專利名稱:用于借助模具由粗紗制造纖維復合材料構件/纖維復合塑料構件的方法以及用于實施該 ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于借助模具由粗紗制造纖維復合材料(FVW)構件/纖維復合塑 料(FVK)構件的方法,以及一種用于實施該方法的模具。
背景技術:
從DE 1020040077313A1中已知一種用于制造用連續(xù)纖維增強的聚合物成型件的 方法。在該方法中,借助于操縱裝置將用塑化聚合物浸漬的連續(xù)纖維設置在輔助模上。為 了容納連續(xù)纖維,輔助模配備有用于以總是希望的定向容納連續(xù)纖維的繞卷芯棒。繞卷芯 棒與脫料裝置相關聯(lián),所述脫料裝置構成為用于脫去纏繞在繞卷芯棒上的連續(xù)纖維。定向 的連續(xù)纖維借助于輔助模送入至少兩部分的打開的模具中,并且放置在那里,然后關閉模 具,并且單獨地或在形成連續(xù)纖維增強聚合物成型件時添加另外的聚合的情況下擠壓經(jīng)浸 漬的定向的連續(xù)纖維。緊接著冷卻聚合物成型件并且取出模具。從EP 0193380A2中已知一種用于由長絲紗線制造帽盔的方法,在所述方法中,在 成型件上的長絲紗線以不規(guī)則的曲線軌跡放置,以用于形成構件表面,其中長絲紗線分布 在成型件的表面上,并且在可進出地設置在成型件表面上的銷釘上轉向。從DE 4234083A1中已知一種用于放置紡織線的方法,在所述方法中,在曲線形的 軌跡上的每根線連續(xù)地供給,并且圍繞設置在曲線形的軌跡內的可變固定點放置。從DE 102005034393A1中已知一種用于力配合定向地放置紡織線的方法。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是,提供一種用于制造FVW構件/FVK構件的方法,以及一種用于實 施該方法的裝置,所述方法和所述裝置適合于制造復雜的FVW構件或FVK構件。該目的借助獨立權利要求的特征得以實現(xiàn)。另外的實施形式在與這些獨立權利要 求相關的從屬權利要求中說明。借助根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)發(fā)明的裝置,能夠以相對大的精確度制造預型件, 并且因此制造具有至少部分地不可展開的形狀的構件。根據(jù)本發(fā)明提出一種用于借助模具由至少一個粗紗制造FVW構件/FVK構件的方 法,所述方法尤其具有步驟 通過借助于敷料裝置在以規(guī)定的定向在轉向裝置之間施加拉力的情況下拉緊 粗紗,將由干燥的纖維形成的粗紗施加在成形表面上,所述轉向裝置設置在至少局部地形 成凸狀的涂布表面的側面,并且沿該涂布表面的縱向方向設置,其中至少一個粗紗在轉向 裝置之間沿著成形表面張緊,使得粗紗至少局部地覆蓋成形表面,以用于構成預型件; 將粘合劑材料施加在張緊的粗紗上; 通過利用用于構成用于待制造的構件的預型件的溫度和可選地應用壓力,使纖 維束和粘合劑材料的構造強化;
使預型件與轉向裝置分離,并且從模具中取出預型件;以及 在預型件與轉向裝置分離后,實施注入法或浸漬法,以用于構成構件。根據(jù)本發(fā)明,尤其能夠提出,至少一個粗紗在轉向裝置之間張緊,使得至少一個粗 紗至少局部地覆蓋成形表面,以用于構成預型件,并且在此,在保持至少30N的拉應力的情 況下,由轉向裝置保持。通過至少一個粗紗以預先確定的拉應力或預先確定的最小拉應力在成形表面上 張緊,在成形表面上張緊的粗紗部分直線地分布在該成形表面上。這意味著,強化的預型件 由以較大精確度直線地分布的粗紗部分形成。這再次引起,分別由預型件制成的構件同樣 由直線分布的粗紗或纖維形成,使得能夠確保最佳的構件質量。通過至少一個粗紗以預先確定的拉應力或預先確定的最小拉應力在成形表面上 張緊,也進行粗紗連同粘合劑的形成的構造的預緊實。