DE102021203656A1 - Process for producing a three-dimensional component from a fiber composite and motor vehicle with a component produced using this process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund.Bei dem Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils (11) aus einem Faserverbund werden mehrere Fasermaterialelemente (2) bereitgestellt, die jeweils eine im Wesentlichen zweidimensionale Form und wenigstens ein erstes geometrisches Maß M1 aufweisen, welches im Wesentlichen dem geometrischen Maß des herzustellenden Bauteils (11) an der Position des betreffenden Fasermaterialelements (2) entspricht. Des Weiteren werden die Fasermaterialelemente (2) übereinander schichtweise angeordnet und in ihren Positionen sowie Ausrichtungen zueinander fixiert, so dass sich ein dreidimensionaler Schichtaufbau (10) ergibt. Der dreidimensionale Schichtaufbau (10) wird mit einem Matrixmaterial verbunden, so dass sich nach Aushärtung des Matrixmaterials ein dreidimensionales Bauteil (11) aus Faserverbundwerkstoff ergibt.Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for producing a three-dimensional component from a fiber composite. In the method for producing a three-dimensional component (11) from a fiber composite, several fiber material elements (2) are provided, each of which has an essentially two-dimensional shape and at least one first geometric dimension M1 have, which essentially corresponds to the geometric dimension of the component (11) to be produced at the position of the relevant fiber material element (2). Furthermore, the fiber material elements (2) are arranged in layers one on top of the other and fixed in their positions and alignments relative to one another, resulting in a three-dimensional layered structure (10). The three-dimensional layer structure (10) is connected to a matrix material, so that a three-dimensional component (11) made of fiber composite material results after the matrix material has hardened. The invention also relates to a motor vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund sowie ein Kraftfahrzeug, welches mindestens ein gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund hergestelltes Bauteil aufweist.The invention relates to a method for producing a three-dimensional component from a fiber composite and a motor vehicle which has at least one component produced according to the method for producing a three-dimensional component from a fiber composite.
Zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen ist es bekannt, als sogenannte Preforms miteinander verbundene Schichtanordnungen von Fasermaterial zur Verfügung zu stellen, die anschließend mit einem Matrixmaterial infiltriert werden und nach Aushärtung des Matrixmaterials das Bauteil realisieren bzw. ein Halbzeug, aus welchem durch Nachbearbeitung das Kunststoffbauteil entsteht. Allerdings ist der Aufbau der Schichtanordnung bzw. des Fasermaterial-Stapels und insbesondere die geometrische Formgebung mit einem erheblichen technologischen Aufwand verbunden. Hierzu sind insbesondere Beschnitt-Vorgänge bekannt, mit denen eine Endform des herzustellenden Bauteils bzw. Halbzeugs erzeugt wird.For the production of fibre-reinforced plastic components, it is known to provide interconnected layer arrangements of fiber material as so-called preforms, which are then infiltrated with a matrix material and, after the matrix material has hardened, produce the component or a semi-finished product from which the plastic component is produced by post-processing. However, the structure of the layer arrangement or the fiber material stack and in particular the geometric shape is associated with a considerable technological effort. For this purpose, trimming processes are known in particular, with which a final shape of the component or semi-finished product to be produced is produced.
Üblicherweise werden Schichten von Fasermaterial als Gewebe oder Gelege in der gewünschten Konfiguration hinsichtlich Faserorientierung und Lagenlänge großflächig übereinander angeordnet und anschließend in einem Haltewerkzeug über die Aktivierung z.B. eines Binders verbunden. Nach Aushärtung des Binders erfolgt ein Zuschnitt des entstandenen großflächigen Halbzeugs. Die schichtweise Ablage des Fasermaterials erfolgt oftmals automatisiert, zum Beispiel auf einem sogenannten Ablagetisch. Dabei können mehrere Fasermaterialelemente gleichzeitig abgelegt werden, wie zum Beispiel durch Abrollen von nebeneinander angeordneten Rollen.Usually, layers of fiber material are arranged as a woven fabric or non-crimp fabric in the desired configuration with regard to fiber orientation and layer length over a large area and then connected in a holding tool by activating a binder, for example. After the binder has hardened, the resulting large-area semi-finished product is cut to size. The fiber material is often deposited in layers in an automated manner, for example on a so-called deposit table. Several fiber material elements can be laid down at the same time, for example by unrolling from rolls arranged next to one another.
