CN117183403A - 用于制造复合结构的方法及制造工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于制造复合结构的方法和用于制造复合结构的制造工具，该方法和制造工具通过热和压力将半成品部件集成并固化在一起来制造复合结构。

Description

用于制造复合结构的方法及制造工具

技术领域

本发明属于制造复合结构的领域，并且特别地，本发明提供了一种用于通过热和压力将半成品部件集成并固化在一起来制造复合结构的方法和工具。

背景技术

在过去，具有结构性应用的飞行器零件一直由铝合金制成。近几十年来，随着复合制造技术的发展，这种结构零件已经用不同的技术制造。

在飞行器工业中使用的复合结构是由一个或几个子部件组成的结构部件，该一个或几个子部件由通过连续或不连续纤维(通常是碳纤维、玻璃、芳纶等)增强的连续基体(通常是聚合物，但也可以使用其他材料)制成的二维层和/或三维预制件构成。

当聚合物基体是热固性树脂(例如，环氧树脂)时，取决于聚合的程度(即，在固化工艺期间通过聚合物链的交联使树脂韧化或硬化的程度)，这种树脂可以处于三种不同的状态：

-A阶段：树脂的组分(基础材料和硬化剂)已经混合，但化学反应尚未开始。例如，树脂在湿法铺层过程期间或在基于液态树脂的工艺(液态树脂灌注、树脂传递模塑等)中的树脂灌注期间处于A阶段。

-B阶段：树脂的组分已经混合并且化学反应已经开始并进行至大约10％。这是预浸渍材料的情况。B阶段和半加工材料中的树脂应储存在-18℃或更低的冷冻库中，以避免反应的进行。

-C阶段：树脂完全固化。

A阶段材料和B阶段材料容易降解，并且需要它们在低于-18°的温度下储存。B阶段材料的处置需要使用洁净室以避免污染。

根据现有技术，取决于子部件的树脂的阶段，复合结构可以按照三种不同的集成方法制造：

-共固化：当要集成的子部件全部处于未经处理的/新的状态(树脂处于A阶段或B阶段)时。有时，当子部件处于B阶段时，B阶段中的树脂或粘合剂层被添加到子部件之间的界面中。共固化允许具有优异结构性能的高水平集成，但代价是昂贵的工装、具有昂贵辅助材料的复杂真空袋、以及体积庞大且昂贵的高压釜。

-共结合：当处于A阶段或B阶段的至少一个子部件与处于C阶段的至少一个子部件之间发生集成时。在大多数情况下，B阶段中的树脂或粘合剂层被添加到子部件之间的界面中。共结合可以稍稍缓解共固化中发现的一些问题，但增加了C阶段子部件的结合线的表面制备和粘合剂的使用的复杂性。

-二次结合：当所有子部件处于C阶段时。在这种情况下，在B阶段中添加到子部件之间的界面的树脂或粘合剂层对于连结子部件是必需的。二次结合仅用于具有非关键结构要求的结构中。

制造复合结构的最广泛的工业方法涉及组合使用真空袋和高压釜以施加聚合树脂和/或粘合剂所需的温度、以及固结复合层所需的均匀压力，从而去除捕获的挥发物。然而，由于高压釜的高投资和制造复杂真空袋的密集劳动，这些方法强加了非常难于自动化的限制。

发明内容

本发明的用于制造复合结构的方法和用于制造复合结构的工具，提供了上述问题的解决方案。

在第一发明方面，本发明提供了一种用于制造复合结构的方法，该方法包括：

a)提供至少两个部分固化的纤维增强聚合物(FRP)零件；

b)通过使第一部分固化的FRP零件的第一结合部分与第二部分固化的FRP零件的第二结合部分接触来连结至少两个部分固化的FRP零件，从而形成整体件；

c)提供模具，该模具包括被配置成用于彼此联接的第一模具零件和第二模具零件，使得当第一模具零件和第二模具零件彼此联接时限定内腔，所述内腔被配置成用于将整体件容纳在内部，其中，

第一模具零件设置有第一压制表面，并且

第二模具零件设置有第二压制表面，

使得第一压制表面和第二压制表面被配置成在第一模具零件和第二模具零件彼此联接时彼此面对地布置；

d)联接第一模具零件和第二模具零件，使得整体件容纳在由所述第一模具零件和第二模具零件限定的内腔中，其中，

第一压制表面压靠于第一部分固化的FRP零件的第一结合部分，并且

第二压制表面压靠于第二部分固化的FRP零件的第二结合部分，

使得由第一压制表面和第二压制表面施加的压力使第一结合部分和第二结合部分彼此压靠；

e)在内腔中产生真空；以及

f)在真空和温度下固化整体件。

任何FRP结构的特性由制造工艺条件决定。相应地，在整个文件中，‘部分固化的’或‘预固化的’纤维增强(FRP)零件应理解为由复合材料组成的零件，这些复合材料经历与在预定持续时间和温度条件下应用的完全固化循环相比的不完全固化循环或‘部分固化循环’(介于B阶段与C阶段之间)，根据预定持续时间和温度条件，复合零件达到期望的化学特性和机械特性并因此可以被认为是‘完全固化的’或恰好‘固化的’。

更特别地，应当理解，已经经历部分固化循环的所述FRP结构至少处于B阶段，即处于其中树脂的组分已经混合并且化学反应已经开始并进行到大约10％的状态，使得树脂经历部分固化，将其状态从液态改变为固态并且通常是粘性的。有利地，由于在树脂的B阶段中达到的最小固化程度(至少10％)，聚合物链之间的化学交联有助于减少树脂流动，并且提供有助于处置、储存和后续加工特性的一定刚度。

在这方面，根据步骤b)，在步骤a)中提供的部分固化的FRP结构准备好被组装(即，彼此连结)，以这样的方式通过对所述整体件施加完全固化过程(即，施加压力和温度的热力学循环)来限定具有旨在制造的复合结构的最终形状的整体件。

特别地，通过使第一部分固化的FRP零件的第一结合部分与第二部分固化的FRP零件的第二结合部分接触来连结至少两个部分固化的FRP零件，从而形成所述整体件。在这种意义上，应当理解的是，第一部分固化的和第二部分固化的FRP零件、并且更具体地每个相应的第一结合部分和第二结合部分设置有互补的几何形状或形状使得它们可以彼此联接、优选地沿着彼此面对的相应表面连续地联接，并且根据步骤b)进行接触。在实施例中，第一结合部分和第二结合部分的相应表面基本上是平坦的。

根据本发明的方法，用于制造复合结构而形成的整体件的代表性但非排他性的示例是包括呈基本上平坦的蒙皮或面板形式的第一部分固化的FRP零件和呈桁梁(诸如欧米茄形轮廓桁梁、T形桁梁、双T形桁梁、L形桁梁、C形桁梁、J形桁梁、Z形桁梁等)形式的至少一个第二部分固化的FRP零件的示例。在这种意义上，本发明的方法可以用于制造具有不同几何形状的各种飞行器结构部件(例如，2D结构和3D结构，如机翼蒙皮和其他升力表面、机身蒙皮、肋、框架、配件等)。

当FRP零件部分固化时，为了向整体件施加最终的固化工艺，唯一需要压力的区域是第一部分固化的FRP零件与第二部分固化的FRP零件之间的接触区域，即相应的第一结合部分和第二结合部分。

为此目的，根据方法的步骤c)，提供了可闭合模具，该可闭合模具包括内部容积，该内部容积被配置成用于容纳要施加固化循环以获得要制造的复合结构的整体件。结合所述固化循环，模具将至少负责传递必要的压力，以集成部分固化的FRP零件，从而形成整体件。

在这种意义上，在步骤c)中提供的模具包括被配置成用于彼此联接的第一模具零件和第二模具零件，使得当第一模具零件和第二模具零件彼此联接时限定内腔，所述内腔被配置成用于将整体件容纳在内部。

为了将压力施加到整体件上，第一模具零件设置有第一压制表面，并且第二模具零件设置有第二压制表面，使得第一压制表面和第二压制表面被配置成在第一模具零件和第二模具零件彼此联接时彼此面对地布置。

特别地，根据方法的步骤d)，第一模具零件和第二模具零件联接以将整体件围封在内腔内，并且第一压制表面压靠于第一部分固化的FRP零件的第一结合部分，而第二压制表面压靠于第二部分固化的FRP零件的第二结合部分。这样，由第一压制表面和第二压制表面施加的压力使第一结合部分和第二结合部分彼此压靠。

最后，为了在根据步骤f)的固化工艺中产生进行固结所必需的压力(该压力通过模具的第一零件和第二零件的相应压制表面施加到整体件的结合部分)，在由模具的所述第一零件和第二零件限定的内腔内部产生真空，整体件被限定在内腔中。特别地，根据方法的步骤e)，在内腔内部产生真空，然后，由于大气压力，模具的第一零件和第二零件的闭合力对应于所实现的负真空和两压制表面的表面尺寸的乘积。根据步骤f)，保持真空并施加热以允许达到合适的温度，以完成树脂的聚合并因此完成整体件的固化。

在实施例中，模具的第一零件和第二零件中的至少一个足够细长以允许一定程度的弹性变形，从而在模具的第一零件和第二零件直接接触的区(如果有的话)中以及在模具对部分固化的FRP零件接触的区域进行压制的区中均匀地传递这种闭合力，施加到这样的区的压力大约是负真空与第一模具零件和第二模具零件的总表面的尺寸与总接触表面的尺寸(即，第一模具零件和第二模具零件直接接触的区(如果有的话)的接触表面的尺寸加上两个压制表面的表面尺寸)之间的比例的乘积。

也就是说，大气压力与施加在模具上的模具内部的真空压力之间的差的合力等于在第一模具零件与第二模具零件之间以及在压制表面与FRP零件的相应的结合部分之间的所有接触点处的合力之和。

根据本发明的方法允许制造基于两个或更多个部分固化的FRP零件的复合结构。在步骤a)中提供多于两个部分固化的FRP零件的情况下，第一模具零件和/或第二模具零件设置有多对互补的压制表面(即，多个相应的第一压制表面和第二压制表面)，第一模具零件的每个第一压制表面被配置成在第一模具零件和第二模具零件彼此联接时面对第二模具零件的相应的第二压制表面布置。因此，当第一模具零件和第二模具零件联接并且整体件容纳在由第一模具零件和第二模具零件限定的内腔内时，第一压制表面和第二压制表面两个两个地压靠于不同的部分固化的FRP零件的相邻的结合部分，使得所述不同的结合部分通过第一压制表面和第二压制表面的作用彼此压靠。特别地，存在于第一模具零件中的每个第一压制表面压靠于部分固化的FRP零件之一的结合部分，并且存在于第二模具零件中的每个第二压制表面压靠于不同的部分固化的FRP零件的相邻结合部分。

有利地，考虑到根据本发明的方法防止使用复杂的真空袋和高压釜、或者替代性地使用体积庞大且复杂的热板压机来集成部分固化的FRP零件，根据本发明的方法简化了与复合结构的工业制造相关的工装概念，并且降低了所涉及的资源成本。

根据本发明的不同实施例，方法的步骤b)可以在不同的时刻执行。

在实施例中，步骤b)在步骤c)和步骤d)之前执行。因此，在将FRP零件插入模具中之前的阶段形成由部分固化的FRP零件形成的整体件。在该实施例中，在步骤d)中将一旦形成的整体件插入模具中。

在另一实施例中，步骤b)在步骤c)和步骤d)之后执行。根据该实施例，在将部分固化的FRP零件连结之前，将部分固化的FRP零件插入到模具中。在实施例中，第一部分固化的FRP零件布置在第一模具零件上/附接到第一模具零件，第二部分固化的FRP零件布置在第二模具零件上/附接到第二模具零件，并且当第一模具零件和第二模具零件联接时形成整体件，整体件围封在内腔内。在另一实施例中，第一部分固化的FRP零件布置在第一模具零件或第二模具零件上/附接到第一模具零件或第二模具零件，第二部分固化的FRP零件布置成使其结合部分接触第一部分固化的FRP零件的结合部分，从而形成整体件，并且第一模具零件和第二模具零件联接，从而将整体件围封在内腔内。

