RU2774914C2 - Method and tool for production of part by injecting resin into billet of woven fibers - Google Patents
Method and tool for production of part by injecting resin into billet of woven fibers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774914C2 RU2774914C2 RU2020101911A RU2020101911A RU2774914C2 RU 2774914 C2 RU2774914 C2 RU 2774914C2 RU 2020101911 A RU2020101911 A RU 2020101911A RU 2020101911 A RU2020101911 A RU 2020101911A RU 2774914 C2 RU2774914 C2 RU 2774914C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- tool
- counter
- resin
- blank
- Prior art date
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 50
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 11
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000009745 resin transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу и инструменту для получения детали путем инжекции смолы в заготовку из тканых волокон.The present invention relates to a method and tool for producing a part by injecting resin into a preform of woven fibers.
Уровень техникиState of the art
Деталь, в частности, турбомашины, такую как лопатка вентилятора, можно изготовить путем инжекции смолы в заготовку из тканых волокон. Этот способ формования, называемый RTM (акроним от английского выражения Resin Transfer Molding), является хорошо известным в уровне техники способом изготовления, состоящим в помещении волокнистой заготовки, содержащей по меньшей мере одну наружную стенку из сухой ткани, в непроницаемую полость инструмента и заполнении этой полости пропиточной смолой, обычно эпоксидной смолой.A part, in particular a turbomachine, such as a fan blade, can be made by injecting resin into a woven fiber preform. This molding method, referred to as RTM (an acronym for Resin Transfer Molding), is a manufacturing method well known in the art, consisting of placing a fibrous preform containing at least one outer wall of dry fabric into an impermeable tool cavity and filling this cavity impregnating resin, usually epoxy resin.
Наружную стенку заготовки или заготовку как целое обычно получают путем переплетения композитных волокон, таких как углеродные волокна.The outer wall of the workpiece or the workpiece as a whole is usually obtained by interweaving composite fibers such as carbon fibers.
На фигуре 1a показаны различные этапы способа изготовления детали указанного выше типа в соответствии с современной технологией. Способ состоит по существу из шести следующих этапов:Figure 1a shows the various steps in the method of manufacturing a part of the above type in accordance with modern technology. The method essentially consists of the following six steps:
1) получение заготовки путем трехмерного (3D) переплетения, причем волокнистая заготовка, выходящая из ткацкого станка, является плоской и объемной,1) obtaining a workpiece by three-dimensional (3D) weaving, and the fibrous workpiece emerging from the loom is flat and voluminous,
2) резка заготовки на желаемые размеры, в частности, путем отрезания уточных нитей,2) cutting the workpiece to the desired dimensions, in particular by cutting off the weft threads,
3) придание формы заготовке путем позиционирования заготовки на формообразующей опоре, эта опора образует первый инструмент 10,3) shaping the workpiece by positioning the workpiece on the shaping support, this support forms the
4) формование заготовки путем увлажнении заготовки и формования в пресс-форме второго инструмента 10', и4) shaping the blank by moistening the blank and molding the second tool 10' in the mold, and
5) литье под давлением в пресс-форме третьего инструмента 10".5) Injection molding
В современной технологии этапы 3-5 собственно процесса RTM реализуются посредством трех разных инструментов, что делает изготовление детали способом RTM сложным и трудоемким. Такая конфигурация описана или упоминается в документах US-2015/343717-A1 и FR-3002477-A1.In modern technology, steps 3-5 of the actual RTM process are implemented using three different tools, which makes the production of the part by the RTM method difficult and time consuming. Such a configuration is described or mentioned in US-2015/343717-A1 and FR-3002477-A1.
Этап 5 литья выполняется следующим образом (см. фиг.1b). Формовочный инструмент содержит форму, задающую первую внутреннюю полость, и контрформу, задающую вторую внутреннюю полость, причем форма и контрформа предназначены для установки одна внутри другой, так что их внутренние полости ограничивают вышеупомянутую полость для вмещения заготовки и инжекции смолы. Заготовку помещают во внутреннюю полость формы (этап 5а). Инструмент закрывают с помощью пресса для уплотнения заготовки в полости (этап 5b). К инструменту и поршню для нагнетания смолы присоединяют трубопроводы (этап 5c). В полости создается вакуум (этап 5d) и смолу вводят в поршень, а затем нагнетают с помощью поршня в полость инструмента (этап 5e). Пресс нагревают, и он позволяет поддерживать заготовку под давлением во время полимеризации смолы (этап 5f). После охлаждения инструмент открывают, деталь извлекают из формы, и инструмент и оборудование можно подвергнуть чистке (этап 6).The
Однако современный метод имеет ряд недостатков.However, the current method has several disadvantages.
