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采用可折叠模芯制造复合纤维部件的方法以及所述的模芯

阅读:160发布:2022-03-12

专利汇可以提供采用可折叠模芯制造复合纤维部件的方法以及所述的模芯专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于制造复合 纤维 部件(1)的方法,该方法包括以下步骤:形成模芯(4),该模芯(4)包括由节段(16a至16d)形成的中空轮廓(15)用以建立所述模芯(4)的外部几何构型,其中,在所述模芯(4)的中空轮廓(15)的折叠状态(A)和非折叠状态(B)之间,所述模芯(4)的每一个节段(16a至16d)在所述模芯(4)的纵向轴线的方向上延伸,且每一个节段被构造以围绕在所述模芯(4)的纵向方向上延伸的轴线可转动,其中,为了形成所述的中空轮廓(15),所述节段(16a至16d)被构造以通过连接部分(18a至18d、19a至19c)相互连接为单一件;至少一个纤维半成品(3)被设置在所述被构造的模芯(4)上的至少某些部分中,以对将要制造的复合纤维部件(1)的至少一个模制部分(14)成型;和施加 热能 和/或压 力 给所述至少一个模制部分(14)以制造所述的复合纤维部件(1)。,下面是采用可折叠模芯制造复合纤维部件的方法以及所述的模芯专利的具体信息内容。

1.一种用于制造复合纤维部件(1)的方法,特别是用于航空航天的 复合纤维部件(1),该方法包括以下步骤:
形成模芯(4),该模芯(4)包括由节段(16a至16d)形成的中空轮廓 (15),用以建立所述模芯(4)的外部几何构型,其中,在所述模芯(4) 的中空轮廓(15)的折叠状态(A)和非折叠状态(B)之间,所述模芯 (4)的每一个节段(16a至16d)在所述模芯(4)的纵向轴线的方向上 延伸,且每一个节段被构造以围绕在所述模芯(4)的纵向方向上延伸的 轴线可转动,其中,所述节段(16a至16d)被构造以通过连接部分(18a 至18d、19a至19c)相互连接为单一件,从而形成所述的中空轮廓(15);
至少一个纤维半成品(3)被安置在所述被构造的模芯(4)上的至少 某些部分中,以对将要制造的复合纤维部件(1)的至少一个模制部分(14) 进行成型;和
施加热能和/或压给所述至少一个模制部分(14)以制造所述的复 合纤维部件(1)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模芯(4)的可转 动的节段(16a至16d)与它们的连接部分(18a至18d,19a至19c)一 起被构造为单一件,作为例如由塑料制成的闭合的中空轮廓(15)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模芯(4)的节段 (16a至16d)与它们的可转动的连接部分(18a至18d,19a至19c)一 起被构造为例如由塑料制成的开口轮廓(24)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的开口轮廓(24) 被折叠和由节段(16a至16d)连接以形成所述的中空轮廓(15),所述连 接例如为焊接
5.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,由第一材料形成的所述节段(16a至16d)与至少一个部件一起被 构造,该部件形成至少一个连接部分(18a至18d,19a至19c)且由第 二材料形成。
6.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,所述的节段(16a至16d)以可转动的方式相互连接,在这种方式 中预定的预应力被施加给它们以使得它们呈现出由它们形成的所述中空 轮廓(15)的折叠状态(A)或非折叠状态(B)。
7.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,芯套(9),例如软管,被应用于所述的中空轮廓(15)并且在所 述中空轮廓(15)的非折叠状态(B)下延伸。
