DE102015201350A1 - Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part - Google Patents
Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015201350A1 DE102015201350A1 DE102015201350.2A DE102015201350A DE102015201350A1 DE 102015201350 A1 DE102015201350 A1 DE 102015201350A1 DE 102015201350 A DE102015201350 A DE 102015201350A DE 102015201350 A1 DE102015201350 A1 DE 102015201350A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fiber composite
- composite component
- preform
- retention
- retention body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zurückhaltekörper (10) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, aufweisend einen Grundkörper (20) mit einem Verdrängungsvolumen (30) und einer dem Verdrängungsvolumen (30) abgewandten Oberfläche (40), wobei der Grundkörper (20) derart ausgebildet ist, im Bereich des Verdrängungsvolumens (30) einen viskosen Matrixwerkstoff zurückzuhalten und/oder zu verdrängen. Der Zurückhaltekörper (10) ist an einem Vorformling (50) eines Faserverbundbauteils derart anordenbar, dass das Verdrängungsvolumen (30) des Zurückhaltekörpers (10) eine bei der Herstellung des Faserverbundbauteils zu erhaltende Freimachung (60) des Faserverbundbauteils ausfüllt.The present invention relates to a retaining body (10) for producing a fiber composite component, comprising a base body (20) with a displacement volume (30) and a surface (40) facing away from the displacement volume (30), wherein the base body (20) is designed in such a way Area of the displacement volume (30) to retain and / or displace a viscous matrix material. The retaining body (10) can be arranged on a preform (50) of a fiber composite component in such a way that the displacement volume (30) of the retaining body (10) fills an open area (60) of the fiber composite component to be obtained during production of the fiber composite component.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zurückhaltekörper zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, Ferner ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gerichtet. Schließlich ist die vorliegende Erfindung auf ein Faserverbundbauteil gerichtet.The present invention relates to a retaining body for producing a fiber composite component. Furthermore, the present invention is directed to a method for producing a fiber composite component. Finally, the present invention is directed to a fiber composite component.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl unterschiedlicher Faserverbundbauteile sowie Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen hinlänglich bekannt und dienen insbesondere der Leichtbauweise im Fahrzeugbau. Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK; umgangssprachlich häufig als Carbon bezeichnet) bekannt, welche sich aufgrund ihrer hohen gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit hervorragend als Leichtbauwerkstoff eignen. CFK-Bauteile bestehen grundsätzlich aus einem Verbund von zwei Werkstoffen: der Faser und der Kunststoffmatrix.From the prior art, a variety of different fiber composite components and methods for the production of fiber composite components are well known and are used in particular the lightweight construction in vehicle. Fiber-reinforced plastics, in particular carbon fiber-reinforced plastics (CFK, colloquially often referred to as carbon) are known from the general state of the art, which are outstandingly suitable as lightweight materials due to their high weight-specific strength and rigidity. CFRP components basically consist of a combination of two materials: the fiber and the plastic matrix.
