DE102014100149A1

DE102014100149A1 - Verfahren zum integralen bilden von rippen in einer verbundwerkstoffplatte

Info

Publication number: DE102014100149A1
Application number: DE102014100149.4A
Authority: DE
Inventors: Joseph M. Polewarczyk; Paul E. Krajewski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2014-07-17
Also published as: US20140196837A1

Abstract

Ein Verfahren zum integralen Bilden einer Verbundwerkstoff-Rippenstruktur umfasst, dass eine erste Faserbahn auf einer Prepregform positioniert wird, wobei die Prepregform einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, die durch einen keilförmigen Vorsprung getrennt sind, und die Faserbahn eine Vielzahl von Fasern umfasst, die entlang einer ersten gemeinsamen Richtung orientiert sind. Das Verfahren umfasst ferner, dass der keilförmige Vorsprung durch die erste Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal hinein verdrängt wird; ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht wird; das Harz vorgehärtet wird, um eine Prepreg-Rippenstruktur innerhalb der Kanäle zu bilden; und die Prepreg-Rippenstruktur aus der Prepregform entfernt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verbundwerkstoffteil-Bildungstechniken.
HINTERGRUND
Verbundwerkstoffmaterialien werden typischerweise durch Einbetten eines hoch zugfesten Fasermaterials in einer Epoxid/Harz-Matrix gebildet, die dann verfestigt oder polymerisiert wird, um den Verbundwerkstoff zu erzeugen. Ein Zwischenbildungsschritt für die Enderzeugung des Verbundwerkstoffmaterials beinhaltet häufig die Erzeugung eines Prepreg-Verbundwerkstoffteils. Prepreg ist ein Ausdruck für „vorimprägnierte” Verbundwerkstofffasern, wobei ein Material wie z. B. ein Epoxid bereits vorhanden ist. Diese nehmen üblicherweise eine Gewebeform an oder sind einseitig gerichtet. Die Prepreg enthält bereits eine Menge des Matrixmaterials, das verwendet wird, um die Fasern aneinander zu binden. Das Harz ist jedoch nur teilweise ausgehärtet, um eine einfache Handhabung zu gestatten.
Ein kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff ist ein Beispiel für ein Verbundwerkstoffmaterial, das in Fertigungsanwendungen verwendet wird. Er wird aufgrund seiner hohen Festigkeits- und seiner leichtgewichtigen Eigenschaften bevorzugt. Typische Kohlefaserteil-Bildungstechniken umfassen das Bilden eines Rohteils in einem anfänglichen Schritt und das maschinelle Arbeiten von notwendigen Merkmalen in das Rohteil (durch Materialentfernung) in einem nachfolgenden Schritt. Beispiele für eine nachfolgende maschinelle Bearbeitung können das Bohren von Löchern, das Glätten von Oberflächen und das Fräsen von Vertiefungen (z. B. zwischen Versteifungsrippen) umfassen. Diese maschinellen Bearbeitungsverfahren können jedoch integrierte Fasern durchtrennen und die Unversehrtheit und/oder Festigkeit des fertigen Teils beeinträchtigen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren zum integralen Bilden einer Verbundwerkstoff-Rippenstruktur umfasst, dass eine erste Faserbahn auf einer Prepregform positioniert wird. Die Prepregform umfasst einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal, die durch einen keilförmigen Vorsprung getrennt sind. Außerdem umfasst die Faserbahn eine Vielzahl von Fasern, die entlang einer ersten gemeinsamen Richtung orientiert sind. In einer Ausgestaltung kann die Vielzahl von Fasern der ersten Faserbahn aus Kohlefasern bestehen.
Nach dem Positionieren umfasst das Verfahren weiter, dass der keilförmige Vorsprung durch die erste Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal hinein verdrängt wird. Sobald die Fasern ausgerichtet und innerhalb des Kanals positioniert sind, kann ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht werden. Das Harz kann vorgehärtet werden, um eine Prepreg-Rippenstruktur innerhalb der Kanäle zu bilden, die dann aus der Prepregform entfernt werden kann. Der Schritt zum Ausfahren des keilförmigen Vorsprunges durch die erste Faserbahn hindurch kann sich dadurch auszeichnen, dass keine der Vielzahl von Fasern durchtrennt wird.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner umfassen, dass vor dem Aufbringen des Harzes eine zweite Faserbahn auf der Prepregform das positioniert wird. Die zweite Faserbahn kann eine zweite Vielzahl von Fasern umfassen, die entlang einer zweiten gemeinsamen Richtung orientiert sind, und die Prepregform kann einen dritten Kanal und einen vierten Kanal umfassen, die durch den keilförmigen Vorsprung getrennt sind. Jeder von dem dritten Kanal und dem vierten Kanal kann unter einem Winkel zu dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal angeordnet sein. Der keilförmige Vorsprung kann durch die zweite Faserbahn hindurch ausgefahren werden, sodass eine Untergruppe der zweiten Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal hinein verdrängt wird. Gleichermaßen kann das Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht werden.
Der keilförmige Vorsprung kann zumindest einen von einem kegelförmigen Abschnitt und einem pyramidenförmigen Abschnitt umfassen, die ausgestaltet sein können, um die erste Faserbahn und die zweite Faserbahn zu durchstoßen.
Das Verfahren kann ferner umfassen, dass die Prepreg-Rippenstruktur in eine Teileform eingesetzt wird; die Prepreg-Rippenstruktur mit einer Verbundwerkstoff-Prepregplatte belegt wird; die Prepreg-Rippenstruktur und die Verbundwerkstoff-Prepregplatte innerhalb der Teileform ausgehärtet werden, um die Prepreg-Rippenstruktur mit der Verbundwerkstoff-Prepregplatte zu verschmelzen. Das Aushärten des Prepreg-Teiles innerhalb der Teileform kann umfassen, dass das Prepreg-Teil erwärmt und/oder Druck darauf angewendet wird.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten, die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bilden einer Rippe in einer Verbundwerkstoffplatte illustriert.
2 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Prepregform mit einer Vielzahl von keilförmigen Vorsprüngen, die eine entsprechende Vielzahl von Kanälen definieren, und einer Faserbahn, die über der Prepregform angeordnet ist.
3 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Prepregform von 2, wobei die Faserbahn in der Vielzahl von Kanälen angeordnet ist.
4 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Prepregform von 3, wobei ein Harz auf die Faserbahn aufgebracht ist.
5 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines vorimprägnierten Verbundwerkstoffteils, wie z. B. mit der Anordnung von 4 hergestellt.
6 ist eine schematische Explosionsdarstellung des vorimprägnierten Verbundwerkstoffteils von 5, der mit einer Verbundwerkstoffplatte in einer Endform verschmolzen wird.
7 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Prepregform von 2, wobei eine Vielzahl von Faserbahnen über der Form angeordnet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um in den verschiedenen Ansichten gleiche oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, illustriert 1 schematisch ein Verfahren 10 zum Bilden von Rippen in einer Verbundwerkstoffplatte. Das Verfahren 10 beginnt bei Schritt 12, wenn eine Faserbahn 30 auf einer Prepregform 32 positioniert wird, wie in 2 gezeigt. Die Faserbahn 30 kann aus einer Vielzahl von Einzelfasern 34 gebildet sein, die zum Beispiel Glaswollefasern, Kohlefasern, Graphitfasern oder andere geeignete hoch zugfeste Fasermaterialien umfassen können. Jede einzelne Faser kann eine/n Dicke/Durchmesser von ca. 5–10 μm und Längen zwischen 10 cm und 1 m aufweisen. In anderen Ausgestaltungen können die Fasern allerdings größere oder kleinere Dicken/Längen aufweisen und die vorhergehenden Beispiele sollten nicht einschränkend sein.
Die Faserbahn 30 kann allgemein eine dünne Gewebebahn auf Faserbasis sein, wobei viele Fasern innerhalb einer einzigen Ebene oder innerhalb von ca. 1–2 mm einer gemeinsamen Ebene orientiert sind. In einer Ausgestaltung kann die Faserbahn 30 eine Vielzahl von Fasern 34 umfassen, die in einer gemeinsamen Richtung 36 in Längsrichtung ausgerichtet sind. Die Faserbahn 30 kann z. B. eine einseitig gerichtete Anordnung von Fasern sein, wobei eine Mehrzahl der Fasern entlang der gemeinsamen Richtung 36 orientiert ist (einige Fasern können gelegentlich in einer rechtwinkligen Richtung orientiert sein, um die einseitig gerichtete Anordnung in Position zu halten).