8.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,分隔层,例如套筒,被应用于所述模芯(4)并且它阻止了所述纤 维半成品(3)的粘附和/或基料粘附到所述纤维半成品上。
9.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,当至少一个纤维半成品(3)被安置在至少某些部分上时,所述模 芯(4)被布置在由复合纤维半成品形成的基础部件(2)上和/或由纤维 半成品(3)至少部分环绕以形成所述复合纤维部件(1)的至少一个模制 部分(14),其中,可预先定义的内压力(p)被施加至所述中空轮廓(15), 所述压力(p)依赖于连接的节段(16a至16d)的状态(A,B)以呈现 出所述非折叠状态(B)的所述模芯(4)的外部几何构型。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述预先定义的内压 力(p)通过预定义的设定点的值进行调整。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述内压力(p) 通过连接装置(26)被施加至所述中空轮廓(15)的两端或所述中空轮 廓(15)的一端,其中,在后者的情况下所述中空轮廓(15)的另一端 设置有闭合装置。
12.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,基料用所述模芯(4)被引入到所述至少一个纤维半成品(3)中, 并且随后在压力下和/或用热能至少部分固化
13.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,在施加了热能和/或压力之后,所述中空轮廓(15)的内压力(p) 以这样的方式被改变:所述模芯(4)的所述中空轮廓(15)的节段(16a 至16d)转动成所述中空轮廓(15)的折叠状态(A),以从所述模制部 分(14)中除去所述模芯(4)。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,除了改变所述中空 轮廓(15)的内压力(p)或代替改变所述中空轮廓(15)的内压力,在 中空轮廓(15)的外侧和所述模制部分(14)的内侧之间,压力被施加 至所述中空轮廓(15)以折叠所述节段(16a至16d)。
15.根据上述的权利要求中的至少一个权利要求所述的方法,其特征 在于,所述用于制造所述复合纤维部件(1)的方法被设计为手工层压方 法、预浸料方法、注射模制方法和/或真空注入方法。
16.一种用于制造复合纤维部件(1)的模芯,特别是在航空航天中 的在基础部件(2)上的纵梁(20)的模芯(4),所述模芯(4)包括中 空轮廓(15),该中空轮廓(15)由节段(16a至16d)形成为单一件以 建立所述模芯(4)的外部几何构型,其中,在所述模芯(4)的中空轮廓 (15)的折叠状态(A)和非折叠状态(B)之间,所述模芯(4)的每一 个节段(16a至16d)在所述模芯(4)的纵向轴线的方向上延伸,且每一 个节段可围绕所述模芯(4)的在纵向方向上延伸的至少一个轴线转动。
17.根据权利要求16所述的模芯(4),其特征在于,至少一个节段 (16a至16d)具有至少两个子节段(17a至17f),所述子节段可通过第 二连接部分(19a至19c)围绕至少一个纵向轴线转动。
18.根据权利要求17所述的模芯(4),其特征在于,至少一个子节 段(17a至17f)具有在其宽度上的延伸部分,所述延伸部分延伸超过第 二连接部分(19a至19c)并且形成用于所述非折叠状态(B)的阻挡件。
19.根据权利要求16至18中至少一项权利要求所述的模芯(4),其 特征在于,所述节段(16a至16d)和子节段(17a至17f)包括塑料,例 如聚砜,并且所述第一和第二连接部分(18a至18d,19a至19c)包括同 样的材料或具有特别适用于所述连接部分的必需性能的第二材料。
20.根据权利要求16至19中至少一项权利要求所述的模芯(4),其 特征在于,所述中空轮廓设置有封闭芯套(9),例如软管。
