DE102014014743A1

DE102014014743A1 - Mold shell for a tool for producing a fiber composite component and use of such a mold shell

Info

Publication number: DE102014014743A1
Application number: DE102014014743.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Hemmen
Original assignee: Premium Aerotec GmbH
Current assignee: Premium Aerotec GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-04-14
Also published as: WO2016055040A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formschale (10a-1, 10a-2) für ein Werkzeug (1a) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer benachbart der Formschale (10a-1, 10a-2) im Werkzeug (1a) angeordneten Preform (P), mit einer zur Abstützung durch ein Werkzeugteil (2a-1, 2a-2) vorgesehenen Außenseite (14a-1, 14a-2) und einer für das herzustellende Faserverbundbauteil formgebenden Innenseite (12a-1, 12a-2). Erfindungsgemäß sind an der Innenseite (12a-1, 12a-2) mehrere elektrische Kontakte (20a-1 bis 20a-4) angeordnet, um über diese elektrischen Kontakte (20a-1 bis 20a-4) einen Stromfluss zum Widerstandsheizen der im Werkzeug (1a) angeordneten Preform (P) zu ermöglichen. Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug (1a), welches mit wenigstens einer solchen Formschale (10a-1, 10a-2) ausgestattet ist, sowie eine Verwendung einer solchen Formschale (10a-1, 10a-2) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils.The invention relates to a mold shell (10a-1, 10a-2) for a tool (1a) for producing a fiber composite component by a thermal curing of a preform (P) arranged adjacent to the mold shell (10a-1, 10a-2) in the tool (1a) ), with an outer side (14a-1, 14a-2) provided for support by a tool part (2a-1, 2a-2) and an inner side (12a-1, 12a-2) forming the fiber composite component to be produced. According to the invention, a plurality of electrical contacts (20a-1 to 20a-4) are arranged on the inside (12a-1, 12a-2) in order, via these electrical contacts (20a-1 to 20a-4), to conduct a current flow for resistance heating in the tool (20a-1 to 20a-4). 1a) arranged to allow preform (P). Furthermore, the invention relates to a tool (1a), which is equipped with at least one such mold shell (10a-1, 10a-2), and a use of such a mold shell (10a-1, 10a-2) for producing a fiber composite component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formschale für ein Werkzeug zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer benachbart der Formschale im Werkzeug angeordneten Preform, mit einer zur Abstützung durch ein Werkzeugteil vorgesehenen Außenseite und einer für das herzustellende Faserverbundbauteil formgebenden Innenseite.The present invention relates to a mold shell for a tool for producing a fiber composite component by thermal curing of a preform disposed adjacent the mold shell in the tool, with an outer side provided for support by a tool part and an inner side shaping the fiber composite component to be produced.

Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug, welches mit wenigstens einer solchen Formschale ausgestattet ist, sowie eine Verwendung einer solchen Formschale zur Herstellung eines Faserverbundbauteils.Furthermore, the invention relates to a tool which is equipped with at least one such mold shell, and a use of such a mold shell for producing a fiber composite component.

Derartige Formschalen sowie damit ausgestattete Werkzeuge zur Herstellung von Faserverbundbauteilen sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Ein Vorteil der Verwendung von Formschalen ist z. B. eine geringere bis keine Verschmutzung der ansonsten eine Werkzeugkavität begrenzenden Werkzeugteile. Dieser Vorteil besitzt insbesondere bei einer Serienfertigung von Faserverbundbauteilen große wirtschaftliche Bedeutung. Darüber hinaus können z. B. kleinere Änderungen der Bauteilgeometrie relativ kostengünstig durch eine entsprechende Änderung der Formschalengeometrie realisiert werden, ohne hierfür die in der Regel wesentlich teureren Werkzeugteile modifizieren zu müssen.Such mold shells as well as tools equipped therewith for the production of fiber composite components are well known from the prior art. An advantage of using shell molds is z. B. a lower to no contamination of the otherwise a tool cavity limiting tool parts. This advantage has great economic importance, in particular in mass production of fiber composite components. In addition, z. B. smaller changes in the component geometry can be realized relatively inexpensively by a corresponding change in the shell geometry, without having to modify the usually much more expensive tool parts for this.

Bei aus dem Stand der Technik bekanntem Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer im Werkzeug angeordneten Preform sind die betreffenden Werkzeugteile (z. B. ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil) beheizbar ausgebildet, um die thermische Aushärtung der Preform zu bewerkstelligen.In known from the prior art method for producing a fiber composite component by thermal curing of a preform disposed in the tool, the respective tool parts (eg., An upper tool and a lower tool part) are designed to be heated to accomplish the thermal curing of the preform.

Die in das Werkzeug einzubringende Preform kann z. B. bereits mit Matrixmaterial wie z. B. einem thermisch aushärtbaren Harz vorimprägniert sein (”Prepreg”). Alternativ ist die Preform zunächst noch ”trocken” und wird erst im Werkzeug mit dem Matrixmaterial infiltriert (z. B. in einem so genannten RTM-Verfahren).The introduced into the tool preform can z. B. already with matrix material such. B. a thermosetting resin pre-impregnated ("prepreg"). Alternatively, the preform is initially still "dry" and is only infiltrated with the matrix material in the mold (eg in a so-called RTM process).

Für die Beheizung der Preform zum Aushärten derselben wird im Stand der Technik relativ viel Energie benötigt.For the heating of the preform for curing the same relatively much energy is required in the prior art.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass im Hinblick auf kurze Werkzeugbelegungszeiten eigentlich oftmals zu bevorzugende rasche Temperaturänderungen, sowohl beim Aufheizen als auch beim Abkühlen, in der Praxis schwer zu erreichen sind, sofern nicht extrem hohe Heiz- bzw. Kühlleistungen aufgewendet werden.Another disadvantage is that in terms of short tool occupancy times actually often preferable rapid temperature changes, both during heating and during cooling, are difficult to achieve in practice, unless extremely high heating or cooling capacities are expended.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer Preform die Energieeffizienz zu verbessern.It is an object of the present invention to improve the energy efficiency in the manufacture of a fiber composite component by a thermal curing of a preform.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Formschale der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an der Innenseite mehrere elektrische Kontakte angeordnet sind, um über diese elektrischen Kontakte einen Stromfluss zum Widerstandsheizen der im Werkzeug angeordneten Preform zu ermöglichen.According to a first aspect of the invention, this object is achieved with a mold shell of the type mentioned above in that a plurality of electrical contacts are arranged on the inside, to allow a flow of current for resistance heating of the arranged in the tool preform on these electrical contacts.

Anders als beim Stand der Technik, bei welchem ein Wärmeeintrag von außen in die Preform hinein erfolgt, ermöglicht die Erfindung vorteilhaft eine Wärmeerzeugung in der Preform selbst. Daher kann eine Beheizung der Preform, sei es für einen gegebenenfalls vorgesehenen Infiltrationsvorgang und/oder für die thermische Aushärtung, wesentlich energieeffizienter erfolgen als im Stand der Technik.Unlike in the prior art, in which a heat input from the outside into the preform takes place, the invention advantageously allows heat to be generated in the preform itself. Therefore, heating of the preform, be it for an optionally provided infiltration process and / or for the thermal Curing, much more energy efficient than in the prior art.

Im Hinblick auf eine möglichst gezielte Bestromung und somit Widerstandsheizung der Preform, und zur Vereinfachung der Formschalenkonstruktion hinsichtlich elektrischer Isolationsmaßnahmen, kann die Formschale z. B. größtenteils aus einem elektrisch und bevorzugt auch thermisch relativ schlecht leitenden Material gefertigt sein, um durch eine (z. B. ”isolationslose”) Integration der elektrischen Kontakte, bevorzugt aus einem elektrisch relativ gut leitenden, insbesondere metallischen Werkstoff wie z. B. einer Kupferlegierung etc. einen gut definierten Stromfluss zu bewerkstelligen. Ein elektrisch mehr oder weniger gut isolierendes ”Grundmaterial” der Formschale vereinfacht vorteilhaft etwaige Isolationsmaßnahmen bzw. macht solche Maßnahmen entbehrlich.With regard to the most targeted energization and thus resistance heating of the preform, and to simplify the shell mold with respect to electrical insulation measures, the shell mold z. B. largely be made of an electrically and preferably also relatively thermally poorly conductive material to (z., "Isolation") integration of the electrical contacts, preferably from a relatively electrically conductive, especially metallic material such. As a copper alloy, etc. to accomplish a well-defined current flow. An electrically more or less well insulating "base material" of the shell mold advantageously simplifies any insulation measures or makes such measures dispensable.

Der Begriff ”elektrisch relativ schlecht leitend” umfasst z. B. alle Materialien mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von mehr als 10⁶ Ωcm, insbesondere mehr als 10⁸ Ωcm. Demgegenüber umfasst der Begriff ”elektrisch relativ gut leitend” z. B. alle Materialien mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als 10 Ωcm, insbesondere weniger als 1 Ωcm.The term "electrically relatively poorly conductive" includes z. B. all materials with a resistivity of more than 10 ⁶ Ωcm, in particular more than 10 ⁸ Ωcm. In contrast, the term "electrically relatively well conductive" z. B. all materials with a resistivity of less than 10 Ωcm, in particular less than 1 Ωcm.

Der Begriff ”thermisch relativ schlecht leitend” umfasst z. B. alle Materialien mit einer spezifischen thermischen Leitfähigkeit von weniger als 5 W/Km, insbesondere weniger als 1 W/Km. Demgegenüber umfasst der Begriff” thermisch relativ gut leitend” z. B. alle Materialien mit einer spezifischen thermischen Leitfähigkeit von mehr als 20 W/Km, insbesondere mehr als 50 W/Km.The term "thermally relatively poorly conductive" includes z. B. all materials with a specific thermal conductivity of less than 5 W / Km, in particular less than 1 W / Km. In contrast, the term "thermally relatively good conductive" z. B. all materials with a specific thermal conductivity of more than 20 W / Km, in particular more than 50 W / Km.

In einer Ausführungsform ist die Formschale z. B. größtenteils aus einem Faserverbundmaterial gebildet, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff.In one embodiment, the shell mold z. B. mostly from one Fiber composite formed, for example, glass fiber reinforced plastic.

Wie für herkömmliche Formschalen der hier interessierenden Art üblich, kann auch die erfindungsgemäße Formschale eine plattenartige, ebene oder gekrümmte Gestalt besitzen. Falls, was üblich ist, die zur Aufnahme der Preform vorgesehene Werkzeugkavität durch mehr als eine Formschale begrenzt wird, so kann zwischen aneinandergrenzenden Formschalenrändern eine (z. B. umlaufende) Dichtung angeordnet werden. Für diesen Fall ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Formschale an ihrer Innenseite in einem Randbereich eine (z. B. umlaufende) Nut zur Aufnahme einer (z. B. umlaufenden) Dichtung aufweist.As is usual for conventional mold shells of the type of interest here, the mold shell according to the invention may also have a plate-like, planar or curved shape. If, as is customary, the tool cavity provided for receiving the preform is delimited by more than one mold shell, then a (eg circumferential) seal can be arranged between adjoining mold shell edges. In this case, according to one embodiment, provision is made for the mold shell to have on its inner side in an edge region a (for example circumferential) groove for receiving a (for example circumferential) seal.

Damit die erfindungsgemäße Anordnung der elektrischen Kontakte an der Innenseite der Formschale die mit dieser Innenseite realisierte Formgebungsfunktion nicht ”stört”, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens einer der elektrischen Kontakte eine bündig zur Fläche der Innenseite angeordnete Kontaktfläche aufweist. Zu bedenken ist, dass die Kontaktfläche des elektrischen Kontaktes formgebend für die in diesem Bereich befindliche Preformoberfläche wirkt.So that the arrangement according to the invention of the electrical contacts on the inside of the mold shell does not "disturb" the shaping function realized with this inner side, it is provided according to one embodiment that at least one of the electrical contacts has a contact surface arranged flush with the surface of the inner side. It should be considered that the contact surface of the electrical contact has a shaping effect for the preform surface located in this area.

Andererseits kann eine derartige Bündigkeit des elektrischen Kontaktes insofern auch einen Nachteil darstellen, als damit die Bestromung der Preform nur oberflächlich erfolgt, wohingegen in der Regel eine Bestromung auch von tiefer im Preformmaterial liegenden Bereichen wünschenswert wäre.On the other hand, such flushing of the electrical contact can also be disadvantageous in that the current supply to the preform takes place only superficially, whereas energization of areas deeper in the preform material would generally be desirable.

Eine mögliche Maßnahme zur Bestromung auch tiefer liegender Bereiche besteht z. B. darin, einen betreffenden elektrischen Kontakt nicht bündig sondern mit einem oder mehreren Teilen bezogen auf die umgebende Innenfläche der Formschale herausstehend (in die Preform hineinragend) auszubilden. In einer diesbezüglichen Ausführungsform ist z. B. vorgesehen, dass wenigstens einer der elektrischen Kontakte eine oder mehrere, bevorzugt nadelartig nach innen hin hervorstehende Kontaktabschnitte aufweist, um den Stromfluss über diese Kontaktabschnitte auch in das Innere der Preform zu leiten.A possible measure for energizing deeper lying areas is z. As therein, a respective electrical contact not flush but with one or more parts related to the surrounding inner surface of the shell mold protruding (in the preform protruding) form. In a related embodiment, for. B. provided that at least one of the electrical contacts one or more, preferably needle-like inwardly projecting contact portions to direct the flow of current through these contact portions in the interior of the preform.

Alternativ oder zusätzlich kann zur Verringerung des Nachteils einer nur oberflächlichen Bestromung vorgesehen werden, dass unter Verwendung von wenigstens zwei Formschalen der hier beschriebenen Art, die die Werkzeugkavität auf entgegengesetzten Seiten begrenzen, wenigstens eine paarweise Bestromung derart vorgesehen wird, dass durch eine paarweise Anordnung von elektrischen Kontakten an der gleichen lateralen Stelle der Preform eine Bestromung der Preform gleichzeitig von zwei Seiten ermöglicht ist. Dies vergleichmäßigt vorteilhaft die Wärmeerzeugung in der Preform.Alternatively or additionally, in order to reduce the disadvantage of only superficial energization can be provided that at least a pair of energization is provided by using at least two shell molds of the type described here, which limit the Werkzeugkavität on opposite sides such that by a paired arrangement of electrical Contacts at the same lateral position of the preform is an energization of the preform simultaneously from two sides. This advantageously equalizes the heat generation in the preform.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens einer der elektrischen Kontakte eine langgestreckte, entlang der Innenseite verlaufende Gestalt aufweist. Der Begriff ”Gestalt” bezeichnet in diesem Zusammenhang die in Draufsicht an der Innenseitenfläche der Formschale sich ergebende Umrandungskontur des betreffenden elektrischen Kontaktes.In one embodiment, it is provided that at least one of the electrical contacts has an elongate, running along the inside shape. The term "shape" in this context refers to the outline contour of the relevant electrical contact resulting in a plan view on the inner side surface of the shell mold.

Wenngleich die elektrischen Kontakte jeweils z. B. auch eine punktförmige oder ausgedehnt flächige Gestalt besitzen können, so ist für die meisten Anwendungen die erwähnte langgestreckte Gestalt zumeist sehr zweckmäßig.Although the electrical contacts each z. B. may also have a point-like or extensive flat shape, so the mentioned elongated shape is usually very convenient for most applications.

Bei der langgestreckten Gestalt kann es sich z. B. um einen Streifen mit einer einheitlichen Breite (und z. B. auch mit einer einheitlichen Dicke) handeln.In the elongated shape, it may be z. Example, a strip with a uniform width (and, for example, with a uniform thickness) act.

Die langgestreckte bzw. streifenförmige Gestalt kann sich z. B. geradlinig und/oder mit gekrümmten und/oder abgewinkelten Verlaufsabschnitten entlang der Innenseite der Formschale erstrecken.The elongated or strip-like shape may, for. B. extend straight and / or with curved and / or angled course sections along the inside of the shell mold.

Es versteht sich, dass beim Einsatz der hier beschriebenen Formschale eine Spannungsquelle bzw. Stromquelle erforderlich ist, mittels welcher der Stromfluss zur Bestromung der elektrischen Kontakte erzeugt wird.It is understood that when using the shell mold described here, a voltage source or current source is required, by means of which the current flow for energizing the electrical contacts is generated.

Eine derartige Bestromungsquelle besitzt zweckmäßigerweise nicht nur zwei Pole sondern eine (in der Regel größere) Anzahl an Polen, welche bevorzugt der Anzahl von elektrischen Kontakten der zur Bauteilherstellung verwendeten Formschale(n) entspricht.Such a current source suitably has not only two poles but a (usually larger) number of poles, which preferably corresponds to the number of electrical contacts of the mold shell (s) used for component production.

Für eine ”universelle” Einsetzbarkeit kann an der Bestromungsquelle auch eine Anzahl an Polen vorgesehen sein, welche einer ”maximal zu erwartenden” Anzahl an elektrischen Kontakten im Hinblick auf die Verwendung derselben Bestromungsquelle für die Fertigung verschiedener Bauteile (mit dementsprechend verschiedenen Formschalen) entspricht.For a "universal" applicability can be provided to the Bestromungsquelle also a number of poles, which corresponds to a "maximum expected" number of electrical contacts with regard to the use of the same Bestromungsquelle for the production of various components (with correspondingly different shell molds).

Hierzu kann eine geeignete Bestromungseinrichtung im verwendeten Werkzeug integriert oder als separate Einheit vorgesehen und mit dem Werkzeug elektrisch verbunden (z. B. ”verkabelt”) sein. In einer Ausführungsform wird eine Bestromungseinrichtung mit wenigstens 3, insbesondere wenigstens 4 Polen verwendet.For this purpose, a suitable lighting device can be integrated in the tool used or provided as a separate unit and electrically connected to the tool (eg "wired"). In one embodiment, a lighting device is used with at least 3, in particular at least 4 poles.

Die Bestromungseinrichtung ist bevorzugt zwecks Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall steuerbar ausgebildet und kann z. B. mittels einer programmgesteuerten Steuereinrichtung zur Erzielung eines vorgebbaren ”Temperaturprogrammes” für eine im Rahmen der Bauteilherstellung gewünschte Temperierung (umfassend eine zeitabhängige Aufheizung und/oder Abkühlung) der Preform angesteuert werden.The Bestromungseinrichtung is preferably formed controllable for the purpose of adaptation to the particular application and can, for. B. by means of a program-controlled control device for Achievement of a predefinable "temperature program" for a desired in the context of component manufacturing temperature control (comprising a time-dependent heating and / or cooling) of the preform be controlled.

