DE102014222841A1 - Method for producing an at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component with at least one axial undercut section - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens annähernd rotationssymmetrischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils mit wenigstens einem axialen Hinterschnittabschnitt beschrieben. Dabei wird zunächst aus zumindest einer Faser ein wenigstens annähernd hohlzylindrischer Faservorformling gefertigt, der in einem Werkzeug (9) in die endgültige Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils überführt wird. Daran anschließend wird der mit einem aushärtbaren fluiden Kunststoff (17) imprägnierte Faservorformling ausgehärtet. Der Faservorformling wird während seiner Herstellung zum Spannen der zumindest einen Faser zunächst axial mechanisch belastet und zumindest während der Erstellung der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug (9) gemeinsam mit dem Werkzeug (9) rotiert und dabei zum Entspannen der wenigstens einen Faser mechanisch entlastet. Erfindungsgemäß wird die zumindest eine Faser des Faservorformlings vor der Erstellung der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug (9) mit einem aushärtbaren fluiden Kunststoff (17) imprägniert.A method for producing an at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component having at least one axial undercut section is described. In this case, an at least approximately hollow-cylindrical fiber preform is first produced from at least one fiber, which is converted in a tool (9) into the final shape of the fiber-plastic composite component. Subsequently, the fiber preform impregnated with a thermosetting fluid plastic (17) is cured. The fiber preform is initially subjected to axial mechanical stress during its manufacture for clamping the at least one fiber and at least during the creation of the final shape of the fiber-plastic composite component in the tool (9) rotates together with the tool (9) and thereby to relax the mechanically relieved at least one fiber. According to the invention, the at least one fiber of the fiber preform is impregnated with a hardenable fluid plastic (17) in the tool (9) prior to the creation of the final shape of the fiber-plastic composite component.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens annähernd rotationssymmetrischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils mit wenigstens einem axialen Hinterschnittabschnitt gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a method for producing an at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component with at least one axial undercut section according to the closer defined in the preamble of
Aus der nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung
Nachteilig dabei ist jedoch, dass sich der trockene Faservorformling nur bedingt in gewünschtem Umfang an der Werkzeugoberfläche ablegt und für den Ablegvorgang eine entsprechend hohe Drehzahl des Werkzeuges und des Faservorformlings vorzusehen ist, was wiederum einen hohen apparativen Aufwand erfordert. The disadvantage here is that the dry fiber preform deposits only to a limited extent on the tool surface and for the Ablegvorgang a correspondingly high speed of the tool and the fiber preform is provided, which in turn requires a high expenditure on equipment.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens annähernd rotationssymmetrischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils zur Verfügung zu stellen, mit welchem ein solches Bauteil auf einfache Art und Weise fertigbar ist. The present invention is therefore based on the object to provide a method for producing an at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component, with which such a component can be manufactured in a simple manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by a method having the features of
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines wenigstens annähernd rotationssymmetrischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils mit wenigstens einem axialen Hinterschnittabschnitt wird zunächst aus zumindest einer Faser oder aus mehreren zu einem so genannten Roving zusammengefassten Fasern ein wenigstens annähernd hohlzylindrischer Faservorformling gefertigt, der in einem Werkzeug in die endgültige Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils überführt wird. Daran anschließend wird der mit einem aushärtbaren fluiden Kunststoff imprägnierte Faservorformling ausgehärtet. Der Faservorformling wird während seiner Herstellung zum Spannen der zumindest einen Faser oder der zu wenigstens einem Roving zusammengefassten Fasern zunächst axial mechanisch belastet und zumindest während dem Erstellen der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug gemeinsam mit dem Werkzeug gedreht und dabei zum Entspannen der wenigstens einen Faser oder der zu wenigstens einem Roving zusammengefassten Fasern mechanisch entlastet. In the method according to the invention for producing an at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component having at least one axial undercut section, at least one approximately hollow fiber preform is first made from at least one fiber or from a plurality of fibers combined into a so-called roving the final shape of the fiber-plastic composite component is transferred. Subsequently, the impregnated with a curable fluid plastic fiber preform is cured. The fiber preform is initially axially mechanically loaded during its manufacture for tensioning the at least one fiber or the at least one roving combined fibers and at least during the creation of the final shape of the fiber-plastic composite component in the tool rotated together with the tool and thereby to Relaxing of at least one fiber or the at least one roving combined fibers mechanically relieved.
Erfindungsgemäß wird die zumindest eine Faser oder werden die zumindest zu einem Roving zusammengefassten Fasern des Faservorformlings vor der Erstellung der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug mit dem aushärtbaren fluiden Kunststoff imprägniert. According to the invention, the at least one fiber or the fibers of the fiber preform combined at least into a roving are impregnated with the curable fluid plastic in the mold before the final shape of the fiber-plastic composite component is produced.
Das erfindungsgemäße Imprägnieren der zumindest einen Faser oder der zu zumindest einem Roving zusammengefassten Fasern des Faservorformlings vor der Erstellung der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug führt mit geringem Aufwand dazu, dass sich der vorimprägnierte Faservorformling aufgrund des höheren Gesamtgewichts während der gemeinsamen Rotation mit dem Werkzeug in gewünschtem Umfang an der Werkzeugoberfläche am Faservorformling ablegt, ohne dass weitere Maßnahmen, wie eine Druckbeaufschlagung oder dergleichen, aufzuwenden ist. The impregnation according to the invention of the at least one fiber or of the fibers of the fiber preform combined into at least one roving prior to the production of the final shape of the fiber-plastic composite component in the tool leads with little effort to the fact that the prepreg, due to the higher total weight during the common rotation with the tool deposits to the desired extent on the tool surface on the fiber preform, without further measures, such as a pressurization or the like, spend.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Herstellung beliebiger, annähernd rotationssymmetrischer Hohlkörper mit geometrischen Hinterschnittabschnitten geeignet. Dabei besteht die Möglichkeit, so genannte Balgfedern oder auch rohrförmige Torsionselemente von Verbundlenkerachsen für Fahrzeuge mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herzustellen. The inventive method is suitable for producing any, approximately rotationally symmetrical hollow body with geometric undercut sections. It is possible to produce so-called bellows springs or tubular torsion elements of composite beam axles for vehicles by means of the method according to the invention.
