專利名稱：用于鑄造部件的包括預定泡沫塊的陰模及生產(chǎn)陰模的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過鑄造過程來生產(chǎn)部件的技術領域。該部件可以是風力渦輪機的結構性部件，例如風力渦輪機的葉片。具體而言，本發(fā)明涉及用于鑄造部件的陰模以及生產(chǎn)用于鑄造部件的陰模的方法。
背景技術：
通常借助于鑄造過程來生產(chǎn)風力渦輪機轉子的葉片。新型風力渦輪機葉片的鑄造過程包括(a)產(chǎn)生陽模，該陽模表現(xiàn)為要被產(chǎn)生的葉片的設計模型，(b)產(chǎn)生表現(xiàn)為陽模的陰復本的陰模，以及(c)通過將適當葉片材料澆注到陰模內(nèi)來產(chǎn)生葉片。從而，每一步必須在下一步開始之前被完成。在本文中，陽模也被稱為公模具、陽造型和/或凸模(plug)。陰模也被稱為母模具、陰造型和/或鑄模。陽模，相應地凸模，通常借助于銑削工藝被產(chǎn)生，其借助于大型計算機數(shù)字控制 (CNC)銑床來實現(xiàn)。因而，由于材料性質的原因，陽模的子框架需要具有陽模的大體幾何形狀。在子框架上，較軟的復合材料層被鋪設在例如玻璃纖維的較硬可固化材料之間。較軟復合材料層可以通過銑削過程被處理。由于陽模具有大型尺寸，所以這樣的銑削工藝通常持續(xù)8至10周。US 2009/0084932 Al公開了用于鑄造風力渦輪機葉片的陰模。該陰模包括多個間隔開的托梁，其中每個托梁均具有大致對應于葉片造型的邊緣構造。該陰模還包括柔性框架，其由托梁的邊緣支撐且用于成形葉片的外部表面。在柔性框架上形成不同涂層。(A)第一涂層包括剛性、半剛性和/或柔性噴涂泡沫，例如聚氨酯泡沫。用于第一涂層的這些低密度膨脹材料(a)將填充柔性框架中的任意開孔，(b)在重量很少增加的情況下提供改善的結構剛性，以及(c)相對容易機加工。一旦第一涂層被施加且固化，則第一層的表面可以被切割、打磨、拋砂和/或以其他方式被形成為更加近似地對應于葉片的計劃外部形狀的形狀。 具體而言，可以使用計算機控制的設備來機加工第一層從而精確地提供所需形狀。(B)第二涂層可以被施加成由較高密度材料形成的保護層，該較高密度材料例如是填充或未填充塑料樹脂。除了增加陰模的耐用性之外，第二涂層還提供了形成葉片所抵靠的平滑表面。當使用US 2009/0084932 Al所公開的陰模來生產(chǎn)風力渦輪機葉片時，不必首先產(chǎn)生陽模。能夠基于代表要被鑄造的風力渦輪機葉片的幾何構造的三維數(shù)據(jù)來直接生產(chǎn)所公開的陰模。不過，所公開的陰模具有如下缺點，即構建陰模是非常復雜的過程。需要用于鑄造例如風力渦輪機葉片的部件的陰模，其中該陰模能夠以簡單且有效的方式被構建。

發(fā)明內(nèi)容
可以通過根據(jù)獨立權利要求的主題來滿足該需求。從屬權利要求描述了本發(fā)明的有利實施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于鑄造部件的陰模，具體是用于鑄造風力渦輪機葉片的陰模。所提供的陰模包括(a)支撐結構和(b)多個泡沫塊，所述泡沫塊被安裝到所述支撐結構，使得所述多個泡沫塊的公共表面輪廓限定要被鑄造的所述部件的外表面。所述多個泡沫塊中的每個泡沫塊取自預定數(shù)量的不同泡沫塊類型，從而每種泡沫塊類型由預定的泡沫塊尺寸和泡沫塊形狀所限定。所述陰模是基于如下構思，即對于構建陰模而言，不必使用適合于要被鑄造的部件的幾何構造的單獨成形的泡沫塊。根據(jù)本發(fā)明，泡沫塊是從有限數(shù)量的標準泡沫塊類型中選擇的，所述標準泡沫塊類型是分別關于其尺寸和形狀相對于其幾何構造被限定的。這可以提供如下優(yōu)點，即當構建所述陰模時，僅需要儲備有限數(shù)量的不同泡沫塊類型，這使得部件的鑄造非常有效率。