Die Temperierung der Preform kann unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäß ermöglichten elektrischen Widerstandsheizung insbesondere zur Einstellung bzw. zeitabhängigen Steuerung einer bestimmten ”Infiltrationstemperatur” (zur Förderung der Fließfähigkeit des der Preform zugeführten Matrixmaterials) und/oder zur Einstellung bzw. zeitabhängigen Steuerung einer bestimmten ”Aushärtetemperatur” (zur thermische Aushärtung der Preform) durchgeführt werden.The temperature of the preform can, with the aid of the electrical resistance heating enabled according to the invention, be used in particular for setting or time-dependent control of a specific "infiltration temperature" (to promote the flowability of the matrix material fed to the preform) and / or for setting or time-dependent control of a specific "curing temperature" ( for thermal curing of the preform) are performed.

Die ”Steuerung” der Bestromungseinrichtung kann z. B. eine Spannungssteuerung umfassen, d. h. eine gesteuerte Vorgabe der elektrischen Potentiale z. B. an den betreffenden Polen (oder, unter Verwendung einer Sensorik, an den betreffenden elektrischen Kontakten). Auch ist eine Stromsteuerung, also die Vorgabe bestimmter (jeweils vorzeichenbehafteter) elektrischer Ströme an den einzelnen Polen möglich, oder eine Kombination aus Spannungs- und Stromsteuerung.The "control" of the energizing device can, for. B. include a voltage control, d. H. a controlled specification of the electrical potentials z. B. at the respective poles (or, using a sensor, to the respective electrical contacts). Also, a current control, so the specification of certain (each signed) electrical currents at the individual poles possible, or a combination of voltage and current control.

Die Anzahl und Anordnung von elektrischen Kontakten an der bzw. an den Formschalen in Verbindung mit der Bestromungssteuerung bestimmt die Eigenschaften der damit realisierten Widerstandsheizung der Preform.The number and arrangement of electrical contacts on or on the mold shells in conjunction with the current control determines the properties of the resistance heating of the preform realized therewith.

Es versteht sich außerdem, dass beim Einsatz einer Formschale der hier beschriebenen Art eine ”elektrische Weiterverbindung” erforderlich ist, worunter hier sämtliche elektrischen Leiter bzw. elektrische Leitungsanordnungen zu verstehen sind, welche die Bestromungseinrichtung (bzw. deren Pole) mit den elektrischen Kontakten der verwendeten Formschale(n) elektrisch verbinden.It is also understood that when using a shell mold of the type described here, an "electrical continuity" is required, by which all electrical conductors or electrical line arrangements are to be understood, which the energizing means (or their poles) with the electrical contacts of the used Electrically connect the mold shell (s).

Nachfolgend werden einige hinsichtlich der elektrischen Weiterverbindung vorteilhafte Ausgestaltungen der Formschale erläutert.In the following, some embodiments of the molding shell which are advantageous with regard to the electrical forward connection will be explained.

In einer Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, dass im Bereich wenigstens einer der elektrischen Kontakte eine von der Rückseite des betreffenden elektrischen Kontaktes bis zur Außenseite der Formschale durchgehende Aussparung zum Durchtritt einer elektrischen Weiterverbindung vorgesehen ist.In one embodiment, it is provided, for example, that in the area of at least one of the electrical contacts, a recess extending from the back of the respective electrical contact to the outside of the shell is provided for the passage of an electrical continuation.

Eine durch die Aussparung durchtretende elektrische Weiterverbindung kann z. B. einstückig mit dem betreffenden elektrischen Kontakt ausgebildet sein und sich in diesem Fall z. B. bis mindestens auf das Niveau der Außenseite der Formschale erstrecken.A passing through the recess electrical continuity can z. B. be integrally formed with the relevant electrical contact and in this case z. B. extend to at least the level of the outside of the shell mold.

Alternativ kann die Aussparung der Formschale auch ”leer” vorgesehen sein, wobei erst in der Verwendungssituation der Formschale eine elektrische Weiterverbindung (z. B. ein Kontaktierungsbolzen etc.) in die Aussparung eingreift und durch Anlage an der Rückseite des betreffenden elektrischen Kontaktes eine elektrische Verbindung zu diesem elektrischen Kontakt herstellt.Alternatively, the recess of the molding shell can also be provided "empty", wherein an electrical continuity (eg a contacting pin, etc.) engages the recess only in the situation of use of the molding shell and an electrical connection is made by contact with the rear side of the relevant electrical contact to make this electrical contact.

Mit dieser Ausführungsform ist demnach eine ausgehend von einem elektrischen Kontakt zur Rückseite der Formschale hin verlaufende elektrische Weiterverbindung realisierbar.Accordingly, with this embodiment, an electrical continuity extending from an electrical contact to the rear side of the shell mold can be realized.

Von Vorteil kann jedoch auch sein, wenn ausgehend von einem elektrischen Kontakt eine elektrische Weiterverbindung zunächst in einer lateralen Richtung vom elektrischen Kontakt weg verläuft. Eine diesbezügliche Ausführungsform sieht beispielweise vor, dass wenigstens einer der elektrischen Kontakte zur elektrischen Weiterverbindung elektrisch mit einem im Inneren der Formschale von diesem elektrischen Kontakt weg verlaufenden elektrischen Leiter verbunden ist. Eine derartige elektrische Weiterverbindung kann vorteilhaft z. B. einstückig mit dem betreffenden elektrischen Kontakt ausgebildet sein, also gewissermaßen einen im Formschaleninneren verlaufenden Fortsatz des elektrischen Kontaktes darstellen.However, it may also be advantageous if, starting from an electrical contact, an electrical further connection initially runs away from the electrical contact in a lateral direction. A related embodiment provides, for example, that at least one of the electrical contacts for electrical continuity is electrically connected to an electrical conductor extending away from this electrical contact in the interior of the shell mold. Such an electrical connection can advantageously z. Example, be integrally formed with the respective electrical contact, so to speak represent a running in the shell inside extension of the electrical contact.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Bereich des elektrischen Leiters, insbesondere z. B. an einem distalen Ende dieses elektrischen Leiters, eine von der Rückseite oder Vorderseite des elektrischen Leiters bis zur Außenseite bzw. Innenseite der Formschale durchgehende Aussparung zum Durchtritt einer elektrischen Weiterverbindung vorgesehen ist.In a further development it is provided that in the region of the electrical conductor, in particular z. B. at a distal end of this electrical conductor, one of the back or front of the electrical conductor to the outside or inside of the shell mold continuous recess for the passage of an electrical connection is provided.

Ein Vorteil der Ausführungsform mit einer im Inneren der Formschale lateral verlaufenden elektrischen Weiterverbindung besteht z. B. darin, dass mehrere Kontakte derselben Formschale ”intern elektrisch miteinander verbunden” werden können, etwa um die für eine bestimmte Konfiguration von elektrischen Kontakten erforderliche Anzahl an elektrischen Weiterverbindungen, die aus der Formsdchale herausführen, veringern zu können.An advantage of the embodiment with a laterally extending in the interior of the mold shell electrical continuation z. Example, in that a plurality of contacts of the same mold shell "can be electrically connected to each other internally", about to be able to reduce the required for a particular configuration of electrical contacts number of electrical connections that lead out of the Formsdchale.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass mit einer im Inneren der Formschale verlaufenden elektrischen Weiterverbindung eine elektrische Verbindung zwischen einerseits einem ”lateral inneren Bereich” der Formschale (in welchem sich elektrische Kontakte befinden) und andererseits einem ”lateral äußeren Bereich” der Formschale (z. B. lateral jenseits einer Abdichtung zu einer angrenzenden anderen Formschale hin) realisiert werden kann.A further advantage of this embodiment is that with an electrical continuity extending in the interior of the mold shell an electrical connection between on the one hand a "laterally inner region" of the mold shell (in which electrical contacts are located) and on the other hand a "laterally outer region" of the mold shell (FIG. eg laterally beyond a seal an adjacent other mold shell) can be realized.

Insbesondere kann z. B. eine im Randbereich der Formschale umlaufend auf ihrer Innenseite verlaufende Nut (zur Aufnahme einer umlaufenden Dichtung) von dem betreffenden elektrischen Leiter (elektrische Weiterverbindung) ”untertaucht” werden.In particular, z. B. a running in the edge region of the shell mold on its inner side extending groove (for receiving a circumferential seal) of the relevant electrical conductor (electrical continuation) "submerged" are.

Ausgehend von dem ”lateral äußeren Bereich” kann dann in den meisten Fällen eine einfachere elektrische Weiterverbindung aus der Formschale heraus (und z. B. aus dem Werkzeug heraus) realisiert werden, da dieser Formschalenbereich nicht unmittelbar an die Formkavität angrenzt. Insbesondere kann letztere elektrische Weiterverbindung dann auch problemlos durch eine andere, angrenzende Formschale hindurch verlaufen.Starting from the "laterally outer region", a simpler electrical further connection can then be realized out of the mold shell (and, for example, out of the mold) in most cases, since this mold shell region does not directly adjoin the mold cavity. In particular, the latter electrical connection can then easily pass through another, adjacent shell mold.

Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung unter Umständen vorteilhaft, ausgehend von einem elektrischen Kontakt eine elektrische Weiterverbindung nicht zur Rückseite der Formschale hin, sondern zur Vorderseite (Innenseite) der Formschale hin verlaufen zu lassen. In diesem Fall könnte z. B. im Bereich des betreffenden elektrischen Kontaktes eine von der Vorderseite des elektrischen Kontaktes bis zur Innenseite der Formschale durchgehende Aussparungen zum Durchtritt der elektrischen Weiterverbindung vorgesehen werden. Problematisch ist hierbei jedoch, dass an der Innenseite der Formschale, zumindest in einem lateral betrachtet inneren Bereich, die zu verarbeitende Preform angeordnet ist, so dass eine an dieser Stelle weiter zur Bestromungseinrichtung führende elektrische Weiterverbindung in der Regel schwierig ist.In addition, it is in the context of the invention may be advantageous, starting from an electrical contact, an electrical connection not to the back of the shell mold, but to the front (inside) of the shell mold to run. In this case, z. B. in the region of the respective electrical contact from the front of the electrical contact to the inside of the shell mold continuous recesses are provided for the passage of electrical continuity. However, the problem here is that the preform to be processed is arranged on the inner side of the mold shell, at least in an inner region viewed laterally, so that an electrical continuity leading further to the energizing device at this point is generally difficult.

Daher ist eine zur Vorderseite (Innenseite) der Formschale hin verlaufende elektrische Weiterverbindung in der Regel besser nicht unmittelbar ausgehend von einem elektrischen Kontakt der Formschale vorzusehen, sondern, wie oben bereits erläutert ausgehend von einem Bereich, insbesondere z. B. distalen Ende einer lateral von einem elektrischen Kontakt weggeführten, z. B. im Inneren der Formschale verlaufenden elektrischen Weiterverbindung.Therefore, a to the front (inside) of the shell mold extending electrical connection usually better not immediately provided starting from an electrical contact of the shell mold, but, as already explained above starting from a region, in particular z. B. distal end of a laterally away from an electrical contact, z. B. extending inside the shell mold electrical continuity.

Mit dieser Variante ist z. B. eine vorteilhafte Werkzeuganordnung realisierbar, bei welcher die Werkzeugkavität für die Preform von (wenigstens) einer ersten (z. B. oberen) und (wenigstens) einer zweiten (z. B. unteren) Formschale begrenzt wird, wobei sowohl die erste Formschale als auch die zweite Formschale (z. B. paarweise angeordnete) elektrische Kontakte aufweist, wobei die elektrischen Kontakte der ersten Formschale zur Rückseite der ersten Formschale hin elektrisch weiterverbunden sind, wohingegen die elektrischen Kontakte der zweiten Formschale zunächst von diesen elektrischen Kontakten lateral weg weiterverbunden sind und in einem Randbereich der zweiten Formschale entsprechende distale Enden dieser Weiterverbindungen lateral außerhalb eines Abdichtungsbereiches (z. B. außerhalb umlaufender Dichtung) zur Vorderseite (Innenseite) der zweiten Formschale und dann weiter durch die erste Formschale hindurch elektrisch weiterverbunden sind. Die erste Formschale kann hierfür eine oder mehrere entsprechende durchgehende Aussparungen aufweisen (zum Durchtritt der von der ersten Formschale kommenden elektrischen Weiterverbindung(en)).With this variant is z. For example, an advantageous tool arrangement can be realized in which the tool cavity for the preform is bounded by (at least) a first (eg upper) and (at least) a second (eg lower) mold shell, wherein both the first mold shell and also has the second shell (eg paired) electrical contacts, wherein the electrical contacts of the first shell mold are electrically connected to the back of the first shell mold, whereas the electrical contacts of the second shell mold are first further connected laterally away from these electrical contacts and In an edge region of the second mold shell, corresponding distal ends of these further connections are electrically further connected laterally outside a sealing region (eg outside circumferential seal) to the front side (inner side) of the second mold shell and then further through the first mold shell. For this purpose, the first mold shell can have one or more corresponding continuous recesses (for the passage of the electrical connection (s) coming from the first mold shell).

Die Erfindung schlägt ferner ein Werkzeug zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer Preform vor, welches wenigstens eine Formschale der hier beschriebenen Art umfasst.The invention further proposes a tool for producing a fiber composite component by thermal curing of a preform, which comprises at least one shell mold of the type described here.

Ein derartiges Werkzeug kann z. B. ein mit einer ersten Formschale versehenes erstes Werkzeugteil und ein mit einer zweiten Formschale versehenes zweites Werkzeugteil zur Ausbildung einer Werkzeugkavität für die Preform zwischen jeweiligen Innenseiten der beiden Formschalen umfassen, wobei wenigstens eine der Formschalen als eine Formschale der hier beschriebenen Art ausgebildet ist, und wobei das Werkzeug Mittel zur Bestromung der elektrischen Kontakte der Formschale zum Widerstandsheizen der in der Werkzeugkavität angeordneten Preform aufweist.Such a tool can, for. Example, a provided with a first mold shell first tool part and provided with a second mold shell second tool part for forming a mold cavity for the preform between respective inner sides of the two mold shells, wherein at least one of the mold shells is designed as a mold shell of the type described herein, and wherein the tool has means for energizing the electrical contacts of the mold shell for resistance heating of the mold cavity arranged in the preform.

Gemäß eines noch weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Formschale der hier beschriebenen Art zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer benachbart der Formschale in einem Werkzeug angeordneten Preform vorgesehen, wobei durch eine Bestromung der elektrischen Kontakte der Formschale ein Widerstandsheizen der Preform durchgeführt wird.In accordance with yet another aspect of the present invention, the use of a mold shell of the type described here for producing a fiber composite component is provided by thermal curing of a preform arranged adjacent to the mold shell in a tool, resistance heating of the preform being performed by energizing the electrical contacts of the mold shell becomes.

Die mittels des Werkzeuges zu verarbeitende Preform kann z. B. bereits mit Matrixmaterial (insbesondere z. B. thermisch aushärtbares Harz) vorimprägniert sein (Prepreg). Alternativ oder zusätzlich umfasst die Preform zunächst noch ”trockenes” Fasermaterial und wird im Werkzeug mit (ggf. weiterem) Matrixmaterial infiltriert.The by means of the tool to be processed preform z. B. already with matrix material (in particular, for example, thermosetting resin) pre-impregnated (prepreg). Alternatively or additionally, the preform initially comprises "dry" fiber material and is infiltrated in the mold with (optionally further) matrix material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:The invention will be further described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:

1 eine Schnittansicht eines Werkzeuges zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, 1 a sectional view of a tool for producing a fiber composite component according to a first embodiment,

2 ein Diagramm zur Veranschaulichung beispielhafter zeitlicher Temperaturverläufe bei der thermischen Aushärtung einer Preform, 2 a diagram for illustrating exemplary temporal temperature profiles in the thermal curing of a preform,

3 eine Schnittansicht eines Werkzeuges zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, 3 a sectional view of a tool for producing a fiber composite component according to a further embodiment,

4 eine Draufsicht eines ersten Werkzeugteils mitsamt eingelegter erster Formschale bei dem Werkzeug gemäß 3, und 4 a plan view of a first tool part together with inserted first shell mold in the tool according to 3 , and

5 eine Draufsicht eines zweiten Werkzeugteils mitsamt eingelegter zweiter Formschale bei dem Werkzeug gemäß 3. 5 a plan view of a second tool part together with inserted second shell mold in the tool according to 3 ,

1 zeigt zum Verständnis der Erfindung wesentliche Komponenten eines Formwerkzeuges 1 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. Das Werkzeug 1 dient zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung einer Preform P gemäß eines so genannten RTM(”resin transfer molding”)-Verfahrens. 1 shows for understanding the invention essential components of a mold 1 according to a first embodiment. The tool 1 is used for producing a fiber composite component by a thermal curing of a preform P according to a so-called RTM ("resin transfer molding") - method.

In dem Beispiel gemäß 1 umfasst das Werkzeug 1 ein mit einer ersten Formschale 10-1 versehenes erstes Werkzeugteil 2-1 und ein mit einer zweiten Formschale 10-2 versehenes zweites Werkzeugteil 2-2.In the example according to 1 includes the tool 1 one with a first mold shell 10-1 provided first tool part 2-1 and one with a second mold shell 10-2 provided second tool part 2-2 ,

Zwischen jeweiligen Innenseiten 12-1 und 12-2 der Formschalen 10-1 bzw. 10-2 ist im geschlossenen Zustand des Werkzeuges 1 (wie in 1 dargestellt) eine Werkzeugkavität für die Preform P geschaffen.Between respective insides 12-1 and 12-2 the shell molds 10-1 respectively. 10-2 is in the closed state of the tool 1 (as in 1 represented) a Werkzeugkavität for the preform P created.

Die den Werkzeugteilen 2-1 und 2-2 zugewandeten Außenseiten der Formschalen 10-1, 10-2 sind mit 14-1 bzw. 14-2 bezeichnet.The tool parts 2-1 and 2-2 facing outer sides of the shell molds 10-1 . 10-2 are with 14-1 respectively. 14-2 designated.

Die Bezugszahlen von in einem Ausführungsbeispiel mehrfach vorgesehenen, in ihrer Wirkung jedoch analogen Komponenten (wie z. B. Formschalen 10-1 und 10-2), sind durchnummeriert, jeweils ergänzt durch einen Bindestrich und eine fortlaufende Zahl. Auf einzelne solcher Komponenten oder auf die Gesamtheit solcher Komponenten wird im Folgenden auch durch die nicht-ergänzte Bezugszahl Bezug genommen.The reference numbers of multiply provided in one embodiment, but in their effect analog components (such as, for example, shell molds 10-1 and 10-2 ), are numbered, each supplemented by a hyphen and a consecutive number. Individual components or the entirety of such components will also be referred to below by the non-supplemental reference number.

