[實用新型]用于修整預制半成品的裝置

有效

• 申請號: 201420631610.7
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN204450931U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: S·馬爾蒂恩斯
• 申請（專利權）人: 迪芬巴赫機械工程有限公司
• 主分類號: B29B11/00
• 分類號: B29B11/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

技術領域

本實用新型涉及一種用于修整由纖維材料構成的預制三維模制半成品的裝置。

背景技術

由纖維材料構成的預制三維模制半成品由一般現有技術已知為用于通過注射成型方法或者樹脂注射或樹脂融合方法(RTM、VARI、VIP)、例如高壓方法的方式而被進一步加工以形成纖維增強的模制部件的半成品。

例如，DE?10?2010?043?666?A1描述了分別用于制造這樣的三維預模制的半成品或三維預制件的方法和裝置。在這里描述的裝置還可被稱為夾緊裝置，在這種情況中其能夠使一層或者特別是多層機織織物、針織織物或鉤織織物形成預定的三維形狀，并且特別地使得纖維在這種情況中并不被加載有拉伸應力。與關于單獨的層的表面積來說典型地約為5-30g/m²的少量粘合劑一起，三維預模制的半成品由此而獲得。這種三維預模制的半成品由此沿著其外部邊緣而被切割為形狀，并且據此例如可在具有高壓注射設備的壓機中被進一步加工。

分別被覆合為三維形狀或輪廓的單獨層的纖維材料的粘著在這種情況中通過所描述的少量的粘合劑或者粘結材料來實現。然而，在這種情況中，粘結材料僅期望為如上所述的相對少的含量，從而不會影響或者僅最小程度地影響最終形成的纖維增強部件的之后特性。三維預模制的半成品因此而僅具有非常低的尺寸穩定性，并且具有相對高的柔性。

通過將三維預制半成品放置于壓緊工具內來隨后進行三維預制半成品的進一步加工。半成品的外周形狀在這種情況中必須沿周緣非常精確地止于模制工具的內部輪廓，從而在一方面實現纖維的完全覆蓋，并且在另一方面確保模制工具的完全閉合。如果在邊緣區域內纖維材料過大，則其將在模具的密封元件之間突出。這種模具將不再完全密封地閉合，這將會是特別是在高壓RTM方法中決定性的缺陷。如果預模制的三維半成品的外部輪廓過小，那么將導致所注?射的載體樹脂在邊緣區域內不斷增加地積聚，這也是不期望的，因為這樣將導致在邊緣區域內惡化和/或不希望的材料性能。三維預制半成品的外部輪廓因此必須實現尺寸精度，其對于這樣的條件為相對高的，呈±1mm的量級。由于三維預模制的高撓性或者缺少三維預模制的半成品穩定性，這就存在著對于所謂的修整的明顯需求，即將三維預制半成品的尺寸切割為其最終外周形狀。由于所要求的半成品的高撓性，半成品會在非常低的切割力的作用下發生顯著的變形，這由此而對切割誤差具有極其反面的作用。由此，在現有技術中已知的一種解決方案為通過激光切割設備的方式對外周形狀進行修整。然而，這種方案的成本是極高的，并且因此僅在有限的情況中是具有成本效益的或者根本不存在這樣的情況。

WO?91/17035?A1描述了另一種方案。該文獻使用的三維預模制的半成品在不進行在先修整的情況下而被放置在具有注射模具的壓緊工具中。隨后，描繪隨后的工件的整個外周形狀的刀具在壓緊工具中在切割相配層上從頂部行進至底部，并且在這種情況中切掉纖維材料。其后，切割刀具內側上的封條被下壓，從而密封樹脂被由此而注射至其中的區域。這種構造在這種情況中為相對不柔性的，并且具有數個缺點。特別地，切割刀具必須是存在的，其完全地描繪了每種情況中在后工具的外部輪廓或外周形狀。另一個缺點在于，在通過切割刀具切下外周的過程中，該切割刀具從頂部至底部擠壓至切割相配層上，纖維材料的纖維被部分地并且特別是被不均勻地張緊和碾壓，從而導致最終部件中不期望的材料特性。另一個缺點在于封條必須沿著刀具，并且因此特別地不適用于高壓應用，因為取決于封條和刀具之間的摩擦，可能會發生泄漏。此外，纖維材料必須通過封條而被推回，其被實施為漸縮到一點，其在一方面可能會松弛所引入的張力，但是在另一方面還可能會導致纖維材料的壓縮，這相對于所引入的張力來說為更不期望的，因為它們會在纖維材料內產生波狀。由于構造，另一個缺點在于纖維材料在邊緣區域、特別是在切割邊緣的端側不會被所注射的樹脂潤濕或者僅被不充分地潤濕，從而獲得纖維材料的開放邊緣。這表示纖維增強部件的使用壽命存在著顯著的缺陷，例如在濕氣會穿透至纖維內的方面。

此外，EP?2?524?796?A1公開了相類似的構造，其中分隔或切割突出材料方式的半成品的修整也在注射模具的壓緊工具中通過切割框架來執行，該切割框架整個再現了半成品的外周形狀。

從現有技術出發，本實用新型的目的在于提出避免了這些缺點的裝置和方法，并且提出用于修整三維預制半成品的靈活的、簡單的并且可靠的構造。

實用新型內容

根據本實用新型，該目的通過權利要求1的特征部分的技術特征來實現。該裝置的有利的實施方式和改進均由依賴于其的從屬權利要求而獲得。