Инжекция смолы в полость осуществляется с использованием внешнего оборудования (поршень или емкость под давлением, подогреватель смолы, трубы и т.д.). Все они являются сложными средствами, поскольку инжекцию требуется производить, точно соблюдая давление, температуру, расход и т.д. Кроме того, существует также повышенный риск поломок или аномалий. Наихудший сценарий опасен: если смола нагревается слишком долго или слишком сильно, экзотермический эффект может привести к взрыву поршня. Для каждой инжекции необходимо очищать оборудование, что является длительной операцией, во время которой рабочие подвергаются воздействию паров смолы и ацетона. Трубы подсоединяются и отсоединяются, а затем выбрасываются для каждой детали, которая должна быть изготовлена. Время монтажа всего оборудования очень велико. Чтобы избежать защемления при закрывании инструмента, создают предпочтительные пути при заполнении полости, что усложняет стратегию инжекции. Потеря материала приводит к значительным дополнительным расходам, и часть смолы не распределяется в детали, а остается в оборудовании (в поршне, в подогревателе, в трубах и т. д.). Внешний поршень, позволяющий создать давления инжекции, сталкивается с большими трудностями в управлении давлением внутри полости, в частности, в момент, когда смола начинает затвердевать. В случае если смола полимеризуется быстрее в трубе, соединяющей поршень с полостью, она может образовать пробку внутри трубы и привести к недостаточному нагнетанию смолы.Resin injection into the cavity is carried out using external equipment (piston or pressurized vessel, resin heater, pipes, etc.). All of them are complex means, since the injection must be carried out with precise control of pressure, temperature, flow rate, etc. In addition, there is also an increased risk of breakdowns or anomalies. The worst case scenario is dangerous: if the resin is heated for too long or too much, the exothermic effect can cause the piston to explode. Equipment must be cleaned for each injection, which is a lengthy operation that exposes workers to tar and acetone fumes. Pipes are connected and disconnected and then discarded for each piece to be made. The installation time of all equipment is very long. To avoid pinching when closing the instrument, preferred paths are created when filling the cavity, which complicates the injection strategy. The loss of material leads to significant additional costs, and part of the resin is not distributed into the part, but remains in the equipment (in the piston, in the heater, in pipes, etc.). The external piston, which allows injection pressure, has great difficulty in controlling the pressure inside the cavity, in particular, at the moment when the resin begins to harden. If the resin polymerizes faster in the tube connecting the piston to the cavity, it may form a plug inside the tube and result in insufficient resin injection.
Настоящее изобретение предлагает решение по меньшей мере части указанных выше проблем, причем это решение является простым, эффективным и экономичным.The present invention provides a solution to at least some of the above problems, which solution is simple, effective and economical.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Изобретение предлагает способ изготовления детали путем инжекции смолы в заготовку из тканых волокон, включающий следующие этапы:The invention provides a method for manufacturing a part by injecting resin into a woven fiber preform, comprising the following steps:
c) придание формы заготовке,c) shaping the blank,
d) формование заготовки иd) shaping the blank and
e) инжекция смолы в заготовку и литье,e) resin injection into the billet and casting,
причем этап e) реализуется с помощью инструмента, содержащего форму, контрформу и средство для инжекции смолы,wherein step e) is carried out with a tool containing a mould, a counter-mould and a resin injection means,
и отличающийся тем, что этап e) содержит следующие подэтапы:and characterized in that step e) contains the following sub-steps:
e1) частичное открывание инструмента путем отведения формы от контрформы или наоборот,e1) partial opening of the tool by moving the mold away from the counter-mould or vice versa,
е2) инжекция смолы в инструмент,e2) resin injection into the tool,
e3) закрывание инструмента, приближая форму к контрформе или наоборот, иe3) closing the tool, bringing the mold closer to the counter mold or vice versa, and
е4) повышение давления и нагрев пропитанной заготовки между формой и контрформой.e4) pressurizing and heating the impregnated blank between the mold and the counter-mould.