因此,在強化纖維束和粘結劑的構造 時,不必進行擠壓過程,或者通常不必在纖維束和粘結劑的構造上進行壓力施加,通過所述 壓力施加,避免纖維或粗紗的分布,并且尤其是避免纖維或粗紗的分布的直線性。因此該措 施同樣有利于優(yōu)化構件質量。因此,粗紗連同粘合劑形成的構造的預緊實能夠只是通過熱 處理來進行。在此,粗紗連同粘合劑形成的構造的輻射能夠借助微波或紅外射線進行???替代或可附加的是,能夠提出,纖維通過電阻加熱來加熱,在所述電阻加熱中,纖維加載有 電流,使得纖維以預先確定的方式加熱。在加熱粗紗連同粘合劑形成的構造時,尤其設有在 60和100攝氏度之間的區(qū)域上的加熱。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,模具的成形表面能夠構成為并且轉向裝置能夠設置在成 形表面上,使得轉向裝置劃定具有局部不可展開的表面形狀的涂布表面。根據(jù)本發(fā)明,不可展開的涂布表面理解為涂布表面的二維彎曲的形狀。在這種情 況下,涂布表面至少局部地具有例如球形形狀、橢圓形的形狀或鞍面的形狀。相反,在本本 文中,可展開的表面理解為尤其是三維的表面,所述表面不具有內部的形狀變化,也就是 說,長度真實地在平面內變形。根據(jù)本發(fā)明設有的轉向裝置能夠成銷狀地凸出于模具的成形表面。預型件與轉向裝置的分離能夠通過從位于成形表面上的粗紗部分切除分別環(huán)繞 轉向裝置的粗紗部分來進行。預型件與轉向裝置的分離能夠通過可移動地設置在模具上的轉向裝置的進入和/ 或通過在轉向裝附近切除由轉向裝置的至少一部分轉向的粗紗來進行。如根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實施例提出 在至少一個粗紗施加在模具的成形表面上之前,該粗紗設置在工具支承裝置 上,其中工具支承裝置具有轉向區(qū)域,在由工具支承裝置借助于容納裝置容納的模具中,所 述轉向區(qū)域在縱向方向上且沿著成形表面延伸,并且具有多個轉向裝置,其中轉向區(qū)域在 成形表面的分別彼此相對的側面上延伸; 在借助于通過轉向裝置使連續(xù)纖維轉向,將粗紗施加在模具的成形表面上之 后,進行粘合劑的施加、纖維束和粘合劑材料的構造的強化以及預型件與模具的分離。由于在工具支承裝置的區(qū)域上且在容納裝置或模具的側面設有轉向裝置,能夠使 用模具的變形形式,而不必更換制造裝置的剩余部分。因此可能的是,能夠在同樣的容納裝 置上制造用于例如飛機的用于不同的機身段的骨架的預型件,所述機身段在它們的形狀上只是略微不同,或者不是在它們的形狀上,而是在它們的尺寸上不同。因此改善根據(jù)本發(fā)明 的方法的經(jīng)濟性。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提出一種用于由連續(xù)纖維制造FVW構件/FVK構件的模 具,其具有至少形成凸狀的成形表面,其中模具具有在成形表面外并且在縱向方向上且沿 著成形表面延伸的兩個轉向區(qū)域,以及多個轉向裝置,其中轉向區(qū)域在成形表面的分別彼 此相對的側面上延伸,并且其中在轉向區(qū)域上沿著縱向方向分布有設置在轉向區(qū)域內的轉 向裝置,使得轉向裝置適合于使至少一個在成形表面上張緊的粗紗轉向。如根據(jù)本發(fā)明的模具的另一個實施例,能夠提出,轉向裝置可借助于用于分離預 型件的調節(jié)裝置,在成形表面的下方進入模具內,并且構成為,使得這些轉向裝置在進入時 蹭掉在這些轉向裝置上轉向的連續(xù)纖維。如根據(jù)本發(fā)明的模具的另一個實施例,能夠提出,模具的成形表面具有局部不可 展開的表面形狀。如根據(jù)本發(fā)明的模具的另一個實施例,能夠提出,轉向裝置具有銷釘,所述銷釘凸 出于模具的成形表面。如根據(jù)本發(fā)明的模具的另一個實施例,能夠提出,每個轉向裝置分別耦聯(lián)具有調 節(jié)裝置的驅動裝置,其中驅動裝置能夠單獨地由控制裝置控制。