DE102014100630B4 - Production of a fiber composite component - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils (10), welches ein erstes Faserverbund-Bauelement (1) und mindestens ein zweites Faserverbund-Bauelement (2) aufweist, die in einem Überlappungsbereich (3) über ihre jeweiligen Fügeseiten (5) aneinanderfügbar sind, mit den Schritten: – Bereitstellen eines gemeinsamen Formwerkzeuges zur Herstellung des ersten Faserverbund-Bauelementes (1) und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes (2), – Einbringen von Faserhalbzeugen in das gemeinsame Formwerkzeug zur Bildung des ersten Faserverbund-Bauelementes (1) und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes (2), wobei die Faserhalbzeuge in dem Überlappungsbereich (3) überlappend angeordnet sind und zwischen den jeweiligen Faserhalbzeuge im Überlappungsbereich (3) ein Trennmaterial (6) eingelegt wird, – Aushärten des Matrixmaterials, mit dem die Faserhalbzeuge getränkt sind, zur Herstellung der Faserverbund-Bauelemente, und – Entfernen des Trennmaterial (6) nach dem Aushärten, – dadurch gekennzeichnet, dass das erste Faserverbund-Bauelement (1) als ein Rahmenelement mit einer Öffnung hergestellt wird, wobei das zweite Faserverbund-Bauelement (2) als ein Deckelelement, das in die Öffnung des Rahmenelementes einfügbar ist, hergestellt wird, wobei im Randbereich der Öffnung des Rahmenelementes und im äußeren Randbereich des Deckelelementes der Überlappungsbereich (3) vorgesehen ist.Method for producing a fiber composite component (10), which has a first fiber composite component (1) and at least one second fiber composite component (2) which can be joined together in an overlapping region (3) via their respective joining sides (5), with the steps - Providing a common mold for producing the first fiber composite component (1) and the at least second fiber composite component (2), - Introducing semi-finished fiber into the common mold to form the first fiber composite component (1) and the at least second fiber composite -Bauelementes (2), wherein the semifinished fiber in the overlap region (3) are arranged overlapping and between the respective semi-finished fiber in the overlapping region (3) a release material (6) is inserted, - curing of the matrix material, with which the semifinished fiber products are impregnated, for the production the fiber composite components, and - removing the release material (6) according to de m curing, - characterized in that the first fiber composite component (1) is produced as a frame member having an opening, wherein the second fiber composite component (2) is produced as a cover element which can be inserted into the opening of the frame element, wherein in the edge region of the opening of the frame element and in the outer edge region of the cover element of the overlap region (3) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, welches ein erstes Faserverbund-Bauelement und mindestens ein zweites Faserverbund-Bauelement aufweist, die in einem Überlappungsbereich über ihre jeweiligen Flügelseiten aneinander fügbar sind.The invention relates to a method for producing a fiber composite component, which has a first fiber composite component and at least one second fiber composite component that can be joined to each other in an overlap region via their respective wing sides.

Faserverbundwerkstoffe sind Werkstoffe mit richtungsabhängigen Materialeigenschaften und einem hohen Leichtbaupotential. Insbesondere die kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) sind aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Steifigkeit für den Luftfahrtbereich sehr attraktiv.Fiber composites are materials with direction-dependent material properties and a high level of lightweight construction potential. In particular, the carbon fiber reinforced plastics (CFRP) are very attractive for the aviation sector due to their high strength and rigidity.

