DE102016212313A1

DE102016212313A1 - Method of splicing preimpregnated reinforcing fibers

Info

Publication number: DE102016212313A1
Application number: DE102016212313.0A
Authority: DE
Inventors: York Caesar Roth; Tassilo Witte; Jan-Christoph Kako
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Ein Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern umfasst die Schritte: Bereitstellen eines vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassenden ersten Bands (10), Beschneiden eines Endbereichs (12) des ersten Bands (10) derart, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands (14) des ersten Bands (10) mit einem ersten Seitenrand (16) des ersten Bands (10) einen Winkel von 10–80° bildet, Bereitstellen eines vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassenden zweiten Bands (20), Beschneiden eines Endbereichs (22) des zweiten Bands (20) derart, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands (24) des zweiten Bands (20) mit einem ersten Seitenrand (26) des zweiten Band (20) einen Winkel von 10–80° bildet, Anordnen des ersten und des zweiten Bands (10, 20) derart, dass der Endbereich (12) des ersten Bands (10) dem Endbereich (22) des zweiten Bands (20) gegenüberliegt und der Endbereich (12) des ersten Bands (10) den Endbereich (22) des zweiten Bands (20) zumindest teilweise überlappt, und Verspleißen von Verstärkungsfasern des ersten Bands (10) mit Verstärkungsfasern des zweiten Bands (20) in einem Überlappungsbereich (30) des Endbereichs (12) des ersten Bands (10) mit dem Endbereich (22) des zweiten Bands (20).A method for splicing preimpregnated reinforcing fibers comprises the steps of: providing a pre-impregnated reinforcing fiber first band (10), trimming an end portion (12) of the first band (10) such that at least a portion of an end edge (14) of the first band (10) 10) forms an angle of 10-80 ° with a first side edge (16) of the first tape (10), providing a pre-impregnated reinforcing fiber second tape (20), trimming an end portion (22) of the second tape (20) such that at least a portion of an end edge (24) of the second band (20) forms an angle of 10-80 ° with a first side edge (26) of the second band (20), disposing the first and second bands (10, 20) in that the end portion (12) of the first band (10) faces the end portion (22) of the second band (20) and the end portion (12) of the first band (10) engages the end portion (22) of the second band (20) at least partially overlapping, and splicing reinforcing fibers of the first ribbon (10) with reinforcing fibers of the second ribbon (20) in an overlapping region (30) of the end region (12) of the first ribbon (10) to the end region (22) of the second ribbon (10). 20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern. Ferner betrifft die Erfindung ein bandförmiges Verbundmaterialhalbzeug, das verspleißte vorimprägnierte Verstärkungsfasern enthält. Schließlich betrifft die Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials aus einem derartigen Verbundmaterialhalbzeug sowie ein entsprechend des Verbundmaterial.The invention relates to a method for splicing preimpregnated reinforcing fibers. Furthermore, the invention relates to a band-shaped composite semi-finished product containing spliced preimpregnated reinforcing fibers. Finally, the invention relates to a method for producing a composite material from such a composite semifinished product and a corresponding to the composite material.

Bei der Herstellung von Flugzeugen werden vermehrt Verbundmaterialien eingesetzt. Flugzeugkomponenten aus Verbundmaterialen werden üblicherweise aus Verbundmaterial-Halbzeugen hergestellt, die häufig aus sogenannten Prepregs, d. h. aus vorimprägnierten Verstärkungsfasern, wie z. B. vorimprägnierten Kohlenstofffasern bestehen, welche in mehreren Materiallagen übereinander angeordnet sein können. Die Verstärkungsfasern können als unidirektionale Schicht(en), als Gewebe oder als Gelege vorliegen. Zur Herstellung einer Verbundmaterialkomponente aus einem Verbundmaterial-Halbzeug kann die die Verstärkungsfasern umgebende Matrix unter Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Häufig wird ein Strangziehverfahren (auch Pultrusionsverfahren oder pultrudieren) eingesetzt, welches ein kontinuierliches Herstellungsverfahren zur Fertigung von faserverstärkten Kunststoffprofilen ist. Die Matrix kann beispielsweise aus einem ungehärteten duroplastischen Polymermaterial bestehen. Die Matrix kann sich jedoch auch in einem teilvernetzten Zustand befinden und pastös bis fest sein. Ferner kann die Matrix aus einem Material bestehen, das durch Erwärmung wieder verflüssigt werden kann.In the manufacture of aircraft composite materials are increasingly used. Aircraft components made of composite materials are usually made of composite semi-finished products which are often made of so-called prepregs, i. H. from preimpregnated reinforcing fibers, such as. As preimpregnated carbon fibers exist, which can be arranged one above the other in several layers of material. The reinforcing fibers may be present as a unidirectional layer (s), as a woven fabric or as a scrim. To produce a composite component from a composite semifinished product, the matrix surrounding the reinforcing fibers can be cured under temperature and pressure. Frequently, a pultrusion process (also pultrusion or pultrusion) is used, which is a continuous production process for the production of fiber-reinforced plastic profiles. The matrix may for example consist of an uncured thermosetting polymeric material. However, the matrix may also be in a partially crosslinked state and be pasty to firm. Furthermore, the matrix may be made of a material that can be re-liquefied by heating.

Das Verbundmaterial-Halbzeug kann aus einem Laminat mit mehreren Schichten oder Materiallagen bestehen. Solche Laminate können durch automatisierte Techniken, wie z. B. automatisiertes Tapelegen, ATL (Automated Tape Laying), automatisierte Faserpositionierung, AFP (Automated Fiber Placement) oder manuelle Laminier-Techniken hergestellt werden.The composite semi-finished product may consist of a laminate with several layers or layers of material. Such laminates can be obtained by automated techniques, such. Automated tape laying, automated fiber positioning, automated fiber positioning, automated fiber placement (AFP), or manual lamination techniques.

Die vorimprägnierten Verstärkungsfasern werden häufig schlauchförmig oder bandförmig eingesetzt, wobei die Schläuche oder Bänder auf Spulen aufgewickelt sind. Eine Vielzahl von Spulen mit vorimprägnierten Verstärkungsfasern können z. B. in Faser-Lay-Up Verfahren (FLU) zu Bauteilen wie z. B. T-Stringern verarbeitet werden, die im Flugzeugbau zum Einsatz kommen. Um Unterbrechungen im Material, sowie unnötige Unterbrechungen und Verzögerungen des Herstellungsprozesses zu verhindern, werden die Spulen ausgetauscht, bevor sie leer sind, d. h. bevor das komplette Spulenmaterial verbraucht wurde. In der Praxis werden z. B. mehrere Spulen in einem FLU-Verfahren eingesetzt und sobald eine Spule leer ist, das Verfahren gestoppt und alle Spulen ausgetauscht. Die ausgetauschten Spulen weisen noch unverbrauchtes Rest-Material auf. Das Rest-Material auf den Spulen, bzw. die Spulenreste sind zu kurz, um weiter verwendet werden zu können und werden daher verworfen.The pre-impregnated reinforcing fibers are often used in tubular or band-shaped, the hoses or belts are wound on spools. A variety of coils with pre-impregnated reinforcing fibers may, for. B. in fiber lay-up process (FLU) to components such. B. T-stringers are processed, which are used in aircraft. To prevent interruptions in the material, as well as unnecessary interruptions and delays in the manufacturing process, the coils are replaced before they are empty, d. H. before the entire coil material was consumed. In practice, for. B. multiple coils used in a FLU process and as soon as a coil is empty, the process is stopped and replaced all coils. The exchanged coils still have unused residual material. The residual material on the coils, or the coil remains are too short to continue to be used and are therefore discarded.

