[發明專利]用于制造整體纖維復合構件的方法和相應的纖維復合構件

有效

• 申請號: 201410611968.8
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104742384B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: F·埃伯特;K·克魯考斯基;J·許特
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B29C70/70
• 分類號: B29C70/70;B29C70/08;D04H13/00;D04H1/645;B29C70/86;B29C70/00
• 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

本發明涉及用于制造整體纖維復合構件的方法和相應的纖維復合構件。所述方法包括如下步驟：提供第一纖維層；將嵌置元件設置在第一纖維層的一個表面上；將覆蓋纖維層以至少一個第一區段設置在嵌置元件的自由表面上并以至少一個第二區段設置在第一纖維層的所述表面上，其中，所述覆蓋纖維層由至少兩個彼此相鄰設置的部分覆蓋纖維層構成；以及，將至少兩個部分覆蓋纖維層固定在嵌置元件的自由表面上，以產生一種待擠壓的堆疊設置結構；對所述堆疊設置結構進行擠壓，以產生所述整體纖維復合構件。

技術領域

本發明涉及用于制造具有嵌置元件的整體纖維復合構件的方法和相應的纖維復合構件。

背景技術

在大批量生產的范圍內經常將由纖維增強塑料構成的纖維復合構件制造成具有統一材料厚度和均勻分層結構的大面積的構件。具有這樣結構的構件可以快速和經濟地制造，例如通過所謂的“濕壓法”，大大簡化地來說，在該濕壓法中在一紡織半成品上涂敷基質并在壓制模具中將該半成品擠壓成以后的構件的所期望的形狀，其中，所述基質滲透半成品并浸漬其纖維。

已知的是，為了制得復雜的三維結構或者為了提高構件穩定性，利用局部涂敷的加強層增強纖維復合構件。也可以在其框架范圍內設置附加的、用于局部加強或者構成中空的襯里。然而這種措施目前僅僅對于所謂的“Resin Transfer Moulding(樹脂傳遞模塑法)”(縮寫：“RTM”)是為人所知的。對此，同樣大大簡化地來說，首先在預成形步驟中將紡織半成品擠壓成預成形坯(預成形件)或者將紡織預成形件通過編結法(Flechverfahren)制成泡沫芯。接著，將該泡沫芯置入壓制模具中并利用注入模具內的基質進行浸漬。基于預成形的元件，可以無問題地與嵌置元件和其他預成形坯拼合到一起。另外，在注入基質時壓制模具已經閉合，從而最大程度地防止了待連接的元件的滑動。

然而RTM法明顯比濕壓法更復雜和更昂貴。另外，RTM法的作業循環時間要高出數倍，因而濕壓法被認為經濟得多。

然而，通過使用明顯更快捷和更合算的濕壓法來制造類似復雜的三維成形的或者加強的纖維復合構件迄今為止由于多種因素還是不可能的。屬于這種情況的特別是：在將基質涂敷在各個纖維層上以及接著才通過在壓制模具內的擠壓成形的期間，會出現多個重疊在一起的纖維層或插入的嵌置元件不可控地移位，從而所制成的、具有復雜結構的構件通常成為廢品并因此不能使用。

發明內容

因此本發明的目的是，實現一種盡可能簡單而經濟的制造方法，用于工藝可靠地和可再現地制造具有嵌置元件的整體纖維復合構件。

該目的通過如下所述的方法以及通過如下所述的纖維復合構件得以實現。

具體而言，在此提出一種用于制造整體纖維復合構件的方法，其包括如下步驟：

-提供第一纖維層，

-將嵌置元件設置在第一纖維層的一個表面上，

-將覆蓋纖維層以至少一個第一區段設置在嵌置元件的自由表面上并以至少一個第二區段設置在第一纖維層的所述表面上，其中，所述覆蓋纖維層由至少兩個彼此相鄰設置的部分覆蓋纖維層構成，和

-將至少兩個部分覆蓋纖維層固定在嵌置元件的自由表面上，以產生一種待擠壓的堆疊設置結構，

-對堆疊設置結構進行擠壓，以產生所述整體纖維復合構件。

因此，可以首先將嵌置元件定位在用作基礎層的第一纖維層上。可以將覆蓋纖維層安置在嵌置元件的自由表面上，即不與第一纖維層接觸的表面上。所述覆蓋纖維層作為整層是多件式地以至少兩個或者更多部分覆蓋纖維層構造的，并且能夠這樣地使整個覆蓋纖維層(作為單元)由多個單件組合而成，通過這種方式，特別是對于復雜的三維輪廓，可以至少減少皺褶形成。該組合可以通過松散的并列放置或者部分的重疊放置來實現。當然，各個部分覆蓋纖維層也可以事先就已相互連接。