[0001] 本实用新型涉及材料应用技术领域，更具体地，涉及一种用于制备树脂浇注体试样的制备装置。

[0002] 树脂在常温下是固态、半固态的有机聚合物。通过树脂成型的部件具有质量轻、成本低廉和耐受性强的优点，因此被广泛应用于多个领域。例如，在风力发电技术领域，聚氨酯树脂是用于制造风机叶片的主要原材料，能够在确保风机叶片的高性能的同时，降低风力发电机组的制造成本。

[0003] 通常，在利用树脂制造成型产品之前，需要先制备树脂浇注体试样，并对树脂浇注体试样进行一系列的性能测试(例如，拉伸测试、弯曲测试、压缩测试、冲击测试等力学性能测试)。通过对由多种树脂制成的树脂浇注体试样进行性能测试，来选择符合成型产品的性能需求的树脂的类型，然后再进行树脂产品的制造。现有技术中，通常是在制备树脂浇注体试样的过程中，先将树脂浇注到模具中并固化成型为一块平板，然后再将该平板机加工成预定形状的试样。然而，现有技术中制造的树脂浇注体试样中存在较多结构缺陷(例如，气泡缺陷)，在机加工树脂浇注体试样的过程中，容易在树脂浇注体试样中产生裂纹甚至试样损伤，这导致所获得的树脂浇注体试样的成品率低，并且造成了材料的浪费，增加了测试的成本。实用新型内容

[0004] 因此，本实用新型的目的在于提供一种能够提高树脂浇注体试样的成品率的制备装置。

[0005] 根据本实用新型的一方面，提供一种用于制备树脂浇注体试样的制备装置，所述制备装置包括：模具组件，具有用于形成所述树脂浇注体试样的空腔；罐体，用于容纳树脂混合物；第一连接管路，所述第一连接管路的第一端伸入所述罐体的底部，所述第一连接管路的第二端连接到所述模具组件，用于将所述树脂混合物输送到所述空腔中；气体供应部，用于容纳压力气体；第二连接管路，所述第二连接管路的第一端伸入所述罐体内并位于所述罐体的上部，所述第二连接管路的第二端与所述气体供应部连接，用于将所述压力气体输送到所述罐体内，使得所述树脂混合物在所述压力气体的作用下灌注到所述空腔中。

[0006] 优选地，所述制备装置还可包括搅拌组件，所述搅拌组件设置在所述罐体的底部，用于对所述树脂混合物进行搅拌。

[0007] 优选地，所述搅拌组件可包括：固定平台，所述罐体固定在所述固定平台的上表面上；磁力产生部，位于所述固定平台内；搅拌子，位于所述罐体内部，其中，所述磁力产生部产生的磁力驱动所述搅拌子旋转以搅拌所述树脂混合物。

[0008] 优选地，所述模具组件还可具有与所述空腔连通的第一抽真空口，所述制备装置还可包括连接到所述第一抽真空口的第一真空泵，在所述第一连接管路上可设置有选择性地打开或关闭的第一阀。

[0009] 优选地，在所述第二连接管路上可设置有选择性地打开或关闭的第二阀。

[0010] 优选地，所述制备装置还可包括第三连接管路和第二真空泵，所述第二真空泵通过所述第三连接管路连接到所述第二连接管路的位于所述第二连接管路的第一端与所述第二阀之间的部分，在所第三连接管路上可设置有选择性地打开或关闭的第三阀。

[0011] 优选地，所述制备装置还可包括搅拌组件和控制器，所述搅拌组件设置在所述罐体的底部，用于对所述树脂混合物进行搅拌，其中，所述控制器可被配置为：关闭所述第一阀并且启动所述第一真空泵以对所述空腔进行抽真空；关闭所述第一阀和所述第二阀并且打开所述第三阀，并且启动所述第二真空泵和所述搅拌组件，以在对所述罐体进行抽真空的同时搅拌所述树脂混合物；关闭所述第三阀并且打开所述第一阀，并且以预定速率打开所述第二阀，以通过所述压力气体将所述树脂混合物灌注到所述空腔中。

