用于吸收热的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装置，其用于吸收由可固化的基体材料的固化产生的热，尤其是由嵌入了包括许多增强纤维的纺织结构的可固化的基体材料的固化产生的热。
【背景技术】
[0002]复合材料零部件，例如风力涡轮的转子叶片，典型地包括通常固化的、基于聚合物的基体材料，所述基体材料嵌入了包括许多增强纤维的至少一种纺织结构。
[0003]因此，相应的复合材料零部件的制造包括使可固化的基体材料固化，所述可固化的基体材料嵌入了包括许多增强纤维的至少一种纺织结构。可固化的基体材料的固化可以是可导致明显生热的放热过程。例如，所产生的热可能相应地负面影响复合材料零部件的结构完整性或特性，特别是由于纺织结构的热致层离和/或纺织结构或复合材料零部件的嵌入在基体材料内的其他元素的热致降解。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的是提供一种措施，以在制造相应的复合材料零部件时允许对可固化的基体材料的固化产生的热的协同吸收。
[0005]该目的通过一种用于吸收由可固化的基体材料的固化产生的热、尤其是由嵌入了包括许多增强纤维的纺织结构的可固化的基体材料的固化产生的热的装置来实现，所述装置包括:至少一个封套元件，其限定至少一个内体积；以及至少一个导热的吸热元件，其设置在该至少一个封套元件的至少一个内体积内。
[0006]根据本发明的装置在制造例如用于风力涡轮机的转子叶片之类的相应的复合材料零部件时，允许对由可固化的基体材料的固化产生的热的协同、有效并且可靠的吸收，其中所述可固化的基体材料典型地为可固化的聚合物基体材料，例如环氧树脂基树脂、聚酯基树脂或乙烯基酯基树脂。由于对由可固化的基体材料的固化产生的热的吸收，所以可以避免可能导致前述热致层离和/或降解效应的热影响、尤其是热峰，这是因为分别从形成要制造的复合材料零部件的复合材料结构或制成的复合材料零部件中去除了由基体材料的固化产生的热。
[0007]为了吸收由基体材料的固化产生的热，根据本发明的装置在基体材料的固化之前或同时被布置或设置在形成要制造的复合材料零部件的复合材料结构处，使得对热的吸收是可能的。换句话说，以建立允许从形成要制造的复合材料零部件的复合材料结构吸收热的热接触这样的方式，根据本发明的装置被布置或设置在形成要制造的复合材料零部件的复合结构处。在基体材料的固化完成之后，典型地，从复合材料零部件去除该装置。
[0008]布置或设置该装置典型地包括将该装置安置在形成要制造的复合材料零部件的复合材料结构的表面上。因此，该装置可暂时地附接至复合材料结构。然而，该装置还能够至少部分地安置在复合材料结构内，即至少部分地结合在复合材料结构内。
[0009]因此，该装置的空间尺寸，也就是说，尤其是形状和大小应当适应要制造的复合材料零部件的空间尺寸，也就是说，尤其是形状和大小。因此，可取的是，该装置以至少其中预期或已知特定的生热区域与该装置接触这样的方式来定尺寸和/或成形。这两方面暗示了该装置的一定程度的结构柔性具有优点，使得其形状可容易地适应要制造的复合材料零部件的形状，即尤其是手动地，并且优选还可逆地适应要制造的复合材料零部件的形状。
[0010]如上所述，该装置包括至少一个封套元件和至少一个吸热元件。
[0011]封套元件限定至少一个内体积(或内容积)，并因此可以被认为是用于该至少一个吸热元件的外壳或壳体。封套元件可包括各自形成用于至少一个吸热元件的隔室的许多单独的或连通的内体积。通常，封套元件具有包住或容纳该至少一个吸热元件的功能。封套元件的形状，即尤其是封套元件的内体积的形状，典型地适应要被容纳在封套元件内的相应吸热元件的形状。
[0012]相应的吸热元件包括至少一种导热材料或者由其构成，所述至少一种导热材料具有相当好的吸热特性，即允许相当高的热通量。通常，吸热元件具有吸收由可固化的基体材料的固化产生的热的功能，尤其是在制造相应的复合材料零部件时吸收由可固化的基体材料的固化产生的热的功能。相应吸热元件的形状典型地是平面的，即(基本上)二维的，以允许将吸热元件彼此堆叠，这将在下文中与装置的另外的实施例联系起来更详细地提及。
[0013]根据优选实施例，该至少一个封套元件包括不粘附至可固化的或固化的基体材料的至少一种非粘附材料，或者由其构成。以这样的方式，封套元件将不会粘附至复合材料零部件，并因此在基体材料的固化完成之后可容易地从复合材料零部件去除。封套元件的非粘附尤其是基于非粘附材料与基体材料之间的化学不相容性。例如，非粘附材料可可包括至少一种含氟聚合物(尤其是聚四氟乙烯(PTFE))和/或至少一种聚烯烃材料(尤其是聚乙烯和/或聚丙烯)，或者可由其构成。
[0014]如上所述，优选的是，封套元件具有一定程度的结构柔性，使得其可容易地三维成形，即尤其是手动地并且优选还可逆地三维成形。因此，该至少一个封套元件优选地由至少一种柔性材料制成。例如，柔性材料涉及具有材料内在结构柔性特性的材料，例如弹性聚合物，并且涉及如下材料，其不一定具有材料内在结构柔性特性，然而由于特定的结构设计是柔性的，即由于相当低的壁厚、凹进等而是柔性的。
[0015]以这样的方式，该至少一个封套元件可包括至少一张箔，或者可由其构成。箔可具有单层或多层结构，尤其是包括例如非粘附外层的多样功能层，箔可包括上述相应的非粘附材料，或者可由其构成。箔可基于聚合物，例如聚烯烃聚合物(诸如聚乙烯或聚丙烯)，或者可以基于例如铝这样的金属。
[0016]根据另一实施例，该装置包括许多吸热元件，即，提供至少两个吸热元件。在该情况下，优选堆叠该至少两个吸热元件。相应的吸热元件的堆叠典型地暗示了相应的吸热元件的平行布置，即，吸热元件被布置成一个在另一个之上地处在不同的水平高度。如以上已提及地，吸热元件因此典型地具有平面的、尤其是(基本上)二维的形状。堆叠的吸热元件不一定必须以相同的方式取向，即，当发源于矩形吸热元件时，例如相应的堆叠的吸热元件的短边或长边不一定必须平行布置。
[0017]发源于该装置根据其包括许多、即至少两个吸热元件的前述实施例，吸热元件不一定必须具有相同的化学和/或物理特性。关于热特性，例如尤其是热导率，第一吸热元件与第二或另外的吸热元件相比可具有较高的热导率。例如，相应的第一吸热元件可包括例如碳纤维的高导热的纤维或者可由其构成，相应的第二吸热元件可包括例如芳族聚酰胺和/或玻璃纤维的不太导热的纤维，或者可由其构成。通过不同热特性的、例如尤其是不同热导率的吸热元件的协同布置，可相应单独地调整或影响整个装置的热特性，例如尤其是热导率。因此，该装置不一定必须具有一致的热特性，例如尤其是一致的热导率，而是可包括不同热特性、例如尤其是不同热导率的区域，这在源自可固化材料的固化的热峰仅局部地出现时可以是有利的。
[0018]因此，关于吸热元件的前述堆叠布置，堆叠的层能够在热特性方面不同，例如尤其是在热导率方面能够不同。因此，至少一个相应的第一吸热元件可与至少一个相应的第二吸热元件交替设置。因此，吸热元件的相应堆叠的相邻层可在热特性方面不同，例如尤其是在