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提出一種具有模具和用于由至少一個粗紗制造FVW構 件/FVK構件的工具支承裝置的制造裝置,其中 制造裝置具有用于輸送至少一個粗紗的輸送裝置; 模具具有向外隆起的成形表面; 工具支承裝置具有用于容納模具的容納裝置以及轉向區(qū)域,在由工具支承裝置 借助于容納裝置容納的模具中,所述轉向區(qū)域在縱向方向上且沿著成形表面延伸,并且具 有多個轉向裝置,其中轉向區(qū)域在成形表面的分別彼此相對的側面上延伸,以及 在轉向區(qū)域上沿著縱向方向分布有設置在轉向區(qū)域內的轉向裝置,使得轉向裝 置適合于使在成形表面上張緊的粗紗轉向。如根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的另一個實施例提出,制造裝置具有帶有預張緊裝置的 存放裝置,借助所述預張緊裝置,連續(xù)纖維能夠以預先確定的最小拉應力借助于通過轉向 裝置的轉向在成形表面上張緊。因此,逐步進行粗紗的延伸存放,也就是說,粗紗在成形表 面上的直線的存放。如根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的另一個實施例提出,存放裝置具有機器人臂,所述機 器人臂具有用于引入至少一個粗紗的入口裝置和用于引出粗紗的出口裝置,所述出口裝置 設置在機器人臂的可三維移動的端部上。借助機器人臂可能的是,以有利的方式在轉向裝 置之間分別在分別圍繞轉向裝置的情況下延伸存放和夾緊至少一個粗紗。如根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的另一個實施例提出,機器人臂具有運動機構,所述運 動機構沿由機器人臂容納的粗紗的纖維縱向方向看,位于可移動的端部的后面,并且用于 平衡相對于轉向裝置的相對運動。如根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的另一個實施例提出,制造裝置具有用于容納粗紗的輥 子,并且容納輥借助滑動耦聯(lián)件安裝,通過所述滑動耦聯(lián)件,粗紗在成形表面上張緊,并且 被限制到最大值。
如根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的另一個實施例提出,制造裝置為門式設備,并且具有 可移動的門式裝置,所述門式裝置具有存放裝置,尤其是機器人臂。
下面借助附圖闡述本發(fā)明的實施例,附圖示出 圖1示出用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的制造工具的實施例的示 意的立體圖,所述方法用于借助具有銷釘形式的轉向裝置制造具有由多個相互成角度地延 伸的涂布表面組成的可展開的成形表面的FVW構件或FVK構件; 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的制造工具或模具的可替代的實施例的示意的立體圖,所 述制造工具或模具形成為,沿其縱向延伸部彎曲,以用于制造具有彎曲的表面的FVW構件 或FVK構件,使得制造工具的成形表面和涂布表面具有不可展開的表面形狀; 圖3示出在圖2中示出的制造工具的放大的詳細視圖。
具體實施例方式在根據(jù)本發(fā)明的方法中,借助具有成形表面3的模具1由粗紗制造纖維復合材料 (FVff)構件或纖維復合塑料(FVK)構件(在圖中未示出)。在本文中,“粗紗”理解為連續(xù)的纖維束或長絲束,所述纖維或長絲能夠是不扭轉 的和/或拉伸的。各個長絲能夠由玻璃、芳香族聚酰胺或碳形成。根據(jù)本發(fā)明使用的粗紗R 尤其能夠為連續(xù)粗紗,并且在此纏繞在紗管或卷筒上。粗紗R尤其能夠僅僅由干燥纖維形 成,使得這些粗紗不具有基體材料。在此,長絲能夠為碳纖維。根據(jù)本發(fā)明,通常能夠使用 具有如下形式的粗紗,連續(xù)粗紗、連續(xù)紗線、連續(xù)捻線、連續(xù)芯絨、連續(xù)織物、連續(xù)紡織物或 連續(xù)針織物。成形表面3通常具有一個或多個涂布表面3a、3b、3c,所述涂布表面形成成形表面 3的至少一部分。在圖1、2和3中示出的模具1總共具有三個作為成形表面3的部分且形成 涂布面的涂布表面3a、3b、3c,所述涂布表面沿橫截面看,尤其能夠分別相互成角度地延伸。 通常,涂布表面3a、3b、3c的表面部分或涂布面能夠通過棱邊和/或通過半徑或隆起的表面 區(qū)域連接??商娲蚩筛郊拥氖?,其能夠通過涂布表面由一個或多個表面部分形成,所述表 面部分具有平面的和/或隆起的上側。在此,表面也能夠具有相對于脫模方向構成的略微 的底切,所述底切構成為,使得制成的預型件仍能夠從模具中取出,而在此沒有損壞。通常, 成形表面具有至少局部形成凸狀或彎曲的區(qū)域。通常,成形表面并且尤其是具有涂布表面3a、3b、3c的涂布面能夠具有可展開的 或不可展開的形狀。制造工具或模具的在圖1中示出的實施例具有帶有涂布面3a、3b、3c 的成形表面3,所述涂布面具有可展開的表面形狀。在圖2和3中示出制造工具的可替代的 實施形式,所述制造工具具有帶有不可展開的形狀的涂布面。根據(jù)本發(fā)明的方法尤其適用 于制造預型件,所述預型件具有造型,為所述造型設有模具,所述模具具有局部不可展開的 表面形狀。在使用涂布面的不可展開的表面形狀時,由干燥纖維形成的粗紗的根據(jù)本發(fā)明提 出的使用是有利的,因為在施加粗紗R時,該粗紗能夠更好地相互滑動,使得在粗紗中作用 的拉力在施加粗紗時最小化。相反,在使用借助樹脂或塑料預浸漬的粗紗時,并排的粗紗部分相互粘合,并且樹脂或塑料或多或少地阻止粗紗的相互滑動,使得在這些粗紗部分之間 出現(xiàn)附加的拉力,并且這些粗紗部分不足以適應于復雜的結構,如尤其是不可展開的表面 形狀。在成形表面3的不同的位置上設置有轉向裝置10,使得能夠在轉向裝置之間進行 粗紗在成形表面3上的施加。轉向裝置10限定具有作為成形表面3的部分的涂布表面3a、 3b,3c的涂布面的范圍,并且因此在側面且沿著涂布面排成行。在此,粗紗R通過在拉力 作用下的張緊圍繞轉向裝置10敷設,使得這些粗紗借助相應于拉力的力壓在涂布表面3a、 3b、3c上,并且粗紗R在轉向裝置10之間沿著成形表面張緊,使得粗紗R至少局部地覆蓋成 形表面。為了這個目的,粗紗R借助于敷料裝置13在拉力的作用下圍繞轉向裝置10敷設 并且張緊。因此,涂布表面3a、3b、3c形成如下區(qū)域,粗紗R在轉向裝置10之間張緊后位于所 述區(qū)域上。因此,涂布表面3a、3b、3c的位置通過轉向裝置10的位置確定,并且因此在轉向 裝置10之間延伸。模具3的成形表面3a、3b、3c構成為并且轉向裝置10設置在成形表面 3上,使得借助于它們在拉力的作用下張緊的粗紗具有定向,所述定向確定在待制造的構件 內的粗紗或纖維的定向,并且也能夠在一定范圍內相同。根據(jù)本發(fā)明,模具1的至少一個涂布表面3a、3b、3c或成形表面3能夠具有局部不 可展開的表面形狀,使得粗紗R也覆蓋該區(qū)域,并且待制造的構件同樣具有局部不可展開 的表面形狀。因此在根據(jù)本發(fā)明的實施例中,提出用于由連續(xù)纖維制造FVW構件/FVK構件的模 具1,所述模具具有帶有局部不可展開的表面形狀的成形表面3。在成形表面3上能夠設置 有轉向裝置,所述轉向裝置凸出于成形表面3,并且所述轉向裝置可借助于用于分離預型件 的調節(jié)裝置相對于成形表面并且尤其是在成形表面3的下方進入模具1。轉向裝置能夠具 有銷釘或者由這些銷釘形成,所述銷釘凸出于模具1的成形表面3。為此,每個轉向裝置能 夠分別耦聯(lián)具有驅動裝置的調節(jié)裝置。驅動裝置能夠功能性地單獨地與控制裝置耦聯(lián),并 且控制裝置能夠設置成,使得控制裝置能夠控制用于調節(jié),即用于使轉向裝置相對于成形 表面3進出的驅動裝置。能夠提出,兩層或多層粗紗R施加在涂布表面上。在此能夠提出,粗紗的層以粗紗 的相互不同的定向施加。粗紗的不同層能夠由不同的材料形成。根據(jù)本發(fā)明,在粗紗R張緊后,進行粘合劑材料在張緊的粗紗R上的施加,并且同 時或者緊接著進行纖維束和粘合劑材料的構造的通過應用溫度和壓力的強化或可操作化。 通過強化構成用于待制造的構件的預型件,因為形成的構造至少被加強,使得構造的空間 結構在從模具1中取出構造時且在供給另一個工具時是穩(wěn)定的,也就是說,預型件的形狀 在以確定的方式設有的操作中同樣不改變。如根據(jù)本發(fā)明的方法,然后進行預型件與轉向裝置的分離和預型件從模具1中的 取出。根據(jù)本發(fā)明,在預型件與轉向裝置和模具1分離后,實施注入法或浸漬法,以用于構 成構件。注入法或浸漬法尤其能夠為拉擠法。根據(jù)在此是否使用樹脂或塑料,以這種方式 制造纖維復合材料(FVW)構件或纖維復合塑料(FVK)構件。在強化前,粗紗R的至少一部分能夠相互縫合,以用于固定纖維束和粘合劑材料 的構造。
粗紗R的涂敷和粘合劑材料的涂敷能夠連續(xù)地、同時地或多次交替地進行。粘合劑材料能夠為粘合劑粉末,所述粘合劑粉末在粗紗涂敷期間附加地涂敷在該 粗紗上和/或該粗紗之間。粘合劑材料通常能夠為液體或粉末,并且尤其能夠通過噴灑來涂敷??商娲蚩筛郊拥氖?,能夠使用無紡織物作為粘合劑材料,所述無紡織物在纖維 束施加在工具模上后,放置或涂敷在纖維束上。在此能夠提出,無紡織物套在或固定在轉向 裝置的多個上。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實施形式中,能夠使用一個或多根粘合劑線作為粘 合劑材料,并且粘合劑線連同每個連續(xù)纖維束一起涂敷。此外能夠提出,在施加纖維束后,在該纖維束上放置纖維墊、多軸向纖維織物 (MAG)、織物、編織物、襯料填充物、網(wǎng)狀物、針織物、無紡織物或紡織物。在此,在另一個方 法步驟中能夠提出,為了形成預型件,纖維墊、MAG、織物、編織物、襯料填充物、網(wǎng)狀物、針織 物、無紡織物或紡織物固定在轉向裝置上。在涂敷粗紗時,纖維墊、MAG、織物、編織物、襯料 填充物、網(wǎng)狀物、針織物、無紡織物或紡織物尤其能夠借助粗紗R固定。在施加粗紗R后,該粗紗能夠用樹脂浸潤。在此能夠提出,在施加干燥纖維束的至 少一部分后,預浸料放置在該干燥纖維束上。此外,為了使預型件穩(wěn)定,并且/或者為了達到在待用預型件制造的構件中的預 先確定的性質,能夠提出,在施加粗紗R的至少一部分后,在該粗紗上放置金屬插入物、由 完全或部分硬化的FVK和/或FVW組成的增強物、用于空腔的芯材料、塑料泡沫或金屬泡沫 或者蜂窩狀結構。在此尤其能夠提出,在涂敷粗紗時,金屬插入物、由完全或部分硬化的FVK 和/或FVW組成的增強物、用于空腔的芯材料、泡沫材料或者蜂窩狀結構連同粗紗R—起固 定。轉向裝置10能夠可相對于成形表面3進入地設置在模具1上,并且預型件與轉向 裝置的分離能夠通過可移動地設置在模具1上的轉向裝置10的進入來進行。可替代的是,預型件與轉向裝置的分離能夠通過在轉向裝附近切除由轉向裝置的 至少一部分轉向的粗紗來進行。粗紗R的用于涂敷在成形表面3上的供給能夠以不同的方式進行。粗紗R能夠直 接由粗紗容納輥以希望的纖維定向放置在模具1上??商娲氖牵旨哛的放置或張緊能夠 借助于管導向件進行,通過所述管導向件可引導待涂敷在模具1上的粗紗R。管導向件13a 尤其能夠沿其縱向方向彎曲地構成,使得通過該管導向件引導的粗紗R的方向以預先確定 的方式變化。