CN108973169B - 真空灌注方法、辅助装置、真空灌注***及导流管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种真空灌注方法、辅助装置、真空灌注***及导流管,真空灌注方法包括如下步骤:铺设成型材料,在模具上铺设待成型件的成型材料;在成型材料上铺放真空灌注***,真空灌注***包括设置有第一控制阀的进胶管体,进胶管体用于将胶液引导至真空灌注***内;去除进胶管体内的气体,提供真空灌注用辅助装置,辅助装置与进胶管体连接,关闭第一控制阀,通过辅助装置去除进胶管体内部的气体;制造形成待成型件,开启第一控制阀,预定量的胶液通过进胶管体流入真空灌注***内部,以制造形成待成型件。满足待成型件的成型要求,同时能够去除进液管体前半段内空气,保证成型后产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及真空灌注技术领域,特别是涉及一种真空灌注方法、辅助装置、真空灌注***及导流管。
背景技术
真空灌注具有产品固化后表面无气泡、无浇注砂眼、表面光洁且灌封生产工艺能够做到高效和无污染的生产等优点,因此在各个行业应用十分广泛。
以风电技术领域为例,目前通用的风力发电机组的叶片大多由复合材料制成,叶片包括壳体、主梁、腹板等主要构件,而上述主要构件基本上由成型材料真空灌注胶液等灌注液体制成。
在灌注过程开始前,真空灌注***内部需要保持在真空状态,因而需要进行保压,保压措施可以保证抽气管体、真空灌注***以及部分进胶管体的真空状态。所说的进胶管体通过控制阀分成两段,与真空灌注***连接的一段在保压措施过程中是真空状态,而另一段与外部大气压连接,内部存在大量的空气。灌注过程开始时,将进胶管体***胶液容器,而后开启进胶管体中的控制阀,使得胶液注入真空灌注***中。由于压差的缘故,在打开控制阀时,胶液和进胶管体前半段内的空气会瞬间混合,两者一起灌注到真空灌注***的内部,使得初始阶段灌注胶液内部夹杂有大量的气体,使得被灌注成型的产品存在质量缺陷。
因此,亟需一种新的真空灌注方法、辅助装置、真空灌注***及导流管。
发明内容
本发明实施例提供一种真空灌注方法、辅助装置、真空灌注***及导流管,能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,保证成型后产品的质量。
本发明实施例一方面提出了一种真空灌注方法,包括如下步骤:铺设成型材料,在模具上铺设待成型件的成型材料;在成型材料上铺放真空灌注***,真空灌注***包括设置有第一控制阀的进胶管体,进胶管体用于将胶液引导至真空灌注***内;去除进胶管体内的气体,提供真空灌注用辅助装置,辅助装置与进胶管体连接,关闭第一控制阀,通过辅助装置去除进胶管体内部的气体;制造形成待成型件,开启第一控制阀,预定量的胶液通过进胶管体流入真空灌注***内,以制造形成待成型件。
根据本发明实施例的一个方面,在去除进胶管体内的气体的步骤中,辅助装置包括导流组件及除气组件,导流组件能够与真空灌注***的进胶管体相互连通,除气组件连接于导流组件,用于去除进胶管体内的气体,其中,除气组件包括分别连接于导流组件的驱动部及分离部,驱动部能够驱动气体流经分离部并排出导流组件。
根据本发明实施例的一个方面,导流组件包括相交设置并相互连通的第一管体及第二管体,导流组件通过第一管体与进胶管体相互连通,分离部连接于第一管体和/或第二管体,驱动部连接于第二管体。
根据本发明实施例的一个方面,在成型材料上铺放真空灌注***的步骤中,还包括在成型材料上依次铺放隔离膜、导流网及导流管,并覆盖真空袋膜的步骤,进胶管体伸入真空袋膜内部并与导流管连通。
根据本发明实施例的一个方面,在成型材料上铺放真空灌注***的步骤中,还包括在导流管的内壁表面贴敷吸气部件的步骤,以去除由进胶管体进入的胶液内部的气体。
根据本发明实施例的一个方面,在成型材料上铺放真空灌注***的步骤中,还包括在导流管与导流网之间铺设加强除气膜的步骤,加强除气膜由多孔材料制成并覆盖导流管面向导流网的出口,以去除由进胶管体进入的胶液内部的气体。
本发明实施例提供的真空灌注方法,不仅能够满足待成型件的灌注要求,灌注成型待成型件,同时,因其包括去除进胶管体内的气体的步骤,通过提供真空灌注用辅助装置,使得辅助装置与进胶管体连接,并关闭第一控制阀,进而通过辅助装置去除进胶管体内部的气体,减少或杜绝进胶管体内部的空气与胶液混合并随胶液一起共同进入真空***内部,即能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
