JP2015093489A - 安定化装置、安定化方法、および繊維複合体コンポーネントの製造方法 - Google Patents
安定化装置、安定化方法、および繊維複合体コンポーネントの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、成形型(12)の上に載せられ、結合材料(20)を有している少なくとも1つの繊維層(16)を安定化するための安定化装置(10)に関するものであり、繊維層(16)に超音波エネルギーを印加するための少なくとも1つのソノトロード(14)と、ソノトロード(14)に対して相対的に所定の位置で繊維層(16)を位置決めするための成形型(12)とを備える固化装置(24)を有している。さらに本発明は、繊維層(16)を安定化するための安定化方法、ならびにこの安定化方法が実施される、繊維複合体コンポーネント(68)の製造方法に関する。
【選択図】図1
Description
a)少なくとも1つのソノトロードと、繊維層を有する成形型とを備える安定化装置を準備するステップ、
b)ソノトロードに対して相対的に成形型を移動させるステップ、
c)超音波エネルギーを繊維層に印加するステップ
の各ステップを有している。
d)成形型の上で少なくとも1つの繊維層を形成するステップ、
e)繊維層の内部および/または表面に結合材料を設けるステップ、
f)上に説明した安定化方法を実行するステップ、
g)固化された繊維層を取り出し、特に裁断するステップ
の各ステップを有している。
−非常に高いプロセス速度(>2m/min);
−高い表面品質;
−自動化可能な連続的プロセス;
−最終厚みコンパクト化、すなわち高い繊維容積率、オートクレーブの不要化;
−少ない材料費(減圧構造なし);
−低い欠陥密度;
−さまざまな材料についてフレキシブルに適合化可能;
−少ないエネルギーコスト;
−均一な材料挙動;
−湾曲した(複雑な)構造の利用;
−関連プロセスへの利用可能性。
11 編組芯材
12 成形型
14 ソノトロード
16 繊維層
18 繊維
20 結合材料
22 補強パッチ
23 ロボット
23a 送り装置
24 固化装置
26 振動
28 矢印
30 側面
32 組
34 矢印
36 圧力印加装置
38 押圧台
40 押圧工具
42 圧力制御装置
44 比例弁
46 冷却装置
48 制御装置
56 コーティング
58 ソノトロード表面
60 緩衝フィルム供給装置
62 緩衝フィルム
63 ラジアルソノトロード
63a エッジ領域
64 フレキシブルな支承部
66 表面構造
67 載置面
68 繊維複合体コンポーネント
Claims (15)
- 成形型(12)の上で形成され、結合材料(20)を有している少なくとも1つの繊維層(16)を安定化するための安定化装置(10)であって、
繊維層(16)に超音波エネルギーを印加するための少なくとも1つのソノトロード(14)と、
前記ソノトロード(14)に対して相対的に所定の位置で繊維層(16)を位置決めする成形型(12)と
を備える固化装置(24)を有している安定化装置。 - 前記固化装置(24)は繊維層(16)に圧力を印加するための圧力印加装置(36)を有することを特徴とする、請求項1に記載の安定化装置(10)。
- 前記圧力印加装置(36)は繊維層(16)を保持する成形型(12)を押圧台(38)として有するとともに前記ソノトロード(14)を押圧工具(40)として有しており、および/または前記圧力印加装置(36)は前記ソノトロード(14)を繊維層(16)へ定められた通りに圧着するために特に比例弁(44)を有するように構成された圧力制御装置(42)を有していることを特徴とする、請求項2に記載の安定化装置(10)。
- 前記成形工具(12)および前記ソノトロード(14)を互いに相対的に移動させる、特に連続的に移動させる送り装置(23a)と、前記ソノトロード(14)を冷却する冷却装置(46)とが設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の安定化装置(10)。
- 前記ソノトロード(14)は繊維層(16)の表面構造(66)に対して相対的な位置を調節するために浮動的に支承されており、および/または前記ソノトロード(14)は繊維層(16)と接触するソノトロード表面(58)に摩擦の少ないコーティング(56)を有しており、および/または繊維層(16)と前記ソノトロード(14)の間へ緩衝フィルム(62)を供給するための緩衝フィルム供給装置(60)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の安定化装置(10)。
- 前記成形型(12)の側面(30)および少なくとも1つのエッジ領域(63a)を取り囲むための少なくとも1つのラジアルソノトロード(63)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の安定化装置(10)。
- 前記成形型(12)の向かい合う側面(30)に対をなして配置されたソノトロード(14)、特に前記成形型(12)の周囲で互いにオフセットされて配置された複数対(32)のソノトロード(14)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の安定化装置(10)。
- 前記圧力制御装置(42)および/または前記送り装置(50)および/または前記ソノトロード(14)を制御する制御装置(48)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の安定化装置(10)。
- 成形型(12)の上で形成され、結合材料(20)を有している少なくとも1つの繊維層(16)を安定化するための安定化方法であって
a)少なくとも1つのソノトロード(14)と、前記繊維層(16)を保持する成形型(12)とを備える安定化装置を準備するステップ、
b)前記ソノトロード(14)に対して相対的に前記成形型(12)を移動させるステップ、
c)超音波エネルギーを前記繊維層(16)に印加するステップ
の各ステップを有する安定化方法。 - 前記ソノトロード(14)が特に空気作用により前記繊維層(16)に対して押圧されることを特徴とする、請求項9に記載の安定化方法。
- 前記繊維層(16)に対して前記ソノトロード(14)を押圧する前に前記ソノトロード(14)に摩擦の少ないコーティング(56)が設けられ、および/または前記ソノトロード(14)と前記繊維層(16)の間に緩衝フィルム(62)が挿入されることを特徴とする、請求項10に記載の安定化方法。
- 前記ソノトロード(14)が冷却されることを特徴とする、請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載の安定化方法。
- 開放構造を備える繊維複合体コンポーネント(68)の製造方法であって
d)成形型(12)の上で少なくとも1つの繊維層(16)を形成するステップ、
e)前記繊維層(16)の内部および/または表面に結合材料(20)を設けるステップ、
f)請求項9〜請求項12のいずれか1項に記載の安定化方法を実施するステップ
の各ステップを有する繊維複合体コンポーネントの製造方法。 - 前記ステップd)で特に前記成形型(12)の上での繊維(18)の編組により、および/または編組された繊維層(16)への補強パッチ(22)の装着により、および/または編組された繊維層(16)への繊維層(16)および/または巻織層の付加により複数の繊維層(16)が形成され、
および/または前記ステップf)の後に、ステップg)固化された繊維層(16)の取り出し、特に裁断が実行される、請求項13に記載の製造方法。 - 前記結合材料(20)は前記繊維層(16)を形成する前記繊維(18)の層間に設けられ、および/または結合材料(20)は繊維層(16)の形成中に繊維層(16)へ塗布されることを特徴とする、請求項13または請求項14に記載の製造方法。
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