DE102013100862A1 - Producing preform from flat and planar fiber semi-finished product, comprises e.g. preparing sheared fiber semi-finished product from flat and planar semi-finished fiber product by shearing the flat and planar fiber semi-finished product - Google Patents

Producing preform from flat and planar fiber semi-finished product, comprises e.g. preparing sheared fiber semi-finished product from flat and planar semi-finished fiber product by shearing the flat and planar fiber semi-finished product Download PDF

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    • D04H5/10Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres or yarns otherwise than in a plane, e.g. in a tubular way

Abstract

Producing a preform (3) from a flat and planar fiber semi-finished product (1), comprises (a) preparing a sheared fiber semi-finished product (2) from the flat and planar semi-finished fiber product by complete shearing of the flat and planar fiber semi-finished product and (b) producing the preform from the completely sheared fiber semi-finished product in step (a) by molding the completely sheared fiber semi-finished product. The preform comprises at least partially multiple bent component geometry of a fiber composite component, which is to be produced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Preform aus einem flächigen, ebenen Faserhalbzeug, wobei die Preform zumindest teilweise eine mehrfach gekrümmte Bauteilgeometrie eines herzustellenden Faserverbundbauteils aufweist. The invention relates to a method for producing a preform from a planar, flat semi-finished fiber product, wherein the preform has at least partially a multi-curved component geometry of a fiber composite component to be produced.

Faserverbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer Eigenschaft, bei einem relativ geringen Gewicht eine hohe Steifigkeit aufzuweisen, aus vielen Anwendungsbereichen kaum mehr wegzudenken. Insbesondere kritische Strukturelemente im Bereich der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbereich werden aufgrund der hohen gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit des Werkstoffes bei minimalem Gewicht immer öfter aus Faserverbundwerkstoffen gefertigt. Übergeordnetes Ziel hierbei ist es, durch eine höhere Fertigungsautomatisierung die Stückzahlen zu erhöhen und die Kosten für die Herstellung zu senken. Hierfür ist in der Regel eine sehr hohe Prozesssicherheit erforderlich. Fiber composites are virtually indispensable in many application areas due to their high stiffness at a relatively low weight. Particularly critical structural elements in the field of aerospace and automotive are increasingly being manufactured from fiber composites due to the high weight-specific strength and rigidity of the material with minimal weight. The overriding goal here is to increase the number of units and lower the costs of production through higher production automation. For this purpose, a very high process reliability is usually required.

In der Regel werden bei der Herstellung von Faserverbundbauelementen zwei Herstellungsverfahren unterschieden, bei denen entweder trockene Halbzeuge mit einem Matrixharz getränkt und anschließend ausgehärtet werden oder bereits vorimprägnierte Halbzeuge (sogenannte Prepregs) in die gewünschte Bauteilform gebracht und dann ausgehärtet werden. In beiden Fällen muss jedoch das Halbzeug (trocken oder vorimprägniert) in eine Form gebracht werden, die der späteren Bauteilform zumindest teilweise entspricht. In general, two production processes are distinguished in the production of fiber composite components, in which either dry semifinished products are impregnated with a matrix resin and then cured or already preimpregnated semi-finished products (so-called prepregs) are brought into the desired component shape and then cured. In both cases, however, the semi-finished product (dry or preimpregnated) must be brought into a form which at least partially corresponds to the later component form.

Während dieses sogenannten Preformens (auch Preforming genannt), bei dem das Halbzeug in eine Form gebracht wird, die der späteren Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils zumindest teilweise entspricht, wird in der Regel auf das Halbzeug eine mechanische Kraft ausgeübt, die das Halbzeug in die vorgegebene Preform (gewünschte Bauteilform) bringen soll. During this so-called preforming (also called preforming), in which the semifinished product is brought into a shape which at least partially corresponds to the later component shape of the fiber composite component to be produced, a mechanical force is generally exerted on the semifinished product which transfers the semifinished product into the predetermined preform (desired component shape) bring.

Eine Möglichkeit des Preformens von flächigen, ebenen Faserhalbzeugen ist das Drapieren des Faserhalbzeuges auf einem Formwerkzeug. Das Formwerkzeug weist dabei eine formgebende Oberflächenstruktur auf, die mit der späteren Bauteilgeometrie des herzustellenden Faserverbundbauteils korrespondiert und dieser entspricht. Durch das Drapieren des Faserhalbzeuges formschlüssig auf der formgebenden Oberflächenstruktur des Formwerkzeuges nimmt das Faserhalbzeug die Form der formgebenden Oberflächenstruktur an, so dass das flächige, ebene Faserhalbzeug die herzustellende Preform angenommen hat. Nicht selten wird dieser Schritt insbesondere bei komplexen Bauteilgeometrien, die zwei oder mehrfach gekrümmt sind, händisch durchgeführt, um Faserstauchungen bzw. Faserfaltungen innerhalb des Faserhalbzeuges zu vermeiden. One way of preforming flat, flat semi-finished fiber is draping the semi-finished fiber on a mold. In this case, the molding tool has a shaping surface structure which corresponds to and corresponds to the later component geometry of the fiber composite component to be produced. By draping the semi-finished fiber form-fitting on the shaping surface structure of the mold, the semifinished fiber product assumes the shape of the shaping surface structure, so that the flat, flat fiber semi-finished product has adopted the preform to be produced. Not infrequently, this step is carried out manually, especially in the case of complex component geometries, which are curved two or more times, in order to avoid fiber compressions or fiber folds within the semifinished fiber product.

Neben dieser Art des Preformens sind auch maschinelle Verfahren bekannt, bei denen die ebenen, flächigen Faserhalbzeuge mittels geeigneter Werkzeuge verschert und umgeformt werden. So ist beispielsweise aus der DE 10 2009 008 329 A1 eine Preform-Vorrichtung bekannt, die eine Schervorrichtung aufweist, um so das flächige Faserhalbzeug in der Ebene zu verscheren. Das Verscheren des Halbzeuges erfolgt dabei mittels einer konisch geformten Walze, wodurch sich an dem Umfang verschiedene Umfanggeschwindigkeiten ausbilden, die dann zu einer Verscherung des Faserhalbzeuges führen. In addition to this type of preforming, mechanical processes are known in which the planar, flat semi-finished fiber products are sheared and shaped by means of suitable tools. For example, from the DE 10 2009 008 329 A1 a preform device is known, which has a shearing device, so as to spoil the planar semi-finished fiber in the plane. The shearing of the semifinished product takes place by means of a conically shaped roller, which form on the circumference different peripheral velocities, which then lead to a shearing of the semifinished fiber product.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2012 101 706.9 ist des Weiteren eine Preform-Vorrichtung zur Herstellung einer gekrümmten Preform bekannt, bei der zwei rotierende Walzkörper vorgesehen sind, die in Walzrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Diese beiden Walzkörper weisen jeweils unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten auf, so dass aufgrund der daraus resultierenden Umlaufgeschwindigkeitsdifferenz der beiden Walzen eine Verscherung des Faserhalbzeuges erreicht wird. Mit Hilfe der Walzen wird im Übrigen das Faserhalbzeug während des Verschervorgangs gleichzeitig umgeformt, so dass sich eine mehrfach gekrümmte Preform herstellen lässt. From the post-published DE 10 2012 101 706.9 Furthermore, a preform device for producing a curved preform is known, in which two rotating rolling elements are provided, which are arranged spaced apart in the rolling direction. These two rolling elements each have different rotational speeds, so that due to the resulting rotational speed difference of the two rollers, a shearing of the semifinished fiber product is achieved. With the help of the rollers, moreover, the semifinished fiber product is simultaneously formed during the Verschervorgangs, so that it is possible to produce a multiply curved preform.

Ein Nachteil hierbei ist es, dass solche Verfahren, die gleichzeitig verscheren und umformen, recht langsam sind und darüber hinaus nicht die notwendige Prozesssicherheit aufweisen, da sich der Verschervorgang nur sehr schwer kontrollieren lässt. Insbesondere im Bereich der Automobilindustrie als auch im Bereich der Luft- und Raumfahrt werden jedoch sehr enge Toleranzen gefordert, die in einem automatisierten Herstellungsprozess mit berücksichtigt werden müssen. Es ist daher notwendig, die Parameter des Verschervorganges prozesssicher zu gestalten. A disadvantage here is that such processes, which simultaneously shear and reshape, are quite slow and, moreover, do not have the necessary process reliability, since the process of scarring is very difficult to control. However, particularly in the automotive and aerospace sectors, very tight tolerances are required which must be taken into account in an automated manufacturing process. It is therefore necessary to make the parameters of the Verschervorganges process reliable.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Preformen flächiger Faserhalbzeuge anzugeben, mit dem der Prozessschritt des Preformens insbesondere vor dem Hintergrund einer Prozessautomation prozesssicher gestaltet werden kann. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for preforming planar semifinished fiber products, with which the process step of preforming can be designed in a reliable manner, in particular against the background of a process automation.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Verfahrensanspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. The object is with the features of the method claim 1 solved according to the invention.

Demnach wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in einem ersten Schritt (Schritt a)) ein verschertes Faserhalbzeug aus dem flächigen, ebenen Faserhalbzeug hergestellt wird, indem das flächige, ebene Faserhalbzeug zunächst vollständig verschert wird. Accordingly, it is proposed according to the invention that in a first step (step a)), a deviated semi-finished fiber product is produced from the flat, flat semifinished fiber product by first completely shearing the planar, flat semi-finished fiber product.

Anschließend wird das vollständig verscherte Faserhalbzeug dann in einem zweiten Schritt (Schritt b)) umgeformt, so dass die Preform mit einer mehrfach gekrümmten Bauteilgeometrie hergestellt wird. Subsequently, the completely sheared fiber semi-finished product is then formed in a second step (step b)), so that the preform is produced with a multi-curved component geometry.

Hierdurch wird erreicht, dass durch die Aufteilung des gesamten Preformprozesses in einem Verscherprozess und in einem Umformprozess, die getrennt voneinander durchgeführt werden, die Prozesssicherheit wesentlich erhöht werden kann, da nunmehr mittels geeigneter Werkzeuge die einzelnen Prozessschritte gezielt unter Einhaltung der notwendigen Toleranzen durchführbar wird. This ensures that by dividing the entire preforming process in a Verscherprozess and in a forming process, which are carried out separately, the process safety can be significantly increased, since now by means of suitable tools, the individual process steps targeted while maintaining the necessary tolerances feasible.

Unter dem vollständigen Verscheren in Schritt a) wird verstanden, dass der Verschervorgang in Schritt a) mit dem Faserhalbzeug vollständig abgeschlossen sein muss, bevor zum Umformvorgang in Schritt b) übergegangen wird. Dabei kann im Umformvorgang im Wesentlich keine Verscherung erfolgen. The complete shearing in step a) is understood to mean that the shearing process in step a) must be completely completed with the semifinished fiber product before proceeding to the shaping process in step b). It can be done in the forming process essentially no Verscherung.

Darüber hinaus kann durch die beiden separat kontrollierbaren Prozessschritte die Herstellungsgeschwindigkeit sowie der Automatisierungsgrad erhöht werden, da die Einzelschritte für sich wesentlich besser kontrollierbar sind. In addition, through the two separately controllable process steps, the production speed and the degree of automation can be increased, since the individual steps are much easier to control.

Unter dem Begriff „Verscheren“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Bearbeiten eines ebenen, flächigen Faserhalbzeuges derart verstanden, dass das Faserhalbzeug in der Faserebene gezogen oder gestaucht wird. Hierbei wird die Faserorientierung meist so verändert, dass Fasern einer Richtung nicht mehr zwangsläufig im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind (eine sogenannte Evolvente) oder diese nicht mehr im Wesentlichen geradlinig vorliegen. Das Verscheren führt dabei zu einer Formänderung in der Ebene des Faserhalbzeuges, ohne dass das Faserhalbzeug aus seiner flächigen Ebene herauskommt oder diese verlässt. The term "shearing" in the context of the present invention, the processing of a flat, flat semi-finished fiber is understood such that the semi-finished fiber is drawn or compressed in the fiber plane. Here, the fiber orientation is usually changed so that fibers of one direction are not necessarily aligned substantially parallel to each other (a so-called involute) or these are no longer substantially straight. The shearing leads to a change in shape in the plane of the semifinished fiber product without the semifinished fiber product coming out of its plane or leaving it.