Частичное открытие инструмента позволяет облегчить инжекцию и распределение смолы между формой и контрформой. Таким образом, в инструмент можно ввести достаточное количество смолы без избытка для пропитки заготовки и заполнения полости, образованной между формой и контрформой, в соответствии с окончательной геометрией детали.The partial opening of the tool allows for easier injection and distribution of resin between mold and counter mold. In this way, enough resin can be added to the tool without excess to impregnate the workpiece and fill the cavity formed between the mold and the counter-mould, in accordance with the final geometry of the part.
Предпочтительно, указанные этапы с), d) и е) выполняются с помощью указанного инструмента, который, таким образом, является единственным инструментом, используемым в процессе. Указанная форма задает внутреннюю форму полости, рассчитанную для выполнения этапа с), и, кроме того, инструмент содержит средства для отсасывания воздуха и инжекции смолы.Preferably, said steps c), d) and e) are carried out with said tool, which is thus the only tool used in the process. Said shape defines the internal shape of the cavity calculated for performing step c), and, in addition, the tool contains means for air suction and resin injection.
Изобретение является особенно выгодным, потому что оно упрощает процесс изготовления детали способом RTM, ограничивая необходимое для этого количество инструментов до одного. Действительно, для реализации трех вышеупомянутых этапов используется единственный инструмент, что дает значительную экономию времени и снижает риск повреждения детали при ее перемещениях от одного инструмента к другому.The invention is particularly advantageous because it simplifies the RTM manufacturing process by limiting the number of tools required to do so to one. Indeed, a single tool is used to carry out the above three steps, which results in significant time savings and reduces the risk of damage to the part when it is moved from one tool to another.
Способ согласно изобретению может иметь одну или несколько следующих характеристик или следующих этапов, взятых по отдельности или в сочетании друг с другом:The method according to the invention may have one or more of the following characteristics or the following steps, taken alone or in combination with each other:
- перед этапом c) способ включает следующие этапы:- before step c), the method includes the following steps:
a) получение заготовки путем переплетения волокон иa) obtaining a preform by interlacing fibers and
b) доводка заготовки по размеру;b) finishing the workpiece in size;
- этап c) включает подэтапы увлажнения заготовки и позиционирования заготовки во внутренней полости формы;- step c) includes the sub-steps of wetting the preform and positioning the preform in the inner cavity of the mold;
- этап d) включает подэтапы закрывания инструмента и нагрев и вакуумирование заготовки между формой и контрформой;- step d) includes the sub-steps of closing the tool and heating and evacuating the workpiece between the mold and the counter-mould;
- подэтап по меньшей мере частичного раскрытия инструмента реализуется путем удаления на заданное расстояние контрформы от формы, причем форма и контрформа остаются по существу вдвинутыми одна в другую;- the sub-step of at least partially opening the tool is realized by removing the counter-form from the mold by a predetermined distance, the mold and the counter-form remaining essentially pushed into each other;
- смола нагнетается через один канал инструмента, а вакуум создается путем отсасывания воздуха через другой канал инструмента;- the resin is injected through one channel of the tool, and the vacuum is created by suction of air through the other channel of the tool;
- указанные этапы осуществляются с помощью единственного инструмента.- these stages are carried out using a single tool.
Настоящее изобретение относится также к инструменту для осуществления способа по одному из предыдущих пунктов, отличающемуся тем, что он содержитThe present invention also relates to a tool for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that it contains
- две нагревательные плиты, соответственно верхнюю и нижнюю, причем нижняя нагревательная плита жестко соединена с формой, содержащей внутреннюю полость для придания формы заготовке, а верхняя нагревательная плита жестко соединена с контрформой, имеющей другую внутреннюю полость,- two heating plates, respectively upper and lower, wherein the lower heating plate is rigidly connected to a mold containing an internal cavity for shaping the workpiece, and the upper heating plate is rigidly connected to a counter-mold having another internal cavity,
- механизированное средство смещения плит, предпочтительно в по существу вертикальном направлении, от удаленного положения до положения, в котором форма и контрформа вставлены одна в другую, и причем механизированное средство способно прикладывать сжимающую силу к плитам для повышения давления на заготовку между внутренними полостями.- powered means for moving the plates, preferably in a substantially vertical direction, from a remote position to a position in which the mold and the counter-mold are inserted one into the other, and wherein the powered means is able to apply a compressive force to the plates to pressurize the workpiece between the internal cavities.
Предпочтительно, обе плиты являются частью пресса, причем нижняя которого образует основание, а верхняя плита может скользить в по существу вертикальном направлении по направляющим стойкам.Preferably, both plates are part of a press, the bottom of which forms the base and the top plate is slidable in a substantially vertical direction along guide posts.
Инструмент может содержать средство для лазерного проецирования контуров заготовки на внутреннюю полость формы.The tool may include a means for laser projecting the contours of the workpiece on the internal mold cavity.
Описание фигурDescription of figures
Изобретение станет более понятным, и другие детали, характеристики и преимущества изобретения выявятся при ознакомлении со следующим описанием, приведенным в качестве неограничивающего примера, с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:The invention will become more understandable and other details, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given as a non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which:
- фигура 1а показывает блок-схему, иллюстрирующую этапы соответствующего уровню техники способа изготовления детали из композитного материала,- figure 1a shows a block diagram illustrating the steps of a method corresponding to the prior art for manufacturing a part from a composite material,
- фигура 1b показывает блок-схему, иллюстрирующую этапы соответствующего уровню техники способа отливки детали путем инжекции смолы в заготовку из тканых волокон,- figure 1b shows a block diagram illustrating the steps of a prior art method for casting a part by injecting resin into a preform of woven fibers,
- фигура 2a показывает блок-схему, иллюстрирующую этапы соответствующего изобретению способа изготовления детали из композитного материала,- figure 2a shows a block diagram illustrating the steps of the method according to the invention for manufacturing a part from a composite material,
- фигура 2b показывает блок-схему, иллюстрирующую этапы соответствующего изобретению способа отливки детали путем инжекции смолы в заготовку из тканых волокон,- figure 2b shows a block diagram illustrating the steps of the method according to the invention for casting a part by injecting resin into a preform of woven fibers,
- фигура 3 схематически показывает инструмент для осуществления способа согласно фигурам 2a и 2b,- figure 3 schematically shows a tool for carrying out the method according to figures 2a and 2b,
- фигура 4 представляет собой схематический вид в перспективе формы и контрформы инструмента с фигуры 3, и- figure 4 is a schematic perspective view of the shape and countershape of the tool from figure 3, and
- фигуры 5-7 представляют собой другие схематичные виды инструмента, показанного на рис. 3, и иллюстрируют этапы способа.- figures 5-7 are other schematic views of the tool shown in fig. 3 and illustrate the steps of the method.
Подробное описаниеDetailed description
Фигуры 1a и 1b были описаны выше, они иллюстрируют способ согласно предшествующему уровню техники.Figures 1a and 1b have been described above, they illustrate the method according to the prior art.
Фигуры 2a и 2b иллюстрируют предлагаемый изобретением способ получения детали из композитного материала, причем указанные этапы предпочтительно реализованы с помощью инструмента 100, показанного на фигуре 3 и далее.Figures 2a and 2b illustrate the process according to the invention for producing a composite material part, these steps being preferably carried out with the
Инструмент 100 содержит в основном форму 102, жестко соединенную с нижней плитой 104, предпочтительно нагревательной, и контрформу 106, жестко соединенную с верхней плитой 108, также предпочтительно нагревательной. Между формой и контрформой предпочтительно предусмотрены уплотнительные средства. В показанном примере нижняя плита 104 образует опорное основание инструмента, которое может, например, опираться на пол в производственном цехе.