[0012] 优选地，所述第一连接管路的第一端可从所述罐体的顶部伸入所述罐体的底部；或者，所述第一连接管路的第一端可从所述罐体的侧壁伸入所述罐体的底部。

[0013] 优选地，所述模具组件可具有用于形成多个所述树脂浇注体试样的多个所述空腔，并且所述模具组件可包括：模具，具有沿着所述模具的厚度方向贯穿所述模具的多个贯穿孔；第一盖板和第二盖板，沿着所述厚度方向分别设置在所述模具的上方和下方，以与所述多个贯穿孔配合形成多个所述空腔；以及密封部，设置在所述第一盖板与所述第二盖板之间并沿着所述模具的外周延伸，用于将所述模具与所述第一盖板和所述第二盖板密封，其中，所述第一盖板和所述第二盖板为透明盖板。

[0014] 优选地，所述树脂混合物可包括液体聚氨酯树脂和固化剂，并且所述压力气体可以是干燥气体；或者，所述树脂浇注体试样可以是由用于形成风力发电机组的风机叶片的材料形成的试样。

[0015] 通过采用上述制备装置，能够以浇注或灌注的方式制备用于树脂性能测试的树脂浇注体试样，避免在机加工树脂浇注体试样过程中出现的试样损伤问题，提高树脂浇注体试样的成品率低，并且降低测试的成本。

[0022] 将参照附图详细地描述根据本实用新型的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。

[0023] 图1示出了根据本实用新型的实施例的用于制备树脂浇注体试样的制备装置的结构。下面将参照图1详细描述根据本实用新型的实施例的制备装置的具体结构。

[0024] 如图1所示，根据本实用新型的实施例的用于制备树脂浇注体试样的制备装置包括：模具组件，具有用于形成树脂浇注体试样的空腔；罐体21，用于容纳树脂混合物；第一连接管路51，第一连接管路51的第一端伸入罐体21的底部，第一连接管路51的第二端连接到模具组件，用于将树脂混合物输送到空腔中；气体供应部31，用于容纳压力气体；第二连接管路52，第二连接管路52的第一端伸入罐体21内并位于罐体21的上部，第二连接管路52的第二端与气体供应部31连接，用于将压力气体输送到罐体21内，使得树脂混合物在压力气体的作用下灌注到空腔中。通过采用上述制备装置，能够通过浇注或灌注的方式制备用于树脂性能测试的树脂浇注体试样，保证树脂浇注体试样具有较高的尺寸精度，同时省去后续机加工工艺，避免在机加工树脂浇注体试样过程中出现的试样损伤问题，提高树脂浇注体试样的成品率低，避免材料的浪费，并且降低测试的成本。

[0025] 此外，制备装置还可包括搅拌组件，搅拌组件设置在罐体21的底部，用于对树脂混合物进行搅拌。树脂混合物可包括各种类型的树脂和固化剂。搅拌组件能够将树脂混合物搅拌均匀，从而使制备的各个树脂浇注体试样的性能一致，并且使每个树脂浇注体试样的各个部位的性能一致。

[0026] 进一步地，搅拌组件可包括：固定平台41，罐体21固定在固定平台41的上表面上；磁力产生部(未示出)，位于固定平台41内；搅拌子42，位于罐体21内部。磁力产生部产生的磁力可驱动搅拌子42旋转，以搅拌树脂混合物。在罐体21的上方设置有进料口，树脂混合物可通过进料口放入罐体21中。此后，可将盖部22盖在进料口上以使罐体21内的树脂混合物与外部空气隔绝，从而在罐体21密闭的情况下搅拌树脂混合物。此外，在盖部22密封住进料口之前，可将搅拌子42放置在罐体21的底部上。搅拌子42不与罐体21固定在一起或连接到罐体21上。优选地，搅拌子42可放置在罐体21的底部的中央区域，并且磁力产生部可设置在罐体21的底部的中央区域的下方，以便于驱动搅拌子42将树脂混合物搅拌均匀。然而，本实用新型的实施例不限于此，搅拌组件还可以是其他类型的搅拌组件，只要能够均匀地搅拌树脂混合物即可。

[0027] 另外，模具组件还可具有与空腔连通的抽真空口101，制备装置还可包括连接到抽真空口101的第一真空泵61，并且在第一连接管路51上可设置有选择性地打开或关闭的第一阀71。在第一阀71关闭的状态下，启动第一真空泵61可对模具组件的空腔进行抽真空。此外，在第一阀71打开的状态下，可通过来自气体供应部31的压力气体的压力将罐体21内部的树脂混合物通过进胶口102灌注到空腔中。此时，第一真空泵61可关闭，并且仅通过压力气体的压力执行灌注树脂混合物的操作。可选地，在此时第一真空泵61可打开，并且第一真空泵61产生的吸力与压力气体产生的压力一起执行灌注树脂混合物的操作。