21.根据权利要求20所述的模芯(4),其特征在于,所述芯套(9) 具有形成所述模芯(4)的外部表面的分隔层。
22.根据权利要求20或21所述的模芯(4),其特征在于,所述芯套 (9)由塑料形成,该塑料对加工温度和加工压力是适合的,特别是由聚 酰胺和/或PTFE塑料形成。
23.根据权利要求16至22中的至少一项权利要求所述的模芯(4), 其特征在于,所述模芯(4)的中空轮廓(15)具有在它的外部几何构型 的连接区域中的增强机构(13),该增强机构被构造具有尖锐边缘。
24.根据权利要求23所述的模芯(4),其特征在于,所述增强机构 (13)被构造作为拐轮廓部件且由金属和/或塑料形成。
25.根据权利要求24所述的模芯(4),其特征在于,所述增强机构 (13)是所述节段(16a至16d)的部件和/或所述连接部分(18a至18d) 的部件。
26.根据权利要求16至25中至少一项所述的模芯(4),其特征在于, 所述模芯(4)的外部几何构型被构造成在所述中空轮廓(15)的非折叠 状态(B)下为Ω形、梯形、三角形、环形和/或波浪形。
27.一种具有至少一个纵梁(20)的复合纤维部件(1),特别是用于 航空航天,其依据权利要求16至26中的至少一项权利要求所述的模芯(4) 和/或依据权利要求1至15中的至少一项权利要求所述的方法被制造。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于制造复合纤维部件的方法,特别是用于航空航天 中的复合纤维部件,涉及用于制造这种复合纤维部件的模芯和具有至少一 个纵梁的复合纤维部件,其通过采用这种模芯或这种方法制备。

背景技术

尽管本发明可应用于任何复合纤维部件,但是本发明和基于本发明的 问题将在下文中对参考平面的、纵梁增强纤维塑料(CFK)部件(例如 航行器的面板)进行更加详细的解释。
为了在航行器领域中承受住高的负载和具有尽可能低的额外重量,大 家都知道用碳纤维塑料纵梁来增强碳纤维塑料面板。在本文中,必需区别 两种类型的纵梁:即T型和Ω型纵梁。
T型纵梁的横截面由基本部分和连接板(web)组成。所述基本部分 形成连接至所述面板的连接表面。由T型纵梁增强的面板的使用在航行器 结构中是普遍的。
Ω型纵梁具有类似帽子形的轮廓,且所述轮廓的端部连接至所述面 板。在Ω型纵梁的固化状态中,它们可被粘附至已经固化的面板上,也 可以在面板被湿湿法(wet on wet)制造时被同时固化。由于在加工技术 方面更加有利,因此后者是人们所期望的。然而,为了实现湿湿法制造由 Ω型纵梁增强的面板,支撑核或模芯是必须的以保证在尺寸上不稳定的纤 维半成品具有预期的Ω型并在制造过程中支撑它们。为了将例如环树 脂的基料(matrix)引入到所述纤维半成品中,与T型纵梁相比,具有Ω 型纵梁的面板具有在注入方法上具有更好的渗透能的优点。与其它的已 知复合纤维部件制造方法相比,例如预浸料(pregpreg)方法,由于允许 使用更加有成本效益的纤维半成品,注入方法在成本上是划算的。
然而,当制造Ω型纵梁时,存在这样的问题,也就是目前用于支撑 核或模芯的材料是昂贵的,并且在Ω型纵梁构造之后是难于除去的,以 致于所述残留在所述的纵梁中的所述材料会不利地增加了所述航行器的 整体重量。

发明内容

与这种背景相反,本发明是基于制备更加有成本效益的和质量轻的复 合纤维部件的目的,特别是用于航空航天。
这种目的可根据本发明如下实现:采用具有专利权利要求1的特征的 方法、,具有专利权利要求16的特征的模芯,和/或采用具有专利权利要 求27的特征的复合纤维部件。
相应地,一种提供用于制造复合纤维部件的方法,特别是用于航天航 空,该方法具有下述的方法步骤:模芯被由多个节段组成的中空轮廓构造 以确保模芯的外部几何构型,其中,在所述模芯的中空轮廓的折叠状态和 非折叠状态之间,所述模芯的每一个节段都在所述模芯的纵向方向上延 伸,且每一个节段被构造以关于所述模芯的纵向方向可转动;至少一个纤 维半成品被安置在所述被构造的模芯上的至少某些部分中,以对将要制造 的复合纤维部件的至少一个模制部分成型;和施加热能和/或压力给所述 至少一个模制部分以制造所述的复合纤维部件。