在实施例中，在本发明的方法的步骤a)中提供的FRP零件具有25％与75％之间的固化度，其中100％对应于FRP零件的树脂的完全固化。在25％与75％之间的固化度高于常规B阶段材料的固化度。因此，根据该实施例的FRP零件可以被认为属于深度B阶段条件。

有利地，在该实施例中，对FRP零件进行加工以达到固化度，根据该固化度，基体具有比典型树脂更高的分子量以便减少树脂流动，这提供了有助于处置、储存和后续加工特性的一定刚度，同时保持尺寸稳定性和结构完整性。

附加地，使用在深度B阶段条件(即，树脂的固化度在25％与75％之间)下提供的FRP零件具有相关的优点，即：

-部分固化的FRP零件可以在室温下长时间储存。

-所述部分固化的FRP零件的处置和运输比未经处理的/新的子部件的处置和运输容易得多。

-所述部分固化的FRP零件的集成防止了在结合界面处需要粘合剂。

根据本发明的方法，对于根据步骤f)的整体件的固化工艺，施加热以允许达到合适的温度以完成树脂的聚合。热的施加可以以不同的方式进行。

在实施例中，步骤f)包括将容纳整体件的模具引入烘箱中。

在实施例中，步骤f)包括藉由集成在第一模具零件和/或第二模具零件中的加热装置进行加热。

在其他工作原理中，加热装置可以是电阻的、感应的、气动的或液压的。

在实施例中，方法包括，在步骤a)之前，通过施加部分固化循环来制造每个部分固化的FRP零件，其中部分固化循环：

-以与适于完成部分固化的FRP零件被完全固化的固化循环的温度相比更低的温度进行，和/或

-在与完成部分固化的FRP零件被完全固化的固化循环所需的时间相比更短的时间期间进行。

在实施例中，方法包括，在施加部分固化循环之前，通过施加以下技术中的至少一种来制造至少一个部分固化的FRP零件：

-优选地通过自动放置纤维(AFP)或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠包括FRP片层的层压件；

-干纤维增强物的液态树脂灌注/注射或树脂膜灌注。

如先前所定义的，当聚合物基体是热固性树脂(例如，环氧树脂)时，取决于聚合的程度，这种树脂可能以三种不同的状态出现。在所述条件中，B阶段材料的组分已经混合并且化学反应已经开始并进行至大约10％。

这是预浸料的情况。‘预浸料’是由预浸渍纤维和部分固化的聚合物基体(诸如环氧树脂或酚醛树脂)制成的复合材料。基体用于将纤维结合在一起。以与其他复合材料相同的方式，固化工艺引起化学反应，化学反应在聚合物链之间产生广泛的交联，以产生不熔及不溶的聚合物网络。在足够高的温度下交联期间，材料从液态经由凝胶改变成玻璃状固体。

关于涉及自动铺带(ATL)或自动放置纤维(AFP)的铺叠技术，这两种工艺在功能上类似，包括应用树脂浸渍的纤维材料(所谓的‘预浸料’)。然而，每种工艺被不同地使用，以实现在需要时提供强度或刚度的特定结构构造目标。特别地，一种或另一种工艺的使用主要取决于要制造的零件的几何复杂度，其中AFP允许较高的曲率。

通常，将许多复合片层或复合带在模具上彼此铺叠，从而形成片层堆叠。在这方面，‘片层’应理解为要铺设在模具上的复合材料的单个连续区域，其中同一层中的两个片层通常不重叠。片层的铺叠形成了被称为‘层压件’或作为整体‘预制件’的堆叠。关于模具，心轴或阳模应被视为与在模具上制造的物品相同的成形表面。

纤维材料增强物可以是玻璃(用于玻璃纤维增强聚合物，‘GRFP’)、碳纤维(用于碳纤维增强聚合物，‘CRFP’)、聚合物纤维或用作增强物的任何其他常规材料。其中，碳纤维是优选的。

关于树脂灌注/注射技术，所述技术的示例是‘树脂膜灌注’(‘RFI’)、‘树脂灌注’(‘RI’)、‘改良真空灌注’(‘MVI’)、或‘树脂传递模塑’(‘RTM’)。这些复合制造技术依赖于容纳铺叠的纤维预制件、其中要灌注/注射树酯的封闭模具。这些具体的技术在所使用的工装、制造步骤甚至固化工具上彼此不同。

一般而言，将干织物或纤维预制件放入模具的型腔中，然后关闭模具，并在相对较低的压力下通过一组注射口注射热固性树脂(通常为环氧树脂)。

‘工装’应理解为所使用的并有助于优化FRP结构或复合材料的制造工艺操作的性能的器械和工具的集合。‘工装’的示例包括：

-模具；

-真空袋；

-隔板；

-高压釜

-加热设备；

另一方面，成形步骤(所谓的‘预成形’)可以通过两种不同的技术来完成：热成形或压制成形。简言之，热成形使用膜和热，而压制成形使用压机和力。

因此，制造工艺的多种组合(即，涉及工具选择)可以用于制造根据方法的步骤a)提供的部分固化的FRP零件。

在实施例中，方法包括，在步骤b)之前，对第一结合部分和/或第二结合部分进行表面处理，诸如等离子体投影、电晕放电、喷砂处理和/或激光研磨。

有利地，结合部分(即，表面，这些表面要发生接触以实现零件的集成从而构建具有要制造的复合结构的最终几何形状的整体件)的表面处理允许增强子部件的所述集成的特性。特别地，用于结合的复合材料的表面处理追求以下主要技术效果：

-清洁：这意味着将表面上的有害污染物的量减少到实现结合部分的紧密(分子水平)接触的水平。

-活化：使结合部分的紧密接触的表面被处理成具有足以在这些表面之间形成初级或次级化学键的化学活性。化学惰性的清洁表面不能形成牢固且可靠的结构粘附所必需的化学键。

对于热固性和热塑性聚合物具有相对低的表面能的复合材料，复合材料的表面处理通常集中于上面列出的第二个因素：增加表面能，即结合部分的化学反应性，从而可以在零件之间形成牢固结合。