大體而言，以模塊化方式來構建所述陰模，其中每個模塊取自有限數(shù)量的不同泡沫塊類型。支撐結構可以是框架并且具體地是金屬框架。泡沫塊可以例如通過使用適當膠黏劑被安裝或附連到支撐結構。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，預定數(shù)量不超過數(shù)量八，具體地不超過數(shù)量五，并且優(yōu)選地不超過數(shù)量三。這可以提供如下優(yōu)點，即能夠以非常有效率的方式產(chǎn)生陰模。大體而言，預定數(shù)量越小，則具體關于在支撐結構處將泡沫塊組裝在一起之前存儲或貯藏泡沫塊的工作就越有效率。例如，如果被鑄造部件是風力渦輪機的葉片，則認為不同的成形泡沫塊的數(shù)量能夠被限制為3、4或5。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，每個泡沫塊包括具有三維輪廓的至少一個橫向側表面，從而不同泡沫塊的鄰接橫向側表面具有互補輪廓。這可以提供如下優(yōu)點，即泡沫塊能夠以緊密連接且兩個相鄰泡沫塊之間存在最小間隙的方式被設置在彼此旁邊。輪廓可以具有任何任意的三維形狀。第一輪廓可以是例如突起，并且互補的第二輪廓可以例如是凹槽。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，第一三維輪廓包括凸幾何構造，并且第二三維輪廓包括互補凹輪廓。凹和/或凸幾何構造可以例如是圓筒的一段。這意味著在相應泡沫塊的橫截面圖中，凸的和相應凹的幾何構造呈現(xiàn)為圓的一段。優(yōu)選地，凸的和相應凹的幾何構造呈現(xiàn)為半圓。這可以提供如下優(yōu)點，即能夠容易地形成三維輪廓。此外，能夠實現(xiàn)相鄰泡沫塊之間非常緊密的連接或最小化的間隙。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所述多個泡沫塊中的至少一個泡沫塊是切割泡沫塊， 其是通過切割預定數(shù)量的不同泡沫塊類型中的一種類型的泡沫塊而產(chǎn)生的。這可以提供如下優(yōu)點，即陰模的幾何構造能夠容易地適合于要被鑄造的部件的幾何構造。因而，不必增加不同泡沫塊類型的預定數(shù)量以便實現(xiàn)陰模的幾何構造與要被鑄造的部件之間的精確適配。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，陰模還包括多個泡沫件，其中在陰模的橫截面圖內(nèi)，第一泡沫件位于陰模的一端且第二泡沫件位于陰模的相對的另一端。從而，泡沫件由密度大于泡沫塊所用泡沫材料的密度的泡沫材料所制成。這可以提供如下優(yōu)點，即陰模的端部泡沫件比中間泡沫塊機械上更加穩(wěn)定。因此，端部泡沫件可以用作安裝結構，其用于將陰模安裝到支撐結構。泡沫件可以具有凸緣的形狀，這樣具有有助于將泡沫件安裝到支撐結構的優(yōu)點。用于泡沫塊的泡沫材料可以具有在250 kg/m3至400 kg/m3之間范圍內(nèi)的密度。 相比之下，用于泡沫件的泡沫材料可以具有在500 kg/m3至700 kg/m3之間范圍內(nèi)的密度。 具體而言，用于泡沫件的泡沫材料可以具有近似600 kg/m3的密度。除了具有較小重量之外，泡沫塊具有減小的密度還可以具有如下優(yōu)點，即有助于泡沫塊的表面精整及具體地泡沫塊的銑削。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，通過精整過程來產(chǎn)生公共表面輪廓，該精整過程包括銑削至少一些泡沫塊。這可以提供如下優(yōu)點，即容易去除過量泡沫材料從而留下精確成形的公共表面輪廓?？梢允褂勉姶瞾韺崿F(xiàn)銑削，該銑床具體地是計算機數(shù)字控制(CNC )銑床。因而，銑削過程可以基于陰模的三維數(shù)據(jù)。能夠使用具有大型門架、大型軌道和/或大型機器人臂的CNC銑床來直接銑削陰?