此外,提供了用于制造复合纤维部件,尤其是在航天航空上的位于基 本部件上的纵梁的模芯,,具有由节段构建的中空轮廓以确保模芯的外部 几何形状,其中,在所述模芯的中空轮廓的折叠状态和非折叠状态之间, 所述模芯的每一个节段都在所述模芯的纵向方向上延伸,且每一个节段被 构造以关于所述模芯的纵向方向可转动。
另外,提供了一种具有至少一个纵梁的复合纤维部件,尤其是用于航 天航空上,该复合纤维部件通过采用依据本发明的模芯和/或依据本发明 所述的方法被制造。因而,本发明具有比开始提到的方法好的优点,即通 过采用具有成本效益的模芯可制备所述复合纤维部件。代替采用成本高的 传统材料,而是有利地使用由具有多个相互之间可转动的节段的中空轮廓 组成的模芯,并且通过转动所述的节段,造成了横截面的减小,从而能有 利于轻易地从所述模制品中除去所述模芯。另一个优点是这样的模芯的可 重复使用性。
本发明的有利的实施例和改进可在从属权利要求中找到。
在一个优选的实施例中,通过连接部分将所述模芯的节段彼此连接起 来,以在中空轮廓的折叠状态和非折叠状态之间相互可转动和形成闭合的 中空轮廓。这些连接部分允许所述的节段围绕所述模芯的纵向轴线转动, 并且所述连接部分与所述的节段被构造为单一件。在本文中,所述的节段 和所述的连接部分形成了闭合的中空轮廓。后者能容易地在挤压过程中以 具有成本效益的方式由塑料制造。
在另一可替代的实施例中,所述模芯的节段与它们的可转动的连接部 分一起被构造为开口的轮廓(例如由塑料制备得到),该轮廓通过焊接形 成闭合的中空轮廓。这造成了一个特别的优点,即由于其内表面通过支撑 工具和模具能被更好地制备,因而开口的轮廓通常更容易被制造及具有更 严格的公差。
所述开口的轮廓的制造也提供了一个优点:所述连接部分以预应力的 方式被实现以致于由它们形成的所述中空轮廓具有优选的状态,或者是折 叠的状态或者是未折叠的状态。
在另一个可替代的实施例中,所述的连接部分由与所述的节段不同的 材料构建,所述材料更好地满足了由柔性连接部分和预期的预应力构成的 要求。这种其它的材料可被引入,例如采用共挤压法。
在另一个优选的实施例中,至少一个节段具有采用第二连接部分在它 们的纵向方向上可转动地连接的至少两个子节段。结果,所述中空轮廓能 显著有利地以这样的方式被折叠:当所述的中空轮廓从所述模制品 (mould)中除去时,只有拐区域以滑行轨道的形式与模制部分内部有 线性类型的接触,当它被拉出来可以获得有利的低的摩擦阻力。
如果子节段在其宽度上延伸超过所述第二连接部分以用作形成阻止 的凸出,是特别有利的。结果,所述非折叠状态可有利地精确地被呈现出 来,其末端位置没有过调(overshooting)。
依据本发明各个状态的呈现可通过施加内部的压力给所述模芯来实 现。所述内部压力优选地通过设定点的值进行调节,在这种方式中中空轮 廓呈现可再现的状态。
在另一个实施例中,依据本发明折叠状态的模芯由芯套(例如软管 (hose))覆盖。这种软管具有这样的外周以致于它能在所述折叠的模芯 状态时容易地安装于其上和随后在所述未折叠的模芯状态时围绕所述折 叠芯平滑地延伸。可替换地,可使用可通过施加热能被安装的收缩配合型 软管。所述软管在所述复合纤维部件和所述模芯之间形成分隔层和/或密 封层。结果,在固化过程中不被期望的物质交换不会发生,并从所述模制 品中除去所述模芯可容易地实现。
根据本发明的一个优选实施例,在外部几何构型的连接区域中的增强 机构被布置在所述芯套的内部和/或外部,所述增强机构将在将要被构建 的模芯中构造尖锐边缘(sharp edge)。这些拐角轮廓部件也可能是所述节 段的末端或连接部分的部件。
优选地应用所述分隔层于所述芯套,它能降低所述固化的复合纤维部 件的粘附。在所述至少部分固化由所述模芯制备的所述复合纤维部件的零 件之后,这会便于除去所述的芯套。
纤维半成品可以理解为织物(fabric)、覆盖层(overlay)以及纤维垫 (fibre mat)。后者是被提供基料(matrix)(例如环氧树脂)并且之后被固 化,例如用高压釜(autoclave)。