Форма 102 находится на верхней стороне плиты 104 и имеет внутреннюю полость 110, которая лучше видна на фигуре 4. В показанном примере внутренняя полость 110 соответствует поверхности лопатки вентилятора, например, ее спинки. В данном случае внутренняя полость 110 ориентирована вверх и находится напротив внутренней полости 112 контрформы, что также лучше видно на фигуре 4, причем контрформа 106 находится выше формы и напротив нее. При этом внутренняя полость 112 соответствует другой стороне лопатки вентилятора, такой, например, как ее нижняя поверхность.
Плита 108 установлена с возможностью скольжения по направляющим стойкам 114, в данном случае их две, которые проходят от их нижних концов, соединенных с плитой 104, до их верхних концов, соединенных с поперечиной 116. Плита 108 и контрформа 106 могут поступательно перемещаться по существу по вертикали посредством домкрата 118 или подобного, цилиндр которого прикреплен к поперечине 116, а поршень соединен с плитой 108.
Плита 108 и контрформа 106 могут перемещаться от верхнего положения, показанного на фигуре 3, в которой инструмент открыт, а форма 102 и контрформа 106 находятся на расстоянии друг от друга, до вложенного или близко расположенного положения, в котором инструмент закрыт, а форма и контрформа сцеплены друг с другом, как показано на фигуре 5. Возможны промежуточные положения, как положение, показанное на фигуре 6, где инструмент открыт, а форма и контрформа частично выдвинуты одна из другой, причем контрформа отведена на заданное расстояние от формы. Инструмент 100 используется также для создания давления в заготовке 200 в полости, задаваемой внутренними полостями 110, 112, посредством заданной силы, прикладываемой домкратом 118 к плите 108 (стрелка 120).The
Кроме того, инструмент 100 содержит средства нагревания плит 104, 108 (не показаны), а также средства вакуумирования и подачи в полость, задаваемую внутренними полостями 110, 112.In addition,
Средства вакуумирования включают в себя первый канал 122, находящийся, например, в форме, один конец которого открывается во внутреннюю полость 110. Другой конец этого канала 122 предназначен для соединения со средством всасывания, таким как насос (не показано).The vacuum means includes a
Средство подачи содержит второй канал 124, расположенный, например, в форме, один конец которого открывается во внутреннюю полость 110. Другой конец этого канала 124 предназначен для соединения со средством инжекции смолы (не показано).The supply means comprises a
Кроме того, инструмент может содержать средство 126 лазерного проецирования, в частности, контура заготовки 200 на внутреннюю полость 110 формы, чтобы облегчить ее позиционирование в начале процесса.In addition, the tool may include means 126 for projecting, in particular, the contour of the
Далее с обращением к фигурам 2a, 2b, 3, 5 и последующим будут описаны различные этапы одного варианта осуществления способа согласно изобретению.Referring now to figures 2a, 2b, 3, 5 et seq., the various steps of one embodiment of the method according to the invention will be described.
Первый этап a) способа состоит в получении заготовки 200 путем трехмерного переплетении с помощью ткацкого станка, например, типа жаккардовой машины. На выходе ткацкого станка заготовка является грубой, имеет в целом плоскую форму и является рыхлой.The first step a) of the method is to obtain the
Следующий этап b) способа состоит в доводке размеров заготовки 200, например, путем отрезания уточных нитей.The next step b) of the method consists in finishing the dimensions of the blank 200, for example by cutting off the weft threads.
Этапы a) и b) аналогичны этапам 1) и 2) способа согласно уровню техники, описанного выше.Steps a) and b) are similar to steps 1) and 2) of the prior art method described above.