在实施例中，步骤b)包括施加压力以使第一结合部分与第二结合部分接触；以及施加部分固化循环，其中部分固化循环：

-以与适于完成部分固化的FRP零件被完全固化的固化循环的温度相比更低的温度进行，和/或

-在与适于完成部分固化的FRP零件被完全固化的固化循环的时间相比更短的时间期间进行。

为了形成旨在固化以获得复合结构的整体件，根据步骤b)，可以在将整体件引入模具中之前(即，根据其中步骤b)在步骤c)和步骤d)之前执行的实施例)，将一定压力施加到部分固化的FRP零件的处于接触的部分，即施加到第一部分固化的FRP零件和第二部分固化的FRP零件的第一结合部分和第二结合部分。优选地，这样的压力将具有包括在0巴至9巴范围内的值。

有利地，促进和改善了所述结合部分之间的接触。此外，根据一个实施例，可以在施加所述固结压力的同时向整体件施加温度，以便在根据方法的步骤d)将整体件引入到模具中之前以及在根据步骤e)和步骤f)的真空、压力和温度条件下应用后续最终固化工艺之前，将固化度/聚合度增加到期望值。

在实施例中，通过布置在第一模具零件和第二模具零件中的至少一个上的至少一个真空阀产生步骤e)中的真空，其中所述真空阀在内腔与第一模具零件和第二模具零件的外部之间建立流体连通。

在实施例中，步骤e)包括提供：

真空袋，该真空袋至少部分地覆盖第一模具零件与第二模具零件之间的连结区域；以及

密封装置，该密封装置被配置成用于密封所述真空袋与第一模具零件和第二模具零件之间的连接部。

在一些实施例中，第一模具零件与第二模具零件之间的联接可以是气密的，使得所限定的内腔也是气密的，并且根据方法的步骤e)引起的真空通过布置在第一模具零件和第二模具零件中的至少一个上的真空阀产生。

在其他实施例中，所述第一模具零件与第二模具零件之间的联接可以不是气密的，使得两个模具零件之间的联接界面的某些区域保持打开，即，允许内腔与模具的周围大气之间的流体连通。有利地，密封装置连同至少覆盖所述打开区域的真空袋的设置，使得可以隔离所述内腔并因此保持根据方法的阶段e)的真空状态。

在实施例中，步骤d)包括在以下之间提供至少一个弹性块：

-第一压制表面与第一部分固化的FRP零件的第一结合部分之间，和/或

-第二压制表面与第二部分固化的FRP零件的第二结合部分之间。

在实施例中，弹性块包括可膨胀波纹管和弹性隔板，该可膨胀波纹管与第一压制表面或第二压制表面接触，该弹性隔板布置在可膨胀波纹管与第一结合部分或第二结合部分之间。

根据该实施例，由相应的模具零件通过压制表面施加的压力被均匀地传递到结合部分上。

在实施例中，方法包括控制可膨胀波纹管的内部压力，以用于调节施加在对应第一部分固化的FRP零件或第二部分固化的FRP零件的相应的第一结合部分或第二结合部分上的压力。

有利地，根据该实施例，可以精确地调节施加在至少一个结合部分上的压力。特别地，该实施例使得可以均质地控制施加在所述结合部分上的压力，并且在模具零件的连续压制表面与相应的结合部分之间实施多于一个可膨胀波纹管/弹性隔板的实施例的情况下，使得可以通过对每个可膨胀波纹管的内部压力的不同控制而向结合表面中的每个施加不同的压力。

在实施例中，方法包括，在根据步骤f)固化整体件之后，冷却该整体件。

有利地，实施强制冷却斜坡允许减少在复合结构的制造过程中投入的总时间，从而加速所述制造零件的交付周期，以及允许增加所使用的工装的生产率。

在实施例中，第一部分固化的FRP零件是基本上平坦的面板，并且第一模具零件设置有气动回路，该气动回路被配置成通过至少一个真空阀使真空系统与内腔气密地连通，并且在步骤d)中，

基本上平坦的面板布置在第一模具零件上覆盖至少一个真空阀；以及

通过所述真空阀施加真空，从而通过产生的吸力将基本上平坦的面板固定到第一模具零件。

在实施例中，第二部分固化的FRP零件是欧米茄形轮廓桁梁，该欧米茄形轮廓桁梁被配置成通过欧米茄形轮廓桁梁的两个脚部分连结到基本上平坦的面板，这两个脚部分被配置成接触所述基本上平坦的面板的两个相应的结合部分，使得无材料围封部限定在欧米茄形轮廓桁梁的两个脚部分、欧米茄形轮廓桁梁的内侧与基本上平坦的面板的表面的位于两个结合部分之间的部分之间，这两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分；其中，在步骤d)中，整体件布置成使得至少一个真空阀布置成接触基本上平坦的面板的、限定在两个结合部分之间的部分，这两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分。

在复合结构制造工业中、更特别地在航空领域中，几个结构部件被用作加强件，以用于增加相邻载荷承载面板或蒙皮的刚度和强度。如前所述，桁梁是可以根据多种形状和构造制造的加强元件。

在这些之中，‘Ω形轮廓’(‘欧米茄’)桁梁有助于防止飞行器的蒙皮在压缩或剪切载荷下屈曲或弯曲。另外，这些结构(例如，加强)部件可以将作用在机翼、机身区段等的蒙皮上的空气动力学载荷传递到诸如框架、横梁或肋的其他支撑结构上。

关于这些结构部件的形状及这些结构部件在本方法中作为用于制造复合结构的部分固化的FRP零件的实施方式，欧米茄形轮廓桁梁应被视为半管状加强部件，除了与联接界面重合的开口部分之外，欧米茄形轮廓桁梁具有折回其自身的几何形状并且限定半封闭部分(或无材料的‘围封部’)，欧米茄形轮廓桁梁通过联接界面结合到另一FRP结构零件(诸如基本上平坦的面板)。附加地，关于欧米茄形轮廓桁梁的开口部分，两个脚部分从所述开口部分的对应端部向外延伸，指向相反的方向。

根据该实施例，桁梁经由这些脚部分连结到基本上平坦的面板。一旦结合，脚部分接触基本上平坦的面板，并且所述无材料围封部限定在欧米茄形轮廓桁梁的两个脚部分、欧米茄形轮廓桁梁的内侧与基本上平坦的面板的表面的位于两个结合部分之间的部分之间，这两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分。