Die Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, ein Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern bereitzustellen, das es ermöglicht, in Form von Bändern vorliegende vorimprägnierte Verstärkungsfasern so miteinander zu verbinden, dass die miteinander verbundenen Verstärkungsfaserbänder zu qualitativ hochwertigen Verbundmaterialbauteilen weiterverarbeitet werden können. Ferner ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, ein bandförmiges Verbundmaterialhalbzeug anzugeben, das verspleißte vorimprägnierte Verstärkungsfasern enthält. Darüber hinaus ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials aus einem derartigen Verbundmaterialhalbzeug sowie ein entsprechend des Verbundmaterial anzugeben.The invention is directed to the object of providing a process for splicing preimpregnated reinforcing fibers which makes it possible to join pre-impregnated reinforcing fibers in the form of tapes in such a way that the interconnected reinforcing fiber tapes can be further processed into high quality composite material components. Further, the invention is directed to the object of providing a band-shaped composite semifinished product containing spliced preimpregnated reinforcing fibers. In addition, the invention is directed to the object of specifying a method for producing a composite material from such a composite semifinished product and a corresponding to the composite material.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Verbundmaterialhalbzeug gemäß Anspruch 7, ein Verfahren gemäß Anspruch 13 und ein Verbundmaterial gemäß Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1, a composite semifinished product according to claim 7, a method according to claim 13 and a composite material according to claim 14.

Ein Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern umfasst die Schritte:

– Bereitstellen eines vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassenden ersten Bands,
– Beschneiden eines Endbereichs des ersten Bands derart, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands des ersten Bands mit einem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bildet,
– Bereitstellen eines vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassenden zweiten Bands,
– Beschneiden eines Endbereichs des zweiten Bands derart, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit einem ersten Seitenrand des zweiten Band einen Winkel von 10–80° bildet,
– Anordnen des ersten und des zweiten Bands derart, dass der Endbereich des ersten Bands dem Endbereich des zweiten Bands gegenüberliegt und der Endbereich des ersten Bands den Endbereich des zweiten Bands zumindest teilweise überlappt, und
– Verspleißen von Verstärkungsfasern des ersten Bands mit Verstärkungsfasern des zweiten Bands in einem Überlappungsbereich des Endbereichs des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands.

A method of splicing preimpregnated reinforcing fibers comprises the steps of:

Providing a first strip comprising pre-impregnated reinforcing fibers,
Trimming an end region of the first strip such that at least a portion of an end edge of the first strip forms an angle of 10-80 ° with a first side edge of the first strip,
Providing a second strip comprising preimpregnated reinforcing fibers,
Trimming an end portion of the second band such that at least a portion of an end edge of the second band forms an angle of 10-80 ° with a first side edge of the second band;
Arranging the first and second bands such that the end portion of the first band faces the end portion of the second band and the end portion of the first band at least partially overlaps the end portion of the second band, and
Splicing reinforcing fibers of the first band with reinforcing fibers of the second band in an overlapping area of the end area of the first band with the end area of the second band.

Unter dem Begriff ”Verspleißen” wird hier verstanden, dass die Enden von Verstärkungsfasern des ersten Bands in dem Überlappungsbereich des Endbereich des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands mit Enden von Verstärkungsfasern des zweiten Bands verbunden werden. Dadurch werden das erste und das zweite Band miteinander verbunden. Im Gegensatz zu Spleiß-Vorgängen mit trockenem Tauwerk, Seilen oder nicht-imprägnierten Verstärkungsfasern müssen die Enden nicht miteinander verflochten oder verdreht werden, oder sogar mit einem zusätzlichen Verbindungsmaterial beschichtet werden. Da die Verstärkungsfasern der vorliegenden Erfindung mit einem Material, wie z. B. einem Epoxy-Harz, imprägniert sind, können die Enden durch übereinanderlegen der Enden und leichtes Anwenden von Druck oder Temperatur miteinander verspleißt werden. Das Imprägnierungsmittel, wie z. B. ein Epoxy-Harz, ist viskos und weist adhäsive Eigenschaften auf. Aufgrund der Viskosität kann das Imprägnierungsmittel fließen und die Enden von imprägnierten Verstärkungsfasern miteinander verbinden. Darüber hinaus unterstützt das Imprägnierungsmittel aufgrund seiner adhäsiven Eigenschaften den Verbindungsschritt. Bevorzugt kann der Überlappungsbereich des Endbereichs des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands während des Verspleißens der vorimprägnierten Verstärkungsfasern einem erhöhten Druck oder einer erhöhten Temperatur ausgesetzt werden.By the term "splicing" is meant here that the ends of reinforcing fibers of the first tape in the overlapping region of the End portion of the first band to the end portion of the second band are connected to ends of reinforcing fibers of the second band. As a result, the first and the second band are connected to each other. Unlike splicing operations with dry rope, ropes or unimpregnated reinforcing fibers, the ends need not be intertwined or twisted, or even coated with additional bonding material. Since the reinforcing fibers of the present invention with a material such. As an epoxy resin impregnated, the ends can be spliced together by superimposing the ends and easy application of pressure or temperature. The impregnating agent, such as. As an epoxy resin, is viscous and has adhesive properties. Due to the viscosity, the impregnant can flow and bond the ends of impregnated reinforcing fibers together. Moreover, due to its adhesive properties, the impregnating agent aids in the bonding step. Preferably, the overlap region of the end portion of the first tape with the end portion of the second tape may be exposed to an elevated pressure or temperature during splicing of the pre-impregnated reinforcing fibers.

