DE102017106850A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE102017106850A1
DE102017106850A1 DE102017106850.3A DE102017106850A DE102017106850A1 DE 102017106850 A1 DE102017106850 A1 DE 102017106850A1 DE 102017106850 A DE102017106850 A DE 102017106850A DE 102017106850 A1 DE102017106850 A1 DE 102017106850A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insert
fiber composite
fiber
mold
component
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.)
Pending
Application number
DE102017106850.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Erik Kappel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102017106850.3A priority Critical patent/DE102017106850A1/de
Publication of DE102017106850A1 publication Critical patent/DE102017106850A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping 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
    • B29C70/48Shaping 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/306Exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds, mould inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils eines Faserverbundwerkstoffs, wobei das Fasermaterial in ein Formwerkzeug eingebracht wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass ein Einleger in das Formwerkzeug eingebracht wird, der nicht Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils und nicht integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche ist und der während des Aushärtens des Matrixmaterials in dem Formwerkzeug verbleibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, der ein Fasermaterial und ein Matrixmaterial enthält. Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aufgrund der gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit eignen sich Faserverbundwerkstoffe insbesondere für den Leichtbau, da bei einem relativ geringen Gewicht eine besonders hohe Festigkeit und Steifigkeit zumindest in Faserrichtung des Fasermaterials des Faserverbundwerkstoffes erzielt werden kann. Aus diesem Grund werden Faserverbundwerkstoffe auch in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, da hier eingespartes Gewicht bei gleichbleibender Festigkeit und Steifigkeit proportional zur Einsparung von Treibstoff steht.
  • In aktuellen Flugzeugkonfigurationen, in denen Spante aus einem Faserverbundwerkstoff eingesetzt werden, wird gegenwärtig mit einer sogenannten Differenzialbauweise gearbeitet. Bei dieser Bauweise werden die Rumpfschalen, die Verbindungselemente (Clips und Cleats) und die Spante einzeln gefertigt und nach der Fertigung mit Hilfe von Befestigungsmitteln aneinander gefügt. Im Flugzeugbau werden hierfür häufig Nietverbindungen verwendet.
  • Neben den Spanten, die in Rumpfumfangsrichtung verlaufen, werden zur Versteifung des Rumpfes häufig auch Stringer verwendet, die in Rumpflängsrichtung verlaufen. Um nun die Spante an der Innenseite des Rumpfes zu montieren, müssen die Spante an den vorgefertigten Positionen, an denen die Stringer verlaufen, Ausnehmungen aufweisen, damit die Spante an der Innenseite der Rumpfhaut montiert werden können, ohne dass die Stringer hier eine Montage stören.
  • Die auch als Mouseholes bezeichneten Ausnehmungen in den Spanten werden in der Praxis durch eine finale Konturbearbeitung hergestellt, indem diese Ausnehmungen beispielsweise aus dem vollständig hergestellten Spant herausgefräst werden. Dieser Arbeitsschritt des Fräsens ist dabei sehr zeit- und kostenintensiv, da die Bauteile meist eine Länge von bis zu 6 Metern aufweisen. Dies erfordert entsprechend große Fräsmaschinen, was die Herstellung derartiger Bauteile für kleine und mittelständige Unternehmen unrentabel macht.
  • Dabei erfolgt die Herstellung eines Faserverbundbauteils in der Regel einem sehr einfachen Ablauf. Zunächst wird ein Fasermaterial (trocken oder vorimprägniert) in ein Formwerkzeug eingebracht, indem eine erste Schicht Fasermaterial auf die formgebende Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges aufgelegt und ggf. jede weitere Schicht auf die bereits zuvor in das Formwerkzeug eingebrachte Schichtfasermaterial aufgelegt wird. Am Ende entsteht so eine in der Regel mehrere Schichten aufweisende Faserpreform, die dann mit Hilfe einer zweiten Werkzeughälfte abgedeckt oder mit einem Vakuumaufbau verschlossen und dann ein in das Fasermaterial infundiertes Matrixmaterial unter Temperatur- und Druckbeaufschlagung ausgehärtet wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, mit dem sich Faserverbundbauteile aus einem Faserverbundwerkstoff so endkonturnah wie möglich herstellen lassen und dabei vorhandene Formwerkzeuge ohne Anpassungen übernehmen lassen.