In Fahrzeugen werden Achsen oder Fahrwerke zur Entkopplung des Fahrzeugaufbaus von Unebenheiten der Fahrbahn oder einer Schiene mit diesem federnd verbunden. Üblicherweise werden Spiral- oder Schraubenfedern, Blattfedern oder Luftbalgfedern verwendet, wobei als Zusatzfeder und Druckanschlag auch so genannte Puffer aus Elastomeren oder Gummi verwendet werden. Vereinzelt werden hierfür auch hydropneumatische Fahrwerke eingesetzt, bei welchen die federnde Wirkung eines Mediums über Hydraulikkolben zwischen dem Fahrwerk und einem Fahrzeugaufbau übertragen wird. In vehicles, axles or chassis for decoupling of the vehicle body from unevenness of the road or a rail with this resiliently connected. Usually spiral or coil springs, leaf springs or Luftbalgfedern be used, as well as so-called buffer made of elastomers or rubber are used as additional spring and pressure stop. Occasionally for this purpose, hydropneumatic suspensions are used, in which the resilient effect of a Medium is transmitted via hydraulic piston between the chassis and a vehicle body.
Bei Luftfederungen werden meist so genannte Rollbälge eingesetzt, die über einen Tauchkolben abrollen. Die Federwirkung wird durch das im Arbeitsraum komprimierte Medium, das meist Luft oder Gas ist, erzeugt. In air suspensions so-called rolling bellows are usually used, which roll over a plunger. The spring effect is generated by the compressed medium in the working space, which is usually air or gas.
Im Unterschied hierzu erzeugt die Verformung der Balgstruktur bei einer Balgfeder selbst die Federkraft, ohne dass hierfür ein zusätzliches Medium eingesetzt werden muss. Die Falten des Balges einer Balgfeder wechseln von einem Außendurchmesser auf einen kleineren Innendurchmesser. Deshalb weist eine Balgfeder Hinterschnittabschnitte auf, die bei einer Herstellung Probleme bereiten. Der Kern für eine Bauteilherstellung kann entweder als verlorener Kern oder in Form eines Silikonschlauches oder Vakuumsacks als elastischer Kern ausgeführt werden. Dies ist besonders bei Großserienfertigungen und gleichzeitig geringen Standzeiten von elastischen Kernen sowie hoher Kosten durch verlorene Kerne mittels herkömmlichen Vorgehensweisen wirtschaftlich nicht zu realisieren. In contrast, the deformation of the bellows structure in a bellows spring itself generates the spring force, without the need for an additional medium must be used. The pleats of the bellows of a bellows spring change from an outer diameter to a smaller inner diameter. Therefore, a bellows spring has undercut portions, which cause problems in a production. The core for component manufacturing can be implemented either as a lost core or in the form of a silicone tube or vacuum bag as an elastic core. This is not economically feasible, especially in mass production and at the same time low durability of elastic cores and high costs due to lost cores by means of conventional procedures.
Mit dem ein Rollverfahren darstellenden erfindungsgemäßen Verfahren ist eine solche Balgfeder vorzugsweise aus einem thermoplastischen, mit axialen Fasern verstärkten Rohr, welches beispielsweise mittels eines Pultrusions- oder Wickelverfahrens hergestellt wurde, auf einfache Art und Weise fertigbar. With the rolling method according to the invention, such a bellows spring is preferably made of a thermoplastic, reinforced with axial fibers tube, which was prepared for example by means of a pultrusion or winding process, in a simple manner.
Ein Torsionsrohr einer Verbundlenkerachse weist unter anderem eine definierte Torsionssteifigkeit auf, um die Funktion eines Stabilisators darstellen zu können. Zusätzlich ist ein Torsionsrohr üblicherweise so gestaltet, dass es in verschiedenen Ebenen unterschiedliche Biegesteifigkeiten um die Längsachse zur Verfügung stellt. Des Weiteren ist über ein solches Torsionsrohr ein Schubmittelpunkt außerhalb des Profils darstellbar, um ein Rollzentrum einer Verbundlenkerachse zu beeinflussen. A torsion tube of a torsion beam axle has inter alia a defined torsional rigidity in order to be able to represent the function of a stabilizer. In addition, a torsion tube is usually designed to provide different flexural stiffnesses about the longitudinal axis in different planes. Furthermore, a shear center outside of the profile can be displayed via such a torsion tube in order to influence a rolling center of a torsion beam axis.
Da sich aus den Anforderungen an eine Verbundlenkerachse in Verbindung mit einer Formoptimierung unterschiedliche Querschnittsverläufe in einer Vorderansicht (y-z-Ebene) und in einer Draufsicht (x-y-Ebene) ergeben, sind die Querschnitte durch Verjüngungen und Ausbauchungen gekennzeichnet, die ebenfalls nicht durch ein festes Kernwerkzeug ausformbar sind. Since the requirements for a torsion beam axis in conjunction with a shape optimization results in different cross-sectional profiles in a front view (yz plane) and in a plan view (xy plane), the cross sections are characterized by constrictions and bulges, which also not by a solid core tool are shapeable.
Während der Fertigung eines Torsionsrohrs kann beispielsweise eine trockene, textile Preform oder ein sogenanntes Prepreg auf einen festen Kern, beispielsweise durch Flechten, aufgebracht werden, dessen Durchmesser kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Torsionsrohres ist. Während der Rotation der Preform bzw. der abgelegten Prepregs löst sich diese bzw. lösen sich diese vom inneren Kern und legen sich an der Außenform des Werkzeuges an. Anschließend ist der Kern aus dem Formwerkzeug entnehmbar. Das teilbar ausgeführte Außenwerkzeug wird nach der Aushärtung des Torsionsrohrs geöffnet und das fertige Bauteil kann entnommen werden. During the manufacture of a torsion tube, for example, a dry, textile preform or a so-called prepreg can be applied to a solid core, for example by braiding, whose diameter is smaller than the smallest inner diameter of the torsion tube. During the rotation of the preform or the deposited prepregs, this dissolves or detach from the inner core and attach to the outer shape of the tool. Subsequently, the core can be removed from the mold. The divisible outer tool is opened after the curing of the torsion tube and the finished component can be removed.
Unter einem axialen Hinterschnittabschnitt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt mit einem Hinterschnitt bezüglich der Achse zu verstehen, um welche der Faservorformling zumindest während dem Erstellen der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils im Werkzeug gemeinsam mit dem Werkzeug gedreht wird. In the context of the present invention, an axial undercut section is understood to mean a section with an undercut relative to the axis about which the fiber preform is rotated together with the tool at least during the production of the final shape of the fiber-plastic composite component in the tool.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles wird die zumindest eine Faser oder werden die zu zumindest einem Roving zusammengefassten Fasern vor, während und/oder nach der Fertigung des Faservorformlings mit dem aushärtbaren fluiden Kunststoff imprägniert. Das bedeutet, dass die Faser bzw. der Roving während eines ersten Verfahrensschrittes imprägniert wird und dabei beispielsweise durch ein Harzbad führbar und anschließend durch beheizte Spinndüsen ziehbar ist, um das Harz bzw. den aushärtbaren fluiden Kunststoff am Roving anzugelieren. Depending on the respective application, the at least one fiber or the fibers combined to form at least one roving are impregnated with the curable fluid plastic before, during and / or after production of the fiber preform. This means that the fiber or the roving is impregnated during a first process step and can be guided, for example, through a resin bath and then drawn through heated spinnerets in order to adhere the resin or the curable fluid plastic to the roving.
Bei vorteilhaften Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die wenigstens eine Faser bzw. wird der wenigstens eine Roving durch Aufsprühen und/oder Aufspritzen des fluiden aushärtbaren Kunststoffes, Eintauchen in ein Bad des aushärtbaren fluiden Kunststoffes und/oder Injizieren des aushärtbaren fluiden Kunststoffes mit diesem imprägniert. In advantageous variants of the method according to the invention, the at least one fiber or the at least one roving is impregnated by spraying and / or spraying the fluid curable plastic, immersing in a bath of curable fluid plastic and / or injecting the curable fluid plastic with this.
Statt vorimprägnierter Rovings können auch trockene Rovings auf das Preformwerkzeug, beispielsweise Halteringe, gewickelt werden und abschließend mit Harz besprüht oder infiltriert werden. Dabei besteht die Möglichkeit, den Faservorformling von innen und außen zu besprühen und dabei die Haltevorrichtungen der Preform zueinander vorzugsweise oszillierend zu verdrehen, um die Imprägnierung zu erleichtern. Des Weiteren können Walzen oder Ringsegmente mit gegenüber der Preform bzw. des Faservorformlings abweichendem Durchmesser von innen und außen die Rovingstränge walken, um die Durchtränkung im Faservorformling gleichmäßig zu verteilen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Preform erwärmt und unter Umständen anschließend wieder gekühlt wird, um ein besseres Angelieren des Harzes bzw. des aushärtbaren fluiden Kunststoffes zu erreichen. Instead of pre-impregnated rovings, dry rovings can also be wound onto the preforming tool, for example retaining rings, and finally sprayed or infiltrated with resin. In this case, it is possible to spray the fiber preform from the inside and outside and in this case preferably to oscillate the holding devices of the preform in an oscillating manner in order to facilitate the impregnation. Furthermore, rollers or ring segments with diameter that deviate from the preform or the fiber preform can walk inside and outside the roving strands in order to evenly distribute the impregnation in the fiber preform. In this case, provision may be made for the preform to be heated and, under certain circumstances, subsequently cooled again in order to achieve a better gelation of the resin or of the curable fluid plastic.
Wird der Faservorformling während dem Imprägnieren der wenigstens einen Faser mit dem aushärtbaren fluiden Kunststoff zumindest um eine definierte Drehachse gedreht, wird ein unerwünschtes Eindringen des Kunststoffes in den vom Faservorformling begrenzten inneren zylindrischen Hohlraum auf einfache Art und Weise vermieden und eine gewünschte gleichmäßige Benetzung bzw. Imprägnierung des Faservorformlings mit geringem Aufwand erreicht. If the fiber preform is rotated at least about a defined axis of rotation during the impregnation of the at least one fiber with the curable fluid plastic, undesired penetration of the plastic into the inner cylindrical cavity delimited by the fiber preform is easily avoided and a desired uniform wetting or impregnation is desired the fiber preform achieved with little effort.
Eine weitere eine gleichmäßige Verteilung des aushärtbaren fluiden Kunststoffes im Faservorformling gewährleistende Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der mit dem aushärtbaren fluiden Kunststoff imprägnierte und in der endgültigen Form des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils vorliegende Faservorformling während des Aushärtens des Kunststoffes zumindest um eine definierte Drehachse gedreht wird. A further uniform distribution of the curable fluid plastic in the fiber preform ensuring variant of the method according to the invention provides that the impregnated with the curable fluid plastic and present in the final form of the fiber-plastic composite component during the curing of the plastic at least one defined axis of rotation is rotated.
Der Faservorformling wird bei einer weiteren einfach durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in das geöffnete Werkzeug eingebracht und anschließend wird das Werkzeug geschlossen. The fiber preform is introduced in another easily feasible variant of the method according to the invention in the opened tool and then the tool is closed.
Wird das Werkzeug mit dem Faservorformling mit einer vorgegebenen Mindestdrehzahl gedreht, wird ein gutes Ablegen des Faservorformlings an der Werkzeugoberfläche ohne weitere Maßnahmen gewährleistet. If the tool is rotated with the fiber preform at a predetermined minimum speed, a good deposition of the fiber preform is ensured on the tool surface without further action.
Die Rotationsachse des Werkzeugs und des Faservorformlings kann dynamisch geändert werden, um eine taumelnde Bewegung zu erzeugen. Dabei kann die Rotationsrichtung gewechselt werden. Die Rotationsachse kann beispielsweise senkrecht zur Achse des Bauteils ausgewählt werden. The axis of rotation of the tool and the fiber preform can be changed dynamically to create a tumbling motion. The direction of rotation can be changed. The axis of rotation can be selected, for example, perpendicular to the axis of the component.
Der Faservorformling wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Drehens axial mechanisch entlastet, um die Fasern zu entspannen und den Faservorformling an der Werkzeugoberfläche abzulegen. In a further advantageous variant of the method according to the invention, the fiber preform is axially mechanically relieved during rotation in order to relax the fibers and deposit the fiber preform on the tool surface.
Wird der Faservorformling während des Ablegens verdreht, ist der Faservorformling mit einer gewünschten Orientierung der Fasern herstellbar. If the fiber preform is twisted during deposition, the fiber preform can be produced with a desired orientation of the fibers.
Das Aushärten des Kunststoffs kann mit Hilfe von Mikrowellenstrahlung unterstützt werden, um Herstellzeiten des Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteils zu verkürzen. The curing of the plastic can be assisted by means of microwave radiation to shorten manufacturing times of the fiber-plastic composite component.
Zum Herstellen des Faservorformlings können Fasern in einem Wickelverfahren verarbeitet werden, wobei die Fasern als Roving vorliegen können. Beim Wickeln können die Fasern um eine Wickelspule axial relativ zueinander bewegt werden. Des Weiteren können die Fasern und die Wickelspule beim Wickeln zueinander oszillierend bewegt werden. Die Fasern können als Träufelwicklung, schraubenförmig und/oder orthozyklisch gewickelt werden. Beim Wickeln kann die Wickelspule relativ zu den Fasern bewegt werden. Die Fasern können auch relativ zur Wickelspule bewegt werden. Des Weiteren können die Fasern in einem Linearwickelverfahren und/oder einem Flyerwickelverfahren gewickelt werden. Um die gewickelten Fasern zu spannen, kann der Faservorformling während des Wickelns axial mechanisch belastet werden. Während des Wickelns oder nach dem Wickeln kann der Faservorformling zur mechanischen Stabilisierung mit einem Stabilisierungsmittel beaufschlagt werden, wobei das Stabilisierungsmittel chemisch oder physikalisch wirken kann. Das Stabilisierungsmittel kann ein thermoplastisches Flies, Garn, Binderpulver oder ein sprühbarer Binder sein. Des Weiteren kann das Stabilisierungsmittel auch Wasser sein, das an einem gekühlten Faservorformling bei entsprechender Verfahrensführung gefriert. For producing the fiber preform, fibers can be processed in a winding process, wherein the fibers can be present as roving. During winding, the fibers can be moved axially relative to each other about a winding spool. Furthermore, the fibers and the reel spool can be moved oscillating relative to one another during winding. The fibers may be wound as a hank, helical and / or orthocyclic. During winding, the reel spool can be moved relative to the fibers. The fibers can also be moved relative to the reel spool. Furthermore, the fibers can be wound in a linear winding process and / or a flyer winding process. In order to tension the wound fibers, the fiber preform may be mechanically stressed axially during winding. During winding or after winding, the fiber preform may be subjected to a stabilizing agent for mechanical stabilization, wherein the stabilizing agent may act chemically or physically. The stabilizer may be a thermoplastic film, yarn, binder powder or sprayable binder. Furthermore, the stabilizing agent may also be water, which freezes on a cooled fiber preform with appropriate process control.
Um den Anlegevorgang des Faservorformlings während der Rotation des imprägnierten Faservorformlings und des Werkzeugs an der Werkzeugoberfläche zu unterstützen, besteht beispielsweise die Möglichkeit, eine Membran in den Faservorformling einzuziehen. Dann wird im Gegensatz zu einem offenen Herstellverfahren ein aufblasbarer Schlauch in das Werkzeug eingezogen, über den der imprägnierte Faservorformling zusätzlich von innen mit Druck beaufschlagbar ist. Der Faservorformling kann einen Außendurchmesser und einen lichten Innendurchmesser aufweisen. Ferner kann die Membran beim Einziehen einen Außendurchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der lichte Innendurchmesser des Faservorformlings ist. Zusätzlich kann das Werkzeug einen lichten Innendurchmesser aufweisen und der Faservorformling kann beim Einbringen mit einem Außendurchmesser ausgeführt sein, der gleich oder kleiner als der lichte Innendurchmesser des Werkzeugs ist. For example, to aid the application of the fiber preform during rotation of the impregnated fiber preform and the tool on the tool surface, it is possible to draw a membrane into the fiber preform. Then, in contrast to an open manufacturing process, an inflatable tube is drawn into the tool, via which the impregnated fiber preform can be additionally pressurized from the inside. The fiber preform may have an outer diameter and a clear inner diameter. Further, when drawn, the membrane may have an outside diameter equal to or smaller than the inside diameter of the fiber preform. In addition, the tool may have a clear inner diameter, and the fiber preform may be designed to be inserted with an outer diameter equal to or smaller than the clear inner diameter of the tool.
Ein zwischen der Membran und der Werkzeugoberfläche begrenzter Formraum kann vor einem Expandieren der Membran und dem Evakuieren des Formraums abgedichtet werden. Dabei besteht die Möglichkeit, die Membran mit Hilfe eines temperierten Druckmediums zu expandieren und das Ablegen des Faservorformlings an der Werkzeugoberfläche über den dann am Faservorformling angreifenden Anpressdruck an der Werkzeugoberfläche zusätzlich zu den am Faservorformling angreifenden Fliehkräften, die aus der Rotation des Werkzeugs und des Faservorformlings resultieren, gegebenenfalls zu beschleunigen und zu unterstützen. A molding space defined between the membrane and the tool surface may be sealed prior to expanding the membrane and evacuating the mold space. It is possible to expand the membrane by means of a tempered pressure medium and the deposition of the fiber preform on the tool surface on the then acting on the fiber preform contact pressure on the tool surface in addition to the centrifugal forces acting on the fiber preform, resulting from the rotation of the tool and the fiber preform to speed up and assist if necessary.
Das Druckmedium kann erwärmt und ein Fluid sein. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Druckmedium luft-, wasser- oder ölbasiert ist. Die Membran kann auch durch den Atmosphärendruck expandiert werden, wobei der Formraum durch Anlegen von Unterdruck evakuierbar ist. The pressure medium can be heated and be a fluid. There is a possibility that the Pressure medium is air-, water- or oil-based. The membrane can also be expanded by the atmospheric pressure, wherein the mold space is evacuated by applying negative pressure.
Zusätzlich kann das Ablegen des Faservorformlings im Formwerkzeug durch einen flächigen Luftsog begünstigt werden. Der Luftsog ist beispielsweise durch radiale Bohrungen und Unterdruck außerhalb des Formwerkzeugs erzeugbar. In addition, the deposition of the fiber preform in the mold can be promoted by a plane Luftsog. The air suction can be generated for example by radial bores and negative pressure outside the mold.
Zur Erzeugung des Unterdrucks ist beispielsweise eine Axial- oder Radialturbine, wie zum Beispiel ein Kompressor, verwendbar. To generate the negative pressure, for example, an axial or radial turbine, such as a compressor, used.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Wickelverfahren besteht auch die Möglichkeit, den Faservorformling über eine ringförmige Zufuhr mehrerer vorzugsweise in Form von Rovings vorliegender Fasern aus einem Fadengatter herzustellen. Hierfür kann eine Halte-, Spann- und Abzugsvorrichtung verwendet werden. As an alternative or in addition to the winding method, it is also possible to produce the fiber preform via an annular feed of a plurality of fibers, preferably in the form of rovings, from a yarn gate. For this purpose, a holding, tensioning and extraction device can be used.
Werden die Fasern durch eine Matrize mit ringförmig angeordneten Aussparungen über eine Zylinderoberfläche verteilt und dann vom Fadengatter abgezogen, ist der Faservorformling mit geringem Aufwand kostengünstig und innerhalb kurzer Prozesszeiten herstellbar. Dabei kann es vorgesehen sein, dass statt eines einzelnen Rovings oder anstatt mehrerer gebündelter Rovings eine Vielzahl von Rovings durch eine Matrize mit ringförmig angeordneten Löchern/Düsen über die Zylinderoberfläche verteilt und anschließend axial abgezogen werden. If the fibers are distributed over a cylinder surface by a die with annular recesses and then pulled off the thread gate, the fiber preform can be produced inexpensively and within short process times with little effort. It can be provided that instead of a single roving or instead of several bundled rovings a plurality of rovings are distributed through a die with annularly arranged holes / nozzles on the cylinder surface and then pulled off axially.
Ein Fadengatter stellt hierbei eine Vorrichtung dar, welche die Rovings zum Beispiel in Form von Spulen bevorratet, die Rovings auf Spannung hält und einer Matrize zuführt, ohne dass sich die Rovings gegenseitig blockieren. A thread gate in this case represents a device which stores the rovings, for example in the form of coils, which holds the rovings on tension and supplies them to a die without the rovings blocking each other.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Rovings vor oder nach der Matrize mit dem aushärtbaren fluiden Kunststoff imprägniert. In a further advantageous variant of the method according to the invention, the rovings are impregnated before or after the die with the curable fluid plastic.
Die Haltevorrichtung kann beispielsweise einen inneren Ring und einen äußeren Ring aufweisen, die entweder durch Teilbarkeit des Außenrings oder konische Klemmflächen das Einklemmen aller aus der Matrize zugeführten Rovings über den geschlossenen Umfang ermöglicht. The holding device can, for example, have an inner ring and an outer ring, which makes it possible either by divisibility of the outer ring or conical clamping surfaces to clamp all the rovings fed from the die over the closed circumference.
Die Herstellung des Faservorformlings ist besonders einfach, wenn die Rovings nach dem zylindrischen Aufspannen der zylindrischen Preform des Faservorformlings vom Fadengatter durch Abschneiden getrennt werden. The preparation of the fiber preform is particularly simple when the rovings are separated from the thread gate by cutting off the cylindrical preform of the cylindrical preform of the fiber preform.
Hierfür kann beispielsweise eine Schneidevorrichtung vorgesehen sein, die die Rovings nach dem Aufspannen der zylindrischen Preform von der Abzugsvorrichtung trennt. Darüber hinaus kann der Abschneidevorgang auch durch die Haltevorrichtung selbst erfolgen, indem Kanten am Ende der konischen Klemmfläche beispielsweise scharfkantig ausgebildet sind. Das Schneiden kann auch durch Verdrehen der Preform-Haltevorrichtung unterstützt werden, wobei die Haltevorrichtung beispielsweise mit als Roboter ausgeführten Manipulatoren verbunden sein kann, welche die erforderlichen Bewegungen und Verdrehungen ausführen. For this purpose, for example, a cutting device can be provided which separates the rovings after the clamping of the cylindrical preform of the take-off device. In addition, the cutting process can also be carried out by the holding device itself by edges are formed, for example, sharp-edged at the end of the conical clamping surface. The cutting can also be assisted by turning the preform holding device, wherein the holding device can be connected, for example, with manipulators designed as robots, which perform the required movements and twists.