Eine neue Spule mit vorimprägnierten Verstärkungsfasern kann bis zu 500 m bandförmiges Material aufweisen. Eine Bandbreite kann zum Beispiel z. B. 12,7 mm, eine Materialdicke 0,183 mm und ein Flächengewicht 268 g/m² betragen (z. B. Material Prepreg M21E). Üblicherweise werden bei der Herstellung von Flugzeugbauteilen, wie z. B. T-Stringern mehrere Spulen parallel eingesetzt, um genügend Material für die Herstellung der Flugzeugbauteile zu liefern. Um während der Bauteilherstellung eine unterbrechungsfreie Materialzufuhr zu gewährleisten, werden die jeweiligen Spulen ausgetauscht, bevor das Ende erreicht ist. Die ausgetauschten Spulen weisen etliche Meter, in der Praxis bis zu 10 ± 5 m, an Restmaterial auf. Um Bauteile, wie z. B. T-Stringer herzustellen, werden bis zu 90 Spulen-Austausche vorgenommen. Damit liegen bis zu 450–1350 m Restmaterial vor, wobei die jeweiligen 10 ± 5 m Reste zu kurz sind, um weiterverarbeitet werden zu können und verworfen werden müssten. Das Verspleißen der in den Spulenresten enthaltenen Verstärkungsfasern ermöglicht somit eine Weiterverwendung der Spulenreste.A new spool of pre-impregnated reinforcing fibers can have up to 500 m of band-shaped material. A bandwidth can, for example, z. B. 12.7 mm, a material thickness 0.183 mm and a basis weight 268 g / m ² (eg, material prepreg M21E). Usually, in the manufacture of aircraft components, such. B. T-stringers multiple coils used in parallel to provide enough material for the production of aircraft components. To ensure an uninterrupted supply of material during component production, the respective coils are replaced before the end is reached. The exchanged coils have several meters, in practice up to 10 ± 5 m, of residual material. To components such. B. T-stringer, up to 90 coil exchanges are made. Thus, up to 450-1350 m of residual material are present, the respective 10 ± 5 m residues are too short in order to be able to be processed and discarded. The splicing of the reinforcing fibers contained in the coil residues thus allows further use of the coil residues.

Ferner ermöglicht es das Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierte Verstärkungsfasern durch die Gestaltung der Endbereiche des ersten und des zweiten Bands, eine Materialverdopplung in den Endbereich der Bänder zu reduzieren oder gar ganz zu verhindern. Bei der Weiterverarbeitung der Bänder zu Verbundmaterialkomponenten, beispielsweise im Rahmen eines kontinuierlichen Verfahrens, kann demzufolge die in den Bändern enthaltene Materialmenge besonders genau kontrolliert werden. Die miteinander verbundenen Verstärkungsfaserbänder können daher zu qualitativ hochwertigen Verbundmaterialbauteilen weiterverarbeitet werden.Further, the method of splicing pre-impregnated reinforcing fibers through the design of the end portions of the first and second bands makes it possible to reduce or even prevent material doubling in the end region of the bands. In the further processing of the bands to composite material components, for example in the context of a continuous process, therefore, the amount of material contained in the tapes can be controlled very precisely. The interconnected reinforcing fiber ribbons can therefore be further processed to high quality composite material components.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Endbereich des ersten Bands derart beschnitten, dass zumindest ein Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 15–75°, stärker bevorzugt einen Winkel von 20–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 25–55°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 30° bildet. Entsprechend kann der Endbereich des zweiten Bands derart beschnitten, dass zumindest ein Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 15–75°, stärker bevorzugt einen Winkel von 20–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 25–55°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 30° bildet.In a preferred embodiment of the method, the end portion of the first band is trimmed such that at least a portion of the front edge of the first band at the first side edge of the first band is at an angle of 15-75 °, more preferably an angle of 20-70 °, more preferably forms an angle of 25-55 °, and more preferably forms an angle of about 30 °. Accordingly, the end portion of the second band may be trimmed such that at least a portion of the front edge of the second band at the first side edge of the second band is at an angle of 15-75 °, more preferably an angle of 20-70 °, more preferably an angle of 25-55 °, and more preferably forms an angle of about 30 °.

Der Winkel, den zumindest ein Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit einem ersten Seitenrand des ersten Bands bildet, ist bevorzugt gleich dem Winkel, den zumindest ein Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands bildet.The angle that at least a portion of the front edge of the first band forms with a first side edge of the first band is preferably equal to the angle that at least a portion of the front edge of the second band forms with the first side edge of the second band.

Bei dem Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern werden das erste und das zweite Band vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Fläche des Überlappungsbereichs des Endbereichs des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands einer Fläche eines infolge der Beschneidung des Endbereichs des ersten Bands und des Endbereichs des zweiten Bands freibleibenden Bereichs entspricht. Wenn sich die Flächen des Überlappungsbereichs und des freibleibenden Bereichs entsprechen, d. h. wenn die Flächen identisch sind, wird die Materialverdopplung, die in dem Überlappungsbereich vorliegt durch den freibleibenden Bereich vollständig ausgeglichen. Die miteinander verbundenen Verstärkungsfaserbänder können dann problemlos zu qualitativ besonders hochwertigen Verbundmaterialbauteilen weiterverarbeitet werden.In the method for splicing prepreg reinforcing fibers, the first and second bands are preferably arranged such that an area of the overlapping area of the end portion of the first band with the end portion of the second band of a surface of one due to the trimming of the end portion of the first band and the end portion of the first band second band remains subject area. If the areas of the overlap area and the remaining area are the same, i. H. if the faces are identical, the material doubling that exists in the overlap area is fully compensated by the remaining area. The interconnected reinforcing fiber ribbons can then be easily processed into high-quality composite material components.

Der Endbereich des ersten Bands kann derart beschnitten werden, dass der gesamte stirnseitige Rand des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Endbereich des zweiten Bands derart beschnitten werden, dass der gesamte stirnseitige Rand des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bildet. Eine derartige Beschneidung des ersten und des zweiten Bands ist besonders einfach zu bewerkstelligen.The end portion of the first band may be trimmed such that the entire end edge of the first band makes an angle of 10-80 ° with the first side edge of the first band. Alternatively or additionally, the end portion of the second band may be trimmed such that the entire end edge of the second band forms an angle of 10-80 ° with the first side edge of the second band. Such circumcision of the first and second bands is particularly easy to accomplish.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Endbereich des ersten Bands derart beschnitten, dass der gesamte stirnseitige Rand des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 15–75°, stärker bevorzugt einen Winkel von 20–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 25–55°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 30° bildet. Entsprechend kann der Endbereich des zweiten Bands derart beschnitten, dass der gesamte stirnseitige Rand des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 15–75°, stärker bevorzugt einen Winkel von 20–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 25–55°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 30° bildet. In a preferred embodiment of the method, the end portion of the first band is trimmed such that the entire end edge of the first band with the first side edge of the first band is more preferably 15-75 °, more preferably 20-70 ° an angle of 25-55 °, and particularly preferably forms an angle of about 30 °. Accordingly, the end portion of the second band may be trimmed such that the entire end edge of the second band at the first side edge of the second band is at an angle of 15-75 °, more preferably an angle of 20-70 °, more preferably an angle of 25 °. 55 °, and particularly preferably forms an angle of about 30 °.

Das erste und das zweite Band können derart angeordnet werden, dass der Überlappungsbereich an den ersten Seitenrand des ersten Bands und an den ersten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt, und der freibleibende Bereich an einen zweiten Seitenrand des ersten Bands und an einen zweiten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt. Eine derartige Anordnung der beiden Bänder relativ zueinander ist vergleichsweise einfach zu realisieren und kann auch gut so gestaltet werden, dass die Fläche des Überlappungsbereichs und die Fläche des frei bleibenden Bereichs einander entsprechen.The first and second bands may be arranged such that the overlap region is adjacent to the first side edge of the first band and to the first side edge of the second band, and the remaining portion to a second side edge of the first band and to a second side edge of the second band borders. Such an arrangement of the two bands relative to each other is relatively easy to implement and can also be well designed so that the surface of the overlap region and the surface of the free area correspond to each other.

Ferner kann der Endbereich des ersten Bands derart beschnitten werden, dass ein erster Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Band einen Winkel von 10–80° bildet und ein zweiter Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem zweiten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Endbereich des zweiten Bands derart beschnitten wird, dass ein erster Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bildet und ein zweiter Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem zweiten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bildet. Bevorzugt erhält/erhalten der Endbereich des ersten Bands und/oder der Endbereich des zweiten Bands durch eine derartige Beschneidung eine Schwalbenschwanzform.Further, the end portion of the first band may be trimmed such that a first portion of the front edge of the first band forms an angle of 10-80 ° with the first side edge of the first band and a second portion of the front edge of the first band forms the second side edge of the first band forms an angle of 10-80 °. Alternatively or additionally, the end portion of the second band may be trimmed such that a first portion of the front edge of the second band forms an angle of 10-80 ° with the first side edge of the second band and a second portion of the front edge of the second band the second side edge of the second band forms an angle of 10-80 °. Preferably, the end portion of the first band and / or the end portion of the second band receive a dovetail shape by such trimming.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Endbereich des ersten Bands derart beschnitten, dass der erste Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Band einen Winkel von 15–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 15–50°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 20° bildet und der zweite Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem zweiten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 15–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 15–50°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 20° bildet. Entsprechend kann der Endbereich des zweiten Bands derart beschnitten, dass der erste Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Band einen Winkel von 15–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 15–50°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 20° bildet und der zweite Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem zweiten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 20–70°, stärker bevorzugt einen Winkel von 15–50°, und insbesondere bevorzugt einen Winkel von ca. 30° bildet.In a preferred embodiment of the method, the end portion of the first band is trimmed such that the first portion of the front edge of the first band at the first side edge of the first band is at an angle of 15-70 °, more preferably 15-50 °, and particularly preferably forms an angle of about 20 ° and the second portion of the front edge of the first band with the second side edge of the first band an angle of 15-70 °, more preferably an angle of 15-50 °, and more preferably one Angle of about 20 ° forms. Accordingly, the end portion of the second band may be trimmed such that the first portion of the front edge of the second band at the first side edge of the first band is at an angle of 15-70 °, more preferably at an angle of 15-50 °, and most preferably at an angle of about 20 ° and the second portion of the front edge of the second band with the second side edge of the second band an angle of 20-70 °, more preferably an angle of 15-50 °, and particularly preferably an angle of about 30 ° forms.

Das erste und das zweite Band können derart angeordnet werden, dass ein erster Abschnitt des Überlappungsbereichs an den ersten Seitenrand des ersten Bands und an den ersten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt und ein zweiter Abschnitt des Überlappungsbereichs an den zweiten Seitenrand des ersten Bands und an den zweiten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt. Ferner können das erste und das zweite Band derart angeordnet werden, dass der freibleibende Bereich zwischen dem ersten Abschnitt des Überlappungsbereichs und dem zweiten Abschnitt des Überlappungsbereichs angeordnet ist. Durch eine derartige Beschneidung und Anordnung der Bänder kann erreicht werden, dass im Bereich der Seitenränder der Bänder keine offenen Enden von Verstärkungsfasern vorhanden sind, welche bei der Weiterverarbeitung der miteinander verbundenen Bänder, z. B. durch einen Pultrusionsprozess, an einer formgebenden Matrize hängen bleiben können.The first and second bands may be arranged such that a first portion of the overlap region adjoins the first side edge of the first band and the first side edge of the second band, and a second portion of the overlap region adjoins the second side edge of the first band and the second Side edge of the second band adjoins. Further, the first and second bands may be arranged such that the remaining area is located between the first portion of the overlap area and the second portion of the overlap area. By such a trimming and arrangement of the bands can be achieved that in the region of the side edges of the bands no open ends of reinforcing fibers are present, which in the further processing of the interconnected bands, for. B. by a pultrusion process, to hang on a forming die.

Grundsätzlich ist es möglich, lediglich Bänder miteinander zu verbinden, deren Endbereiche so beschnitten sind, dass die gesamten stirnseitigen Ränder der Bänder mit den entsprechenden ersten Seitenrändern der Bänder einen entsprechenden Winkel bilden. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, ein Band, dessen Endbereich so geschnitten ist, dass sein gesamter stirnseitiger Rand mit dem ersten Seitenrand des Bands einen entsprechenden Winkel bildet, mit einem Band zu verbinden, dessen Endbereich so beschnitten ist, dass er, wie oben beschrieben, zwei Abschnitte hat, von denen einer einen entsprechenden Winkel mit dem ersten Seitenrand des Bands bildet, während der andere einen entsprechenden Winkel mit dem zweiten Seitenrand des Bands bildet. Es versteht sich, dass ein Band im auch unterschiedlich beschnittene Endbereich haben kann.In principle, it is possible to connect only bands whose end regions are cut so that the entire frontal edges of the bands form a corresponding angle with the corresponding first side edges of the bands. Alternatively, however, it is also conceivable to connect a band whose end portion is cut so that its entire frontal edge forms a corresponding angle with the first side edge of the band, with a band whose end portion is trimmed to be as above described has two sections, one of which forms a corresponding angle with the first side edge of the tape, while the other forms a corresponding angle with the second side edge of the tape. It goes without saying that a band can also have an end section that is cut in different ways.

Ein bandförmiges Verbundmaterialhalbzeug umfasst ein vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassendes erstes Band, dessen Endbereich derart beschnitten ist, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands des ersten Bands mit einem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bildet. Ferner umfasst das Verbundmaterialhalbzeug ein vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassendes zweites Band, dessen Endbereich derart beschnitten ist, dass ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit einem ersten Seitenrand des zweiten Band einen Winkel von 10–80° bildet. Das erste und das zweite Band derart angeordnet, dass der Endbereich des ersten Bands dem Endbereich des zweiten Bands gegenüberliegt und der Endbereich des ersten Bands den Endbereich des zweiten Bands zumindest teilweise überlappt. Verstärkungsfasern des ersten Bands sind in einem Überlappungsbereich des Endbereich des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands mit Verstärkungsfasern des zweiten Bands verspleißt.A band-shaped composite semifinished product comprises a first band comprising pre-impregnated reinforcing fibers whose end portion is cut such that at least a portion of a front edge of the first band forms an angle of 10-80 ° with a first side edge of the first band. Furthermore, this includes A composite semifinished product comprising a pre-impregnated reinforcing fibers second band whose end portion is trimmed such that a portion of a front edge of the second band with a first side edge of the second band forms an angle of 10-80 °. The first and second bands are arranged such that the end portion of the first band faces the end portion of the second band and the end portion of the first band at least partially overlaps the end portion of the second band. Reinforcing fibers of the first band are spliced in an overlapping area of the end portion of the first band to the end portion of the second band of reinforcing fibers of the second band.

Das erste und das zweite Band sind vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Fläche eines Überlappungsbereichs des Endbereichs des ersten Bands mit dem Endbereich des zweiten Bands einer Fläche eines freibleibenden Bereichs entspricht In dem Endbereich des ersten Bands kann der gesamte stirnseitige Rand des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bilden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann in dem Endbereich des zweiten Bands der gesamte stirnseitige Rand des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bilden.The first and second bands are preferably arranged such that an area of an overlapping area of the end portion of the first band with the end portion of the second band corresponds to a surface of a remaining portion. In the end portion of the first band, the entire front edge of the first band may be aligned with the first band Side edge of the first band form an angle of 10-80 °. Alternatively or additionally, in the end region of the second band, the entire end edge of the second band may form an angle of 10-80 ° with the first side edge of the second band.

Das erste und das zweite Band sind vorzugsweise derart angeordnet, dass der Überlappungsbereich an den ersten Seitenrand des ersten Bands und an den ersten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt. Der freibleibende Bereich kann an den zweiten Seitenrand des ersten Bands und an den zweiten Seitenrand des zweiten Bands angrenzen.The first and second bands are preferably arranged such that the overlap region abuts the first side edge of the first band and the first side edge of the second band. The remaining area may adjoin the second side edge of the first band and the second side edge of the second band.

In dem Endbereich des ersten Bands kann ein erster Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands mit dem ersten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bilden. Ein zweiter Abschnitt des stirnseitigen Rands des ersten Bands kann dagegen mit dem zweiten Seitenrand des ersten Bands einen Winkel von 10–80° bilden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann in dem Endbereich des zweiten Bands ein erster Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands mit dem ersten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bilden. Ein zweiter Abschnitt des stirnseitigen Rands des zweiten Bands kann dagegen mit dem zweiten Seitenrand des zweiten Bands einen Winkel von 10–80° bildenIn the end region of the first band, a first portion of the front edge of the first band may form an angle of 10-80 ° with the first side edge of the first band. On the other hand, a second section of the front edge of the first band may form an angle of 10-80 ° with the second side edge of the first band. Additionally or alternatively, in the end region of the second band, a first portion of the front edge of the second band may form an angle of 10-80 ° with the first side edge of the second band. On the other hand, a second portion of the front edge of the second band may form an angle of 10-80 ° with the second side edge of the second band

Das erste und das zweite Band können derart angeordnet sein, dass ein erster Abschnitt des Überlappungsbereichs an den ersten Seitenrand des ersten Bands und an den ersten Seitenrand des zweiten Bands angrenzt. Ein zweiter Abschnitt des Überlappungsbereichs kann an den zweiten Seitenrand des ersten Bands und an den zweiten Seitenrand des zweiten Bands angrenzen. Der freibleibende Bereich kann zwischen dem ersten Abschnitt des Überlappungsbereichs und dem zweiten Abschnitt des Überlappungsbereichs angeordnet sein.The first and second bands may be arranged such that a first portion of the overlap region abuts the first side edge of the first band and the first side edge of the second band. A second portion of the overlap region may adjoin the second side edge of the first tape and the second side edge of the second tape. The remaining area may be located between the first portion of the overlap area and the second portion of the overlap area.

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Verbundmaterials wird ein oben beschriebenes bandförmiges Verbundmaterialhalbzeug zu einem Verbundmaterial verarbeitet. Die Verarbeitung des Verbundmaterialhalbzeugs zu einem Verbundmaterial kann zum Beispiel durch ein Strangziehverfahren (auch Pultrusionsverfahren oder pultrudieren) erfolgen, welches ein kontinuierliches Herstellungsverfahren zur Fertigung von faserverstärkten Kunststoffprofilen ist.In a method for producing a composite material, a composite strip-shaped composite material described above is processed into a composite material. The processing of the composite semifinished product into a composite material can take place, for example, by a pultrusion process (also pultrusion process or pultrusion), which is a continuous production process for producing fiber-reinforced plastic profiles.

Ein Verbundmaterial ist aus einem oben beschriebenen bandförmigen oder Verbundmaterialhalbzeug nach einem oben beschriebenen Verfahren zur Weiterverarbeitung des Verbundmaterial Halbzeugs hergestellt.A composite material is made from a strip-shaped or composite semifinished product described above according to a method described above for further processing the composite semifinished product.

Bevorzugt ist das Verbundmaterial ein Zwickelfüller (Englisch: gusset filler), welcher in der Lücke zweier L-Laminate, die einen T-Stringer zusammensetzen, eingesetzt werden kann.Preferably, the composite material is a gusset filler, which can be inserted in the gap between two L-laminates that make up a T-stringer.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, von denenPreferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings, of which

1a und b ein Verfahrens zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern veranschaulicht, das zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterialhalbzeugs geeignet ist; und 1a and b illustrates a method of splicing pre-impregnated reinforcing fibers suitable for making a semi-finished composite strip; and

2a und b ein alternatives Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern, das ebenfalls zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterialhalbzeugs. 2a and b is an alternative method of splicing pre-impregnated reinforcing fibers, which is also used to make a composite strip-shaped composite.

Zur Herstellung von Flugzeugbauteilen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen können in Bandform auf Spulen aufgewickelte vorimprägnierte Verstärkungsfasern verwendet werden. Um während der Bauteilherstellung eine unterbrechungsfreie Materialzufuhr zu gewährleisten, werden die jeweiligen Spulen ausgetauscht, bevor das Ende der auf die Spulen aufgewickelten Verstärkungsfasern erreicht ist. Dementsprechend fallen vergleichsweise große Restmengen an vorimprägnierte Verstärkungsfasern an.To manufacture aircraft components from fiber reinforced composites, pre-impregnated reinforcing fibers wound in coils onto coils may be used. To ensure an uninterrupted supply of material during component production, the respective coils are exchanged before the end of the wound on the coils reinforcing fibers is reached. Accordingly, comparatively large amounts of preimpregnated reinforcing fibers accumulate.

Um eine weitere Verwertung dieser Verstärkungsfasern zu ermöglichen, werden die vorimprägnierte Verstärkungsfasern, wie in den 1 und 2 veranschaulicht, verspleißt. Bei dem hier gezeigten Verfahren zum verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern wird ein von imprägnierte Verstärkungsfasern umfassendes erstes Band 10 bereitgestellt. Ferner wird ein vorimprägnierte Verstärkungsfasern umfassendes zweites Band 20 bereitgestellt. Ein Endbereich 12 des ersten Bands derart beschnitten, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands 14 des ersten Bands 10 mit einem ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 einen Winkel von 10–80° bildet. Ferner wird ein Endbereich 22 des zweiten Bands 20 derart beschnitten, dass zumindest ein Abschnitt eines stirnseitigen Rands 24 des zweiten Bands 20 mit einem ersten Seitenrand 26 des zweiten Band 20 einen Winkel von 10–80° bildet.In order to enable further utilization of these reinforcing fibers, the preimpregnated reinforcing fibers, as in US Pat 1 and 2 illustrated, splices. In the method shown here for splicing of Pre-impregnated reinforcing fibers become a first band comprising impregnated reinforcing fibers 10 provided. Further, a pre-impregnated reinforcing fiber comprising second band 20 provided. An end area 12 of the first band is trimmed such that at least a portion of a frontal edge 14 the first band 10 with a first margin 16 the first band 10 forms an angle of 10-80 °. Furthermore, an end region 22 the second volume 20 trimmed such that at least a portion of a frontal edge 24 the second volume 20 with a first margin 26 the second volume 20 forms an angle of 10-80 °.

Bei der in den 1a und b gezeigten Variante des Verfahrens wird der Endbereich 12 des ersten Bands 10 derart beschnitten, dass der gesamte stirnseitige Rand 12 des ersten Bands 10 mit dem ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 einen Winkel von 10–80° bildet. Der Endbereich 22 des zweiten Bands 20 wird derart beschnitten, dass der gesamte stirnseitige Rand 24 des zweiten Bands 20 mit dem ersten Seitenrand 26 des zweiten Bands 20 einen Winkel von 10–80° bildet. Insbesondere werden der Endbereich 12 des ersten Bands 10 und der Endbereich 22 des zweiten Bands 20 derart beschnitten, dass die Endbereiche 12, 22 in eine Dreiecksform gebracht werden.In the in the 1a and b shown variant of the method becomes the end region 12 the first band 10 so trimmed that the entire front edge 12 the first band 10 with the first margin 16 the first band 10 forms an angle of 10-80 °. The end area 22 the second volume 20 is trimmed so that the entire front edge 24 the second volume 20 with the first margin 26 the second volume 20 forms an angle of 10-80 °. In particular, the end area 12 the first band 10 and the end area 22 the second volume 20 so trimmed that the end areas 12 . 22 be brought into a triangular shape.

In dem in den 1a und b veranschaulichen konkreten Ausführungsbeispiel bildet der stirnseitige Rand 12 des ersten Bands 10 mit dem ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 einen Winkel von ca. 30°. In ähnlicher Weise bildet der stirnseitige Rand 24 des zweiten Bands 20 mit dem ersten Seitenrand 26 des zweiten Bands 20 einen Winkel von ca. 30°.In the in the 1a and b illustrate concrete embodiment forms the front edge 12 the first band 10 with the first margin 16 the first band 10 an angle of about 30 °. Similarly, the front edge forms 24 the second volume 20 with the first margin 26 the second volume 20 an angle of about 30 °.

Im Gegensatz dazu wird bei der in den 2a und b gezeigten Variante des Verfahrens der Endbereich 12 des ersten Bands 10 derart beschnitten, dass ein erster Abschnitt 14a des stirnseitigen Rands 14 des ersten Bands 10 mit dem ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 einen Winkel von 10–80° bildet und ein zweiter Abschnitt 12b des stirnseitige Rands 14 des ersten Bands 10 mit einem zweiten Seitenrand 18 des ersten Bands 10 einen Winkel von 10–80° bildet. Insbesondere werden der Endbereich 12 des ersten Bands 10 und der Endbereich 22 des zweiten Bands 20 derart beschnitten, dass die Endbereiche 12, 22 in eine Schwalbenschwanzform gebracht werden.In contrast, when in the 2a and b shown variant of the method of the end 12 the first band 10 so circumcised that a first section 14a of the frontal edge 14 the first band 10 with the first margin 16 the first band 10 forms an angle of 10-80 ° and a second section 12b of the frontal edge 14 the first band 10 with a second margin 18 the first band 10 forms an angle of 10-80 °. In particular, the end area 12 the first band 10 and the end area 22 the second volume 20 so trimmed that the end areas 12 . 22 be brought into a dovetail shape.

In dem in den 2a und b veranschaulichen konkreten Ausführungsbeispiel bilden der erste und der zweite Abschnitt 14a, 14b des stirnseitigen Rands 14 des ersten Bands 10 mit den entsprechenden Seitenrändern 16, 18 des ersten Bands 10 einen Winkel von ca. 30°. Der Endbereich 22 des zweiten Bands 20 wird derart beschnitten, dass ein erster Abschnitt 22a des stirnseitigen Rands 22 des zweiten Bands 20 mit dem ersten Seitenrand 26 des ersten Bands 10 einen Winkel von 10–80° bildet und ein zweiter Abschnitt 22b des stirnseitige Rands 24 des zweiten Bands 20 mit einem zweiten Seitenrand 28 des zweiten Bands 20 einen Winkel von 10–80° bildet. In dem in den 2a und b veranschaulichen konkreten Ausführungsbeispiel bilden der erste und der zweite Abschnitt 24a, 24b des stirnseitigen Rands 24 des zweiten Bands 20 mit den entsprechenden Seitenrändern 26, 28 des zweiten Bands 20 einen Winkel von ca. 30°.In the in the 2a and b illustrate concrete embodiment form the first and the second section 14a . 14b of the frontal edge 14 the first band 10 with the corresponding margins 16 . 18 the first band 10 an angle of about 30 °. The end area 22 the second volume 20 is trimmed so that a first section 22a of the frontal edge 22 the second volume 20 with the first margin 26 the first band 10 forms an angle of 10-80 ° and a second section 22b of the frontal edge 24 the second volume 20 with a second margin 28 the second volume 20 forms an angle of 10-80 °. In the in the 2a and b illustrate concrete embodiment form the first and the second section 24a . 24b of the frontal edge 24 the second volume 20 with the corresponding margins 26 . 28 the second volume 20 an angle of about 30 °.

Nach dem Beschneiden der Endbereiche 12, 22 werden das erste und das zweite Band 10, 20 derart angeordnet, dass der Endbereich 12 des ersten Bands 10 dem Endbereich 22 des zweiten Bands 20 gegenüberliegt und der Endbereich 12 des ersten Bands 10 den Endbereich 22 des zweiten Bands 20 zumindest teilweise überlappt. Bei der in den 1a und b gezeigten Variante des Verfahrens werden das erste und das zweite Band 10, 20 derart angeordnet, dass der Überlappungsbereich 30 an den ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 und an den ersten Seitenrand 26 des zweiten Bands 20 angrenzt. Ein freibleibender, d. h. materialfreier Bereich 32 grenzt dagegen an den zweiten Seitenrand 18 des ersten Bands 10 und an den zweiten Seitenrand 28 des zweiten Bands 20 an.After trimming the end areas 12 . 22 become the first and the second band 10 . 20 arranged such that the end region 12 the first band 10 the end area 22 the second volume 20 opposite and the end area 12 the first band 10 the end area 22 the second volume 20 at least partially overlapped. In the in the 1a and b shown variant of the method are the first and the second band 10 . 20 arranged such that the overlapping area 30 to the first page margin 16 the first band 10 and to the first page margin 26 the second volume 20 borders. A non-binding, ie material-free area 32 on the other hand, it borders on the second margin 18 the first band 10 and to the second margin 28 the second volume 20 at.

Bei der in den 2a und b gezeigten Variante des Verfahrens werden das erste und das zweite Band 10, 20 dagegen derart angeordnet, dass ein erster Abschnitt 34 des Überlappungsbereichs 30 an den ersten Seitenrand 16 des ersten Bands 10 und an den ersten Seitenrand 26 des zweiten Bands 20 angrenzt, während ein zweiter Abschnitt 36 des Überlappungsbereichs 30 an den zweiten Seitenrand 18 des ersten Bands 10 und an den zweiten Seitenrand 28 des zweiten Bands 20 angrenzt. Der freibleibende, d. h. materialfreie Bereich 32 ist zwischen dem ersten Abschnitt 34 des Überlappungsbereichs 30 und dem zweiten Abschnitt 36 des Überlappungsbereichs 30 angeordnet. Mit anderen Worten, der freibleibende Bereich 32 ist von dem ersten und dem zweiten Abschnitt 34, 36 des Überlappungsbereichs 30 umgeben so dass im Bereich der Seitenränder 16, 18, 26, 28 der Bänder 10, 20 keine freien Verstärkungsfaserenden vorhanden sind, die bei einer Weiterverarbeitung der miteinander verbundenen Bänder 10, 20 z. B. an einer formgebenden Matrize bleiben könnten.In the in the 2a and b shown variant of the method are the first and the second band 10 . 20 on the other hand arranged such that a first section 34 of the overlap area 30 to the first page margin 16 the first band 10 and to the first page margin 26 the second volume 20 adjoins, while a second section 36 of the overlap area 30 to the second margin 18 the first band 10 and to the second margin 28 the second volume 20 borders. The remaining, ie material-free area 32 is between the first section 34 of the overlap area 30 and the second section 36 of the overlap area 30 arranged. In other words, the remaining area 32 is from the first and the second section 34 . 36 of the overlap area 30 surrounded so that in the area of the margins 16 . 18 . 26 . 28 the bands 10 . 20 no free reinforcing fiber ends are present, which in a further processing of the interconnected bands 10 . 20 z. B. could remain on a forming die.

Schließlich werden Verstärkungsfasern des ersten Bands 10 in einem Überlappungsbereich 30 des Endbereich 12 des ersten Bands 10 mit dem Endbereich 22 des zweiten Bands 20 mit Verstärkungsfasern des zweiten Bands 20 verspleißt. Im Gegensatz zu Spleiß-Vorgängen mit trockenem Tauwerk, Seilen oder nicht-imprägnierten Verstärkungsfasern müssen die Enden der Verstärkungsfasern des ersten und des zweiten Bands 10, 20 nicht miteinander verflochten oder verdreht, oder sogar mit einem zusätzlichen Verbindungsmaterial beschichtet werden. Vielmehr können die in dem ersten und dem zweiten Band 10, 20 enthaltenen Verstärkungsfasern, die mit einem Material, wie z. B. einem Epoxy-Harz, imprägniert sind, durch Übereinanderlegen ihrer Enden und anschließendes Aufbringen eines Drucks und/oder einer anschließenden Erhöhung der Temperatur auf einfache Art und Weise miteinander verspleißt werden. Das Imprägnierungsmittel, wie z. B. ein Epoxy-Harz, ist viskos und weist adhäsive Eigenschaften auf. Aufgrund der Viskosität kann das Imprägnierungsmittel fließen und die Enden von imprägnierten Verstärkungsfasern miteinander verbinden. Darüber hinaus unterstützt das Imprägnierungsmittel aufgrund seiner adhäsiven Eigenschaften den Verbindungsschritt.Finally, reinforcing fibers of the first band 10 in an overlap area 30 the end area 12 the first band 10 with the end area 22 the second volume 20 with reinforcing fibers of the second band 20 spliced. Unlike splice operations with dry rope, ropes or unimpregnated reinforcing fibers, the ends of the reinforcing fibers of the first and second bands must 10 . 20 not intertwined or twisted, or even coated with an additional bonding material. Rather, those in the first and second volumes 10 . 20 contained reinforcing fibers, with a material such. As an epoxy resin, are impregnated by superimposing their ends and then applying a pressure and / or a subsequent increase in temperature in a simple manner with each other. The impregnating agent, such as. As an epoxy resin, is viscous and has adhesive properties. Due to the viscosity, the impregnant can flow and bond the ends of impregnated reinforcing fibers together. Moreover, due to its adhesive properties, the impregnating agent aids in the bonding step.

Sowohl bei dem in den 1a und b als auch bei dem in den 2a und b veranschaulichten Verfahren werden das erste und das zweite Band 10, 20 derart angeordnet, dass eine Fläche des Überlappungsbereichs 30 des Endbereich 12 des ersten Bands 10 mit dem Endbereich 22 des zweiten Bands 20 einer Fläche eines infolge der Beschneidung des Endbereich 12 des ersten Bands 10 und des Endbereich 22 des zweiten Bands 20 freibleibenden Bereichs 32 entspricht. Dadurch wird die Materialverdopplung, die in dem Überlappungsbereich 30 vorliegt, durch den freibleibenden Bereich 32 vollständig ausgeglichen. Die miteinander verbundenen Verstärkungsfaserbänder 10, 20 können dann problemlos zu qualitativ besonders hochwertigen Verbundmaterialbauteilen weiterverarbeitet werden.Both in the in the 1a and b as well as in the 2a and b illustrated methods become the first and second bands 10 . 20 arranged such that an area of the overlapping area 30 the end area 12 the first band 10 with the end area 22 the second volume 20 a surface of a due to the trimming of the end region 12 the first band 10 and the end area 22 the second volume 20 remaining area 32 equivalent. This will cause the material doubling in the overlap area 30 is present, by the remaining area 32 completely balanced. The interconnected reinforcing fiber ribbons 10 . 20 can then be easily processed into high-quality composite material components.