[0028] 进一步地，在第二连接管路52上可设置有选择性地打开或关闭的第二阀72。在第二阀72打开的状态下，允许气体供应部31将压力气体经由第二管路供应到罐体21中，继而在压力气体的作用下将罐体21中的树脂混合物通过进胶口102灌注到空腔中。在第二阀72关闭的状态下，截断气体供应部31与罐体21之间的气体流动路径。

[0029] 更进一步地，制备装置还可包括第三连接管路53和第二真空泵62，第二真空泵62通过第三连接管路53连接到第二连接管路52的位于第二连接管路52的第一端与第二阀72之间的部分。在所第三连接管路53上可设置有选择性地打开或关闭的第三阀73。在第一阀71和第二阀72关闭且第三阀73打开的状态下，罐体21与模具组件之间的树脂流动路径断开，气体供应部31与罐体21之间的气体流动路径也断开，此时启动第二真空泵62可对罐体
21进行抽真空，与此同时启动搅拌组件以将树脂混合物搅拌均匀。此外，在第一阀71和第二阀72打开且第三阀73关闭的状态下，气体供应部31可将压力气体经由第二连接管路52供应到罐体21中，继而在压力气体的作用下将罐体21中的树脂混合物通过进胶口102灌注到模具组件的空腔中。

[0030] 另外，在本实用新型的又一实施例中，制备装置还可包括第四连接管路54。第四连接管路54的一端连接到抽真空口101，并且第一真空泵61安装在第四连接管路54的另一端处。

[0031] 在本实用新型的又一实施例中，制备装置还可包括控制器，控制器可被配置为控制第一阀71至第三阀73、第一真空泵61和第二真空泵62以及搅拌组件，以自动控制对空腔抽真空的操作、对罐体21抽真空的操作以及灌注树脂混合物的操作。具体地，控制器可被配置为：关闭第一阀71并且启动第一真空泵61以对空腔进行抽真空；关闭第一阀71和第二阀72并且打开第三阀73，并且启动第二真空泵62和搅拌组件，以在对罐体21进行抽真空的同时搅拌树脂混合物；关闭第三阀73并且打开第一阀71，并且以预定速率打开第二阀72，以通过压力气体将树脂混合物灌注到空腔中。此外，制备装置还可包括传感器(例如，用于检测空腔和罐体21内的真空度等)等，以通过自动控制的方式实现树脂浇注体试样的自动灌注。

[0032] 在本实用新型的实施例中，通过在灌注树脂混合物之前对模具组件的空腔进行抽真空，能够将灌注到空腔中的树脂混合物与空气隔绝，从而防止在树脂浇注体试样中产生气泡缺陷，同时防止空气中的水分与树脂发生反应。此外，通过在搅拌树脂混合物的同时对罐体21进行抽真空，能够将罐体21中的树脂混合物与空气隔绝，从而执行真空搅拌脱泡操作，防止在树脂混合物中产生气泡，并且防止空气中的水分与树脂发生反应。另外，在第三阀73关闭且第一阀71打开的情况下，通过以预定速率打开第二阀72可将气体供应部31中的压力气体缓慢地供应到罐体21中，降低罐体21中真空负压，从而在罐体21中的真空负压与模具组件的空腔中产生压力差，以使罐体21中的树脂混合物缓慢地流入到空腔中，从而保证树脂混合物充分填充模具组件的各个空腔。

[0033] 然而，本实用新型的实施例不限于此，第一阀71至第三阀73、第一真空泵61和第二真空泵62以及搅拌组件还可通过人工手动地控制。

[0034] 此外，在本实用新型的上述实施例中，如图1所示，第一连接管路51的第一端从罐体21的顶部伸入罐体21的底部。在这种情况下，第一阀71可安装在第一连接管路51上的任意位置，例如，靠近罐体21的顶部安装(如图1所示)或者靠近模具组件的进胶口102安装。

