DE102015107461A1 - Method and device for producing a preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3). Die Erfindung zeichnet aus zumindest eine Faserlage (1) während des Drapierens in Schwingung versetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3). Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet aus, dass zumindest eine Anregungseinheit (6) zur Erzeugung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage (1) in oder um die die Drapiervorrichtung (2) angeordnet ist.The invention relates to a method for producing a preform from a fiber fabric (8) comprising at least two fiber layers (1) in a draping device (2) comprising a draping form (3) and draping means (3) for draping or fixing the drape Fiber fabric (8) on the contour of the drape form (3). The invention is characterized by at least one fiber layer (1) is vibrated during draping. Furthermore, the invention relates to an apparatus for producing a preform from a fiber fabric (8), which comprises at least two fiber layers (1), in a draping device (2) comprising a draping mold (3) and draping means (3) movable means for draping or fixing the fiber fabric (8) at the contour of the drape form (3). The device according to the invention is characterized in that at least one excitation unit (6) for generating vibrations in at least one fiber layer (1) is arranged in or around the draping device (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19. The invention relates to a method for producing a preform from a fiber fabric in the course of the production of fiber-reinforced moldings according to the preamble of
Im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen, auch Faserverbundbauteile genannt, ist insbesondere als industrielle Verwendung das RTM-Verfahren, Resin-Transfer-Moulding-Verfahren, gängige Praxis. Der gesamte Herstellungsprozess bis zu einem verwendungsfähigen Kunststoffbauteil besteht aus mehreren nachfolgend ablaufenden Einzelprozessen. In einem ersten Verfahrensschritt werden Faservorformlinge hergestellt. In diesem Preform-Prozess werden in der Regel mehrschichtige Fasergewebe oder Faserlagen üblicherweise in 2D, also im Wesentlichen in einer Ebene, zu einem Faserhalbzeug zusammengefügt, so dass das Faserhalbzeug im Wesentlichen bereits die notwendigen äußeren Konturen und teilweise auch bereits besondere Schichten oder Schichtdicken aufweist. Vorzugsweise wird ein Binder in die Trennebenen der einzelnen Fasergewebe bzw. Faserlagen eingebracht, der nach seiner Aktivierung und Aushärtung zu einer Fixierung der Schichten zueinander und der drapierten 3D-Kontur führt. Für den Preform-Prozess werden diese Faserhalbzeuge zur Ausbildung eines Faservorformlings dann in ein Umformwerkzeug überführt und meist unter Druck durch Schließen des Umformwerkzeuges soweit der Kontur des späteren Formteiles angenähert und durch Aktivierung des Binders (Aufheizen und Abkühlen) ausgehärtet, so dass der Faservorformling endkonturnah in ein Werkzeug einer Presse zur Durchführung des RTM-Verfahrens selbst eingelegt werden kann. Je nach Bedarf wird der Faservorformling noch nachgeschnitten oder an vorgegebenen Stellen ausgestanzt und eine noch präzisere Kontur zu erhalten. Nach dem Einlegen des Faservorformlings in das Werkzeug werden die Werkzeughälften geschlossen und das notwendige Harz in die Kavität des Werkzeuges injiziert, wobei das Harz die Faserstruktur des Faservorformlings imprägniert, die Fasern einschließt und fest in die Matrix einbindet. Nach dem Aushärten des Harzes kann das faserverstärkte Kunststoffbauteil entformt werden.In the course of the production of fiber-reinforced plastic components, also called fiber composite components, the RTM process, resin transfer molding process, is common practice, especially as an industrial use. The entire manufacturing process up to a usable plastic component consists of several subsequent individual processes. In a first process step, fiber preforms are produced. In this preform process, multilayer fiber webs or fiber layers are usually combined in 2D, ie substantially in one plane, to form a semifinished fiber product, so that the semifinished fiber product essentially already has the necessary outer contours and in some cases even special layers or layer thicknesses. Preferably, a binder is introduced into the parting planes of the individual fiber webs or fiber layers, which leads after its activation and curing to a fixation of the layers to each other and the draped 3D contour. For the preforming process, these fiber semi-finished products are then converted into a forming tool for forming a fiber preform and usually approximated under pressure by closing the forming tool to the contour of the later molded part and cured by activation of the binder (heating and cooling), so that the fiber preform near net shape in a tool of a press for performing the RTM method itself can be inserted. Depending on requirements, the fiber preform is still cut or punched at predetermined locations and obtain an even more precise contour. After inserting the fiber preform into the tool, the tool halves are closed and the necessary resin injected into the cavity of the tool, the resin impregnating the fiber structure of the fiber preform, enclosing the fibers and firmly bonding them into the matrix. After curing of the resin, the fiber-reinforced plastic component can be removed from the mold.
Neben dem RTM-Verfahren selbst, legt bereits die Herstellung eines Faservorformlings den Grundstein für den Erfolg bei der Herstellung eines Kunststoffbauteiles. Es hat sich gezeigt, dass der Stand der Technik eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Herstellung eines Vorformlings beschreibt, wie beispielsweise
Grundsätzlich hat sich dieses Verfahren in der Praxis bewährt. Jedoch kann es durch das unterschiedliche Drapierverhalten benachbarter bzw. gestapelter Faserlagen mit unterschiedlicher Faserorientierung oder unterschiedlicher Art des Faserhalbzeuges zu Relativbewegungen zwischen den einzelnen Faserlagen kommen. Auf Grund der Kontaktreibung, welche sowohl als Haftreibung als auch Gleitreibung auftreten kann, zwischen zwei Faserlagen oder auch zwischen der Form und/oder Stempeln und einer Faserlage kann es während des Drapierens zu Stauchungen, Dehnungen oder einer Veränderung in der Faserorientierung in einer oder mehrerer Faserlagen kommen, welche sich wiederum negativ auf die Eigenschaften des faserverstärkten Kunststoffbauteils auswirken. Ferner kann es auch zur Bildung von Falten und lokalen Faserondulationen kommen.Basically, this method has been proven in practice. However, due to the different draping behavior of adjacent or stacked fiber layers with different fiber orientation or different type of semi-finished fiber product, relative movements between the individual fiber layers may occur. Due to the contact friction, which can occur both as stiction and sliding friction between two fiber layers or between the mold and / or stamping and a fiber layer, it can during compression to compressions, strains or a change in the fiber orientation in one or more fiber layers which in turn have a negative effect on the properties of the fiber-reinforced plastic component. It can also lead to the formation of wrinkles and local Faserondulationen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem gegenüber dem Stand der Technik die Bildung von Fehlern während des Drapierens verringert oder vermieden werden kann.The object of the invention is to provide a method and a device with which the formation of errors during draping can be reduced or avoided as compared with the prior art.
Bei der Umformung eines Fasergeleges in einer Kavitäten aufweisende Drapierform, müssen wesentliche Punkte zur Erzielung eines hochwertigen Bauteiles beachtet werden:
- – Es soll kein unzulässiger Zug auf das Fasergelege gelangen, da sich sonst die Struktur (Faserorientierung und Regelmäßigkeit der Faserlagen) verziehen könnte oder das Fasergelege Risse bekommt.
- – Es sollen keine Faltenbildung oder Überwerfungen beim Drapieren des Fasergeleges in Bauteilvertiefungen entstehen.
- – Nach Bedarf soll das Fasergelege spannungsarm oder mit einer gezielt definierten Spannung fixiert werden.
- - There should be no undue pull on the fiber fabric, otherwise the structure (fiber orientation and regularity of the fiber layers) could warp or the fiber fabric gets cracks.
- - There should be no wrinkles or throws when draping the fiber fabric in component recesses.
- - If necessary, the fiber layer should be fixed stress-relieved or with a specifically defined tension.
Das Fasergelege wird zunächst in eine Drapierform abgelegt und es können ein oder mehrere Fixierstempel ausgefahren werden um das Fasergelege zu klemmen. Anschließend wird das Fasergelege mittels Drapierstempeln an die Kontur der Drapierform angeschmiegt. Zwischen die einzelnen Faserlagen kann ggf. ein Bindermaterial aufgestreut, aufgetragen oder eingesprüht worden sein. The fiber fabric is first deposited in a draping mold and one or more fixing punches can be extended to clamp the fiber fabric. Subsequently, the fiber fabric is nested by Drapierstempeln to the contour of the draping. If necessary, a binder material may have been sprinkled, applied or sprayed between the individual fiber layers.
Die Lösung der Aufgabe besteht für das Verfahren darin, dass zumindest eine Faserlage während des Drapierens in Schwingung versetzt wird. The solution of the problem for the method is that at least one fiber layer is vibrated during draping.
Die Frequenz der Schwingung wird in vorteilhafter Weise aus einem Bereich von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz gewählt.The frequency of the oscillation is advantageously selected from a range of 2 to 5000 Hz, preferably 10 to 1000 Hz, most preferably 50 to 500 Hz.
Das Fasergelege kann alternativ oder in Kombination so ausgebildet sein, dass im Fasergelege benachbarte Faserlagen mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.The fiber fabric may alternatively or in combination be formed so that in the fiber fabric adjacent fiber layers are arranged with the same or different orientation of the fibers or different properties.
Unter Fasergelege, aus welchem nach dem Drapieren ein Faservorformling entsteht, wird im Folgenden ein Stapel aus mehreren Faserlagen verstanden. Als Faserlagen sind nicht nur einzelne Lagen aus unidirektionalen Fasern umfasst, es können auch Fasergewebe darunter verstanden werden. Die Eigenschaften der Faserlagen umfassen die Art, Dicke und Struktur der einzelnen Faserlage. Die Faserlagen können eine Kontur besitzen, welche im Wesentlichen mit der Kontur des Vorformlings oder des herzustellenden faserverstärkten Formteils übereinstimmt. Einzelne Faserlagen können aber auch als Teilgeometrien eines Vorformlings ausgebildet sein. Neben den Faserlagen kann das Fasergelege auch aus weiteren, einen geringen Anteil an oder keine Fasern enthaltenden Verstärkungslagen bestehen. Die Schwingung umfasst eine Frequenz, eine Amplitude aber auch auf ein Schwingungsmodus und eine Schwingungsform. The term fiber web, from which a fiber preform is formed after draping, is understood below to mean a stack of several fiber layers. Not only individual layers of unidirectional fibers are included as fiber layers, it can also be understood as fiber webs. The properties of the fiber layers include the type, thickness and structure of the individual fiber layer. The fiber layers may have a contour which substantially coincides with the contour of the preform or of the fiber-reinforced molded part to be produced. However, individual fiber layers can also be designed as partial geometries of a preform. In addition to the fiber layers, the fiber layer may also consist of further, a small proportion of or no fibers containing reinforcing layers. The oscillation includes a frequency, but also an amplitude and a vibration mode.
In vorteilhafter Weise ist es nun möglich das Abgleiten von Faserlagen ohne wesentliche Kontaktreibung zwischen den Faserlagen zu ermöglichen. Neben der Reduzierung der Kontaktreibung zwischen den Faserlagen wird auch in vorteilhafter Weise die Kontaktreibung zwischen den Faserlagen und der Drapierform und/oder den Stempeln reduziert. Insbesondere ist von Vorteil, dass die Umformung schonend durchgeführt werden kann und Knicke, Falten und Stauchungen oder Verwerfungen im Fasergelege während der Umformung vermieden werden können. Der Kraftaufwand für die Umformung bzw. das Drapieren des Fasergeleges sinkt deutlich ab, wodurch sich die Kräfte bzw. Spannungen in den einzelnen Faserlagen während des Drapierens verringern und selbst hochkomplexe Faservorformlinge ohne Faserschädigung erzeugt werden können.Advantageously, it is now possible to allow the sliding of fiber layers without significant contact friction between the fiber layers. In addition to the reduction of the contact friction between the fiber layers, the contact friction between the fiber layers and the draping form and / or the punches is also advantageously reduced. In particular, it is advantageous that the deformation can be carried out gently and kinks, wrinkles and compressions or distortions in the fiber layer during the forming can be avoided. The force required for the forming or draping of the fiber fabric decreases significantly, which can reduce the forces or stresses in the individual fiber layers during draping and even highly complex fiber preforms can be produced without fiber damage.
Die Erfindung dient der Herstellung von hochwertigen Vorformlingen aus einem Fasergelege, welches mindestens zwei Faserlagen umfasst. The invention serves to produce high-quality preforms from a fiber fabric, which comprises at least two fiber layers.
Die Erfindung betrifft die Anregung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage eines Fasergeleges, wobei die Anregung von Schwingungen mittels Ultraschall im Sinne dieser Erfindung als nicht anwendungsfähig gesehen wird, da es zum Verbinden der einzelnen Faserlagen des Fasergeleges bei der Anregung führen kann. Ein Abgleiten der einzelnen Faserlagen durch die Anregung wäre dann somit nicht mehr gegeben.The invention relates to the excitation of vibrations in at least one fiber layer of a fiber fabric, wherein the excitation of vibrations by ultrasound in the context of this invention is not considered useful, since it can lead to the connection of the individual fiber layers of the fiber fabric in the excitation. A slipping of the individual fiber layers by the excitation would then no longer be given.
Vorzugsweise wird die Schwingung über einen Fixierstempel und/oder Drapierstempel angeregt. Es kann ausreichend sein, dass die Schwingungsanregung nur über einen Fixierstempel und/oder Drapierstempel erfolgt. Es können auch nur über ausgewählte oder alle Fixier- und/oder Drapierstempel Schwingungen in der zumindest einen Faserlage angeregt werden.Preferably, the vibration is excited via a fixing punch and / or Drapierstempel. It may be sufficient that the vibration excitation takes place only via a fixing punch and / or Drapierstempel. It is also possible to excite vibrations in the at least one fiber layer only via selected or all fixing and / or draping punches.
In vorteilhafter Weise wird die Anregung zur Schwingung erst unmittelbar vor dem Kontakt des Fixierstempels und/oder Drapierstempels mit der zumindest einen Faserlage begonnen. Dies bietet den Vorteil, dass ein unbeabsichtigtes Verschieben der Faserlagen durch dauerhafte Schwingungsanregung verhindert werden kann. Die Anregung zur Schwingung des einen Fixierstempels und/oder Drapierstempels kann dann beendet werden, wenn das Fasergelege wie gewünscht mittels des Fixierstempels und/oder Drapierstempels drapiert ist.Advantageously, the excitation for oscillation is started only immediately before the contact of the fixing punch and / or Drapierstempels with the at least one fiber layer. This offers the advantage that unintentional shifting of the fiber layers can be prevented by permanent vibration excitation. The excitation for the vibration of the one Fixierstempels and / or Drapierstempels can be terminated when the fiber fabric is draped as desired by means of Fixierstempels and / or Drapierstempels.
Ferner besteht eine Möglichkeit darin, dass die Anregung phasenweise und/oder variabel zugeschaltet oder abgeschaltet wird. Auch kann die Anregung einzelner Fixierstempel und/oder Drapierstempel vor Beendigung des gesamten Drapierprozesses abgeschaltet werden, um eine weitere Verschiebung beim Verfahren und Schließen weiterer Stempel zu vermeiden.Furthermore, there is a possibility that the excitation is switched on or off in phases and / or variably. Also, the excitation of individual Fixierstempel and / or Drapierstempel be switched off before the end of the entire Drapierprozesses to avoid a further shift in the process and closing of other stamp.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Schwingung der Faserlage auch über die Drapierform selbst angeregt werden. In a further embodiment, the oscillation of the fiber layer can also be excited via the drape form itself.
Je nach Ausgestaltung des Fasergeleges oder der Faserlagen kann es vorteilhaft sein, dass eine oder mehrere Faserlagen in einem Halter und/oder Halterahmen angeordnet sind und die Schwingungen über den Halter bzw. Halterahmen angeregt werden. Es ergibt sich somit die Möglichkeit gezielt einzelne Faserlagen in dem Fasergelege in Schwingung zu versetzen. Dies kann insbesondere bei Faserlagen vorteilhaft sein, welche nur als ein Teil der späteren Kontur ausgebildet sind. Depending on the configuration of the fiber fabric or the fiber layers, it may be advantageous that one or more fiber layers are arranged in a holder and / or holding frame and the vibrations are excited via the holder or holding frame. This results in the possibility to specifically set individual fiber layers in the fiber fabric in vibration. This can be advantageous in particular in fiber layers, which are formed only as part of the later contour.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest eine Faserlage unter Zugspannung gehalten wird. Vorzugsweise können diejenigen Faserlagen unter Zugspannung gehalten werden, welche nicht direkt zu Schwingungen angeregt werden. Alternativ hierzu können auch unter Zugspannung gehaltene Faserlagen mit einer Amplitude belegt werden, um hierdurch Schwingungen in der gehaltenen Faserlage zu erzeugen. A further preferred embodiment provides that at least one fiber layer is held under tension. Preferably, those fiber layers can be held under tension, which are not excited directly to vibrations. Alternatively, held under tension fiber layers with a Amplitude are occupied, thereby producing vibrations in the held fiber layer.
Bevorzugt kann die Schwingung der Faserlage durch eine Anregungseinheit in einer Anregungsvorrichtung angeregt werden. Die Anregungsvorrichtung ist außerhalb der eigentlichen Drapiervorrichtung angeordnet. Die Wellen der Schwingung werden über ein Medium, beispielsweise Luft, in die Faserlage eingekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass auch bereits eine bestehende Drapiervorrichtung mit einer solchen externen Anregungsvorrichtung nachgerüstet werden kann. Preferably, the oscillation of the fiber layer can be excited by an excitation unit in an excitation device. The excitation device is arranged outside the actual draping device. The waves of the oscillation are coupled into the fiber layer via a medium, for example air. This has the advantage that even an existing draping device can be retrofitted with such an external excitation device.
Die Schwingungsanregung kann in vorteilhafter Weise lokal begrenzt erfolgen. So kann es ausreichend sein, dass nur ausgewählte Fixierstempel und/oder Drapierstempel mit einer Anregungseinheit ausgestattet sind und so gezielt an einigen Stellen im Fasergelege Schwingungen anregt werden. Die Begrenzung kann sich durch bereits geschlossene Fixierstempel und/oder Drapierstempel oder durch gezielte und gerichtet Anregung einzelner Bereich einer Faserlage ergeben. The vibration excitation can be done locally limited advantageously. Thus, it may be sufficient that only selected fixing punches and / or Drapierstempel are equipped with an excitation unit and are thus selectively stimulated vibrations in some places in Fasergelege. The limitation may be due to already closed Fixierstempel and / or Drapierstempel or by targeted and directed excitation of individual area of a fiber layer.
Eine weitere Ausgestaltungsform sieht vor, dass das Fasergelege vor der Schwingungsanregung zumindest teilweise fixiert wird. Ein ungewolltes Verschieben oder sogar ein Wandern des Fasergeleges in der Drapierform oder ein Verschieben einzelner Faserlagen zueinander kann somit unterbunden werden.A further embodiment provides that the fiber layer is at least partially fixed before the vibration excitation. An unintentional shifting or even a wandering of the fiber fabric in the draping form or a shifting of individual fiber layers relative to one another can thus be prevented.
Bevorzugt wird über ein Fixierstempel und/oder Drapierstempel, der bereits das Fasergelege drapiert hat, eine Schwingung angeregt, während ein hierzu benachbarter Fixierstempel und/oder Drapierstempel das Fasergelege drapiert. Preferably, a vibration is excited by means of a fixing punch and / or draping punch, which has already draped the fiber layer, while an adjoining fixing punch and / or draping punch drapes the fiber layer.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, dass der Halter und/oder Halterahmen nur Faserlagen einer Faserorientierung greift. Dies bietet den Vorteil, dass in Faserlagen gleicher Faserorientierung auch gleiche Schwingungen angeregt werden können. It may also be advantageous for the holder and / or holding frame to grip only fiber layers of a fiber orientation. This offers the advantage that in fiber layers of the same fiber orientation also equal vibrations can be excited.
Alternativ oder ergänzend kann die Schwingung parallel zur Faserorientierung einer Faserlage angeregt wird. Es besteht aber auch die vorteilhafte Möglichkeit, dass die Schwingung senkrecht zur Faserorientierung einer Faserlage angeregt wird. Die Schwingung kann so gewählt werden, dass ein Abgleiten der Faserlagen in vorteilhafter Weise beeinflusst wird. Alternatively or additionally, the oscillation can be excited parallel to the fiber orientation of a fiber layer. But there is also the advantageous possibility that the oscillation is excited perpendicular to the fiber orientation of a fiber layer. The oscillation can be chosen so that a slipping of the fiber layers is influenced in an advantageous manner.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor in einzelnen Faserlagen des Fasergeleges unterschiedliche Schwingungen einzubringen oder anzuregen. A further preferred embodiment provides to introduce or excite different vibrations in individual fiber layers of the fiber fabric.
Vorzugsweise sind im Fasergelege Verstärkungslagen angeordnet. Diese Verstärkungslagen können auf der Oberseite und/oder Unterseite des Fasergeleges oder auch zwischen einzelnen Faserlagen angeordnet sein. Bevorzugt können die Verstärkungslagen auch zu Schwingungen angeregt werden.Preferably reinforcing layers are arranged in the fiber layer. These reinforcing layers can be arranged on the top and / or bottom of the fiber fabric or between individual fiber layers. Preferably, the reinforcing layers can also be excited to vibrate.
Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung besteht darin, dass zumindest eine Anregungseinheit zur Erzeugung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage in oder um die die Drapiervorrichtung angeordnet ist. The solution to the problem for the device is that at least one excitation unit for generating vibrations in at least one fiber layer is arranged in or around the draping device.
Vorzugsweise erzeugt die Anregungseinheit Schwingungen im Bereich von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz. Preferably, the excitation unit generates vibrations in the range of 2 to 5000 Hz, preferably 10 to 1000 Hz, most preferably 50 to 500 Hz.
Das Fasergelege kann alternativ oder in Kombination so ausgebildet sein, dass im Fasergelege benachbarte Faserlagen mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.The fiber fabric may alternatively or in combination be formed so that in the fiber fabric adjacent fiber layers are arranged with the same or different orientation of the fibers or different properties.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sehen vor, dass die Anregungseinheit in mindestens einem Fixierstempel und/oder Drapierstempel und/oder der Drapierform angeordnet ist. Die Anordnung kann dabei so gewählt werden, dass das Fasergelege optimal ohne Faserverzug und Faltenbildungen in die Drapierform drapiert werden kann. Advantageous embodiments provide that the excitation unit is arranged in at least one fixing punch and / or draping punch and / or the draping form. The arrangement can be chosen so that the fiber layer can be draped optimally without fiber distortion and wrinkles in the drape form.
Alternativ oder in Kombination zu den vorherigen Merkmalen kann die Anregungseinheit in einem Halter und/oder Halterahmen, welcher zumindest eine Faserlage greift, angeordnet sein. Es können mehrere Halter mit Anregungseinheiten angeordnet sein um verschiedene Faserlagen mit unterschiedlichen Schwingungen anzuregen. Alternatively or in combination with the previous features, the excitation unit can be arranged in a holder and / or holding frame, which grips at least one fiber layer. Several holders can be arranged with excitation units to stimulate different fiber layers with different vibrations.
In einer bevorzugten Ausgestaltung können der Halter und/oder der Halterahmen zum Einbringen von Zugspannung in zumindest eine Faserlage angeordnet sein. Unter Zugspannung gehaltene Faserlagen ermöglichen ein vereinfachtes Abgleiten von weiteren, auf der unter Zugspannung gehaltenen Faserlage, angeordneten Faserlagen. Es besteht auch die Möglichkeit die unter Zugspannung gehaltene Faserlage mit einer Schwingung zu beaufschlagen, um eine definierte Schwingung um ein definierte Ausgangslage zu erhalten.In a preferred embodiment, the holder and / or the holding frame can be arranged for introducing tensile stress into at least one fiber layer. Under tension held fiber layers allow a simplified sliding of other, on the held under tension fiber layer, arranged fiber layers. There is also the possibility of applying a tension to the fiber layer held under tension in order to obtain a defined oscillation around a defined starting position.
Alternativ oder ergänzend kann die Anregungseinheit in einer Anregungsvorrichtung außerhalb der Drapiervorrichtung angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine bereits bestehende Vorrichtung nachgerüstet werden soll, da an der Drapiervorrichtung dann keine großen strukturellen Veränderungen durchgeführt werden müssen. Die Anregungsvorrichtung kann je nach Fortschritt des Drapierprozesses um die Drapiervorrichtung variabel angeordnet sein. Alternatively or additionally, the excitation unit can be arranged in an excitation device outside the draping device. This is particularly advantageous if an existing device is to be retrofitted, since then no major structural changes must be performed on the draping device. The excitation device can be variably arranged around the draping device depending on the progress of the draping process.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest ein Halter und/oder Halterahmen ohne Anregungseinheit angeordnet ist. Dies ermöglicht das Halten von einzelnen Faserlagen an einer bestimmten Position und verhindert ein ungewolltes Verrutschen oder Mitnehmen der Faserlage während des Drapierens. Der Halter und/oder Halterahmen kann auch als Fixpunkt für das Drapieren dienen. An advantageous embodiment may provide that at least one holder and / or holding frame is arranged without excitation unit. This allows the holding of individual fiber layers at a certain position and prevents unwanted slippage or entrainment of the fiber layer during draping. The holder and / or holding frame can also serve as a fixed point for draping.
Vorzugsweise haben die Oberflächen der Fixierstempel und/oder Drapierstempel, welche mit dem Fasergelege in Kontakt kommen, unterschiedliche Reibungskoeffizienten. Das Drapieren des Fasergeleges kann hierdurch weiter positiv beeinflusst werden.Preferably, the surfaces of the fixing punches and / or Drapierstempel, which come into contact with the fiber fabric, different coefficients of friction. The draping of the fiber fabric can thereby be further positively influenced.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor. Die folgenden Darstellungen sind nicht direkt als Einzelfalllösungen anzusehen, sondern enthalten in Teilen auch allgemeine Hinweise und Aufgabenlösungen. Einzelne Sätze stellen hierbei auch einzelne Merkmale da. Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description with the drawing. The following illustrations are not to be regarded as individual case solutions, but also contain general information and task solutions. Individual sentences also present individual characteristics.
Es zeigen:Show it:
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Anregung zu Schwingungen der Faserlagen
Die Anregung der zumindest einen Faserlage
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Faserlage fiber layer
- 22
- Drapiervorrichtung draping
- 33
- Drapierform Drapierform
- 44
- Fixierstempel Fixierstempel
- 55
- Drapierstempel Drapierstempel
- 66
- Anregungseinheit excitation unit
- 77
- Halter holder
- 88th
- Fasergelege fiber fabrics
- 99
- Heizvorrichtung heater
- 1010
- Fasermatte fiber mat
- 1111
- Schneidvorrichtung cutter
- 1212
- Schneidtisch cutting table
- 1313
- Bindemittelaustragsvorrichtung Bindemittelaustragsvorrichtung
- 1414
- Vorformling preform
- 1515
- RTM-Presse RTM Press
- 1616
- Stapel stack
- 1717
- Formteil molding
- 1818
- Anregungsvorrichtung excitation device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0620091 B1 [0003] EP 0620091 B1 [0003]
- DE 2701480 A1 [0003] DE 2701480 A1 [0003]
- DE 3319391 A1 [0003] DE 3319391 A1 [0003]
- DE 102010043666 A1 [0003] DE 102010043666 A1 [0003]
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Citations (4)
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