；蛑辽俨糠株幠?。如果要被鑄造的部件是非常大型的部件，例如風力渦輪機的葉片，則這是特別有利的。通過直接銑削陰模，能夠完全省去用于產(chǎn)生要被鑄造的部件的陽模的耗時、復雜且高成本的工藝。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，精整過程包括在被銑削的公共表面輪廓上形成表面層。這可以提供如下優(yōu)點，即能夠填充可能仍存在于被銑削的公共表面輪廓內(nèi)的即使微小的裂紋和/或孔。能夠例如通過將表面層噴涂到公共表面輪廓上來施加或形成表面層。表面層可以包括如下特征構成的組中的至少一者(a)半永久性脫模劑，(b)特氟龍(Teflon)和(c)塑料袋材料，例如聚丙烯或任意其他熱塑性材料。這可以提供如下優(yōu)點， 即在鑄造工藝中，陰模和被鑄部件彼此分離。因此，陰模和鑄件之間不存在直接接觸，從而不需要制備陰模的特殊內(nèi)表面。所述表面層還可以提供如下優(yōu)點，即在鑄件已經(jīng)被精整之后，能夠容易地從陰模移除被鑄造的風力渦輪機葉片。與公知脫模劑相比，半永久性脫模劑具有如下優(yōu)點，即其將至少針對一些鑄件而保留在陰模內(nèi)或陰模的內(nèi)表面上。因此，在新的半永久性脫模劑必須被添加以便更換同時被消耗掉的半永久性脫模劑之前能夠制造多個鑄件。在此方面，應該被提及的是，在表面層的頂部上當然可以施加常規(guī)脫模劑。這樣的脫模劑還可以有助于在精整鑄件的工藝之后，能夠容易地從陰模移除被鑄造的風力渦輪機葉片。可以例如借助于涂層噴涂和/或例如特氟龍的粉末涂層從而將表面層施加到代表模具表面的合成材料上。用于涂覆模具的噴涂材料可以在正確溫度下熔合于鑄件。應該提及的是，還可以使用其他適當材料來涂覆模具。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，泡沫塊由下述材料制成，該材料在尺寸上穩(wěn)定達到至少100°c的溫度，優(yōu)選地達到至少120°C的溫度，并且具體地達到至少140°C的溫度。這可以提供如下優(yōu)點，即各種新型工藝和過程可以用于生產(chǎn)用來鑄造風力渦輪機葉片的陰模。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，該材料包括如下材料中的至少一種(a)可澆注環(huán)氧泡沫，(b)聚氨酯泡沫，(c)玻璃泡沫，(d)高溫樹脂，和/或(e)熱塑性材料。
該材料，具體地是可澆注環(huán)氧泡沫，能夠被直接鑄造成塊形狀。從而，模具可以由多個不同塊所構建，所述多個不同塊在空間上相對彼此被設置成如下方式，即由風力渦輪機葉片的形狀所限定。所述塊可以具體地通過將較大的擠壓材料型材切割成適當塊形狀而被制成。當使用具有達到大于100°c的溫度的高尺寸穩(wěn)定性的所述材料時，塊材料內(nèi)且之后整個模具內(nèi)的張力能夠被顯著減小。使用適當成形塊來構建模具可以提供如下優(yōu)點，即能夠容易地實現(xiàn)上文提到的銑削。應該提及的是，當使用上述溫度穩(wěn)定材料時，當模具能夠承受大于至少100°C的溫度時，各種不同工藝均是可用的。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供生產(chǎn)用于鑄造部件的陰模的方法，該部件具體是風力渦輪機的葉片。所提供的方法包括(a)提供支撐結構，(b)將多個泡沫塊安裝于所述支撐結構，使得所述多個泡沫塊的公共表面輪廓限定要被鑄造的部件的外表面。多個泡沫塊中的每個泡沫塊取自預定數(shù)量的不同泡沫塊類型，從而每種泡沫塊類型由預定的泡沫塊尺寸和泡沫形狀來限定。而且，所述方法基于如下構思，即為了構建陰模，能夠使用模塊化構造套件，其包括有限數(shù)量的標準化泡沫塊類型，所述標準化泡沫塊類型是相對于其幾何構造分別關于其尺寸和形狀被限定的。