Этап c), а также последующие этапы отличаются от применяющихся в уровне техники этапа 3) и последующих этапов тем, что они осуществляются с использованием инструмента 100, показанного на фигурах 3 и 5-7.Step c) as well as subsequent steps differ from prior art step 3) and subsequent steps in that they are carried out using the
Фигура 3 иллюстрирует этап c), который состоит в придании формы заготовке 200. Для этого заготовку предпочтительно предварительно увлажняют, чтобы сделать ее более податливой. Ее размещают во внутренней полости 110 формы 102 с помощью лазерного проекционного средства 126. Это проекционное средство позволяет, например, хорошо позиционировать маркеры, которые должны быть введены в заготовку 200 в заданных положениях.Figure 3 illustrates step c) which consists in shaping the
Фигура 5 иллюстрирует этап d), который состоит в формовании заготовки. Для этого инструмент закрывают и повышают давление, например, до 5-10 бар, затем нагревают, например, до 100°C, с помощью нагревательных плит 104, 108 и домкрата 118. Остаточный вакуум прикладывается к полости, вмещающей заготовку, с помощью отсасывающего средства, что позволяет удалить влагу (стрелка 128). На этом этапе заготовку прессуют до желаемой конечной геометрии и сушат путем нагрева. После этого заготовка 200 готова для инжекции.Figure 5 illustrates step d) which consists in shaping the blank. To do this, the tool is closed and the pressure is increased to, for example, 5-10 bar, then heated, for example, to 100°C, using
Фигуры 6 и 7 иллюстрируют этап e), который состоит в инжекции смолы 202 в полость инструмента 100. Для этого инструмент частично открывают (этап e1), при этом контрформа удаляется от формы на заданное расстояние, как пояснялось выше. Это позволяет доставить к ней объем смолы, строго необходимый для смачивания заготовки и заполнения конечной геометрии детали (с учетом содержания волокон). Во время этой операции инжекции смолы (стрелка 130, этап e2), форма и контрформа, а также смола предпочтительно нагреваются.Figures 6 and 7 illustrate step e), which consists of injecting
Затем инструмент закрывают (фигура 7, этап e3) и к заготовке 200 прикладывают давление, например, 3-10 бар, с помощью домкрата. Температура может поддерживаться на уровне 150°C во время инжекции и повышается до 180°C для полимеризации смолы. Как показано на чертеже стрелками, на этапе полимеризации (этап e4) давление предпочтительно поддерживается постоянным по всей длине детали.The tool is then closed (FIG. 7, step e3) and a pressure, for example 3-10 bar, is applied to the
В качестве смолы используется, например, эпоксидная смола, известная под наименованием CYCOM PR520®, выпускаемая в продажу фирмой CYTEC.The resin used is, for example, an epoxy resin known under the name CYCOM PR520®, commercially available from CYTEC.
После полимеризации инструмент 100 открывают, деталь 200 извлекают, и инструмент может быть очищен для новой производственной операции.After polymerization, the
В этом примере поршень предшествующего уровня техники для инжекции смолы в инструмент заменен верхней контрформой, которая прикладывает давление и позволяет пропитать заготовку смолой. Таким образом, смола остается под постоянным давлением в течение всего процесса полимеризации, что позволяет избежать образования пор в детали.In this example, the prior art piston for injecting resin into the tool is replaced by an upper counter-mold that applies pressure and allows resin to be impregnated into the workpiece. In this way, the resin remains under constant pressure during the entire polymerization process, which avoids the formation of pores in the part.
Изобретение позволяет обеспечить несколько преимуществ. Можно использовать только необходимое количество смолы, что экономично. При использовании труб (например, из меди) в соответствии с предшествующим уровнем техники все они выбрасывается после инжекции, потому что смола затвердевает внутри них. Благодаря настоящему изобретению можно обойтись без труб или их можно значительно укоротить. Получают деталь из композитного материала с ожидаемыми размерами (технология форма против формы) и с гладкими поверхностями (аэродинамика). Для приложения давления не используется жидкость, такая как вода или масло. Можно использовать еще более сложные для инжекции смолы с повышенными вязкостями. При необходимости, давление в фазе поддержания под давлением можно менять (в частности, в случае смолы PR520®, которая способна сжиматься, или объем которой уменьшается при полимеризации).The invention provides several advantages. Only the required amount of resin can be used, which is economical. When using pipes (eg copper) according to the prior art, they are all discarded after injection because the resin solidifies inside them. Thanks to the present invention, pipes can be dispensed with or they can be significantly shortened. A part is obtained from a composite material with the expected dimensions (shape versus shape technology) and with smooth surfaces (aerodynamics). No liquid such as water or oil is used to apply pressure. Even more difficult to inject resins with higher viscosities can be used. If necessary, the pressure in the pressurization phase can be varied (particularly in the case of PR520® resin, which is compressible or shrinks during polymerization).