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie der Vorrichtung gemäß Anspruch 9 erfindungsgemäß gelöst.
  • Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, der ein Fasermaterial und ein Matrixmaterial enthält, vorgeschlagen, wobei gattungsgemäß ein Formwerkzeug bereitgestellt wird, das wenigstens eine formgebende Werkzeugoberfläche hat. Ein solches Formwerkzeug kann dabei beispielsweise aus zwei Werkzeughälften bestehen, zwischen denen im geschlossenen Zustand einer Werkzeugkavität ausgebildet wird, in der das Fasermaterial zur Herstellung des Bauteils einbringbar ist. Es ist auch denkbar, zwei Werkzeughälften zu nutzen, die keine geschlossene Kavität aufweisen, bei denen der Kompaktierungsdruck über den eingesetzten Vakuumaufbau ermöglicht wird. Denkbar ist aber auch, dass das Formwerkzeug lediglich aus einem Werkzeugteil besteht, das dann mit Hilfe eines Vakuumaufbaus vakuumdicht abgeschlossen wird.
  • Gattungsgemäß wird nun das Fasermaterial des Faserverbundwerkstoffes in das Formwerkzeug eingebracht, wobei beispielsweise eine erste Schicht Fasermaterial auf die formgebende Werkzeugoberfläche und ggf. eine oder mehrere weitere Schichten Fasermaterial auf die jeweils vorherige Schicht Fasermaterial aufgelegt werden. Am Ende dieses Prozessschrittes wird somit eine mehrere Schichten Fasermaterial aufweisende Faserpreform gebildet, welche durch die formgebende Werkzeugoberfläche zumindest teilweise ihre spätere Bauteilform hat. Denkbar ist aber auch, dass eine vorgeformte Faserpreform, die in einem vorangegangenen Preformschritt hergestellt wurde, in das Formwerkzeug eingebracht und auf der formgebenden Werkzeugoberfläche aufgelegt wird.
  • Wurde trockenes Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, so erfolgt anschließend der Infusionsprozess, bei dem das Matrixmaterial in das Fasermaterial in dem Formwerkzeug infundiert wird. Wurde indes bereits vorimprägniertes Fasermaterial verwendet (Prepregs), so ist das Fasermaterial bereits durch das Matrixmaterial infundiert.
  • In nun folgendem gattungsgemäßen Prozessschritt bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils wird das in das Fasermaterial infundierte Matrixmaterial sodann durch Temperatur und ggf. Druckbeaufschlagung ausgehärtet, sodass sich anschließend ein fertiges Faserverbundbauteil ergibt. Das Fasermaterial wird dadurch integraler Bestandteil des Matrixmaterials (meist ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff), was dem Bauteil schließlich seine Festigkeit und Steifigkeit verleiht.
  • Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass vor oder während des Einbringens des Fasermaterials in das Formwerkzeug ein breitgestellter Einleger in das Formwerkzeug eingebracht wird, der weder Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils ist oder wird, noch integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche ist. Dieser breitgestellte und in das Formwerkzeug eingebrachte Einleger verbleibt dabei während des Aushärtens des Matrixmaterials in dem Formwerkzeug und dient dabei insbesondere der Konturformung des herzustellenden Bauteils.
  • Erfindungsgemäß wird dabei ein Einleger derart bereitgestellt, dass durch die Form des Einlegers, die zumindest teilweise der Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils entspricht, die Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils abschnittsweise vorgegeben wird.
  • Mit anderen Worten, der Einleger weist eine Form auf, die der Form des herzustellenden Faserverbundbauteils zumindest abschnittsweise entspricht, sodass durch den Einleger, der weder Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils noch integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche ist, das Bauteil zumindest in diesem entsprechenden Abschnitt seine Form durch den Einleger verliehen bekommt.
  • Durch den Einleger wird somit die formgebende Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges durch einen weiteren formgebenden Abschnitt ergänzt, wodurch bestehende Formwerkzeuge für die Herstellung von Faserverbundbauteilen, die lediglich eine veränderte Außenkontur haben sollen, weiterverwendet werden können, ohne teure Neuanschaffungen in Formwerkzeuge investieren zu müssen.
  • Nach dem Aushärten des Matrixmaterials und der vollständigen Herstellung des Faserverbundbauteils wird das herstellte Faserverbundbauteil aus dem Formwerkzeug entformt und entnommen, wobei der Einleger, der lösbar in das Formwerkzeug eingelegt wurde, mit entfernt wird oder für einen weiteren Produktionsschritt in dem Formwerkzeug belassen wird. Erfindungswesentlich ist jedoch, dass der Einleger jederzeit aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann und durch einen anderen Einleger ersetzt werden kann, um so unterschiedliche Bauteilkonturen mit ein- und demselben Werkzeug herstellen zu können.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit Hilfe des Einlegers verhindert wird, das Matrixmaterial an den Randbereichen des Bauteils austreten kann. Denn der Einleger wird in einer Form so bereitgestellt, dass er Bereiche einer Werkzeugkavität des Formwerkzeuges, in den das Fasermaterial eingebracht wird, besetzt, sodass diese durch den Einleger besetzten Bereiche der Werkzeugkavität nicht mehr durch Fasermaterial und Matrixmaterial besetzt werden können.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Einleger direkt auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt, sodass hierdurch entsprechende Bereiche der formgebenden Werkzeugoberfläche durch den Einleger besetzt und somit nicht mehr Fasermaterial bzw. Matrixmaterial besetzt werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Einleger eine Form auf, die der Querschnittsform des Faserverbundbauteils und/oder der Form einer Bauteilstirnfläche des Faserverbundbauteils ganz oder teilweise entspricht. Die Bauteilstirnfläche ist dabei jene Fläche, die im Randbereich des Bauteils durch den schichtweisen Aufbau des Fasermaterials gebildet wird. An der Bauteilstirnfläche sind somit die einzelnen Lagen bzw. Schichten des Fasermaterials erkennbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Einleger bereitgestellt, der biegeelastisch ist und ein elastisches Material enthält, aufweist oder aus einem solchen besteht. Hierdurch wird es möglich, einen Einleger mit einer Kontur zu versehen, der sich an entsprechende Krümmungen in der formgebenden Werkzeugoberfläche anpassen kann. Ein solches elastisches Material kann dabei beispielsweise ein Gummimaterial, ein Silikonmaterial und/oder ein Kautschukmaterial sein, enthalten oder aufweisen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es denkbar, dass der Einleger, beispielsweise in Form eines quasi Endlosmaterials, auf einer Materialrolle aufgewickelt und für den Prozess von dieser Rolle abgewickelt wird. Nach der Herstellung des Bauteils kann dann der Einleger entsorgt und von der Materialrolle ein entsprechend neuer Einleger für den nächsten Herstellungsprozessschritt entnommen werden.
  • Denkbar ist aber auch, dass der Einleger aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist und somit eine feste Form und Kontur aufweist.
  • Dabei ist es lediglich entscheidend, dass der Einleger aus einem Material besteht bzw. aus einem Material hergestellt ist, das in den Grenzen des Fertigungsprozesses temperaturbeständig ist.
  • Gemäß Anspruch 9 wird im Übrigen eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff beansprucht, wobei der Faserverbundwerkstoff ein Fasermaterial und ein Matrixmaterial enthält. Die Vorrichtung weist gattungsgemäß ein Formwerkzeug auf, welches mindestens eine formgebende Werkzeugoberfläche hat, auf das Fasermaterial ablegbar ist. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung darüber hinaus mindestens einen Einleger auf, der nicht Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils und nicht integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges ist, wobei der Einleger zum Verbleib in dem Formwerkzeug während des Aushärtens des in das Fasermaterial infundierten Matrixmaterials eingerichtet ist und der Einleger eine Form aufweist, die zumindest teilweise der Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils entspricht, sodass durch die Form des Einlegers die Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils abschnittsweise vorgegeben wird.
  • Der Einleger ist dabei so ausgebildet, dass er nach der Herstellung des Faserverbundbauteils, d.h. nach dem Aushärten des in das Fasermaterial infundierten Matrixmaterials, aus dem Formwerkzeug entnehmbar ist.
  • Das Formwerkzeug weist eine Werkzeugkavität auf, die an mindestens einer Seite durch die formgebende Werkzeugoberfläche begrenzt wird und in die das Fasermaterial zur Herstellung des Faserverbundbauteils einlegbar ist. Der Einleger ist dabei so ausgebildet, dass er Teilbereiche dieser Werkzeugkavität besetzt, sodass diese durch den Einleger besetzten Bereiche der Werkzeugkavität nicht mehr durch Fasermaterial oder Matrixmaterial besetzt werden können. Hierdurch wird dem Faserverbundbauteil eine entsprechende, durch den Einleger bedingte Form aufgezwungen, die entsprecht gewollt ist.
  • Vorteilhafterweise weist der Einleger eine Dicke auf, die der Dicke des herzustellenden Faserverbundbauteils entspricht, sodass der Einleger mit beiden Flächenseiten des Faserverbundbauteils planabschließt und so entsprechend konturvorgebend ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 - stark vereinfachte schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Einleger;
    • 2 - stark vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführungsform zur Herstellung eines C-Profils.
  • 1 zeigt ein Formwerkzeug 10, das eine formgebende Oberfläche 11 hat. Der Übersichtlichkeit halber ist im Ausführungsbeispiel der 1 der obere, zweite Teil des Formwerkzeuges nicht dargestellt, sodass ein Blick auf die Werkzeugkavität 12 frei wird.
  • In die Werkzeugkavität 12 wurde nun auf die formgebende Werkzeugoberfläche 11 zunächst ein Einleger 13 platziert, der direkt auf die formgebende Werkzeugoberfläche 11 in der Werkzeugkavität 12 gelegt wurde. Der Einleger 13 weist dabei eine Umfangskontur 14 auf, die zumindest teilweise der späteren Kontur des herzustellenden Bauteils entspricht.
  • Durch den Einleger 13 wird somit ein Bereich der Werkzeugkavität 12 durch den Einleger 13 besetzt, sodass dieser durch den Einleger 13 besetzte Bereich der Werkzeugkavität 12 nicht mehr durch ein Fasermaterial oder Matrixmaterial benutzt und besetzt werden kann.
  • Nach dem Einlegen des Einlegers 13 wird dann schichtweise das Fasermaterial (oder ein fertiger Faser- bzw. Prepregpreform) 15 in die Werkzeugkavität 12 eingebracht, wobei zuerst eine erste Schicht Fasermaterial 15 auf die formgebende Werkzeugoberfläche 11 in der Werkzeugkavität 12 aufgelegt und dann jede weitere Schicht auf die vorherige Schicht Fasermaterial 15 aufgelegt wird, bis die vorgegebene Faserpreform in der Werkzeugkavität hergestellt wurde. Die so aus dem Fasermaterial 15 gebildete Faserpreform 16 weist dabei eine Außenkontur 17 auf, die in Form und Geometrie der Umfangskontur 14 des Einlegers 13 in dem Bereich entspricht, in dem sich die Faserpreform 16 und der Einleger 13 stirnseitig gegenüberliegen.
  • Denkbar ist aber auch, dass eine vollständige Faserpreform in das Formwerkzeug eingebracht wird, die zuvor hergestellt wurde. So kann ein vorgeformtes Lagenpaket, welches eine oder mehrere Lagen Fasermaterial aufweist, in das Formwerkzeug eingelegt werden, wobei das vorgeformte Lagenpaket in einen vorangegangenen Preformschritt hergestellt wurde.
  • 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Formwerkzeug 20 zur Herstellung eines U-förmigen Faserverbundbauteils. Das Formwerkzeug 20 weist eine untere, erste Formwerkzeughälfte 21 und eine obere, zweite Formwerkzeughälfte 22 auf. Zwischen der unteren ersten Werkzeughälfte 21 und der oberen zweiten Werkzeughälfte 22 wird im geschlossenen Zustand eine Kavität 12 gebildet, in der das Fasermaterial 15 zur Herstellung des Faserverbundbauteils einbringbar ist.
  • Wie in 2 gezeigt, befindet sich auf der rechten Seite ein Einleger 13, der einen Teil der Werkzeugkavität 12 besetzt, sodass das Fasermaterial 15 und ein in das Fasermaterial infundiertes Matrixmaterial diesen Bereich des Einlegers 13 nicht besetzen kann.
  • Durch das schichtweise Anordnen des Fasermaterials 15 in der Werkzeugkavität 12 wird dabei eine Faserpreform 16 gebildet, die an einer Stirnseite 18 der Faserpreform 16 mit der Stirnseite 19 des Einlegers 13 kontaktiert, wodurch die Faserpreform 16 und somit auch das spätere Bauteil an der Stirnseite 18 entsprechende der Kontur der Stirnseite 19 des Einlegers 13 seine Form erhält.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 20
    - Formwerkzeug
    11
    - formgebende Werkzeugoberfläche
    12
    - Werkzeugkavität
    13
    - Einleger
    14
    - Umfangskontur des Einlegers
    15
    - Fasermaterial
    16
    - Faserpreform
    17
    - Außenkontur der Faserpreform
    18
    - Stirnseite der Faserpreform
    19
    - Stirnseite des Einlegers
    21
    - erste, untere Werkzeughälfte
    22
    - zweite, obere Werkzeughälfte

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, der ein Fasermaterial (15) und ein Matrixmaterial enthält, mit - Bereitstellen eines Formwerkzeuges (10, 20), das eine formgebende Werkzeugoberfläche (11) hat, - Einbringen von Fasermaterial (15) des Faserverbundwerkstoffes in das Formwerkzeug (10, 20), wobei zumindest ein Teil des Fasermaterials auf die formgebende Werkzeugoberfläche (11) aufgelegt wird, und - Aushärten eines in das Fasermaterial (15), welches in das Formwerkzeug (10, 20) eingebracht wurde, infundierten Matrixmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein bereitgestellter Einleger (13) in das Formwerkzeug (10, 20) eingebracht wird, der nicht Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils und nicht integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche (11) ist und der während des Aushärtens des Matrixmaterials in dem Formwerkzeug (10, 20) verbleibt, wobei durch die Form des Einlegers (13), die zumindest teilweise der Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils entspricht, die Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils abschnittsweise vorgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) in das Formwerkzeug (10, 20) eingebracht wird, indem der Einleger (13) direkt auf die formgebende Werkzeugoberfläche (11) aufgelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) derart bereitgestellt wird, dass durch die Form des Einlegers (13) die Querschnittsform des Faserverbundbauteils und/oder die Form einer Bauteilstirnfläche des Faserverbundbauteils ganz oder teilweise vorgegeben werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einleger (13) bereitgestellt wird, der biegeelastisch ist und ein elastisches Material enthält, aufweist oder aus einem Solchen besteht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bereitgestellte Einleger (13) ein Gummimaterial, ein Silikonmaterial und/oder ein Kautschukmaterial enthält, aufweist oder aus einem Solchen besteht.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) aufgerollt auf einer Materialrolle bereitgestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einleger (13) bereitgestellt wird, der aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossenes Formwerkzeug (10, 20) mit wenigstens zwei Werkzeughälften bereitgestellt wird, wobei in eine erste Werkzeughälfte das Fasermaterial (15) und der wenigstens eine Einleger (13) eingebracht und das Formwerkzeug (10, 20) anschließend mit der zweiten Werkzeughälfte geschlossen wird.
  9. Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, der ein Fasermaterial (15) und ein Matrixmaterial enthält, mit einem Formwerkzeug (10, 20), welches mindestens eine formgebende Werkzeugoberfläche (11) hat, auf das Fasermaterial (15) ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einleger (13) vorgesehen ist, der nicht Bestandteil des herzustellenden Faserverbundbauteils und nicht integraler Bestandteil der formgebenden Werkzeugoberfläche (11) des Formwerkzeuges (10, 20) ist, wobei der Einleger (13) zum Verbleib in dem Formwerkzeug (10, 20) während des Aushärtens des in das Fasermaterial (15) infundierten Matrixmaterials eingerichtet ist und der Einleger (13) eine Form aufweist, die zumindest teilweise der Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils entspricht, sodass durch die Form des Einlegers (13) die Bauteilform des herzustellenden Faserverbundbauteils abschnittsweise vorgegeben wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) zum Auflegen direkt auf die formgebende Werkzeugoberfläche (11) ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) eine Form aufweist, durch die die Querschnittsform des Faserverbundbauteils und/oder die Form einer Bauteilstirnfläche des Faserverbundbauteils ganz oder teilweise vorgegeben wird.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) biegeelastisch ist und ein elastisches Material enthält, aufweist oder aus einem Solchen besteht.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) ein Gummimaterial, ein Silikonmaterial und/oder ein Kautschukmaterial enthält, aufweist oder aus einem Solchen besteht.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) auf einer Materialrolle aufgerollt ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist.
DE102017106850.3A 2017-03-30 2017-03-30 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils Pending DE102017106850A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017106850.3A DE102017106850A1 (de) 2017-03-30 2017-03-30 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017106850.3A DE102017106850A1 (de) 2017-03-30 2017-03-30 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017106850A1 true DE102017106850A1 (de) 2018-10-04

Family

ID=63525370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017106850.3A Pending DE102017106850A1 (de) 2017-03-30 2017-03-30 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017106850A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11130295B2 (en) 2019-01-25 2021-09-28 GM Global Technology Operations LLC Resin transfer molding systems and control logic for manufacturing fiber-reinforced composite parts

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008031841A1 (de) * 2008-07-05 2010-01-07 Recticel Automobilsysteme Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Formhaut sowie Formhaut
DE102012223707A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sgl Carbon Se Variable Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE102012223810A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sgl Carbon Se Variable Formvorrichtung zur Herstellung einer Halbschale für ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage
DE102014113069A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Airbus Operations Gmbh Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundwerkstücks
WO2017088883A1 (en) * 2015-11-25 2017-06-01 Vestas Wind Systems A/S A method and apparatus for manufacturing a wind turbine blade body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008031841A1 (de) * 2008-07-05 2010-01-07 Recticel Automobilsysteme Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Formhaut sowie Formhaut
DE102012223707A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sgl Carbon Se Variable Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE102012223810A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sgl Carbon Se Variable Formvorrichtung zur Herstellung einer Halbschale für ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage
DE102014113069A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Airbus Operations Gmbh Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundwerkstücks
WO2017088883A1 (en) * 2015-11-25 2017-06-01 Vestas Wind Systems A/S A method and apparatus for manufacturing a wind turbine blade body

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11130295B2 (en) 2019-01-25 2021-09-28 GM Global Technology Operations LLC Resin transfer molding systems and control logic for manufacturing fiber-reinforced composite parts
DE102019115447B4 (de) 2019-01-25 2023-10-12 GM Global Technology Operations LLC Verfahren zum Bilden einer Verbundwerkstoffkonstruktion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0845410B1 (de) Nase für eine aerodynamische Fläche und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102008013759B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines integralen Faserverbundbauteils sowie Kernform zur Durchführung des Verfahrens
DE102009002697B4 (de) Formkern und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für die Luft- und Raumfahrt
DE102006035939B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen und Faserverbundbauteil
DE3113791C2 (de)
DE102005059933A1 (de) Flechttechnisch hergestelltes Faserverbundbauteil
DE102010056293B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines hohlen Faserverbundbauteils und Formkörper
DE102012109231B4 (de) Integrale Verstärkungselemente
DE102010063094A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines materialhybriden Bauteils
DE102005030939A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines im Wesentlichen schalenförmigen Bauteils
WO2018083118A1 (de) Rotorblatt mit gekrümmten pultrudaten und verfahren zur herstellung des selben
DE102017107524A1 (de) Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung eines profilversteiften Schalenbauteils
DE69906095T3 (de) Verfahren zum herstellen geschlossener strukturen aus verbundwerkstoff und formgerät zur benutzung in diesem verfahren
DE102015211670A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Serienfertigung von Bauteilen aus einem faserverstärkten Verbundmaterial
DE102017106850A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils
DE102019111836A1 (de) Profilbauteil zur Verstärkung von Bauteilstrukturen, Bauteilstruktur sowie Herstellungsverfahren hierzu
DE102014208835A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils
DE102006045635B4 (de) Verfahren zum Anbinden von vor- bzw. ausgehärteten Stringern an mindestens ein Strukturbauteil eines Luft- oder Raumfahrzeuges
DE102019116817B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Profilbauteils
DE102007015516B4 (de) Kunststoff-Faser-Verbundbauteil in Form eines Profils mit über die Länge variierendem Profilquerschnitt
DE102016117103A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils
DE102010030448B4 (de) Modellieren der Raumform eines einen Schichtaufbau aufweisenden Faserverbundbauteils nach dessen Aushärtung auf einem Formwerkzeug
EP3677418A1 (de) Rumpfbauteil für ein luftfahrzeug, verfahren zur herstellung eines rumpfbauteils sowie luftfahrzeug
EP3599084A1 (de) Verfahren zum herstellen eines faserkunststoffverbundes
DE102013101726A1 (de) Flächiges Leichtbaumaterial aus Verstärkungsfasern und thermoplastischem Kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication