用于通過高壓樹脂傳遞模塑來由塑料制造復(fù)合材料構(gòu)件的方法和所屬的高壓樹脂傳遞模 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于通過高壓樹脂傳遞模塑來由塑料制造成型件、尤其是復(fù)合材料構(gòu)件的方法和一種所屬的高壓樹脂傳遞模塑模具，所述高壓樹脂傳遞模塑模具具有:第一模具半部、第二模具半部和至少一個第一密封裝置，所述第一密封裝置構(gòu)成為將兩個模具半部在高壓樹脂傳遞模塑模具的最終閉合位置相對于彼此密封，在所述最終閉合位置，由兩個模具半部圍成的型腔在高壓樹脂傳遞模塑方法中能夠無泄漏地用樹脂填充。
【背景技術(shù)】
[0002]DE 10 2011 051 391 Al描述一種用于執(zhí)行用于制造尤其是集成構(gòu)件的樹脂傳遞模塑(RTM)方法的設(shè)備，其中，該設(shè)備具有注射單元和設(shè)有成型空腔的可閉合的模具，并且注射單元能夠聯(lián)接到模具上以致注射樹脂能夠被引入到模具中，其中，模具具有至少一個能夠借助于樹脂流閉合單元閉合的且與成型空腔連接的樹脂出口，在填充模具之后注射樹脂能夠從所述樹脂出口排出。
[0003]DE 10 2009 010 692 Al描述一種用于制造結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，其中，為了執(zhí)行該方法而使用所屬的設(shè)備，其中，該方法包括如下步驟:打開模具；置入纖維、尤其是織物、無紡布(Gelege)、三明治芯和/或金屬插件形式的纖維；閉合模具；對模具抽真空；借助于注射設(shè)備尤其以過壓來注射樹脂系統(tǒng)、尤其是樹脂硬化劑混合物；以及在樹脂系統(tǒng)硬化之后移除所形成的纖維復(fù)合構(gòu)件。DE 10 2005 053 691 Al涉及一種用于樹脂傳遞模塑方法的模具，所述模具具有空腔、樹脂收集器和過渡區(qū)域，其中，空腔構(gòu)造成使得在該空腔中能夠容納構(gòu)件，其中樹脂收集器集成到模具中，并且其中過渡區(qū)域構(gòu)造為使得借助其能夠建立空腔和樹脂收集器之間的連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種改進的用于通過高壓樹脂傳遞模塑來由塑料制造復(fù)合材料構(gòu)件的方法和一種所述的改進的高壓樹脂傳遞模塑模具。
[0005]所述目的通過一種用于通過高壓樹脂傳遞模塑來由塑料制造成型件、尤其是復(fù)合材料構(gòu)件的方法來實現(xiàn)，所述方法包括如下步驟:
[0006]-提供高壓樹脂傳遞模塑模具，所述高壓樹脂傳遞模塑模具具有第一模具半部、第二模具半部和至少一個第一密封裝置和第二密封裝置，所述第一密封裝置和第二密封裝置構(gòu)成為將兩個模具半部在高壓樹脂傳遞模塑模具的閉合位置相對于彼此密封；
[0007]-通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從打開位置到預(yù)閉合位置的閉合運動，在所述預(yù)閉合位置，第二密封裝置氣密地密封第一模具半部和第二模具半部之間的開口間隙，以致能夠?qū)τ蓛蓚€模具半部圍成的型腔抽真空；
[0008]-通過從借助于第二密封裝置氣密地密封的型腔中泵吸出空氣來對型腔抽真空；
[0009]-通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從預(yù)閉合位置到最終閉合位置的進一步的閉合運動，在所述最終閉合位置，第一密封裝置將第一模具半部相對于第二模具半部密封，以致由兩個模具半部圍成的型腔在高壓樹脂傳遞模塑方法中能夠無泄漏地用樹脂填充。
[0010]也稱作為RTM(樹脂傳遞模塑)方法的高壓樹脂傳遞模塑是一種用于制造成型件的、尤其是包含熱固性的和/或彈性體的模塑材料的成型件的方法，其中，進行反應(yīng)的、也稱作為樹脂的模塑材料被引入到閉合的成型模具的型腔中。如果將樹脂注入到成型模具中，那么該方法也能夠稱作高壓樹脂傳遞注塑成型。樹脂在閉合的成型模具中在停留時間段內(nèi)停留，以致樹脂能夠反應(yīng)和/或硬化。在停留時間結(jié)束之后，能夠?qū)⒊尚湍＞叽蜷_并且將完成硬化的成型件取出。在壓入和可能的再擠壓時引入到成型模具中的樹脂的量通常大于用于填充最終的成型件的體積所需的量，以便確保完整地構(gòu)成成型件。然后，在取出完成的成型件之后，必須將過量的殘留的也稱作為剩余餅(Restkuchen)的模塑材料在新的循環(huán)開始之前移除。
[0011]通常，在高壓樹脂傳遞模塑方法中制造的成型件能夠是例如被纖維強化的復(fù)合成型件。對此，型腔例如鋪設(shè)有無紡布、如被覆層的和/或針織的纖維墊。所述纖維墊例如能夠包含碳纖維、玻璃纖維或其它纖維類型。
[0012]高壓樹脂傳遞模塑模具除第一和第二模具半部之外必要時也能夠具有另外的模具半部，例如以便能夠?qū)⑼瓿傻某尚图牡浊忻撃?。為了打開和閉合型腔，可選地，僅一個唯一的模具半部能夠移動，或者兩個、更多個或全部模具半部能夠在時間上依次或同時移動。型腔是在模具半部之間圍成的空腔，所述空腔為了形成成型件而用樹脂填充。
[0013]在第二密封裝置氣密地密封第一模具半部和第二模具半部之間的開口間隙的預(yù)閉合位置，能夠?qū)τ蓛蓚€模具半部圍成的型腔抽真空。在該預(yù)閉合位置，現(xiàn)有的沉降棱邊間隙能夠打開得這樣大，以致在此進入沉降棱邊間隙中的樹脂流的流動阻力相對于樹脂流在型腔中的流動阻力尚未增大或至少尚未顯著增大。在該預(yù)閉合位置，與各模具半部已經(jīng)移動到最終閉合位置的情況(在所述最終閉合位置，進入沉降棱邊間隙中的樹脂流的流動阻力相對于樹脂流在型腔中的流動阻力已經(jīng)增大)相比，能夠更加容易和/或更加完全地對型腔抽真空。在此，必要時能夠降低在流入的樹脂中或在由樹脂形成的成型件中殘留空氣滯留物的風(fēng)險。由此也改善對引入型腔中的無紡布的尤其是完全的浸透。通過根據(jù)本發(fā)明的第二密封裝置也能夠在時間上更早地開始對型腔抽真空，即在兩個模具部件到達最終閉合位置之前就已經(jīng)開始。因此，也能夠減少循環(huán)時間進而使成型件的制造更加有效、尤其更加成本低廉。
[0014]在預(yù)閉合位置，第一密封裝置尚未密封地貼靠在相對置的成型件半部上。
[0015]因此，第二密封裝置或柔軟的密封件(其例如能夠是具有空穴的密封繩)實現(xiàn):即使型腔尚未完全閉合，也特別是在間隙注射時對型腔抽真空。如果完全壓縮、即在模具在最終閉合位置閉合的情況下，則所述第二密封裝置附加地能夠確保恒定的、可復(fù)現(xiàn)的模具內(nèi)壓的可靠性，以便能夠?qū)⑺瞿＞邇?nèi)壓用作調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0016]在該方法的進一步的設(shè)計方案中，在從預(yù)閉合位置到最終閉合位置的進一步的閉合運動的同時實施至少部分地或完全地抽真空。對型腔抽真空由此能夠在時間上更早地開始，即在兩個模具半部到達最終閉合位置之前就已經(jīng)開始。因此，也能夠減少循環(huán)時間進而使成型件的制造更加有效、尤其更加成本低廉。
[0017]在該方法的一個替選的設(shè)計方案中，在實施進一步的閉合運動之前在預(yù)閉合位置實施至少部分地或完全地抽真空。
[0018]在全部實施方式中，該方法能夠包括如下另外的步驟:
[0019]-提供高壓樹脂傳遞模塑模具，該高壓樹脂傳遞模塑模具附加地具有沉降棱邊間隙，所述沉降棱邊間隙的間隙寬度能夠通過調(diào)節(jié)第一模具半部與第二模具半部的間距來改變，
[0020]-通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從打開位置到預(yù)閉合位置的閉合運動，在所述預(yù)閉合位置，沉降棱邊間隙具有如下間隙寬度，在該間隙寬度的情況下能夠?qū)⒖諝鈴男颓唤?jīng)由沉降棱邊間隙抽真空，
[0021]-通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從預(yù)閉合位置到最終閉合位置的進一步的閉合運動，在所述最終閉合位置，沉降棱邊間隙具有相對于預(yù)閉合位置減小的間隙寬度，在該減小的間隙寬度的情況下進入沉降棱邊間隙中的樹脂流的流動阻力相對于樹脂流在型腔中的流動阻力增大。
[0022]在此，沉降棱邊間隙的間隙寬度能夠通過調(diào)節(jié)第一模具半部與第二模具半部的間距來改變，以致在通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從打開位置到預(yù)閉合位置的閉合運動之后，沉降棱邊間隙具有如下間隙寬度，在該間隙寬度的情況下能夠?qū)⒖諝鈴男颓唤?jīng)由沉降棱邊間隙抽真空，并且在此進入沉降棱邊間隙中的樹脂流的流動阻力相對于樹脂流在型腔中的流動阻力尚未增大或至少沒有顯著增大，并且在通過調(diào)節(jié)兩個模具半部中的至少一個模具半部來實施從預(yù)閉合位置到最終閉合位置的進一步的閉合運動之后，沉降棱邊間隙具有相對于預(yù)閉合位置減小的間隙寬度，在該減小的間隙寬度的情況下進入沉降棱邊間隙中的樹脂流的流動阻力相對于樹脂流在型腔中的流動阻力增大。
[0023]沉降棱邊間隙在此能夠包含偏轉(zhuǎn)部并且就此而言也形成死路徑。偏轉(zhuǎn)部尤其在支路填充的工藝期間引起平面偏移，所述平面偏移簡化無紡布的定位。在可能的故障、例如過填充或過低的閉合壓力的情況下，偏轉(zhuǎn)部能夠防止樹脂或基質(zhì)以不減速的方式直接從模具排出，這可能引起損傷危險。
[0024]在偏轉(zhuǎn)部中的間隙在其整個長度中或部分地能夠這樣窄地構(gòu)成，使得在注射端部處到達該區(qū)域中的樹脂或基質(zhì)材料逐漸消失，即間隙對于排氣足夠?qū)挕Ｈ欢?，由于粘性的基質(zhì)材料而產(chǎn)生如此高的反壓，以致流動前沿靜止。如果偏轉(zhuǎn)路程的一部分以相對于分離平面成90°的角度構(gòu)成，那么間隙的該區(qū)域也在間隙注射時、即在模具尚未完全閉合的情況下有效。
[0025]替選地或補充地，該方法可以包括如下另外的步驟:
[0026]-提供高壓樹脂傳遞模塑模具，該高壓樹脂傳遞模塑模具附加地具有擠壓棱邊，所述擠壓棱邊構(gòu)成為以位置正確的方式將設(shè)置在型腔中的無紡布固定在兩個模具半部之間以便