Bei dem dargestellten Beispiel bilden die Werkzeugteile 2 eine ”obere Werkzeughälfte” 2-1 und eine ”untere Werkzeughälfte” 2-2 des Formwerkzeuges 1. 1 zeigt das Werkzeug 1 in seinem bereits geschlossenem Zustand mitsamt der eingelegten Preform P.In the example shown form the tool parts 2 an "upper mold half" 2-1 and a "lower mold half" 2-2 of the mold 1 , 1 shows the tool 1 in its already closed state together with the inserted preform P.

Die zunächst noch trockene Preform P wird über einen Harzzufuhrkanal 3 mit einem Matrixmaterial, hier z. B. einem Epoxidharzsystem infiltriert, wobei vor und/oder während dieser Harzinjektion eine Evakuierung bzw. Entlüftung der Werkzeugkavität über einen Luft- bzw. Harzauslasskanal 4 erfolgt.The initially dry preform P is a resin feed channel 3 with a matrix material, here z. As an epoxy resin infiltrated, wherein before and / or during this Harzinjektion an evacuation or venting of the Werkzeugkavität an air or Harzauslasskanal 4 he follows.

Im dargestellten Beispiel wird durch die Infiltration der Preform P und deren nachfolgende thermische Aushärtung ein flächig ausgedehntes (plattenartiges) Bauteil mit einer einseitig daran angebundenen Verstärkungsstruktur (z. B. Rumpfschalenbauteil mit einem so genannten Omega-Stringer) hergestellt.In the example shown, the infiltration of the preform P and its subsequent thermal curing produce a flat (plate-like) component with a reinforcing structure (eg, a fuselage shell component with a so-called omega stringer) attached thereto on one side.

Die erste (in 1 obere) Formschale 10-1 ist z. B. aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) hergestellt und wie ersichtlich in einer Formschalenaufnahme des ersten (oberen) Werkzeugteils 2-1 aufgenommen. In der dargestellten Verwendungssituation wird die Außenseite 14-1 der Formschale 10-1 durch einen Boden dieser Formschalenaufnahme abgestützt, wohingegen die Innenseite 12-1 der Formschale 10-1 in einem lateral inneren Bereich zur Begrenzung der Werkzeugkavität und hierbei auch zur Formgebung des herzustellenden Faserverbundbauteils dient. In einem lateral äußeren Bereich (umlaufend) liegt die Innenseite 12-1 an einem lateral äußeren Bereich der Innenseite 12-2 der zweiten (unteren) Formschale 10-2 an. Die untere, ebenfalls aus GFK gefertigte Formschale 10-2 begrenzt in einem lateral inneren Bereich ihrer Innenseite 12-2 die Werkzeugkavität von unten her und wird an ihrer Außenseite 14-2 durch den Boden einer entsprechenden Formschalenaufnahme des zweiten (unteren) Werkzeugteils 2-2 abgestützt.The first (in 1 upper) mold shell 10-1 is z. B. made of glass fiber reinforced plastic (GRP) and as can be seen in a shell mold of the first (upper) tool part 2-1 added. In the illustrated use situation, the outside becomes 14-1 the shape shell 10-1 supported by a bottom of this shell mold receiving, whereas the inside 12-1 the shape shell 10-1 in a laterally inner region for limiting the mold cavity and in this case also for shaping the fiber composite component to be produced. In a lateral outer area (circumferential) lies the inside 12-1 at a laterally outer area of the inside 12-2 the second (lower) shell mold 10-2 at. The lower shell, also made of GRP 10-2 limited in a laterally inner region of its inner side 12-2 the Werkzeugkavität from below and is on its outside 14-2 through the bottom of a corresponding shell mold receptacle of the second (lower) tool part 2-2 supported.

Für eine verbesserte gegenseitige Abdichtung der beiden Formschalen 10 in deren lateral äußeren Bereichen kann eine umlaufende Dichtung zweckmäßig sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu die untere Formschale 10-2 mit einer umlaufenden Nut 16-2 zur Aufnahme einer solchen Dichtung in der Nut 16-2 versehen.For improved mutual sealing of the two shell molds 10 in the laterally outer regions of a circumferential seal may be appropriate. In the illustrated embodiment, this is the lower shell mold 10-2 with a circumferential groove 16-2 for receiving such a seal in the groove 16-2 Mistake.

Eine Besonderheit der Formschalen 10 besteht darin, dass wenigstens eine der Formschalen 10, im Beispiel von 1 nur die untere Formschale 10-2, an deren Innenseite 12-2 mehrere (hier: vier) elektrische Kontakte 20-1 bis 20-4 aufweist, um über diese elektrischen Kontakte 20 einen Stromfluss zum Widerstandsheizen der im Werkzeug 1 angeordneten Preform P zu ermöglichen.A special feature of the shell molds 10 is that at least one of the shell molds 10 , in the example of 1 only the lower shell 10-2 , on the inside 12-2 several (here: four) electrical contacts 20-1 to 20-4 has to over these electrical contacts 20 a current flow for resistance heating in the tool 1 to allow arranged preform P.

Die somit unter Einsatz eines elektrischen Widerstandsheizens ermöglichte Temperierung der Preform P ist vorteilhaft sehr energieeffizient, da die zum Beheizen erforderliche Wärmeleistung genau dort erzeugt wird, wo sie benötigt wird, nämlich in der Preform P selbst. Die üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff wie z. B. Stahl hergestellten Werkzeugteile 2-1 und 2-2 können demgegenüber bei einem ”Temperaturzyklus” zum Infiltrieren und/oder thermischen Aushärten der Preform P relativ temperaturstabil gehalten werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Korpus bzw. ein ”Grundmaterial” der verwendeten Formschalen 10 aus einem thermisch relativ schlecht leitenden Material wie z. B. GFK gebildet ist. Die Formschalen 10 wirken in diesem Fall mehr oder weniger als eine thermische Isolation für die Werkzeugkavität.The thus made possible by using an electrical resistance heating temperature of the preform P is advantageous very energy efficient, since the heating power required for heating is generated exactly where it is needed, namely in the preform P itself. Usually made of a metallic material such. B. steel tool parts 2-1 and 2-2 In contrast, in a "temperature cycle" for infiltration and / or thermal curing of the preform P can be kept relatively stable in temperature. This is especially true if a body or a "base material" of the shell molds used 10 from a thermally relatively poorly conductive material such. B. GFK is formed. The shell molds 10 In this case, they act more or less as a thermal insulation for the mold cavity.

Bei der in 1 veranschaulichten Verwendung der Formschalen 10 zur Herstellung eines Faserverbundbauteils durch eine thermische Aushärtung der Preform P wird eine Bestromung der elektrischen Kontakte 20 der unteren Formschale 10-2 durchgeführt, um ein Widerstandsheizen der Preform P zu bewerkstelligen.At the in 1 illustrated use of the mold shells 10 for producing a fiber composite component by thermal curing of the preform P is energized the electrical contacts 20 the lower shell mold 10-2 performed to resistance heating of the preform P to accomplish.

Zur Bestromung der dargestellten Preform P an den Kontakten 20-1 bis 20-4 anzulegende elektrische Potentiale V1 bis V4 können grundsätzlich in vielfältiger Weise individuell eingestellt bzw. zeitabhängig gesteuert werden. Im vorliegenden Beispiel von 1 können diese Potentiale V1 bis V4 z. B. zweckmäßigerweise so gewählt werden, dass gilt: V1 < V2 < V3 < V4. Im Falle einer wie dargestellt zu einer y-z-Ebene symmetrischen Preformgestalt ist (für eine räumlich möglichst gleichmäßige Temperierung) hierbei die Erfüllung der Bedingung V2 – V1 = V4 – V3 zweckmäßig.For energizing the illustrated preform P on the contacts 20-1 to 20-4 To be applied electrical potentials V1 to V4 can basically be set individually or time-dependent controlled in many ways. In the present example of 1 can these potentials V1 to V4 z. B. expediently be chosen so that the following applies: V1 <V2 <V3 <V4. In the case of a preform shape which is symmetrical with respect to a yz-plane as shown, the fulfillment of the condition V2-V1 = V4-V3 is expedient in this case (for a spatially uniform possible temperature control).

Dieses Beheizen der Preform P kann z. B. im Rahmen eines Temperaturzyklus durchgeführt werden, wie dieser beispielhaft in 2 dargestellt ist.This heating of the preform P can z. B. be carried out as part of a temperature cycle, as this example in 2 is shown.

2 zeigt einen mit dem Werkzeug 1 von 1 realisierbaren Temperaturzyklus 22 (Auftragung einer Temperatur T der Preform gegen die Zeit t), bei welchem die Temperatur T der Preform P ausgehend von einer Starttemperatur T₀ (z. B. Raumtemperatur) zunächst rasch auf eine so genannte ”Haltetemperatur” T₁ erhöht wird. Die Temperatur T₁ wird sodann eine bestimmte Zeit lang gehalten und es erfolgt hierbei die Injektion des Harzmaterials in die Preform P. Nach Abschluss dieser Injektion wird die Temperatur T nochmals rasch von T₁ auf eine ”Aushärtetemperatur” T₂ erhöht und eine Zeit lang gehalten, um die infiltrierte Preform P zum Faserverbundbauteil auszuhärten. Nach diesem Aushärtevorgang wird die Temperatur T durch Abschaltung der Bestromung wieder rasch auf die Temperatur T₀ verringert. Der gesamte Temperaturzyklus 22 benötigt eine Zeitdauer t_ges. 2 shows you one with the tool 1 from 1 realizable temperature cycle 22 (Application of a temperature T of the preform against the time t), at which the temperature T of the preform P is first increased rapidly from a starting temperature T ₀ (eg room temperature) to a so-called "holding temperature" T ₁ . The temperature T ₁ is then held for a certain time and the injection of the resin material into the preform P takes place. After completion of this injection, the temperature T is increased again rapidly from T ₁ to a "hardening temperature" T ₂ and held for a while to cure the infiltrated preform P to the fiber composite component. After this curing process, the temperature T is rapidly reduced again to the temperature T ₀ by switching off the current supply. The entire temperature cycle 22 requires a time t _tot .