因此,粗紗能夠以預先確定的定向并且以預先確定的拉力在中間圍繞轉向裝 置放置或張緊。管導向件13a自身借助于合適的運動機構和相關的調節(jié)裝置在空間上可相 對于模具運動地設置。粗紗供給也能夠借助于機器人或機器人臂來進行,所述機器人或機 器人臂可相對于模具1運動。機器人臂的運動或調節(jié)裝置的操縱能夠通過控制裝置控制或 調節(jié)。纖維束的構造的強化能夠通過真空法來進行。纖維束的構造的強化能夠在放置過 程后或也能夠在各個放置順序之間來進行,粗紗以所述放置順序涂敷在模具1上。通過將真空墊放置在具有由粗紗和粘合劑材料組成的構造和接觸面的模具1上, 并且通過借助由粗紗和粘合劑材料組成的構造的加熱在接觸面和真空墊之間產生負壓,也能夠進行纖維束的構造的強化。此外能夠提出,纖維束的構造的強化通過借助樹脂沖頭的樹脂擠壓法來進行。因此,根據(jù)本發(fā)明的用于由連續(xù)纖維制造FVW構件/FVK構件的模具1具有帶有局 部不可展開的表面形狀的成形表面3。在成形表面3上設置有轉向裝置,所述轉向裝置凸出 于成形表面3,并且所述轉向裝置可借助于用于分離預型件的調節(jié)裝置,在成形表面3的下 方進入模具1內。轉向裝置尤其能夠具有銷釘,所述銷釘凸出于模具1的成形表面3。具有驅動裝置的調節(jié)裝置能夠分別耦聯(lián)在每個轉向裝置上。在此,尤其能夠提出, 驅動裝置能夠單獨地由控制裝置控制。
權利要求
一種用于借助具有成形表面(3)的模具(1)由粗紗(R)制造FVW構件/FVK構件的方法,具有步驟●通過借助于敷料裝置(13)在以規(guī)定的定向在轉向裝置(10)之間施加拉力的情況下拉緊所述粗紗(R),將由干燥的纖維形成的至少一個粗紗(R)施加在所述成形表面(3)上,所述轉向裝置設置在至少局部地形成凸狀的涂布表面的側面,并且沿所述涂布表面的縱向方向(L)設置,其中所述粗紗(R)在所述轉向裝置之間沿著所述成形表面(3)張緊,使得所述粗紗(R)至少局部地覆蓋所述成形表面(3);●將粘合劑材料施加在所述張緊的粗紗(R)上;●通過利用用于構成待制造的構件的預型件的溫度,使纖維束和粘合劑材料的構造強化;●使所述預型件與所述轉向裝置分離,并且從所述模具(1)中取出所述預型件;以及●在預型件與所述轉向裝置分離后,實施注入法或浸漬法,以用于構成所述構件。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述模具(1)的所述成形表面(3)構成為并 且所述轉向裝置設置在所述成形表面(3)上,使得所述轉向裝置劃定具有局部不可展開的 表面形狀的涂布表面。
3.如權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述轉向裝置成銷狀地凸出于所述模具 (1)的所述成形表面(3)。
4.如權利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,所述粗紗(R)和連續(xù)粗紗(R)只是由 干燥纖維形成。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述粗紗(R)由碳纖維或玻璃 形成。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述粗紗(R)的至少一部分相 互縫合,以用于固定纖維束和粘合劑材料的構造。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述粗紗(R)的涂敷和粘合劑 材料的涂敷連續(xù)地、同時地或多次交替地進行。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述粘合劑材料由無紡織物形 成,并且所述無紡織物在纖維束施加在工具模上后,涂敷在所述纖維束上。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述無紡織物套在或固定在所 述轉向裝置的多個上。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述粘合劑材料由粘合劑線形 成,并且所述粘合劑線連同每個粗紗一起涂敷。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,在施加所述粗紗(R)后,該粗 紗(R)能夠用樹脂浸潤。
12.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,在施加粗紗(R)的至少一部分 后,預浸料放置在所述粗紗(R)上。
13.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述預型件與所述轉向裝置的 分離通過可移動地設置在所述模具(1)上的所述轉向裝置的進入來進行。
14.如前述權利要求1至12中任一項所述的方法,其特征在于,所述預型件與所述轉向 裝置的分離通過在所述轉向裝附近切除由所述轉向裝置的至少一部分轉向的所述粗紗(R)來進行。
15.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,粗紗(R)的所述構造的強化通 過真空法進行。
16.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,粗紗(R)的所述構造的強化在 放置過程后或也在各個放置順序之間進行,粗紗以所述放置順序涂敷在所述模具(1)上。
17.如權利要求15所述的方法,其特征在于,通過將真空墊放置在具有由粗紗(R)和粘 合劑材料組成的所述構造和接觸面的所述模具(1)上,并且通過借助由粗紗(R)和粘合劑 材料組成的所述構造的加熱在所述接觸面和所述真空墊之間產生負壓,進行纖維束的所述 構造的強化。
18.如前述權利要求1至14中任一項所述的方法,其特征在于,纖維束的所述構造的強 化通過借助樹脂沖頭的樹脂擠壓法來進行。
19.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述注入法或浸漬法為拉擠法。
20.如前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于, 在至少一個粗紗(R)施加在模具(1)的所述成形表面(3)上之前,該粗紗(R)設置 在工具支承裝置上,其中所述工具支承裝置具有轉向區(qū)域(U),在由所述工具支承裝置借助 于容納裝置容納的所述模具(1)中,所述轉向區(qū)域(U)在所述縱向方向(L)上且沿著所述 成形表面(3)延伸,并且具有多個轉向裝置(10),其中所述轉向區(qū)域(U)在所述成形表面 (3)的分別彼此相對的側面上延伸; 在借助于通過所述轉向裝置(10)使所述連續(xù)纖維轉向,將所述粗紗(R)施加在所述 模具(1)的所述成形表面(3)上之后,進行粘合劑的施加、纖維束和粘合劑材料的所述構造 的強化以及所述預型件與所述模具(1)的分離。
21.一種用于由連續(xù)纖維(R)制造FVW構件/FVK構件的模具(1),具有至少形成凸狀 的成形表面(3),其特征在于,所述模具(1)具有在所述成形表面(3)外并且在所述縱向方 向(L)上且沿著所述成形表面(3)延伸的兩個轉向區(qū)域(U),以及多個轉向裝置(10),其中 所述轉向區(qū)域(U)在所述成形表面(3)的分別彼此相對的側面上延伸,并且其中在所述轉 向區(qū)域(U)上沿著所述縱向方向(L)分布有設置在所述轉向區(qū)域(U)內的所述轉向裝置 (10),使得所述轉向裝置(10)適合于使至少一個在所述成形表面(3)上張緊的粗紗(R)轉 向。