Mittels der in den 1a und b bzw. 2a und b gezeigten Verfahren zum Verspleißen von vorimprägnierten Verstärkungsfasern können aus den bandförmigen Verstärkungsfaserresten bandförmige Verbundmaterialhalbzeuge, die zur Weiterverarbeitung zu Verbundmaterialkomponenten, insbesondere Flugzeugkomponenten geeignet sind, hergestellt werden. Aus diesen Verbundmaterialhalbzeugen kann dann ein Verbundmaterial bzw. eine Verbundmaterialkomponente, insbesondere ein Zwickelfüller hergestellt werden.By means of in the 1a and b or 2a and b shown methods for splicing preimpregnated reinforcing fibers can be made of the band-shaped reinforcing fiber remainder band-shaped composite semi-finished products, which are suitable for further processing into composite components, in particular aircraft components. A composite material or a composite material component, in particular a gusset filler, can then be produced from these semi-finished composite materials.

Claims

A method of splicing preimpregnated reinforcing fibers comprising the steps of: - providing a first tape comprising preimpregnated reinforcing fibers ( 10 ), - trimming an end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) such that at least a portion of a front edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with a first margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, - providing a pre-impregnated reinforcing fibers comprising second band ( 20 ), - trimming an end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) such that at least a portion of a front edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with a first margin ( 26 ) of the second volume ( 20 ) forms an angle of 10-80 °, - arranging the first and second bands ( 10 . 20 ) such that the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) the end area ( 22 ) of the second band ( 20 ) and the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) the end area ( 22 ) of the second band ( 20 ) at least partially overlapping, and splicing reinforcing fibers of the first band ( 10 ) with reinforcing fibers of the second band ( 20 ) in an overlapping area ( 30 ) of the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) with the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ).

The method of claim 1, wherein the first and second bands ( 10 . 20 ) are arranged such that an area of the overlapping area ( 30 ) of the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) with the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) of a surface due to the trimming of the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) and the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) remaining area ( 32 ) corresponds.

Method according to claim 1 or 2, wherein the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) is trimmed such that the entire front edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the first margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, and / or wherein the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) is trimmed such that the entire front edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 °.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the first and the second band (10, 20) are arranged such that the overlapping area ( 30 ) to the first page margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) and to the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) and the remaining area ( 32 ) to a second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) and to a second margin ( 28 ) of the second band ( 20 ) adjoins.

Method according to one of claims 1 to 4, the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) is trimmed such that a first section ( 14a ) of the frontal edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the first margin ( 16 ) of the first volume ( 10 ) forms an angle of 10-80 ° and a second section ( 14b ) of the frontal edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, and / or wherein the end region ( 12 ) of the second band ( 20 ) is trimmed such that a first section ( 22a ) of the frontal edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 ° and a second section ( 22b ) of the frontal edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the second margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 °.

The method of claim 5, wherein the first and second bands ( 10 . 20 ) are arranged such that a first section ( 34 ) of the overlap area ( 30 ) to the first page margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) and to the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ), a second section ( 36 ) of the overlap area ( 30 ) to the second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) and to the second margin ( 28 ) of the second band ( 20 ) and the remaining area ( 32 ) between the first section ( 34 ) the overlap area and the second section ( 36 ) of the overlap area ( 30 ) is arranged.

Band-shaped composite semifinished product ( 40 ), comprising: - a first band comprising preimpregnated reinforcing fibers ( 10 ), whose end region ( 12 ) is trimmed such that at least a portion of a frontal edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with a first margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, - a second strip comprising pre-impregnated reinforcing fibers ( 20 ), whose end region ( 22 ) is trimmed such that at least a portion of a frontal edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with a first margin ( 26 ) of the second volume ( 20 ) forms an angle of 10-80 °, wherein - the first and the second band ( 10 . 20 ) are arranged such that the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) the end area ( 22 ) of the second band ( 20 ) and the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) the end area ( 22 ) of the second band ( 20 ) overlaps at least partially, and - reinforcing fibers of the first band ( 10 ) with reinforcing fibers of the second band ( 20 ) in an overlapping area ( 30 ) of the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) with the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) are spliced.

A band-shaped composite semi-finished product according to claim 7, wherein the first and second bands ( 10 . 20 ) are arranged such that an area of the overlapping area ( 30 ) of the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) with the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) of an area of a remaining area ( 32 ) corresponds.

A band-shaped composite semifinished product according to claim 7 or 8, wherein in the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) the entire front edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the first margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, and / or wherein in the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) the entire front edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 °.

A composite strip-shaped composite according to any one of claims 7 to 9, wherein the first and second bands ( 10 . 20 ) are arranged such that the overlapping area ( 30 ) to the first page margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) and to the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) and the remaining area ( 32 ) to a second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) and to a second margin ( 28 ) of the second band ( 20 ) adjoins.

Strip-shaped composite semifinished product according to one of claims 7 to 10, wherein in the end region ( 12 ) of the first band ( 10 ) a first section ( 14a ) of the frontal edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the first margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 ° and a second section ( 14b ) of the frontal edge ( 14 ) of the first band ( 10 ) with the second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) forms an angle of 10-80 °, and / or wherein in the end region ( 22 ) of the second band ( 20 ) a first section ( 22a ) of the frontal edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 ° and a second section ( 22b ) of the frontal edge ( 24 ) of the second band ( 20 ) with the second margin ( 26 ) of the second band ( 20 ) forms an angle of 10-80 °.

A ribbon-shaped composite semi-finished product according to claim 11, wherein the first and second bands ( 10 . 20 ) are arranged such that a first section ( 34 ) of the overlap area ( 30 ) to the first page margin ( 16 ) of the first band ( 10 ) and to the first margin ( 26 ) of the second band ( 20 ), a second section ( 36 ) of the overlap area ( 30 ) to the second margin ( 18 ) of the first band ( 10 ) and to the second margin ( 28 ) of the second band ( 20 ) and the remaining area ( 32 ) between the first section ( 34 ) the overlap area and the second section ( 36 ) of the overlap area ( 30 ) is arranged.

A method of producing a composite material in which a strip-shaped composite semifinished product according to any one of claims 7-12 is processed into a composite material.

A composite material made from a band-shaped composite semifinished product according to one of claims 7-12 or according to a method according to claim 13.

The composite material of claim 14, wherein the composite material is a gusset filler.