[0035] 图2示出了根据本实用新型的另一实施例的用于制备树脂浇注体试样的制备装置的具体结构。

[0036] 图2中示出的制备装置的结构与图1中示出的制备装置的结构的区别在于：第一连接管路51伸入罐体21的底部的位置。具体地，如图2所示，第一连接管路51的第一端可从罐体21的侧壁伸入罐体21的底部。在这种情况下，第一阀71可靠近罐体21设置，使得在通过第二真空泵62对罐体21进行抽真空且通过搅拌组件搅拌树脂混合物时，可防止未混合均匀的树脂混合物流入第一连接管路51的位于第一阀71与罐体21之间的部分中，进而防止未混合均匀的树脂混合物流入模具组件的空腔中而形成性能不一致的树脂浇注体试样。

[0037] 此外，如图2所示，第一连接管路51的第一端从罐体21的侧壁的靠近底部的位置伸入罐体21内部。在这种情况下，相对于第一连接管路51的第一端从罐体21的顶部伸入罐体21内部的情况而言，能够降低将罐体21中的树脂混合物排放到模具组件的空腔中所需的压力，从而减少从气体供应部31供应的压力气体的量。

[0038] 除此之外，关于图1中示出的制备装置描述的内容可同样应用于图2中示出的制备装置，因此这里不再赘述。

[0039] 图3示出了制备装置的模具的结构。下面将参照图3并结合图1详细描述模具组件和模具的具体结构。

[0040] 如图3所示并结合图1和图2，模具组件可具有用于形成多个树脂浇注体试样的多个空腔。模具组件可包括：模具11，具有沿着模具11的厚度方向贯穿模具11的多个贯穿孔(例如，多个第一贯穿孔111和多个第二贯穿孔112)；第一盖板(未示出)和第二盖板12，沿着厚度方向分别设置在模具11的上方和下方，以与多个贯穿孔配合形成多个空腔；以及密封部13(例如，密封硅胶垫)，设置在第一盖板与第二盖板12之间并沿着模具11的外周延伸，用于将模具11与第一盖板和第二盖板12密封。第一盖板和第二盖板12可以为透明盖板(例如，钢化玻璃板)，以便于观察模具组件中的树脂混合物的灌注进度。

[0041] 进一步地，如图3所示，模具11可具有多个第一贯穿孔111和多个第二贯穿孔112，多个第一贯穿孔111和多个第二贯穿孔112可具有不同的形状，并且分别沿着与厚度方向垂直的宽度方向(即，图3中的水平方向)排列成一行。由于在树脂浇注体试样进行性能测试时，通常需要对多个形状相同的部件进行测试，因此多个第一贯穿孔111可具有相同的形状，并且多个第二贯穿孔112可具有相同的形状。

[0042] 此外，模具11还可具有沿着模具11的宽度方向延伸的第一汇流槽113、第二汇流槽114和第三汇流槽115以及沿着模具11的与宽度方向和厚度方向垂直的长度方向(即，图3中的竖直方向)延伸的多个第一支槽116、多个第二支槽117、多个第三支槽118和多个第四支槽119。在模具11中，进胶口102、第一汇流槽113、第一支槽116、第一贯穿孔111、第二支槽
117、第二汇流槽114、第三支槽118、第二贯穿孔112、第四支槽119、第三汇流槽115和抽真空口101依次连通，因此在树脂混合物从进胶口102进入模具组件中时依次流经上述部件。可选地，多个第一支槽116、多个第二支槽117、多个第三支槽118和多个第四支槽119中的每个的沿着宽度方向的截面面积小于第一汇流槽113、第二汇流槽114和第三汇流槽115中的每个的沿着长度方向的截面面积。

[0043] 然而，本实用新型的实施例的模具的结构不限于此。例如，模具可不包括第二贯穿孔、第三汇流槽、第三支槽和第四支槽，并且第二汇流槽直接与抽真空口连接。又如，模具组件可包括更多个汇流槽和相应的支槽。

[0044] 在树脂混合物完全填充模具组件的各个空腔(可通过透明的第一盖板和第二盖板12观察而确定)之后，可通过加热设备对模具组件进行加热，以加速模具组件中的树脂混合物的固化速度。例如，加热设备可包括烘箱等。

[0045] 此外，在本实用新型的实施例中，树脂混合物可包括液体聚氨酯树脂和固化剂，并且压力气体可以是干燥气体(例如，干燥的氮气)，以防止罐体21中的树脂混合物与水分发生反应。

[0046] 另外，树脂浇注体试样可以是由用于形成风力发电机组的风机叶片的材料形成的试样。因此，由上述制备装置制备的树脂浇注体试样可用于对用于形成风机叶片的材料进行性能测试，以测试制备树脂浇注体试样的树脂是否符合风机叶片的性能需求，或者从多种树脂中选出最符合风机叶片的性能需求的一种树脂。