22.如權利要求21所述的模具(1),其特征在于,所述轉向裝置(10)借助于用于分離 預型件的調節(jié)裝置,在所述成形表面(3)的下方進入所述模具(1)內,并且構成為,使得所 述轉向裝置(10)在進入時蹭掉在所述轉向裝置(10)上轉向的所述連續(xù)線。
23.如權利要求21或22所述的模具(1),其特征在于,所述模具(1)的所述成形表面 (3)具有局部不可展開的表面形狀。
24.如前述權利要求21至23中任一項所述的模具(1),其特征在于,所述轉向裝置具 有銷釘,所述銷釘凸出于所述模具(1)的所述成形表面(3)。
25.如前述權利要求21至24中任一項所述的模具(1),其特征在于,每個轉向裝置分 別耦聯(lián)具有驅動裝置的調節(jié)裝置,其中所述驅動裝置能夠單獨地由控制裝置控制。
26.一種具有模具(1)和用于由至少一個粗紗(R)制造FVW構件/FVK構件的工具支承裝置的制造裝置,其特征在于, 所述制造裝置具有用于輸送至少一個粗紗的輸送裝置; 所述模具⑴具有向外隆起的成形表面⑶; 所述工具支承裝置具有用于容納所述模具(1)的容納裝置以及轉向區(qū)域(U),在由 所述工具支承裝置借助于所述容納裝置容納的模具(1)中,所述轉向區(qū)域(U)在所述縱向 方向(L)上且沿著所述成形表面(3)延伸,并且具有多個轉向裝置(10),其中所述轉向區(qū)域 (U)在所述成形表面(3)的分別彼此相對的側面上延伸,以及 在所述轉向區(qū)域(U)上沿著所述縱向方向(L)分布有設置在所述轉向區(qū)域(U)內的 所述轉向裝置(10),使得所述轉向裝置(10)適合于使在所述成形表面(3)上張緊的所述粗 紗(R)轉向。
27.如權利要求26所述的制造工具,其特征在于,所述制造裝置具有帶有預張緊裝置 的存放裝置,借助所述預張緊裝置,所述連續(xù)纖維能夠以預先確定的最小拉應力借助于通 過所述轉向裝置(10)的轉向在所述成形表面(3)上張緊。
28.如權利要求26或27所述的制造工具,其特征在于,所述存放裝置具有機器人臂,所 述機器人臂具有用于引入至少一個粗紗(R)的入口裝置和用于引出所述粗紗的出口裝置, 所述出口裝置設置在所述機器人臂的可三維移動的端部上。
29.如權利要求28所述的制造工具,其特征在于,所述機器人臂具有運動機構,所述運 動機構沿由所述機器人臂容納的粗紗的纖維縱向方向看,位于可移動的端部的后面,并且 用于平衡相對于轉向裝置(10)的相對運動。
30.如前述權利要求26或29中任一項所述的制造工具,其特征在于,所述制造裝置具 有用于容納所述粗紗的輥子,并且容納輥借助滑動耦聯(lián)件安裝,通過所述滑動耦聯(lián)件,所述 粗紗在所述成形表面(3)上張緊,并且被限制到最大值。
31.如前述權利要求26或29中任一項所述的制造工具,其特征在于,所述制造裝置為 門式設備,并且具有帶有存放裝置的可移動的門式裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由粗紗(R)借助模具(1)制造纖維復合材料(FVW)構件/纖維復合塑料(FVK)構件的方法,具有步驟通過借助于敷料裝置(13)在以規(guī)定的定向在轉向裝置之間施加拉力的情況下拉緊所述粗紗(R),將由干燥的纖維形成的粗紗(R)施加在成形表面(3)上;將粘合劑材料施加在所述張緊的粗紗(R)上;通過利用用于構成用于待制造的構件的預型件的溫度和壓力,使纖維束和粘合劑材料的構造強化;使所述預型件與所述轉向裝置分離,并且從所述模具(1)中取出所述預型件;在預型件與所述轉向裝置分離后,實施注入法或浸漬法,以用于構成所述構件。本發(fā)明還涉及一種用于實施所述方法的模具(1)和裝置。
文檔編號B29C70/38GK101990491SQ200980112831
公開日2011年3月23日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權日2008年4月7日
發(fā)明者卡斯滕·巴拉格 申請人:空中客車營運有限公司