當構建所述陰模時，需要僅存儲有限數(shù)量的不同泡沫塊類型，這使得部件的鑄造非常有效率。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，方法還包括，在將多個泡沫塊安裝到支撐結構之前，以預定次序的方式設置多個泡沫塊，其中同一種類型的泡沫塊被存儲在同一存儲區(qū)域內(nèi)。這可以提供如下優(yōu)點，即將泡沫塊安裝到支撐結構的工人能夠在適當、有次序且/或不凌亂的環(huán)境中工作。具體而言，當外部供應方被用于提供泡沫塊時，相應泡沫塊能夠已經(jīng)被外部供應方輸送到相應存儲區(qū)域。換言之，泡沫塊的預定次序的設置使得工人的工作非常容易。具體而言，能夠通過使用傳統(tǒng)手工技術來執(zhí)行將適當泡沫件安裝到支撐結構和/或修整不同泡沫塊之間的邊緣。應該注意到，已經(jīng)參考不同主題描述了本發(fā)明的實施例。具體而言，已經(jīng)參考產(chǎn)品權利要求描述了一些實施例，而參考方法權利要求描述了另一些實施例。不過，除非另有提示，本領域的技術人員將從上述描述中得出，除了屬于一種主題類型的特征的任意組合之外，涉及不同主題的特征之間的任意組合，具體是產(chǎn)品權利要求的特征和方法權利要求的特征之間的任意組合，也被認為被本申請所公開。從之后描述的實施例示例可以顯而易見到本發(fā)明的上述方面和其他方面，并且參考實施例示例解釋了各方面。此后，將參考實施例的示例更加具體地描述本發(fā)明，不過本發(fā)明不限于這些示例。


圖Ia以橫截面圖示出了用于鑄造風力渦輪機葉片的陰模，其中陰模包括多個泡沫塊，所述泡沫塊取自預定的有限數(shù)量的不同泡沫塊類型。圖Ib示出了不同泡沫塊類型，其用于構建圖Ia所示的陰模。
圖加示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的陰模的一部分的截面圖。圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的陰模的一部分的截面圖。
具體實施例方式附圖中的圖釋是示意性的。應該注意到，在不同附圖中，類似或相同元件具有相同附圖標記或者具有僅第一位與對應附圖標記不同的附圖標記。圖Ia以橫截面圖示出了用于鑄造風力渦輪機葉片的陰模100。陰模100已經(jīng)被構建在支撐結構或框架上，該支撐結構或框架為了清晰目的而在圖Ia中未被示出。陰模100 包括多個泡沫塊。根據(jù)這里描述的實施例，各泡沫塊是第一類型的泡沫塊152，或第二類型的泡沫塊154，或第三類型的泡沫塊158a、158b。此外，陰模包括切割泡沫塊156，通過切除第一類型泡沫塊的一部分來產(chǎn)生該切割泡沫塊156。與內(nèi)泡沫塊152、154b和156相比，外泡沫塊158a、158b必須承受較大機械載荷。 因此，根據(jù)這里描述的實施例，外泡沫塊158a和158b由密度大于內(nèi)泡沫塊152、巧4和156 所用泡沫材料的密度的泡沫材料制成。在本文中，被稱為泡沫件或泡沫端部件的外泡沫塊 158a和158b由具有600 kg/m3密度的泡沫材料制成。相比之下，內(nèi)泡沫塊152、154和156 由密度在250 kg/m3至400 kg/m3之間的材料制成。當產(chǎn)生陰模100時，所有泡沫塊和泡沫端部件以適當方式被置于未示出的框架上。因而，泡沫塊和泡沫端部件以如下方式彼此連接，即使得橫向側表面的互補三維輪廓彼此鄰接。具體地，如圖Ib能看出的，泡沫塊152包括具有凹形的第一橫向側表面15 和具有凸形的相對的第二橫向側表面152b。因此，泡沫塊1 包括具有凹形的第一橫向側表面 154a和具有凸形的相對的第二橫向側表面154b。在已經(jīng)將所有泡沫塊和泡沫端部件均放置在框架處之后，開始銑削過程來精整陰模100的表面。因而，位于公共表面輪廓160上方的所有材料被銑削掉。通過使用所述銑削過程，能夠獲得公共表面輪廓160，其非常均一或平坦并且精確地匹配將要被鑄造在陰模 100內(nèi)的部件的外表面。應該提及的是，在所述銑削之后，還能夠實施其他精整過程，以便可以進一步改進陰模100的表面質量。將參考圖加和圖2b在下文中給出進一步細節(jié)。在此方面，應該提及的是，圖Ia沒有示出完整陰模的截面。圖Ia僅示出了用于鑄造風力渦輪機的葉片的陰模的下半部100。因而，葉片的縱向尺度(從根部到尖端)被定向為垂直于圖Ia的繪圖平面。圖加以放大截面圖示出了陰模100的一部分，其現(xiàn)在以附圖標記200標識。陰模 200包括框架結構205，該框架結構205由金屬制成并且已經(jīng)具有陰模200的基礎形狀。在框架結構205的頂部或上方形成玻璃纖維層215。玻璃纖維層215包括能夠承受在鑄造工藝期間可能出現(xiàn)的高溫的復合材料。在玻璃纖維層215的頂部或上方形成環(huán)氧泡沫250，根據(jù)這里描述的實施例該環(huán)氧泡沫250是高密度的并且是具有在250 kg/m3至400 kg/m3之間密度的高溫環(huán)氧泡沫。如已經(jīng)在上文中描述的，已經(jīng)借助于表面精整部275產(chǎn)生了環(huán)氧泡沫250的精確成形的上表面，其中已經(jīng)通過對環(huán)氧泡沫250的精密銑削過程來實現(xiàn)所述表面精整部275。應該提及的是，在表面精整部275下方或代替表面精整部275，可以引入任選地一個或更多個環(huán)氧層。這樣的環(huán)氧層可以為陰模提供密封。這可以防止?jié)駳膺M入陰模。因此， 能夠有效地避免由濕氣導致的陰模的不良收縮或膨脹。還應該提及的是，在表面精整部275上或在(代替表面精整部的)環(huán)氧泡沫上可以施加半永久性脫模劑，該脫模劑至少針對一些鑄件將保留在陰模內(nèi)和/或陰模的內(nèi)表面上。半永久性脫模劑可以允許在新的半永久性脫模劑必須被添加以便更換同時被消耗掉的半永久性脫模劑之前能夠制造多個鑄件。半永久性脫模劑可以例如是水基半永久性脫模劑或溶劑基半永久性脫模劑。優(yōu)選地，使用水基半永久性脫模劑，因為其可以是無毒和/或可以允許更容易地處理而不需要特定處理設備。此外，應該提及的是，在表面精整部275上或代替表面精整部275，可以形成特氟龍層或諸如聚丙烯的塑料袋材料。根據(jù)這里描述的實施例，臨時模具，即已經(jīng)被預鑄造成正確高度和造型的環(huán)氧泡沫塊152、巧4和156 (參見圖la)被膠粘到玻璃纖維層215上。環(huán)氧泡沫之后被澆注在表面之上并且之后涂覆有剛硬且柔性的材料，例如聚丙烯。之后，泡沫膨脹到正確高度，并且能夠去除陰模的柔性部分。在下文中，將提到同樣可以使用以便實現(xiàn)陰模的公共表面輪廓的平滑內(nèi)表面的一些處理方法
(a)能夠在不同涂層之間砂磨一個或更多個噴涂環(huán)氧層。(b)能夠通過手工來滾壓環(huán)氧層，并且能夠通過硅平整工具來分配該環(huán)氧層。( c )通過使用噴涂膠來涂覆內(nèi)表面。如上面已經(jīng)提到的，在這種平滑內(nèi)表面的頂部上，可以施加半永久性脫模劑，且之后任選地施加特氟龍層。為了實現(xiàn)陰模的平滑內(nèi)表面的另一方法是簡單地使用直接在環(huán)氧泡沫頂部上的 “塑料袋”?？梢酝ㄟ^被放置在陰模的內(nèi)表面上的連續(xù)聚丙烯板或連續(xù)的一些其他熱塑性材料板，來實現(xiàn)“塑料袋方法”。在這種情況下，在陰模和鑄件(即，被鑄造的風力渦輪機葉片) 之間將不存在直接接觸，從而不需要特殊的表面處理。在下文中，將描述用于實現(xiàn)陰模200的可能工藝(工作描述)
-在第一步中，框架205被制備成具有一表面，該表面所具有的形狀近似相同于被精整陰模減去環(huán)氧泡沫250和玻璃纖維層215的預期厚度。-在第二步中，玻璃纖維層215被添加到框架205的頂部上。-在第三步中，(被澆注在適當塊內(nèi)的)環(huán)氧泡沫250被膠粘到玻璃纖維層215上。-在第四步中，環(huán)氧泡沫250被銑削成正確且最終的形狀。圖2b以放大截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的陰模200。根據(jù)圖加所示的陰模200，陰模200也包括(金屬)框架205、在框架205上形成的玻璃纖維層215以及環(huán)氧泡沫250。然而與圖加所示陰模200相比，陰模200，相應地陰模200的泡沫塊，額外地包括另一層環(huán)氧泡沫220和在環(huán)氧泡沫220上形成的另一玻璃纖維層235。額外的環(huán)氧泡沫層 220和額外的玻璃纖維層235可以提供如下優(yōu)點，即可以為圖2b所示陰模200的結構提供額外的穩(wěn)定性。因為提供了另一玻璃纖維層235，所以最終的陰模200能夠承受的鑄件數(shù)量將會增加。在下文中，將描述由于使用本文中所述的陰模100、200所產(chǎn)生的一些優(yōu)點。(A)通過使用使得形成陽模且相應地形成凸模的傳統(tǒng)過程變得不必要的被直接銑削的陰模，新型風力渦輪機葉片能夠被鑄造且能夠準備好用于測試，其占用傳統(tǒng)生產(chǎn)風力渦輪機葉片(的原型)所需的時間的近似一半。(B)在被直接銑削的陰模中鑄造葉片產(chǎn)生了更緊密匹配原件的模具幾何構造。此外，與陽模的角相比能更精確地銑削陰模的角，因為銑床的銑刀頭具有更多余隙。這導致了對陰模的幾何構造進行更少的手工精整。(C)陰模可以是高溫陰模，其能夠承受傳統(tǒng)生產(chǎn)的陰模所能夠承受的溫度的近似兩倍。(D)通過再現(xiàn)包括3D數(shù)據(jù)的文件可精確地重復直接生產(chǎn)的陰模的生產(chǎn)過程。(E)相比于用于生產(chǎn)陰模的傳統(tǒng)工藝，陰模的所述單步生產(chǎn)工藝節(jié)省了時間和資金。(F)不需要專門儲存陽模。(G)所述陰模的所有部件均耐受潮濕。(H)能夠僅使用較少原材料使用簡化復合層來實現(xiàn)直接生產(chǎn)的陰模。(I)在固化工藝中，如果使用上述材料則在陰模中僅存在非常小的機械張力。因而，能夠使用簡化的框架結構。最后但同樣重要的，應該提及的是，通過銑削上表面并且澆注新環(huán)氧泡沫層，被磨損的陰模能夠被容易地重整成準確幾何構造。相比于現(xiàn)有技術的陰模(其中一個需求是通過鑄造來構建新陰模是從底部開始的)這是一個重大改進，在現(xiàn)有技術中在開始時必須使用陽模，即相應地使用凸模。應該注意到，術語“包括”不排除其他元件或步驟，并且冠詞“一”或“一種”的使用不排除多個。而且，與不同實施例相關的元件可以相組合。還應該注意到，權利要求中的附圖標記不意味著限制權利要求的范圍。附圖標記 100陰模(下半部)
152泡沫塊(第一類型) 152a橫向側表面/凹形 152b橫向側表面/凸形 154泡沫塊(第二類型) 154a橫向側表面/凹形 154b橫向側表面/凸形 156切割泡沫塊 158a泡沫端部件(第三類型) 158b泡沫端部件(第三類型) 160公共表面輪廓 200陰模 205框架215玻璃纖維層220環(huán)氧泡沫235玻璃纖維層250環(huán)氧泡沫275表面精整部。
權利要求
1.一種用于鑄造部件的陰模，具體是用于鑄造風力渦輪機的葉片的陰模，該陰模 (100,200)包括-支撐結構(205)，和-多個泡沫塊(152，巧4)，所述泡沫塊被安裝到所述支撐結構(205)，使得所述多個泡沫塊(152，巧4)的公共表面輪廓(160)限定要被鑄造的所述部件的外表面， 其中所述多個泡沫塊中的每個泡沫塊(152，154)取自預定數(shù)量的不同泡沫塊類型，其中每種泡沫塊類型由預定的泡沫塊尺寸和泡沫塊形狀所限定。
