代方案是通過(guò)使用小的噴嘴開(kāi)口在非連續(xù)層內(nèi)連續(xù)地分布樹(shù)脂，該小 噴嘴開(kāi)口可移動(dòng)地附于噴嘴裝置上。通過(guò)在相對(duì)于工作表面移動(dòng)噴嘴裝置的同時(shí)將噴嘴開(kāi) 口例如從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，可將樹(shù)脂以非連續(xù)層分布形成之字形?？赏ㄟ^(guò)噴嘴裝置和工 作表面中的至少一個(gè)來(lái)使它們相對(duì)移動(dòng)。如果通過(guò)噴射分布樹(shù)脂，則可例如通過(guò)將用于噴射的工具與用于分布纖維束的工 具相連來(lái)同時(shí)制備至少一個(gè)纖維束層和一個(gè)樹(shù)脂層。這允許在分布纖維束同時(shí)進(jìn)行樹(shù)脂分 布，例如通過(guò)在分布的同時(shí)噴射纖維束，或者通過(guò)在分布所述纖維束的同時(shí)噴射工作表面 或者先前的纖維束層。在室溫下，樹(shù)脂可以為半固化狀態(tài)。為了使樹(shù)脂能被分布到工作表面上或分布到由纖維束構(gòu)成的層上，可有利地將樹(shù)脂加熱到粘性降低或樹(shù)脂變得足以例如通過(guò)噴射分布 的“液態(tài)”的溫度。作為一個(gè)示例，可將樹(shù)脂加熱到50-60°C的溫度。當(dāng)在溫度接近室溫的環(huán)境下進(jìn)行分布時(shí)，樹(shù)脂粘性可以當(dāng)溫度接近該室溫而增 加。樹(shù)脂可例如變?yōu)榘牍虘B(tài)。這種部分地固化可以防止纖維束在去除層間的截留空氣之前完全不被浸濕。如果 浸濕了纖維束，樹(shù)脂則可能從不連續(xù)的層轉(zhuǎn)變?yōu)榛具B續(xù)的層，這會(huì)阻礙空氣的去除。由于可在去除截留空氣后對(duì)預(yù)成型件進(jìn)行加熱，所以樹(shù)脂可足夠薄以允許樹(shù)脂與 纖維束中包含的單個(gè)纖維接觸以浸濕纖維束。在加熱預(yù)成型件的過(guò)程中，溫度可升至第一 固化溫度以上，從而允許進(jìn)行第一固化過(guò)程。隨后，預(yù)成型件可以重新冷卻以獲得半固化的預(yù)成型件。預(yù)成型件可以在這種半 成品狀態(tài)下保存，直到進(jìn)行應(yīng)用，例如用做諸如葉片的風(fēng)輪機(jī)部件。當(dāng)制備成品部件時(shí)，可 將該部件以及由此該半固化的預(yù)成型件加熱至高于第二固化溫度的溫度，以允許第二固化 過(guò)程的發(fā)生，從而完成預(yù)成型件的固化。


下面將參照附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1示出預(yù)成型件；圖2示出制備預(yù)成型件的設(shè)備；圖3示出準(zhǔn)備分布纖維束的制備預(yù)成型件的設(shè)備；圖4示出在分布纖維束過(guò)程中的制備預(yù)成型件的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖1示出一預(yù)成型件2，該預(yù)成型件在本實(shí)施方式中包括兩層至少部分地由樹(shù)脂 固定的纖維束6。每層纖維束6部分地固定在樹(shù)脂層11中。圖2、3和4示出用于通過(guò)權(quán)利要求所述的方法制備預(yù)成型件2的設(shè)備1的實(shí)施例。圖2示出用于制備預(yù)成型件2 (僅示出其最上層)的設(shè)備1。該設(shè)備1包含工作表 面3、纖維束分布裝置4、用于保持多個(gè)纖維束6的纖維束保持裝置5和一操縱裝置7，該操 縱裝置用于使纖維束分布裝置4相對(duì)于纖維束保持裝置5移動(dòng)。操縱裝置的第一部分7a用于移動(dòng)纖維束分布裝置4，而操縱裝置的第二部分7b用 于移動(dòng)纖維束保持裝置5。操縱裝置的第三部分(未示出)用于移動(dòng)工作表面3。纖維束分布裝置4包含多個(gè)分布通道8(為了說(shuō)明的目的只示出了一部分)。每 個(gè)分布通道8用于接收和傳遞一個(gè)纖維束6，所述分布通道8布置成提供所傳遞的纖維束6 之間的分布距離。設(shè)備1布置成可將纖維束6的自由端從纖維束分布裝置4傳遞到纖維束保持裝置 5。纖維束保持裝置5用于保持該自由端，以使纖維束分布裝置4和纖維束保持裝置5之間 的相互遠(yuǎn)離的移動(dòng)能將纖維束6拉伸，并將該纖維束分布在工作表面3上。在所示實(shí)施例中，工作表面3是在其上制備預(yù)成型件2的工作臺(tái)。纖維束分布裝置4用于接收和傳遞多個(gè)纖維束6。在所示實(shí)施例中，纖維束6是盤(pán) 繞的，并且盤(pán)繞卷9被置于分布裝置4上方，從而將纖維束6向纖維分布裝置4傳遞，以展開(kāi)盤(pán)繞卷9。由于每個(gè)分布通道8均可以接收纖維束6，所以相對(duì)每個(gè)分布通道8都存在一 個(gè)盤(pán)繞卷9。為了說(shuō)明的目的僅在圖1中示出一個(gè)盤(pán)繞卷9。為能分別地保持各纖維束6的自由端，纖維束保持裝置5包括一個(gè)保持開(kāi)口 10，該 保持開(kāi)口與纖維束分布裝置4的每個(gè)分布通道8相對(duì)應(yīng)(見(jiàn)圖3和4)。但是，不是所有的 保持開(kāi)口 10和分布通道8都需要持續(xù)使用。根據(jù)待制備的預(yù)成型件2的大小和形狀，可使 用不同數(shù)目的保持開(kāi)口 10和分布通道8。圖3示出用于制備預(yù)成型件2的設(shè)備1，該設(shè)備1準(zhǔn)備好分布纖維束6。設(shè)備1設(shè) 置成保持開(kāi)口 10和分布通道8能夠?qū)R以形成用于纖維束6的多個(gè)連續(xù)的通道。在所示 實(shí)施例中，這通過(guò)朝向分布裝置4移動(dòng)保持裝置5并由此使它們相互關(guān)聯(lián)而實(shí)現(xiàn)。保持開(kāi)口 10設(shè)置為具有相互保持距離，該相互保持距離對(duì)應(yīng)于與分布通道8的相 互距離。這使得纖維束6能被通過(guò)分布通道8基本平行地抽出。另外，這有利于纖維束6 基本上平行地分布于工作表面3之上。為將自由端保持在保持開(kāi)口 10內(nèi)，纖維束保持裝置5還包括一用于將自由端鎖止 在保持開(kāi)口 10內(nèi)的保持鎖12。該保持鎖12能鎖止所有自由端，并且能鎖止纖維束6的選 定數(shù)量的自由端。為了限制將纖維束6分布于工作臺(tái)3上時(shí)的不精確，以及進(jìn)一步利于將纖維束6 由分布通道8抽出，設(shè)備1包括纖維束桿13，該纖維束桿用于在分布纖維束6的過(guò)程中朝工 作表面3向下按壓每個(gè)纖維束6的至少一部分。如圖所示，纖維束桿13在保持裝置5的上 方升起以位于備用位置。當(dāng)開(kāi)始分布纖維束6時(shí)，將纖維束桿13降低，以便朝向工作表面 3上的樹(shù)脂層11 (圖3中未示出)按壓纖維束6。圖4中示出纖維束桿13處于起作用的位 置。另外，設(shè)備1包括噴嘴裝置14，該噴嘴裝置用于將樹(shù)脂分布于工作表面3上。在所 示實(shí)施例中，噴嘴裝置14用于將樹(shù)脂分布于一個(gè)非連續(xù)層中，以有利于從預(yù)成型件2中排 出空氣。噴嘴裝置14包括一小的噴嘴開(kāi)口，在相對(duì)于工作表面3的長(zhǎng)度方向移動(dòng)噴嘴裝置 14以及同時(shí)相對(duì)于工作表面3的寬度方向?qū)娮扉_(kāi)口從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)時(shí)，該噴嘴開(kāi)口 允許將樹(shù)脂成直線分布。所分布的樹(shù)脂的量由噴嘴泵15控制。噴嘴裝置14和工作表面3 的相對(duì)移動(dòng)通過(guò)利用第三操縱裝置移動(dòng)工作表面3實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)利用第一操縱裝置7a移 動(dòng)噴嘴裝置14實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閲娮煅b置14可以與纖維束分布裝置4 一起被移動(dòng)。由于設(shè)備1用于制備不同形狀、不同尺寸和不同厚度的預(yù)成型件2，所以該設(shè)備1 包括用于單獨(dú)切割纖維束6的切割裝置16。如圖1所示，纖維束6的一個(gè)層可形成基本為梯形的形狀。為形成基本為梯形形 狀的預(yù)成型件2，有利的是能使用不同長(zhǎng)度的纖維束6，以及由此能分別切割纖維束6，以便 將纖維束6沿長(zhǎng)度方向終止在不同的位置。如圖3中的箭頭17所示，這樣切割纖維束6 降低切割裝置16以便分別切割每個(gè) 纖維束6。在切割纖維束6之后，使切割裝置16上升且相對(duì)于分布方向垂直移動(dòng)，以準(zhǔn)備切 割另一個(gè)纖維束6。因此，可在分布過(guò)程中切割一個(gè)或者多個(gè)纖維束6，同時(shí)纖維束6的剩 余部分仍被分布于工作表面3上。圖4示出在分布纖維束6的過(guò)程中的制備預(yù)成型件2的設(shè)備1。如圖所示，通過(guò)將纖維束保持裝置5移動(dòng)遠(yuǎn)離纖維束分布裝置4，同時(shí)使用纖維束桿13朝工作表面3按壓纖 維束6來(lái)分布纖維束6。