Würde man bei dem Werkzeug 1 die Temperierung in herkömmlicher Weise durchführen, d. h. durch eine Beheizung der Werkzeugteile 2, so würde hierfür wesentlich mehr Energie benötigt. Außerdem wäre das System thermisch ”träger”, wodurch keine so steilen Temperaturverlaufsflanken erzielbar wären. Ein derartiger herkömmlicher Temperaturzyklus ist in 2 ebenfalls eingezeichnet und mit 22' bezeichnet. Die entsprechenden Temperaturflanken sind wesentlich flacher, so dass die für den gesamten Temperaturzyklus 22' benötigte Zeit t'_ges wesentlich größer ist als bei der erfindungsgemäßen Temperierung.Would you like the tool 1 perform the temperature control in a conventional manner, ie by heating the tool parts 2 , so much more energy would be needed for this. In addition, the system would be thermally "carrier", whereby no steep temperature gradient edges would be achieved. Such a conventional temperature cycle is in 2 also marked and with 22 ' designated. The corresponding temperature flanks are much flatter, allowing for the entire temperature cycle 22 ' time t ' _{ges is} much greater than in the temperature control according to the invention.

Bei dem Beispiel gemäß 1 ragen die elektrischen Kontakte 20-1 bis 20-4 an der Innenseite 12-2 der Formschale 10-2 jeweils etwas in die Werkzeugkavität hinein. Alternativ könnten die elektrischen Kontakte 20 auch eine bündig zur Fläche der Innenseite 12-2 angeordnete Kontaktfläche aufweisen.In the example according to 1 protrude the electrical contacts 20-1 to 20-4 on the inside 12-2 the shape shell 10-2 each into the tool cavity. Alternatively, the electrical contacts could 20 also one flush with the surface of the inside 12-2 having arranged contact surface.

Die elektrischen Kontakte 20 können z. B. eine langgestreckte, entlang der Innenseite 12-2 verlaufende Gestalt aufweisen, also in 1 z. B. orthogonal zur Zeichenebene langgestreckt verlaufen. Dieser langgestreckte Verlauf der Kontakte 20 in einer in 1 mit y bezeichneten Richtung ist z. B. dann besonders zweckmäßig, wenn die Preform P und das daraus herzustellende Faserverbundbauteil eine Gestalt besitzen, welche als ein in dieser Richtung y langgestrecktes Profil zu bezeichnen ist.The electrical contacts 20 can z. B. an elongated, along the inside 12-2 have extending shape, ie in 1 z. B. extend orthogonal to the plane elongated. This elongated course of contacts 20 in an in 1 With y direction is z. B. particularly useful if the preform P and the fiber composite component to be produced therefrom have a shape which is to be referred to as an elongated profile in this direction y.

Abweichend von der Anzahl und Anordnung der in 1 dargestellten elektrischen Kontakte 20-1 bis 20-4 könnten zum Widerstandsheizen der Preform P z. B. auch nur die elektrischen Kontakte 20-1 und 20-4 verwendet werden. In diesem Fall könnte dann durch eine z. B. vorgegebene elektrische Potentialdifferenz V4 – V1 zwischen den elektrischen Kontakten 20-1 und 20-4 ein Stromfluss durch die Preform P erzielt werden, wobei jedoch auf Grund der bezüglich einer x-y-Ebene nicht gegebenen Symmetrie der Preformgestalt eine ungleichmäßigere Stromflussverteilung und mithin ungleichmäßigere Heizwirkung erzielt würde. Aus diesem Grund ist im dargestellten Beispiel die (oben bereits beschriebene) zusätzliche Anordnung und Nutzung der elektrischen Kontakte 20-2 und 20-3 vorteilhaft. Durch geeignete Potentialbeaufschlagung dieser Kontakte 20-2 und 20-3 mit den Potentialen V2 und V3 ist es möglich, den in der Mitte der dargestellten Preform P bezüglich der Richtung z sich ”aufsplittenden” Stromfluss im Sinne einer Vergleichmäßigung der Heizwirkung zu beeinflussen.Notwithstanding the number and arrangement of in 1 illustrated electrical contacts 20-1 to 20-4 could for resistance heating of the preform P z. B. only the electrical contacts 20-1 and 20-4 be used. In this case, could then be replaced by a z. B. predetermined electrical potential difference V4 - V1 between the electrical contacts 20-1 and 20-4 a flow of current through the preform P can be achieved, but due to the symmetry of the preform shape, which is not given with respect to an xy plane, a more uneven current flow distribution and hence more uneven heating effect would be achieved. For this reason, in the example shown, the additional arrangement and use of the electrical contacts (already described above) 20-2 and 20-3 advantageous. By suitable potential application of these contacts 20-2 and 20-3 With the potentials V2 and V3, it is possible to influence the flow of current "splitting" in the middle of the illustrated preform P with respect to the direction z in the sense of equalizing the heating effect.

Es versteht sich, dass durch geeignete Beaufschlagung der elektrischen Kontakte 20-1 bis 20-4 mit individuellen elektrischen Potentialen eine bestimmte gewünschte räumliche Verteilung der Heizwirkung innerhalb der Preform P mehr oder weniger genau erzielbar ist. Durch entsprechende Modifikation der Anzahl und Anordnung von elektrischen Kontakten kann eine jeweils bedarfsgerechte Anpassung an die konkrete Beschaffenheit und Geometrie der zu beheizenden Preform vorgenommen werden.It is understood that by suitable loading of the electrical contacts 20-1 to 20-4 With individual electrical potentials a certain desired spatial distribution of the heating effect within the preform P is more or less accurately achieved. By appropriate modification of the number and arrangement of electrical contacts, a needs-based adaptation to the specific nature and geometry of the preform to be heated can be made.

Die Bereitstellung und Zuführung der benötigten elektrischen Potentiale (und der damit getriebenen elektrischen Ströme) erfolgt durch eine in 1 nicht dargestellte, 4-polige Bestromungseinrichtung, die zur Erzielung des gewünschten Temperaturzyklus von einer Steuereinrichtung geeignet angesteuert wird und über in 1 nicht dargestellte elektrische Leitungsverbindungen mit den vier elektrischen Kontakten 20-1 bis 20-4 verbunden ist. Ein jeder der vier Pole der Bestromungseinrichtung ist über ”elektrische Weiterverbindungen” mit jeweils einem der Kontakte 20-1 bisd 20-4 elektrisch verbunden. Die Bestromungseinrichtung ist z. B. zusammen mit der Steuereinrichtung außerhalb des Werkzeuges 1 angeordnet und über eine ”Verkabelung” mit dem Werkzeug 1 verbunden.The provision and supply of the required electrical potentials (and the electric currents driven therewith) takes place by means of an in 1 not shown, 4-pole energizing device, which is suitably controlled to achieve the desired temperature cycle by a control device and via in 1 not shown electrical line connections with the four electrical contacts 20-1 to 20-4 connected is. Each of the four poles of the energizing device is via "electrical connections" with each one of the contacts 20-1 to d 20-4 electrically connected. The energizing device is z. B. together with the control device outside of the tool 1 arranged and via a "wiring" with the tool 1 connected.

Im dargestellten Beispiel von 1 bietet es sich an, die ”elektrische Weiterverbindung” zwischen den elektrischen Kontakten 20 und der besagten Bestromungseinrichtung ausgehend von jeweils einer Rückseite der elektrischen Kontakte 20 zunächst in ”vertikaler” Richtung z zur Außenseite 14-2 der Formschale 10-2 und weiter durch das untere Werkzeugteil 2-2 hindurch zur Bestromungseinrichtung zu führen.In the example of 1 It makes sense, the "electrical connection" between the electrical contacts 20 and the said energizing device starting from a respective rear side of the electrical contacts 20 first in "vertical" direction z to the outside 14-2 the shape shell 10-2 and continue through the lower tool part 2-2 through to the energizing device.

Abweichend von dem Beispiel gemäß 1 könnte alternativ oder zusätzlich auch die obere Formschale 10-1 mit elektrischen Kontakten zur Bestromung der Preform P ausgestattet sein. Insbesondere bei einer paarweisen Anordnung der elektrischen Kontakte (mit jeweils einem oberen und einem unteren elektrischen Kontakt an derselben Stelle in der x-y-Ebene) kann somit vorteilhaft eine bezüglich der Richtung z symmetrische bzw. gleichmäßigere Stromflussverteilung erzielt werden. Eine solche paarweise Anordnung von elektrischen Kontakten ist bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel (3 bis 5) vorgesehen.Notwithstanding the example according to 1 could alternatively or additionally also the upper shell mold 10-1 be equipped with electrical contacts for energizing the preform P. In particular, in a pairwise arrangement of the electrical contacts (each with an upper and a lower electrical contact at the same point in the xy plane) can thus be achieved advantageously with respect to the direction z symmetric or more uniform current flow distribution. Such a paired arrangement of electrical contacts is in the embodiment described below ( 3 to 5 ) intended.

Bei der nachfolgenden Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben ”a” zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung dieses vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.In the following description of a further embodiment, the same reference numerals are used for equivalent components, each supplemented by a small letter "a" to distinguish the embodiment. In this case, essentially only the differences from the exemplary embodiment already described are dealt with and, moreover, reference is hereby explicitly made to the description of this previous exemplary embodiment.

Die 3 bis 5 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges 1a.The 3 to 5 illustrate another embodiment of a tool 1a ,

3 ist eine Vertikalschnittansicht des Werkzeuges 1a, aus welcher ein in lateraler Richtung y langgestreckter Verlauf von paarweise angeordneten elektrischen Kontakten 20a-1, 20a-2 ersichtlich ist. Die elektrischen Kontakte 20a-1 und 20a-2 sind jeweils als ”Kontaktstreifen” gestaltet und ermöglichen (in der y-z-Zeichenebene von 3) eine Bestromung der Preform P gleichzeitig ”von oben und unten”. Der in der Zeichenebene eingeleitete Stromfluss erstreckt sich dann ausgehend von diesem Kontaktpaar 20a-1, 20a-2 in negativer x-Richtung (vgl. hierzu die 4 und 5). 3 is a vertical sectional view of the tool 1a , from which an elongated in the lateral direction y course of paired electrical contacts 20a-1 . 20a-2 is apparent. The electrical contacts 20a-1 and 20a-2 are each designed as "contact strips" and allow (in the yz plane of 3 ) an energization of the preform P simultaneously "from above and below". The current flow introduced in the drawing plane then extends starting from this contact pair 20a-1 . 20a-2 in negative x-direction (see the 4 and 5 ).

4 ist eine Draufsicht des in 3 oberen Werkzeugteils 2a-1 mit darin eingelegter Formschale 10a-1 (Blickrichtung von unten nach oben), und 5 ist eine Draufsicht des in 3 unteren Werkzeugteils 2a-2 mit darin eingelegter Formschale 10a-2 (Blickrichtung von oben nach unten). 4 is a top view of the in 3 upper tool part 2a-1 with inserted shell 10a-1 (View from bottom to top), and 5 is a top view of the in 3 lower tool part 2a-2 with inserted shell 10a-2 (Looking from top to bottom).

Aus den 4 und 5 ist ersichtlich, dass außer dem ”Kontaktleistenpaar” 20a-1, 20a-2 noch ein weiteres solches Kontaktleistenpaar 20a-3, 20a-4 im Werkzeug 1a ausgebildet ist. Dieses weitere Paar von elektrischen Kontakten 20a-3, 20a-4 ist in der Schnittebene von 3 nicht ersichtlich.From the 4 and 5 it can be seen that except the "contact strip pair" 20a-1 . 20a-2 yet another such pair of contact strips 20a-3 . 20a-4 in the tool 1a is trained. This further pair of electrical contacts 20a-3 . 20a-4 is in the section plane of 3 not apparent.

Der elektrische Kontakt 20a-3 ist an einer Innenseite 12a-1 der Formschale 10a-1 angeordnet und der elektrische Kontakt 20a-4 ist an einer Innenseite 12a-1 der Formschale 10a-1 angeordnet.The electrical contact 20a-3 is on an inside 12a-1 the shape shell 10a-1 arranged and the electrical contact 20a-4 is on an inside 12a-1 the shape shell 10a-1 arranged.

Die ”elektrische Weiterverbindung” der an der Innenseite 12a-1 der oberen Formschale 10-1 angeordneten elektrischen Kontakte 20a-1, 20a-3 erfolgt ausgehend von den Rückseiten dieser Kontakte in z-Richtung durch eine jeweilige Aussparung im Material eines Korpus dieser Formschale 10a-1 hindurch und weiter durch das Werkzeugteil 2a-1.The "electrical connection" on the inside 12a-1 the upper mold shell 10-1 arranged electrical contacts 20a-1 . 20a-3 takes place starting from the rear sides of these contacts in the z-direction through a respective recess in the material of a body of this shell mold 10a-1 through and through the tool part 2a-1 ,

Dies ist in 3 für das Beispiel des elektrischen Kontaktes 20a-1 ersichtlich. Ein am Werkzeugteil 2a-1 von oben her das Werkzeugteil 2a-1 durchsetzender Kontaktierungsbolzen 30a-1 liegt mit seinem unteren Ende an der Rückseite des elektrischen Kontaktes 20a-1 an, um somit eine elektrische Weiterverbindung von diesem Kontakt 20a-1 herzustellen. Eine Aussparung (Durchgangsöffnung) des Werkzeugteils 2a-1 und eine koaxial dazu angeordnete Aussparung 32a-1 (Durchgangsöffnung) der Formschale 10a-1 ermöglichen diesen Durchtritt des Kontaktierungsbolzens 30a-1 von außerhalb des Werkzeugteils 2a-1 bis hin zur Rückseite des elektrischen Kontaktes 20a-1.This is in 3 for the example of electrical contact 20a-1 seen. One on the tool part 2a-1 from above the tool part 2a-1 penetrating contacting pin 30a-1 lies with its lower end on the back of the electrical contact 20a-1 to, thus an electrical continuity of this contact 20a-1 manufacture. A recess (passage opening) of the tool part 2a-1 and a coaxially arranged recess 32a-1 (Passage opening) of the shell mold 10a-1 allow this passage of Kontaktierungsbolzens 30a-1 from outside the tool part 2a-1 up to the back of the electrical contact 20a-1 ,

Ein oberer Abschnitt des Kontaktierungsbolzens 30a-1 kann beispielsweise in einer elektrisch isolierenden Hülse des oberen Werkzeugteils 2a-1 eingeschraubt sein. Diese Hülse stellt dann die erwähnte Aussparung (Durchgangsöffnung) bereit.An upper section of the contacting pin 30a-1 For example, in an electrically insulating sleeve of the upper tool part 2a-1 be screwed. This sleeve then provides the mentioned recess (passage opening).

Ein unterer Abschnitt des Kontaktierungsbolzens 30a-1 durchsetzt die Aussparung 32a-1, wobei an dieser Stelle aufgrund der schlechten elektrischen Leitfähigkeit des Materials der oberen Formschale 20a-1 keine besonderen elektrischen Isolationsmaßnahmen erforderlich sind.A lower section of the contacting pin 30a-1 passes through the recess 32a-1 , wherein at this point due to the poor electrical conductivity of the material of the upper mold shell 20a-1 no special electrical insulation measures are required.

Ein oberes Ende des Kontaktierungsbolzens 30a-1 ist mit einem entsprechenden Pol der verwendeten Bestromungseinrichtung elektrisch verbunden (in 3 nicht dargestellt). An upper end of the contacting pin 30a-1 is electrically connected to a corresponding pole of the current supply device used (in 3 not shown).

Der in 3 untere elektrische Kontakt 20a-2 könnte in analoger Weise nach unten hin elektrisch weiterkontaktiert sein, also ausgehend von der Rückseite des Kontaktes 20a-2 zunächst durch eine Aussparung der Formschale 10a-2 nach unten und weiter durch eine entsprechende Aussparung bzw. Isolierhülse des unteren Werkzeugteils 2a-2 hindurch.The in 3 lower electrical contact 20a-2 could be electrically further contacted in an analogous manner downwards, so starting from the back of the contact 20a-2 first through a recess of the shell mold 10a-2 down and on through a corresponding recess or insulating sleeve of the lower tool part 2a-2 therethrough.

Bei dem in 3 dargestellten Beispiel ist jedoch der untere elektrische Kontakt 20a-2 ebenfalls letztlich nach oben hin und durch das obere Werkzeugteil 2a-1 hindurch elektrisch weiterkontaktiert, und zwar in nachfolgend beschriebener Weise:
Der elektrische Kontakt 20a-2 ist elektrisch unmitttelbar zunächst mit einem im Inneren der Formschale 10a-2 von diesem elektrischen Kontakt 20a-2 lateral in Richtung y weg verlaufenden elektrischen Leiter 34a verbunden.At the in 3 However, the example shown is the lower electrical contact 20a-2 also ultimately upwards and through the upper tool part 2a-1 electrically contacted further, in the manner described below:
The electrical contact 20a-2 is electrically unmitttelbar first with an inside of the shell mold 10a-2 from this electrical contact 20a-2 laterally in the direction of y away extending electrical conductor 34a connected.

Im dargestellten Beispiel ist der elektrische Leiter 34a einstückig mit dem Kontakt 20a-2 verbunden, stellt also gewissermaßen einen ”lateralen Fortsatz” des Kontaktes 20a-2 dar, der sich in einem lateralen Randbereich der Formschale 10a-2 in lateraler y-Richtung aus dem von der umlaufenden Nut 16a-2 umgrenzten Innenbereich der Formschale 10a-2 heraus erstreckt.In the example shown, the electrical conductor 34a integral with the contact 20a-2 connected, so to speak represents a "lateral extension" of the contact 20a-2 which is located in a lateral edge region of the shell mold 10a-2 in lateral y-direction from that of the circumferential groove 16a-2 bounded inner area of the shell mold 10a-2 extends out.

An einem (in 3 linken) distalen Ende des elektrischen Leiters 34a erfolgt sodann eine ”vertikale” elektrische Weiterverbindung in z-Richtung.At one (in 3 left) distal end of the electrical conductor 34a Then there is a "vertical" electrical connection in the z direction.

Hierfür ist im Bereich des distalen Endes des elektrischen Leiters 34a eine von der Vorderseite des elektrischen Leiters 34a bis zur Innenseite der Formschale 10a-2 durchgehende Aussparung 36a sowie koaxial dazu eine weitere Aussparung (Durchgangsöffnung) in dem oberen Werkzeugteil 2a-1 (wieder z. B. durch eine Isolierhülse bereitgestellt) vorgesehen. Diese koaxialen Ausparungen ermöglichen den Durchtritt einer elektrischen Weiterverbindung.For this purpose, in the region of the distal end of the electrical conductor 34a one from the front of the electrical conductor 34a to the inside of the shell mold 10a-2 continuous recess 36a and coaxially with another recess (through hole) in the upper tool part 2a-1 (again provided for example by an insulating sleeve). These coaxial recesses allow the passage of an electrical connection.

Im dargestellten Beispiel tritt an dieser Stelle als eine solche elektrische Weiterverbindung ein weiterer Kontaktierungsbolzen 30a-2 hindurch, dessen untere Stirnfläche an der Vorderseite des elektrischen Leiters 34a (hier: an dessen distalen Ende) anliegt. Im weiteren Verlauf des Kontaktierungsbolzen 30a-2 durchsetzt dieser die in z-Richtung durchgehende Aussparung 38a der oberen Formschale 10a-1 und die in z-Richtung durchgehende Aussparung (bzw. Isolierhülse) des oberen Werkzeugteils 2a-1.In the example shown occurs at this point as such an electrical continuation another contact pin 30a-2 through, the lower end face on the front of the electrical conductor 34a (here: at its distal end) is present. In the further course of Kontaktierungsbolzen 30a-2 this passes through the recess in the z-direction 38a the upper mold shell 10a-1 and in the z-direction continuous recess (or insulating sleeve) of the upper tool part 2a-1 ,

Der Kontaktierungsbolzen 30a-2 ist ebenso wie der oben bereits beschriebene Kontaktierungsbolzen 30a-1 von oben her in die Aussparung bzw. Durchgangsöffnung des oberen Werkzeugteils 2a-1 eingeschraubt und wie der Kontaktierungsbolzen 30a-1 ebenfalls elektrisch z. B. durch einen ”Verkabelung” mit dem zugehörigen Pol der verwendeten Bestromungseinrichtung verbunden.The contacting pin 30a-2 is just like the Kontaktierungsbolzen already described above 30a-1 from above into the recess or passage opening of the upper tool part 2a-1 screwed in and like the Kontaktierungsbolzen 30a-1 also electrically z. B. connected by a "wiring" with the associated pole of the current supply device used.

Im Ergebnis sind somit beide elektrischen Kontakte 20a-1 und 20a-2 letztlich nach oben hin, durch das obere Werkzeugteil 2a-1 hindurch, elektrisch weiterverbunden. Die an der Oberseite des Werkzeugteils 2a-1 zugänglichen Enden der beiden Kontaktierungsbolzen 30a-1 und 30a-2 können somit in einfacher Weise durch eine (nicht dargestellte) Leitungsverbindung mit der verwendeten Bestromungseinrichtung verbunden werden. Damit die für den in 3 unteren elektrischen Kontakt 20a-2 vorgesehene elektrische Weiterverbindung nach oben hin nicht die vorgegebene Formgestaltung der Werkzeugkavität stört, besitzt diese elektrische Weiterverbindung ausgehend von dem unteren elektrischen Kontakt 20a-2 zunächst den lateral (in 3 nach links) verlaufenden und die Dichtungsnut 16a-2 ”untertauchenden” Abschnitt (Leiter 34a), wobei erst in einem lateral außerhalb des abgedichteten Bereichs dann eine elektrische Weiterverbindung nach oben hin erfolgt (Kontaktierungsbolzen 30a-2).As a result, both electrical contacts 20a-1 and 20a-2 ultimately upwards, through the upper tool part 2a-1 through, electrically connected. The at the top of the tool part 2a-1 accessible ends of the two Kontaktierungsbolzen 30a-1 and 30a-2 can thus be connected in a simple manner by a (not shown) line connection with the current supply device used. So that for the in 3 lower electrical contact 20a-2 intended electrical continuity upwards does not interfere with the predetermined shape design of the Werkzeugkavität, this electrical continuity has starting from the lower electrical contact 20a-2 first the lateral (in 3 to the left) and the sealing groove 16a-2 "Submerged" section (ladder 34a ), wherein only in a laterally outside of the sealed area then an electrical connection takes place at the top (Kontaktierungsbolzen 30a-2 ).

In 5 ist gut zu erkennen, wie der ”versenkt” im Material der Formschale 10a-2 verlaufende Leiter 34a die für die Dichtung vorgesehene Nut 16a-2 ”untertaucht”.In 5 is easy to see how the "sunk" in the material of the shell mold 10a-2 running ladder 34a the intended for the seal groove 16a-2 "Underground".

Die vorstehend für das Kontaktpaar 20a-1, 20a-2 beschriebene elektrische Weiterverbindung mittels zweier Kontaktierungsbolzen 30a-1 und 30a-2 ist in analoger Weise für das weitere Kontaktpaar 20a-3, 20a-4 (vgl. 4 und 5) vorgesehen. Auch diese Kontakte 20a-3, 20a-4 werden über entsprechende (nicht dargestellte) Kontaktierungsbolzen an einer anderen lateralen Stelle des Werkzeuges 1a nach oben hin elektrisch weiterverbunden und außerhalb des Werkzeugteils 2-1 schließlich elektrisch mit der Bestromungseinrichtung verbunden.The above for the contact pair 20a-1 . 20a-2 described electrical connection by means of two Kontaktierungsbolzen 30a-1 and 30a-2 is analogous to the other contact pair 20a-3 . 20a-4 (see. 4 and 5 ) intended. Also these contacts 20a-3 . 20a-4 be via corresponding (not shown) Kontaktierungsbolzen at another lateral point of the tool 1a electrically connected to the top and outside of the tool part 2-1 finally electrically connected to the energizing device.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Serienfertigung von Faserverbundbauteilen, beispielsweise CFK-Bauteilen, und ermöglicht eine signifikante Verringerung des zur Beheizung der Werkzeugkavität bzw. der Preform erforderlichen Energie. Der Einsatz der hier beschriebenen, speziell ausgebildeten Formschalen, insbesondere Injektionsformschalen für einen RTM-Herstellungsprozess, ermöglicht die Nutzung der Preform selbst als elektrische Widerstandsheizung.The invention is particularly suitable for the mass production of fiber composite components, such as CFRP components, and allows a significant reduction in the energy required for heating the mold cavity or the preform. The use of the specially designed shell molds described here, in particular injection mold shells for an RTM production process, makes it possible to use the preform itself as an electrical resistance heater.

Claims

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) for a tool ( 1 ; 1a ) for producing a fiber composite component by thermal curing of a mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) in the tool ( 1 ; 1a ) arranged preform (P), with a support for a tool part ( 2-1 . 2-2 ; 2a-1 . 2a-2 ) provided outside ( 14-1 . 14-2 ; 14a-1 . 14a-2 ) and a forming for the fiber composite component inside ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ), characterized in that on the inside ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ) several electrical contacts ( 20 ; 20a ) are arranged to communicate via these electrical contacts ( 20 ; 20a ) a current flow for resistance heating in the tool ( 1 ; 1a ) arranged preform (P) to allow.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to claim 1, mostly formed by a fiber composite material, in particular CFRP.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the electrical contacts ( 20 ; 20a ) one flush with the surface of the inside ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ) has arranged contact surface.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the electrical contacts ( 20 ; 20a ) an elongated, along the inside ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ) has a running shape.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to one of the preceding claims, wherein in the region of at least one of the electrical contacts ( 20 ; 20a ) one from the back of the respective electrical contact ( 20 ; 20a ) to the outside ( 14-1 . 14-2 ; 14a-1 . 14a-2 ) of the shell mold ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) continuous recess ( 32a-1 ) for the passage of an electrical connection ( 30a-1 ) is provided.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the electrical contacts ( 20 ; 20a ) for electrical continuation electrically with an inside of the mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) of this electrical contact ( 20 ; 20a ) away electrical conductors ( 34a ) connected is.

Mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to claim 6, wherein in the region of the electrical conductor ( 34a ) one from the back or front of the electrical conductor ( 34a ) to the outside ( 14-1 . 14-2 ; 14a-1 . 14a-2 ) or inside ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ) of the shell mold ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) continuous recess ( 36a ) for the passage of an electrical connection ( 30a-2 ) is provided.

Tool ( 1 ; 1a ) for producing a fiber composite component by thermal curing of a preform (P) comprising a first shell ( 10-1 ; 10a-1 ) provided first tool part ( 2-1 ; 2a-1 ) and one with a second shell ( 10-2 ; 10a-2 ) provided second tool part ( 2-2 ; 2a-2 ) for forming a tool cavity for the preform (P) between respective inner sides ( 12-1 . 12-2 ; 12a-1 . 12a-2 ) of the shell molds ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ), characterized in that at least one of the shell molds ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) is formed as a mold shell according to one of claims 1 to 7, and that the tool ( 1 ; 1a ) Medium ( 30a-1 . 30a-2 ) for energizing the electrical contacts ( 20 ; 20a ) of the shell mold ( 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) for resistance heating of the arranged in the mold cavity preform (P).

Use of a mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) according to one of claims 1 to 7 for the production of a fiber composite component by a thermal curing of a neighboring mold shell ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) in a tool ( 1 ; 1a ) arranged preform (P), wherein by energizing the electrical contacts ( 20 ; 20a ) of the shell mold ( 10-1 . 10-2 ; 10a-1 . 10a-2 ) a resistance heating of the preform (P) is performed.