根据本发明的另一个优选的改进,所述模芯布置在基础部件上,该基 础部件由复合纤维半成品制成和/或至少部分由纤维半成品环绕,以用于 构建所述复合纤维部件的至少一部分。结果,基础部件(例如面板、压力 拱等)能与Ω型纵梁一起被有利地构建。作为可替代的或除这之外的, 制造完全由所述模芯定义它们的形状的分离的复合纤维部件也是有可能 的。
例如,当制造Ω型纵梁时,所述芯套在所述纵梁的纵向方向上被拉 出来。因而,所述的套,如同所述芯一样,不再对所述航行器的总体重量 作贡献,所述航行器的有效载荷会因此增加。
附图说明
本发明在下文中将参考在附图中的示意图中显示的示例性实施例详 细说明,其中:
图1是依据本发明的方法在制造中的复合纤维部件的示例性的示意 透视图;
图2是图1中的复合纤维部件的整个的模芯的横截面示意图;
图3A是依据图1的所述复合纤维部件的折叠状态的发明的模芯的横 截面示意图;
图3B是依据图3A的非折叠状态的发明的模芯的横截面示意图;
图4A是依据图3A的折叠状态的发明的模芯的第一示例性实施例的 横截面示意图;
图4B是依据图4A的非折叠状态的发明的模芯的第一示例性实施例 的横截面示意图;
图5是依据图4A的发明的模芯的第一示例性的实施例的透视示意 图;
图6A是在第一位置(状态)上的发明的模芯的第二示例性实施例的 横截面示意图;
图6B是在第二位置(状态)上的发明的模芯的第二示例性实施例的 横截面示意图;和
图7是依据本发明的所述方法的在除去发明的模芯的过程中的依据 图1的所述复合纤维部件的透视示意图。
在附图中的所有图中,除非有说明,否则对同样的或功能上同样的元 件提供了同一附图标记。
相关附图标记列表
1  复合纤维部件                  2   基板
3  纤维半成品                    4   模芯
5  模芯的基底                    6   模芯的横截面
7  芯的材料                      8   模具
9  芯套                          10  芯套的外侧
11 芯套的内侧                    12  芯套的开口
13 增强机构                      14  模制部分
15 中空轮廓                      16a、16b、16c、16d  节段
17a、17b、17c、17d、17e、17f  子节段
18a、18b、18c、18d  第一连接部分(拐角连接点)
19a、19b、19c  第二连接部分(中心连接点)
20  纵梁                   21a、21b、21c  凸出
22  内部                   23a、23b 第三连接部分
24  轮廓                   25a、25b  半节段
26  连接装置               27 管道
A   折叠状态               B  非折叠状态
p   压力

具体实施方式

图1显示了依据本发明的方法在制造中的复合纤维部件1的示例性 实施例的示意透视图。
具有大致梯形横截面的两个模芯4和该模芯4的制造将在下文中作进 一步的解释,模芯4布置为它们的基底5安置在基础部件2上。所述基础 部件2具有至少一层纤维半成品。
在进一步的步骤中,另外的纤维半成品被安置在所述模芯4上。所述 纤维半成品3搁置为其中间部分在所述模芯4的外表面上和它们的端部在 所述基础部件2上,也就是说,例如在航行器的面板上。
采用多种制备方法制造所述复合纤维部件是可能的。为了在所述纤维 半成品3中引入基料(例如环氧树脂),优选所述注入方法。所述预浸料 (prepreg)方法在这里也同样可以很好地被使用。
在进一步的步骤中,依据所述的方法通过施加热能和压力,所述基础 部件2与所述模芯4和所述纤维半成品3在烤炉或高压釜中可被有利地固 化。
例如,所述纤维半成品3在合适的烤炉或高压釜(未示出)中被固化 以形成纵梁20。从而在固化过程之后,所述至少部分固化的复合纤维部 件1具有两个Ω型纵梁20。
图2显示了依据图1的在横截面内的所述复合纤维部件1的具有创造 性的模芯4的整个横截面示意图。