權(quán)利要求
一種制備預(yù)成型件的方法，該預(yù)成型件包括至少兩層由樹(shù)脂至少部分地固定的纖維束，該方法包括以下步驟 提供工作表面； 在該工作表面上分布第一樹(shù)脂層； 在該第一樹(shù)脂層上分布由個(gè)體纖維束組成的第一纖維層； 在第一纖維層上分布第二樹(shù)脂層；以及 在第二樹(shù)脂層上分布由個(gè)體纖維束組成的第二纖維層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括提供更多樹(shù)脂層和/或纖維束層的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，還包括如下步驟 -將所有的層封裝入一封裝罩中；以及-除去該封裝罩內(nèi)的空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，將至少一個(gè)樹(shù)脂層分布成不連續(xù)的層。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，在分布樹(shù)脂之前將該樹(shù)脂加熱。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，順次提供至少一個(gè)由纖維束組成的 層和一個(gè)樹(shù)脂層。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，第一樹(shù)脂層設(shè)置在由板材坯形成的 載體層上。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，使用由自動(dòng)操縱器操作的工具來(lái)分 布至少一個(gè)樹(shù)脂層或由纖維束組成的層。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，使用接合的工具來(lái)分布樹(shù)脂層和由 纖維束組成的層。
10.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，通過(guò)噴射分布至少一個(gè)樹(shù)脂層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，同時(shí)提供至少一個(gè)由纖維束組成的層和一 個(gè)樹(shù)脂層。
12.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，所有由纖維束組成的層包括相同的 纖維束。
13.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征在于，基本沿直線布置每個(gè)纖維束，以及 以基本的筆直切割來(lái)中斷每個(gè)纖維束，從而形成與該直線成80-100度的切割角。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，預(yù)成型件設(shè)有一個(gè)沿直線延伸的邊緣，以及 至少一個(gè)纖維束在該邊緣處以與該直線不平行的角度中斷。
15.一種風(fēng)輪機(jī)葉片，包括利用根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法制備的預(yù)成型件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備預(yù)成型件的方法，該預(yù)成型件包括至少兩個(gè)由纖維束(6)組成的層，這些層至少部分地由樹(shù)脂(11)固定。該方法包括提供工作表面(3)的步驟和交替分布樹(shù)脂層(11)與由纖維束(6)組成的層的步驟。
文檔編號(hào)B29C70/30GK101918201SQ200880125113
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者A·貝奇 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司