DE102011114964A1 - Tool for production of moldings from fiber-reinforced composites, has diaphragm expanded by deployment unit, which are adapted and configured, such that fiber web is pressed at predetermined point against lower die half - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Faserverbundwerkstoffen.The invention relates to an apparatus and a method for producing shaped bodies made of fiber composite materials.
Formkörper aus Faserverbundwerkstoffen, wie etwa endlosfaserverstärkte Teile, werden heute beispielsweise durch das RTM-Verfahren (Resin-Transfer-Moulding-Verfahren) hergestellt. Bei diesem Verfahren wird ein Glas- oder Carbonfasergewebe in ein festes Werkzeug eingelegt. Nach dem Schließen des Werkzeugs wird mittels Injektion eines Matrixmaterials bzw. Harzes in die Form das Fasergewebe durchtränkt. Anschließend reagiert das Harz, härtet aus und nach dem Öffnen des Werkzeugs kann das ausgehärtete Teil entnommen werden.Shaped bodies made of fiber composite materials, such as continuous fiber reinforced parts, are produced today, for example, by the RTM process (resin transfer molding process). In this process, a glass or carbon fiber fabric is placed in a solid tool. After closing the tool, the fibrous tissue is impregnated by means of injection of a matrix material or resin into the mold. Then the resin reacts, hardens and after opening the tool, the hardened part can be removed.
Darüber hinaus wird auch das Compression-RTM-Verfahren angewandt. Dieses Verfahren läuft ähnlich wie das gewöhnliche RTM-Verfahren ab, allerdings wird das Harz schon vor dem vollständigen Schließen des Werkzeugs injiziert, so dass das Harz beim weiteren Schließvorgang „verprägt wird”, d. h. in der Form verteilt wird und in das Fasergewebe gepresst wird. Dadurch wird eine bessere und schnellere Durchtränkung des Fasergewebes sowie ein geringerer Verzug des Gewebes erreicht, da das Harz nicht wie bei dem RTM-Verfahren vollständig längs durch das Gewebe fließen muss.In addition, the Compression-RTM method is also used. This process is similar to the ordinary RTM process, however, the resin is injected even before the tool is completely closed, so that the resin is "stamped" in the further closing operation, i. H. is distributed in the mold and pressed into the fiber web. As a result, a better and faster impregnation of the fiber fabric and a lower distortion of the tissue is achieved because the resin does not have to flow completely longitudinally through the tissue as in the RTM process.
Aus der
Nachteilhaft bei dieser Art der Herstellung ist jedoch die langsame Durchtränkung des Fasergewebes, welche zu langen Zykluszeiten führt.A disadvantage of this type of production, however, is the slow impregnation of the fiber fabric, which leads to long cycle times.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Werkzeug und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Faserverbundwerkstoffen anzugeben.An object of the invention is to provide an improved tool and an improved method for producing molded articles from fiber composites.
Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug zum Herstellen von Formkörpern aus Faserverbundwerkstoffen gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Faserverbundwerkstoffen gemäß Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by a tool for producing shaped bodies from fiber composites according to
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß hat das Werkzeug bzw. die Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus Faserverbundwerkstoffen eine erste, beispielsweise obere Werkzeughälfte und eine zweite, beispielsweise untere Werkzeughälfte. An der oberen Werkzeughälfte ist eine Membran angebracht, die in Richtung der unteren Werkzeughälfte vorwölbbar ist, wobei zwischen der Membran und der unteren Werkzeughälfte ein Fasergewebe anordenbar ist. Des Weiteren hat das Werkzeug ein Membranentfaltungsmittel zum Vorwölben der Membran. Das Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Membran und das Membranentfaltungsmittel so angepasst und ausgebildet sind, dass ein beim Vorwölben vorauseilender Teil der Membran das Fasergewebe bei einer vorbestimmten Stelle gegen die untere Werkzeughälfte drückt und sich die Membran anschließend von der vorbestimmten