專利名稱：纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用的纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的鑄造方法。雖然該發(fā)明特別適用于機(jī) 動車輛車輪的形成，但不能理解為該發(fā)明只限于上述應(yīng)用。
背景技術(shù)：
以下關(guān)于本發(fā)明的背景說明是為了幫助理解本發(fā)明。因此，不應(yīng)認(rèn)為這些說明 是對其中涉及到的任何材料或部分公知常識于申請的優(yōu)先權(quán)日這天公開或被認(rèn)知的確認(rèn) 或承認(rèn)。
以強(qiáng)化纖維鑄造而成的樹脂機(jī)動車輪包括輪緣和盤部，且一體成型。輪緣包括 兩個沿軸向分隔的輪圈或凸緣，車胎裝于兩輪圈或凸緣的中間。車輪盤部包括安裝輪轂 和輪轂至肋骨過渡的部分。盤部可以有多種供客戶選擇的配置方案，以為車輪的末序處 理提供定制加工。
這種以強(qiáng)化纖維鑄成的樹脂輪子傳統(tǒng)上通過壓鑄不同的裝模料形成，這些裝模 料對應(yīng)于車輪輪緣和盤部，分別采用被稱為樹脂浸漬料或預(yù)浸料(片)的復(fù)合纖維-樹脂 料。各部分的裝模料通常包括帶有強(qiáng)化纖維的預(yù)浸料(片)的多個預(yù)切部分，這些強(qiáng)化 纖維分布于預(yù)浸料(片)上。關(guān)于此工藝的實(shí)例在專利號為4,四4,639和4,636,344的美 國專利中有所公布。
該傳統(tǒng)方法有賴于預(yù)浸料(片)的提供。然而，預(yù)浸料(片)有一些缺點(diǎn)，包 括需要于低溫(接近凍結(jié)溫度)裝運(yùn)和儲存，成型后保存期有限，成本高，難以制成復(fù)雜 形狀，和需在諸如使用高壓容器的高壓下鑄造和硬化。
因此需要提供一種可替代的纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的鑄造方法以克服上述至少一個缺點(diǎn)ο發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的鑄造方法，該鑄造方法使用到一種模具組 件，該模具組件包括用于定義輪子上輪緣外表面的環(huán)狀輪緣模具部分，和用于定義輪子 盤部前表面的盤部模具部分，該方法包括以下步驟
在模具組件內(nèi)，沿輪緣模具部分設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第一部分；
在模具組件內(nèi)，在盤部模具部分上設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第二部分；
用柔性模具元件封閉模具組件，以形成基本不漏流體的型腔，該柔性模具元件 包括用于定義輪子輪緣內(nèi)表面和輪子盤部后表面的柔性聚合物部件；
通過對型腔抽氣，并從入口導(dǎo)入樹脂于型腔中，該入口設(shè)在模具組件的有利位 置上；以及
硬化樹脂以形成整體的纖維增強(qiáng)復(fù)合輪。
根據(jù)本發(fā)明，由此形成的車輪使用的是以柔性聚合物元素成型的型腔而不是傳 統(tǒng)上例如金屬模具元件這種以剛性元素成型。這種模具更容易鑄造凹陷區(qū)域和內(nèi)腔，此凹陷區(qū)域和內(nèi)腔是傳統(tǒng)的剛性模具在物理上不能塞進(jìn)去或拿出來的。再者，這種模具減 少了生產(chǎn)工具的加工成本，是因?yàn)樯a(chǎn)柔性聚合物模具便宜，而且使其它的生產(chǎn)工具以 較大(較低精度)的公差制造。相比之下，加工相配合的剛性模具必須按小公差才能得 到與附近模具部分的適宜的匹配。
形成柔性模具元件的柔性聚合物可以由任何合適的柔性聚合物材料組成，包括 橡膠、乳膠等與樹脂相容的材料。最佳地，該柔性模具元件由硅類聚合物組成。
柔性模具元件可以整個都是如硅類聚合物的柔性材料，或者部分是柔性材料。 在柔性模具元件部分柔性的情況下，柔性模具元件包括基本上剛性的部分和柔性部分。 柔性區(qū)域要在柔性模具元件中特定設(shè)計(jì)。柔性部分仍然由柔性聚合物形成，包括橡膠、 乳膠等與樹脂相容的材料。最佳地，柔性模具元件由硅類聚合物組成。
柔性模具元件可以通過如下方式形成
在模具組件中置車輪模子；
在模子上不接近輪緣模具部分或盤部模具部分的地方涂可硬化聚合物材料；以 及
可硬化聚合物材料硬化，形成柔性聚合物部件，該部件具有與模子上的鄰接部 分互補(bǔ)的形狀和結(jié)構(gòu)。
在柔性模具元件包括基本剛性部分和柔性部分的情況下，剛性部分可在為模子 涂上可硬化聚合物材料之前先設(shè)于模子上的合適位置上。
模子可以是車輪的樣子，被加工成主模，而且作為(柔性模具元件的)一個組成 部件或類似部分。
柔性模具元件中可包括強(qiáng)化部件來增強(qiáng)柔性模具元件的材料性質(zhì)。在其中一個 實(shí)施例中，柔性模具元件包括強(qiáng)化纖維織物。一種合適的強(qiáng)化纖維織物是柔性尼龍織 布。在形成柔性模具元件時，添加強(qiáng)化纖維織物是要在涂層和硬化步驟之間，且包括以 下步驟
在至少一個初始涂有柔性聚合物材料的部分上設(shè)至少一個強(qiáng)化纖維織物部分； 以及
在這些不鄰接輪緣模具部分或盤部模具部分的模子部分上再涂上一層柔性聚合 物材料。
初始涂層和后添加的涂層，與為了形成無加強(qiáng)蓋模的涂層一樣，可以由一層或 多層聚合物材料實(shí)現(xiàn)。
柔性模具元件可通過多種連接裝置或技術(shù)固定于輪緣模具部分和/或盤部模具 部分。然而，柔性模具元件優(yōu)選包括至少一個可拆卸的固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)與輪緣 模具部分上的互補(bǔ)固定裝置相配合，使柔性模具元件與輪緣模具部分可拆卸連接。優(yōu)選 地，該柔性模具元件包括至少一個大致呈環(huán)形的肋骨，該肋骨與輪緣模具部分上的互補(bǔ) 環(huán)形溝槽干涉配合。
每個輪緣模具部分，盤部模具部分和柔性模具元件均可由任意一些部件組成。 在一些實(shí)施例中，輪緣模具部分包括至少兩個可連接的部分。優(yōu)選地，盤部模具部分包 括一個單獨(dú)部分，柔性模具元件包括一個單獨(dú)部分。
優(yōu)選地，通過使用包括真空泵的抽真空系統(tǒng)對型腔抽氣。使用時，真空泵通過從一流體經(jīng)過的出口抽氣來降低型腔內(nèi)的壓強(qiáng)，該出口設(shè)在模具組件的有利位置上。壓 強(qiáng)減少迫使樹脂由入口進(jìn)入型腔。抽真空系統(tǒng)工作可致使樹脂主動填充型腔。在填充過 程中，樹脂滲透、吸收強(qiáng)化纖維織物并進(jìn)入模具組件的各部分。至此，由真空泵抽氣， 樹脂能迫使空氣從型腔中撤離。樹脂引入型腔中直至型腔被填滿，為了更好地達(dá)到這一 目的，模具組件上有一從型腔延伸出，與出口連接的冒口管，真空泵通過該管道抽氣。
壓力作用于型腔的外表面。優(yōu)選地，壓力腔在柔性模具元件上形成。為了形成 壓力腔，模具組件在輪緣模具部分的背面上設(shè)有一壓力盤，該壓力盤與柔性模具元件之 間形成基本不漏流體的壓力腔。壓力腔中的壓力最好在硬化過程中能維持住，以輔助形 成柔性模具元件。
優(yōu)選地，壓力腔內(nèi)建立起的壓力在IOpsi IOOpsi之間。更佳地，壓力腔中建 立起的壓力為45psi。
宜對模具組件和樹脂預(yù)熱，以防止冷模后樹脂迅速冷卻下來。在20°C至60°C之 間適宜的溫度范圍一般為30°C至50°C，優(yōu)選為30°C至35°C。
模具組件可連接一加熱系統(tǒng)。模具組件中的至少一個組成部分可由加熱系統(tǒng)加 熱。該加熱系統(tǒng)包括與至少一個組成部分通過，例如搭接或嵌入的方式連接的加熱元 件。這樣，電子加熱元件可以搭接于模具元件的至少一個組成部件上或嵌入于模具元件 的至少一個組成部件內(nèi)?；蛘?，加熱系統(tǒng)可以包括與模具元件的至少一個組成部件熱連 接的加熱套。該加熱套可以是一加熱流體能經(jīng)過的熱能傳遞護(hù)套。優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)的 溫度由恒溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制。
由本發(fā)明制造的車輪在模具組件中至少要保持到樹脂硬化到能使輪子脫模并且 可安全加工的時候。這樣，樹脂硬化才能繼續(xù)進(jìn)行直至完結(jié)，而且可以通過將輪子加熱 到較高的溫度來加快硬化進(jìn)程。在第一階段，硬化在40°C至60°C之間的平均溫度下進(jìn) 行。在第二階段，當(dāng)車輪從模具組件中脫模之后，硬化在90°C至150°C之間的平均溫度 下進(jìn)行。
車輪內(nèi)含有強(qiáng)化纖維織物能增強(qiáng)硬化后樹脂成分的力學(xué)性能和物理性能。強(qiáng)化 纖維織物可以由任何合適的纖維組成，包括(但不限于)碳纖維，編織石墨纖維，碳納米 管(CNT)，凱夫拉爾纖維(Kevlar)，玻璃纖維，天然纖維等，或類似這樣的纖維，或這 些纖維的組合。例如，CNT通常包含在其它強(qiáng)化纖維，如碳纖維或凱夫拉爾纖維內(nèi)。任 意層數(shù)的強(qiáng)化纖維織物都能被使用。優(yōu)選地，每一層都是其它纖維層的層壓件，每一層 的纖維織物都通過黏合劑與鄰近纖維層固定。
強(qiáng)化纖維織物可以是紡織形成或無紡形成。在有至少兩層織物的情況下，第一 部分的外層優(yōu)選以紡織纖維織物形成。而且，對于強(qiáng)化纖維織物的第一、第二部分來說 最好有定向的纖維排列，以滿足強(qiáng)化纖維織物所在車輪部分特殊的強(qiáng)化要求。
在鑄造輪子的同時，可以在輪子的樹脂中植入識別特征。這些特征包括品牌標(biāo) 識(logo)、系列號、RFID芯片、全息圖或者其它獨(dú)特的可區(qū)分的保護(hù)特征以幫助識別產(chǎn) 品。這些特征既可以是可見識別，也可以是不可見的光譜識別、無線電波識別，或其它 檢測形式識別。這些特征可以在輪子的任何表面上，如內(nèi)表面或外表面，或者也可以設(shè) 在輪子內(nèi)強(qiáng)化纖維織物層之間。
硬化過的車輪可進(jìn)一步加工使車輪有更多的特性和/或?qū)囕喭獗砻婢庸?。這樣，本發(fā)明涉及的方法可以對硬化過的車輪進(jìn)一步鉆孔，比如鉆螺孔或注氣孔；以及 對輪轂表面加工。還可以對盤部的前表面進(jìn)行磨光和/或拋光。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明，這些附圖示出的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其 中


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所涉及的方法制造出的纖維增強(qiáng)復(fù)合機(jī)動車用車輪 的一種形式的主視示意圖。
圖2為圖1中的機(jī)動車用車輪的側(cè)視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例涉及的機(jī)動車用車輪的制造方法所用到的模具組件 局部的俯視示意圖。
圖4為圖3所示的模具組件對局部更為詳細(xì)示意的俯視圖。
圖5為圖3所示的模具組件的側(cè)視圖。
圖6為圖3所示的，并帶有壓力盤固定于其上的模具組件的局部俯視示意圖。
圖7為將樹脂導(dǎo)入模具組件型腔中的第一組配置的示意原理圖。
圖8為將樹脂導(dǎo)入模具組件型腔中的第二組配置的示意原理圖。
圖9提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例涉及的方法形成的車輪在硬化階段的溫度狀況 圖，在本實(shí)例中不含凝膠涂層材料。
圖10提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例涉及的方法形成的車輪在硬化階段的溫度狀況 圖，在本實(shí)施例中含有凝膠涂層材料。
具體實(shí)施方式
首先參見圖1和圖2，圖中示有根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例所涉及的方法制造出的 纖維增強(qiáng)復(fù)合機(jī)動車用車輪10的整體件。所示車輪10包括環(huán)形輪緣12和盤部14。輪 緣12包括環(huán)形凸緣20、21，該凸緣20、21是由輪緣12本體沿徑向向外延伸，并且可以 安裝輪胎(圖中未示出)。雖然在圖中未示出，凸緣20、21還可以設(shè)保護(hù)件。如，在輪 子表面最外邊緣上設(shè)裝夾式或固定式保護(hù)圈(未示出)，以避免工作時凸緣20、21受損。
盤部14包括中心輪轂22和輻射狀的輻條對。盤部14上的輻條M和輪轂22可 以有非常不同的形狀和構(gòu)造，而且取決于用于形成車輪10的模具的形狀和構(gòu)造。模具可 以有多種不同形式的配置，以提供不同的機(jī)動車用車輪的定制加工。
再參見圖3，圖中示有制造如圖1和圖2所示的機(jī)動車用車輪10的模具組件30 的四個組成部分。模具組件30包括由兩半部分33、34(見圖幻組成的外輪緣模具部分 32，外盤部模具部分36和內(nèi)柔性硅柔性模具元件38。這些模具部分32、36、38組裝后 形成圍繞容納車輪10形狀和構(gòu)造的型腔40。組裝后的模具組件30也是不漏流體的，使 型腔40能通過真空泵被抽空。
盤部模具部分36是金屬或其它材料制成的平板，該平板的內(nèi)表面可以加工出， 或者形成一個與車輪10的盤部14的前表面所需要的形狀和構(gòu)造對應(yīng)的凹腔。因此，盤 部模具部分36具有車輪10盤部14的特征。盤部模具部分36還包括平面凸緣部42，該 凸緣部42由型腔40的外邊緣沿徑向外延伸約75mm。此凸緣部42用于連接盤部模具部分36和輪緣模具部分32。凸緣部42上可以設(shè)一條密封用環(huán)形槽(未示出)。在輪緣模 具部分32的凸緣49上抵設(shè)O型圈。
輪緣模具部分32是環(huán)形的，并且由兩個可連接部分33、34組成(還是見圖5)。 各部分33、34包括設(shè)于末端的徑向凸緣46、47，這些徑向凸緣46、47上設(shè)有固定孔， 在樹脂導(dǎo)入型腔40前，部分33、34先通過該固定孔螺接在一起。相鄰的凸緣46、47 之間可以設(shè)墊圈。各部分33、34在沿軸向的另一端上同樣設(shè)有凸緣48、49。這些凸緣 48、49分別用于連接輪緣模具部分32和盤部模具部分36，以及輪緣模具部分32和柔性 模具元件38。各凸緣48、49設(shè)槽(未示出)，以嵌入密封用O型圈(如圖4中的O型 圈 50)。
柔性模具元件38是與車輪10的輪緣12和盤部14的內(nèi)表面形狀互補(bǔ)的柔性硅 件。如前所述，柔性模具元件38可以通過一個與所需澆鑄的車輪的形狀和構(gòu)造相同的模 子形成。其表面有3至4毫米的厚度。
再參見圖4，圖中示有模具組件30更詳細(xì)的局部視圖。該圖所示為柔性模具元 件38和輪緣模具元件32之間的定位和連接系統(tǒng)。其中，柔性模具元件38設(shè)有一沿凸緣 48延伸的環(huán)狀凸緣51。該凸緣51設(shè)有一整環(huán)的肋圈M，可以柔性嵌入與之配合的各凸 緣48上的槽56內(nèi)。這種鍵槽式的肋圈和槽的連接裝置使柔性模具元件38與輪緣模具部 分32可拆卸地連接。當(dāng)肋圈M被壓進(jìn)輪緣模具部分32的槽56中，肋圈M保證了柔性 模具元件38和輪緣模具部分32間的氣密性，而且無需其它的緊固件。
圖5所示為模具組件30上與柔性模具元件38相對固定并密封的壓力盤60。所 示壓力盤60為一平面的、圓形的金屬盤，通過夾緊圈或類似物(未示出)與模具組件30 連接，在硅柔性模具元件38和壓力盤60間密封流體。壓力盤60包括輸入端口 62A，例 如氮?dú)獾氖軌毫黧w可以通過輸入端口 62A被打入密封于柔性模具元件38和壓力盤60之間 的內(nèi)腔64中，使內(nèi)腔64中的壓強(qiáng)達(dá)到三個大氣壓或45psi。施壓的目的在于減小腔內(nèi)氣 泡。
圖7所示為本發(fā)明涉及的復(fù)合輪的制造裝置的示意圖。模具組件30在圖中已組 裝好并準(zhǔn)備生產(chǎn)輪子。強(qiáng)化纖維織物的第一部分和第二部分(未示出，通常為以圖3至 圖6中的點(diǎn)劃線40表示的輪子的相應(yīng)部分)分別沿輪緣模具部分32加入，并置于盤部模 具部分36上。強(qiáng)化纖維織物的第一、第二部分可以由各種合適的纖維組成，包括(但不 限于)碳纖維，編織石墨纖維，碳納米管(CNT)，凱夫拉爾纖維(Kevlar)，玻璃纖維，天 然纖維等，或類似這樣的纖維。這些纖維可以是紡織加工和/或經(jīng)過層處理，這些將在 下文說明中更詳細(xì)地描述。
真空管路70 (見圖7)和/或71 (見圖8)連于模具組件30，形成抽真空系統(tǒng)74與 型腔40的連接。所示抽真空系統(tǒng)74包括真空腔76和真空泵78。樹脂輸入管路80 (見 圖7)，81 (見圖8)連于組裝的模具組件30，形成樹脂儲存器82和型腔40的連接。通常 在輸入端口(如84)需要一定的樹脂以有效對型腔40充樹脂。為此，在一些實(shí)施例中， 可以將樹脂儲存器(未示出)設(shè)于輪轂22內(nèi)。
壓力盤60 (見圖6)可以附于柔性模具元件38之上。
通過運(yùn)用抽真空系統(tǒng)74對型腔40抽氣，使型腔中的壓力從40千帕減少到_100 千帕。模具組件30和樹脂還要被預(yù)熱到35°C。如上所述，可通過諸如加熱元件或水加熱護(hù)套來進(jìn)行加熱。
一旦模具組件30和樹脂有35°C，液體樹脂被注入型腔40填充并封住強(qiáng)化纖維織 物?？梢允侨魏畏N類的樹脂，如，聚酯纖維，乙烯基酯纖維或環(huán)氧纖維?？梢杂袃煞N將 樹脂注入型腔40的方法和設(shè)置。其一，圖7所示為裝置連接和樹脂流動方向(箭頭F)， 樹脂由輪轂區(qū)域86至輪緣區(qū)域87進(jìn)入型腔40?；蛘撸瑘D8所示為裝置連接和樹脂流動 方向(箭頭G)，樹脂由輪緣區(qū)域87至輪轂區(qū)域86進(jìn)入型腔40。
根據(jù)需要利用泵對壓力腔62內(nèi)施壓至45psi。
然后，模具組件30被加熱到50°C并保持一個小時以硬化樹脂。一旦輪子達(dá)到初 始硬化狀態(tài)，即輪子硬到在輪子尺寸不受影響的情況下，可以從型腔40中拿出，模具組 件解體，成型輪子脫模。然后輪子進(jìn)行后硬化處理階段，輪子被置于傳統(tǒng)固化爐的自由 位置加熱，硬化溫度緩慢升至理想硬化溫度。圖9和圖10示出以上述形成工藝形成的輪 子在前期硬化和后期硬化的溫度狀況。圖9的例子為不包含凝膠涂層的輪子。圖10的 例子為包含凝膠涂層的輪子，在此情況下，輪子溫度無法在圖中所示的推薦工作溫度之 上有所提升。
一旦輪子被完全硬化，輪子上可打螺孔和注氣孔，并對輪轂表面進(jìn)行加工。
輪子還可以有一中罩(未示出)以使輪子更可以定制加工，而且覆蓋輪上的螺母 和附屬連接裝置。中罩可由碳纖維，或其他合適的材料制成，而且以形成輪子的相同工 藝來鑄造。中罩可與其它緊固件連接，或者通過中罩與輪緣尺寸間的過盈配合連接，和 /或通過輪緣附屬連接裝置，如螺母、螺孔或墊圈連接。
車輪10中以某一纖維晶面堆積順序排列，設(shè)并有多層強(qiáng)化纖維織物，該順序能 優(yōu)化車輪10中相應(yīng)部分的強(qiáng)度特性。各層之間都通過另增噴霧式黏著劑來嵌入纖維。以 下堆積順序是車輪10中多層強(qiáng)化纖維織物的各層堆積取向的實(shí)例。該取向可參照圖1和 圖2所示車輪10的各車緣12和盤部14上描述的角度。這些角度示出纖維強(qiáng)化在各鑄造 的復(fù)合部分中應(yīng)遵循的理想方向。
輪轂堆積順序車輪10的盤部14上的輪轂22的堆積順序優(yōu)選準(zhǔn)各向同性。完 整的強(qiáng)化纖維織物堆積大約有IOmm厚并包括半個平方米的纖維。以下表格是設(shè)置50層 纖維堆積的一個實(shí)例。
表1-輪轂堆積順序
層數(shù)取向?qū)訑?shù)取向?qū)訑?shù)取向?qū)訑?shù)取向?qū)訑?shù)取向1紡織層11+/-4521+/-45310/90410/9020/90120/90220/9032+/-4542+/-453+/-4513+/-4523+/-45330/90430/9040/90140/90240/9034+/-4544+/-459
權(quán)利要求
1.一種使用模具組件鑄造纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的方法，所述模具組件包括用于定義輪子 上輪緣外表面的環(huán)狀輪緣模具部分，和用于定義輪子盤部前表面的盤部模具部分，所述 方法包括以下步驟在模具組件內(nèi)，沿輪緣模具部分設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第一部分； 在模具組件內(nèi)，在盤部模具部分上設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第二部分； 用柔性模具元件封閉模具組件，以形成基本不漏流體的型腔，該柔性模具元件包括 用于定義輪子輪緣內(nèi)表面和輪子盤部后表面的柔性聚合物部件；通過對型腔抽氣，并從入口導(dǎo)入樹脂于型腔中，該入口設(shè)在模具組件的有利位置 上；以及硬化樹脂以形成整體的纖維增強(qiáng)復(fù)合輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是柔性聚合物部件包含硅類聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是柔性聚合物部件包括基本上剛性的部分 和柔性部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是柔性部分包含硅類聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征是柔性模具元件可以這樣形成 在模具組件中置車輪模子；在模子上不接近輪緣模具部分或盤部模具部分的地方涂可硬化聚合物材料；以及 可硬化聚合物材料硬化，形成柔性聚合物部件，該部件在形狀和結(jié)構(gòu)上對模子上的 鄰接部分補(bǔ)足。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是在涂層和硬化步驟之間進(jìn)一步包括以下步驟至少在一個初始涂有柔性聚合物材料的部分上設(shè)至少一個強(qiáng)化纖維織物部分；以及 在這些不鄰接輪緣模具部分或盤部模具部分的模子部分上再涂上一層柔性聚合物材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是強(qiáng)化纖維織物包含一部分柔性尼龍織布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征是柔性模具元件包括至少一個基 本呈環(huán)形的肋骨，該肋骨與輪緣模具部分上相應(yīng)的環(huán)形溝槽干涉配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟在輪緣模具部分的后方上設(shè)有一壓力盤，該壓力盤與柔性模具元件之間形成基本不 漏流體的壓力腔；在硬化步驟中對壓力腔施壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是壓力腔內(nèi)建立起的壓力在IOpsi IOOpsi 之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的方法其特征是進(jìn)一步包括以下步驟預(yù)熱模 具組件和樹脂至20°C -60°C之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的方法，其特征是模具組件中的至少一個組成 部分由加熱系統(tǒng)加熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是加熱系統(tǒng)包括至少一個加熱元件或一個加熱套。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的方法，其特征是模具組件進(jìn)一步包括在車輪 輪轂上或鄰近輪轂的樹脂儲存器，樹脂由樹脂儲存器注入型腔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法，其特征是至少是強(qiáng)化纖維織物的第一 部分或第二部分包含至少兩層纖維層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是所述纖維層以層壓形成，每一層通過 黏著劑與相鄰纖維層固定。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的方法，其特征是硬化步驟分兩階段進(jìn)行，包括 在第一階段，硬化在40°C至60°C之間的平均溫度下進(jìn)行；以及在第二階段，硬化在90°C至150°C之間的平均溫度下進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的方法，其特征是鑄造輪子的同時在樹脂中植 入識別特征。
19.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合輪，其特征是所述纖維增強(qiáng)復(fù)合輪按權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)所述 的方法制造。
全文摘要
一種使用模具組件鑄造纖維增強(qiáng)復(fù)合輪的方法，所述模具組件包括用于定義輪子上輪緣外表面的環(huán)狀輪緣模具部分，和用于定義輪子盤部前表面的盤部模具部分，所述方法包括以下步驟在模具組件內(nèi)，沿輪緣模具部分設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第一部分；在模具組件內(nèi)，在盤部模具部分上設(shè)強(qiáng)化纖維織物的第二部分；用柔性模具元件封閉模具組件，以形成基本不漏流體的型腔，該柔性模具元件包括用于定義輪子輪緣內(nèi)表面和輪子盤部后表面的柔性聚合物部件；通過對型腔抽氣，并從入口導(dǎo)入樹脂于型腔中，該入口設(shè)在模具組件的有利位置上；以及硬化樹脂以形成整體的纖維增強(qiáng)復(fù)合輪。
文檔編號B29C70/36GK102026823SQ200980115729
公開日2011年4月20日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者唐納德·布雷特·蓋斯, 大衛(wèi)·德奧斯, 阿什利·丹米德, 馬修·丁戈?duì)?申請人:喜福盛私人有限公司