整体件(即，欧米茄形轮廓桁梁结合到基本上平坦的面板，从而在其间限定无材料围封部)布置成使得至少一个真空阀布置成接触基本上平坦的面板的、限定在两个结合部分之间的部分，这两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分。

有利地，基本上平坦的面板通过所产生的吸力而固定到第一模具零件。此外，基本上平坦的面板的、限定在接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分的两个结合部分之间的所述部分藉由产生的所述吸力而被防止由于根据方法的本实施例的步骤e)的在内腔中产生的真空而朝向无材料围封部的内部塌陷、屈曲或弯曲。因此，应当理解，根据步骤e)的真空(或第一真空)在内腔内部产生的方式为使得大气压力在第一模具零件和第二模具零件上施加闭合力。根据一个实施例，为了产生所述第一真空，将在第一模具零件或第二模具零件之一上设置至少一个真空阀，该至少一个真空阀被配置成例如通过真空系统在内腔与模具外部之间建立流体连通。另一方面，为了保持基本上平坦的面板固定到第一模具零件并防止该基本上平坦的面板的一部分由于在内腔内部产生的第一真空的作用而塌陷，根据本实施例实施一种真空阀，该真空阀始终保持被基本上平坦的面板覆盖，以藉由第二真空在该基本上平坦的面板上施加吸盘效应。

在第二发明方面，本发明提供了一种用于制造根据第一发明方面的方法的实施例的复合结构的制造工具，其中该制造工具包括：

-至少第一模具零件和第二模具零件，该第一模具零件和该第二模具零件被配置成彼此联接，使得当该第一模具零件和该第二模具零件彼此联接时限定内腔，以及

-装置，该装置用于向内腔施加真空；

其中：

第一模具零件设置有第一压制表面，

第二模具零件设置有第二压制表面，使得第一压制表面和第二压制表面被配置成在第一模具零件和第二模具零件彼此联接时彼此面对地布置，并且

第一模具零件和/或第二模具零件设置有气动回路，该气动回路被配置成通过布置在第一模具零件和/或第二模具零件上的至少一个真空阀将用于施加真空的装置与内腔气密地连通。

在实施例中，工具包括被配置成用于加热内腔的加热装置。

在实施例中，工具包括布置在第一模具零件和第二模具零件中的至少一个上的至少一个真空阀，其中所述真空阀在内腔与第一模具零件和第二模具零件的外部之间建立流体连通。

在实施例中，工具包括多个真空阀。

在实施例中，工具包括：

真空袋，该真空袋至少部分地覆盖第一模具零件与第二模具零件之间的连结区域；以及

密封装置，该密封装置被配置成用于密封所述真空袋与第一模具零件和第二模具零件之间的连接部。

在实施例中，工具包括至少一个弹性块，该至少一个弹性块被配置成布置在以下之间：

-第一压制表面与第一部分固化的FRP零件的第一结合部分之间，和/或

-第二压制表面与第二部分固化的FRP零件的第二结合部分之间。

在实施例中，工具包括多个弹性块。

在实施例中，弹性块包括可膨胀波纹管和弹性隔板，该可膨胀波纹管与第一压制表面或第二压制表面接触，该弹性隔板被配置成布置在可膨胀波纹管与第一结合部分或第二结合部分之间。

本说明书(包括权利要求、描述和附图)中描述的所有特征和/或所描述的方法的所有步骤可以以任何组合进行组合，除了这些互斥的特征和/或步骤的组合。

附图说明

参考附图，鉴于本发明的详细描述，将清楚地理解本发明的这些和其他特性和优点，这些特性和优点从本发明的仅作为示例给出并且并不受其所限的优选实施例中变得显而易见。

图1该图示出了根据本发明的实施例的、根据用于制造复合结构的方法的步骤提供的两个部分固化的FRP零件的立体图的示意性表示。

图2该图示出了根据本发明的实施例的、结合在一起并限定在制造工具内的两个部分固化的FRP零件的示意性表示。

图3该图示出了根据本发明的实施例的、结合在一起并限定在第一模具零件和第二模具零件内的两个部分固化的FRP零件的示意性表示，其中柔性隔板和可膨胀波纹管被示出为置于模具零件的压制表面与部分固化的FRP零件的结合部分之间。

图4该图示出了根据本发明的实施例的、两个部分固化的FRP零件的示意性表示，其中这两个部分固化的FRP零件中的每一个附接到不同的模具零件，使得当所述模具零件联接时形成整体件。

图5该图示出了根据本发明的实施例的、两个部分固化的FRP零件的示意性表示，其中这两个部分固化的FRP零件中的每一个附接到不同的模具零件，使得当所述模具零件联接时形成整体件。

具体实施方式

本发明提供了一种用于制造复合结构的方法和工具。

根据本发明的方法至少包括以下步骤：

a)提供至少两个部分固化的纤维增强聚合物(FRP)零件110，120；

b)通过使第一部分固化的FRP零件110的第一结合部分111与第二部分固化的FRP零件120的第二结合部分121接触来连结至少两个部分固化的FRP零件110，120，从而形成整体件100；

c)提供模具，该模具包括被配置成用于彼此联接的第一模具零件210和第二模具零件220，使得当第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时限定内腔，所述内腔被配置成用于将整体件100容纳在内部，其中，

第一模具零件210设置有第一压制表面211，并且

第二模具零件220设置有第二压制表面221，

使得第一压制表面211和第二压制表面221被配置成在第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时彼此面对地布置；

d)联接第一模具零件210和第二模具零件220，使得整体件100容纳在由所述第一模具零件210和第二模具零件220限定的内腔中，其中，

第一压制表面211压靠于第一部分固化的FRP零件110的第一结合部分111，并且

第二压制表面221压靠于第二部分固化的FRP零件120的第二结合部分121，

使得由第一压制表面211和第二压制表面221施加的压力使第一结合部分111和第二结合部分121彼此压靠；

e)在内腔中产生真空；以及

f)在真空和温度下固化整体件100。

图1示出了根据本发明的方法的实施例的一些制造步骤，以获得复合结构。特别地，图1示出了根据步骤a)的两个部分固化的FRP零件110，120的设置。更具体地，第一部分固化的FRP零件110和第二部分固化的FRP零件120被示出为结合在一起以形成根据步骤b)的整体件100。

所述整体件100由通过属于第一部分固化的FRP零件110的两个第一结合部分111，111’与第二部分固化的FRP零件120的两个对应的第二结合部分121，121’的结合而形成。

可以看出，在所示的实施例中，第一部分固化的FRP零件110是基本上平坦的面板，第二部分固化的FRP零件120是欧米茄形轮廓桁梁。在该实施例中，第二部分固化的FRP零件120的第二结合部分121，121’是欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分。所述欧米茄形轮廓桁梁120通过脚部分121，121’连结到基本上平坦的面板110，这些脚部分与基本上平坦的面板110的两个相应的第一结合部分111，111’接触。

无材料围封部限定在欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分121，121’、欧米茄形轮廓桁梁120的内侧、以及与基本上平坦的面板110的表面的位于两个结合部分111，111’之间的部分之间，两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁120的脚部分121，121’。

在所示的特定实施例中，两个部分固化的FRP零件110，120已经通过应用部分固化循环预先制造，其中部分固化循环在与完成两个部分固化的FRP零件110，120将被完全固化的固化循环所需的温度相比更低的温度下进行，和/或在与完成两个部分固化的FRP零件110，120将被完全固化的固化循环所需的时间相比更短的时间期间进行。

附加地，欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分121，121’和基本上平坦的面板110的两个结合部分111，111’已经进行了对应的表面处理，以便通过清洁和活化旨在结合的所述表面来增强所述部分固化的FRP零件110，120之间的集成的特性。这种表面处理的示例是等离子体投影、电晕放电、喷砂处理和/或激光研磨。

最后，集成部分固化的FRP零件110，120以形成根据步骤b)所示的整体件100已经通过施加温度和0巴与9巴之间的压力以使欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分121，121’与基本上平坦的面板110的两个结合部分111，111’接触来进行。

特别地，在该实施例中，欧米茄形轮廓桁梁120和基本上平坦的面板110已经通过在与实现完全固化所需的温度相比更低的温度下和/或在与实现完全固化所需的时间相比更短的时间期间进行部分固化循环而被集成到整体件100中。

根据本发明的制造工具包括：

-至少第一模具零件210和第二模具零件220，所述第一模具零件和所述第二模具零件被配置成彼此联接，使得当第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时限定内腔，以及

-装置，该装置用于向内腔施加真空。

第一模具零件210设置有第一压制表面211，并且第二模具零件220设置有第二压制表面221，使得第一压制表面211和第二压制表面221被配置成在第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时彼此面对地布置。

第一模具零件210和/或第二模具零件220设置有气动回路290，该气动回路被配置成通过布置在第一模具零件210和/或第二模具零件220上的至少一个真空阀280将用于施加真空的装置与内腔气密地连通。

图2示意性地示出了根据本发明的制造工装。此外，基于该图解释了本发明方法的实施例制造复合结构所遵循的附加步骤，并且更具体地，解释了固化图1所示的整体件100所必需的附加步骤。

特别地，图2示出了根据步骤c)的模具的设置，在该模具的内部限定了图1所示的整体件100。可以看出，模具包括被配置成用于彼此联接的第一模具零件210和第二模具零件220，使得当第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时限定内腔。

在图2所示的特定实施例中，所述内腔对应于分隔第一模具零件210和第二模具零件220的空间，并且可以看出，该空间容纳整体件100。关于所述整体件100，基本上平坦的面板110被示出为沿着其整个表面搁置在第一模具零件210的平坦表面上。

进而，第二模具零件220被示出为与具有梯形形状的欧米茄形轮廓桁梁120的上表面分离一定高度。所述第二模具零件220被示出为包括两个块222，222’，这两个块被配置成分别藉由两个第二压制表面221，221’而沿着欧米茄形轮廓桁梁120的脚部分121，121’的整个上侧(即，不与基本上平坦的面板110接触的一侧)接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分。

可以看出，第一模具零件210的用虚线表示的两个第一压制表面211，211'与第二模具零件220的两个第二压制表面221，221’相对定位。

通过这种构造，且根据步骤d)，第一模具零件210和第二模具零件220被示出为彼此联接，使得第一模具零件210的两个第一压制表面211，211'压靠于基本上平坦的面板110的两个第一结合部分111，111’；并且第二模具零件220的两个第二压制表面221，221’压靠于欧米茄形轮廓桁梁120的两个第二结合部分121，121’，即脚部分121，121’。

以这种方式，施加的压力将基本上平坦的面板110压靠于欧米茄形轮廓桁梁120，即，将欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分121，121’压靠于基本上平坦的面板110的相应的两个结合部分111，111’。

为了在根据步骤f)的固化工艺中产生进行固结所必需的压力(该压力通过模具的第一零件210和第二零件220的相应压制表面211，211’；221，221’施加到整体件100的结合部分111，111’；121，121’)，藉由布置在第一模具零件210和第二模具零件220中的至少一个上的真空阀230在由模具的所述第一零件210和第二零件220限定的内腔内部产生真空，其中所述真空阀230在内腔与第一模具零件210和第二模具零件220的外部之间建立流体连通。

特别地，根据方法的步骤e)，在内腔内部产生真空，然后，由于大气压力，模具的第一零件210和第二零件220的闭合力对应于所实现的负真空和两对压制表面211，211’；221，221’的表面尺寸的乘积。

可以看出，在该实施例中，所述第一模具零件210和第二模具零件220之间的联接不是气密的，因为模具的侧端保持打开，即，允许内腔与模具的周围大气之间的流体连通。

在这种意义上，图2示出了密封装置250连同覆盖模具的侧端的真空袋240的设置，使得可以隔离所述内腔并因此保持根据方法的阶段e)的真空状态。

最后，根据本发明的方法，对于根据步骤f)的整体件100的固化工艺，施加热以允许达到合适的温度以完成树脂的聚合。热的施加可以以不同的方式进行。

在实施例中，步骤f)包括将容纳整体件100的模具引入烘箱中。

在另一实施例中，步骤f)包括藉由集成在第一模具零件210和/或第二模具零件220中的加热装置进行加热。

图3示出了根据本发明的制造工装的另一实施例。特别地，在图3的实施例中，第二模具零件220具有与欧米茄形轮廓桁梁120的几何形状互补的几何形状，即具有梯形凸起，该梯形凸起再现所述欧米茄形轮廓桁梁120的梯形凸起并允许第二模具零件220通过装配在所述欧米茄形轮廓桁梁120的外表面上而与第一模具零件210联接。

