[發明專利]用于生產纖維復合構件的方法及設備

在審

• 申請號: 201310368063.8
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103660318A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: F·埃伯特
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B29C70/46
• 分類號: B29C70/46
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術領域

本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的用于生產纖維復合構件的壓制設備以及一種如權利要求13前序部分所述的用于制造纖維復合構件的方法。

背景技術

在纖維復合構件的制造中，尤其是采用所謂的“濕壓”方法。按這種方法，對由起先“干燥的”纖維諸如玻璃纖維或碳纖維所構成的纖維網墊施加包含樹脂和硬化劑的混合物，即所謂的“母體材料（Matrix）”，并且接著在一加熱的壓制模具中進行壓制。壓制模具使得按此方式浸漬的纖維網墊獲以其所期望的構件形狀，該構件形狀借助于硬化的母體材料被固定。接下來將壓制的纖維復合構件從所述壓制模具中取出并加以裁剪。

在壓制過程中，通常母體材料從模具中溢出并流入一個為此設置的收集槽內，即所謂的“樹脂捕集器”。然而，溢出的母體材料量很難估算，因此經常會出現這樣的情況，即，所設置的收集槽不足以接納溢出的母體材料量。換而言之，液態的母體材料會涌出壓制模具并將該壓制模具弄臟。

由此產生了如下缺點：一方面，制成的纖維復合構件從壓制模具中的脫模由于在此期間母體材料已經硬化之故而變得困難。另一方面，在重新使用壓制模具之前必須非常費事地將弄臟壓制模具的和已硬化的母體材料清除掉。這樣，在兩種情況下都會導致附加的工作量以及不希望的壓制設備停機狀態。

另外，在壓制過程期間從壓制模具中溢出的母體材料量不再能夠用于浸漬纖維網墊，因此纖維網墊或者各個纖維束（Rovings）無法充分地用母體材料浸透。結果便是在后來的構件中有所謂“干燥的”（未浸潤樹脂的）部位，這些部位體現為強度不足的薄弱點并使得制成的構件無法使用。

發明內容

因此本發明的目的是，實現纖維復合構件的一種制造方式，其中，一方面至少減少壓制模具的臟污，此外還能夠實現對纖維和網墊（Gelege）更好或者說更可靠的浸漬。

上述目的通過具有權利要求1特征的壓制設備以及具有權利要求13特征的方法得以實現。有益的實施方式可由各從屬權利要求得知。

據此提供了一種用于生產纖維復合構件的壓制設備，其包括第一模具半體和相對該第一模具半體可動的第二模具半體，兩模具半體在壓制設備的閉合狀態中在這兩個模具半體之間界定出一個用于容納待壓制的工件（在下文中也被稱為纖維半成品）并對其進行面式加壓的成形間隙，即所謂的空腔。另外，該壓制設備還包括一個環繞所述間隙的攔擋裝置，該攔擋裝置構造成用于使待壓制的纖維半成品受到相對所述間隙而言局部增強的壓縮。根據下文中詳細說明的實施方式，攔擋裝置為此可以包括例如攔擋邊或者夾緊邊。

也就是說，壓制設備包括兩個可彼此相對運動的模具半體，用于以一定的壓制力對在這兩個模具半體之間被置入那里的間隙中的工件進行壓制。在此，所述工件在加壓的情況下便獲得了所述間隙的輪廓或者形狀。攔擋裝置環繞著該間隙設置。這意味著：攔擋裝置例如可以設置在將模具半體的使工件成形的構件區域包圍起來的邊緣區域內。特別是，攔擋裝置在此被設置得鄰近于構件區域然而卻在該構件區域之外，從而工件不是在后來的構件的區域內、而是在包圍的邊緣區域內被加載，該邊緣區域必要時在后來的作業步驟中被去除。在此，攔擋裝置優選可以設置在距離后來的構件的外邊緣大約5至20mm處，特別是大約10mm處。工件或者說纖維半成品例如可以包括一個或多個網墊或者網墊層以及編織物或紡織物，它們用母體材料浸漬。為理解之目的，對于后續的有關內容以網墊為例進行闡釋，該內容同樣適用于編織物和紡織物并且同樣也包含這些情形。

所述攔擋裝置的特點在于：該攔擋裝置在壓制設備閉合時對于待壓制的工件造成一種相對在所述間隙內施行的壓縮而言局部增強的壓縮。優選按照下述方式來選擇在攔擋裝置的區域內增強的壓縮，即，使得工件的纖維結構局部如此強力地被擠壓，從而在這個區域內可以減少或甚至阻止母體材料通過纖維結構透出。與此相反，在實際的間隙內部，即在構件區域中，考慮到為了實現浸漬應該使得母體材料吸收盡可能最佳，則不希望有這樣高的壓縮。當然，所說的局部壓縮應該如此理解，即，可以在攔擋裝置的一個或多個離散的區域內或者環繞所述間隙沿著整個攔擋裝置進行該壓縮。

按這種方式可以將母體材料置入所述間隙內部，而母體材料在壓制設備閉合時不會被側向從壓制設備擠出。具體來說，攔擋裝置通過對纖維結構以及纖維間隙的局部壓縮而“閉鎖”了工件的纖維結構，因此母體材料便保持包含于設備的所述間隙內部。從而對于整個壓制過程僅需要較少量的母體材料，因為損失被降至最小。