Demgegenüber wird unter dem Begriff „Umformen“ der Prozessschritt verstanden, bei dem das Faserhalbzeug aus einer flächigen Ebene heraus verformt wird, so dass sich eine dreidimensionale Preform ergibt. Beim Umformen liegt die Krümmungsachse in der Regel parallel zur Faserebene, während beim Verscheren eine mögliche Krümmungsachse senkrecht zu der Faserebene steht. Es ist daher vorteilhaft, wenn das vollständige Verscheren des flächigen, ebenen Faserhalbzeuges in Schritt a) durch Krümmen des Faserhalbzeuges um eine oder mehrere, senkrecht zu der Faserebene liegende Krümmungsachsen erfolgt. Hierdurch lässt sich beispielsweise in der Faserebene liegende Krümmungen erreichen, ohne dass der flächige, ebene Charakter des Faserhalbzeuges beeinträchtigt wird. In contrast, the term "forming" is understood to mean the process step in which the semifinished fiber product is deformed out of a flat plane, resulting in a three-dimensional preform. During deformation, the axis of curvature is generally parallel to the fiber plane, while during displacement, a possible axis of curvature is perpendicular to the fiber plane. It is therefore advantageous if the complete shearing of the planar, flat semi-finished fiber product in step a) by bending the semi-finished fiber to one or more, perpendicular to the fiber plane lying curvature axes. As a result, curvatures lying in the fiber plane, for example, can be achieved without impairing the planar, even character of the semifinished fiber product.

Vorteilhafterweise wird das vollständige Verscheren des Faserhalbzeuges mit Hilfe einer Verschervorrichtung durchgeführt, so dass ein kontrolliertes Verscheren erreicht wird. Eine derartige Verschervorrichtung kann beispielsweise zwei gegenüberliegende konische Scherwalzen aufweisen, die ein kontrolliertes Verscheren des ebenen, flächigen Faserhalbzeuges ermöglichen. Advantageously, the complete shearing of the semifinished fiber product is carried out with the aid of a shearing device, so that a controlled shearing is achieved. Such a shearing device may for example have two opposite conical shear rollers, which allow a controlled shearing of the flat, flat semi-finished fiber product.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Umformen des vollständig verscherten Faserhalbzeuges in Schritt b) durch Tiefziehen mittels eines Tiefziehwerkzeuges durchgeführt wird. Ein solches Tiefziehen kann beispielsweise mit Hilfe eines Stempels erfolgen, so dass sich die Form des Faserhalbzeuges nicht mehr flächig und eben ist. Denkbar ist auch, dass das Umformen des vollständig verscherten Faserhalbzeuges in Schritt b) durch Krümmen um eine oder mehrere, parallel zu der Faserebene liegende Krümmungsachse mittels eines Krümmungswerkzeuges erfolgt. Ein solches Krümmen kann beispielsweise mit Hilfe einer Roboterkinematik oder entsprechend angeordneten Rollwerkzeugen durchgeführt werden. Furthermore, it is advantageous if the forming of the completely sheared semi-finished fiber product in step b) is carried out by deep drawing by means of a deep-drawing tool. Such a deep drawing can be done for example by means of a stamp, so that the shape of the semi-finished fiber is no longer flat and even. It is also conceivable that the reshaping of the fully sheared semi-finished fiber product in step b) by bending around one or more, lying parallel to the fiber plane axis of curvature by means of a curving tool. Such curving can be carried out, for example, by means of robot kinematics or correspondingly arranged rolling tools.

Denkbar ist allerdings auch, dass das vollständig verscherte Faserhalbzeug in Schritt b) durch Drapieren des vollständig verscherten Faserhalbzeuges auf einer gekrümmten Werkzeugoberfläche umgeformt wird. Die Werkzeugoberfläche korrespondiert dabei mit der Bauteilgeometrie des herzustellenden Faserverbundbauteils, so dass auch hier durch das Drapieren des vollständig verscherten Faserhalbzeuge die Preform mittels Umformen herstellbar wird. However, it is also conceivable that the completely sheared semi-finished fiber product in step b) is formed by draping the completely sheared fiber semi-finished product on a curved tool surface. In this case, the tool surface corresponds to the component geometry of the fiber composite component to be produced, so that the preform can also be produced by means of reshaping by draping the fully sheared semi-finished fiber product.

Vorteilhafterweise erfolgt vor dem ersten Preformschritt ein Zuschneiden des Faserhalbzeuges zur Bereitstellung des ebenen, flächigen Faserhalbzeuges. Ein solches Zuschneiden kann beispielsweise mit Hilfe eines Schneidwerkzeuges erfolgen, dem bahnförmigen Faserhalbzeuge zugeführt werden. Durch den Zuschnitt entstehen dabei separate, ebene und flächige Faserhalbzeuge. Advantageously, prior to the first preforming step, cutting of the semi-finished fiber product to provide the planar, flat semi-finished fiber product. Such cutting can be done, for example, with the aid of a cutting tool, the web-shaped fiber semi-finished products are supplied. By cutting this creates separate, flat and flat semi-finished fiber products.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das flächige, ebene Faserhalbzeug eine rechteckige Grundfläche mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite auf, wobei das flächige, ebene Faserhalbzeug in Schritt a) durch Krümmen des Faserhalbzeuges um eine senkrecht zu der Faserebene liegende Krümmungsachse derart verschert wird, dass die erste Seite (Außengurt) des vollständig verscherten Faserhalbzeuges einen größeren Radius als die gegenüberliegende zweite Seite (Innengurt) aufweist. Anschließend wird dieses so in der Faserebene gekrümmte bzw. verscherte Faserhalbzeug dann an zumindest einer der Seiten so umgeformt, dass sich ein gekrümmtes Profil als Preform ergibt. In an advantageous embodiment, the planar, flat semi-finished fiber product has a rectangular base area with a first side and an opposite second side, wherein the flat, flat semi-finished fiber product is warped in such a way in step a) by bending the semi-finished fiber about a perpendicular axis of curvature axis of the fiber, the first side (outer belt) of the completely sheared semi-finished fiber product has a larger radius than the opposite second side (inner belt). Subsequently, this so in the fiber plane curved or sheared fiber semi-finished product is then so formed on at least one of the sides that results in a curved profile as a preform.

So lassen sich mit diesem Verfahren beispielsweise gekrümmte Z-Profile, L-Profile oder U-Profile erstellen, in denen beispielsweise eine oder beide Seiten umgeknickt bzw. abgewinkelt werden. Thus, for example, curved Z-profiles, L-profiles or U-profiles can be created with this method, in which, for example, one or both sides are bent or angled.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the attached figures.

Es zeigen: Show it:

1 – schematischer Ablauf des Preformens eines flächigen, ebenen Faserhalbzeuges; 1 - Schematic sequence of preforming a flat, flat fiber semi-finished product;

2 – Schnitt durch die hergestellte Preform. 2 - Cut through the preform produced.

1 zeigt schematisch den Ablauf des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Ausgangsschritt wird ein flächiges, ebenes Faserhalbzeug 1 zugeschnitten und bereitgestellt. Der Zuschnitt wird dabei in Abhängigkeit von der gewünschten Größe der herzustellenden Preform durchgeführt. Hergestellt werden soll eine Preform, die ein Z-Profil aufweist, das längs um eine Krümmungsachse gekrümmt ist. 1 schematically shows the sequence of the present inventive method. In a first initial step is a flat, flat fiber semi-finished product 1 tailored and provided. The blank is carried out depending on the desired size of the preform to be produced. To be produced is a preform having a Z-profile, which is curved longitudinally about a curvature axis.

Im ersten Schritt a) wird das flächige Faserhalbzeug 1 mit Hilfe einer Verschervorrichtung, beispielsweise zwei gegenüberliegende konische Scherwalzen, zwischen denen das flächige Faserhalbzeug 1 durchläuft, verschert. Dabei erfolgt im Schritt a) ein vollständiges Verscheren des bereitgestellten flächigen, ebenen Faserhalbzeuges 1, ohne dass während des Verschervorganges weitere Umformprozesse durchgeführt werden. Das Ergebnis des ersten Schrittes a) ist ein vollständig verschertes Faserhalbzeug 2. In the first step a), the flat semi-finished fiber product 1 with the help of a shearing device, for example, two opposite conical shear rollers, between which the flat semi-finished fiber product 1 goes through, perverts. In this case, in step a), a complete shearing of the provided planar, flat semifinished fiber product takes place 1 without further forming processes being carried out during the shearing process. The result of the first step a) is a completely sheared semi-finished fiber product 2 ,

Dieses so hergestellte, vollständig verscherte Faserhalbzeug 2 wird nun dem zweiten Prozessschritt b) zugeführt, bei dem das verscherte Faserhalbzeug 2 zu der gewünschten Preform umgeformt wird. Im Ausführungsbeispiel der 1 wird dabei der Außengurt 3a des vollständig verscherten Faserhalbzeuges 2 nach vorne umgeformt, während der Innengurt 3b nach hinten umgeknickt wird, so dass sich im Profil ein Z-Profil ergibt. Dieser Umformprozess in dem Schritt b) kann beispielsweise mit Hilfe eines Tiefziehwerkzeuges durchgeführt werden, bei dem ein Stempel das vollständig verscherte Faserhalbzeug 2 in die gewünschte Form presst. Im Ergebnis entsteht so eine Preform 3, die eine mehrfach gekrümmte Bauteilgeometrie aufweist. This produced, completely verscherte semi-finished fiber 2 is now fed to the second process step b), in which the sheared fiber semi-finished product 2 is converted to the desired preform. In the embodiment of 1 becomes the outer belt 3a of the completely sheared fiber semi-finished product 2 deformed to the front, while the inner belt 3b is folded over to the rear, so that the profile results in a Z-profile. This forming process in step b) can be carried out, for example, with the aid of a deep-drawing tool, in which a punch the completely verscherte semifinished fiber 2 pressed into the desired shape. The result is a preform 3 , which has a multi-curved component geometry.

In 2 ist dabei der Schnitt A-A durch die hergestellte Preform zu erkennen, wobei das Profil hier ein Z-Profil ist. Hierbei wurde der Außengurt 3a in eine andere Richtung umgeformt als der Innengurt 3b. In 2 is the section AA to recognize through the preform produced, the profile here is a Z-profile. This was the outer belt 3a transformed in a different direction than the inner belt 3b ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
flächiges, ebenes Faserhalbzeug flat, flat fiber semi-finished product
2 2
verschertes Faserhalbzeug Defaced semi-finished fiber
3 3
herzustellende Preform preform to be produced
3a 3a
Außengurt outer belt
3b 3b
Innengurt internal belt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009008329 A1 [0006] DE 102009008329 A1 [0006]
  • DE 102012101706 [0007] DE 102012101706 [0007]

Claims (8)

Verfahren zum Herstellen einer Preform (3) aus einem flächigen, ebenen Faserhalbzeug (1), wobei die Preform (3) zumindest teilweise eine mehrfach gekrümmte Bauteilgeometrie eines herzustellenden Faserverbundbauteils aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Herstellen eines verscherten Faserhalbzeuges (2) aus dem flächigen, ebenen Faserhalbzeug (1) durch vollständiges Verscheren des flächigen, ebenen Faserhalbzeuges und b) Herstellen der Preform (3) aus dem in Schritt a) vollständig verscherten Faserhalbzeug (2) durch Umformen des vollständig verscherten Faserhalbzeuges (2). Method for producing a preform ( 3 ) from a flat, flat semi-finished fiber product ( 1 ), the preform ( 3 ) has at least partially a multi-curved component geometry of a fiber composite component to be produced, characterized by the steps: a) producing a sheared semi-finished fiber product ( 2 ) from the planar, flat semifinished fiber product ( 1 ) by completely shearing the flat, flat semifinished fiber product and b) producing the preform ( 3 ) from the semi-finished fiber in step a) 2 ) by forming the fully sheared semi-finished fiber ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vollständiges Verscheren des flächigen, ebenen Faserhalbzeuges in Schritt a) durch Krümmen des Faserhalbzeuges um eine oder mehrere, senkrecht zu der Faserebene liegende Krümmungsachsen.  A method according to claim 1, characterized by complete shearing of the planar, flat fiber semi-finished product in step a) by bending the semifinished fiber product to one or more, lying perpendicular to the fiber plane of curvature axes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Bereitstellen einer Verschervorrichtung zum kontrollierten Verscheren eines flächigen, ebenen Faserhalbzeuges und Verscheren des flächigen, ebenen Faserhalbzeuges in Schritt a) mittels der Verschervorrichtung.  A method according to claim 1 or 2, characterized by providing a shaving device for the controlled shearing of a flat, flat semi-finished fiber product and shearing the flat, flat fiber semi-finished product in step a) by means of the shaving device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Umformen des vollständig verscherten Faserhalbzeuges in Schritt b) durch Tiefziehen mittels eines Tiefziehwerkzeuges oder Krümmen um eine oder mehrere, parallel zu der Faserebene liegende Krümmungsachsen mittels eines Krümmungswerkzeuges.  Method according to one of the preceding claims, characterized by forming the fully sheared semi-finished fiber product in step b) by deep drawing by means of a deep-drawing tool or curving about one or more, lying parallel to the fiber plane axes of curvature by means of a curving tool. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Umformen des vollständig verscherten Faserhalbzeuges in Schritt b) durch Drapieren des vollständig verscherten Faserhalbzeuges auf einer gekrümmten Werkzeugoberfläche, die mit der Bauteilgeometrie des herzustellenden Faserverbundbauteils korrespondiert.  Method according to one of the preceding claims, characterized by forming the fully sheared semi-finished fiber product in step b) by draping the fully sheared semi-finished fiber on a curved tool surface, which corresponds to the component geometry of the fiber composite component to be produced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zuschneiden des Faserhalbzeuges zur Bereitstellung des ebenen, flächigen Faserhalbzeuges.  Method according to one of the preceding claims, characterized by cutting the semi-finished fiber product to provide the planar, flat semi-finished fiber product. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige, ebene Faserhalbzeug eine rechteckige Grundfläche mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite aufweist, wobei das flächige, ebene Faserhalbzeug in Schritt a) durch Krümmen des Faserhalbzeuges um eine senkrecht zu der Faserebene liegende Krümmungsachse derart verschert wird, dass die erste Seite (3a) des vollständig verscherten Faserhalbzeuges einen größeren Radius als die gegenüberliegende zweite Seite (3b) aufweist, und wobei das so vollständig verscherte Faserhalbzeug in Schritt b) an mindestens einer der beiden Seiten derart umgeformt wird, dass eine Preform mit gekrümmten Profil gebildet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flat, flat semi-finished fiber product has a rectangular base with a first side and an opposite second side, wherein the flat, flat fiber semi-finished in step a) by bending the semi-finished fiber to a perpendicular to the fiber plane lying horizontal axis of curvature is such that the first side ( 3a ) of the fully sheared semifinished fiber has a larger radius than the opposite second side ( 3b ), and wherein the so completely verscherte fiber semi-finished product in step b) is formed on at least one of the two sides such that a preform is formed with a curved profile. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch Umknicken der mindestens einen Seite des vollständig verscherten Faserhalbzeuges eine Preform mit gekrümmtem Z-Profil, L-Profil oder U-Profil gebildet wird. A method according to claim 7, characterized in that by bending the at least one side of the completely sheared fiber semi-finished product, a preform with a curved Z-profile, L-profile or U-profile is formed.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1342554A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-10 Airbus Deutschland GmbH Method for making textile preforms from textile half-products
DE102009008329A1 (en) 2009-02-10 2010-08-19 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Apparatus for preforming semifinished textile product, for use in fiber-resin composites, comprises continuous, automatic supplying and shearing devices to change fiber orientation
DE102010031604A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Voith Patent Gmbh Producing prefabricated textile structure e.g. pre-mold to produce structural component of fiber-reinforced plastic, comprises transforming textile semi-finished products into meandering textile structure in shaping device by rollers
EP2505706A1 (en) * 2011-03-02 2012-10-03 Premium AEROTEC GmbH Draping device
DE102012101706A1 (en) 2012-03-01 2013-09-05 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Curved preform

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056998B4 (en) * 2009-12-04 2017-07-06 Airbus Defence and Space GmbH Stiffening structure for fabrics and aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1342554A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-10 Airbus Deutschland GmbH Method for making textile preforms from textile half-products
DE102009008329A1 (en) 2009-02-10 2010-08-19 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Apparatus for preforming semifinished textile product, for use in fiber-resin composites, comprises continuous, automatic supplying and shearing devices to change fiber orientation
DE102010031604A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Voith Patent Gmbh Producing prefabricated textile structure e.g. pre-mold to produce structural component of fiber-reinforced plastic, comprises transforming textile semi-finished products into meandering textile structure in shaping device by rollers
EP2505706A1 (en) * 2011-03-02 2012-10-03 Premium AEROTEC GmbH Draping device
DE102012101706A1 (en) 2012-03-01 2013-09-05 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Curved preform

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