Sofern keine vorimprägnierten Materialien zur Anwendung kommen, ist ein faserverstärktes Bauteil mittels folgender Prozessschritte herstellbar. In einem ersten Schritt werden trockene textile Faserhalbzeuge zu einem Vorformling, der auch Preform genannt wird, verarbeitet. Hierfür werden die trockenen textilen Faserhalbzeuge durch entsprechendes Zuschneiden konfektioniert und zu einer flächigen und/oder zum Teil komplexen, der Bauteilendkontur angepassten, Faserstruktur angeordnet. Für diesen ersten Prozessschritt werden häufig aus der Textiltechnik stammende, aber auch auf der Klebetechnologie basierende Verfahren verwendet. In einem zweiten Schritt wird der Vorformling in ein Imprägnierwerkzeug eingelegt und zu einem Faserverbundbauteil weiterverarbeitet. Dieser Verfahrensschritt wird auch als Infiltration bzw. als Imprägnierung bezeichnet. Bei der Imprägnierung wird eine viskose Kunststoffmatrix mittels eines Druckgefälles in den Vorformling eingebracht. Die Kunststoffmatrix füllt bei der Imprägnierung die Faserzwischenräume des Vorformlings und verbindet somit benachbarte Fasern miteinander. In einem dritten, die Imprägnierung anschließenden Schritt, wird das Faserverbundbauteil ausgehärtet. Dies erfolgt entweder durch Wärmezufuhr im Werkzeug oder in einem entsprechenden Ofen. Nach der Aushärtung wird das Faserverbundbauteil in einem vierten Schritt aus dem Werkzeug entformt. Bei duroplastischen Matrixwerkstoffen ist ein Umformen des Faserverbundbauteils nach dem Aushärten nicht mehr möglich. In einem abschließenden fünften Schritt wird das ausgehärtete Faserverbundbauteil daher noch einer Nachbearbeitung unterzogen. Bei der Nachbearbeitung werden beispielsweise Durchführungen und Löcher für Befestigungsmittel in das Faserverbundbauteil eingebracht. Dies erfolgt z. B. durch spanende Verfahren, wie z. B. Fräsen oder Bohren sowie Wasserstrahl- oder Laserschneidverfahren.If no pre-impregnated materials are used, a fiber-reinforced component can be produced by means of the following process steps. In a first step, dry textile semifinished fiber products are processed into a preform, which is also called preform. For this purpose, the dry textile semi-finished fiber products are assembled by appropriate cutting and arranged to a flat and / or sometimes complex, the component end contour adapted, fiber structure. For this first process step are often derived from the textile technology, but also based on the adhesive technology method used. In a second step, the preform is placed in an impregnation tool and further processed into a fiber composite component. This process step is also referred to as infiltration or as impregnation. During the impregnation, a viscous plastic matrix is introduced into the preform by means of a pressure gradient. During impregnation, the plastic matrix fills the fiber interstices of the preform and thus bonds adjacent fibers together. In a third, the impregnation subsequent step, the fiber composite component is cured. This is done either by heat in the tool or in a corresponding oven. After curing, the fiber composite component is removed from the mold in a fourth step. For thermoset matrix materials forming the fiber composite component after curing is no longer possible. In a final fifth step, the cured fiber composite component is therefore subjected to a post-processing. In the post-processing, for example, bushings and holes for fastening means are introduced into the fiber composite component. This is done z. B. by machining methods, such as. As milling or drilling and water jet or laser cutting process.
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen haben den Nachteil, dass die Nachbearbeitung oftmals sehr aufwändig ist und durch dieser weitere Verfahrensschritt zu einer Erhöhung des Herstellungsaufwands, der Herstellungsdauer sowie der Herstellungskosten der Faserverbundbauteile führt.Known methods for the production of fiber composite components have the disadvantage that the post-processing is often very complex and leads by this further process step to an increase in the manufacturing cost, the production time and the manufacturing cost of the fiber composite components.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung eines Faserverbundbauteils bzw. ein Faserverbundbauteil insbesondere in Bezug auf die Nachbearbeitung zu optimieren, wobei die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwunden werden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, mittels dessen ein nachbearbeitungsoptimiertes Faserverbundbauteil mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig herstellbar ist.It is therefore the object of the present invention to optimize the production of a fiber composite component or a fiber composite component, in particular with respect to the post-processing, wherein the disadvantages of the prior art are at least partially overcome. In particular, it is the object of the present invention to provide a method by means of which a post-processing-optimized fiber composite component can be produced by simple means and inexpensively.
Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Zurückhaltekörper zur Herstellung eines Faserverbundbauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Auch wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Faserverbundbauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 13 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zurückhaltekörper beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils sowie dem erfindungsgemäßen Faserverbundbauteil und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird, bzw. werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Zurückhaltekörper kann selbstverständlich auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils ausgeführt werden.The above object is achieved by a retaining body for producing a fiber composite component having the features of independent claim 1. The object is also achieved by a method for producing a fiber composite component having the features of independent claim 11. Furthermore, the object is achieved by a fiber composite component having the features of independent claim 13. Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the restraint body according to the invention apply, of course, in connection with the inventive method for producing a fiber composite component and the fiber composite component according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference , or can be. Of course, the inventive method for producing a fiber composite component can be carried out with the retention body according to the invention.
Der erfindungsgemäße Zurückhaltekörper zur Herstellung eines Faserverbundbauteils weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Grundkörper mit einem Verdrängungsvolumen und einer dem Verdrängungsvolumen abgewandten Oberfläche auf, wobei der Grundkörper derart ausgebildet ist, im Bereich des Verdrängungsvolumens einen flüssigen Matrixwerkstoff zurückzuhalten und/oder zu verdrängen. Der Zurückhaltekörper ist an einem Vorformling eines Faserverbundbauteils derart anordenbar, dass das Verdrängungsvolumen des Zurückhaltekörpers eine bei der Herstellung des Faserverbundbauteils zu erhaltende Freimachung des Faserverbundbauteils ausfüllt.According to one aspect of the present invention, the retention body according to the invention for producing a fiber composite component has a base body with a displacement volume and a surface facing away from the displacement volume, wherein the base body is designed to retain and / or displace a liquid matrix material in the region of the displacement volume. The restraint body can be arranged on a preform of a fiber composite component such that the displacement volume of the restraint body in the manufacture of the Fiber composite component to be obtained franking of the fiber composite component fills.
Ein Zurückhaltekörper ist im Sinne der Erfindung ein Objekt, das zur Beanspruchung eines Volumens an einem Ort zumindest temporär an diesem Ort anordenbar ist, beispielsweise bis ein flüssiger Matrixwerkstoff derart ausgehärtet ist, dass ein Zurückhalten des Matrixwerkstoffs durch den Zurückhaltekörper wegen der verringerten Fließfähigkeit des Matrixwerkstoffs nicht mehr erforderlich ist.A retention body in the sense of the invention is an object that can be arranged at least temporarily at a location for stressing a volume at a location, for example, until a liquid matrix material is cured such that retention of the matrix material by the retention body is not due to the reduced flowability of the matrix material more is needed.
Der Grundkörper des Zurückhaltekörpers weist ein Verdrängungsvolumen auf. Ein Verdrängungsvolumen ist ein Volumen, in das kein Einfließen eines Matrixwerkstoffs erfolgt, wenn der Zurückhaltekörper mit flüssigem Matrixwerkstoff in Kontakt kommt. Das Verdrängungsvolumen weist vorzugsweise eine Geometrie auf, die einer freizuhaltenden Geometrie am Faserverbundbauteil entspricht, z. B. zylinderförmig, quaderförmig oder eine beliebige andere Geometrie. Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Geometrie auf, die ein leichtes Entfernen des Zurückhaltekörpers vom ausgehärteten Faserverbundbauteil begünstigt. Demnach sind Hinterschneidungen insbesondere bei einteiligen Grundkörpern nach Möglichkeit zu vermeiden. Ein etwaiger Verzug des Faserverbundbauteils, z. B. durch eine thermische Weiterbehandlung, ist bei der Geometrie des Grundkörpers zu berücksichtigen.The main body of the retaining body has a displacement volume. A displacement volume is a volume that does not flow into a matrix material when the retention body contacts liquid matrix material. The displacement volume preferably has a geometry that corresponds to a geometry to be kept free at the fiber composite component, for. B. cylindrical, cuboidal or any other geometry. Preferably, the base body has a geometry that favors easy removal of the retaining body from the cured fiber composite component. Accordingly, undercuts should be avoided if possible, especially in the case of one-piece basic bodies. A possible delay of the fiber composite component, for. B. by a thermal treatment, is to be considered in the geometry of the body.
Die Oberfläche des Grundkörpers ist dem Verdrängungsvolumen abgewandt und kommt somit bei der Imprägnierung komplett oder zumindest teilweise mit dem flüssigen Matrixwerkstoff in Kontakt. Die Oberfläche weist daher vorzugsweise ein Material auf, das durch den Matrixwerkstoff nicht beschädigbar ist. Weiter bevorzugt ist die Oberfläche derart ausgebildet, ein Lösen des Zurückhaltekörpers von dem ausgehärteten Faserverbundbauteil zu begünstigen. Besonders bevorzugt weist die Oberfläche eine Beschichtung auf, die ein Lösen des Zurückhaltekörpers von dem ausgehärteten Faserverbundbauteil begünstigt und/oder nach dem Lösen des Zurückhaltekörpers von dem ausgehärteten Faserverbundbauteil an dem Faserverbundbauteil verbleibt.The surface of the main body is remote from the displacement volume and thus comes in the impregnation completely or at least partially in contact with the liquid matrix material. The surface therefore preferably comprises a material which is not damaged by the matrix material. More preferably, the surface is designed to promote a release of the retaining body of the cured fiber composite component. Particularly preferably, the surface has a coating, which promotes release of the retaining body from the cured fiber composite component and / or remains after release of the retaining body of the cured fiber composite component to the fiber composite component.
Ein Zurückhaltekörper gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass dieser leicht an einem Vorformling bzw. während der Herstellung des Vorformlings an diesem anordenbar ist Mittels des Zurückhaltekörpers sind Freimachungen, wie z. B. Kanäle oder Absätze mit einfachen Mitteln in das Faserverbundbauteil einbringbar. Eine aufwändige, sowohl zeit- als auch kostenintensive Nachbearbeitung des Faserverbundbauteils ist nicht mehr erforderlich. Demnach sind mittels des Zurückhaltekörpers insbesondere Zeit und Kosten einsparbar.A retaining body according to the invention has the advantage that it can be easily arranged on a preform or during the manufacture of the preform on the latter by means of the retaining body are clearances, such. As channels or paragraphs with simple means in the fiber composite component can be introduced. A complex, both time and cost intensive post-processing of the fiber composite component is no longer required. Accordingly, by means of the retention body in particular time and cost can be saved.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Zurückhaltekörper mindestens einen ersten Formschlussabschnitt auf, der an dem Grundkörper angeordnet ist, wobei der erste Formschlussabschnitt derart ausgebildet ist, an dem Vorformling anzuliegen und somit formschlüssig eine Relativbewegung von Zurückhaltekörper und Vorformling zumindest in eine Montagerichtung des Zurückhaltekörpers zu begrenzen. Hieraus ergeben sich die Vorteile, dass der Zurückhaltekörper leicht an einem Vorformling in einer vorgesehenen relativen Lage anordenbar sowie gegen ein unbeabsichtigtes Abgleiten aus der relativen Lage gesichert ist.According to a further aspect of the present invention, the retaining body has at least one first form-fitting section, which is arranged on the base body, wherein the first form-fitting section is designed to abut the preform and thus positively locking a relative movement of retaining body and preform at least in a mounting direction of the retaining body to limit. This results in the advantages that the retaining body is easily arranged on a preform in a designated relative position and secured against unintentional sliding out of the relative position.
Vorzugsweise weist der Zurückhaltekörper mindestens einen zweiten Formschlussabschnitt auf, der an dem Grundkörper angeordnet ist, wobei der zweite Formschlussabschnitt derart ausgebildet ist, an dem Vorformling anzuliegen und somit eine Relativbewegung von Zurückhaltekörper und Vorformling zumindest in eine Richtung zu begrenzen, die der Montagerichtung entgegengesetzt ist. Beim Anordnen des Zurückhaltekörpers am Vorformling ist der zweite Formschlussabschnitt vorzugsweise zuerst zum Vorformling führbar. Demnach ist insbesondere der zweite Formschlussabschnitt vorzugsweise in Montagerichtung flexibel, so dass beim Anordnen des Zurückhaltekörpers an dem Vorformling der zweite Formschlussabschnitt zurückbiegbar ist und den Vorformling am Ende des Anordnens durch ein Zurückfedern hintergreift. Somit wird das Anordnen durch den zweiten Formschlussabschnitt nicht behindert. Weiter bevorzugt ist der zweite Formschlussabschnitt in eine der Montagerichtung entgegengesetzte Richtung nicht flexibel, um ein Lösen des Zurückhaltekörpers vom Vorformling zu erschweren. Dies hat den Vorteil, dass ein leichtes Anordnen sowie ein sicherer Sitz des Zurückhaltekörpers an dem Vorformling gewährleistet werden.Preferably, the retaining body has at least one second form-fitting section which is arranged on the base body, wherein the second form-fitting section is designed to abut the preform and thus to limit a relative movement of retaining body and preform at least in a direction opposite to the mounting direction. When arranging the retention body on the preform, the second form-fitting section is preferably first passable to the preform. Accordingly, in particular the second form-fitting section is preferably flexible in the mounting direction, so that when the restraining body is arranged on the preform, the second form-fitting section can be bent back and engages behind the preform at the end of the arrangement by spring-back. Thus, the placement is not hindered by the second form-fitting portion. More preferably, the second positive locking section is not flexible in a direction opposite to the mounting direction, in order to make it difficult to release the retaining body from the preform. This has the advantage that an easy placement and a secure fit of the retaining body are ensured on the preform.