Die Prepregform 32 kann ein massiver Tisch sein, der verwendet werden kann, um eine vorimprägnierte („Prepreg”-)Verbundwerkstoff-Rippenstruktur zu bilden. Die Prepregform 32 kann eine Vielzahl von Kanälen 38 definieren, die verwendet werden können, um die Rippenstruktur selbst zu bauen. Nachdem sie gebildet ist, kann die Rippenstruktur mit einer Verbundwerkstoffplatte verschmolzen und/oder formgepresst werden, um eine strukturell verstärkte Platte zu bilden. Allgemein gesprochen kann jedes vorimprägnierte Verbundwerkstoffteil (ob in einem Rippenmuster oder einer anderen Form gebildet) ein „Rohling” sein, der in den nachfolgenden Formpressverfahren verwendet werden kann, um einen Teil mit einer komplexeren Geometrie zu bilden. Gleichermaßen können mehrere Prepreg-„Rohlinge” mithilfe von üblichen Formpresstechniken aneinander formgepresst werden, wonach ein abschließendes Aushärten die vielen Prepregs miteinander in einem einzigen Teil verschmelzen kann.
Die Prepregform 32 kann eine oder mehrere keilförmige/n Vorsprung/Vorsprünge 40 umfassen, welche/r sich von einem Abschnitt der Form 32 nach außen erstreckt/en und teilweise einen ersten Kanal 42 und einen zweiten Kanal 44 definieren kann/können. Der keilförmige Vorsprung 40 kann einen kegelförmigen oder pyramidenförmigen Abschnitt 46 umfassen, der sich an dem distalen Ende des Vorsprungs 40 befinden kann. Gleichermaßen kann sich unter dem kegelförmigen oder pyramidenförmigen Abschnitt 46 ein Basisabschnitt befinden, der parallele Wände umfasst, die den unteren Abschnitt der Kanäle 42, 44 mit einer konstanten Querschnittsbreite von oben bis unten versehen (d. h., um eine gebildete Rippe mit einer rechteckigen Querschnittsfläche anstatt einer trapezförmigen oder dreieckigen Querschnittsfläche vorzusehen).
Erneut Bezug nehmend auf 1 kann, nachdem die Faserbahn 30 in Schritt 12 auf der Prepregform 32 positioniert wurde, der keilförmige Vorsprung 40 in Schritt 14 durch die Faserbahn 30 hindurch ausgefahren werden, sodass eine Untergruppe der Vielzahl von Fasern 34 um den Vorsprung 40 herum und in jeden von dem ersten Kanal 42 und dem zweiten Kanal 44 hinein verdrängt wird. Der kegelförmige/pyramidenförmige Abschnitt 46 des Formwerkzeugs 40 kann einen hinreichend scharfen Punkt an seinem distalen Ende umfassen, um die Fasern sauber zu teilen, ohne irgendwelche der Fasern, die sich entlang der gemeinsamen Richtung 36 erstrecken, unbeabsichtigt abzuschneiden oder zu durchtrennen. Wenn das Formwerkzeug 40 durch die Vielzahl von Fasern 34 hindurch ausgefahren wird, kann die allmähliche Vergrößerung der Breite des kegelförmigen/pyramidenförmigen Abschnitts 46 die Fasern so trennen, dass sie auf jeder Seite des Vorsprungs 40 verdrängt werden, wenn die Faserbahn 30 fortschreitend nach unten in die Form 32 und/oder Kanäle gezwungen wird, wie in 3 gezeigt.
Nachdem die Faserbahn 30 auf der Prepregform 32 positioniert wurde, wobei die Fasern in den Kanälen 42, 44 angeordnet sind und sich das Formwerkzeug 40 zwischen der Vielzahl von Fasern 34 erstreckt, kann in Schritt 16 (1) ein Epoxid/Harz 50 auf die Fasern 30 in jedem von dem jeweiligen ersten Kanal 42 und zweiten Kanal 44 aufgebracht werden. Das Harz 50 kann zwischen die Fasern fließen, wie allgemein in 4 gezeigt, wobei es in Schritt 18 teilweise ausgehärtet oder vorgehärtet werden kann, um das Harz um die Fasern herum zu festigen und die Prepreg-Rippenstruktur 60 zu bilden. In diesem Stadium können die Fasern innerhalb der Harzmatrix suspendiert sein, und die Harzmatrix kann bis zu einem Punkt verfestigt werden, an dem sie bearbeitet werden kann. Der Vorhärtungsschritt kann z. B. das Erwärmen des Harzes/Epoxids auf eine Temperatur umfassen, die niedriger ist als die endgültige Aushärtungstemperatur, wenngleich sie über der Umgebungstemperatur liegt. Zum Beispiel kann bei einem Harz, das bei 300 Grad Celsius endgehärtet werden kann, das Vorhärten stattfinden, indem das Harz auf 100 Grad Celsius und/oder für eine kürzere Zeitspanne erwärmt wird.
Sobald die Prepreg-Rippenstruktur 60 hinreichend vorgehärtet ist, um zuzulassen, dass sie ohne Verlust der strukturellen Integrität oder ohne weiteres Fließen des Harzes 50, während es sich bei Raumtemperatur befindet, bearbeitet wird, kann sie aus der Prepregform 32 entfernt werden (Schritt 20). Auf diese Weise kann, wie in 5 gezeigt, die Prepreg-Rippenstruktur 60 eine Vielzahl von Rippen 62 definieren, die sich in einem vordefinierten Muster und unter verschiedenen Winkeln zueinander erstrecken können. Jede Untergruppe der Vielzahl der verdrängten Fasern 34 kann mit einer jeweiligen Rippe ausgerichtet werden, sodass die Fasern entlang der Länge der Rippe ungeschnitten bleiben. Dieses Verfahren zur Fertigung/Teileherstellung steht in starkem Gegensatz zu anderen Herstellungsverfahren, wo Leerräume zwischen den jeweiligen Rippen geschnitten, gefräst oder auf andere Art maschinell in ein ausgehärtetes Teil gearbeitet werden. Bei diesen Nachbearbeitungstechniken ist es schwierig sicherzustellen, dass die Fasern ungeschnitten bleiben, insbesondere, wenn die Rippe eine Krümmung umfasst. Wie einzusehen ist, können jegliche Abrisse oder Unregelmäßigkeiten der Fasern entlang der Länge der Rippe die strukturelle Integrität des Teiles beeinträchtigen.
Wie in 5 schematisch illustriert, kann nach dem anfänglichen Bilden der Prepreg-Rippenstruktur 60 in den Schritten 12 bis 20 die Prepreg-Rippenstruktur 60 in einer Endform 70 (Schritt 22), z. B. mit einer oder mehreren Prepreg-Verbundwerkstoffplatten 72, eingesetzt werden. Die Prepreg-Verbundwerkstoffplatte 72 kann eine kontinuierliche Bahn einer einseitig gerichteten oder gewebten Kohlefaser sein, die mit einem Epoxid/Harz imprägniert und vorgehärtet ist. Sobald sie sich in der Endform befindet, kann die Ansammlung von Prepreg-Teilen 60, 72 schließlich durch Anwenden von Wärme und/oder Temperatur (Schritt 24) ausgehärtet werden. Dabei kann die Rippenstruktur 60 mit der Platte 72 verschmelzen, um eine strukturelle Verstärkung der Platte 72 gegen Verbiegen vorzusehen.
In einer Erweiterung dieser Methodik kann/können vor der Aufbringung des Harzes 50 in Schritt 16 eine oder mehrere zusätzliche Faserbahnen 80 über die ursprünglich gelegte Faserbahn 30 geschichtet werden. Es kann z. B., wie in 6 allgemein illustriert, eine zweite Faserbahn 80 über die erste Faserbahn 30 gelegt werden. Die zweite Faserbahn 80 kann verglichen mit der ersten Faserbahn 30 im Aufbau ähnlich sein, wobei eine Vielzahl von Fasern 82 im Wesentlichen entlang einer zweiten gemeinsamen Richtung 84 orientiert ist. Die zweite Faserbahn 80 kann auf die Prepregform 32 gelegt werden, sodass die zweite gemeinsame Richtung 84 im Wesentlichen mit einem dritten und einem vierten Kanal 86, 88 ausgerichtet ist, die jeweils durch die Prepregform 32 definiert sein können. Der dritte und der vierte Kanal 86, 88 können durch den keilförmigen Vorsprung 40 getrennt sein, der sich mit dem keilförmigen Vorsprung schneiden kann, der verwendet wird, um den ersten und einen zweiten Kanal 42, 44 zu trennen. Jeder von dem dritten und dem vierten Kanal 86, 88 kann unter einem Winkel in Bezug auf den jeweiligen ersten und zweiten Kanal 42, 44 angeordnet sein, um dem endgültig formgepressten Teil Biegesteifigkeit entlang einer Vielzahl verschiedener Biegeachsen zu verleihen. Sobald in Position gebracht, kann das Harz 50 in jeden von dem ersten bis zu dem vierten Kanal aufgebracht werden, um die Prepreg-Rippenstruktur zu bilden.
Mithilfe der hierin beschriebenen Methodik kann es möglich sein, komplexe Rippenmuster zu erzeugen, die in der Folge mit einer Prepreg-Verbundwerkstoffplatte formgepresst/verschmolzen werden können. Diese Technik kann z. B. verwendet werden, um Rippen zu erzeugen, die den Umfang der Prepreg-Verbundwerkstoffplatte abgrenzen können, Rippen, die sich speziell entlang von Lastverlagerungsebenen wie z. B. zwischen Befestigungspunkten erstrecken. Auf ähnliche Weise können Rippenmuster gebaut werden, die Dreiecke oder Vierecke zwischen einander bilden. In jedem Fall können die einseitig gerichteten Fasern jedoch zu Kanälen getrennt werden, indem ein oder mehrere keilförmige Vorsprünge verwendet werden, welche/r die Fasern teilen und ausrichten können, ohne sie absichtlich zu durchtrennen.
Die vorliegenden Verfahren sind gleichermaßen sowohl auf duroplastische als auch thermoplastische Verbundwerkstoffmaterialien anwendbar und, sofern nicht ausdrücklich gegenteilig angeführt, ist nichts von dem hierin beschriebenen so zu verstehen, dass es das Wesen des Substrats einschränkt. Gleichermaßen können, während die vorliegenden Figuren die Erzeugung einer gleichmäßigen, gitterartigen Rippenstruktur illustrieren, die vorliegenden Verfahren verwendet werden, um speziellere und/oder komplexere Teile zu bilden. Die vorliegenden Verfahren können z. B. verwendet werden, um eine Struktur zu bilden, bei der Versteifungsrippen um den Umfang einer Komponente herum ausgerichtet sind, wobei eine oder mehrere innere Rippen entlang spezifischer Lastachsen angeordnet sind.
Während die besten Arten, die Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Schutzumfanges der beiliegenden Ansprüche praktisch umzusetzen. Der gesamte in der obigen Beschreibung enthaltene oder in den beiliegenden Zeichnungen gezeigte Sachverhalt ist als rein illustrativ und nicht als einschränkend auszulegen.

Claims

Verfahren zum integralen Bilden einer Verbundwerkstoff-Rippenstruktur, umfassend, dass: eine erste Faserbahn auf einer Prepregform positioniert wird, wobei die Prepregform einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, die durch einen keilförmigen Vorsprung getrennt sind, wobei die Faserbahn eine Vielzahl von Fasern umfasst, die entlang einer ersten gemeinsamen Richtung orientiert sind; der keilförmige Vorsprung durch die erste Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal hinein verdrängt wird; ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht wird; das Harz vorgehärtet wird, um eine Prepreg-Rippenstruktur innerhalb der Kanäle zu bilden; und die Prepreg-Rippenstruktur aus der Prepregform entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine zweite Faserbahn auf der Prepregform positioniert wird, bevor das Harz aufgebracht wird, wobei die zweite Faserbahn eine zweite Vielzahl von Fasern umfasst, die entlang einer zweiten gemeinsamen Richtung orientiert sind, wobei die Prepregform einen dritten Kanal und einen vierten Kanal umfasst, die durch den keilförmigen Vorsprung getrennt und jeweils unter einem Winkel zu dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal angeordnet sind; der keilförmige Vorsprung durch die zweite Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der zweiten Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal hinein verdrängt wird; und ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der keilförmige Vorsprung zumindest einen von einem kegelförmigen Abschnitt und einem pyramidenförmigen Abschnitt umfasst, und wobei der zumindest eine von einem kegelförmigen Abschnitt und einem pyramidenförmigen Abschnitt ausgestaltet ist, um die erste Faserbahn und die zweite Faserbahn zu durchstoßen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: die Prepreg-Rippenstruktur in eine Teileform eingesetzt wird; die Prepreg-Rippenstruktur mit einer Verbundwerkstoff-Prepregplatte belegt wird; die Prepreg-Rippenstruktur und die Verbundwerkstoff-Prepregplatte innerhalb der Teileform ausgehärtet werden, um die Prepreg-Rippenstruktur mit der Verbundwerkstoff-Prepregplatte zu verschmelzen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Aushärten des Prepreg-Teiles innerhalb der Teileform umfasst, dass das Prepreg-Teil erwärmt und Druck darauf angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der Schritt zum Ausfahren des keilförmigen Vorsprunges durch die erste Faserbahn hindurch dadurch auszeichnet, dass keine der Vielzahl von Fasern durchtrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Fasern der ersten Faserbahn aus Kohlefasern besteht.
Verfahren zum integralen Bilden einer Verbundwerkstoffplatte mit einer Verbundwerkstoff-Rippenstruktur, umfassend, dass: eine erste Faserbahn auf einer Prepregform positioniert wird, wobei die Prepregform einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, die durch einen keilförmigen Vorsprung getrennt sind, wobei die Faserbahn eine Vielzahl von Fasern umfasst, die entlang einer ersten gemeinsamen Richtung orientiert sind; der keilförmige Vorsprung durch die erste Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal hinein verdrängt wird; ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht wird; das Harz vorgehärtet wird, um eine Prepreg-Rippenstruktur innerhalb der Kanäle zu bilden; und die Prepreg-Rippenstruktur aus der Prepregform entfernt wird; die Prepreg-Rippenstruktur in eine Teileform eingesetzt wird; die Prepreg-Rippenstruktur mit einer Verbundwerkstoff-Prepregplatte belegt wird; und die Prepreg-Rippenstruktur und die Verbundwerkstoff-Prepregplatte innerhalb der Teileform ausgehärtet werden, um die Prepreg-Rippenstruktur mit der Verbundwerkstoff-Prepregplatte zu verschmelzen.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, dass: eine zweite Faserbahn auf der Prepregform positioniert wird, bevor das Harz aufgebracht wird, wobei die zweite Faserbahn eine zweite Vielzahl von Fasern umfasst, die entlang einer zweiten gemeinsamen Richtung orientiert sind, wobei die Prepregform einen dritten Kanal und einen vierten Kanal umfasst, die durch den keilförmigen Vorsprung getrennt und jeweils unter einem Winkel zu dem jeweiligen ersten Kanal und zweiten Kanal angeordnet sind; der keilförmige Vorsprung durch die zweite Faserbahn hindurch ausgefahren wird, sodass eine Untergruppe der zweiten Vielzahl von Fasern um den Vorsprung herum und in jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal hinein verdrängt wird; und ein Harz innerhalb eines jeden von dem jeweiligen dritten Kanal und vierten Kanal auf die Vielzahl von Fasern aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der keilförmige Vorsprung zumindest einen von einem kegelförmigen Abschnitt und einem pyramidenförmigen Abschnitt umfasst, und wobei der zumindest eine von einem kegelförmigen Abschnitt und einem pyramidenförmigen Abschnitt ausgestaltet ist, um die erste Faserbahn und die zweite Faserbahn zu durchstoßen.