[0047] 下面将描述通过如图1所示的制备装置制备树脂浇注体试样的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

[0048] (1)组装模具组件，包括：将第一盖板平放，并且在第一盖板的上表面上涂抹脱模剂；在模具11的空腔中涂抹脱模剂，并且将模具11放置在第一盖板上；沿着模具11的外缘放置密封部13，密封部13避开进胶口102和抽真空口101的位置；在第二盖板12的一个表面上涂抹脱模剂，并且将第二盖板12放置在模具11上并与第一盖板对齐，使得第二盖板12的涂抹脱模剂的表面朝向模具11；

[0049] (2)检查模具组件的气密性，包括：封住进胶口102，并且将第一真空泵61连接到抽真空口101；开启第一真空泵61以对模具组件抽真空，并且通过真空表检查模具组件的气密性；

[0050] (3)组装罐体21和搅拌组件，包括：将罐体21固定在搅拌组件的固定平台41之上；将搅拌子42放入罐体21中；

[0051] (4)将罐体21与模具组件和气体供应部31相连，包括：将第一阀71安装在第一连接管路51上，并且将第一连接管路51的一端从罐体21的顶部插入到罐体21的底部，且将第一连接管路51的另一端连接到模具组件的进胶口102；将第二阀72安装在第二连接管路52上，并且将第二连接管路52的两端分别连接到罐体21的顶部和气体供应部31；将第三阀73安装在第三连接管路53上，并且将第三连接管路53的一端连接第二连接管路52的位于第二阀72与罐体21之间的部分，且将第二真空泵62安装在第三连接管路53的另一端处；

[0052] (5)对模具组件抽真空，包括：关闭第一阀71，并启动第一真空泵61直到模具组件的空腔中的真空度达到预定值；关闭第一真空泵61；

[0053] (6)真空搅拌脱泡，包括：按比例称取树脂和固化剂；将称取好的树脂和固化剂从罐体21的进料口放入罐体21内部，并通过盖部22封闭进料口；关闭第一阀71和第二阀72且打开第三阀73，启动搅拌组件以使由磁力产生部产生的磁力驱动搅拌子42旋转，并且启动第二真空泵62，从而在真空状态下无接触式混胶(即，在真空状态下搅拌由树脂和固化剂组成的树脂混合物)，混胶脱泡持续约30分钟；关闭搅拌组件和第二真空泵62；

[0054] (7)真空灌注，包括：关闭第三阀73且打开第一阀71，并且以预定速率缓缓打开第二阀72，从而向罐体21缓缓注入压力气体，以降低罐体21中的真空负压；随着罐体21内的真空负压降低，罐体21中的树脂混合物缓缓地灌注到模具组件的空腔中；通过透明的第一盖板和第二盖板12观察模具组件内的灌注情况；在树脂混合物流动到模具11的第三汇流槽115时，关闭第一阀71和第二阀72；

[0055] (8)树脂浇注体试样固化及脱模，包括：将模具组件放入加热设备中加热固化；在固化完成后将树脂浇注体试样与模具组件脱模；

[0056] (9)树脂浇注体试样处理，包括：将脱模后的树脂浇注体试样周围的细小分支(由第一汇流槽113至第三汇流槽115和第一支槽116至第四支槽119形成)剪断；用砂纸将树脂浇注体试样的剪断口打磨平整。

[0057] 此外，通过如图2所示的制备装置制备树脂浇注体试样的制备方法与上述制备方法类似，因此这里不再赘述。此外，根据需要，根据本实用新型的实施例的制备树脂浇注体试样的制备方法的步骤的顺序可改变，可省略一个或更多个步骤，或者可添加一个或更多个步骤。另外，上面描述的关于制备装置的内容可同样应用于上述制备方法。

[0058] 通过采用上述制备装置，能够通过浇注或灌注的方式制备用于树脂性能测试的树脂浇注体试样，保证树脂浇注体试样具有较高的尺寸精度，同时省去后续机加工工艺，避免在机加工树脂浇注体试样过程中出现的试样损伤问题，提高树脂浇注体试样的成品率低，避免材料的浪费，并且降低测试的成本。此外，通过对树脂混合物真空脱泡处理并进行真空灌注，能够防止在树脂浇注体试样中产生气泡缺陷，并防止树脂与水分发生反应。

[0059] 虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。