Das jeweils herzustellende Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil kann über ein offenes Verfahren oder zusätzlich mittels eines aufblasbaren Schlauches, der als ein Folienschlauch, eine Thermoplast-Blasform, ein Silikonschlauch oder dergleichen, ausgebildet sein kann, um die Innenseite des Faservorformlings während der Aushärtung abzuschließen, hergestellt werden. The fiber-plastic composite component to be produced in each case can be formed by an open method or additionally by means of an inflatable tube, which can be in the form of a film tube, a thermoplastic blow mold, a silicone tube or the like, in order to close off the inside of the fiber preform during the curing , getting produced.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst beispielsweise eine drehbare Wickeleinrichtung mit einer Drehachse, einem zur Drehachse konzentrisch angeordneten ersten Ring, einem zur Drehachse konzentrisch angeordneten und von dem ersten Ring axial beabstandeten zweiten Ring und einer zwischen den Ringen angeordnete Halteeinrichtung sowie ein drehbares Werkzeug mit einer Drehachse und einer radial inneren Werkzeugoberfläche zur Begrenzung eines Formraums. An apparatus for carrying out the method according to the invention comprises, for example, a rotatable winding device with a rotation axis, a first ring arranged concentrically to the rotation axis, a second ring arranged concentrically to the rotation axis and axially spaced from the first ring and a holding device arranged between the rings and a rotatable tool a rotation axis and a radially inner tool surface for defining a mold space.
Die Vorrichtung kann wenigstens einen Drehantrieb aufweisen. Die Vorrichtung kann einen Drehantrieb für die Wickeleinrichtung aufweisen. Die Vorrichtung kann einen Drehantrieb für das Werkzeug aufweisen. Der erste Ring und der zweite Ring können zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet sein. Der erste Ring und der zweite Ring können zueinander mit einem vorbestimmten Abstand fixierbar sein. Die Halteeinrichtung kann als Wickelspule dienen. Die Halteeinrichtung kann eine zylinderartige Form aufweisen. Die Halteeinrichtung kann mit Fasern bewickelbar sein. Die Halteeinrichtung kann in axialer Richtung verlängerbar und/oder verkürzbar sein. Das Werkzeug kann öffenbar und/oder schließbar sein. Das Werkzeug kann entlang der Drehachse teilbar sein. Das Werkzeug kann zwei Werkzeughälften aufweisen. Das Werkzeug kann mehrere Werkzeugsegmente aufweisen. The device may have at least one rotary drive. The device may have a rotary drive for the winding device. The device may have a rotary drive for the tool. The first ring and the second ring can be arranged mirror-symmetrically to each other. The first ring and the second ring may be fixable to each other at a predetermined distance. The holding device can serve as a winding spool. The holding device may have a cylindrical shape. The holding device can be wound with fibers. The holding device can be extended and / or shortened in the axial direction. The tool can be opened and / or closed. The tool can be divisible along the axis of rotation. The tool can have two mold halves. The tool can have several tool segments.
Der erste Ring und der zweite Ring können axial relativ zueinander verlagerbar sein. Zum Verlagern des ersten Rings und/oder des zweiten Rings kann die Vorrichtung wenigstens ein elastisches Element und/oder wenigstens einen Aktuator aufweisen. Der Formraum kann mithilfe des ersten Rings und des zweiten Rings dicht verschließbar sein. Der Formraum kann durch axiale Verlagerung des ersten Rings und/oder des zweiten Rings dicht verschließbar sein. Der erste Ring und/oder der zweite Ring können wenigstens einen Kanal zum Evakuieren des Formraums und/oder zum Injizieren eines Kunststoffes aufweisen. Die Vorrichtung kann eine Evakuierungseinrichtung aufweisen. Die Vorrichtung kann eine Kunststoffinjektionseinrichtung aufweisen. The first ring and the second ring may be axially displaceable relative to one another. For displacing the first ring and / or the second ring, the device may comprise at least one elastic element and / or at least one actuator. The cavity can be made using the first ring and the second ring to be tightly closed. The mold space can be tightly closed by axial displacement of the first ring and / or the second ring. The first ring and / or the second ring may have at least one channel for evacuating the mold space and / or for injecting a plastic. The device may comprise an evacuation device. The device may comprise a plastic injection device.
Das wenigstens annährend rotationssymmetrische Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil mit wenigstens einem axialen Hinterschnittabschnitt kann eine Drehachse aufweisen. Das Bauteil kann eine Längsachse aufweisen. Der wenigstens eine axiale Hinterschnittabschnitt kann durch unterschiedliche Durchmesser des Bauteils entlang der Dreh- oder Längsachse gebildet sein. Der wenigstens eine axiale Hinterschnittabschnitt kann ein Entformen des Bauteils aus einem geschlossenen Werkzeug in axialer Richtung erschweren oder verhindern. Eine axiale Richtung kann eine Erstreckungsrichtung der Dreh- oder Längsachse sein. Das Bauteil kann mehrere axiale Hinterschnittabschnitte aufweisen. Das Bauteil kann mehrere axiale Hinterschnittabschnitte aufweisen, die in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sein können. Das Bauteil kann einen wellenartig variierenden Durchmesser aufweisen. Das Bauteil kann eine balgartige Form aufweisen. Das Bauteil kann Federeigenschaften in axialer Richtung aufweisen. Das Bauteil kann an seinen axialen Enden Anschlussabschnitte aufweisen. Das Bauteil kann eine Balgfeder sein. Die Balgfeder kann auch unabhängig von einem Füllmedium selbst als Feder wirken. Das Bauteil kann eine Balgfeder für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs sein. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ein PKW sein. Das Fahrzeug kann ein LKW sein. Das Fahrzeug kann ein NKW sein. Das Fahrzeug kann ein Schienenfahrzeug sein. The at least approximately rotationally symmetrical fiber-plastic composite component with at least one axial undercut section may have an axis of rotation. The component may have a longitudinal axis. The at least one axial undercut section may be formed by different diameters of the component along the rotational or longitudinal axis. The at least one axial undercut section can make it difficult or prevent removal of the component from a closed tool in the axial direction. An axial direction may be an extension direction of the rotational or longitudinal axis. The component may have a plurality of axial undercut portions. The component may have a plurality of axial undercut portions, which may be arranged in succession in the axial direction. The component may have a wave-like varying diameter. The component may have a bellows-like shape. The component may have spring properties in the axial direction. The component may have connection sections at its axial ends. The component may be a bellows spring. The bellows spring can also act independently of a filling medium itself as a spring. The component may be a bellows spring for a chassis of a vehicle. The vehicle may be a motor vehicle. The vehicle can be a car. The vehicle can be a truck. The vehicle can be a commercial vehicle. The vehicle may be a rail vehicle.
Das Bauteil kann Endlosfasern aufweisen. Das Bauteil kann anorganische Fasern aufweisen. Das Bauteil kann Glasfasern und/oder Keramikfasern aufweisen. Das Bauteil kann metallische Fasern aufweisen. Das Bauteil kann Stahlfasern aufweisen. Das Bauteil kann organische Fasern aufweisen. Das Bauteil kann Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern, Polyethylen-Fasern und/oder Plexiglas-Fasern aufweisen. Das Bauteil kann Naturfasern aufweisen. Das Bauteil kann eine Kunststoffmatrix aufweisen. Das Bauteil kann eine thermoplastische Matrix aufweisen. Das Bauteil kann Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE) aufweisen. Das Bauteil kann eine duroplastische Matrix aufweisen. Das Bauteil kann Epoxidharz (EP), ungesättigtes Polyesterharz (UP), Vinylesterharz (VE), Phenol-Formaldehydharz (PF), Diallylphthalatharz (DAP), Methacrylatharz (MMA), Polyurethan (PUR) und/oder Aminoharz, wie Melaminharz (MF/MP) oder Harnstoffharz (UF) aufweisen. Das Bauteil kann eine elastomere Matrix aufweisen. The component may comprise endless fibers. The component may comprise inorganic fibers. The component may comprise glass fibers and / or ceramic fibers. The component may comprise metallic fibers. The component may comprise steel fibers. The component may comprise organic fibers. The component may comprise aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers and / or Plexiglas fibers. The component may comprise natural fibers. The component may have a plastic matrix. The component may have a thermoplastic matrix. The component may comprise polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulphide (PPS), polysulphone (PSU), polyetherimide (PEI) and / or polytetrafluoroethene (PTFE). The component may have a thermosetting matrix. The component may be epoxy resin (EP), unsaturated polyester resin (UP), vinyl ester resin (VE), phenol-formaldehyde resin (PF), diallyl phthalate resin (DAP), methacrylate resin (MMA), polyurethane (PUR) and / or amino resin, such as melamine resin (MF / MP) or urea resin (UF). The component may have an elastomeric matrix.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt, ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Herstellverfahren für eine Balgfeder oder ein Torsionsrohr. Die Balgfeder bzw. das Torsionsrohr kann ein Faserverbund-Bauteil sein, das beispielsweise in einem Radträgermodul verwendbar ist. Ferner ist für die Herstellung eine spezielle Form des Vacuum Assisted Resin Injection(VARI)-Verfahrens einsetzbar, bei dem eine textile Preform hergestellt wird, die vor dem Anlegen des Faservorformlings an einer Werkzeugoberfläche mit einem aushärtbaren fluiden Kunststoff bzw. einem Harz imprägnierbar und während einer Rotation des Faservorformlings und des Werkzeugs unter vorzugsweise gleichzeitiger Druckbeaufschlagung und Temperierung aushärtbar ist. Summarized and shown in other words, thus resulting in the invention, inter alia, a manufacturing method for a bellows spring or a torsion tube. The bellows spring or the torsion tube can be a fiber composite component which can be used, for example, in a wheel carrier module. Furthermore, for the production of a special form of the Vacuum Assisted Resin Injection (VARI) method can be used, in which a textile preform is produced, which can be impregnated before applying the fiber preform on a tool surface with a curable fluid plastic or a resin and during a Rotation of the fiber preform and the tool under preferably simultaneous pressurization and tempering is curable.
Mit der Erfindung ist eine Herstellung mit verringertem Aufwand ermöglicht. Eine günstige Großserienfertigung ist ermöglicht. Ein werkzeugseitiger Aufwand wird reduziert. Eine hohe Bauteilqualität wird erzielt. Die Anforderungen qualitativ hochwertiger Bauteile werden mit gleichzeitig geringen Herstellungskosten vereint. Es sind auch heißhärtende Harzsysteme verarbeitbar. Ein Ablegen von Fasern wird erleichtert. Fasern können gezielt orientiert ablegbar sein. Beim Aushärten kann ein vorgegebener Temperaturverlauf darstellbar sein. Eine Stabilität eines Faservorformlings kann erhöht werden. Ein Aushärten kann beschleunigt werden. With the invention, a production with reduced effort is possible. A cheap mass production is possible. A tool-side effort is reduced. A high component quality is achieved. The requirements of high-quality components are combined with simultaneously low production costs. Also, thermosetting resin systems are processable. A laying down of fibers is facilitated. Fibers can be oriented in a targeted manner. During curing, a predetermined temperature profile can be displayed. Stability of a fiber preform can be increased. Curing can be accelerated.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist. By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there is an embodiment of the invention each having the respective feature or features.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Both the features specified in the claims and the features specified in the subsequent embodiments of the subject invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, wherein the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.
Es zeigt: It shows:
Der erste Ring
Zum Herstellen eines Faservorformlings wird zunächst ein Roving
Der gemäß vorstehender Beschreibung hergestellte Faservorformling wird gemeinsam mit der Wickeleinrichtung
Die innere Oberfläche
Der durch Aufwickeln des Rovings
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles wird für die Herstellung des Faservorformlings entweder ein vorimprägnierter Roving oder werden mehrere vorimprägnierte Rovings in der vorbeschriebenen Art und Weise auf die Wickelspindel aufgewickelt und in das Werkzeug
Die zylindrisch gestreckte Prepreg-Form bzw. der Faservorformling weist einen geringeren oder nur geringfügig größeren Außendurchmesser als ein kleinster Außendurchmesser einer herzustellenden Balgfeder bzw. als ein kleinster Durchmesser des Werkzeuges
Die vollständig mit dem Prepreg bzw. dem imprägnierten Faservorformling ausgelegte Form des Werkzeuges
Anschließend wird der imprägnierte Faservorformling durch Aufheizen des Werkzeuges
Im Bereich der Abzugseinrichtung
In
Nach der Abzugseinrichtung
Um die vorbeschriebenen Bewegungen im Bereich der Halteeinrichtung
Sowohl nach der Herstellung des Vorformlings gemäß der Beschreibung zu
Zusätzlich kann die Bearbeitung des Faservorformlings im Werkzeug
Nach dem Ablegen des Faservorformlings an der inneren Oberfläche
Nachfolgend wird der imprägnierte Faservorformling im Werkzeug
Anschließend wird das fertig hergestellte Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil bzw. die Balgfeder oder ein Torsionsrohr einer Verbundlenkerachse entformt und beispielsweise endseitig besäumt, so dass die Ringe
Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, über die vorbeschriebenen Verfahrensvarianten neben einer Balgfeder beispielsweise auch ein in
Über das Torsionselement bzw. das Torsionsrohr
Aus den vorbeschriebenen Anforderungen an das Torsionselement
Das Torsionselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Wickeleinrichtung winding device
- 2 2
- erster Ring first ring
- 3 3
- zweiter Ring second ring
- 4 4
- Halteeinrichtung holder
- 5 5
- Drehachse axis of rotation
- 6 6
- Roving roving
- 7 7
- Rovingpackung roving package
- 8 8th
- Membran membrane
- 9 9
- Werkzeug Tool
- 10 10
- Oberfläche surface
- 11 11
- Innenrippe internal rib
- 12 12
- Formraum cavity
- 13 13
- Vorrichtung contraption
- 14 14
- Fadengatter creels
- 15 15
- Abzugseinrichtung off device
- 16 16
- Imprägniereinrichtung impregnating
- 17 17
- Kunststoff plastic
- 18 bis 22 18 to 22
- Walze roller
- 23 23
- Matrize die
- 24 24
- Düse, Loch Nozzle, hole
- 25 25
- Zylinderoberfläche cylinder surface
- 26 26
- Halteeinrichtung holder
- 27 27
- Innenring inner ring
- 27A 27A
- konische Außenfläche conical outer surface
- 28 28
- Innenring inner ring
- 28A 28A
- konische Außenfläche conical outer surface
- 29 29
- Außenring outer ring
- 29A 29A
- konische Innenfläche conical inner surface
- 30 30
- Außenring outer ring
- 30A 30A
- konische Innenfläche conical inner surface
- 31 31
- Schneideeinrichtung cutter
- 32 32
- Torsionselement torsion
- 33 33
- Verbundlenkerachse Beam axle
- 34A, 34B 34A, 34B
- Längslenker Trailing arm
- 35A, 35B 35A, 35B
- Lagerbuchse bearing bush
- 36A, 36B 36A, 36B
- unteres Federsitz-Pressteil lower spring seat pressed part
- 36C, 36D 36C, 36D
- oberes Federsitz-Pressteil upper spring seat pressed part
- 38A, 38B 38A, 38B
- kaltgeschmiedete Endplatten cold forged end plates
- 61 bis 68 61 to 68
- Roving roving
- d, D d, D
- Durchmesser diameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013209143 [0002] DE 102013209143 [0002]
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---|---|
DE (1) | DE102014222841A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109228397A (en) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 武汉源海博创科技有限公司 | A kind of Composite propulsor molding die and products thereof |
CN112440489A (en) * | 2020-11-02 | 2021-03-05 | 清华大学 | Production equipment and processing method of fiber reinforced composite material pull rod |
DE102021214478A1 (en) | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Manufacturing device and method for manufacturing a rotor bandage for a rotor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005020907A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-12-15 | Technische Universität Dresden | The fiber-reinforced hollow plastics structure, for use as hollow shafts and the like, is shaped from a textile preform within a centrifugal mold with positioned force transmission components |
DE112007003009T5 (en) * | 2006-12-11 | 2009-11-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Component manufacturing process, component and tank |
DE102011111359A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Abdul Amir Shubbar | Device for reinforcing tanks with synthetic resin impregnated fibers |
DE102011121987A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Winding method for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding, apparatus for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding and method for producing a device for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding |
DE102013209143A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for producing a rotationally symmetrical fiber-plastic composite component, device for carrying out such a method and rotationally symmetrical fiber-plastic composite component |
-
2014
- 2014-11-10 DE DE102014222841.7A patent/DE102014222841A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005020907A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-12-15 | Technische Universität Dresden | The fiber-reinforced hollow plastics structure, for use as hollow shafts and the like, is shaped from a textile preform within a centrifugal mold with positioned force transmission components |
DE112007003009T5 (en) * | 2006-12-11 | 2009-11-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Component manufacturing process, component and tank |
DE102011111359A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Abdul Amir Shubbar | Device for reinforcing tanks with synthetic resin impregnated fibers |
DE102011121987A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Winding method for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding, apparatus for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding and method for producing a device for producing a rotationally symmetrical, tubular hollow body molding |
DE102013209143A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for producing a rotationally symmetrical fiber-plastic composite component, device for carrying out such a method and rotationally symmetrical fiber-plastic composite component |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109228397A (en) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 武汉源海博创科技有限公司 | A kind of Composite propulsor molding die and products thereof |
CN109228397B (en) * | 2018-08-03 | 2024-02-23 | 中国人民解放军92578部队 | Composite material propeller mould pressing die and product thereof |
CN112440489A (en) * | 2020-11-02 | 2021-03-05 | 清华大学 | Production equipment and processing method of fiber reinforced composite material pull rod |
DE102021214478A1 (en) | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Manufacturing device and method for manufacturing a rotor bandage for a rotor |
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