Steile ausgehend an das Fasergewebe anlegt und dieses gegen die untere Werkzeughälfte drückt. Dabei ist es alternativ auch möglich, dass die Membran an der unteren Werkzeughälfte befestigt ist und sich in Richtung der oberen Werkzeughälfte vorwölbt. In diesem Fall ist die untere Werkzeughälfte die erste Werkzeughälfte. Dann kann das Fasergewebe beispielsweise auf die Membran aufgelegt werden und durch den vorauseilenden Teil der Membran zuerst an der vorbestimmten Stelle gegen die obere Werkzeughälfte gedrückt werden. Im Gegensatz zum Andrücken des Fasergewebes an die untere Werkzeughälfte kann jedoch beim Andrücken des Fasergewebes an die obere Werkzeughälfte das Fasergewebe bereits auf der Membran aufliegen. Dann drückt zwar auch die Membran das Fasergewebe von der vorbestimmten Stelle ausgehend an die obere Werkzeughälfte, allerdings muss sie sich dann nicht mehr an das Fasergewebe anlegen, da dieses bereits auf ihr aufliegt. Generell ist es also auch möglich, die Membran an der unteren Werkzeughälfte vorzusehen.According to the invention, the tool or the device for producing shaped bodies from fiber composite materials has a first, for example, upper mold half and a second, for example, lower mold half. On the upper mold half a membrane is mounted, which is vorwölbbar in the direction of the lower mold half, wherein between the membrane and the lower mold half a fiber fabric can be arranged. Furthermore, the tool has a membrane unfolding means for pre-arching the membrane. The tool is characterized in that the membrane and the membrane unfolding means are adapted and formed such that a protruding part of the membrane presses the fibrous web against the lower mold half at a predetermined location and subsequently exerts the membrane from the predetermined location to the fibrous web applies and presses this against the lower tool half. It is alternatively also possible that the membrane is attached to the lower mold half and bulges in the direction of the upper mold half. In this case, the lower mold half is the first mold half. Then, the fibrous tissue may be placed on the membrane, for example, and pressed against the upper mold half at the predetermined location by the leading part of the membrane. In contrast to the pressing of the fiber fabric to the lower mold half, however, the fiber fabric can already rest on the membrane when the fiber fabric is pressed against the upper mold half. Although then presses the membrane, the fiber fabric from the predetermined point, starting from the upper mold half, but then it no longer has to invest in the fiber fabric, since this already rests on her. Generally it is also possible to provide the membrane on the lower mold half.
Indem die Membran zuerst an der vorbestimmten Stelle an die untere bzw. zweite Werkzeughälfte gedrückt wird, ist es möglich, die Fasermatte zuerst lokal zu fixieren und somit einem späteren Verzug entgegenzuwirken. Vorzugsweise befindet sich die vorbestimmte Stelle in der Mitte des herzustellenden Formkörpers bzw. in der Mitte der unteren Werkzeughälfte. Außerdem kann das Vorwölben der Membran bereits während oder aber erst nach dem Schließen des Werkzeugs begonnen werden. Es ist jedoch wünschenswert, wenn ein vollständiges Anlegen der Membran an das Fasergewebe bzw. vollständiges Andrücken des Fasergewebes an die untere bzw. zweite Werkzeughälfte erst nach dem Schließen des Werkzeugs erfolgt.By first pressing the membrane at the predetermined location on the lower or second mold half, it is possible to first locally fix the fiber mat and thus counteract a later distortion. Preferably, the predetermined location is in the middle of the molded body or in the middle of the lower mold half. In addition, the protrusion of the membrane can already be started during or after closing the tool. However, it is desirable if a complete application of the membrane to the fiber fabric or complete pressing of the fiber fabric to the lower and second mold half takes place only after closing the tool.
Es ist vorteilhaft, wenn das Werkzeug eine Harzeinbringvorrichtung aufweist, die an der vorbestimmten Stelle Harz auf das Fasergewebe aufbringt.It is advantageous if the tool has a Harzinbringvorrichtung applying resin at the predetermined location on the fiber fabric.
