CN109986799A - 用于制造纤维预制件的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于制造纤维预制件(3)的方法和设备(1)。按照本发明，将纤维絮层(2)平放到存放表面(5)上，所述存放表面通过型芯(10)的桥接片表面(10a)、第一支撑装置(21)的第一支撑表面(21a)和第二支撑装置(22)的第二支撑表面(22a)构成。纤维絮层(2)被薄膜(31)覆盖并且通过产生负压而扁平地被压到存放表面(5)上。紧接着，通过使支撑装置(21；22)和型芯(10)相对彼此移动来将所述纤维絮层(2)放到横向于桥接片表面(10a)延伸的侧面(10b；10c)上，使得在所述型芯(10)的桥接片表面(10a)与所述支撑装置(21；22)的支撑表面(21a；22a)之间的水平差(h21；h22)被增大。

Description

用于制造纤维预制件的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于制造纤维预制件的方法和设备。
背景技术
用于飞机的机身的结构构件、如舱壁和纵梁越来越多由纤维复合材料制成。这种结构构件通常由预制的纤维预制件制成，这些纤维预制件由多个暂时相互连接的纤维层构成。接着，为了制造结构构件，用基质材料来浸润预制的纤维预制件。纤维预制件也可以已经用基质材料预浸渍，即作为所谓的预浸料存在，其中为了制造结构构件而使基质材料硬化。
纤维预制件通常通过将多个纤维层安放到型芯上来制造。例如，US 2009/0261199A1描述了一种用于制造纤维预制件的方法，其中将多个纤维层放到型芯上，其中这些纤维层的侧边缘区域伸出型芯的边缘而且平放在布置在型芯侧面的存放板上。纤维层、型芯和存放板用薄膜气密地覆盖。为了将纤维层放置到型芯的侧表面上，将纤维层下面的存放板除去并且在薄膜下面产生真空，由此该薄膜将纤维层压到型芯上。
发明内容
本发明的任务是提供一种方法和一种设备，利用该方法或利用该设备能高效地并且高质量地制造纤维预制件。
该任务分别通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求9的特征的设备来解决。
有利的设计方案和扩展方案从回引独立权利要求的从属权利要求结合说明书得到。
根据本发明的第一方面，设置一种用于制造纤维预制件的方法。按照该方法，首先将纤维絮层平放到存放表面上，该存放表面由型芯的桥接片表面、第一支撑装置的第一支撑表面和第二支撑装置的第二支撑表面构成，其中第一支撑表面和第二支撑表面分别侧向地挨着型芯的桥接片表面。在该步骤中，具有纤维材料的一个或多个层的、扁平地延伸的纤维絮层被放置到存放表面上，该存放表面由型芯以及支撑装置来构成，这些支撑装置也可被称作装饰支撑件或存放台。当然，也可以将多个纤维絮层放到支撑表面上。
型芯具有第一表面、即之前提到的桥接片表面，该第一表面沿横向和纵向延伸。型芯还具有与桥接片表面横向地延伸的第一侧面和与桥接片表面横向地延伸的第二侧面，其中型芯的第一侧面和第二侧面彼此背离地取向并且与桥接片表面共同至少部分地构成型芯的外表面。在这种情况下，型芯的外表面的由桥接片表面和侧面构成的部分对应于所要制造的纤维预制件的造型。
支撑装置分别具有支撑表面，该支撑表面尤其可构造为平的或弯曲的。这些支撑装置为了构成存放表面或存放面而关于横向分别侧向地布置在型芯旁边。型芯关于横向位于这些支撑装置之间，其中支撑表面和桥接片表面构成该存放表面。将纤维絮层放到该存放表面上，其中纤维絮层的中央区域被放在型芯的桥接片表面上，而纤维絮层的两个彼此相反地放置的边缘区域被放在相应的支撑表面上。通过将纤维絮层的边缘区域这样放到支撑表面上，对这些区域进行支撑并且有利地避免了边缘区域的不受限定的折弯。
在该方法的另一步骤中，用可弹性变形的气密薄膜来覆盖纤维絮层。借助于该薄膜，在薄膜与存放表面之间构成能抽真空的工作区，或者通常构成包含型芯和支撑装置以及放在其上的纤维絮层的工作区。
此外，通过在薄膜与存放表面之间产生负压可以将纤维絮层扁平地压到存放表面上。在这种情况下，将工作区抽真空或产生真空，这导致薄膜被吸到纤维絮层处在其上的支撑装置以及型芯上，而且由此将纤维絮层扁平地压到存放表面上。由此，有利地，将纤维絮层附加地紧化。
紧接着，通过使支撑装置和型芯相对彼此移动来将纤维絮层放到横向于桥接片表面延伸的侧面上，使得在型芯的桥接片表面与支撑装置的支撑表面之间的水平差被增大。在该步骤中，在负压或真空的影响下，使支撑表面沿着型芯的侧面原理桥接片表面移动，这可以通过移动支撑装置和/或移动型芯来实现。通过该相对运动，纤维絮层的边缘区域被从支撑装置的支撑表面取下，所述边缘区域通过薄膜被压在型芯的侧面上。因此，纤维絮层的边缘区域沿着相应的支撑表面滑动，其中薄膜在滑动期间将边缘区域压到相应的支撑表面上，这导致在支撑表面与纤维絮层之间的摩擦力。这可靠地阻止了纤维絮层中的褶皱形成以及纤维絮层的各个纤维或纤维层相对于彼此的不想要的移动。
按照该方法的一个实施方式，第一支撑装置的第一支撑表面和第二支撑装置的第二支撑表面在放置纤维絮层时使型芯的桥接片表面不断延伸。例如，为此可以将支撑表面和桥接片表面放在一个层内或构成这种层。通常，相应的支撑表面的棱边可以放在同一水平，如型芯的桥接片表面的棱边，该棱边朝向支撑表面的相应的棱边。因此，在放置纤维絮层时，在桥接片表面的棱边与支撑表面的相应的棱边之间的水平差优选地为零。这提供了如下优点：纤维絮层在放置时本身没有变形，这进一步减小了褶皱形成的危险。由此还使自动化的放置变得容易。
按照另一实施方式规定：将纤维絮层放到型芯的侧面上包括使第一和第二支撑装置相对于型芯的桥接片表面降低或使型芯相对于第一和第二支撑表面抬起。使型芯抬起提供如下优点：仅仅一个组件、即型芯可移动地被安置。而使支撑装置降低提供如下优点：这些支撑装置可以分别单独地或以单独的速度来运动。
按照另一实施方式，该方法还包括对纤维絮层进行加热，由此激活包含在纤维絮层中的粘结剂材料，以便将纤维絮层的纤维固定在如下那个位置，在该位置，所述纤维通过将纤维絮层放到型芯的侧面上来保持。在这种情况下，在纤维絮层中包含粘结剂，例如以粉末状环氧化物材料或热塑性材料的形式的粘结剂，该粘结剂例如被涂覆到纤维絮层的下侧，在将纤维絮层放到存放表面上时，该下侧被放下。该粘结剂通过加热来激活，这导致粘结剂的硬化或熔化和凝固并且借此导致纤维絮层的形状或造型的固定。这有利地使对纤维预制件的进一步处理变得容易。如果将所谓的预浸料、即用基质预浸渍的絮层用作纤维絮层，则通过加热来使基质材料在其粘性方面改变，这导致纤维的粘合以及借此纤维的固定。
按照一个实施方式，通过产生流过纤维絮层的导电纤维的电流来进行加热，用于激活粘结剂材料。在这种情况下，在包含于纤维絮层中的导电纤维、例如碳纤维中产生电流。因为纤维絮层的纤维形成电阻，所以由于有电流而对这些纤维加热。以这种方式对纤维絮层的材料直接进行加热。这提供了如下优点：热损耗明显减少，这不仅减少了用于加热的能量花费而且使加热明显加速。还可以测量在通过纤维形成的电阻上的电压降。以这种方式简化了在加热时对纤维絮层的温度的控制，在温度升高时电阻降低(NTC特性)。例如，由此可以降低过热和随之而来的纤维絮层的损耗的危险。
此外，也可设想的是：例如通过纤维絮层的扁平的延伸来产生经过导电纤维的电流或产生局部不同的电流密度或功率密度。由此，例如在材料厚度变化时实现还更均匀的加热。