所述模芯4的设计的具体细节将在下文中给出,具有横截面6的所述 模芯4在模具8中形成并且在所述的模具中以传统的方式(例如施加热能 和压力)给予所预期的形状(在这里是大致梯形的形状)。在这个例子中, 所述模芯4由完全包裹所述模芯4的芯套9环绕。它避免了在所述模芯4 和所述复合纤维部件1之间的直接接触。在所述复合纤维部件1和模芯4 之间的可能的未能预期的材料交换因此可被避免,并且由于模芯不能粘附 于所述复合纤维部件1上所以从所述模制品中后续的除去所述模芯4是便 利的。在此处所述芯套9应该可靠地承受所述加工温度和加工压力是重要 的。所述芯套9的内侧11直接支承在所述模芯4的表面,并且在这个实 施例中它的外侧10覆盖有分隔层(未示出),该分隔层也可由另外的套构 成。如果所述芯套9在从所述模制品中除去所述的模芯4之后也需要被除 去时,所述分隔层用于后续的从所述复合纤维部件1中分离所述的芯套9。
根据本发明所述模芯4由单独的节段16a至16d组成,所述节段在所 述模制部分14(图1)的纵向方向上延伸。在图3A和图3B中示出了穿 过这样的模芯4的横截面。
在本文中,指出了所述未折叠的模芯4或所述中空轮廓15的横截面 6的虚线轮廓。这个中空轮廓15的侧面由所述节段16a至16d形成。在 图3A中示出的所述模芯4的折叠状态A中,所述节段16a至16d在它们 的拐角点或拐角连接点处通过第一连接部分18a至18d以铰接的方式连 接。此外,所述节段16a、16b和16d每一个被分成两个子节段17a/17b、 17c/17d以及17e/17f,这些子节段采用在中心点(中心连接点)的第二连 接部分19a至19c以铰接的方式相互连接。在每一个情况下,各个两个子 节段17a/17b、17c/17d以及17e/17f中的每一个长度都超过相对应的第二 连接部分19a至19c,并且在每一个情况下形成凸起21a至21c。
在这种折叠状态A时,所述第二连接部分19a至19c朝着所述中空轮 廓15的中心折叠。这将会造成所述折叠轮廓的横截面比所述中空轮廓15 小。一方面,图3清晰地显示了所述模芯4的所述第一连接部分18a和 18b的每一个仅仅与所述模制部分14的内部以滑轨的方式线性接触,它 能轻易地被想到以取代所述的横截面6,并且当从所述模制部分14中除 去所述的模芯4(也就是说被拉出来)时,这是有利的。另一方面,图3 清晰地显示了在所述折叠状态A时,所述模芯4比所述中空轮廓15小并 且因而比所述模制部分14的横截面小以致于它能轻易地从所述模制品中 被除去。
为了形成所述的未折叠的状态B,施加压力给由所述节段16a至16d 形成的所述内部22,打开所述节段16a至16d,如图3b所示。在这种未 折叠的状态B,所述凸出21a至21c的自由端搁置在各个相应的子节段 17a、17d、17e上,并它们分别形成了用于这个状态的阻挡件。
带有可转动的节段16a至16d的具有创造性的模芯4的第一示例性的 实施例以相应于图3A和3B的方式在图4A和图4B中显示,并且在图5 中显示了所述第一示例性实施例的透视图。图4A显示了所述的折叠状态 A和图4B显示了所述的未折叠的状态B。
所述的节段16a至16d和所述第一连接部分18a至18d制造为单一件, 并且所述的子节段17a至17f和第二连接部分19a至19c用同一种物质制 造为单一件。所述连接部分18a至18d和19a至19c在这里被构造为薄膜 铰链。在这个例子中,这些薄膜铰链在它们的几何构型(宽度和厚度)方 面上相匹配,以保证充足的预应力和在所述的铰链材料的弹性区域内总是 可以发生运动。结果,性能,特别是预应力和必需的折叠力矩,在多个折 叠过程上保持不变。因而,重复使用是可能的。所述薄膜铰链以凸出21a 至21c全部同时到达它们的阻挡位置(具有同样的内压力)的方式相匹配。 所述模芯4的几何构型以所述的凸出21a至21c不能相互阻碍的方式被配 置。所述连接部分18a至18d和19a至19c的厚度的配置允许施加预应力 至所述节段16a至16d和子节段17a至17f,以在所述的折叠和未折叠的 过程中获得特定的顺序。
为了构建锐角拐角,图5显示了拐角轮廓形式的两个增强机构13。 所述后者能被随后在所述中空的轮廓15的各个边缘上提供。为了形成这 样的拐角轮廓,以加长的方式构建所述节段16a至16d和/或所述的子节 段17a至17f和/或所述连接部分18a至18d是可能的。
由所述的节段16a至16d形成的所述中空的轮廓15具有闭合的横截 面,并因此被称作闭合的中空轮廓15。例如,通过挤出工艺(extrusion) 制造所述中空轮廓15。
由图6A和图6B在不同预应力的两个状态显示一个可替代的第二示 例性实施例的开口轮廓24。
除了上述的特点外,所述开口轮廓24具有这样的优点,即在制造过 程中为了产生预期的预应力可精确地实现单个的连接部分。而且,以不同 的状态挤出是可能的,图6A和图6B显示了两种可能的状态。
另外,为闭合的轮廓相比,所述开口轮廓24可以用更严格的公差制 造。
借助于在这里显示的实施例中的两个半节段25a、25b被连接以形成 一个节段(例如在图3A、图3B、图4A、图4B中的节段16c),所述开 口轮廓24在其被制造之后被加工以形成闭合的轮廓15。这可以用第三连 接部分23a,23b例如通过焊接来实现,所述第三连接部分23a、23b彼此 相对应,并在这个实施例中以布置在所述半节段25a、25b的自由边缘上 的纵向的凸出的方式彼此相对设置。
图7显示了依据图1的具有被构造作为纵梁20的模制部分14的所述 完成的复合纤维部件1的示意性的透视图。
在左手侧,模制部分14被显示,在其中显示了所述模芯4的中空轮 廓15的一端,为了施加所述的内压力p所述一端通过管道27连接至连接 装置26。所述中空轮廓15的另一端在折叠状态时由闭合物闭合。为了允 许在所述图中的下端的方向上从所述模制品的除去,这是必需的。所述非 折叠状态的接合区域(所述接合部分的长度大约是所述模芯宽度的两倍) 不能用于模制。相应地,所述模芯必须凸出纵梁20的一端很多。
通过改变所述内压力p,所述中空轮廓15可以被展开或折叠。然而, 提供另一个连接装置26给它也是可能的。为了调整,所述内压力p可在 一个合适的点上被测量。所述芯套12内的开口也布置在所述模制部分14 的外侧。
在从所述模制品的除去中,为了使所述中空轮廓15呈现所述的折叠 状态A,内压力(真空)通过所述连接装置26施加给所述中空轮廓15。
例如,如果在压力容器/在这个压力容器内的高压釜中的固化之后, 执行从所述模制品的除去,施加相应的10巴(bar)的高真空是可能的。 如果中空轮廓15的几何构型被使用,其中仅大气真空(atmospheric vacuum)用于所述折叠不充足,这可以被考虑。这样的过程优选是自动 化的。
为了折叠所述中空轮廓15,施加压力给在所述模制部分14的内侧或 所述芯套9的内侧和所述中空轮廓15的外侧之间的所述中空轮廓15的外 部也是可能的。这种压力也可以以支撑所述内压力p的方式被施加。
所述模芯4以被从所述固化的模制部分14拉出和重复使用的方式折 叠。所述芯套9也同样被拉出来,如果有分隔层的话,这可在一种特别有 利的简单且简易的方式下被实现。之后,所述复合纤维部件1可被进一步 加工。如果使用增强机构13,它们也可同样地被拉出来或保留在所述复 合纤维部件1中。
因此提供了一种制造复合纤维部件的方法、相应的模芯和相应的复合 纤维部件,与用于支撑核或模芯的传统材料的使用相比,允许在材料成本 上有相当大的降低。完全除去所述模芯,使得所述复合纤维部件的重量与 现有技术相比降低了。可以期待的是所述模芯4会重复使用和之后的循环 使用,允许在成本上的降低。
本发明并不局限于在图中示出的用于在航行器领域中制造复合纤维 部件的具体方法。
例如,本发明的构思也可在运动设备或汽车运动(motor sport)中的复 合纤维部件中应用。
此外,依据本发明的制造方法的单独方法步骤的单独顺序可以多种方 式变化。所述单独方法步骤地设计也可被修改
另外,所述模芯的几何构型可以以多种方式改变。
此外,可以使用多个模芯以构造用复合纤维垫包裹的单个模芯。这样 通过采用大量的模芯实现了提供更复杂的几何构型的目的。结果,可制造 相对复杂的复合纤维部件。
例如,把所述节段16c(图3A、图3B、图4A、图4B)分成两个具 有中心连接点的子节段是可能的。一个节段的多个子节段也是可被构想 的。
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