本发明实施例另一方面提出了一种辅助装置,用于真空灌注***,辅助装置包括:导流组件,能够与真空灌注***的进胶管体相互连通;除气组件,连接于导流组件,用于去除进胶管体内的气体;其中,除气组件包括分别连接于导流组件的驱动部及分离部,驱动部能够驱动气体流经分离部并排出导流组件。
根据本发明实施例的另一个方面,导流组件包括相交设置并相互连通的第一管体及第二管体,导流组件能够通过第一管体与进胶管体相互连通,分离部连接于第一管体和/或第二管体,驱动部连接于第二管体。
根据本发明实施例的另一个方面,分离部包括连接体以及镶嵌于连接体的单向透气阻胶体,连接体覆盖第二管体的内部流道设置,以使气体能够通过单向透气阻胶体由第二管体单向流出导流组件。
根据本发明实施例的另一个方面,分离部连接于第二管体且位于第二管体的内部,连接体为连接于第二管体并封堵内部流道设置的封板结构,封板结构在第二管体的延伸方向上设置有通槽,单向透气阻胶体镶嵌于通槽内。
根据本发明实施例的另一个方面,分离部连接于第一管体且位于第一管体的内部,连接体为设置于第一管体内部并与第一管体间隔预定空隙的第三管体,第三管体轴向上的两端向第一管体的内壁面延伸并密封空隙,第三管体在自身径向上设置有通槽,单向透气阻胶体镶嵌于通槽。
根据本发明实施例的另一个方面,分离部连接于第二管体且位于第二管体的外部,分离部为具有容纳腔的容器,容纳腔与第二管体连通;或者,分离部连接于第二管体且位于第二管体的内部,分离部为由单向透气材料制成的实体结构,实体结构封堵第二管体的内部流道。
根据本发明实施例的另一个方面,第二管体内还设置有第二控制阀,以控制第二管体的开启及关闭。
本发明实施例提供的辅助装置,其包括导流组件以及除气组件,除气组件连接于导流组件,除气组件包括分别连接于导流组件的驱动部及分离部,驱动部能够驱动气体流经分离部并排出导流组件。当需要灌注成型待成型件时,辅助装置可以通过导流组件与真空灌注***的进胶管体相互连通,通过除气组件的驱动部能够驱动气体流经分离部并排出导流组件,减少或杜绝进胶管体内部的空气与胶液混合并随胶液一起共同进入真空***内部,即,能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
本发明实施例又一方面提出了一种真空灌注***,其特征在于,包括上述的辅助装置。
本发明实施例提供的真空灌注***,因其包括上述的辅助装置,因此,其不仅能够满足待成型件的灌注要求,灌注成型待成型件,同时能够通过辅助装置去除进胶管体内部的气体,减少或杜绝进胶管体内部的空气与胶液混合并随胶液一起共同进入其内部,即,能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
本发明实施例再一方面提出了用于上述真空灌注方法的导流管,导流管包括:管体,包括导流空腔以及围合形成导流空腔的内壁表面;吸气部件,设置于导流空腔内并连接于内壁表面,用于去除胶液内部的气体。
根据本发明实施例的再一个方面,吸气部件包括由多孔材料制成的膜状结构,吸气部件覆盖内壁表面并通过粘性部件连接于所述内壁表面。
本发明实施例提供的导流管,用于上述的真空灌注方法,因其包括管体以及吸气部件,吸气部件连接于管体内部导流空腔的内壁表面上,由进胶管体进入的胶液预先流入导流管,由于导流管内设置有吸气部件,能够进一步大量去除胶液内部混合的气体,能够更进一步提高真空灌注方法成型的产品的质量。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例的真空灌注方法的流程示意图;
图2是本发明实施例的真空灌注***的局部结构示意图;
图3是本发明一个实施例的辅助装置的结构示意图;
图4是本发明另一个实施例的辅助装置的结构示意图;
图5是本发明又一个实施例的辅助装置的结构示意图;
图6是本发明再一个实施例的辅助装置的结构示意图;
图7是本发明实施例的导流管的结构示意图。
其中:
10-辅助装置;
11-导流组件;111-第一管体;111a-内壁面;112-第二管体;112a-内部流道;112b-第二控制阀;
12-除气组件;121-驱动部;122-分离部;122a-连接体;122b-单向透气阻胶体;122c-空隙;122d-容纳腔;
20-真空灌注***;
21-进胶管体;211-第一控制阀;
22-隔离膜;
23-导流网;
24-导流管;241-管体;241a-导流空腔;241b-内壁表面;242-吸气部件;243-粘性部件;
25-真空袋膜;
26-加强除气膜;
30-成型材料;
40-胶液。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的真空灌注方法、辅助装置、灌注***及导流管的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图6对本发明实施例的真空灌注方法、辅助装置、灌注***及导流管进行详细描述。
图1示出了本发明实施例的真空灌注方法的流程示意图,图2示出了本发明实施例的真空灌注***的局部结构示意图,图3示出了本发明一个实施例的辅助装置的结构示意图。
请参阅图1,本发明实施例提供一种真空灌注方法,包括如下步骤:
S100、铺设成型材料30,在模具(图未示)上铺设待成型件的成型材料30。
S200、在成型材料30上铺放真空灌注***20,真空灌注***20包括设置有第一控制阀211的进胶管体21,进胶管体21用于将胶液40引导至真空灌注***20内。
S300、去除进胶管体21内的气体,提供真空灌注用辅助装置10,辅助装置10与进胶管体21连接,关闭第一控制阀211,通过辅助装置10去除进胶管体21内部的气体。
S400、制造形成待成型件,开启第一控制阀211,预定量的胶液40通过进胶管体21流入真空灌注***20内部,以制造形成待成型件。
在步骤S100中,所说的模具根据所需成型的待成型件选择,例如,若成型的是叶片的腹板,则选择与腹板相对应的模具即可。所说的成型材料30可以包括内蒙皮、芯材以及外蒙皮,内蒙皮及外蒙皮分别可以由多层玻纤布叠加形成,芯材具体可以采用PVC等材料,当然,此为成型材料30的一种实施方式,不限于此。
在步骤S100中,为了便于后期的脱模,在模具上铺放待成型件的成型材料30之前,进一步包括脱模布铺放步骤,可以预先在模具上铺放内侧脱模布,然后铺放待成型件的成型材料30,而后在成型材料30上进一步铺放外侧脱模布,能够便于成型后的待成型件的脱模工作。
在步骤S200中,请一并参阅图2,所说的真空灌注***20包括隔离膜22、导流网23、导流管24以及真空袋膜25,因此,可选的,在成型材料30上铺放真空灌注***20的步骤中,还包括在成型材料30上依次铺放隔离膜22、导流网23及导流管24,并覆盖真空袋膜25的步骤,进胶管体21伸入真空袋膜25内部并与导流管24连通。通过上述设置能够为待成型件提供一个成型环境,保证待成型件成型后的质量。
在步骤S300中,所说的辅助装置10可以属于真空灌注***20的一部分,当然,也可以是真空灌注***20额外配置的用于去除其进胶管体21内部气体的外部配件。
进一步的,辅助装置10可以采用不同的形式,只要能够满足去除进胶管体21内的气体均可。作为一种可选的实施方式,请一并参阅图3,在步骤S300中,辅助装置10包括导流组件11及除气组件12,导流组件11可以采用不同的结构形式,在一个示例中,导流组件11可以包括相交设置并相互连通的第一管体111及第二管体112,导流组件11通过第一管体111与进胶管体21的一端相互连通并密封连接,进胶管体21另一端自由延伸并通过第一管体111将胶液40引导至真空灌注***20内,除气组件12连接于导流组件11,以去除进胶管体21内的气体。
当通过真空灌注方法灌注成型待成型件时,辅助装置10的导流组件11可以通过第一管体111与真空灌注***20的进胶管体21相互连通,关闭进胶管体21内的第一控制阀211,通过除气组件12能够去除进胶管体21内的气体,减少或杜绝进胶管体21内部的空气与胶液40混合并随胶液40一起共同进入真空***内部,即能够大量去除灌注初始阶段胶液40内的气体,进而能够使得灌注成型的产品质量更高。同时,辅助装置10采用上述结构,易于加工,成本低廉,且便于与进胶管体21的连接。
请继续参阅图3,第一管体111及第二管体112可以采用多种形式,如第一管体111与第二管体112的截面形状相同,均可以为圆管、椭圆管或者多边形管,当然,二者的形状也可以不同,分别采用上述形式的一种,只要能够满足辅助装置10的功能要求均可。优选的,第一管体111及第二管体112均为圆管结构,具体的,第一管体111与第二管体112的延伸方向相交,交角可以为45°~135°之间的任意数值,包括45°及135°两个端值,优选为60°~120°,更优选为90°。
在一个示例中,第二管体112延伸方向的一端连接于第一管体111的侧壁上并与第一管体111相互连通,二者可以采用固定连接或可拆卸连接等不同的连接方式。可选的,为了保证第一管体111与第二管体112连接位置的密封性能,优选二者为一体成型结构。
辅助装置10的除气组件12可以采用不同的实施方式,使其在应用至真空灌注方法中时,能够满足进胶管体21内部气体的去除,同时能够减少或者避免胶液40的损失均可。
作为一种可选的实施方式,除气组件12包括分别连接于导流组件11的驱动部121及分离部122,具体实施时,分离部122可以连接于第一管体111和/或第二管体112,驱动部121可以连接于第二管体112,当辅助装置10应用至本发明实施例的真空灌注方法时,第一管体111与进胶管体21的端部连接,通过驱动部121能够驱动进胶管体21内的气体流经分离部122并排出导流组件11。
所说的分离部122的结构形式及所设置的位置可以有多种方式,在一个示例中,分离部122优选包括连接体122a以及镶嵌于连接体122a的单向透气阻胶体122b,连接体122a覆盖第二管体112的内部流道112a设置,以使气体能够通过单向透气阻胶体122b由第二管体112单向流出导流组件11。
分离部122采用上述结构形式,使得辅助装置10在使用时,可以将其延伸方向上的一端与进胶管体21密封连接,另一端伸入至盛有胶液40的容器内并通过胶液40封闭,当需要排出进胶管体21内部的气体时,可以开启驱动部121,所说的驱动部121具体可以为真空泵。通过驱动部121为气体的流通提供动力,同时由于第一管体111的另一端是通过胶液40密封的,因此,在驱动部121的作用下,胶液40会由第一管体111进入进胶管体21远离真空灌注***20的一端,在驱动部121驱动力的作用下以及胶液40挤压的作用下,能够满足进胶管体21内部气体的排出要求。
同时,由于连接体122a覆盖第二管体112的内部流道112a,并且连接体122a上镶嵌的单向透气阻胶体122b只允许气体单向流向驱动部121,并能够将胶液40阻隔。使得进胶管体21内的气体持续被驱动部121吸走,而胶液40将会遗留在辅助装置10的导流组件11中。待观察导流组件11中的胶液40没有气泡时,关闭本装置中的驱动部121,而后缓慢开启进胶管体21中的第一控制阀211,在真空负压作用下,使得胶液40顺利导入真空***中以浸润成型材料30,由于灌注初始阶段胶液内的气体已经被大量的去除,因此固化形成待成型件质量更好。
此处需要说明的是,“连接体122a覆盖第二管体112的内部流道112a设置”中的“覆盖”是指连接体122a封堵第二管体112的内部流道112a,即在不设置单向透气阻胶体122b时,即使在驱动部121的作用下,气体及液体均无法通过第二管体112的内部流道112a并排出导流组件11。
所说的单向透气阻胶体122b具体可以采用单向透气膜,单向透气膜也称透气不透胶膜,其是一种可以阻挡胶液40,却允许气体透过的材料。作用简单的说就是在驱动部121的作用下,气体及挥发物可以连续不断地透过单向透气膜被抽出,并通过单向透气膜阻止胶液40的流失。
在一个示例中,所说的单向透气膜通常可以包括脱模布及半透膜,脱模布及半透膜相互层压,所说的层压主要是利用气体分子和液体分子尺寸上的区别,使得气体能够顺利的透过半透膜,而液体被阻隔。
请继续参阅图3,具体实施时,分离部122可以连接于第一管体111且位于第一管体111的内部,此时,连接体122a可以为设置于第一管体111内部并与第一管体111间隔预定空隙122c的第三管体,所说的空隙122c不做具体数值限定,可以根据第一管体111及第三管体的实际管径确定。如上述所说,由于连接体122a需要覆盖第二管体112的内部流道112a设置,因此,第三管体需要途径第二管体112与第一管体111连接的端部并沿第一管体111的延伸方向延伸,即第三管体封堵第二管体112的内部流道112a设置。
同时,第三管体在自身轴向上的两端向第一管体111的内壁面111a延伸并密封上述空隙122c,即在第一管体111与第三管体之间形成密闭的空隙122c,该空隙122c与第二管体112连通。第三管体在自身径向上设置有通槽,单向透气阻胶体122b镶嵌于通槽。具体实施时,第三管体可以与第一管体111的长度相同,当然,也可以小于第一管体111的长度,当小于第一管体111的长度时,可以使得第三管体的一端与第一管体111的一端部平齐,而另一端只要途径第二管体112并覆盖第二管体112的内部通道即可。
连接体122a上的通槽的数量可以为多个,每个通槽内均设置有单向透气阻胶体122b。连接体122a采用上述形式,使得分离部122具有透气不透胶作用的基础上,即,具有能够排出进胶管体21内部气体同时能够避免胶液40损失的基础上,还能够提高进胶管体21内的气体排出速度。
图4示出了本发明另一个实施例的辅助装置的结构示意图。可以理解的是,图3所示的分离部122的连接体122a的结构形式及设置位置只为其中一种可选的方式,但不限于此,如图4所示,该实施例的实施方式与图3所示方式基本相同,分离部122同样采用连接体122a及单向透气阻胶体122b的配合形式,不同之处在于,连接体122a的结构形式以及所在位置不同。
具体的,图4所示辅助装置10的分离部122连接于第二管体112,具***于第二管体112的内部,此时,连接体122a为连接于第二管体112并封堵第二管体112的内部流道112a设置的封板结构,封板结构在第二管体112的延伸方向上设置有通槽,单向透气阻胶体122b镶嵌于通槽内。连接体122a采用上述形式并与第二管体112的配合形式,同样能够使得分离部122具有能够排出进胶管体21内部气体同时能够避免胶液40损失的优点。
图5示出了本发明又一个实施例的辅助装置的结构示意图。可以理解的是,当分离部122连接于第二管体112时,分离部122的结构形式不限于采用连接体122a及单向透气阻胶体122b的配合形式。如图5所示,本发明实施例的辅助装置10的分离部122连接于第二管体112且位于第二管体112的内部,分离部122为由单向透气材料制成的实体结构,实体结构封堵第二管体112的内部流道112a设置。具体来说,所说的实体结构整体可以采用与单向透气阻胶体122b材料一致的单向透气膜制成,其形状可以为圆形板状结构、球体结构或者其他不同形状的结构形式,由于实体结构封堵第二管体112的内部流道112a,且具有透气不透胶的功能,因此,同样能够使得分离部122具有能够排出进胶管体21内部气体同时能够避免胶液40损失的优点。
图6示出了本发明再一个实施例的辅助装置的结构示意图,可以理解的是,当分离部122连接于第二管体112时,不限于只连接于第二管体112的内部,同时也可以连接于第二管体112的外部。可选的,如图6所示,本发明实施例的辅助装置10的分离部122设置于第二管体112的外部,分离部122为具有容纳腔122d的容器,容纳腔122d与第二管体112连通。
图6所示实施例的辅助装置10在应用至真空灌注方法时,同样可以将其第一管体111与进胶管体21密封连通,第一管体111的另一端伸入至盛有胶液40的容器内并通过胶液40封闭,当需要排出进胶管体21内部的气体时,可以开启驱动部121,通过驱动部121为气体提供动力,同时由于第一管体111的另一端是通过胶液40密封的,因此,在驱动部121的作用下,胶液40会由第一管体111进入进胶管体21远离真空灌注***20的一端并与气体一起共同进入分离部122的容纳腔122d内,待观察导流组件11中的胶液40没有气泡时,关闭本装置中的驱动部121,而后缓慢开启进胶管体21中的第一控制阀211,使得胶液40顺利导入真空***中以浸润成型材料30,固化形成待成型件。因此,图6所示的分离部122的形式同样能够满足进胶管体21内气体的排出要求。
优选的,在开启第一控制阀211时,为了避免进入分离部122的容纳腔122d内的气体、胶液混合体再次被回吸至导流组件11内,可选的,本实施例以及上述各实施例的辅助装置10的第二管体112内进一步设置有第二控制阀112b,以通过第二控制阀112b控制第二管体112的开启及关闭。
本发明上述各实施例提供的辅助装置10的第一管体111可以与进胶管体21端部通过固定连接或者可拆卸连接的方式连接在一起,以满足除气要求,当然,作为一种可选的方式,第一管体111与进胶管体21可以为一体式结构,即也可以说第一管体111可以为进胶管体21的一部分,能够更好的满足除气要求。
可以理解的是,本发明实施例提供的辅助装置10的分离部122不限于只连接于第一管体111或者第二管体112,在一些可选的实施例中,分离部122也可以同时连接于第一管体111及第二管体112,只要能够满足除气要求均可。
由此,本发明实施例提供的辅助装置10,因其包括导流组件11以及除气组件12,除气组件12连接于导流组件11,同时,除气组件12包括分别连接于导流组件11的驱动部121及分离部122,驱动部121能够驱动气体流经分离部122并排出导流组件11。当需要灌注成型待成型件时,辅助装置10可以通过导流组件11与真空灌注***20的进胶管体21相互连通,关闭进胶管体21内的控制阀,通过除气组件12能够使得进胶管体21内的气体排出导流组件11,以去除进胶管体21内的气体,减少或杜绝进胶管体21内部的空气与胶液40混合并随胶液40一起共同进入真空***内部,即,能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
而本发明实施例提供的真空灌注方法,不仅能够满足待成型件的灌注要求,灌注成型待成型件,同时,因其包括去除进胶管体21内的气体的步骤,通过提供上述各实施例的辅助装置10,并使得辅助装置10与进胶管体21连接,可以通过辅助装置10去除进胶管体21内部的气体,减少或杜绝进胶管体21内部的空气与胶液40混合并随胶液40一起共同进入真空***内部,即,能够大量去除灌注初始阶段胶液内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
图7示出了本发明实施例的导流管24的结构示意图。胶液40在进入进胶管体21之前其由于不同组分的混合等原因将会导致形成的胶液40内部会含有一定量的气体,虽然在真空灌注***20形成真空环境时,通过真空泵能够吸出一部分,但是仍然会有大量的残留,进而会影响灌注成型的待成型件的质量。因此,作为一种可选的实施方式,本发明实施例提供的真空灌注方法在步骤S200中,还包括在导流管24的内壁表面241b贴敷吸气部件242的步骤,形成图6所示的新的导流管24,进而去除由进胶管体21进入的胶液40内部的气体,此时,由进胶管体21进入的胶液40通过导流管24内的吸气部件242将混有的气体吸附后通过导流网23浸润成型材料30,能够更好的保证本发明实施例的真空灌注方法成型的产品的质量。
可以理解的是,新的导流管24可以在实施真空灌注方法的过程中形成,当然,优选也可以是在实施真空灌注方法之前提前预制的。
即,如图7所示,本发明实施例还提供一种导流管24,用于本发明上述各实施例的真空灌注方法。该导流管24包括管体241及吸气部件242,管体241包括导流空腔241a以及围合形成导流空腔241a的内壁表面241b,吸气部件242设置于导流空腔241a内并连接于内壁表面241b,用于去除胶液40内部的气体。
具体的,管体241的材质不做具体限制,可以采用非金属的材质,如塑料,当然,也可以采用金属和合金的碳化物、氮化物、硼化物或硅化物等制成,使得导流管24可以被重复利用,无论采用何种材质,均需要保证其强度足够,即在大气压力的作用下形状构造不变或微小的变形量,以满足导流要求为准。
所说的导流管24可以采用不同的管状结构,具体可以为欧姆管、三角管等,只要能够满足胶液40的导流要求均可。同时,吸气部件242具体可以包括由多孔材料制成的膜状结构,吸气部件242覆盖内壁表面241b并通过粘性部件243连接于内壁表面241b。
所说的多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,常用的多孔材料有分子筛、硅胶、氧化铝、DEX合成吸附剂等,此外多孔材料还可由多种金属和合金以及难熔金属的碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等制成。
由于每种气体或液体分子的直径不同,其运动的自由程度不同,所以不同孔径的多孔材料对不同气体或液体的吸附能力就不同。利用这种性质可以进行气液分离。在本发明中,多孔材料主要用于吸附胶液40中的气体,使得胶液40与气体分流,气体残留在多孔材料中,而胶液40则能够没有杂质的浸润成型材料30。
多孔材料根据孔径有不同的分类,孔径可从几百埃到毫米级,主要分为微孔材料(孔直径小于2纳米)、介孔材料(孔直径为2到50纳米)和大孔材料(直径大于50纳米)。在具体使用时,需要根据使用材料的直径而选用不同孔径的多孔材料。在本发明的真空灌注方法及导流管24中,胶液40优选采用环氧树脂体系,其为大分子结构、并不易被吸附到材料的孔隙中去,而胶液40内部残留的气体会轻易的被吸附到多孔材料中去,因而,吸气部件242采用有多孔材料制成的膜状结构较为容易的去除胶体中气体。
环氧树脂种类很多,常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称,如二酚基丙烷环氧树脂(由双酚A和环氧氯丙烷制得)、甘油环氧树脂(由甘油和环氧氯丙烷制得)等。通常所说的环氧树脂就是指双酚A型环氧树脂,也是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种品种。以某种双酚A型环氧树脂为例,其密度为为1.16g/ml,相对分子量为5000左右,换算到每个分子级别,则每个分子大小为10nm级。环氧树脂只有通过固化才能形成体形高分子。环氧树脂的固化要借助固化剂,固化剂的种类很多,主要有多元胺和多元酸,他们的分子中都含有活泼氢原子,其中用得最多的是液态多元胺类,如二亚乙基三胺和三乙胺等。以二亚乙基三胺为例,其分子量为103.17,25摄氏温度下密度为0.955g/mL,经换算后其分子大小为1纳米级。
两者在混合后,已经进行初步反应,随着时间的延长,反应程度逐渐加深,分子量逐渐变大。单纯从两单组份而言,多孔材料的孔径优选小于两组分中较小的,当然,限定多孔材料孔径略低于使用的双酚A型环氧树脂的分子大小即可,因此,多孔材料的孔径优选0.1nm~0.5nm,进一步优选0.2nm~0.5nm,更优选为0.3nm、0.4nm或0.5nm。
具体实施时,粘性部件243可以采用不同的形式,只要能够满足吸气部件242与管体241的连接强度均可,具体利用三点固定的稳定性,可以在管体241的内壁表面241b上沿自身周向间隔设置三个粘性部件243,在满足连接强度要求的基础上,还能够节约成本,同时保证对胶体内气体的吸附效果。
本发明实施例提供的导流管24,因其包括管体241以及吸气部件242,吸气部件242连接于管体241内部导流空腔241a的内壁表面241b上,由进胶管体21进入的胶液40预先流入导流管24,由于导流管24内设置有吸气部件242,能够进一步去除胶液40内部混合的气体,能够更进一步提高真空灌注方法成型的产品的质量。
如上述所说,由于胶液40在进入进胶管体21之前混有气体,因此,作为一种可选的实施方式,在步骤S200中,还包括在导流管24与导流网23之间铺设加强除气膜26的步骤,加强除气膜26同样多孔材料制成,加强除气膜26覆盖导流管24面向导流网23的出口,以去除由进胶管体21进入的胶液40内部的气体。
该多孔材料的孔径限制与上述新型的导流管24所限定的多孔材料的孔径原理以及孔径的数值范围一致,在此就不赘述。本发明实施例提供的真空灌注方法中,加强除气膜26及新型的导流管24可以单独存在,当然,优选二者同时存在,使得成型的产品更优。
需要重点说明的是,本发明实施例提供的真空灌注方法,无论是在步骤S200中进一步包括在导流管24的内壁表面241b贴敷吸气部件242的步骤、在导流管24与导流网23之间铺设加强除气膜26的步骤,以及在步骤S300中通过辅助装置10去除进胶管体21内部的气体的步骤中,均不仅能够满足胶液40内大量气体的去除要求。同时,三者都是在胶液40浸润成型材料之前对气体进行去除,相较于浸润成型材料后再去除气体的产品合理率提高95%以上,在真空灌注产业上具有突出的效果。
本发明实施例除了提供了一种真空灌注方法、辅助装置10及导流管24外,还提供一种真空灌注***,该真空灌注***包括上述任意实施例的辅助装置10。
由此,本发明实施例提供的真空灌注***,因其包括上述任意实施例的辅助装置10,使其不仅能够满足待成型件的灌注要求,灌注成型待成型件,同时能够通过辅助装置10去除进胶管体21内部的气体,减少或杜绝进胶管体21内部的空气与胶液40混合并随胶液40一起共同进入其内部,即,能够大量去除灌注初始阶段胶液40内的气体,进而能够使得灌注成型的待成型件质量更高。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种真空灌注方法,其特征在于,包括如下步骤:
铺设成型材料(30),在模具上铺设待成型件的成型材料(30);
在所述成型材料(30)上铺放真空灌注***(20),所述真空灌注***(20)包括设置有第一控制阀(211)的进胶管体(21),所述进胶管体(21)用于将胶液(40)引导至所述真空灌注***(20)内;
去除所述进胶管体(21)内的气体,提供真空灌注用辅助装置(10),所述辅助装置(10)与所述进胶管体(21)连接,关闭所述第一控制阀(211),通过所述辅助装置(10)去除所述进胶管体(21)内部的所述气体,所述辅助装置(10)包括导流组件(11)及除气组件(12),所述导流组件(11)能够与所述真空灌注***(20)的所述进胶管体(21)相互连通,所述除气组件(12)连接于所述导流组件(11),用于去除所述进胶管体(21)内的所述气体;
其中,所述除气组件(12)包括分别连接于所述导流组件(11)的驱动部(121)及分离部(122),所述驱动部(121)能够驱动所述气体流经所述分离部(122)并排出所述导流组件(11);所述导流组件(11)包括相交设置并相互连通的第一管体(111)及第二管体(112),所述导流组件(11)通过所述第一管体(111)与所述进胶管体(21)相互连通,所述分离部(122)连接于所述第一管体(111)和/或所述第二管体(112),所述驱动部(121)连接于所述第二管体(112);
制造形成所述待成型件,开启所述第一控制阀(211),预定量的所述胶液(40)通过所述进胶管体(21)流入所述真空灌注***(20)内,以制造形成所述待成型件。
2.根据权利要求1所述的真空灌注方法,其特征在于,在所述成型材料(30)上铺放所述真空灌注***(20)的步骤中,还包括在所述成型材料(30)上依次铺放隔离膜(22)、导流网(23)及导流管(24),并覆盖真空袋膜(25)的步骤,所述进胶管体(21)伸入所述真空袋膜(25)内部并与所述导流管(24)连通。
3.根据权利要求2所述的真空灌注方法,其特征在于,在所述成型材料(30)上铺放所述真空灌注***(20)的步骤中,还包括在所述导流管(24)的内壁表面(241b)贴敷吸气部件(242)的步骤,以去除由所述进胶管体(21)进入的所述胶液(40)内部的气体。
4.根据权利要求2或3所述的真空灌注方法,其特征在于,在所述成型材料(30)上铺放所述真空灌注***(20)的步骤中,还包括在所述导流管(24)与所述导流网(23)之间铺设加强除气膜(26)的步骤,所述加强除气膜(26)由多孔材料制成并覆盖所述导流管(24)面向所述导流网(23)的出口,以去除由所述进胶管体(21)进入的所述胶液(40)内部的气体。
5.一种辅助装置(10),用于真空灌注***(20),其特征在于,所述辅助装置(10)包括:
导流组件(11),包括相交设置并相互连通的第一管体(111)及第二管体(112),所述导流组件(11)能够通过所述第一管体(111)与所述真空灌注***(20)的进胶管体(21)相互连通;
除气组件(12),连接于所述导流组件(11),用于去除所述进胶管体(21)内的气体;
其中,所述除气组件(12)包括分别连接于所述导流组件(11)的驱动部(121)及分离部(122),所述分离部(122)连接于所述第一管体(111)和/或所述第二管体(112),所述驱动部(121)连接于所述第二管体(112),所述驱动部(121)能够驱动所述气体流经所述分离部(122)并排出所述导流组件(11)。
6.根据权利要求5所述的辅助装置(10),其特征在于,所述分离部(122)包括连接体(122a)以及镶嵌于所述连接体(122a)的单向透气阻胶体(122b),所述连接体(122a)覆盖所述第二管体(112)的内部流道(112a)设置,以使所述气体能够通过所述单向透气阻胶体(122b)由所述第二管体(112)单向流出所述导流组件(11)。
7.根据权利要求6所述的辅助装置(10),其特征在于,所述分离部(122)连接于所述第二管体(112)且位于所述第二管体(112)内部,所述连接体(122a)为连接于所述第二管体(112)并封堵所述内部流道(112a)设置的封板结构,所述封板结构在所述第二管体(112)的延伸方向上设置有通槽,所述单向透气阻胶体(122b)镶嵌于所述通槽内。
8.根据权利要求6所述的辅助装置(10),其特征在于,所述分离部(122)连接于所述第一管体(111)且位于所述第一管体(111)的内部,所述连接体(122a)为设置于所述第一管体(111)内部并与所述第一管体(111)间隔预定空隙(122c)的第三管体,所述第三管体轴向上的两端向所述第一管体(111)的内壁面(111a)延伸并密封所述空隙(122c),所述第三管体在自身径向上设置有通槽,所述单向透气阻胶体(122b)镶嵌于所述通槽。
9.根据权利要求5所述的辅助装置(10),其特征在于,
所述分离部(122)连接于所述第二管体(112)且位于所述第二管体(112)的外部,所述分离部(122)为具有容纳腔(122d)的容器,所述容纳腔(122d)与所述第二管体(112)连通;
或者,所述分离部(122)连接于所述第二管体(112)且位于所述第二管体(112)的内部,所述分离部(122)为由单向透气材料制成的实体结构,所述实体结构封堵所述第二管体(112)的内部流道(112a)。
10.根据权利要求5至9任意一项所述的辅助装置(10),其特征在于,所述第二管体(112)内还设置有第二控制阀(112b),以控制所述第二管体(112)的开启及关闭。
11.一种真空灌注***,其特征在于,包括如权利要求5至10任意一项所述的辅助装置(10)。
12.一种用于权利要求1至4任意一项所述的真空灌注方法的导流管(24),其特征在于,所述导流管(24)包括:
管体(241),包括导流空腔(241a)以及围合形成所述导流空腔(241a)的内壁表面(241b);
吸气部件(242),设置于所述导流空腔(241a)内并连接于所述内壁表面(241b),用于去除所述胶液(40)内部的气体。
13.根据权利要求12所述的导流管(24),其特征在于,所述吸气部件(242)包括由多孔材料制成的膜状结构,所述吸气部件(242)覆盖所述内壁表面(241b)并通过粘性部件(243)连接于所述内壁表面(241b)。
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