按照一个实施方式，通过如下方式产生电流：布置在第一支撑表面上的第一接触轨和布置在第二支撑表面上的第二接触轨与电压源连接。在这种情况下，在支撑表面内分别设置导电接触轨、例如铜轨，所述导电接触轨连接到共同的电压源上。第一接触轨例如构成电正极，第二接触轨构成电负极。包含于纤维絮层中的导电纤维、例如碳纤维贴靠在接触轨上并且由此防止这些接触轨导电。
可以连接到纤维絮层上的接线柱或诸如此类的也可以被用于产生经过纤维絮层的电流。
按照另一实施方式，替选地或附加地，通过如下方式产生电流：至少两个布置在型芯的桥接片表面和/或侧面上的型芯接触轨与电压源连接。
替选地，也可设想的是借助于热辐射、例如红外辐射来对纤维絮层进行加热。
按照另一实施方式，在将纤维絮层放到存放表面上之后而且在将薄膜平放之前，将第一压板压到放在存放表面上的纤维絮层的第一边缘区域上，其中纤维絮层的第一边缘区域被放在第一支撑表面上，将第二压板压到放在存放表面上的纤维絮层的第二边缘区域上，其中纤维絮层的第二边缘区域被放在第二支撑表面上，其中第一压板保持在与第一支撑表面恒定的距离而第二表面保持在与第二支撑表面的恒定的距离。按照该实施方式，纤维絮层的边缘区域被夹在支撑表面与相应的压板或压力板之间或通过压板被压到支撑表面上。这具有如下优点：还可以更精确地调整如下力，该力在将纤维絮层的边缘区域从支撑表面上取下时作用于纤维絮层的边缘区域。由此，进一步降低了褶皱形成的危险。
按照本发明的另一方面，设置一种用于制造纤维预制件的设备。该设备尤其适合于执行上文描述的方法。因此，针对该方法公开的优点和特征类似地也适用于该设备，而且反之亦然。
该设备具有型芯，该型芯具有桥接片表面、沿着冲程方向横向于桥接片表面延伸的第一侧面和沿着冲程方向横向于桥接片表面延伸的第二侧面。型芯的第一和第二侧面背离彼此取向而且与桥接片表面共同构成型芯的外表面。型芯尤其构成轮廓的阳模或所要制造的纤维预制件的横截面。
该设备还具有带第一支撑表面的第一支撑装置，其中第一支撑装置布置在型芯的通过型芯的第一侧面来限定的第一侧面上。还设置有带第二支撑表面的第二支撑装置，其中第二支撑装置布置在型芯的通过型芯的第二侧面来限定的第二侧面上。因此，这些支撑装置布置在型芯侧面或该型芯位于这些支撑装置之间，其中支撑装置的支撑表面沿着型芯、尤其是沿着型芯的桥接片表面延伸。
该设备还具有薄膜装置，该薄膜装置具有气密的可弹性变形的薄膜或膜片，用于在型芯、支撑装置与薄膜之间制造能抽真空的中间空隙。薄膜具有扁平的延伸，该延伸大得足以覆盖支撑表面以及桥接片表面，尤其是完全覆盖支撑表面以及桥接片表面。可选地，薄膜接触轨可集成到薄膜中，这些薄膜接触轨能与电压源连接，以便为了对纤维絮层进行加热而产生经过纤维絮层的导电纤维的电流。
为了将中间空隙抽真空，设置抽真空装置，例如以吸气装置或真空泵的形式的抽真空装置。该抽真空装置以传导流体的方式连接到中间空隙上或者能与该中间空隙连接。在借助于抽真空装置将中间空隙抽真空的情况下，将薄膜吸到型芯的支撑表面以及外表面上。
还设置有冲程装置，借助于该冲程装置，能使型芯和支撑装置相对于彼此沿冲程方向移动。借助于该冲程装置，例如可以使型芯相对于支撑装置移动，尤其是可以使桥接片表面相对于支撑表面抬起或降低。替选地，型芯也可以位置固定而支撑装置可以借助于冲程装置能相对于型芯移动，尤其可以使支撑表面相对于桥接片表面降低或抬起。
利用所描述的设备，例如可以有利地制造按照上文描述的方法的纤维预制件。桥接片表面和支撑表面相对于彼此的可移动性尤其提供了如下优点：纤维絮层能逐渐从桥接片表面出来被放到型芯的侧面上，其中纤维絮层的边缘区域被从支撑表面取下。以这种方式降低了在纤维絮层中的褶皱形成的危险。
按照该设备的一个实施方式规定：第一支撑装置具有从第一支撑表面伸出的第一接触轨而第二支撑装置具有从第二支撑表面伸出的第二接触轨，其中第一和第二接触轨能与电压源连接。因此，接触轨构成导电的表面区域，所述表面区域能与电压源连接。以这种方式实现了结构上非常简单的加热装置，其中这些轨之一、例如第一接触轨构成正极而另一轨、例如第二接触轨构成负极。这些接触轨在纤维絮层变形时通过纤维絮层的导电纤维彼此电连接。在纤维上由于其电阻而降落的电压用于对纤维絮层进行加热。这样实现的加热装置相对于常见的加热装置、如热辐射器具有降低的能量需求。在很短的时间内也可以实现对纤维絮层的加热。
按照另一实施方式，第一接触轨沿着第一支撑装置的朝向型芯的第一侧面的边缘区域延伸，而第二接触轨沿着第二支撑装置的朝向型芯的第二侧面的边缘区域延伸。
按照另一实施方式，第一接触轨布置在构造在第一支撑表面中的第一导槽中而第二接触轨布置在构造在第二支撑表面中的第二导槽中。因此，接触轨被集成到支撑表面中。借此，在对支撑表面的预先确定的超出的情况下能实现接触轨的更大的导体横截面，由此可以增加电功率。
按照另一实施方式，型芯具有第一型芯接触轨和第二型芯接触轨，其中这些型芯接触轨分别从型芯的桥接片表面和/或侧面伸出。按照该实施方式，替选于设置在支撑表面上的接触轨或除了设置在支撑表面上的接触轨之外，还将型芯接触轨集成到型芯中。
按照另一实施方式规定：该设备还具有第一压板和第二压板，其中第一压板能借助于第一定位装置相对于第一支撑表面定位在预先确定的距离，而且其中第二压板能借助于第二定位装置相对于第二支撑表面定位在预先确定的距离。压板尤其构成夹紧装置或压力板，借助于该夹紧装置或压力板能将纤维预制件压到相应的支撑装置的表面上。将相应的压板放在相应的支撑板上例如可以通过作为定位装置的一个或多个调节螺丝来实现，其中这些调节螺丝使压板和相应的支撑装置耦合到彼此上。通过压板能有利地调整作用于纤维絮层的边缘区域的力。
在压板中也可集成电接触轨，用于在纤维絮层的纤维中产生电流并且借此用于对纤维絮层进行加热。为此，这些电接触轨从相应的压板的表面伸出。
按照另一实施方式规定：薄膜装置具有框架，薄膜气密地固定在该框架上。该框架尤其保持薄膜的周向边缘区域。
按照另一实施方式，该设备还具有底座，在该底座上布置有型芯和支撑装置。该底座尤其构成针对该设备的组件的安装面而且例如可以配备相对应的接口、如孔、法兰或类似的。此外，该底座也可具有连接线，例如用于给冲程装置或可选的接触轨供电的电线或者用于在薄膜下面吸进空气的流体线。
还可以规定：薄膜装置的可选的框架能气密地固定在底座上。例如，该框架可以以能枢转的方式安置在底座上，尤其是在其中底座和薄膜装置构造出气密地封闭的腔体的工作位置或关闭位置与其中薄膜装置释放型芯和支撑装置的打开位置之间能枢转地安置在底座上。
本文中，关于方向说明和轴、尤其是关于方向说明和设计物理结构的走向的轴，轴的走向、“沿着”另一轴的方向或结构、方向或结构被理解为：所述轴的走向、“沿着”另一轴的方向或结构、方向或结构、尤其是在这些结构的相应的位置得到的切线分别以小于45度、优选地小于30度以及尤其是优选地彼此平行地走向。
本文中，关于方向说明和轴、尤其是关于方向说明和设计物理结构的走向的轴，轴的走向、“横向于”另一轴的方向或结构、方向或结构被理解为：所述轴的走向、“沿着”另一轴的方向或结构、方向或结构、尤其是在这些结构的相应的位置得到的切线分别以大于或等于45度、优选地大于或等于60度以及尤其是优选地彼此垂直地走向。
本文中，“纤维原料”或“纤维材料”通常被理解为如下材料，该材料由多个尤其是纤维状的或纤维片状的增强纤维，诸如碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维、硼纤维、矿物纤维、天然纤维或人造纤维或它们的混合物构成。纤维材料尤其也可以用树脂材料或基质材料、诸如热固性、热塑性、弹性树脂或通常塑料树脂或诸如此类的来浸渍。
本文中，“纤维絮层”通常被理解为扁平地延伸的由纤维材料构成的组件，该组件被设置用于构造半成品、预制件或构件，尤其是被理解为具有如下周向边缘的组件，该周向边缘具有与该组件的两个相反地取向的主表面相比可忽略的区域的表面。纤维絮层尤其可具有由纤维材料构成的一个或多个重叠的层。各个层尤其可以作为组织或作为纱幕存在，尤其以所谓的非卷曲面料的形式(NCF)来存在。
附图说明
在下文，本发明参考附图中的图予以阐述。这些图中：
图1以示意图示出了纤维预制件的透视图；
图2示出了在图1中示出的纤维预制件的截面图，该截面图在沿着图1中示出的线A-A的截面处得到；
图3示出了按照本发明的一个实施例的设备的型芯的透视图；
图4示出了在执行按照本发明的一个实施例的方法的步骤期间按照本发明的一个实施例的设备的示意图；
图5示出了在执行按照本发明的一个实施例的方法的另一步骤期间该设备的示意图；
图6示出了在执行按照本发明的一个实施例的方法的另一步骤期间该设备的示意图；
图7示出了在执行按照本发明的一个实施例的方法的另一步骤期间该设备的示意图；
图8示出了在稍后的时间点执行在图7中示出的步骤期间该设备的示意图；
图9示出了在图8中示出的设备的通过字母X表征的区域的细节图；
图10示出了对根据本发明的一个实施例的设备的作为示意图的俯视图；
图11示出了在执行按照本发明的另一实施例的方法的步骤期间按照本发明的一个实施例的设备的示意图；以及
图12示出了按照本发明的另一实施例的设备的型芯的示意性截面图。
附图标记列表
1－设备；2－纤维絮层；2A－纤维絮层的第一边缘区域；2B－纤维絮层的第二边缘区域；3－纤维预制件；5－存放表面；6－纤维预制件的横向桥接片；7－纤维预制件的第一侧面桥接片；8－纤维预制件的第二侧面桥接片；10－型芯；10a－型芯的桥接片表面；10b－型芯的第一侧面；10c－型芯的第二侧面；11－底板；12、13－分芯；17－第一型芯接触轨；18－第二型芯接触轨；21－第一支撑装；21a－第一支撑表面；22－第二支撑装置；22a－第二支撑表面；23－第一支撑装置的边缘区域；23A－第一支撑装置的侧边缘；24－第二支撑装置的边缘区域；24A－第二支撑装置的侧边缘；25－第一导槽；26－第二导槽；27－第一接触轨；28－第二接触轨；29－固定螺丝；30－薄膜装置；31－薄膜；31A－薄膜的周向边缘区域；32－框架；33－中间空隙；34－工作区；40－冲程装置；50－抽真空装置；61－第一压板；62－第二压板；63－第一定位装置；64－第二定位装置；70－底座；b27－接触轨的宽度；C－横向；d61－第一压板距第一支撑表面的距离；d62－第二压板距第二支撑表面的距离；F－摩擦力；H－冲程方向；h21－在桥接片表面与第一支撑表面之间的水平差；h22－在桥接片表面与第二支撑表面之间的水平差；L－纵向；q27－超出；S1－第一侧；S2－第二侧；t25－导槽深度；U－电压源；W－连接线。
具体实施方式
在所述附图中，只要不另作说明，相同的附图标记就表示相同或功能相同的组件。
图1示例性地并且示意性地示出了纤维预制件3。图2示出了在图1中示例性地示出的纤维预制件3的示意性截面图。纤维预制件3构造为细长的构件，该细长的构件尤其可具有弯曲地延伸的纵向延伸，例如弧形延伸的纵向延伸，如这在图1中示出的那样。纤维预制件3尤其可以设置为用于制造飞机的结构构件、例如用于制造舱壁的半成品。
如在图2中示出的那样，纤维预制件3具有横向桥接片6以及第一侧面桥接片7和第二侧面桥接片8。横向桥接片6构造出在图1中示例性地示出的弯曲走向而且还沿横向C延伸。第一和第二侧面桥接片7、8分别横向于横向桥接片6地延伸并且与该横向桥接片一起构造出纤维预制件3的近似C形或U形的横截面。在图2中示例性地示出的纤维预制件3的横截面中，第一侧面桥接片7近似垂直于横向桥接片6地延伸，第二侧面桥接片8与横向桥接片6成角度地延伸并且尤其是构造出咬边。
用于制造纤维预制件3、尤其是在图1和2中示意性地示出的纤维预制件3的设备1示例性地在图5中示出。该设备1具有型芯10、第一支撑装置21、第二支撑装置22、薄膜装置30、冲程装置40和抽真空装置50。如在图5中还示出的那样，可以附加地设置可选的底座70。
图3示例性地示出了型芯10的透视图。在图5中以截面图示出了型芯10。型芯10构成用于制造纤维预制件3的正模。也就是说，型芯10的通过型芯10的外表面10a、10b、10c构成的外轮廓规定了所要制造的纤维预制件3的横截面走向。型芯10尤其可以构造为细长的块，该细长的块尤其可具有弯曲地延伸的纵向延伸，例如弧形延伸的纵向延伸，如这在图3中示例性地示出的那样。
型芯10具有桥接片表面10a、第一侧面10b和第二侧面10c。桥接片表面10a构造出型芯10的纵向延伸的可选的弯曲走向，而且附加地沿横向C延伸。第一侧面10b沿着冲程方向H横向于桥接片表面10a地延伸。第二侧面10c同样沿着冲程方向H并且横向于桥接片表面10a地延伸。如尤其是在图3和5中示出的那样，型芯的第一和第二侧面10b、10c彼此背离地取向。
如在图3中示例性地示出的那样，型芯10可以布置在可选的底板11上。在这种情况下，型芯10从底板11伸出并且尤其可以与底板11可拆卸地连接，例如借助于闭锁装置(未示出)来连接。型芯10还可以关于横向C可分地由两个分芯12、13组成，如这在图3中示意性地示出的那样。在此，第一分芯12具有第一侧面10b和桥接片表面10a的一部分。第二分芯13具有第二侧面10c和桥接片表面10a的其余部分。由分芯12、13组成的型芯10使得在制造纤维预制件3之后将型芯10除去变得容易。
型芯10尤其可由塑料材料、金属材料或由木材制成。
在图5中以截面图示出了支撑装置21、22。在图10中示出了对支撑装置21、22的俯视图。第一支撑装置21具有第一支撑表面21a。第二支撑装置22具有第二支撑表面22a。如在图5和10中示例性地示出的那样，第一和第二支撑装置21、22分别构造为扁平地延伸的、板状的构件。如在图10中示出的那样，尤其可以规定：第一支撑装置21的侧边缘23A具有弯曲走向，该弯曲走向对应于型芯10的第一侧面10b的弯曲走向。还可以规定：第二支撑装置22的侧边缘24A具有弯曲走向，该弯曲走向对应于型芯10的第二侧面10c的弯曲走向。
如尤其是在图5和10中示意性地示出的那样，第一支撑装置21具有可选的第一接触轨27而第二支撑装置22具有可选的第二接触轨28。第一接触轨27从第一支撑表面21a伸出。第二接触轨28从第二支撑表面22a伸出。如在图5和10中示例性地示出的那样，第一和第二接触轨27、28可分别构造为细长的轨，这些细长的轨可选地在相应的支撑装置21、22的整个纵向延伸内延伸。
如在图5和10中还示出的那样，第一接触轨27可选地布置在第一支撑装置21的紧挨着侧边缘23A的边缘区域23中而且沿着侧边缘23A延伸。第二接触轨28可选地布置在第二支撑装置22的紧挨着侧边缘24A的边缘区域24中而且沿着侧边缘24A延伸。
图9详细地示出了第一支撑装置21的边缘区域23的截面图。如在图9中示出的那样，第一接触轨27尤其可以布置在构造在第一支撑表面21a中的第一导槽25中。如在图5中示意性地勾画出的那样，第二接触轨28也可以
布置在第二支撑表面22a中构造的第二导槽26中。如在图9中还能看出的那样，相应的导槽25、26以及相应的接触轨27、28例如可具有矩形的横截面形状。如在图9中还示出的那样，导槽25具有如下导槽深度t25，该导槽深度小于接触轨27的高度h27，由此得到从第一支撑表面21a的超出。通常，接触轨27、28之一从相应的支撑表面21a、22a的超出例如可以在相应的导槽25、26的导槽深度的10％与20％之间。接触轨27的高度h27尤其可以在5mm与15mm之间的范围内而且例如可以为10mm。接触轨27的宽度b27尤其可以在7mm与22mm之间的范围内而且例如可以为15mm。导槽深度t27尤其在4mm与12mm之间的范围内而且例如可以为8.5mm。
接触轨27、28固定在相应的支撑装置21、22上。这尤其可以借助于固定装置来实现。如在图9中示例性地示出的那样，接触轨27、28可选地与相应的支撑装置21、22螺丝拧紧，其中固定螺丝29从与支撑表面21a、22a反向地放置的背面21b、22b的侧面出发经过相应的支撑装置21、22被螺丝拧紧到相应的接触轨27、28中。固定螺丝29在图9中仅仅示意性地示出。
如在图8中示意性地示出的那样，第一接触轨27和第二接触轨28能与电压源U连接。也就是说，接触轨27、28能分别与电压源的极连接。在图8中，例如第一接触轨27与电压源U的正极连接而第二接触轨28与电压源U的负极连接。为了连接到电压源U上，可以设置敷设在相应的支撑装置21、22的背面21b、22b上的连接线W，如这在图9中示意性地示出的那样。还可以设置多个一个接一个地布置的接触轨型材(未示出)，所述接触轨型材能分别单独地并且彼此无关地与电压源U连接。
接触轨27、28分别由导电材料、诸如铜、铝或诸如此类的来构造。第一和第二支撑装置21、22分别由电绝缘材料构成，尤其是塑料材料、木质材料、诸如中密度的木材纤维板(MDF)或诸如此类的。
如能在图10中看出并且在图12中详细地示出的那样，替选于接触轨27、28或者除了接触轨27、28之外，型芯10还可具有型芯接触轨17、18。如在图10中示出的那样，例如可以设置第一型芯接触轨17和第二型芯接触轨18。第一和第二型芯接触轨17、18尤其可以关于型芯10的纵向延伸彼此间隔开地布置，如这在图10中示例性地示出的那样。通常，型芯接触轨17、18从型芯10的桥接片表面10a和/或从型芯10的侧面10b、10c伸出。
图12示出了在图10中示出的型芯10经过第一或第二型芯接触轨17、18的截面图。如能在图12中看出的那样，型芯接触轨17、19可选地与型芯10的横截面轮廓对应地来构造。替选于此地，也可以规定：第一型芯接触轨17集成到型芯10的第一侧面10b中而且沿着型芯10的纵向延伸来延伸，而第二型芯接触轨18集成到型芯10的第二侧面10c中而且同样沿着型芯10的纵向延伸来延伸(未示出)。
型芯接触轨17、18分别由导电材料、诸如铜、铝或诸如此类的来构造。第一和第二支撑装置21、22分别由电绝缘材料构成，尤其是塑料材料、木质材料、诸如中密度的木材纤维板(MDF)或诸如此类的。此外，型芯接触轨17、18同样能连接到电压源U上。
如在图5和10中示出的那样，第一支撑装置21布置在型芯10的通过型芯10的第一侧面10b限定的第一侧S1上。在此，第一支撑装置21的侧边缘23A朝向第一侧面10b。如型芯10的桥接片表面10a那样，第一支撑表面21a沿冲程方向H取向。第二支撑装置22布置在型芯10的通过型芯10的第二侧面10c限定的第二侧S2上。在此，第二支撑装置22的侧边缘24A朝向第二侧面10c。如型芯10的桥接片表面10a那样，第二支撑表面22a沿冲程方向H取向。因此，如在图5和10中示出的那样，型芯10关于横向C布置在支撑装置21、22之间或第一支撑表面21a和第二支撑表面22a分别侧面地连接到型芯10的桥接片表面10a上。
冲程装置40被构造为：使型芯10和支撑装置21、22相对于彼此沿冲程方向H移动并且由此分别调整在型芯10的桥接片表面10a与第一支撑装置21的第一支撑表面21a之间的水平差h21和在型芯10的桥接片表面10a与第二支撑装置22的第二支撑表面22a之间的水平差h22。可选地，冲程装置40也被构造为：调整在支撑装置21、22与型芯10之间的侧面距离。在图4至8中示例性地示出的设备1中，型芯10位置固定地来布置，而支撑装置21、22能分别借助于冲程装置40沿冲程方向H移动。通常，第一支撑表面21a能沿着型芯10的第一侧面10b而第二支撑表面22a能沿着型芯10的第二侧面10c分别相对于型芯10的桥接片表面10a下降，如图6、7和8的比较示出的那样。替选于此，支撑装置21、22也可分别位置固定地来布置，而型芯10能借助于冲程装置40来移动。在这种情况下，型芯10的桥接片表面10a能相对于第一和第二支撑表面21a、22a沿冲程方向H滑出。通常，借助于冲程装置40，能使支撑装置21、22的侧边缘23A、24A和型芯10的侧面10b、10c相对于彼此至少沿冲程方向H移动。
冲程装置40例如可以由一个或多个液压气缸构成，如在图4至8中示意性地示出的那样。当然，也可设置杠杆动力学或诸如此类的，作为冲程装置40。
型芯10和支撑装置21、22布置在可选的底座70上。冲程装置40同样可以安置在底座70上。如在图5中示例性地示出的那样，底板11尤其可以布置在底座70上，型芯10布置在该底板11上。
薄膜装置30具有气密的可弹性变形的薄膜31而且可选地具有框架32。薄膜31具有扁平的延伸，该延伸大得足以完全覆盖支撑表面21a、22a以及型芯10。薄膜31的周向边缘区域31A气密地固定在宽的框架32上。
通过用薄膜31来覆盖支撑表面21a、22a和型芯10，能在型芯10、支撑装置21、22与薄膜31之间制造中间空隙。该中间空隙33能借助于抽真空装置50来抽真空，由此薄膜31被吸到支撑表面21a、22a上，被吸到型芯10的桥接片表面10a上并且根据支撑装置21、22的位置而被吸到型芯10的侧面10b、10c上。
如果薄膜装置30具有可选的框架32而且型芯10以及支撑装置21、22布置在可选的底座70上，如这在图4至8中示例性地示出的那样，则通过薄膜装置30和底座70可以有利地构成封闭的、气密的工作区34，型芯10和支撑装置21、22布置在该工作区内。图5至8示出了在关闭位置的薄膜装置30，在该关闭位置，框架32气密地贴靠在底座70上而且薄膜31完全覆盖型芯10和支撑装置21、22，使得构造出封闭的工作区34。
薄膜31尤其可以由塑料材料构成，尤其是由硅橡胶混合物、诸如构成。在薄膜31上可以局部地布置或固定以由强化材料、诸如纤维增强塑料、木材、金属或诸如此类的构成的支柱或表面为形式的加固元件。这些加固元件防止变形或者减少薄膜31在这些区域内的可变形性。
抽真空装置50在图4至8中仅仅示意性地作为功能块示出而且用于将气体从中间空隙33或工作区34中吸走，其中抽真空装置50以传导流体的方式连接到中间空隙33或工作区34上。抽真空装置50尤其适合于在中间空隙33或工作区34中构造真空而且例如可以构造为真空泵或诸如此类的。
在图11中示意性地示出的设备1还具有可选的第一压板61和可选的第二压板62。此外，在图11中示出的设备1与依据图4至8和图10描述的设备1相同。
第一和第二压板61、62可以分别构造为扁平地延伸的板。可选地，第一压板61具有与第一支撑装置21相同的尺寸，而第二压板62具有与第二支撑装置22相同的尺寸。也可设想的是：第一和第二压板61、62分别具有相同的纵向延伸，如第一和第二支撑装置21、22但是在其它情况下以更小的宽度来实施的那样。第一压板61通常具有第一接触面61a，该第一接触面被设置用于放在纤维絮层2的第一边缘区域2A上。同样，第二压板62通常具有第二接触面62a，该第二接触面被设置用于放在纤维絮层2的第二边缘区域2B上。因此，压板61、62用于将纤维絮层2的边缘区域2A、2B加在接触面61a、62a与支撑表面21a、22a之间。
如在图11中示出的那样，第一压板61能借助于第一定位装置63放置在相对于第一支撑表面21a预先确定的距离d61，其中第一接触面61a朝向第一支撑表面21a。第二压板62能借助于第二定位装置64放置在相对于第二支撑表面22a预先确定的距离d62，其中第二接触面62a朝向第二支撑表面22a。定位装置63、64尤其可以构造为调节螺丝，这些调节螺丝将第一压板61耦合到第一支撑装置21上而将第二压板62耦合到第二支撑装置22上，如这在图11中示意性地示出的那样。借助于第一定位装置63，能调整在第一压板61与第一支撑装置21之间、尤其是在第一接触面61a与第一支撑表面21a之间的预先确定的第一距离d61。借助于第二定位装置64，能调整在第二压板62与第二支撑装置22之间、尤其是在第二接触面62a与第二支撑表面22a之间的预先确定的第二距离d62。
在下文描述了一种用于制造纤维预制件3的方法。该方法尤其可借助于上文描述的设备1来执行。因此，在下文参考上文的描述。
在该方法的第一步骤中，将纤维絮层2平放到存放表面5上，如这在图4中示例性地示出的那样。存放表面5通过型芯10的桥接片表面10a、第一支撑装置21的第一支撑表面21a和第二支撑装置22的第二支撑表面22a构成，其中第一支撑表面21a和第二支撑表面22a分别侧面地连接到型芯10的桥接片表面10a上。在放置纤维絮层2时，型芯10的桥接片表面10a、第一支撑表面21a和第二支撑表面22a可选地放在一个平面内或构造出一个平面，如这在图4中示例性地示出的那样。纤维絮层5尤其是以第一边缘区域2A放到第一支撑表面21a上，以与第一边缘区域2A相反地放置的第二边缘区域2B放到第二支撑表面22a上而以放在第一边缘区域2A与第二边缘区域2B之间的中间区域放到型芯10的桥接片表面10a上。
可选地，在放置纤维絮层2之后，借助于第一压板62可以将纤维絮层2的第一边缘区域2A压到第一支撑表面21a上，而借助于第二压板62可以将纤维絮层2的第二边缘区域2B压到第二支撑表面22a上，如这在图11中示例性地示出的那样。为此，压板61、62借助于定位装置63、64相对于相应的支撑装置21、22以第一或第二距离d61、d62来放置。第一和第二距离d61、d62尤其被调整为使得纤维絮层的边缘区域2A、2B以所希望的夹紧力夹在压板61、62的接触面61a、62a与支撑装置21、22的支撑表面21a、22a之间。
紧接着，用薄膜31覆盖纤维絮层2。如这在图5中示例性地示出的那样，这例如可以通过如下方式来实现：薄膜装置30布置在相对于底座70的关闭位置而且由此形成绕着型芯10、支撑装置21、22和所放置的纤维絮层2的封闭的工作区34。在图11中示出的可选的借助于压板61、62对纤维絮层2的边缘区域2A、2B的压紧的情况下，压板61、62以及纤维絮层2的自由区域被薄膜31覆盖，如这在图11中示意性地示出的那样。
此外，在薄膜31与存放表面5之间产生负压，例如通过借助于抽真空装置50将工作区34抽真空来产生负压。由此，纤维絮层2扁平地被压到存放表面5上，如这在图6中示例性地示出的那样。
紧接着，支撑装置21、22和型芯10借助于冲程装置40沿冲程方向H相对于彼此移动。由此，支撑表面21a、22a沿着型芯10的侧面10b、10c相对于型芯10的桥接片表面10a下降或调整在桥接片表面10a与支撑表面21a、22b之间的水平差h21、h22，尤其逐渐增大在桥接片表面10a与支撑表面21a、22b之间的水平差h21、h22。由于在工作区34中充满着的负压，薄膜31被吸到型芯10和支撑装置21、22上。纤维絮层2的边缘区域2A、2B通过型芯10和支撑装置21、22的相对运行而从支撑表面21a、22a取下并且被放到型芯10的侧面10b、10c上，如这在图7、8和11中示出的那样。由于在同时或者通过薄膜31或者通过压板61、62对纤维絮层2的边缘区域2A、2B施加压力的情况下型芯10和支撑装置21、22的相对运动，纤维絮层2的边缘区域2A、2B在支撑表面21a、22a上滑动，其中从型芯10的侧面10b、10c远离的摩擦力F作用于这些边缘区域。以这种方式降低了在将纤维絮层2的边缘区域2A、2B放到型芯10的侧面10b、10c上是形成褶皱的危险。
在纤维絮层2的边缘区域2A、2B通过压板61、62被压到支撑装置21、22上的情况下，在支撑装置21、22和型芯10的相对运动期间，第一压板61保持在距第一支撑表面21a恒定的距离d61而第二压板62保持在距第二支撑表面22a恒定的距离d62。
通过将纤维絮层2的边缘区域2A、2B放到型芯10的侧面10b、10c上，纤维絮层2变形成纤维预制件3的形状。可选地可以规定：纤维絮层2的边缘区域2A、2B分别完全被放到型芯10的侧面10b、10c上。然而也可以规定：在支撑表面21a、22a与桥接片表面10a之间调整出这样的水平差h21、h22，使得纤维絮层2的边缘区域2A、2B的条形部分2C、2D分别留在相应的支撑表面21a、22a上。这些条形部分2C、2D尤其可以分别与可选的接触轨27、28重叠。
紧接着，可选地，通过加热纤维絮层2来激活包含在纤维絮层2中的粘结剂材料。该粘结剂材料通过加热来激活，这导致该粘结剂材料的硬化或熔化和凝固并且借此导致纤维絮层的形状或造型的固定。
为了加热纤维絮层2，尤其可以使支撑装置21、22的接触轨27、28和/或型芯接触轨17、18与电压源U的极导电连接，如这在图8中示意性地勾画出的那样。这导致：在纤维絮层2的边缘区域2A、2B的平放在接触轨27、28上的条形部分2C、2D的区域内，和/或在纤维絮层2的贴靠在型芯10上的区域内，产生经过纤维絮层2的纤维的电流。因为纤维构成电阻，所以这些纤维被加热并且这导致粘结剂材料的激活。
可选地，在消除真空之前可以提高支撑装置21、22距型芯10的侧面距离，以便产生薄膜31与预制件的分离。由此，在脱模时、即在将预制件从型芯10除去时可以避免对预制件的贴靠在型芯10的侧面10b、10c上的法兰区域的击打。
尽管本发明已经在上文依据实施例示范性地被阐述，但是本发明并不限于此，而是能以各种各样的方式来修改。尤其也可设想的是上文的实施例的组合。

Claims (15)

1.一种用于制造纤维预制件(3)的方法，所述方法具有如下方法步骤：
将纤维絮层(2)平放到存放表面(5)上，所述存放表面通过型芯(10)的桥接片表面(10a)、第一支撑装置(21)的第一支撑表面(21a)和第二支撑装置(22)的第二支撑表面(22a)构成，其中所述第一支撑表面(21a)和所述第二支撑表面(22a)分别侧面地连接到所述型芯(10)的桥接片表面(10a)上；
用可弹性变形的、气密的薄膜(31)覆盖所述纤维絮层(2)；
通过在所述薄膜(31)与所述存放表面(5)之间产生负压来将所述纤维絮层(2)扁平地压到所述存放表面(5)上；而且
通过使支撑装置(21；22)和型芯(10)相对彼此移动来将所述纤维絮层(2)放到横向于桥接片表面(10a)延伸的侧面(10b；10c)上，使得在所述型芯(10)的桥接片表面(10a)与支撑装置(21；22)的支撑表面(21a；22a)之间的水平差(h21；h22)被增大。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述第一支撑装置(21)的第一支撑表面(21a)和所述第二支撑装置(22)的第二支撑表面(22a)在放置所述纤维絮层(2)时使所述型芯(10)的桥接片表面(10a)不断延伸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中将所述纤维絮层(2)放到所述型芯(10)的侧面(10b；10c)上包括使第一和第二支撑装置(21；22)相对于所述型芯(10)的桥接片表面(10a)降低或使所述型芯(10)相对于第一和第二支撑表面(21a；22a)抬起。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，
所述方法还具有如下方法步骤：
对所述纤维絮层(2)进行加热，而且由此激活包含在所述纤维絮层(2)中的粘结剂材料，或者改变所述纤维絮层(2)的基质材料的粘性，从而将所述纤维絮层(2)的纤维固定在如下位置，在所述位置，所述纤维通过将所述纤维絮层(2)放到所述型芯(10)的侧面(10b；10c)上来保持。
5.根据权利要求4所述的方法，
其中通过产生流过所述纤维絮层的导电纤维的电流来进行加热。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中通过如下方式产生电流：布置在第一支撑表面(21a)上的第一接触轨(27)和布置在第二支撑表面(22a)上的第二接触轨(28)与电压源(U)连接。
7.根据权利要求5或6所述的方法，
其中通过如下方式来产生电流：至少两个布置在所述型芯(10)的桥接片表面(10a)和/或侧面(10b；10c)上的型芯接触轨(17；18)与电压源(U)连接。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，
所述方法还具有如下方法步骤：
将第一压板(61)压到放在所述存放表面(5)上的纤维絮层(2)的第一边缘区域(2A)上，其中所述纤维絮层(2)的第一边缘区域(2A)放在第一支撑表面(21a)上，而将第二压板压到放在所述存放表面(5)上的纤维絮层(2)的第二边缘区域(2B)上，其中所述纤维絮层(2)的第二边缘区域(2B)放在第二支撑表面(22a)上，其中所述第一压板(61)保持在距第一支撑表面(21a)恒定的距离(d61)，且所述第二压板(62)保持在距第二支撑表面(22a)恒定的距离(d62)。
9.一种用于制造纤维预制件(3)的设备(1)，所述设备具有：
型芯(10)，所述型芯具有桥接片表面(10a)、沿着冲程方向(H)横向于所述桥接片表面(10a)延伸的第一侧面(10b)和沿着冲程方向(H)横向于所述桥接片表面(10a)延伸的第二侧面(10c)；
具有第一支撑表面(21a)的第一支撑装置(21)，其中所述第一支撑装置(21)布置在所述型芯(10)的通过所述型芯(10)的第一侧面(10b)限定的第一侧(S1)上；
具有第二支撑表面(22a)的第二支撑装置(22)，其中所述第二支撑装置(22)布置在所述型芯(10)的通过所述型芯(10)的第二侧面(10c)来限定的第二侧(S2)上；
具有可弹性变形的、气密的薄膜(31)的薄膜装置(30)，用于在所述型芯(10)、支撑装置(21；22)和所述薄膜(31)之间建立能抽真空的中间空隙(33)；
冲程装置(40)，借助于所述冲程装置，能使所述型芯(10)和所述支撑装置(21；22)相对于彼此沿冲程方向(H)移动；和
抽真空装置(50)，用于将所述中间空隙抽真空。
10.根据权利要求9所述的设备(1)，
其中所述第一支撑装置(21)具有从所述第一支撑表面(21a)伸出的第一接触轨(27)，且所述第二支撑装置(22)具有从所述第二支撑表面(22a)伸出的第二接触轨(28)，其中第一和第二接触轨(27；28)能与电压源(U)连接，其中所述第一接触轨(27)优选地布置在构造在所述第一支撑表面(21a)中的第一导槽(25)中，且所述第二接触轨(28)优选地布置在构造在所述第二支撑表面(22a)中的第二导槽(26)中。
11.根据权利要求10所述的设备(1)，
其中所述第一接触轨(27)沿着所述第一支撑装置(21)的朝向所述型芯(10)的第一侧面(10b)的边缘区域(23)延伸，而所述第二接触轨(28)沿着所述第二支撑装置(22)的朝向所述型芯(10)的第二侧面(10c)的边缘区域(24)延伸。
12.根据权利要求9至11之一所述的设备(1)，
其中所述型芯(10)具有第一型芯接触轨(17)和第二型芯接触轨(18)，其中型芯接触轨(17；18)分别从所述型芯(10)的桥接片表面(10a)和/或侧面(10b；10c)伸出。
13.根据权利要求9至12之一所述的设备(1)，
其中所述设备(1)还具有第一压板(61)和第二压板(62)，其中所述第一压板(61)能借助于第一定位装置(63)放置在距所述第一支撑表面(21a)预先确定的距离(d61)，并且其中所述第二压板(62)能借助于第二定位装置(64)放置在距所述第二支撑表面(22a)预先确定的距离(d62)。
14.根据权利要求9至13之一所述的设备(1)，
其中所述设备(1)还具有底座(70)，在所述底座上布置有所述型芯(10)和所述支撑装置(21；22)。
15.根据权利要求14所述的设备(1)，
其中所述薄膜装置(30)具有框架(32)，所述薄膜(31)气密地固定在所述框架上，其中所述薄膜装置(30)的框架(32)能气密地固定在所述底座(70)上。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111216266A (zh) * 2019-12-04 2020-06-02 中航复合材料有限责任公司 一种基于纤维铺缝工艺的三维纤维预制体的制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110815632A (zh) * 2019-10-12 2020-02-21 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种复合材料叠层的单隔膜预成型方法
DE102021122287B4 (de) * 2021-08-27 2024-01-18 Premium Aerotec Gmbh Verfahren und System zum Beschichten einer Oberfläche eines metallischen Trägerprofils mit einer Schicht aus einem korrosionsresistenten Material
CN114228193B (zh) * 2021-12-17 2023-12-05 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种制备变厚度闭角度细长工字型复合材料制件的成型模

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0330972A2 (de) * 1988-02-29 1989-09-06 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Autoklaven-Laminiervorrichtung für Mehrlagenleiterplatten
JPH01235613A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Sumitomo Chem Co Ltd 多層成形品の製造方法
CA2302659A1 (en) * 1999-03-29 2000-09-29 Gemtron Corporation A method of molding a peripherally encapsulated product under heat and pressure utilizing sheet molding compound (smc) or bulk molding compound (bmc), and the peripherally encapsulated product
JP2004223742A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Doshisha 繊維含有ゴム状組成物およびその製造方法
US20040265406A1 (en) * 2001-11-16 2004-12-30 Eads Deutschland Gmbh Method and device for producing fiber-reinforced plastic components
DE10353070A1 (de) * 2003-11-13 2005-06-30 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Binderaktivierung auf einem Faserhalbzeug/Preform durch direktes Erwärmen von Kohlenstofffasern über eine angelegte elektrische Spannung
US20060249883A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Folding and forming apparatus and method of prepreg
EP2047972A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-15 Saab Ab Method and device for shaping of composite material
JP2009220392A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Toray Ind Inc ドレープ成形方法
JP2010115867A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Fuji Heavy Ind Ltd 折曲成形装置
JP2010150685A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toray Ind Inc 湾曲形状強化繊維基材、およびそれを用いた積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料とそれらの製造方法
FR2987307A1 (fr) * 2012-02-29 2013-08-30 Daher Aerospace Procede et dispositif pour le compactage et la consolidation d'un panneau composite de forte epaisseur a matrice thermoplastique
US20140361467A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Mitsubishi Aircraft Corporation Method and device for molding fiber-reinforced plastic member
EP2821201A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Faserhalbzeug-Temperiervorrichtung
US20150017390A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Panasonic Corporation Molding method for fiber reinforced composite material and molding apparatus for fiber reinforced composite material
EP2954994A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-16 The Boeing Company Systems and methods for defining a surface contour of a layered charge of material
CN204914617U (zh) * 2015-07-21 2015-12-30 湖南天联复合材料有限公司 一种井盖制作平台合模一体车
CN106335178A (zh) * 2015-07-09 2017-01-18 波音公司 形成成一轮廓的帽形复合加强件的方法和装置
WO2017022667A1 (ja) * 2015-08-06 2017-02-09 三菱重工業株式会社 繊維強化プラスチックの製造装置、可動台、賦形繊維基材の製造方法及び繊維強化プラスチックの製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648109A (en) * 1995-05-03 1997-07-15 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus for diaphragm forming
JP2007253441A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Shin Meiwa Ind Co Ltd プリプレグ積層体の成形装置及び成形方法
US9090028B2 (en) 2008-04-17 2015-07-28 The Boeing Company Method for producing contoured composite structures and structures produced thereby
US9120275B2 (en) * 2012-10-30 2015-09-01 The Boeing Company Composite layer forming system
DE102015010000B4 (de) * 2015-07-31 2018-01-04 Diehl Aircabin Gmbh Werkzeugvorrichtung zur Fertigung von Bauteilen sowie Verfahren zur Fertigung der Werkzeugvorrichtung

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0330972A2 (de) * 1988-02-29 1989-09-06 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Autoklaven-Laminiervorrichtung für Mehrlagenleiterplatten
JPH01235613A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Sumitomo Chem Co Ltd 多層成形品の製造方法
CA2302659A1 (en) * 1999-03-29 2000-09-29 Gemtron Corporation A method of molding a peripherally encapsulated product under heat and pressure utilizing sheet molding compound (smc) or bulk molding compound (bmc), and the peripherally encapsulated product
US20040265406A1 (en) * 2001-11-16 2004-12-30 Eads Deutschland Gmbh Method and device for producing fiber-reinforced plastic components
JP2004223742A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Doshisha 繊維含有ゴム状組成物およびその製造方法
DE10353070A1 (de) * 2003-11-13 2005-06-30 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Binderaktivierung auf einem Faserhalbzeug/Preform durch direktes Erwärmen von Kohlenstofffasern über eine angelegte elektrische Spannung
US20060249883A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Folding and forming apparatus and method of prepreg
EP2047972A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-15 Saab Ab Method and device for shaping of composite material
JP2009220392A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Toray Ind Inc ドレープ成形方法
JP2010115867A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Fuji Heavy Ind Ltd 折曲成形装置
JP2010150685A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toray Ind Inc 湾曲形状強化繊維基材、およびそれを用いた積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料とそれらの製造方法
FR2987307A1 (fr) * 2012-02-29 2013-08-30 Daher Aerospace Procede et dispositif pour le compactage et la consolidation d'un panneau composite de forte epaisseur a matrice thermoplastique
US20140361467A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Mitsubishi Aircraft Corporation Method and device for molding fiber-reinforced plastic member
EP2821201A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Faserhalbzeug-Temperiervorrichtung
US20150017390A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Panasonic Corporation Molding method for fiber reinforced composite material and molding apparatus for fiber reinforced composite material
EP2954994A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-16 The Boeing Company Systems and methods for defining a surface contour of a layered charge of material
CN106335178A (zh) * 2015-07-09 2017-01-18 波音公司 形成成一轮廓的帽形复合加强件的方法和装置
CN204914617U (zh) * 2015-07-21 2015-12-30 湖南天联复合材料有限公司 一种井盖制作平台合模一体车
WO2017022667A1 (ja) * 2015-08-06 2017-02-09 三菱重工業株式会社 繊維強化プラスチックの製造装置、可動台、賦形繊維基材の製造方法及び繊維強化プラスチックの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111216266A (zh) * 2019-12-04 2020-06-02 中航复合材料有限责任公司 一种基于纤维铺缝工艺的三维纤维预制体的制备方法

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Publication number Publication date
US11312089B2 (en) 2022-04-26
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