DE4139848A1 - Verfahren zur erzeugung eines faserigen vorformlings mit erweiterbarer dicke zur herstellung eines werkstuecks aus verbundwerkstoff des typs einer kohlenstoff- oder keramikmatrix - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung von ver­ stärkten faserigen Vorformlingen zur Herstellung von Werkstücken aus Verbundwerkstoff.

Das Anwendungsfeld der Erfindung ist das von Werkstücken aus Verbundwerkstoff, die aus einem durch eine Matrix ver­ dichteten faserigen Vorformling bestehen und insbesondere, aber nicht ausschließlich, von Werkstücken in Form von Bö­ gen oder Floren mit einer, gemessen an ihren anderen Ab­ messungen, relativ geringen Dicke. Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist die Herstellung von Werkstücken aus strukturierten Verbundwerkstoffen, das heißt solchen, de­ ren mechanische Eigenschaften ihre Verwendung als Struk­ turelemente, insbesondere von Werkstücken aus thermo­ strukturellen Verbundmaterialien erlaubt, das heißt sol­ chen, die ihre mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen beibehalten. Beispiele thermostruktureller Verbundstoffe sind die Kohlenstoff-Kohlenstoff(CC)-Ver­ bundstoffe aus einem mit Kohlenstoffasern verstärkten und mit einer Kohlenstoffmatrix verdichteten Vorformling oder die Verbundstoffe mit keramischer Matrix (CMC), die aus einem normalerweiser mit hitzebeständigen Fasern (bei­ spielsweise Kohlenstoff- oder keramische Fasern) und durch eine keramische Matrix verdichteten Vorformling bestehen.

Ein bekanntes Verfahren zur Erzeugung von faserigen Vor­ formlingen für Werkstoffe aus Verbundwerkstoff besteht darin, Schichten einer faserigen Textur übereinander zu lagern bzw. übereinander anzuordnen und die Schichten zur Verbindung bezüglich der Schichten quer zu nadeln. Ein solches Verfahren ist z. B. in Dokument FR-A-25 84 106 beschrieben, wo die Schichten nach Maßgabe ihrer Überein­ anderlagerung genadelt werden.

Die Schichten bestehen aus einer allgemein zweidimensio­ nalen faserigen Textur, wie z. B. einem Gewebe oder einem Filz. Es können auch kompliziertere Texturen verwendet werden, z. B. Bahnen von in einer Richtung verlaufenden untereinander oder mit einem Faserflor vorgenadelten Kabeln (frz.: cables) oder ein Gewebe und ein Flor aus vorgenadelten Fasern.

Diese bekannte Methode führt zu Durchführungsschwierig­ keiten, wenn der zu erzeugende Vorformling, dessen Form der des herzustellenden Werkstücks entspricht, keine kon­ stante Dicke besitzt.

Für den Fall, daß beispielsweise ein Vorformling einen vertieften Bereich mit erweiterbarer Dicke aufweist, könn­ te ins Auge gefaßt werden, die Schichten zu schneiden, um den gewünschten vertieften Bereich durch Übereinander­ lagerung von vorgeschnittenen Schichten zu bilden.

Wegen der Ungleichmäßigkeit der Dicke der geschnittenen übereinandergelagerten Schichten ist die Nadelung schwie­ rig und es ist praktisch unmöglich, eine Nadelung kon­ stanter Effizienz im Inneren des Vorformlings durchzu­ führen.

Daher hat die Erfindung zum Ziel, ein Erzeugungsverfahren eines faserigen Vorformlings mit erweiterbarer Dicke vor­ zuschlagen, wobei übereinandergelagerte Schichten genadelt werden, das mit hoher Genauigkeit die gewünschte Form zu erhalten erlaubt.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man im zu erzeugenden Vorformling oder jedem Bereich des zu erzeugenden Vorformlings, wo dieser eine verringerte Dicke aufweist, eine Vertiefung dadurch erzeugt daß:

• - man zwischen zwei benachbarten Schichten eine Maske aus einem dünnen Film einfügt, die aus einem Material be­ steht, das von den Nadeln während der Nadelung durch­ stochen werden kann, während es ein nennenswertes Ein­ dringen von von den Nadeln mit gezogenen Fasern verhin­ dert und
• - man jede Schicht, nachdem sie genadelt worden ist, ent­ lang einer Linie entsprechend dem Umriß der Vertiefung des Vorformlings auf der Höhe schneidet, wo die Schicht sich im Vorformling befindet,
• - eine Maske zwischen zwei geschnittenen Schichten eine Oberfläche besitzt, die mindestens so groß ist wie die von den Schnittlinien der beiden Schichten eingeschlos­ sene, so daß die von den Schnittlinien begrenzten Be­ reiche der Schichten durch die Nadelung nicht stark mit dem Rest des Vorformlings verbunden werden, und die Ver­ tiefung anschließend nach der Nadelung aller Schichten durch Entfernung der geschnittenen Bereiche der Schich­ ten und Abziehen der Maske erzeugt werden kann.

Das Schneiden einer Schicht kann sofort nach ihrer Nade­ lung durchgeführt werden, wobei der geschnittene Bereich, bis alle Schichten genadelt sind, an seinem Platz belassen wird. So wird jeder Nadelungsarbeitsgang bzw. Nadelungs­ durchlauf nach der Auflagerung einer neuen Schicht auf einem Schichtstapel mit sehr gleichmäßiger Dicke durch­ geführt, was die Nadelung vereinfacht.

In einer Variante können die Schichten nach der Nadelung aller Schichten geschnitten werden, wobei mit der ersten oder der letzten Schicht begonnen und nach Maßgabe der Entfernung der geschnittenen Bereiche der Schichten fort­ gefahren wird.

Die Masken bestehen aus einem dünnen Film, der keine nen­ nenswerte Dickenerhöhung während der Nadelung hervorruft. Die Dicke des Filmes liegt vorzugsweise unter oder bei 0,2 mm.

Der Film besteht beispielsweise aus Polyethylen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand von beschreibenden, aber nicht einschränkenden Zeichnungen im Anhang beschrieben, in denen:

Fig. 1 einen perspektivische Schemadarstellung eines fa­ serartigen Vorformlings mit erweiterbarer Dicke ist,

Fig. 2A bis 2L die aufeinanderfolgenden Erzeugungs­ schritte des Vorformlings von Fig. 1 nach einem Verfahren gemäß der Erfindung zeigen, und

Fig. 3 eine Variante des in den Fig. 2A bis 2L ge­ zeigten Verfahrens darstellt.

Ein Beispiel der Durchführung des Verfahrens gemäß der Er­ findung wird für den Fall der Erzeugung eines faserigen Vorformlings beschrieben, der durch flache Stapelung von Schichten gebildet wurde.

Die Schichten bestehen aus einer zweidimensionalen fase­ rigen Textur. Verschiedene Texturtypen können verwendet werden, insbesondere Texturen aus kurzen Fasern, aus durchgehenden oder unterbrochenen Fäden, aus Drähten oder Kabeln oder aus Spinnbändern. Die Schichten können so aus Lagen von Filz, von Gewebe oder Bahnen von in einer Rich­ tung angeordneten Fasern oder Kabeln bestehen, wobei die Richtungen der Fasern oder Kabel von einer Schicht zur an­ deren geändert werden. Es können auch kompliziertere Tex­ turen verwendet werden, wie z. B. ein Produkt aus einem Gewebe und einem Flor mit vorgenadelten Fasern oder ein Produkt aus Kabeln und einem Flor aus vorgenadelten Fasern oder ein Produkt aus mehreren Bahnen aus vorgenadelten Fä­ den oder Kabeln. Im Fall komplizierter Texturen wird die Vornadelung mit einer relativ kleinen Flächendichte (bei­ spielsweise 5 bis 20 Stiche/cm²) durchgeführt, wobei mit der Vornadelung die Handhabbarkeit der Texturen erreicht werden soll.

Das Material, aus dem die Fasern des Vorformlings beste­ hen, wird abhängig von der beabsichtigten Verwendung für das fertige Werkstück nach der Verdichtung des Vorform­ lings gewählt.

Für den Fall von Werkstücken aus thermostrukturellem Ver­ bundwerkstoff wird der Vorformling aus für die Herstellung solcher Werkstücke gewöhnlich verwendeten Fasern herge­ stellt, wie Aramidfasern, Kohlenstoffasern oder Keramikfa­ sern (Carbide, Oxide, Silicide, Boride etc., z. B. Silici­ umcarbid oder Siliciumcarbonitrid).

Im Fall von Kohlenstoffasern, und zumal auch von kerami­ schen Fasern, wird die Erzeugung der Verstärkungstextur, insbesondere im Stadium des Nadelns mit einem Vorläufer der Fasern, nach bekannten Verfahren durchgeführt. Der Ausdruck "Vorläufer" erstreckt sich auf jedes Zwischensta­ dium der Erzeugung der Fasern wie beispielsweise dem orga­ nischen Vorläufer, so auch auf ein späteres Stadium der thermischen Behandlung, das die Optimierung der textilen Eigenschaften der Faser erlaubt, um eine gute Nadelung sicherzustellen. So wird beispielsweise für eine Verstär­ kungstextur aus Kohlenstoffasern mit dem Vorläufer Polyacrylnitril (PAN) die Nadelung an präoxidierten PAN- Fasern vor der Carbonisierung durchgeführt, während für eine Verstärkungstextur aus Siliciumcarbidfasern mit dem Vorläufer Polycarbosilan (PCS) die Nadelung an unschmelz­ baren Vorläuferfasern nach der gemäßigten thermischen Be­ handlung, die die Vernetzung beendigt, und vor der Kerami­ sierung durchgeführt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht der herzustellende Vorformling 10 aus einer flachen Stapelung von rechteckigen oder viereckigen Schichten 12 und weist im Zentral­ bereich einen vertieften Bereich oder eine Vertiefung 14 mit ebenfalls rechteckiger oder viereckiger Form auf. Diese Vertiefung 14, die sich ausgehend von einer Fläche 10a des Vorformlings 10 in einem Bereich mit seiner Dicke erstreckt, weist eine im allgemeinen konkave Form mit einer Abmessung auf, die ausgehend von Fläche 10a abnimmt. Die Vertiefung 14 wird durch in den Schichten 12 ausge­ führten Schnitten gebildet, wodurch sich entlang der Ränder der Vertiefung 14 aufeinanderfolgende Stufen 16 ergeben. Die Breite der Stufen 16 ist selbstverständlich mehr oder weniger groß, je nachdem, ob die Abmessungen der Vertiefung 14 in der Tiefe größer oder kleiner sind.

Die Nadelung des Vorformlings wird gemäß dem im vorgenann­ ten Dokument FR-A-25 84 106 beschriebenen Prinzip durchge­ führt.

Die Nadelung wird auf einem horizontalen Träger 20 mit einem Nadelbett 24 (nur in Fig. 2A dargestellt) durchge­ führt. Das Nadelbett 24 erstreckt sich mindestens über die gesamte Länge des Vorformlings und wird in einer vor- und zurückgehenden vertikalen Bewegung bewegt (Auslenkungen F1). Der Träger 20 ist horizontal senkrecht dem Nadelbett (Auslenkungen F2) so beweglich, daß die zu nadelnden Schichten über ihre gesamte Breite vor dem Nadelbett zu liegen kommen. Der Träger 20 ist daneben in der vertikalen Richtung beweglich (Auslenkung F3).

Nach der Anbringung jeder neuen Schicht wird ein Nade­ lungsvorgang auf ihrer gesamten Oberfläche durch horizon­ tale Verschiebung des Trägers 20 durchgeführt. Bei jedem Eindringen der Nadeln 26 werden durch deren Rauhigkeiten (oder Unebenheiten) Fasern des die Schichten bildenden Materials mitgezogen, wobei diese Fasern die Querver­ bindung zwischen den übereinander angeordneten Schichten bedingen. Die Nadeln dringen in den Vorformling in einer Tiefe ein, die dem Mehrfachen der Dicke einer Schicht ent­ spricht. Nach der Nadelung einer Schicht wird der Träger 20 in der vertikalen Richtung in den unteren Bereich einer Stellung bewegt, der ungefähr der Dicke einer genadelten Schicht entspricht. Auf diese Weise wird die Nadelungstie­ fe während des gesamten Vorgangs konstant gehalten. Nach der Nadelung der letzten Schicht und um eine konstante Nadelungsdichte in der gesamten Dicke des Vorformlings zu erhalten, ist es nötig, mit solchen Nadelungs-Enddurchläu­ fen fortzufahren, als ob neue Schichten angebracht worden wären.

Die Erzeugung des Vorformlings nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun im Detail beschrieben.

Eine erste Schicht 12 ₁, die die der Fläche 10a nächstlie­ gende Schicht des Vorformlings ausmacht, wird auf dem Trä­ ger 20 unter Einfügung zunächst eines Fußteils 22 und an­ schließend eines Zwischenfilms 18 ₀, die zwischen dem Träger 20 und der Schicht 12 ₁ zu liegen kommen, angebracht (Fig. 2A).

Das Fußteil 22 besteht aus einem Material, wie einem Schaum oder einem Filz aus einem Kunststoffmaterial, z. B. einem Polypropylenfilz, in das die Nadeln 26 ohne Beschä­ digung und ohne Partikel oder Fasern in das Innere des Vorformlings einzuschleppen, eindringen können. Der Film 18 ₀, der auf das Fußteil 22 geklebt werden kann, besteht aus einem Material, das von den Nadeln 26 leicht durch­ bohrt werden kann, das aber verhindert, daß zu viele Fa­ sern aus den Schichten in dem Fußteil 22 eingeschleppt werden und die Trennung zwischen dem fertigen Vorformling und dem Fußteil erschweren. Der Film 18 ₀ besteht bei­ spielsweise aus Polyethylen.

Die Schicht 12 ₁ wird auf das Fußteil 22 genadelt, das eine zur Verhinderung des Kontakts zwischen den Nadeln 26 und dem Träger 20 ausreichende Dicke besitzt.

Nach der Nadelung der Schicht 12 ₁ wird diese entlang einer Linie 14 ₁, die dem Umriß der Vertiefung 14 entspricht, in Höhe der Öffnung der Vertiefung geschnitten (Fig. 2B).

Der Schnitt der Schicht 12 ₁ wird in einer Dicke ausge­ führt, die mindestens gleich der der Schicht ist und wird beispielsweise per Hand durchgeführt. Zu diesem Zweck verwendet man eine Schablone, deren Kontur der Linie 14 ₁ entspricht und ein Schneidewerkzeug, wie z. B. einen Rota­ tionscutter.

Der durch die Linie 14 ₁ begrenzte Zentralbereich 12′₁ der Schicht 12 ₁ wird an seinem Platz belassen, und eine durch­ brochene Maske 18 ₁ mit einer äußeren Form, die der des Zentralbereichs entspricht, wird genau auf diesen gesetzt, bevor eine zweite Schicht 12 ₂ aufgebracht wird (Fig. 2C). Die Maske 18 ₁ ist in ihrem Zentralteil so durchbrochen, daß sie ungefähr der Form der Stufe entspricht, die von Schicht 12 ₂ gebildet wird.

Nachdem der Träger 20 um einen Schritt nach unten bewegt worden ist, wird die Schicht 12 ₂ auf ihrer gesamten Ober­ fläche genadelt. Die Maske 18 ₁ besteht aus einem Material, das so ausgewählt wird, daß nicht zu viele Fasern aus der Schicht 12 ₂ in den Zentralbereich 12′₁ der Schicht 12 ₁ eingeschleppt werden, das heißt so, daß eine nennenswerte Verbindung zwischen dem Zentralbereich 12′₁ und der Schicht 12 ₂ verhindert wird. Das Material, aus dem die Maske 18 ₁ besteht, ist beispielsweise identisch mit dem des Films 18 ₀. Die Dicke der Maske 18 ₁ ist begrenzt, bei­ spielsweise gleich oder kleiner als ungefähr 0,2 mm, damit keine nennenswerte Erhöhung der Dicke hervorgerufen wird.

Nach der Nadelung der Schicht 12 ₂ wird diese entlang einer Linie 14 ₂, die dem Umriß der Vertiefung 14 entspricht, in Höhe der zweiten Schicht des Vorformlings 10 ausgehend von Fläche 10a geschnitten (Fig. 2D). Die durchbrochene Maske 18 ₁ befindet sich innerhalb der Linien 14 ₁ und 14 ₂.

Der von Linie 14 ₂ begrenzte Zentralbereich 12′₂ der Schicht 12 ₂ wird an seinem Platz belassen und eine durch­ brochene Maske 18 ₂ mit äußeren Abmessungen, die denen die­ ses Zentralbereichs 12′₂ entsprechen, wird genau auf diesen gesetzt, bevor eine dritte Schicht 12 ₃ aufgebracht wird (Fig. 2E).

Wenn der Träger 20 um einen Schritt nach unten versetzt worden ist, wird die Schicht 12 ₃ auf ihrer gesamten Ober­ fläche genadelt und anschließend entlang einer Linie 14 ₃, die dem Umriß der Vertiefung entspricht, auf der Höhe der dritten Schicht, ausgehend von der Fläche 10a des Vor­ formlings, geschnitten (Fig. 2F). Die durchbrochene Maske 18 ₂ befindet sich innerhalb der Linien 14 ₂ und 14 ₃.

Der durch die Linie 14 ₃ begrenzte Zentralbereich 12′₃ der Schicht 12 ₃ wird an seinem Platz belassen und eine durch­ brochene Maske 18 ₃ mit äußeren Abmessungen, die denen dieses Zentralbereichs entsprechen, wird genau auf diesen gesetzt, bevor eine vierte Schicht 12 ₄ aufgebracht wird (Fig. 2G).

Nachdem der Träger 20 um eine weitere Stufe nach unten versetzt worden ist, wird die Schicht 12 ₄ auf ihrer gesamten Oberfläche genadelt und anschließend entlang einer Linie 14 ₄, die dem Umriß der Vertiefung 14 entspricht, in Höhe der vierten Schicht ausgehend von Fläche 10a des Vorformlings geschnitten (Fig. 2H). Die durchbrochene Maske 18 ₃ befindet sich zwischen den Linien 14 ₃ und 14 ₄.

Der durch Linie 14 ₄ begrenzte Zentralbereich 12′₄ der Schicht 12 ₄ wird an seinem Platz belassen und eine Maske 18 ₄ mit äußeren Abmessungen, die denen dieses Zentralbe­ reiches entsprechen, wird genau auf diesen gesetzt, bevor eine fünfte Schicht 12 ₅ aufgebracht wird (Fig. 2I).

Nachdem der Träger 20 um einen weiteren Schritt nach unten bewegt worden ist, wird die Schicht 12 ₅ auf ihrer gesamten Oberfläche genadelt.

Die Masken 18 ₂, 18 ₃ und 18 ₄ bestehen aus dem gleichen Ma­ terial wie die Maske 18 ₁.

Im dargelegten Beispiel besitzt die Vertiefung 14 eine Tiefe, die vier Schichten entspricht.

Nach der Nadelung der Schicht 12 ₅ werden nacheinander Ergänzungsschichten (12 ₆, 12 ₇) aufgebracht und genadelt, wobei der Träger jedesmal um eine Stufe nach unten ver­ setzt wird, bis die gesamte Dicke des Vorformlings er­ reicht ist (Fig. 2J).

Wenn die Nadelung einschließlich der Enddurchläufe beendet ist, wird der erhaltene Vorformling vom Fußteil 22 und vom Film 18 ₀ getrennt und so umgedreht, daß die Schicht 12 ₁ sich oben befindet (Fig. 2K).

Die Zentralbereiche 12′₁, 12′ ₂, 12′ ₃, 12′ ₄ der Schichten 12 ₁, 12 ₂, 12 ₃ und 12 ₄ sind wegen der Anwesenheit der Mas­ ken 18 ₁ bis 18 ₄ nur schwach mit dem Vorformling verbunden und können daher leicht entfernt werden. Nach dem Abziehen der Masken erhält man den gewünschten Vorformling 10 mit der Vertiefung 14 (Fig. 2L).

Die Masken 18 ₁ bis 18 ₄, die aus einem dünnen Film be­ stehen, und die Tatsache, daß sie durchbrochen sind, er­ lauben die Beibehaltung einer nahezu gleichförmigen Dicke während der Nadelung, und diesen so unter den besten Be­ dingungen herzustellen.

Es ist aber auch möglich, nicht-durchbrochene Masken zu verwenden, wenn ihre Dicke und ihre Anzahl genügend klein sind.

In Fig. 2A-2L sind die Abstände zwischen den Schich­ ten zur besseren Deutlichkeit der Zeichnung vergrößert dargestellt. Ebenso ist der Umriß der stufenförmigen Ver­ tiefung entsprechend der Schichten übertrieben herausge­ stellt. Gemäß der Dicke der Schichten, der Anzahl der Schichten, in die die Vertiefung 14 eindringt, und der Variation der Abmessungen der Vertiefung abhängig von seiner Tiefe, ist dieser stufenförmige Umriß mehr oder weniger ausgeprägt, unter Umständen sogar quasi nicht vorhanden.

Nach seiner Erzeugung wird der Vorformling 10 verdichtet, um das gewünschte Werkstück aus Verbundwerkstoff zu erhalten. Die Verdichtung wird mit jeder bekannten Tech­ nik, wie z. B. chemische Tränkung in der Dampfphase (Gas­ verdichtung) oder durch Tränkung mit einem Vorläufer der Matrix gefolgt von einer Behandlung, die die Matrix aus­ gehend von ihrem Vorläufer ergibt (Flüssigverdichtung) durchgeführt.

Im beschriebenen Beispiel weist der Vorformling 10 eine einzige Vertiefung 14 auf. Selbstverständlich kann das Maskierungsverfahren gemäß der Erfindung ebenso angewandt werden, wenn mehrere Vertiefungen gebildet werden müssen. Im übrigen kann die Form der Vertiefung 14 auch eine an­ dere sein als eine rechteckige oder eine viereckige, wobei die Umrißlinie der Vertiefung jeder geschlossenen, even­ tuell mindestens teilweise gekrümmten Linie entsprechen kann.

Darüber hinaus kann der Schnitt der Schichten entlang den Linien, die dem Umriß der zu erzeugenden Vertiefung ent­ sprechen, auch nach der Beendigung der Nadelung statt schrittweise bei der Nadelung jeder betreffenden Schicht durchgeführt werden. Der Schnitt wird dann in dem Stadium durchgeführt, das dem der Fig. 2K entspricht. Die Schich­ ten werden nacheinander nach Maßgabe der Entfernung der geschnittenen Bereiche der vorhergehenden Schichten und des Abziehens der vorhergehenden Masken geschnitten.

Gemäß einer weiteren Durchführungsart des Verfahrens, das durch die Fig. 2A bis 2L dargestellt ist, können das Aufbringen und die Nadelung der Schichten auf den Träger 20 mit dem Fußteil 22 und dem Film 18 ₀ ausgehend von Schichten begonnen werden, die an die Fläche 10b des Vor­ formlings, die der Fläche 10a gegenüberliegt, angrenzen (Fig. 1) wie in Fig. 3 erläutert. So werden vor der Auf­ bringung der Maske 18 ₄ an der Tiefseite der Vertiefung 14 mehrere Schichten übereinander angeordnet und genadelt.

Dann werden die Schichten 12 ₄, 12 ₃, 12 ₂ und 12 ₁ nachein­ ander aufgebracht, genadelt und geschnitten, wobei die Masken 18 ₃, 18 ₂ und 18 ₁ zwischengelegt werden. Man erhält den Vorformling wie vorher, nachdem dieser vom Fußteil 22 und vom Film 18 ₀ entfernt wurde und nach der Entfernung der geschnittenen Bereiche der Schichten 12 ₁ bis 12 ₄ und dem Abziehen der Masken 18 ₁ bis 18 ₄.

Im in Fig. 3 angegebenen Beispiel sind die Masken 18 ₁ bis 18 ₃ nicht durchbrochen. Es ist jedoch wie im vorhergehen­ den Beispiel möglich, durchbrochene Masken zu verwenden.

Schließlich ist festzustellen, daß die Maskentechnik gemäß der Erfindung für die Erzeugung von Vorformlingen ver­ wendet werden kann, die durch Wicklung und Nadelung einer zweidimensionalen bandförmigen, faserigen Textur erhalten werden und nicht durch flache Stapelung von Schichten. In diesem Fall kann die Nadelung nach der in Dokument FR-A-25 84 107 beschriebenen Technik durchgeführt werden. Es werden Masken zwischen die von den Windungen des gewickel­ ten Vorformlings erzeugten Schichten eingefügt und in den Windungen an Stellen Schnitte angebracht, die denen oder der zu bildenden Vertiefung entsprechen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Erzeugung eines faserigen Vorformlings mit erweiterbarer Dicke zur Herstellung eines Werk­ stücks aus Verbundwerkstoff, das die Übereinanderlage­ rung von Schichten faseriger Textur und die Nadelung der Schichten je nach ihrer Übereinanderlagerung um­ faßt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oder jedem Bereich des zu erzeugenden Vor­ formlings, wo dieser eine verringerte Dicke aufweist, eine Vertiefung erzeugt wird, indem:

• - man zwischen zwei benachbarten Schichten eine Maske einfügt die aus einem dünnen Film aus einem Material besteht, das von den Nadeln während der Nadelung durchstochen werden kann, während es ein nennenswer­ tes Mitschleppen von Fasern verhindert, die von den Nadeln mitgezogen werden und
• - man jede Schicht, nachdem sie genadelt ist, entlang einer Linie, die dem Umriß der Vertiefung des Vor­ formlings entspricht, in der Höhe schneidet, wo sich die Schicht im Vorformling befindet,
• - eine Maske zwischen zwei geschnittenen Schichten eine Oberfläche besitzt, die mindestens gleich ist der von den Schnittlinien der zwei Schichten eingeschlosse­ nen, so daß die von den Schnittlinien begrenzten Be­ reiche der Schichten durch die Nadelung nicht stark mit dem Rest des Vorformlings verbunden werden, und die Vertiefung anschließend nach der Nadelung aller Schichten mit der Entfernung der geschnittenen Be­ reiche der Schichten und dem Abziehen der Maske ge­ bildet werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man jede Schicht sofort nach der Nadelung schnei­ det, wobei der geschnittene Bereich an seinem Platz belassen wird, bis alle Schichten genadelt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichten nach der Nadelung aller Schichten schneidet, wobei man mit der ersten oder der letzten Schicht beginnt und nach Maßgabe der Entfernung der geschnittenen Bereiche der Schichten fortfährt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masken aus einem Polyethylenfilm bestehen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jeder Maske in etwa kleiner oder gleich 0,2 mm ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht auf einem Träger angebracht wird, wobei ein Fußteil aus einem Material dazwischengefügt wird, das das Eindringen der Nadel ohne ihre Beschädi­ gung erlaubt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske zwischen die erste Schicht und den Fuß­ teil eingefügt wird.