[發明專利]用于纖維復合構件局部增強的方法及相應的纖維復合構件

有效

• 申請號: 201410091525.0
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104070689B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: F·霍爾曼
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B29C70/88
• 分類號: B29C70/88;B29C70/06
• 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

本發明涉及一種具有局部增強的連接部段的纖維復合構件，以適于局部的作用力導入；還涉及一種用于制造該纖維復合構件的方法。?

背景技術

纖維復合構件通常具有借助纖維增強的塑料基質。特別是在航空制造業中，而且也越來越多地在汽車制造業中采用這種構件，以提供特別輕便的但又很堅固的構件。?

尤其是，該纖維復合構件與其他結構和構件的連接是一個特別的挑戰，因為尤其在這些區域內出現復雜的負載狀況，這種負載狀況要求對纖維構建結構的特別設計。在此方面，特別是需要防止纖維復合構件內的孔壁效應以及尤其在連接區域內對由于纖維材料之故迄今特別容易發生的收縮性加以控制。?

對此，緊湊的增強或連接構件具有特別的意義，諸如用于在機動車中各種不同應用場合的支撐條，它們構造成接合件、加強部件或連接結構并且得到特別大量的應用。?

再者，為了滿足對功能性以及操作強度方面的復雜要求，通常這樣復雜的連接優選為金屬結構形式。然而該材料選擇卻帶來了重量大的缺點。或者，作為另選方案，可使用由纖維復合材料制成的連接，然而為了對所述的材料特定的狀況進行補償，這些由纖維復合材料制成的連接通常要求復雜的構造，因而須花費巨大地和特別昂貴地加工制造。另外復雜的構造還要求相應高花費的制造方法和設備，這些又帶來了高昂成本。?

發明內容

因此本發明的目的是，提供一種纖維復合構件以及用于制造該纖維復合構件的方法，該纖維復合構件具有盡可能簡單的、可容易制造的以及工作特別穩固的連接部。?

上述目的通過按照權利要求1的制造方法以及具有權利要求12特征的纖維復合構件得以實現。?

據此提出一種用于纖維復合構件局部增強的方法，至少包括如下步驟：?

-提供纖維復合構件的纖維層，?

-翻折纖維層的第一邊緣區域，以及?

-將翻折的第一邊緣區域面狀疊置到纖維層的待增強的、與該邊緣區域鄰接設置的連接部段上，以提供一種局部的多層的層疊結構，?

-將翻折的邊緣區域與所述連接部段相連接，以使該連接部段得到增強。?

也就是說，將纖維層在第一邊緣區域內翻折并置于連接部段上面，從而產生了材料重疊，該材料重疊在此區域內、即連接部段內構成了局部增強。在本發明的范圍內，作為纖維層，應該是指纖維半成品，諸如紡織物（Gewebe）或稀松布（Gelege），該纖維半成品包括一層或多層纖維層。正如在下文中詳細闡述的那樣，此纖維半成品根據半成品的類型可以構成為單向的或者多向的。在此，作為纖維，應該是指所有適合于構件增強的纖維，優選碳纖維，以及玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維或者天然纖維。?

所述的方法通過翻折實現了對折卷材料的一種特別簡單的處理和定位，因為不必提供和安置單獨的纖維半成品。取而代之地使用纖維層的已有的一部分。?

此外，根據另一個實施方式，所述方法包括其他的步驟：?

-翻折纖維層的至少一個第二邊緣區域，以及?

-將翻折的第二邊緣區域面狀疊置到連接部段的背向所述翻折的第一邊緣區域的一側上或者疊置到所述翻折的第一邊緣區域上，?

-將翻折的第二邊緣區域與第一邊緣區域和/或與連接部段相連接。?

也就是說，為了附加地通過第三層的纖維層產生對連接部段的進一步增強，在第一邊緣區域之后同樣對第二邊緣區域進行翻折。可以通過如下方式翻折第二邊緣區域：要么翻折到與第一邊緣區域相同的一側上，從而使兩個邊緣區域面狀地彼此疊置；要么作為另選方案向相對于第一邊緣區域而言相反的方向翻折，以便將該第二邊緣區域設置于纖維層的相反一側上。?

當然也可以定義兩個以上的邊緣區域，特別是第三和/或第四邊緣區域，它們以類似的方式疊置并且相互連接，以便利用相應附加的層以多層來增強連接部段。?

此外，所述方法在翻折的步驟之前可以包括將纖維層的端部部段分開成至少第一邊緣區域和第二邊緣區域的步驟，特別是利用裁剪、沖裁或切割加以分開的步驟。?

也就是說，纖維層的端部部段利用所述方法被分開成第一和第二邊緣區域（或更多），從而各邊緣區域能夠彼此獨立地被翻折。例如可以利用一種熱工具來實施該分開的步驟。這一點特別是在纖維層已經由熱縮性基質包裹并且該基質必須與纖維層一起共同切分開時是有利的。為此下文將針對詳細的構造設計加以闡述。?

另外，纖維層可以是單向的纖維層，此時，分開的步驟包括將端部部段沿著纖維取向分開。優選地，所述單向的纖維層的纖維可以是沿纖維層的縱向延伸定向的。?