Derartige Bauteile weisen in der Regel Versteifungsfasern, kurz Fasern, auf, die dem Werkstoff seine Festigkeit und Steifigkeit verleihen. Die die Versteifungsfasern umhüllende Kunststoffmatrix, auch Matrixmaterial genannt, sorgt dabei für die Formstabilität und Kraftübertragung zwischen den Fasern. Durch die Ausrichtung der Fasern in Kraftrichtung ist es möglich, Bauteile mit hervorragenden mechanischen Materialeigenschaften in einige wenige Vorzugsrichtungen zu konstruieren, die eine sehr hohe Leichtbaugüte aufweisen. Dies macht Faserverbundwerkstoffe insbesondere für strukturkritische Bauteile im Luftfahrtbereich hoch interessant.Such components usually have stiffening fibers, short fibers, which give the material its strength and rigidity. The plastic matrix surrounding the stiffening fibers, also called matrix material, ensures the dimensional stability and force transmission between the fibers. By aligning the fibers in the direction of force, it is possible to design components with excellent mechanical material properties in a few preferred directions, which have a very high lightweight construction. This makes fiber composites particularly interesting for structurally critical components in the aviation sector.

Nicht selten weisen die Bauteile komplexe Formen auf, die mit Hilfe des Faserverbundwerkstoffes nachgebildet werden müssen. So werden beispielsweise bei größeren Bauteilen häufig Öffnungen vorgesehen, die mit Hilfe von Deckeln oder Klappen verschlossen werden müssen. Derartige Öffnungen können beispielsweise Revisionsschächte sein, durch die von außen auf innenliegende Bauelemente zugegriffen werden kann. In ihren Randbereichen überlappen die Klappen beziehungsweise Deckel die umlaufende Rahmenstruktur der Öffnung, um auf der Außenseite eine möglichst durchgehende und ebene Oberfläche zu erzeugen und gleichzeitig die Öffnungen sicher zu verschließen.Not infrequently, the components have complex shapes that need to be replicated using the fiber composite material. For example, openings are often provided for larger components, which must be closed by means of lids or flaps. Such openings may be, for example, inspection shafts through which external components can be accessed. In their edge regions, the flaps or cover overlap the peripheral frame structure of the opening in order to produce on the outside a surface which is as continuous and flat as possible and at the same time to securely close the openings.

Sollen derartige komplexe Bauteilformen aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt werden, so ist es in der Praxis meist üblich, den Deckel oder die Klappe getrennt von der Rahmenstruktur des den Deckel oder die Klappe tragenden Bauelementes zu fertigen. Dabei wird der Deckel in einem Formwerkzeug und die Rahmenstruktur durch ein anderes Formwerkzeug in zwei getrennten Aushärteprozessen hergestellt, was nicht nur die Anlagenkomplexität erhöht, sondern auch die Prozesssicherheit negativ beeinflusst, da durch die vorgegebenen Fertigungstoleranzen wenig Spielraum in den Randbedingungen des Aushärtungsprozesses besteht.If such complex component shapes are to be produced from a fiber composite material, it is usually customary in practice to manufacture the cover or the flap separately from the frame structure of the component carrying the lid or the flap. In this case, the lid is produced in a mold and the frame structure by another mold in two separate curing processes, which not only increases the plant complexity, but also adversely affects the process reliability, since there is little leeway in the boundary conditions of the curing process by the given manufacturing tolerances.

Aus der AT 365 465 B ist ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus Kunststoff, beispielweise Epoxyharz und mehrlagige Zwischenplatten, bekannt, wobei die Platten übereinander gestapelt und mit einem Trenngewebe versehen sind, so dass sie in einem gemeinsamen Prozessschritt ausgehärtet werden können.From the AT 365 465 B is a method for producing a plate made of plastic, such as epoxy resin and multilayer intermediate plates, known, wherein the plates are stacked and provided with a release fabric, so that they can be cured in a common process step.

Aus der DE 885 153 B ist ein Verfahren zur Vorrichtung von Schichtkörpern bekannt, die ebenfalls übereinanderliegend angeordnet und mit einem Trenngewebe versehen sind.From the DE 885 153 B a method for the device of laminates is known, which are also arranged one above the other and provided with a release fabric.

Aus der US 2 587 171 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Faserverbundplatten bekannt, wobei auch hier ein nicht mit Harz imprägnierbare Trennschicht zwischen den Platten angeordnet wird, um so die Platten in einem einzigen Prozessschritt herstellen zu können.From the US Pat. No. 2,587,171 A a method for the production of fiber composite plates is known, in which case a non-resin impregnable separating layer between the plates is arranged so as to be able to produce the plates in a single process step.

Aus der DD 127 995 A1 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Beschichtungsmaterialien bekannt, wobei die einzelnen Laminate zusammen in einem Prozessschritt herstellbar sind.From the DD 127 995 A1 a method for the continuous production of coating materials is known, wherein the individual laminates can be produced together in one process step.

Schließlich ist aus der US 2008/0289747 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Fensterrahmens für Flugzeuge aus einem Faserverbundwerkstoff bekannt, wobei das Fasermaterial auf ein Formkörper mit einer ovalen Öffnung im Inneren abgelegt wird und wobei während des Aushärtens des Fensterrahmens ein Kernelement in der Öffnung des Fensterrahmens verbleibt, um so die Innenseite des Rahmens des Fensterrahmens zu bilden.Finally, out of the US 2008/0289747 A1 a method for producing a window frame for aircraft from a fiber composite material, wherein the fiber material is deposited on a shaped body with an oval opening in the interior and wherein during the curing of the window frame, a core element remains in the opening of the window frame, so as to the inside of the frame of Window frame to form.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils anzugeben, das aus zwei sich in einem Bereich überlappenden Bauelementen besteht, wobei insbesondere die Prozesssicherheit und die qualitativ hochwertige Reproduzierbarkeit des gesamten Herstellungsprozesses im Vordergrund steht.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved method for producing a fiber composite component, which consists of two overlapping in a range of components, in particular, the process reliability and the high quality reproducibility of the entire manufacturing process is in the foreground.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved by the method according to claim 1 according to the invention.

Demnach wird vorgeschlagen, dass zunächst ein gemeinsames Formwerkzeug zur Herstellung des ersten Faserverbund-Bauelementes und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes bereitgestellt wird. Mit anderen Worten, die sich in einem Überlappungsbereich überlappenden Bauelemente des Faserverbundbauteils sollen in einem gemeinsamen Formwerkzeug hergestellt werden, so dass die Anlagenkomplexität reduziert werden kann. Hierdurch werden die Herstellungskosten reduziert, da für die beiden Bauelemente des Bauteils keine getrennten Formwerkzeuge hergestellt werden müssen.Accordingly, it is proposed that initially a common mold for producing the first fiber composite component and the at least second fiber composite component is provided. In other words, the components of the fiber composite component which overlap in an overlapping region should be produced in a common molding tool so that the complexity of the system can be reduced. As a result, the manufacturing costs are reduced because no separate molds must be made for the two components of the component.

Anschließend werden die zur Bildung der Bauelemente notwendigen Faserhalbzeuge in das gemeinsame Formwerkzeug eingebracht, wobei die Faserhalbzeuge in dem Überlappungsbereich überlappend angeordnet sind und zwischen den jeweiligen Faserhalbzeugen im Überlappungsbereich ein Trennmaterial, bspw. ein Trenngewebe, eingelegt wird. Das Einbringen des Trennmaterials ermöglicht dabei das Ablegen der Faserhalbzeuge in einem gemeinsamen Formwerkzeug und Aushärten der mit einem Matrixmaterial getränkten Faserhalbzeug in einem einzigen Aushärtungs-Prozessschritt, ohne dass die Faserhalbzeuge während des Aushärtungsprozesses im Überlappungsbereich eine unlösbare und integrale Verbindung eingehen und fest aneinander gefügt werden. Subsequently, the semifinished products necessary for the formation of the components are introduced into the common mold, wherein the semi-finished fiber products are arranged overlapping in the overlap region and between the respective fiber semi-finished in the overlapping region a release material, for example. A release fabric is inserted. The introduction of the release material makes it possible to store the semi-finished fiber products in a common mold and curing the impregnated with a matrix material semi-finished fiber in a single curing process step, without the semi-finished fiber during the curing process in the overlap area enter into a permanent and integral connection and are firmly joined together.

Nachdem die Faserhalbzeuge in das Formwerkzeug zur Bildung des ersten und des zweiten Faserverbund-Bauelements eingebracht wurden und das Trennmaterial im Überlappungsbereich zwischen die Gefügeseiten eingelegt wurde, wird das Matrixmaterial, mit dem die Faserhalbzeuge getränkt sind, in einem Aushärtungsprozessschritt ausgehärtet. Das Infiltrieren der Faserhalbzeuge mit dem Matrixmaterial kann beispielsweise mittels eines Vakuumaufbaus erfolgen, bei dem die in das Formwerkzeug eingebrachten Faserhalbzeuge gegenüber dem Formwerkzeug vakuumdicht abgedichtet werden, evakuiert und anschließend mit einem Matrixmaterial injiziert werden, so dass die trockenen Faserhalbzeuge im Formwerkzeug getränkt werden. Denkbar ist aber auch, dass die Faserhalbzeuge vorimprägniert sind (sogenannte Prepregs), so dass nach dem Einbringen der vorimprägnierten Faserhalbzeuge in das Formwerkzeug und einem Vakuumaufbau anschließend der Aushärtungsprozess beginnen kann. Der Aushärtungsprozess erfolgt meist unter Beaufschlagung des Faserhalbzeuges mit Temperatur und/oder Druck in einem Autoklaven.After the semi-finished fiber products have been introduced into the mold for forming the first and the second fiber composite component and the release material has been inserted in the overlapping region between the structural sides, the matrix material with which the semifinished fiber products are impregnated is cured in a curing process step. The infiltration of the semi-finished fiber products with the matrix material can be done for example by means of a vacuum structure in which the introduced into the mold semi-finished fiber products are sealed vacuum-tight with respect to the mold, evacuated and then injected with a matrix material, so that the dry semi-finished fiber products are soaked in the mold. It is also conceivable that the semi-finished fiber products are pre-impregnated (so-called prepregs), so that after the introduction of pre-impregnated semi-finished fiber products in the mold and a vacuum build-up then the curing process can begin. The curing process is usually carried out by subjecting the semifinished fiber product with temperature and / or pressure in an autoclave.

Nach dem Aushärten des ersten Faserverbund-Bauelementes und des zweiten Faserverbund-Bauelementes in einem gemeinsamen, integralen Aushärtungsprozessschritt wird das Trennmaterial im Überlappungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Faserverbund-Bauelement entfernt, so dass nunmehr das Bauteil mit den beiden Bauelementen in einem Prozessschritt und mittels eines einzigen Formwerkzeuges hergestellt wurde. Die Bauelemente können nun über ihre Fügeseiten im Überlappungsbereich aneinandergefügt werden, beispielsweise um so eine Öffnung einer Rahmenstruktur mit einer Klappe zu verschließen. Durch das Entfernen des Trennmaterials werden die Faserverbund-Bauelemente voneinander getrennt und liegen somit einzeln vor.After curing of the first fiber composite component and the second fiber composite component in a common, integral curing process step, the release material is removed in the overlap region between the first and the second fiber composite component, so that now the component with the two components in a process step and means a single mold was made. The components can now be joined together via their joining sides in the overlapping area, for example, so as to close an opening of a frame structure with a flap. By removing the release material, the fiber composite components are separated from each other and thus exist individually.

Die Erfindung ermöglicht es somit, Deckel und Hautstrukturen einer Flugzeugoberfläche in einem einzigen Prozessschritt mit Hilfe von nur einem Formwerkzeug zu fertigen, so dass wesentlich geringere Herstellungskosten auftreten bei gleichzeitiger Erhöhung der Prozesssicherheit, da nur auf Randbedingungen eines einzigen Prozesses geachtet werden muss.The invention thus makes it possible to produce covers and skin structures of an aircraft surface in a single process step with the aid of only one mold, so that significantly lower production costs occur while increasing the process reliability, since care must be taken only on boundary conditions of a single process.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Trennmaterial um ein sogenanntes Abreißgewebe, wie es für den Vakuumaufbau verwendet wird. Dabei wird das Abreißgewebe zwischen das Faserhalbzeug und dem Vakuumaufbau, beispielsweise einer Vakuumfolie, gelegt, um so zu verhindern, dass die Vakuumfolie direkt mit dem Faserhalbzeug in Verbindung kommt. Das Abreißgewebe stellt allerdings keine Barriere beim Evakuieren dar und verleiht der Oberfläche des späteren Bauelementes nach dem Abriss des Abreißgewebes eine raue Oberfläche, die dann entsprechend nachbearbeitet werden kann.Advantageously, the release material is a so-called tear-off fabric as used for vacuum buildup. In this case, the tear-off fabric is placed between the semifinished fiber product and the vacuum structure, for example a vacuum film, so as to prevent the vacuum film from coming into direct contact with the semi-finished fiber product. However, the tear-off fabric does not represent a barrier during evacuation and gives the surface of the subsequent component after the demolition of the tear-off a rough surface, which can then be reworked accordingly.

Das Trennmaterial, insbesondere das Abreißgewebe, ist dabei ein feines Material, das während des Aushärtungsvorganges nicht mit dem Faserhalbzeug eine integrale Verbindung eingeht und sich so nach dem Aushärtungsprozess von dem hergestellten Bauelement abziehen lässt. Abreißgewebe werden dabei meist aus Nylon- oder Polyesterfasern gebildet, je nach Qualitätsanforderung und verwendeten Matrixmaterial.The release material, in particular the tear-off fabric, is a fine material which does not enter into an integral connection with the semifinished fiber product during the curing process and can thus be removed from the produced component after the curing process. Tear-off fabrics are usually made of nylon or polyester fibers, depending on the quality requirements and the matrix material used.

Die Erfinder haben dabei erkannt, dass sich das Abreißgewebe, das normalerweise das Faserhalbzeug gegenüber dem Vakuumaufbau abgrenzen soll, auch als Trennmaterial zwischen zwei Faserhalbzeugen eignet, um so in einem Prozessschritt zwei separate Bauelemente herzustellen.The inventors have recognized that the tear-off fabric, which is normally intended to delimit the semifinished fiber product from the vacuum structure, is also suitable as a separating material between two semifinished fiber products, so as to produce two separate components in one process step.

Vorteilhafterweise kann das Trennmaterial auch eine perforierte Folie sein, die sich nach dem Aushärten der Bauelemente von den Bauelemente abziehen lässt. Dabei kann es sich vorteilhafterweise um ein luft- und/oder harzdurchlässiges Trennmaterial, bspw, Trenngewebe, handeln.Advantageously, the release material can also be a perforated film, which can be removed from the components after curing of the components. This may advantageously be an air- and / or resin-permeable release material, eg, release fabric.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Faserverbund-Bauelement ein Rahmenelement, das eine Öffnung aufweist, um so beispielsweise an innenliegende Bauteile zu gelangen. Das zweite Faserverbund-Bauelement ist dabei ein Deckelelement oder Klappenelement, das in die Öffnung des Rahmenelementes einfügbar ist, um die Öffnung zu verschließen. Sowohl im Randbereich der Öffnung des Rahmenelementes als auch im äußeren Randbereich des Deckelelementes ist der Überlappungsbereich vorgesehen, in denen die beiden Bauelemente einander überlappend angeordnet werden können, so dass sie an ihren jeweiligen zugewandten Fügeseiten entsprechend aneinandergefügt werden können.In an advantageous embodiment, the first fiber composite component is a frame member having an opening so as to reach, for example, internal components. The second fiber composite component is a cover element or flap element which can be inserted into the opening of the frame element in order to close the opening. Both in the edge region of the opening of the frame element and in the outer edge region of the cover element, the overlap region is provided, in which the two components can be arranged overlapping each other, so that they can be joined together according to their respective facing joining sides.

Bei der Herstellung des Bauteils bestehend aus dem Rahmenelement und dem Deckelelement wird in dem Überlappungsbereich des Rahmenelementes und des Deckelelementes zwischen den beiden einander zugewandten Fügeseiten das Trennmaterial eingebracht, so dass bei der Herstellung durch Aushärtung des Matrixmaterials das Deckelelement nicht im Überlappungsbereich mit dem Rahmenelement unlösbar aneinander gefügt wird.In the production of the component consisting of the frame member and the cover member, the release material is introduced in the overlap region of the frame member and the cover member between the two mutually facing joining sides, so that in the production by curing of the matrix material, the cover element not in the overlapping area with the frame element inextricably together is added.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann dabei das Deckelelement eine Faserverbund-Sandwichstruktur aufweisen, um dem Deckelelement eine höhere Festigkeit und Steifigkeit bei möglichst geringem Gewicht zu verleihen.In an advantageous embodiment, the cover element may have a fiber composite sandwich structure in order to give the cover element a higher strength and rigidity with the lowest possible weight.

Ein Faserverbund-Bauelement ist im Sinne der vorliegenden Erfindung Teil eines mehrteiligen Faserverbund-Bauteils, das aus einem Faserverbundwerkstoff besteht oder ein solches aufweist. Ein Faserverbundwerkstoff ist dabei ein Werkstoff, der zumindest Versteifungsfasern und ein die Versteifungsfasern umhüllendes Matrixmaterial hat. Ein Faserverbundwerkstoff kann dabei zusätzlich auch einen Sandwichkern enthalten.For the purposes of the present invention, a fiber composite component is part of a multi-part fiber composite component which consists of or comprises a fiber composite material. A fiber composite material is a material which has at least stiffening fibers and a matrix material enveloping the stiffening fibers. A fiber composite material may additionally contain a sandwich core.

Faserhalbzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei Fasern aufweisende Halbzeuge, aus denen die Faserverbund-Bauelemente durch Aushärten des die Fasern umhüllenden Matrixmaterials hergestellt werden können. Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden dabei die Faserverbund-Bauelemente unter demselben Vakuumaufbau ausgehärtet.For the purposes of the present invention, semifinished fiber products are semifinished products having fibers, from which the fiber composite components can be produced by hardening the matrix material surrounding the fibers. For the purposes of the present invention, the fiber composite components are cured under the same vacuum structure.

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

1 – schematische Darstellung eines Faserverbund-Bauteils mit zwei Faserverbund-Bauelementen; 1 - Schematic representation of a fiber composite component with two fiber composite components;

2 – schematische Darstellung eines Schnittes im Schnittbereich A der 1. 2 - Schematic representation of a section in the cutting area A of 1 ,

1 zeigt ein Faserverbund-Bauteil 10, das ein erstes Faserverbund-Bauelement 1 und ein zweites Faserverbund-Bauelement 2 aufweist. Im Bereich des zweiten Faserverbund-Bauelementes 2 befindet sich eine Öffnung in dem ersten Faserverbund-Bauelement 1, die mit Hilfe des zweiten Faserverbund-Bauelementes 2 verschlossen werden soll. Damit das zweite Faserverbund-Bauelement 2 gut in die Öffnung des ersten Faserverbund-Bauelementes 1 eingefügt werden kann, sind beide Bauelemente in einem Überlappungsbereich 3 überlappend vorgesehen, so dass sie sich über ihre jeweils zugewandten Fügeseiten aneinanderfügen lassen. 1 shows a fiber composite component 10 , which is a first fiber composite component 1 and a second fiber composite device 2 having. In the area of the second fiber composite component 2 there is an opening in the first fiber composite component 1 , with the help of the second fiber composite component 2 should be closed. So that the second fiber composite component 2 good in the opening of the first fiber composite component 1 can be inserted, both components are in an overlap area 3 provided overlapping, so that they can be joined together over their respective facing joining sides.

2 zeigt einen Schnitt durch den Herstellungsaufbau zur Herstellung des Bauteils 10 im Schnittbereich A. Das zweite Faserverbund-Bauelement 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Deckelstruktur mit Sandwichkern 4 ausgebildet, um dem zweiten Faserverbund-Bauelement eine hinreichende Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen. 2 shows a section through the manufacturing structure for the production of the component 10 in the section A. The second fiber composite component 2 is in this embodiment as a lid structure with sandwich core 4 designed to give the second fiber composite component sufficient strength and rigidity.

Wie zu erkennen ist, sind im Überlappungsbereich 3 das erste und das zweite Faserverbund-Bauelement überlappend angeordnet, wobei zwischen den beiden jeweiligen Fügeseiten 5 der beiden Faserverbund-Bauelemente 1 und 2 ein Trennmaterial 6 angeordnet ist, so dass die beiden Faserverbund-Bauelemente 1 und 2 unter einem gemeinsamen Vakuumaufbau in einem gemeinsamen Formwerkzeug in einem gemeinsamen Aushärtungsprozessschritt ausgehärtet werden können, ohne dass sie bereits während des Aushärtungsprozesses an ihren Fügeseiten 5 unlösbar und integral aneinander gefügt werden. Nach dem Aushärtungsprozess kann das zweite Faserverbund-Bauelement 2 entlang des Trennmaterials aus dem ersten Faserverbund-Bauelement herausgelöst werden.As can be seen, are in the overlap area 3 the first and the second fiber composite component arranged overlapping, wherein between the two respective joining sides 5 the two fiber composite components 1 and 2 a release material 6 is arranged so that the two fiber composite components 1 and 2 can be cured under a common vacuum structure in a common mold in a common curing process step, without them already at their joining sides during the curing process 5 insoluble and integrally joined together. After the curing process, the second fiber composite component 2 be dissolved out along the release material from the first fiber composite component.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Faserverbund-BauteilFiber composite component
11
erstes Faserverbund-Bauelementfirst fiber composite component
22
zweites Faserverbund-Bauelementsecond fiber composite device
33
Überlappungsbereichoverlap area
44
Sandwichkernsandwich core
55
FügeseitenAdd pages
66
Trennmaterial/AbreißgewebeRelease material / tear-off
AA
Schnittcut

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils (10), welches ein erstes Faserverbund-Bauelement (1) und mindestens ein zweites Faserverbund-Bauelement (2) aufweist, die in einem Überlappungsbereich (3) über ihre jeweiligen Fügeseiten (5) aneinanderfügbar sind, mit den Schritten: – Bereitstellen eines gemeinsamen Formwerkzeuges zur Herstellung des ersten Faserverbund-Bauelementes (1) und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes (2), – Einbringen von Faserhalbzeugen in das gemeinsame Formwerkzeug zur Bildung des ersten Faserverbund-Bauelementes (1) und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes (2), wobei die Faserhalbzeuge in dem Überlappungsbereich (3) überlappend angeordnet sind und zwischen den jeweiligen Faserhalbzeuge im Überlappungsbereich (3) ein Trennmaterial (6) eingelegt wird, – Aushärten des Matrixmaterials, mit dem die Faserhalbzeuge getränkt sind, zur Herstellung der Faserverbund-Bauelemente, und – Entfernen des Trennmaterial (6) nach dem Aushärten, – dadurch gekennzeichnet, dass das erste Faserverbund-Bauelement (1) als ein Rahmenelement mit einer Öffnung hergestellt wird, wobei das zweite Faserverbund-Bauelement (2) als ein Deckelelement, das in die Öffnung des Rahmenelementes einfügbar ist, hergestellt wird, wobei im Randbereich der Öffnung des Rahmenelementes und im äußeren Randbereich des Deckelelementes der Überlappungsbereich (3) vorgesehen ist.Method for producing a fiber composite component ( 10 ), which is a first fiber composite component ( 1 ) and at least one second fiber composite component ( 2 ), which in an overlapping area ( 3 ) about their respective joining sides ( 5 ) can be joined together, with the steps: - providing a common molding tool for producing the first fiber composite component ( 1 ) and the at least second fiber composite component ( 2 ), - introduction of semi-finished fiber products in the common mold for forming the first fiber composite component ( 1 ) and the at least second fiber composite component ( 2 ), wherein the semi-finished fiber products in the overlapping region ( 3 ) are arranged overlapping and between the respective semi-finished fiber products in the overlapping area ( 3 ) a release material ( 6 ), - hardening of the matrix material, with which the semifinished fiber products are impregnated, for the production of fiber composite components, and - removal of the release material ( 6 ) after curing, - characterized in that the first fiber composite component ( 1 ) is produced as a frame element with an opening, wherein the second fiber composite component ( 2 ) is produced as a cover element, which can be inserted into the opening of the frame element, wherein in the edge region of the opening of the frame element and in the outer edge region of the cover element, the overlapping region (FIG. 3 ) is provided. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmaterial (6) ein Abreißgewebe (6) ist.Method according to claim 1, characterized in that the separating material ( 6 ) a tear-off fabric ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmaterial eine perforierte Folie ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the release material is a perforated film. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmaterial luft- und/oder harzdurchlässig ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separating material is air and / or resin permeable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in das gemeinsame Formwerkzeug zur Bildung des ersten Faserverbund-Bauelementes (1) und des mindestens zweiten Faserverbund-Bauelementes (2) eingebrachten Faserhalbzeuge in einem gemeinsamen Aushärtungsprozess hergestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the common mold for forming the first fiber composite component ( 1 ) and the at least second fiber composite component ( 2 ) semi-finished fiber products are produced in a common curing process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement eine Faserverbund-Sandwichstruktur aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cover element has a fiber composite sandwich structure.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2587171A (en) * 1949-01-27 1952-02-26 Union Carbide & Carbon Corp Laminated article having an unimpregnated surface and method of making the same
DE885153C (en) * 1947-04-11 1953-08-03 Holoplast Ltd Method and device for the production of laminated bodies
DD127995A1 (en) * 1976-09-13 1977-10-26 Friedrich Soergel METHOD FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF COATING MATERIALS
AT365465B (en) * 1979-03-09 1982-01-25 Ims Inter Montana Ges M B H METHOD FOR PRODUCING A PLATE FROM PLASTIC, FOR EXAMPLE EPOXY RESIN, AND MULTIPLE INTERMEDIATE PLATE
US20080289747A1 (en) * 2007-05-25 2008-11-27 The Boeing Company Method of Fabricating Fiber Reinforced Composite Structure Having Stepped Surface

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE885153C (en) * 1947-04-11 1953-08-03 Holoplast Ltd Method and device for the production of laminated bodies
US2587171A (en) * 1949-01-27 1952-02-26 Union Carbide & Carbon Corp Laminated article having an unimpregnated surface and method of making the same
DD127995A1 (en) * 1976-09-13 1977-10-26 Friedrich Soergel METHOD FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF COATING MATERIALS
AT365465B (en) * 1979-03-09 1982-01-25 Ims Inter Montana Ges M B H METHOD FOR PRODUCING A PLATE FROM PLASTIC, FOR EXAMPLE EPOXY RESIN, AND MULTIPLE INTERMEDIATE PLATE
US20080289747A1 (en) * 2007-05-25 2008-11-27 The Boeing Company Method of Fabricating Fiber Reinforced Composite Structure Having Stepped Surface

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