Claims (24)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1756425 | 2017-07-07 | ||
FR1756425A FR3068640B1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | METHOD AND TOOLS FOR MANUFACTURING A PIECE BY RESIN INJECTION IN A WOVEN FIBER PREFORM |
PCT/EP2018/068311 WO2019008125A1 (en) | 2017-07-07 | 2018-07-05 | Method and equipment for producing a part by injecting resin into a woven fibre preform |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020101911A RU2020101911A (en) | 2021-08-09 |
RU2020101911A3 RU2020101911A3 (en) | 2021-09-17 |
RU2774914C2 true RU2774914C2 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070092379A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Snecma | Method of manufacturing a composite turbomachine blade, and a blade obtained by the method |
RU2318666C2 (en) * | 2002-06-26 | 2008-03-10 | Бакелите АГ | Method of manufacture of the fibers reinforced articles on the basis of the epoxy resin |
RU2524233C2 (en) * | 2008-07-29 | 2014-07-27 | Эйрбас Оперэйшнз Лимитед | Method of composite element production |
FR3002477A1 (en) * | 2013-02-28 | 2014-08-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Mold for manufacturing thermoplastic composite material part of vehicle in automobile field, has thermal regulation unit adapted by lower and upper parts of mold, and cooling unit provided at periphery of compression chamber |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2318666C2 (en) * | 2002-06-26 | 2008-03-10 | Бакелите АГ | Method of manufacture of the fibers reinforced articles on the basis of the epoxy resin |
US20070092379A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Snecma | Method of manufacturing a composite turbomachine blade, and a blade obtained by the method |
RU2524233C2 (en) * | 2008-07-29 | 2014-07-27 | Эйрбас Оперэйшнз Лимитед | Method of composite element production |
FR3002477A1 (en) * | 2013-02-28 | 2014-08-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Mold for manufacturing thermoplastic composite material part of vehicle in automobile field, has thermal regulation unit adapted by lower and upper parts of mold, and cooling unit provided at periphery of compression chamber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7972129B2 (en) | Compound tooling system for molding applications | |
US9108331B2 (en) | Cutting of preforms prior to RTM injection by means of a water jet and cryonics | |
CN109986808B (en) | Device for the precise and controlled regulation of an injection moulding process and related industrial process | |
JP2023113635A (en) | Method and apparatus for producing components by injecting resin into woven fiber preform | |
NO803889L (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR USE IN MANUFACTURE OF CASTED PRODUCTS | |
US4389367A (en) | Fluid molding system | |
RU2599298C2 (en) | Method of press molding parts from composite material | |
CN110394996A (en) | The device and method for being used to form interior material for vehicle | |
KR101860907B1 (en) | Lightweight high-gloss injection molding machines | |
CA2219941C (en) | Method and system for injection molding utilizing a variable volume spill cavity and article produced thereby | |
RU2774914C2 (en) | Method and tool for production of part by injecting resin into billet of woven fibers | |
US11648740B2 (en) | Impregnation mould having needles for producing a part from a woven preform | |
CN209350916U (en) | A kind of molding die of the same with thermosetting compound material for aerospace | |
CN110914046B (en) | Multi-stage resin delivery | |
CN107073762B (en) | The manufacturing process of composite material and the forming device of composite material | |
WO2016116154A1 (en) | Moulds and method for molding a plastic sheet | |
US4091061A (en) | Method for the production of mouldings containing reinforcing fibre type filler | |
US4154287A (en) | Apparatus for manufacturing fusible patterns | |
JPH07171856A (en) | Device for molding composite article and method of using device | |
CN113386374B (en) | Mold for improving internal quality of liquid molding composite material and control method | |
US20100288430A1 (en) | Method and mould tool for producing a component made of fibre-reinforced plastic | |
CN208930772U (en) | A kind of impregnation mold | |
DE2655255A1 (en) | Injection moulding foamed plastics articles - by filling cavity with pressurised medium, injecting plastics material applying with further medium against wall to form skin | |
CN109986740B (en) | Water meter case automatic injection molding device and injection molding method | |
CN208542921U (en) | It is a kind of for making the mold of pipe joint shell core |