Durch das Einbringen von Harz an der vorbestimmten Stelle ist sichergestellt, dass die Membran die Fasermatte zuerst an der Stelle gegen die untere Werkzeughälfte drückt, an der das Harz auf die Fasermatte aufgebracht wurde. Durch das anschließende von der vorbestimmten Stelle ausgehende Anlegen der Membran an das Fasergewebe bzw. Andrücken des Fasergewebes an die untere bzw. zweite Werkzeughälfte erfolgt eine Verdrängung des Harzes von der vorbestimmten Stelle weg. Dadurch ist gewährleistet, dass nicht das gesamte Harz längs durch die Fasermatte fließen muss, sondern dass ein Teil des Harzes an der Fasermatte entlang fließen kann. Somit kann eine bessere Verteilung und schnellere Durchtränkung der Fasermatte erfolgen, wodurch die Zykluszeiten verkürzt werden.By introducing resin at the predetermined location, it is ensured that the membrane presses the fiber mat against the lower tool half at the point where the resin was applied to the fiber mat. As a result of the subsequent application of the membrane to the fiber fabric or pressing of the fiber fabric onto the lower or second mold half, starting from the predetermined point, the resin is displaced away from the predetermined location. This ensures that not all the resin has to flow longitudinally through the fiber mat, but that a portion of the resin can flow along the fiber mat. Thus, a better distribution and faster impregnation of the fiber mat can be done, whereby the cycle times are shortened.
Die Membran selbst kann aus einem nichthaftenden Material hergestellt sein. Denkbar ist auch die Verwendung eines selbsttrennenden Harzes oder eines Besprühens der Membran mit einem Trennmittel. Alternativ ist es jedoch grundsätzlich auch möglich, zwischen der Membran und dem Fasergewebe eine Folie mit trennenden Eigenschaften – beispielsweise eine Polyethylen-Folie – anzuordnen. Dies ermöglicht ein Entformen des Formteils, ohne die Membran zu beschädigen. Die oben beschriebene durch das Membranentfaltungsmittel entfaltete Membran muss demnach nicht in direkten Kontakt mit dem Fasergewebe gelangen. Das Andrücken des Fasergewebes bzw. Anlegen der Membran an das Fasergewebe kann also unmittelbar durch direkten Kontakt oder mittelbar über beispielsweise eine Trennfolie erfolgen.The membrane itself may be made of a non-adhesive material. It is also conceivable to use a self-releasing resin or spraying the membrane with a release agent. Alternatively, however, it is also possible in principle to arrange a film with separating properties between the membrane and the fiber fabric, for example a polyethylene film. This allows demoulding of the molding without damaging the membrane. Accordingly, the above-described membrane unfolded by the membrane unfolding means does not need to come into direct contact with the fiber web. The pressing of the fiber fabric or application of the membrane to the fiber fabric can thus be effected directly by direct contact or indirectly via, for example, a release film.
Das Aufbringen von Harz auf das Fasergewebe kann dabei vor dem Schließen des Werkzeugs und/oder nach dem Schließen des Werkzeugs erfolgen. Vor dem Schließen des Werkzeugs kann das Harz von oben auf das auf der unteren Werkzeughälfte befindliche Fasergewebe aufgebracht werden. In diesem Fall ist das „Aufbringen” von Harz auf das Fasergewebe wörtlich zu verstehen, d. h. dass das Harz auf die Oberfläche des Fasergewebes aufgebracht wird. Alternativ dazu kann jedoch auch eine Durchtränkung des Fasergewebes von einer Seite erfolgen, so dass eine örtlich begrenzte Ansammlung von Harz auf der Oberfläche des Fasergewebes auf dessen gegenüberliegender Seite entsteht. Das „Aufbringen” von Harz ist demnach nicht nur im Sinne eines Auftragens von Harz direkt auf eine Oberfläche zu verstehen, sondern soll auch ein Aufbringen von Harz mittels Durchdringung des Fasergewebes umfassen, sofern dadurch auch eine Ansammlung von Harz auf der Oberfläche des Fasergewebes entsteht.The application of resin to the fiber fabric can be done before closing the tool and / or after closing the tool. Prior to closing the tool, the resin can be applied from above onto the fiber fabric located on the lower mold half. In this case, the "application" of resin to the fiber web is to be understood literally, i. H. that the resin is applied to the surface of the fiber fabric. Alternatively, however, impregnation of the fibrous web from one side may occur so that localized accumulation of resin on the surface of the fibrous web occurs on the opposite side thereof. The "application" of resin is thus not only in the sense of applying resin directly to a surface to understand, but should also include applying resin by penetration of the fiber fabric, provided that there is also an accumulation of resin on the surface of the fiber fabric.
Zum Aufbringen von Harz auf das Fasergewebe kann die Harzeinbringvorrichtung vorteilhafterweise einen in der zweiten, beispielsweise unteren Werkzeughälfte vorgesehenen und bei der vorbestimmten Stelle in einen Raum zwischen der Membran und der unteren Werkzeughälfte mündenden Kanal aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass das Harz bei der vorbestimmten Stelle auf die Fasermatte aufgebracht wird und sich demnach an der Stelle eine lokale Ansammlung von Harz bildet, an der die Membran beim Entfalten zuerst mit dem Fasergewebe bzw. mit dem Harz in Kontakt gelangt.For applying resin to the fiber fabric, the resin introduction device may advantageously comprise a channel provided in the second, for example, lower mold half and opening at the predetermined location into a space between the membrane and the lower mold half. This ensures that the resin is applied to the fiber mat at the predetermined location and thus forms a local accumulation of resin at the location where the membrane first contacts the fiber web or resin upon deployment.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung hat das Membranentfaltungsmittel einen in der oberen Werkzeughälfte vorgesehenen Fluiddurchgang, der in einen Zwischenraum zwischen der Membran und der oberen Werkzeughälfte mündet. Dadurch ist es möglich, das Entfalten der Membran durch die Zufuhr eines Fluids bzw. durch eine Druckbeaufschlagung bzw. ein Fluten des Raumes zwischen der Membran und der oberen Werkzeughälfte zu bewirken. Als Fluid kann dabei eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, oder ein Gas, wie beispielsweise Luft, verwendet werden. Dabei kann die Membran auch so aufgebaut sein, dass sie aus mehreren Kammern besteht, die getrennt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten flutbar sind, um die Harzverteilung partiell zu steuern.In a further advantageous embodiment, the membrane unfolding means has a fluid passage provided in the upper mold half, which opens into a gap between the membrane and the upper mold half. This makes it possible to effect the unfolding of the membrane by the supply of a fluid or by a pressurization or flooding of the space between the membrane and the upper mold half. The fluid used may be a liquid, such as water, or a gas, such as air. In this case, the membrane may also be constructed so that it consists of a plurality of chambers which are flooded separately at different speeds to partially control the resin distribution.
Das Membranentfaltungsmittel kann einen an der oberen Werkzeughälfte beweglich angeordneten Stößel bzw. Stempel aufweisen, der an seinem einen Ende mit der Membran wirkverbunden ist. Die Membran kann also durch Bewegen des Stößels entfaltet werden, indem dessen eines Ende entweder direkt oder indirekt gegen die Membran drückt. „Wirkverbunden” ist demnach so zu verstehen, dass das eine Ende des Stößels in direktem Kontakt mit der Membran ist oder aber zwischen dem Stößelende und der Membran ein weiteres Element angeordnet ist, welches die durch den Stößel durchgeführte Bewegung mit oder ohne Übersetzung auf die Membran übertragen kann. Im Falle des direkten Kontakts des Stößels mit der Membran kann beispielsweise erreicht werden, dass die Membran abschnittsweise starr bzw. unflexibel ist und an dieser Stelle wie eine starre Werkzeugoberhälfte agiert.The membrane deployment means may comprise a plunger movably mounted on the upper die half and operatively connected at one end thereof to the membrane. The membrane can thus be deployed by moving the plunger by pressing one end either directly or indirectly against the membrane. "Actively connected" is therefore to be understood that the one end of the plunger is in direct contact with the membrane or arranged between the plunger end and the membrane another element is, which can transmit the movement performed by the plunger with or without translation to the membrane. In the case of direct contact of the plunger with the membrane can be achieved, for example, that the membrane is partially rigid or inflexible and acts at this point as a rigid tool upper half.
Das Membranentfaltungsmittel kann wenigstens eine Entfaltungsmembran aufweisen, die zwischen der Membran und der oberen Werkzeughälfte angeordnet ist. Diese Entfaltungsmembran kann beispielsweise in Form einer Blase bzw. eines Ballons ausgebildet sein. Dabei kann die Entfaltungsmembran so angeordnet sein, dass sie einerseits in Kontakt mit der oberen Werkzeughälfte und andererseits in Kontakt mit der Membran ist. Die Entfaltungsmembran kann jedoch auch zwischen dem Stößel und der Membran vorgesehen sein. Auch ist es möglich, mehrere Membranen nebeneinander oder ineinander vorzusehen und diese beispielsweise sequentiell anzusteuern. Durch derartige vorstehend beschriebene Membranentfaltungsmittel kann ein gezielteres Entfalten der Membran erfolgen. Auch lassen sich dadurch speziellere Formkörper realisieren.The membrane deployment means may comprise at least one deployment membrane disposed between the membrane and the upper mold half. This deployment membrane can be designed, for example, in the form of a bladder or a balloon. In this case, the deployment membrane can be arranged so that it is on the one hand in contact with the upper mold half and on the other hand in contact with the membrane. However, the deployment membrane may also be provided between the plunger and the membrane. It is also possible to provide a plurality of membranes next to each other or into each other and to drive them sequentially, for example. By means of such membrane unfolding means described above, a more targeted unfolding of the membrane can take place. This also allows more specific moldings to be realized.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat das Membranentfaltungsmittel ferner ein Steuergerät zum Steuern und Regeln des Entfaltens der Membran. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, beispielsweise die Art oder die Geschwindigkeit der Membranentfaltung zu beeinflussen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the membrane unfolding means further comprises a control device for controlling and controlling the unfolding of the membrane. This opens up the possibility, for example, of influencing the type or the speed of membrane development.
Um das Entfalten der Membran zu regeln, kann im Werkzeug wenigstens ein Sensor zum Erfassen einer Zustandsgröße vorgesehen sein und kann das Steuergerät angepasst sein, um das Entfalten der Membran in Abhängigkeit von der erfassten Zustandsgröße zu regeln. Der Sensor kann beispielsweise ein Drucksensor sein. Dieser kann am Rand des Fasergewebes vorgesehen sein und kann derart ausgebildet sein, dass er bei Erfassung eines vorbestimmten Druckwerts ein Signal an das Steuergerät ausgibt, um ein Entfalten der Membran zu stoppen.In order to regulate the unfolding of the membrane, at least one sensor for detecting a state variable can be provided in the tool and the control device can be adapted to control the unfolding of the membrane as a function of the detected state variable. The sensor may be, for example, a pressure sensor. This may be provided at the edge of the fiber fabric and may be designed such that it outputs a signal to the control unit upon detection of a predetermined pressure value in order to stop unfolding of the membrane.
Im Zusammenhang mit dem Steuern oder Regeln des Entfaltens der Membran ist es besonders vorteilhaft, ein weitgehend inkompressibles Fluid zum Entfalten der Membran zu verwenden. Dies bewirkt ein deutlich besseres Ansprechverhalten und führt deshalb zu einer direkteren und damit präziseren Steuerung des Herstellungsprozesses.In the context of controlling or regulating the deployment of the membrane, it is particularly advantageous to use a largely incompressible fluid to deploy the membrane. This causes a much better response and therefore leads to a more direct and thus more precise control of the manufacturing process.
Auch ist es wünschenswert, wenn die Membran zumindest teilweise entsprechend der Kontur der zweiten Werkzeughälfte vorgeformt ist. Ein derartiges Vorformen der Membran entsprechend der Kontur der zweiten Werkzeughälfte ermöglicht es, spezifische, definierte Kontaktpunkte festzulegen. Dies sorgt für ein gezielteres Verteilen des Harzes auf bzw. in dem Fasergewebe und ermöglicht beispielsweise auch das Einbringen von Harz an mehreren vorbestimmten Stellen.It is also desirable if the membrane is at least partially preformed according to the contour of the second mold half. Such preforming of the membrane according to the contour of the second mold half makes it possible to define specific, defined contact points. This ensures a more targeted distribution of the resin on or in the fiber fabric and, for example, also allows the introduction of resin at a plurality of predetermined locations.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus Faserverbundwerkstoffen entsprechend der Funktionsweise und des Aufbaus der vorstehend beschriebenen Vorrichtung geschaffen.According to the invention, a method is also provided for producing a molded part from fiber composite materials in accordance with the mode of operation and the structure of the device described above.
So werden bei dem Verfahren zunächst eine obere Werkzeughälfte und eine untere Werkzeughälfte bereitgestellt, wobei an der oberen Werkzeughälfte eine Membran angebracht ist, die in Richtung der unteren Werkzeughälfte vorwölbbar ist. Auf der bereitgestellten unteren Werkzeughälfte wird anschließend ein Fasergewebe platziert. Danach wird das Werkzeug durch Verfahren der oberen Werkzeughälfte auf die untere Werkzeughälfte geschlossen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Membranenffaltungsmlttel während und/oder nach dem Schließen des Werkzeugs betätigt wird, um die Membran so zu entfalten, dass sie sich in Richtung der zweiten Werkzeughälfte derart vorwölbt, dass ein beim Vorwölben vorauseilender Teil der Membran das Fasergewebe bei einer vorbestimmten Stelle gegen die untere Werkzeughälfte drückt und sich die Membran anschließend von der vorbestimmten Stelle ausgehend an das Fasergewebe anlegt und dieses gegen die untere Werkzeughälfte drückt. Nach dem Aushärten des Harzes wird das Entfalten der Membran rückgängig gemacht und wird das Werkzeug geöffnet. Anschließend kann das fertige Formteil entnommen werden.Thus, in the first method, an upper mold half and a lower mold half are provided, wherein on the upper mold half a membrane is mounted, which is vorwölbbar towards the lower mold half. Subsequently, a fibrous tissue is placed on the provided lower half of the mold. Thereafter, the tool is closed by moving the upper mold half to the lower mold half. The method is characterized in that the membrane-folding member is actuated during and / or after closure of the tool to deploy the membrane so that it bulges toward the second tool half such that a protruding portion of the membrane promotes fibrous tissue presses a predetermined point against the lower mold half and then the membrane from the predetermined location, starting from the fiber fabric and this presses against the lower mold half. After curing of the resin, the unfolding of the membrane is reversed and the tool is opened. Subsequently, the finished molding can be removed.
Wünschenswerterweise wird vor einem Kontakt des vorauseilenden Teils der Membran mit dem Fasergewebe durch eine Harzeinbringvorrichtung Harz an der vorbestimmten Stelle auf das Fasergewebe aufgebracht.Desirably, prior to contact of the leading portion of the membrane with the fibrous web, resin is applied to the fibrous web at the predetermined location by a resin applicator.
Das Harz kann vor dem Schließen des Werkzeugs, während des Schließens des Werkzeugs oder nach dem Schließen des Werkzeugs an der vorbestimmten Stelle aufgebracht werden.The resin may be applied at the predetermined location prior to closing the tool, closing the tool, or closing the tool.
Vorteilhafterweise wird bei dem Verfahren das Entfalten der Membran anhand eines vorgegebenen Parameters gesteuert, der beispielsweise einer Kontur der zweiten Werkzeughälfte entsprecht.In the method, the unfolding of the membrane is advantageously controlled on the basis of a predetermined parameter which, for example, corresponds to a contour of the second tool half.
Das Entfalten der Membran kann in diesem Fall beispielsweise in Abhängigkeit einer vorgegebenen Kennlinie erfolgen, die die Kontur der zweiten Werkzeughälfte abbildet. Auf diese Weise ist es möglich, die Anlagegeschwindigkeit, mit der sich die Membran an das Fasergewebe anlegt, in Bezug zu der Kontur der unteren Werkzeughälfte zu setzen.The unfolding of the membrane can be done in this case, for example, in response to a predetermined characteristic, which maps the contour of the second mold half. In this way, it is possible to set the contact speed with which the membrane applies to the fiber fabric in relation to the contour of the lower mold half.
Die Steuerung des Entfaltens kann durch ein Steuern der Hydraulikfluidzufuhr in den Raum zwischen der Membran und der oberen Werkzeughälfte, also beispielsweise durch die Ansteuerung einer Pumpe, erfolgen. Die Anlagegeschwindigkeit der Membran an das Fasergewebe kann also derart festgelegt werden, dass diese an problematischen Stellen verringert wird, um eine ausreichende Durchtränkung des Fasergewebes sicherzustellen. Denkbar ist auch eine allmähliche Reduzierung der Entfaltungsgeschwindigkeit mit abnehmender Harzverdrängungsmenge oder wenn das Harz große Steigungen überwinden muss. Es ist jedoch auch möglich, die Betätigung anderer Elemente des Membranentfaltungsmittels, wie einen oder mehrere vorstehend beschriebene Stößel oder Entfaltungsmembrane, zusätzlich und/oder unabhängig von dem Entfalten durch die Fluidzufuhr zu steuern. Unfolding control may be accomplished by controlling the supply of hydraulic fluid into the space between the diaphragm and the upper mold half, such as by driving a pump. The contact speed of the membrane to the fiber fabric can thus be set so that it is reduced at problematic sites to ensure adequate impregnation of the fiber fabric. Also conceivable is a gradual reduction in the rate of deployment as the amount of resin displacement decreases, or when the resin must overcome large slopes. However, it is also possible to additionally and / or independently control the actuation of other elements of the membrane deployment means, such as one or more plungers or deployment membranes described above, by the fluid delivery.
Auch ist es möglich, dass bei dem Verfahren wenigstens eine Zustandsgröße im Werkzeug ermittelt wird und das Entfalten der Membran in Abhängigkeit von der wenigstens einen Zustandsgröße geregelt wird. Beispielsweise kann mit Hilfe eines Drucksensors eine Regelung der Entfaltungsgeschwindigkeit der Membran erfolgen. Ebenfalls ist es möglich, das Entfalten der Membran beim Erreichen eines vorbestimmten Drucks zu stoppen.It is also possible for the method to determine at least one state variable in the tool and to control the unfolding of the membrane as a function of the at least one state variable. For example, can be done using a pressure sensor, a regulation of the deployment rate of the membrane. It is also possible to stop the unfolding of the membrane upon reaching a predetermined pressure.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to figures.
Die
Die
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die untere Werkzeughälfte
Des Weiteren befindet sich in der unteren Werkzeughälfte
Nachfolgend wird die Herstellung eines Formkörpers aus Faserverbundwerkstoffen näher beschrieben.The production of a shaped body made of fiber composite materials is described in more detail below.
Wie bereits unter Bezugnahme auf
Wie es in
Nach dem Andrücken des Fasergewebes
Des Weiteren hat der Aufbau gemäß
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind keinesfalls als einschränkend anzusehen. Vielmehr stellen die Ausführungsbeispiele lediglich eine beispielhafte Konkretisierung der Erfindung dar, wie sie im Einleitungsteil der Beschreibung bzw. im Umfang der beigefügten Ansprüche definiert ist. Insbesondere soll auch jede mögliche Kombination der beschriebenen Einzelmerkmale, sofern dies sinnvoll möglich ist, von der Erfindung umfasst sein. The above embodiments are by no means to be considered as limiting. Rather, the embodiments represent only an exemplary concretization of the invention, as defined in the introductory part of the description or within the scope of the appended claims. In particular, every possible combination of the individual features described, if reasonably possible, should be encompassed by the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Obere WerkzeughälfteUpper tool half
- 22
- Untere WerkzeughälfteLower tool half
- 33
- Membranmembrane
- 44
- Fasergewebefiber fabric
- 55
- MembranentfaltungsmittelMembrane deployment means
- 66
- Vorauseilender Teil der MembranAdvancing part of the membrane
- 77
- Vorbestimmte StellePredetermined position
- 88th
- HarzeinbringvorrichtungHarzeinbringvorrichtung
- 99
- Harzresin
- 1010
- Kanalchannel
- 1111
- Raum zwischen der Membran und der unteren WerkzeughälfteSpace between the diaphragm and the lower mold half
- 1212
- FluiddurchgangFluid passage
- 1313
- Zwischenraum zwischen der Membran und der oberen WerkzeughälfteGap between the diaphragm and the upper mold half
- 1414
- Stößeltappet
- 1515
- Entfaltungsmembrandevelopment of membrane
- 1616
- Steuergerätcontrol unit
- 1717
- Sensorsensor
- 1818
- Hydraulikhydraulic
- 1919
- Durchgangpassage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102009017512 A1 [0004] DE 102009017512 A1 [0004]
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