2.如前述權利要求所述的陰模，其中所述預定數(shù)量不超過數(shù)量八，具體地不超過數(shù)量五，并且優(yōu)選地不超過數(shù)量三。
3.如前述權利要求中任一項所述的陰模，其中每個泡沫塊包括具有三維輪廓的至少一個橫向側表面(152a, 152b，154a, 154b)，其中不同泡沫塊的鄰接橫向側表面具有互補輪廓。
4.如前述權利要求所述的陰模，其中第一三維輪廓(152b，154b)包括凸幾何構造，并且第二三維輪廓(152a，152b)包括互補的凹輪廓。
5.如前述權利要求中任一項所述的陰模，其中所述多個泡沫塊中的至少一個泡沫塊是切割泡沫塊(156)，其是通過切割所述預定數(shù)量的不同泡沫塊類型中的一種類型的泡沫塊而產(chǎn)生的。
6.如前述權利要求中任一項所述的陰模，還包括多個泡沫件，其中在所述陰模的橫截面圖內(nèi)-第一泡沫件(158a)被放置在所述陰模(100，200)的一端處，且 -第二泡沫件(158b)被放置在所述陰模(100，200)的相對的另一端處， 從而，所述泡沫件(158a，158b)由泡沫材料制成，該泡沫材料所具有的密度大于所述泡沫塊(152，154)所用的泡沫材料的密度。
7.如前述權利要求中任一項所述的陰模，其中所述公共表面輪廓(160)已經(jīng)通過精整過程被產(chǎn)生，該精整過程包括銑削至少一些所述泡沫塊。
8.如前述權利要求所述的陰模，其中所述精整過程包括在被銑削的公共表面輪廓上形成表面層(275 )。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述泡沫塊(152，154，156，158a, 158b)由如下材料制成，該材料的尺寸穩(wěn)定達到至少 100°C的溫度，優(yōu)選地達到至少120°C的溫度，并且具體地達到至少140°C的溫度。
10.如前述權利要求所述的方法，其中所述材料包括如下各項中的至少一者 -可澆注環(huán)氧泡沫，-聚氨酯泡沫， -玻璃泡沫， -高溫樹脂，和/或-熱塑性材料。
11.一種生產(chǎn)用于鑄造部件的陰模(100，200)的方法，具體是生產(chǎn)用于鑄造風力渦輪機的葉片的陰模(100，200)的方法，該方法包括-提供支撐結構(205)，-將多個泡沫塊(152，154)安裝于所述支撐結構(205)，使得所述多個泡沫塊(152， 154)的公共表面輪廓(160)限定要被鑄造的所述部件的外表面， 其中所述多個泡沫塊中的每個泡沫塊(152，154)取自預定數(shù)量的不同泡沫塊類型，其中每種泡沫塊類型由預定的泡沫塊尺寸和泡沫形狀所限定。
12.如前述權利要求所述的方法，還包括-在將所述多個泡沫塊安裝到所述支撐結構(205)之前，以預定次序的方式設置所述多個泡沫塊，其中同一種類型的泡沫塊被存儲在同一存儲區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鑄造部件的包括預定泡沫塊的陰模及生產(chǎn)陰模的方法。描述了用于鑄造部件的陰模(100，200)，該部件例如是風力渦輪機的葉片。該陰模(100，200)包括支撐結構(205)和多個泡沫塊(152，154)，所述泡沫塊被安裝到所述支撐結構(205)，使得所述多個泡沫塊(152，154)的公共表面輪廓(160)限定要被鑄造的所述部件的外表面。所述多個泡沫塊中的每個泡沫塊(152，154)取自預定數(shù)量的不同泡沫塊類型，其中每種泡沫塊類型由預定的泡沫塊尺寸和泡沫塊形狀所限定。還描述了用于生產(chǎn)這種陰模(100，200)的方法。
文檔編號B29C33/38GK102335982SQ201110196770
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2010年7月14日
發(fā)明者斯特格 J. 申請人:西門子公司