Es ist bevorzugt, dass der erste Formschlussabschnitt oder der zweite Formschlussabschnitt eine Sollbruchstelle aufweist, die zum leichteren Abtrennen des Formschlussabschnitts vom Grundkörper ausgebildet ist. Besonders bevorzugt weist der zweite Formschlussabschnitt eine derartige Sollbruchstelle ab. Dies hat den Vorteil, dass der Zurückhaltekörper somit leichter vom Faserverbundbauteil lösbar ist.It is preferred that the first form-fitting section or the second form-fitting section has a predetermined breaking point, which is designed for easier separation of the form-fitting section from the main body. Particularly preferably, the second positive locking section from such a predetermined breaking point. This has the advantage that the retaining body is thus easier to detach from the fiber composite component.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper einen ersten Grundkörper und einen zweiten Grundkörper auf, die über eine Schnittstelle miteinander koppelbar sind. Der Grundkörper ist somit zweigeteilt. Vorzugsweise sind die Grundkörper über eine Schraub- bzw. Steckverbindung miteinander verbindbar. Zweiteilige Grundkörper sind insbesondere von Vorteil, wenn die Grundkörper aus unterschiedlichen Richtungen, vorzugsweise entgegengesetzten Richtungen an dem Vorformling angeordnet werden sollen. Ein weiterer Vorteil ist, dass somit eine Vielzahl weiterer Geometrien in das Faserverbundbauteil einbringbar ist, die mit einem einteiligen Grundkörper nicht realisierbar wären.In an advantageous embodiment of the invention, the base body has a first base body and a second base body, which can be coupled to each other via an interface. The main body is thus divided into two parts. Preferably, the main body via a screw or plug connection can be connected to each other. Two-part main body are particularly advantageous if the base body from different directions, preferably opposite directions are to be arranged on the preform. Another The advantage is that thus a variety of other geometries in the fiber composite component can be introduced, which would not be feasible with a one-piece body.
Besonders bevorzugt weist das Verdrängungsvolumen des Zurückhaltekörpers mindestens einen Hohlraum auf. Hierdurch sind ein Materialaufwand und ein Gewicht des Zurückhaltekörpers deutlich reduzierbar. Ein derartiger Zurückhaltekörper ist kostengünstig herstellbar und wegen seines reduzierten Gewichts besonders gut handhabbar.Particularly preferably, the displacement volume of the retaining body has at least one cavity. As a result, a cost of materials and a weight of the retaining body can be significantly reduced. Such a retaining body is inexpensive to produce and particularly easy to handle because of its reduced weight.
Weiter bevorzugt ist der Hohlraum des Zurückhaltekörpers nach außen derart abgedichtet, ein Eindringen eines flüssigen Matrixwerkstoffs in den Hohlraum zu verhindern. Hierdurch wird eine optimale Ausnutzung des Matrixwerkstoffs begünstigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlraum durch entfernbare Deckelelemente nach außen abgedichtet. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Zurückhaltekörper nach dem Aushärten des Faserverbundbauteils an diesem verbleiben soll. In diesem Fall sind nach dem Aushärten lediglich die Deckelelemente zu entfernen. Weiter Bevorzugt weisen die Deckelelemente Haltevorrichtungen auf, um ein Greifen der Deckelelemente, z. B. mit einem Demontagewerkzeug, wie beispielsweise einer Zange, zu erleichtern. Somit sind die Deckelelemente leicht entfernbar.More preferably, the cavity of the retaining body is sealed to the outside so as to prevent penetration of a liquid matrix material into the cavity. This promotes optimal utilization of the matrix material. In a preferred embodiment, the cavity is sealed by removable cover members to the outside. This is particularly advantageous if the retaining body after curing of the fiber composite component to remain at this. In this case, only the cover elements are to be removed after curing. More preferably, the cover elements on holding devices to a gripping the cover elements, for. B. with a disassembly tool, such as a pair of pliers to facilitate. Thus, the lid members are easily removable.
Es ist bevorzugt, dass der Zurückhaltekörper einen Ansatzabschnitt zum Ansetzen eines Demontagewerkzeugs aufweist. Ein derartiger Ansatzabschnitt ist vorzugsweise zur Ausbildung eines kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Ansatzes des Demontagewerkzeugs ausgebildet. Bevorzugt weist der Ansatzabschnitt eine Durchführung zum Einführen des Montagewerkzeugs und/oder ein Eingriffsprofil eines Schraubenkopfes, insbesondere ein Eingriffsprofil eines Kreuzschlitzschraubenkopfes, auf. Eine derartige Durchführung ist vorzugsweise quer zu einer Demontagerichtung des Zurückhaltekörpers ausgerichtet. Ein Ansatzabschnitt hat den Vorteil, dass der Zurückhaltekörper leicht mit einem Demontagewerkzeug in Eingriff bringbar und von diesem vom Faserverbundbauteil entfernbar ist.It is preferable that the retaining body has a boss portion for fitting a dismounting tool. Such a neck portion is preferably formed to form a positive and / or positive fit approach of the disassembly tool. The attachment section preferably has a passage for introducing the assembly tool and / or an engagement profile of a screw head, in particular an engagement profile of a crosshead screw head. Such a passage is preferably aligned transversely to a dismounting direction of the retaining body. A nose portion has the advantage that the retaining body is easily engageable with and removable from the fiber composite component with a disassembly tool.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Oberfläche zumindest in einem Abschnitt ein Gewinde und/oder zumindest teilweise eine Rauheit einer polierten Fläche auf. Ein Gewinde hat den Vorteil, dass mittels des Zurückhaltekörpers ein Gewinde in das Faserverbundbauteil einbringbar ist. Der Zurückhaltekörper ist somit vorzugsweise durch eine Schraubbewegung vom Faserverbundbauteil entfernbar. Mittels einer glatten Oberfläche ist eine Ausnehmung mit einer besonders glatten Fläche erzeugbar. Somit ist Abgleiten des Zurückhaltekörpers aus dem Faserverbundbauteil bei der Demontage leichter möglich.In a preferred embodiment of the invention, the surface has at least in one section a thread and / or at least partially a roughness of a polished surface. A thread has the advantage that a thread in the fiber composite component can be introduced by means of the retaining body. The retaining body is thus preferably removable by a screwing movement of the fiber composite component. By means of a smooth surface, a recess with a particularly smooth surface can be produced. Thus slipping of the retaining body from the fiber composite component during disassembly is easier possible.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Gewinde ausschließlich oder zusätzlich auf einer der Oberfläche abgewandten Seite des Grundkörpers ausgebildet. Vorzugsweise weist die Oberfläche in diesem Fall einen Formschlussabschnitt auf, der ein relatives Verdrehen von Zurückhaltekörper und Faserverbundbauteil blockiert. Dies ist insbesondere für Zurückhaltekörper von Vorteil, die zum Verbleib am Faserverbundbauteil vorgesehen sind, so dass eine Schraube in den Zurückhaltekörper einschraubbar ist.In a further development of the invention, the thread is formed exclusively or additionally on a side of the base body facing away from the surface. In this case, the surface preferably has a form-fitting section which blocks a relative rotation of the retaining body and the fiber composite component. This is particularly advantageous for retaining bodies, which are provided for remaining on the fiber composite component, so that a screw can be screwed into the retaining body.
Bevorzugt ist der Zurückhaltekörper aus Kunststoff und/oder Metall. Kunststoff hat den Vorteil, dass der Zurückhaltekörper leicht und kostengünstig herstellbar ist. Metall hat den Vorteil einer guten Wärmeleitfähigkeit sowie Leitfähigkeit von elektrischem Strom. Des Weiteren ist ein Zurückhaltekörper aus Metall besonders belastbar. Dies ist insbesondere bei Zurückhaltekörpern von Bedeutung, die zum Verbleib am Faserverbundbauteil vorgesehen sind, wie z. B. Zurückhaltekörpern, die auf einer der Oberfläche abgewandten Seite ein Gewinde aufweisen.Preferably, the retaining body made of plastic and / or metal. Plastic has the advantage that the retaining body is easy and inexpensive to produce. Metal has the advantage of good thermal conductivity and conductivity of electric current. Furthermore, a retaining body made of metal is particularly resilient. This is particularly important in restraint bodies, which are intended to remain on the fiber composite component, such as. B. retaining bodies, which have on a side facing away from the surface of a thread.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, aufweisend die Schritte: Erzeugen eines Vorformlings aus Fasern und Imprägnieren des Vorformlings mit einem viskosen Matrixwerkstoff. Dabei wird mindestens ein erfindungsgemäßer Zurückhaltekörper an einer Stelle des Vorformlings angeordnet wird, an der das Faserverbundbauteil eine entsprechende Freimachung erhalten soll.Furthermore, the object is achieved according to the invention by a method for producing a fiber composite component, comprising the steps: producing a preform made of fibers and impregnating the preform with a viscous matrix material. In this case, at least one inventive retaining body is disposed at a position of the preform at which the fiber composite component is to receive a corresponding franking.
Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Faserverbundbauteils mit Freimachungen, wie z. B. Durchgangs- und/oder Sacklochbohrungen, ohne dass nach der Imprägnierung des Vorformlings mit viskosen Matrixwerkstoff eine Nachbearbeitung des Faserverbundbauteils, wie z. B. eine mechanische Nachbearbeitung, beispielsweise Bohren oder Fräsen, erforderlich ist. Hierdurch sind im Vergleich zu bekannten Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen mit Freimachungen Fertigungszeit und -kosten einsparbar.This method allows the production of a fiber composite component with frankings, such. B. through-hole and / or blind holes, without post-processing of the fiber composite component such. B. a mechanical post-processing, such as drilling or milling, is required. As a result, compared to known methods for the production of fiber composite components with clearances manufacturing time and costs can be saved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Zurückhaltekörper nachdem das Faserverbundbauteil ausgehärtet oder im Wesentlichen ausgehärtet ist von diesem entfernt.In a preferred embodiment of the method, the retention body is removed after the fiber composite component has cured or is substantially cured.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Faserverbundbauteil aufweisend eine Faserstruktur und einen in der Faserstruktur eingebrachten Matrixwerkstoff, wobei das Faserverbundbauteil einen erfindungsgemäßen Zurückhaltekörper aufweist.Furthermore, the object is achieved by a fiber composite component comprising a fiber structure and introduced into the fiber structure matrix material, wherein the fiber composite component has a retention body according to the invention.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch: Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of some embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including constructive details and spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in the various combinations. Each show schematically:
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
In
Der in dieser Ansicht auf der linken Seite dargestellte Zurückhaltekörper
Der in dieser Ansicht in der Mitte dargestellte Zurückhaltekörper
Der in dieser Ansicht auf der rechten Seite dargestellte Zurückhaltekörper
In
In einem dritten Verfahrensschritt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- ZurückhaltekörperRetaining body
- 2020
- Grundkörperbody
- 3030
- Verdrängungsvolumendisplacement
- 4040
- Oberflächesurface
- 5050
- Vorformlingpreform
- 6060
- Freimachungfranking
- 7070
- erster Formschlussabschnittfirst form-fitting section
- 8080
- zweiter Formschlussabschnittsecond form-fitting section
- 100100
- erster Verfahrensschrittfirst process step
- 200200
- zweiter Verfahrensschrittsecond process step
- 300300
- dritter Verfahrensschrittthird process step
- 400400
- vierter Verfahrensschrittfourth process step
- MM
- Montagerichtungmounting direction
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015201350.2A DE102015201350A1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015201350.2A DE102015201350A1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015201350A1 true DE102015201350A1 (en) | 2016-07-28 |
Family
ID=56364578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015201350.2A Granted DE102015201350A1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015201350A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008005970A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Volkswagen Ag | Fiber-reinforced composite components e.g. shaft, manufacturing method, involves heating applied windings in subsequent process, and exerting external pressure on windings in heated condition to consolidate to composite components |
DE202009018252U1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-05-26 | Gaugler & Lutz OHG, 73432 | Sandwich composite component and connection arrangement |
DE102012000564A1 (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Airbus Operations Gmbh | Forming tool and method for the manufacture of an aerodynamically shaped aircraft component made of fiber-reinforced plastic |
DE102013201963A1 (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for producing a fiber-reinforced plastic component |
DE102013009931A1 (en) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Daimler Ag | Method and tool for producing a fiber composite component |
DE102013109995A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for producing a component from a fiber composite material with a hole |
-
2015
- 2015-01-27 DE DE102015201350.2A patent/DE102015201350A1/en active Granted
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008005970A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Volkswagen Ag | Fiber-reinforced composite components e.g. shaft, manufacturing method, involves heating applied windings in subsequent process, and exerting external pressure on windings in heated condition to consolidate to composite components |
DE202009018252U1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-05-26 | Gaugler & Lutz OHG, 73432 | Sandwich composite component and connection arrangement |
DE102012000564A1 (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Airbus Operations Gmbh | Forming tool and method for the manufacture of an aerodynamically shaped aircraft component made of fiber-reinforced plastic |
DE102013201963A1 (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for producing a fiber-reinforced plastic component |
DE102013009931A1 (en) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Daimler Ag | Method and tool for producing a fiber composite component |
DE102013109995A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for producing a component from a fiber composite material with a hole |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3113791C2 (en) | ||
DE102008061463A1 (en) | Load application device for use in body component of e.g. passenger car, has insert part connected with structural part, made of non-metallic material and forming load path between fiber composite parts of structural part | |
WO2014121992A1 (en) | Method for producing a fiber-reinforced plastic component | |
EP3094868B1 (en) | Plastic component | |
DE102013219820A1 (en) | Fiber composite component, method for producing a fiber composite component and use of fiber bundles and bracing means for producing a fiber composite component | |
DE102010008711A1 (en) | Method and arrangement for producing a one-piece hollow profile component with fiber composite material | |
DE102014015870B4 (en) | Chassis component for a motor vehicle made from a short fiber reinforced plastic | |
WO2013050123A1 (en) | Tool for producing a hole in a component | |
EP3495671B1 (en) | Connection element for a fibre compound plastic material | |
DE102012013538B4 (en) | Process for the production of sandwich elements | |
DE102015201347A1 (en) | Displacement device, insert system and method for inserting an insert into a preform | |
DE102016214508A1 (en) | vehicle seat | |
DE102015201350A1 (en) | Retaining body, method for producing a fiber composite component and fiber composite part | |
DE102015201348A1 (en) | A method of forming a functional portion on a fiber composite component | |
DE102017118089A1 (en) | Process for producing a leaf spring made of fiber composite material and motor vehicle leaf spring | |
DE102012102290A1 (en) | Fiber composite component of a motor vehicle, Monatageteil for such a fiber composite component and manufacturing process | |
DE102011107512B4 (en) | Ductile CFRP structure | |
DE102011003747A1 (en) | Fiber-reinforced component for vehicle component, has plastic matrix that is reinforced with fiber structure, particularly carbon, glass or aramid fibers | |
DE102014112951A1 (en) | Fiber composite component and method for producing a fiber composite component | |
DE102016121550B3 (en) | Fiber composite component and its production | |
EP2952338B1 (en) | Method for producing a component made of fibre-reinforced composite material, preform and manufacturing device | |
DE102013100861B4 (en) | Contactless preforming | |
DE102014207600B4 (en) | Method for producing a gear housing and gear with a gear housing | |
DE102015201346A1 (en) | Insert system and method for sealing an insert to a preform | |
DE102017116033B4 (en) | Process for the production of a semi-finished fiber product and a fiber composite component as well as a fiber composite component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |