專利名稱：一種樹脂傳遞模塑成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料成型，尤其涉及ー種樹脂傳遞模塑(ResinTransferMoulding,簡(jiǎn)稱 RTM)裝置。
背景技術(shù)：
樹脂傳遞模塑是指預(yù)先在模具的型腔中放置好預(yù)鋪料、增強(qiáng)材料等，閉模后，從設(shè)置于適當(dāng)位置的注膠孔在一定壓カ下將配制好的一定溫度的樹脂混合物注入到模具型腔中使之浸透預(yù)鋪料，然后固化、脫模而取得制品的ー種成型エ藝。目前，樹脂傳遞模塑エ藝是近幾年國(guó)內(nèi)外開展研究工作最為活躍的領(lǐng)域之一，樹脂傳遞模塑成型裝置也相應(yīng)地研制開發(fā)用來(lái)輔助研究工作，甚至用來(lái)進(jìn)行小批量制件的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的樹脂傳遞模塑成型裝置是由樹脂組分室、添加劑或催化劑組分室、計(jì)量混合器、注射驅(qū)動(dòng)元件等組成。樹脂、催化劑等組分經(jīng)過(guò)計(jì)量，確定對(duì)應(yīng)比例后，在活塞或氣體壓カ作用下進(jìn)入混合器攪拌，然后根據(jù)需要將樹脂混合物注入到模具中。如圖I所示，傳統(tǒng)的樹脂傳遞模塑成型裝置由樹脂組分室51、添加劑或催化劑組分室52、泵53、泵54、加熱混合器55、攪拌器56、電磁閥57、計(jì)量泵58、模具59、溫度傳感器60組成。樹脂、催化劑等組分經(jīng)過(guò)計(jì)量，確定對(duì)應(yīng)比例后，在泵53和泵54作用下進(jìn)入加熱混合器55進(jìn)行加熱，同時(shí)攪拌器56通電進(jìn)行攪拌使之充分混合，當(dāng)樹脂混合物達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，溫度傳感器60便會(huì)發(fā)出ー個(gè)信號(hào)，隨之開啟電磁閥57，然后根據(jù)需要計(jì)量泵58將樹脂混合物注入到模具中。這種樹脂傳遞模塑成型裝置無(wú)法精確控制樹脂混合物的注射量，無(wú)法連續(xù)注射，且樹脂和催化劑的配比単一，樹脂和催化劑只能事先進(jìn)行配比。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種可精確控制樹脂混合物的注射量，可連續(xù)注射并可根據(jù)需要任意配比樹脂和添加劑或催化劑的樹脂傳遞模塑成型裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了ー種樹脂傳遞模塑成型裝置，包括加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、靜態(tài)混合器、閥、進(jìn)料管道、出料管道、溫度傳感器、控制系統(tǒng)，其中，所述加熱桶與所述原料缸通過(guò)所述進(jìn)料管道連接；所述伺服電動(dòng)缸與所述原料缸連接；所述控制系統(tǒng)與所述溫度傳感器、所述伺服電動(dòng)缸、所述閥連接；所述加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、閥、進(jìn)料管道、出料管道、溫度傳感器組成注射單元；所述控制系統(tǒng)控制所述閥、所述伺服電動(dòng)缸，使得原料通過(guò)ー個(gè)或多個(gè)所述注射單元進(jìn)入所述靜態(tài)混合器混合，并然后將混合后的原料注入模具中。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置還包括壓カ傳感器，所述壓カ傳感器安裝在所述靜態(tài)混合器與模具之間的管道上，并與所述控制系統(tǒng)連接，用于為所述控制系統(tǒng)提供注入模具時(shí)樹脂混合物的壓カ值。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置的注射單元還包括壓カ開關(guān)，所述壓カ開關(guān)安裝在所述原料缸中，并與所述控制系統(tǒng)連接，用于保證所述原料缸內(nèi)處于一定范圍內(nèi)的壓力，防止壓カ過(guò)載。優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)通過(guò)電纜與所述伺服電動(dòng)缸、所述閥、所述溫度傳感器連接。優(yōu)選地，所述所述伺服電動(dòng)缸與所述原料缸通過(guò)法蘭機(jī)械連接。優(yōu)選地，所述原料缸內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞通過(guò)推桿與所述伺服電動(dòng)缸連接。 優(yōu)選地，所述閥是電磁閥。優(yōu)選地,所述注射單元個(gè)數(shù)是2個(gè)或3個(gè)。優(yōu)選地，所述原料為樹脂、添加劑或催化劑。由于本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置采用了相對(duì)獨(dú)立的注射単元，且各注射単元可通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制，因此，可方便地調(diào)配樹脂和添加劑的配比，精確控制注入模具中樹脂混合物的流量，實(shí)現(xiàn)精確控制樹脂混合物的注射量，而且無(wú)需事先配比樹脂和各添加劑組分就能實(shí)現(xiàn)不同比例配比的樹脂混合物，并可連續(xù)注射，有效地提高了樹脂傳遞模塑エ藝效率。同吋，由于可根據(jù)需要設(shè)置不同數(shù)量的注射単元，即根據(jù)樹脂、添加劑或者催化劑的種類數(shù)確定注射単元的數(shù)量，因此，可以方便地用于生產(chǎn)不同類型的復(fù)合材料。

圖I是傳統(tǒng)的樹脂傳遞模塑成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置的另ー個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便更清楚理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解的是，附圖所示的實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神。圖2是本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置包括加熱桶I、加熱桶2、伺服電動(dòng)缸3、伺服電動(dòng)缸4、原料缸5、原料缸6、控制系統(tǒng)7、靜態(tài)混合器8、模具9、溫度傳感器10、溫度傳感器11、電磁閥12、電磁閥13、壓カ開關(guān)14、壓カ開關(guān)15、溫度傳感器16、溫度傳感器17、電磁閥18、電磁閥19、溫度傳感器20、壓カ傳感器21、進(jìn)料管道、出料管道。其中，溫度傳感器10、加熱桶I、電磁閥12、伺服電動(dòng)缸3、原料缸5、溫度傳感器16、壓カ開關(guān)14、電磁閥18、進(jìn)料管道、以及出料管道組成第一注射単元。溫度傳感器11、カロ熱桶2、電磁閥13、伺服電動(dòng)缸4、原料缸6、溫度傳感器17、和壓カ開關(guān)15、電磁閥19、進(jìn)料管道、以及出料管道組成第二注射単元。注射単元的數(shù)量可根據(jù)樹脂和催化劑或者添加劑的種類數(shù)確定，本實(shí)施例含有兩個(gè)注射単元。[0029]第一注射単元中，安裝有溫度傳感器10的加熱桶I通過(guò)進(jìn)料管道連接與伺服電動(dòng)缸3機(jī)械法蘭連接的原料缸5，該管道上裝有電磁閥12。原料缸5內(nèi)設(shè)有活塞，活塞通過(guò)連桿與伺服電動(dòng)缸連接。原料缸5中還安裝有壓カ開關(guān)14并通過(guò)出料管道與電磁閥18連接。原料缸5與電磁閥18之間的出料管道上安裝有溫度傳感器16。伺服電動(dòng)缸3、溫度傳感器10、電磁閥12和電磁閥18、溫度傳感器16、壓カ開關(guān)14均與控制系統(tǒng)7通過(guò)電纜連接(為清楚起見，圖中僅示出控制系統(tǒng)與伺服電動(dòng)缸的連接)，控制系統(tǒng)7以PLC控制器作為主控單元。與第一注射單元類似，第二個(gè)注射単元中，安裝有溫度傳感器11的加熱桶2通過(guò)進(jìn)料管道連接與伺服電動(dòng)缸4機(jī)械法蘭連接(或螺栓連接)的原料缸6，該管道上裝有電磁閥13。原料缸6內(nèi)設(shè)有活塞，活塞通過(guò)連桿與伺服電動(dòng)缸連接。原料缸6還安裝有裝有壓カ開關(guān)15并通過(guò)出料管道與電磁閥19連接。原料缸6與電磁閥19之間的出料管道上裝有溫度傳感器17。伺服電動(dòng)缸4、溫度傳感器11、電磁閥13和電磁閥19、溫度傳感器17、壓カ開關(guān)15均與控制系統(tǒng)7通過(guò)電纜連接(為清楚起見，圖中僅示出控制系統(tǒng)與伺服電動(dòng)缸 的連接)。兩個(gè)注射単元均通過(guò)出料管道與靜態(tài)混合器8連接，靜態(tài)混合器最后連接模具9的注膠ロ，混合器出ロ端與注膠ロ之間的管道上裝有溫度傳感器20和壓カ傳感器21 (溫度傳感器20和壓カ傳感器21亦通過(guò)電纜連接到控制系統(tǒng)7)。使用吋，樹脂和添加劑分別放置于加熱桶I和加熱桶2，接通電源使其加熱至預(yù)定溫度，兩者都到達(dá)給定溫度之后，溫度傳感器10和溫度傳感器11發(fā)送給控制系統(tǒng)7 —個(gè)控制信號(hào)，控制系統(tǒng)7收到信號(hào)后,控制電磁閥12和電磁閥13開啟，并關(guān)閉電磁閥18和電磁閥19?？刂葡到y(tǒng)7調(diào)入預(yù)先設(shè)置的伺服電動(dòng)缸運(yùn)行參數(shù)，驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3和伺服電動(dòng)缸4推動(dòng)活塞使樹脂和催化劑分別進(jìn)入原料缸5和原料缸6。足量的樹脂和催化劑進(jìn)入原料缸5和原料缸6內(nèi)后,控制系統(tǒng)7關(guān)閉電磁閥12和電磁閥13,并開啟電磁閥18和電磁閥19，再驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3和伺服電動(dòng)缸4推動(dòng)活塞并控制其行程和速度，使樹脂和催化劑按比例勻速進(jìn)入靜態(tài)混合器8中混合，混合后注入模具9中，冷卻后，最終得到所需的復(fù)合材料。當(dāng)原料缸5或原料缸6內(nèi)的樹脂或催化劑不足時(shí)，控制系統(tǒng)7立即停止驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3和驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸4，并關(guān)閉電磁閥18和電磁閥19，停止注射。而后，可以操作控制系統(tǒng)7選擇停止或者重復(fù)注射。溫度傳感器16、溫度傳感器17和溫度傳感器20為控制系統(tǒng)7提供樹脂、催化劑和樹脂混合物在其位置的溫度。壓カ開關(guān)14和壓カ開關(guān)15為保證原料缸5或原料缸6內(nèi)處于一定范圍內(nèi)的壓力，防止壓カ過(guò)載。壓カ傳感器21為系統(tǒng)提供將樹脂混合物注入模具9時(shí)樹脂混合物的壓カ值。圖3示出本實(shí)用新型的另ー實(shí)施例，示出當(dāng)樹脂、添加劑或者催化劑的種類為3種時(shí)，本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置的結(jié)構(gòu)圖。與前述實(shí)施例不同之處在于，在圖2的基礎(chǔ)上，増加了第三個(gè)注射単元。第三注射単元與第一、第二注射単元結(jié)構(gòu)相同，并連接到控制系統(tǒng)7。使用時(shí)，樹脂和添加劑分別放置與樹脂加熱桶I、加熱桶2和加熱桶22，接通電源使其加熱至預(yù)定溫度，三者都到達(dá)指定溫度之后，溫度傳感器10、溫度傳感器11和溫度傳感器25給控制系統(tǒng)7 —個(gè)信號(hào)，控制系統(tǒng)7收到信號(hào)后，控制電磁閥12、電磁閥13和電磁閥29開啟，同時(shí)關(guān)閉電磁閥18、電磁閥19和電磁閥28。控制系統(tǒng)7驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3、伺服電動(dòng)缸4和伺服電動(dòng)缸23推動(dòng)活塞使樹脂和催化劑分別進(jìn)入原料缸5、原料缸6和原料缸24。足量的樹脂和催化劑進(jìn)入原料缸5、原料缸6和原料缸24內(nèi)后，控制系統(tǒng)7關(guān)閉電磁閥12、電磁閥13和電磁閥29，開啟電磁閥18、電磁閥19和電磁閥28，再分別驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3、驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸4和伺服電動(dòng)缸23推動(dòng)各自的活塞并控制其行程和速度，使樹脂和催化劑按比例勻速進(jìn)入靜態(tài)混合器8中混合，混合后的樹脂混合物注入模具9中，冷卻后，最終得到所需的復(fù)合材料。需要指出的是，雖然以上實(shí)施例分別示出含有2個(gè)和3個(gè)注射単元，但是，可根據(jù)樹脂、添加劑或者催化劑的種類數(shù)確定注射単元的數(shù)量，比如4個(gè)或5個(gè)注射単元。而且，較佳的是，各注射単元分別形成相對(duì)獨(dú)立的模塊，使用時(shí)，可根據(jù)需要連接不同數(shù)量的注射單元。此外，上述實(shí)施例中的電磁閥可用其他エ控閥來(lái)代替，上述的控制系統(tǒng)也可以單片機(jī)、ARM、FPGA等嵌入式系統(tǒng)作為主控單元。由于本實(shí)用新型的樹脂傳遞模塑成型裝置采用了相對(duì)獨(dú)立的注射単元，且各注射単元可通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制，因此，可方便地調(diào)配樹脂和添加劑的配比，精確控制注入模具中樹脂混合物的流量，實(shí)現(xiàn)精確控制樹脂混合物的注射量，而且無(wú)需事先配比樹脂和各添加劑組分就能實(shí)現(xiàn)不同比例配比的樹脂混合物，并可連續(xù)注射，有效地提高了樹脂傳遞模塑エ藝效率。同吋，由于可根據(jù)需要設(shè)置不同數(shù)量的注射単元，即根據(jù)樹脂、添加劑或者催化劑的種類數(shù)確定注射単元的數(shù)量，因此，可以方便地用于生產(chǎn)不同類型的復(fù)合材料。以上已詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改。這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求1.ー種樹脂傳遞模塑成型裝置，包括加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、靜態(tài)混合器、閥、進(jìn)料管道、出料管道、溫度傳感器、控制系統(tǒng)，其中， 所述加熱桶與所述原料缸通過(guò)所述進(jìn)料管道連接； 所述伺服電動(dòng)缸與所述原料缸連接； 所述控制系統(tǒng)與所述溫度傳感器、所述伺服電動(dòng)缸、所述閥連接； 所述加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、閥、進(jìn)料管道、出料管道、溫度傳感器組成注射單元; 所述控制系統(tǒng)控制所述閥、所述伺服電動(dòng)缸，使得原料通過(guò)ー個(gè)或多個(gè)所述注射単元進(jìn)入所述靜態(tài)混合器混合，并然后將混合后的原料注入模具中。
2.如權(quán)利要求I所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，還包括壓カ傳感器，所述壓カ傳感器安裝在所述靜態(tài)混合器與模具之間的管道上，并與所述控制系統(tǒng)連接，用于為所述控制系統(tǒng)提供注入模具時(shí)樹脂混合物的壓カ值。
3.如權(quán)利要求I所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述注射單元還包括壓カ開關(guān)，所述壓カ開關(guān)安裝在所述原料缸中，并與所述控制系統(tǒng)連接，用于保證所述原料缸內(nèi)處于一定范圍內(nèi)的壓力，防止壓カ過(guò)載。
4.如權(quán)利要求I所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)通過(guò)電纜與所述伺服電動(dòng)缸、所述閥、所述溫度傳感器連接。
5.如權(quán)利要求I所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述所述伺服電動(dòng)缸與所述原料缸通過(guò)法蘭機(jī)械連接。
6.如權(quán)利要求I所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述原料缸內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞通過(guò)推桿與所述伺服電動(dòng)缸連接。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述閥是電磁閥。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述注射單元個(gè)數(shù)是2個(gè)或3個(gè)。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的樹脂傳遞模塑成型裝置，其特征在于，所述原料為樹脂、添加劑或催化劑。
專利摘要一種樹脂傳遞模塑成型裝置，所述裝置包括加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、靜態(tài)混合器、閥、溫度傳感器、控制系統(tǒng)，其中，所述加熱桶與所述原料缸連接；所述伺服電動(dòng)缸與所述原料缸連接；所述控制系統(tǒng)與所述加熱桶、所述伺服電動(dòng)缸、所述閥連接；所述加熱桶、原料缸、伺服電動(dòng)缸、閥、溫度傳感器組成注射單元；所述控制系統(tǒng)控制所述閥、所述伺服電動(dòng)缸，使得多種原料通過(guò)多個(gè)所述注射單元進(jìn)入所述靜態(tài)混合器混合，冷卻后，得到所需復(fù)合材料。采用本實(shí)用新型的樹脂模塑裝置可方便地調(diào)配樹脂和添加劑的配比，精確控制注入模具中樹脂混合物的流量，實(shí)現(xiàn)精確控制樹脂混合物的注射量，同時(shí)有效地提高了樹脂傳遞模塑工藝效率。
文檔編號(hào)B29C70/54GK202412709SQ201120515639
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者張希平, 徐騰輝, 祝穎丹, 范欣愉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所