Alternativ kann mittels dem sogenannten „Tapelegen“ Fasermaterial in Streifenform bereitgestellt werden. Die Fixierung der Fasermaterialelemente kann mittels Unterdrucks auf dem Ablagetisch erfolgen. Weiterhin ist es bekannt, die Fasermaterialelemente mit Thermoplast-Streifen zu verschweißen und dadurch zusätzlich zu fixieren. Trotz der Automatisierung der beschriebenen Vorgänge nehmen die Vorgänge des Abrollens, Ablegens, Stapelns und des Zuschnitts relativ viel Zeit in Anspruch. Aufgrund technologischer Schwierigkeiten beim Ablegen und Fixieren der einzelnen Fasermaterial Elemente sind bislang mit dieser Vorgehensweise nur im Wesentlichen zweidimensionale und eher flächige Bauteile gefertigt worden.Alternatively, the so-called "tape laying" can be used to provide fiber material in strip form. The fixing of the fiber material elements can be done by means of negative pressure on the storage table. Furthermore, it is known to weld the fiber material elements with thermoplastic strips and thereby additionally fix them. Despite the automation of the processes described, the processes of unrolling, depositing, stacking and cutting take up a relatively large amount of time. Due to technological difficulties in laying down and fixing the individual fiber material elements, only essentially two-dimensional and rather flat components have so far been manufactured with this procedure.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund zur Verfügung zu stellen, mit dem in einfacher, zeit- und materialsparender Weise entsprechende Bauteile hoher Qualität produziert werden können.The object of the invention is to provide a method for producing a three-dimensional component from a fiber composite, with which corresponding components of high quality can be produced in a simple, time-saving and material-saving manner.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund sind in den Unteransprüchen 2-7 angegeben.This object is achieved by the method according to the invention for producing a three-dimensional component from a fiber composite according to claim 1. Advantageous embodiments of the method for producing a three-dimensional component from a fiber composite are specified in dependent claims 2-7.
Ergänzend wird ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welches wenigstens ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund hergestelltes Bauteil aufweist.In addition, a motor vehicle is made available which has at least one component produced according to the method according to the invention for producing a three-dimensional component from a fiber composite.
Unteranspruch 10 definiert eine vorteilhafte Ausführungsform des hergestellten Bauteils.Subclaim 10 defines an advantageous embodiment of the manufactured component.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund, bei dem mehrere Fasermaterialelemente bereit gestellt werden, die jeweils eine im Wesentlichen zweidimensionale Form und wenigstens ein erstes geometrisches Maß M1 aufweisen, welches im Wesentlichen und insbesondere genau dem geometrischen Maß des herzustellenden Bauteils an der Position des betreffenden Fasermaterialelements entspricht. Die Fasermaterialelemente werden übereinander schichtweise angeordnet und in ihren Positionen sowie Ausrichtungen zueinander fixiert, so dass sich ein dreidimensionaler Schichtaufbau ergibt. Der dreidimensionale Schichtaufbau wird mit einem Matrixmaterial verbunden, so dass sich nach Aushärtung des Matrixmaterials ein dreidimensionales Bauteil aus Faserverbundwerkstoff ergibt.A first aspect of the invention is a method for producing a three-dimensional component from a fiber composite, in which several fiber material elements are provided, each of which has an essentially two-dimensional shape and at least one first geometric dimension M1, which essentially and in particular exactly corresponds to the geometric dimension of the component to be produced corresponds to the position of the relevant fiber material element. The fiber material elements are layered one on top of the other wise arranged and fixed in their positions and alignments to each other, resulting in a three-dimensional layered structure. The three-dimensional layer structure is connected to a matrix material, so that after the matrix material has hardened, a three-dimensional component made of fiber composite material results.
Unter einem Bauteil kann hier auch ein Halbzeug verstanden werden, aus welchem durch weitere Bearbeitung das fertige, insbesondere an einem Kraftfahrzeug einsetzbare Bauteil entsteht. Ein jeweiliges Fasermaterialelement ist dabei ein aus Fasern hergestelltes Textil in Form eines Geleges, oder auch Gewebes, Gewirks, Gestricks, Geflechts, Nähgewirks oder ein Vliesstoff.A component can also be understood here as a semi-finished product from which the finished component, which can be used in particular on a motor vehicle, is produced from further processing. A respective fiber material element is a textile made from fibers in the form of a non-crimp fabric, or also a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric, braid, stitched fabric or a non-woven fabric.
Das erste geometrische Maß ist dabei insbesondere die Breite des Schichtaufbaus bzw. des daraus zu erzeugenden Bauteils. Die Breite ist dabei ein geometrisches Maß, welches deutlich geringer ist als die Länge des herzustellenden Bauteils. Das heißt, dass die Breite des Fasermaterialelements diejenige Breite ist, die das herzustellende Bauteil an der Höhenposition, bestimmt senkrecht zu den von den Fasermaterialelementen ausgebildeten Ebenen, an der sich das betreffende Fasermaterialelement befindet, aufweist.The first geometric dimension is in particular the width of the layer structure or of the component to be produced from it. The width is a geometric dimension that is significantly smaller than the length of the component to be manufactured. This means that the width of the fiber material element is that width which the component to be produced has at the height position, determined perpendicularly to the planes formed by the fiber material elements, at which the relevant fiber material element is located.
Entsprechend erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, dreidimensionale Schichtaufbauten und daraus Faserverbundbauteile herzustellen, die zumindest im ersten geometrischen Maß bereits das gewünschte Endmaß bzw. Sollmaß aufweisen, so dass zur Einstellung dieses ersten geometrischen Maßes kein nachträglicher Beschnitt des Bauteils erfolgen muss.Accordingly, the method according to the invention allows three-dimensional layer structures and fiber composite components to be produced from them, which already have the desired final dimension or target dimension at least in the first geometric dimension, so that the component does not have to be trimmed subsequently to set this first geometric dimension.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Matrixmaterial ein Duroplast ist. Entsprechend ist das hergestellte Bauteil ein faserverstärktes Kunststoffbauteil. Die Fasern sind bevorzugt aus Glas oder können eine Kombination von Glas- und weiteren Fasern, z.B. Kohlen- oder Aramidfasern, sein.In an advantageous embodiment it is provided that the matrix material is a duroplastic. Accordingly, the component produced is a fiber-reinforced plastic component. The fibers are preferably glass or may be a combination of glass and other fibers such as carbon or aramid fibers.
Die Fasermaterialelemente können mittels Klebstoffs, wie z.B. Sprühklebstoffs, und/ oder Unterdrucks als mehrere Schichten übereinander fixiert werden. Bei der Anwendung von Unterdruck wird eine Druckdifferenz zum Atmosphärendruck genutzt, um die Fasermaterialelemente im sogenannten „Tape-Legen“ auf einem Ablagetisch zu fixieren. Zur Realisierung des Unterdrucks bzw. der Druckdifferenz kann eine Ansaugeinrichtung Verwendung finden, die durch Strömungskanäle im Ablagetisch den Unterdruck zwischen Oberfläche des Ablagetisches und den auf dem Ablagetisch liegenden Fasermaterialelementen erzeugt.The fiber material elements can be fixed as several layers on top of one another by means of an adhesive, such as spray adhesive, and/or vacuum. When using negative pressure, a pressure difference to atmospheric pressure is used to fix the fiber material elements in the so-called "tape laying" on a storage table. To realize the negative pressure or the pressure difference, a suction device can be used, which generates the negative pressure between the surface of the deposit table and the fiber material elements lying on the deposit table through flow channels in the deposit table.
Alternativ oder zusätzlich können auch im Ablagetisch integrierte Nadeln, das Auftragen von Klebstoff, Vernähen der Fasermaterialelemente miteinander bzw. Auftragen und Aktivierung eines Bindemittels Verwendung finden, um die Fasermaterialelemente auf der Oberfläche des Ablagetischs und/oder aneinander zu fixieren.Alternatively or additionally, needles integrated in the storage table, application of adhesive, sewing the fiber material elements together or application and activation of a binding agent can be used to fix the fiber material elements on the surface of the storage table and/or to each other.
Dadurch kann der Einsatz eines Thermoplasts zur Fixierung der Fasermaterialelemente entfallen und die entstehenden Preforms bzw. Schichtaufbauten können vollständig mit einem Duroplast weiterverarbeitet werden.As a result, the use of a thermoplastic for fixing the fiber material elements can be omitted and the resulting preforms or layered structures can be completely further processed with a thermoset.
Das Bindermaterial ermöglicht bei Aktivierung, wie z.B. durch Wärme eine Fixierung der einzelnen Faserlagen der übereinander gelegten Faserstreifen. Ein solches Bindermaterial kann bspw. ein physikalisch und/oder chemisch aushärtender Klebstoff sein oder ein Garn, der mit den Fasermateriallagen vernäht wird, oder auch als Pulver, Vlies oder Folie zwischen die einzelnen Lagen aufgebracht werden.When activated, e.g. by heat, the binder material enables the individual fiber layers of the superimposed fiber strips to be fixed in place. Such a binder material can, for example, be a physically and/or chemically hardening adhesive or a yarn that is sewn to the fiber material layers, or can also be applied between the individual layers as a powder, fleece or foil.
Zum Positionieren der Fasermaterialelemente kann vorgesehen sein, dass diese durch Abrollen eines bandförmigen Fasermaterials abgelegt werden.To position the fiber material elements, it can be provided that they are laid down by unrolling a strip-shaped fiber material.
Dieses bandförmige Fasermaterial ist auf einer Rolle aufgerollt und durch Abrollen von der Rolle wird das bandförmige Fasermaterial bereitgestellt. Dabei kann das bandförmige Fasermaterial nach Abrollen einer Länge, die im Wesentlichen der gewünschten Länge des Bauteils entspricht, geschnitten oder anderweitig getrennt werden.This strip-shaped fiber material is rolled up on a roll and the strip-shaped fiber material is provided by unrolling it from the roll. The strip-shaped fiber material can be cut or separated in some other way after it has been unwound to a length that essentially corresponds to the desired length of the component.
Insbesondere kann dabei das Verfahren derart ausgeführt werden, dass ein zweites geometrisches Maß M2 des dreidimensionalen Schichtaufbaus der Fasermaterialelemente, welches senkrecht zu den Erstreckungsebenen der im Wesentlichen zweidimensionalen Fasermaterialelemente definiert ist, in Bezug zum ersten geometrischen Maß M1 im folgenden Verhältnis steht: M2/M1>0,1.In particular, the method can be carried out in such a way that a second geometric dimension M2 of the three-dimensional layered structure of the fiber material elements, which is defined perpendicularly to the planes of extent of the essentially two-dimensional fiber material elements, has the following ratio in relation to the first geometric dimension M1: M2/M1> 0.1
Mit anderen Worten entspricht das zweite geometrische Maß im Wesentlichen der Höhe des herzustellenden Bauteils in seiner Einbauposition. Bei Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Blattfedern ist das zweite geometrische Maß somit die Höhe oder auch Dicke der Blattfeder.In other words, the second geometric dimension essentially corresponds to the height of the component to be produced in its installation position. When using the method according to the invention for the production of leaf springs, the second geometric measure is thus the height or thickness of the leaf spring.
Insbesondere kann das Verhältnis M2/M1>0,5 betragen.In particular, the ratio M2/M1 can be >0.5.
Die Anzahl der Schichten, die durch die Fasermaterialelemente realisiert werden, ist abhängig von der Höhe und dem Faservolumengehalt des Bauteils, die von den gewünschten Bauteileigenschaften abhängen. Die Anzahl der Lagen kann beispielsweise mindestens 20 betragen. Bei gewünschter höherer Festigkeit ist auch eine Lagenanzahl von mindestens 37 nicht ausgeschlossen.The number of layers that are realized by the fiber material elements depends gig on the height and fiber volume content of the component, which depend on the desired component properties. The number of layers can be at least 20, for example. If higher strength is desired, a number of layers of at least 37 is not excluded.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fasermaterialelemente entlang einer zum ersten geometrischen Maß M1 senkrecht verlaufenden Richtung jeweils ein drittes geometrisches Maß M3 aufweisen, welches in der Erstreckungsebene eines jeweiligen, im Wesentlichen zweidimensionalen Fasermaterialelements zu messen ist, und mehrere Fasermaterialelemente unterschiedliche dritte geometrische Maße M3 aufweisen.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the fiber material elements each have a third geometric dimension M3 along a direction running perpendicularly to the first geometric dimension M1, which is to be measured in the plane of extent of a respective, essentially two-dimensional fiber material element, and a plurality of fiber material elements have different third geometric dimensions M3.
Insbesondere kann dieses dritte geometrische Maß die Länge eines jeweiligen Fasermaterialelements sein, sodass unterschiedliche Fasermaterialelemente unterschiedliche Längen aufweisen können.In particular, this third geometric dimension can be the length of a respective fiber material element, so that different fiber material elements can have different lengths.
Das Verfahren kann dabei derart ausgeführt werden, dass die Fasermaterialelemente als Endlos-Material abgelegt werden und dann nach Ablage auf Länge geschnitten werden. Alternativ ist es auch möglich, die Fasermaterialelemente mit vorgefertigter Länge abzulegen, sodass zur Einstellung der Länge kein weiterer Beschnitt-Vorgang durchgeführt werden muss.The method can be carried out in such a way that the fiber material elements are deposited as endless material and then cut to length after deposition. Alternatively, it is also possible to lay down the fiber material elements with a prefabricated length, so that no further trimming process has to be carried out to adjust the length.
Zwecks Zeitersparnis kann die schichtweise Anordnung der Fasermaterialelemente automatisiert erfolgen. Insbesondere kann dafür eine automatische Einrichtung bzw. ein Roboter verwendet werden, dessen Bestandteil wenigstens eine Rolle zum Ablegen des bandförmigen Fasermaterial durch Abrollen von der Rolle ist. Das Bandmaterial auf der Rolle kann dabei bereits die Breite des herzustellenden Bauteils aufweisen.In order to save time, the layered arrangement of the fiber material elements can be automated. In particular, an automatic device or a robot can be used for this purpose, the component of which is at least one roller for depositing the ribbon-shaped fiber material by unrolling it from the roller. The band material on the roll can already have the width of the component to be produced.
Dabei ist nicht ausgeschlossen, dass auch eine Fixierung der Fasermaterialelemente und/oder die Ausbringung bzw. Aufbringung von Matrixmaterial auf den durch die Fasermaterialelemente realisierten Schichtaufbau automatisiert erfolgt.It is not excluded that the fiber material elements are also fixed in place and/or the matrix material is applied or applied to the layer structure realized by the fiber material elements in an automated manner.
Insbesondere können mehrere derartige Rollen nebeneinander angeordnet zur Anwendung kommen, sodass mehrere Schicht-Anordnungen zeitlich parallel aufgebaut werden können.In particular, several such rollers arranged next to one another can be used, so that several layer arrangements can be built up in parallel in terms of time.
Fasern von ausgelegten Fasermaterialelementen können unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen. Dabei können die Fasern eines einzelnen Fasermaterialelements unterschiedliche Ausrichtungen in Bezug zueinander aufweisen, und/oder auch Fasern mehrerer Fasermaterialelemente können in Bezug zueinander unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen. Es ist auch eine Ausgestaltung nicht ausgeschlossen, bei der die Fasern eines einzelnen Fasermaterialelements die gleiche Ausrichtung in Bezug zueinander aufweisen, jedoch die Fasern eines anderen Fasermaterialelements des gleichen Schichtaufbaus eine andere Ausrichtung aufweisen.Fibers of laid fiber material elements can have different orientations. In this case, the fibers of a single fiber material element can have different orientations in relation to one another, and/or fibers of a plurality of fiber material elements can also have different orientations in relation to one another. An embodiment is also not ruled out in which the fibers of a single fiber material element have the same orientation in relation to one another, but the fibers of another fiber material element of the same layered structure have a different orientation.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit einen automatisierten Aufbau sowie eine deutliche Reduzierung der Fertigungszeiten von 3D-Faserstapeln mit zumindest einem geometrischen Maß in der Bauteil-Endgeometrie.The method according to the invention thus enables automated construction and a significant reduction in the production times of 3D fiber stacks with at least one geometric dimension in the final component geometry.
Zudem ist es nicht notwendig, ein Thermoplast zur Fixierung der einzelnen Lagen einzusetzen, sodass die erzeugten Schichtaufbauten vollständig mit einem Duroplast weiterverarbeitet werden können.In addition, it is not necessary to use a thermoplastic to fix the individual layers, so that the layered structures produced can be completely further processed with a thermoset.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, welches wenigstens ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus einem Faserverbund hergestelltes Bauteil aufweist.A further aspect of the present invention is a motor vehicle, in particular a passenger car, which has at least one component produced according to the method according to the invention for producing a three-dimensional component from a fiber composite.
Dieses Bauteil kann insbesondere eine Blattfeder zur Federung wenigstens eines Kraftfahrzeugrades sein.In particular, this component can be a leaf spring for the suspension of at least one motor vehicle wheel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiment illustrated in the accompanying drawings.
Es zeigen
-
1 : den Verfahrensschritt des Abrollens von bandförmigem Fasermaterial in Ansicht von der Seite, und -
2 : mehrere abgelegte Fasermaterialelemente auf einem Ablagetisch in Ansicht von oben.
-
1 : the process step of unrolling strip-shaped fibrous material seen from the side, and -
2 : several deposited fiber material elements on a depositing table seen from above.
Aus
Es ist aus dem in
Nach Aufbringung bzw. Einbringung hier nicht dargestellten Matrixmaterials, insbesondere eines Duroplastes, wird aus dem dreidimensionalen Schichtaufbau 10 das herzustellende dreidimensionale Bauteil 11 bzw. ein Halbzeug zur Erarbeitung des Bauteils 11 erzeugt.After the application or introduction of the matrix material (not shown here), in particular a duroplastic, the three-dimensional component 11 to be produced or a semi-finished product for processing the component 11 is produced from the three-dimensional layer structure 10 .
Es ist ferner aus
Es ist dafür notwendig, eine entsprechende Anzahl von Fasermaterialelementen 2 in Schichten übereinander anzuordnen. In dieser Anordnung erfolgt eine Fixierung der Fasermaterialelemente 2 aneinander, wie zum Beispiel mittels Unterdrucks auf dem Ablagetisch 30 und/oder durch mechanische oder chemische Fixierung der Fasermaterialelemente 2 aneinander, wie z.B. mittels Nadeln, Nähen, Kleben oder hinzufügen und aktivieren eines Binders.It is necessary for this to arrange a corresponding number of
Zudem sind hier einzelne Fasern 3 der Fasermaterialelemente 2 ersichtlich, die parallel zueinander ausgerichtet sind.In addition, individual fibers 3 of the
Das hier dargestellte erste geometrische Maß M1, welches der Breite eines jeweiligen Fasermaterialelements 2 entspricht, ist auch die Breite des bandförmigen Fasermaterials 1 auf der Rolle 20 und ebenfalls die Breite des herzustellenden dreidimensionalen Schichtaufbaus 10 und des herzustellenden Bauteils 11.The first geometric dimension M1 shown here, which corresponds to the width of a respective
Entsprechend ist es zur Herstellung des Bauteils 11 nicht mehr notwendig, dieses im Breitenmaß zu beschneiden, so dass Fertigungszeit eingespart werden kann sowie auch Fasermaterial insgesamt. Es lässt sich derart in einfacher und zeitsparender sowie materialeffizienter Weise ein längliches, dreidimensionales Faserverbund-Bauteil herstellen, wie zum Beispiel eine Blattfeder eines Personenkraftwagens.Correspondingly, it is no longer necessary to cut the width of the component 11 in order to produce it, so that production time can be saved, as can fiber material as a whole. In this way, an elongate, three-dimensional fiber composite component can be produced in a simple, time-saving and material-efficient manner, such as a leaf spring of a passenger car.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- bandförmiges Fasermaterialribbon-like fiber material
- 22
- Fasermaterialelementfiber material element
- 33
- Faserfiber
- 1010
- dreidimensionaler Schichtaufbauthree-dimensional layer structure
- 1111
- Bauteilcomponent
- 2020
- Rollerole
- 2121
- Abrollbewegungrolling movement
- 2222
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- 3030
- Ablagetisch storage table
- M1M1
- erstes geometrisches Maßfirst geometric measure
- M2M2
- zweites geometrisches Maßsecond geometric measure
- M3M3
- drittes geometrisches Maßthird geometric measure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102013104609 A1 [0005]DE 102013104609 A1 [0005]
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---|---|---|---|---|
DE102007012608A1 (en) | 2007-03-13 | 2008-10-02 | Eads Deutschland Gmbh | Method for producing preform for fiber composite structure suitable for power flows, involves providing flat fiber bands and cutting fiber band pieces from spread-out fiber band |
DE102013104609A1 (en) | 2013-05-06 | 2014-11-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Nestingablage |
-
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