此外，图3示出了两个弹性块，每个弹性块位于两个第二压制表面之一与欧米茄形轮廓桁梁120的相应的脚部分之间。更具体地，在该实施例中，每个弹性块包括与第二模具零件220的两个第二压制表面之一接触的可膨胀波纹管260，260’、和布置在可膨胀波纹管260，260’与欧米茄形轮廓桁梁120的相应的脚部分之间的弹性隔板270，270’。

根据该实施例，在方法的步骤d)期间，置于第二模具零件220的压制表面与欧米茄形轮廓桁梁120的相应的脚部分之间的弹性块、并且更具体地是可膨胀波纹管260，260’和弹性隔板270，270’允许将由第二模具零件220通过所述压制表面施加的压力均匀地传递到结合部分。

附加地，图3中所示的制造工装的构造允许控制可膨胀波纹管260，260’的内部压力，以用于调节施加在欧米茄形轮廓桁梁120的每个相应脚部分上的压力。

最后，图3还描绘了设置有气动回路290的第一模具零件210，该气动回路被配置成通过至少一个真空阀280使真空系统与内腔气密地连通。特别地，根据方法的步骤d)，并且可以看出，基本上平坦的面板110布置在第一模具零件210上覆盖真空阀280。

有利地，通过当通过真空阀280施加真空时产生的吸力，将基本上平坦的面板110固定到第一模具零件210。

刚好类似于图1所示的整体件100，欧米茄形轮廓桁梁120通过与所述基本上平坦的面板110的两个相应的结合部分接触的两个脚部分连结到基本上平坦的面板110，使得无材料的围封部限定在欧米茄形轮廓桁梁120的两个脚部分、欧米茄形轮廓桁梁120的内侧与基本上平坦的面板110的表面的位于两个结合部分之间的部分之间，两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁120的脚部分。

可以看出，并且根据方法的步骤d)，整体件100布置成使得真空阀280布置成接触基本上平坦的面板110的、限定在两个结合部分之间的部分，该两个结合部分接触欧米茄形轮廓桁梁120的脚部分。

根据该实施例，基本上平坦的面板110的、限定在接触欧米茄形轮廓桁梁的脚部分的两个结合部分之间的部分除了通过所产生的吸力被固定到第一模具零件21之外，还藉由产生的所述吸力被防止由于根据方法的本实施例的步骤e)的藉由分别在图2和图3中所示的真空阀230，230’在内腔中产生的真空而朝向无材料的围封部的内部塌陷、屈曲或弯曲。

根据本发明的不同实施例，方法的步骤b)可以在不同的时刻执行。

在图2和图3的特定实施例中，在步骤c)和步骤d)之前执行步骤b)。也就是说，如图2和图3所示，在将所述整体件100插入模具中之前的阶段，形成由基本上平坦的面板110和欧米茄形轮廓桁梁120形成的图1的整体件100。

在图4和图5的特定实施例中，在步骤c)和步骤d)之后执行步骤b)。根据所示实施例，在将部分固化的FRP零件110，120，120’连结之前，将部分固化的FRP零件110，120，120’插入到模具中。

在实施例中，第一部分固化的FRP零件布置在第一模具零件上/附接到第一模具零件，第二部分固化的FRP零件布置在第二模具零件上/附接到第二模具零件，并且当第一模具零件和第二模具零件联接时形成整体件，整体件围封在内腔内。

在图4和图5中，两个欧米茄形轮廓桁梁120，120’旨在与基本上平坦的面板110结合。也就是说，根据所示实施例，在步骤a)中提供多于两个部分固化的FRP零件。相应地，第一模具零件210和第二模具零件220设置有多对互补的压制表面(即，多个相应的第一压制表面或第二压制表面)，第一模具零件210的每个第一压制表面被配置成当第一模具零件210和第二模具零件220彼此联接时面对第二模具零件220的相应的第二压制表面布置。

更具体地，可以看到，当第一模具零件210和第二模具零件220根据步骤d)联接时，两个欧米茄形轮廓桁梁120，120’的四个脚部分与基本上平坦的面板110的四个相应的结合部分接触，并且通过第一模具零件210和第二模具零件220的四对相对的压制表面而压靠于该四个相应的结合部分。

在图4所示的实施例中，制造工具的第二模具零件220附接到处置框架320，根据本发明的进一步实施例，该处置框架可以设置成用适当的工业设备(诸如起重机)在厂内处置模具零件210，220。进而，两个欧米茄形轮廓桁梁120，120’藉由互补电磁体330，340固定到第二模具零件220，该第二模具零件设置有梯形轮廓型腔。

可以看出，在该实施例中，第一模具零件210搁置在支撑框架310上。进而，第一部分固化的FRP零件110(即，基本上平坦的面板110)由通过藉由气动回路290连接到真空系统的多个抽吸阀280的吸力而固定到第一模具零件210。

因此，根据在步骤c)和步骤d)之后的步骤b)，也就是说，当第一模具零件210和第二模具零件220联接时，形成整体件，将整体件围封在内腔内。

在图5所示的实施例中，第一模具零件210附接到处置框架310，进而基本上平坦的面板110由通过藉由气动回路290连接到真空系统的多个抽吸阀280的吸力而固定到第一模具零件210。

可以看出，第二模具零件220搁置在支撑框架320上，并且两个欧米茄形轮廓桁梁120，120’通过插入到设置有梯形形状的对应型腔中而联接到第二模具零件220。

附加地，图4和图5中所示的两个实施例都包括加热装置350，这些加热装置集成在第一模具零件210和第二模具零件220中。在其他工作原理中，加热装置350可以是电阻的、感应的、气动的或液压的。

Claims (15)

1.一种用于制造复合结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供至少两个部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)；

b)通过使第一部分固化的纤维增强聚合物零件(110)的第一结合部分(111)与第二部分固化的纤维增强聚合物零件(120)的第二结合部分(121)接触来连结至少两个部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)，从而形成整体件(100)；

c)提供模具，所述模具包括被配置成用于彼此联接的第一模具零件(210)和第二模具零件(220)，使得当所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)彼此联接时限定内腔，所述内腔被配置成用于将所述整体件(100)容纳在内部，其中，

所述第一模具零件(210)设置有第一压制表面(211)，并且

所述第二模具零件(220)设置有第二压制表面(221)，

使得所述第一压制表面(211)和所述第二压制表面(221)被配置成在所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)彼此联接时彼此面对地布置；

d)联接所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)，使得所述整体件(100)容纳在由所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)限定的内腔中，其中，

所述第一压制表面(211)压靠于所述第一部分固化的纤维增强聚合物零件(110)的第一结合部分(111)，并且

所述第二压制表面(221)压靠于所述第二部分固化的纤维增强聚合物零件(120)的第二结合部分(121)，

使得由所述第一压制表面(211)和所述第二压制表面(221)施加的压力使所述第一结合部分(111)和所述第二结合部分(121)彼此压靠；

e)在所述内腔中产生真空；以及

f)在真空和温度下固化所述整体件(100)。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在步骤a)之前，通过施加部分固化循环来制造每个部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)，其中所述部分固化循环：

以与完成所述部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)被完全固化的固化循环所需的温度相比更低的温度进行，和/或

在与完成所述部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)被完全固化的固化循环所需的时间相比更短的时间期间进行。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：在步骤b)之前，对所述第一结合部分(111)和/或所述第二结合部分(121)进行表面处理，诸如等离子体投影、电晕放电、喷砂处理和/或激光研磨。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤b)包括施加压力以使所述第一结合部分(111)与所述第二结合部分(121)接触；以及施加部分固化循环，其中所述部分固化循环：

以与适于完成所述部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)被完全固化的固化循环的温度相比更低的温度进行，和/或

在与适于完成所述部分固化的纤维增强聚合物零件(110，120)被完全固化的固化循环的时间相比更短的时间期间进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过布置在所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)中的至少一个上的至少一个真空阀(230)产生步骤e)中的真空，其中所述真空阀(230)在所述内腔与所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)的外部之间建立流体连通。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤e)包括提供：

真空袋(240)，所述真空袋至少部分地覆盖所述第一模具零件(210)与所述第二模具零件(220)之间的连结区域；以及

密封装置(250)，所述密封装置被配置成用于密封所述真空袋与所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)之间的连接部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤d)包括在以下之间提供至少一个弹性块：

所述第一压制表面(211)与所述第一部分固化的纤维增强聚合物零件(110)的第一结合部分(111)之间，和/或

所述第二压制表面(221)与所述第二部分固化的纤维增强聚合物零件(120)的第二结合部分(121)之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，弹性块包括可膨胀波纹管(260)和弹性隔板(270)，所述可膨胀波纹管与所述第一压制表面(211)或所述第二压制表面(221)接触，所述弹性隔板布置在所述可膨胀波纹管(260)与所述第一结合部分(111)或所述第二结合部分(121)之间。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：控制可膨胀波纹管(260)的内部压力，以用于调节施加在对应第一部分固化的纤维增强聚合物零件(110)或第二部分固化的纤维增强聚合物零件(120)的相应的第一结合部分(111)或第二结合部分(121)上的压力。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤f)包括将容纳所述整体件(100)的模具引入烘箱中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤f)包括藉由集成在所述第一模具零件(210)和/或所述第二模具零件(220)中的加热装置进行加热。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：在根据步骤f)固化所述整体件(100)之后，冷却所述整体件(100)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一部分固化的纤维增强聚合物零件(110)是基本上平坦的面板，并且其中，所述第一模具零件(210)设置有气动回路(290)，所述气动回路被配置成通过至少一个真空阀(280)使真空系统与所述内腔气密地连通，

并且其中，在步骤d)中，

所述基本上平坦的面板(110)布置在所述第一模具零件(210)上覆盖至少一个真空阀(280)；并且

通过所述真空阀(280)施加真空，从而通过产生的吸力将所述基本上平坦的面板(110)固定到所述第一模具零件(210)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二部分固化的纤维增强聚合物零件(120)是欧米茄形轮廓桁梁，所述欧米茄形轮廓桁梁被配置成通过所述欧米茄形轮廓桁梁(120)的两个脚部分(121，121’)连结到所述基本上平坦的面板(110)，所述两个脚部分被配置成接触所述基本上平坦的面板(110)的两个相应的结合部分(111，111’)，使得无材料围封部限定在所述欧米茄形轮廓桁梁(120)的两个脚部分(121，121’)、所述欧米茄形轮廓桁梁(120)的内侧与所述基本上平坦的面板(110)的表面的位于所述两个结合部分(111，111’)之间的部分之间，所述两个结合部分接触所述欧米茄形轮廓桁梁(120)的脚部分(121，121’)；

其中，在步骤d)中，

所述整体件(100)布置成使得至少一个真空阀(280)布置成接触所述基本上平坦的面板(110)的、限定在所述两个结合部分(111，111’)之间的部分，所述两个结合部分接触所述欧米茄形轮廓桁梁(120)的脚部分(121，121’)。

15.一种用于制造复合结构的制造工具，其中，所述制造工具包括：

至少第一模具零件(210)和第二模具零件(220)，所述第一模具零件和所述第二模具零件被配置成彼此联接，使得当所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)彼此联接时限定内腔，以及

装置，所述装置用于向所述内腔施加真空；

其中：

所述第一模具零件(210)设置有第一压制表面(211)，

所述第二模具零件(220)设置有所述第二压制表面(221)，使得所述第一压制表面(211)和所述第二压制表面(221)被配置成在所述第一模具零件(210)和所述第二模具零件(220)彼此联接时彼此面对地布置，并且

所述第一模具零件(210)和/或所述第二模具零件(220)设置有气动回路(290)，所述气动回路被配置成通过布置在所述第一模具零件(210)和/或所述第二模具零件(220)上的至少一个真空阀(280)将用于施加真空的装置与所述内腔气密地连通。