WO2015007353A2 - Method for producing a component from a composite fiber material - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a method for producing a component from a composite fiber material. A preform (1) comprising a dry fiber structure (2) is inserted into a cavity (3) of a tool (4). An auxiliary material (14) is introduced between the inserted preform (1) and the tool (4), and the dry fiber structure (2) is soaked with a flowable resin (15) in the cavity (3). The flow path of the resin (15) is influenced by the auxiliary material (14) while the fiber structure (2) is being soaked, and the preform (1) is cured into the component after the fiber structure (2) has been soaked with the resin (15).

Description

Beschreibung  description
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff Method for producing a component from a fiber composite material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei ein Vorformling umfassend ein trockenes Fasergerüst in eine Kavität eines Werkzeugs eingelegt wird, wobei das trockene Fasergerüst in der Kavität mit einem fließfähigen Harz getränkt wird, und wobei der Vorformling nach der Tränkung des Fasergerüsts mit dem Harz zu dem Bauteil ausgehärtet wird. The invention relates to a method for producing a component from a fiber composite material, wherein a preform comprising a dry fiber skeleton in a cavity of a tool is inserted, wherein the dry fiber skeleton is soaked in the cavity with a flowable resin, and wherein the preform after impregnation of the Fiber skeleton is cured with the resin to the component.
Faserverbundwerkstoffe werden durch ein arbeits- und kostenintensives Verfahren hergestellt. Der Faserverbundwerkstoff besteht aus einem Anteil Fasern und einem Anteil Matrix, die aus dem Harz gebildet ist, wobei der Werkstoff bei der Verarbeitung entsteht. Dazu ist es beispielsweise üblich, vor der Zusammenkunft von Harz und Fasern, beispielsweise durch eine Infusion oder durch eine Injektion, einen trockenen Vorformling mit einem Fasergerüst herzustellen, der der Endkontur des Bauteils nahe kommt. Dieser Vorformling wird auch als Preform bezeichnet. Das Herstellen eines Vorformlings erfolgt unter anderem durch das Aufschichten ebener Faserhalbzeuge, die unter Druck und Temperatur in eine endgeomet- rieähnliche Form gepresst werden können. Nach Tränkung des Fasergerüsts des Vorformlings mit Harz wird das Harz unter Bildung des fertigen Bauteils ausgehärtet. Fiber composites are produced by a labor-intensive and cost-intensive process. The fiber composite material consists of a proportion of fibers and a proportion of matrix, which is formed from the resin, wherein the material is formed during processing. For this purpose, it is customary, for example, to produce a dry preform with a fiber structure that comes close to the final contour of the component prior to the gathering of resin and fibers, for example by infusion or injection. This preform is also referred to as preform. The production of a preform takes place, inter alia, by the layering of planar semi-finished fiber products which can be pressed under pressure and temperature into a shape similar to a final geometry. After impregnation of the fiber skeleton of the preform with resin, the resin is cured to form the finished component.
Bei dem so genannten RTM-Verfahren (RTM = Resin-Transfer-Molding) erfolgt das Einbringen des Harzes in den Vorformling, das Umformen des Vorformlings und das Aushärten zeitnah. Dazu wird der Vorformling mit dem noch trockenen Fasergerüst in ein Gesenk oder in eine Kavität eines Werkzeugs eingelegt. Anschließend wird das Werkzeug geschlossen, wodurch der Vorformling in die gewünschte Bauteilendform gebracht wird. Im Wesentlichen parallel dazu wird mittels Unter- oder Überdruck von außen das noch fließfähige Harz in den eingelegten Vorformling eingebracht Das Harz durchtränkt dabei das Fasergerüst. An- In the so-called RTM process (RTM = Resin Transfer Molding), the introduction of the resin into the preform, the deformation of the preform and the curing takes place in a timely manner. For this purpose, the preform is inserted with the still dry fiber skeleton in a die or in a cavity of a tool. Subsequently, the tool is closed, whereby the preform is brought into the desired Bauteilendform. Essentially parallel to this, the still flowable resin is introduced into the inserted preform from the outside by means of underpressure or overpressure. The resin thereby impregnates the fiber structure. At-
BESTÄTIGUNGSKOPIE schließend wird beispielsweise mittels einer Temperaturbehandlung durch Wärmeeintrag das Harz ausgehärtet, wodurch das fertige Bauteil aus dem Faserverbundwerkstoff entsteht. Das RTM-Verfahren weist aufgrund der kombinierten Fertigungsschritte deutliche Kosten- und Logistikvorteile gegenüber anderen Verfahren auf, wobei die Tränkung und die Umformung des Vorformlings in getrennten Prozessschritten erfolgen. CONFIRMATION COPY closing the resin is cured, for example by means of a heat treatment by heat treatment, whereby the finished component is formed from the fiber composite material. Due to the combined production steps, the RTM process has clear cost and logistics advantages over other processes, with impregnation and deformation of the preform taking place in separate process steps.
Als Matrixmaterial bzw. als Harze können Duroplaste verwendet werden, die sich auch aus mehreren Komponenten zusammensetzen können. Typische Vertreter sind Epoxid-Vinyl-Polyester- und phenolbasierte Harzsysteme. Diese weisen eine Härtereaktion auf, die unter Raumtemperatur oder höheren Temperaturen stattfindet. As matrix material or as resins thermosets can be used, which can also be composed of several components. Typical representatives are epoxy-vinyl-polyester and phenolic-based resin systems. These have a hardening reaction which takes place at room or higher temperatures.
Für die Umsetzung insbesondere des RTM-Verfahrens zur Massenfertigung von Bauteilen im industriellen Umfeld ist die Wirtschaftlichkeit ein entscheidender Faktor. Die Verfahrensschritte zur Herstellung des Faserverbundwerkstoffes sind komplex und werden von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst. Die Vielzahl der Parameter bietet zwar die Möglichkeit, den Herstellungsprozess sehr adaptiv zu gestalten. Insbesondere könnte durch eine gezielte Einstellung von Prozessparametern auf schwankende Eingangsgrößen eingegangen werden. Dafür wäre jedoch eine Prozessintelligenz notwendig, die gegenwärtig noch nicht vorhanden ist. Insofern wirken sich Schwankungen der Eingangsgrößen durch äußere Einflüsse sowie durch Herstellungs- und Fertigungstoleranzen nachteiliger Weise auf die Ausgangsgrößen und somit auf die Schwankungsbreite bzw. Reproduzierbarkeit der geforderten Güte des aus dem Faserverbundwerkstoff hergestellten Bauteils aus. Für eine wirtschaftliche Umsetzung einer Serienfertigung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff ist es insofern ein Ziel, trotz eines breiten Toleranzfeldes der Eingangsgrößen ein enges Toleranzfeld bei den Ausgangsgrößen zu erreichen. For the implementation of the RTM process in particular for the mass production of components in industrial environments, the economic efficiency is a decisive factor. The process steps for producing the fiber composite material are complex and are influenced by a large number of parameters. The multitude of parameters offers the possibility of making the manufacturing process very adaptive. In particular, a targeted adjustment of process parameters could address fluctuating input variables. However, this would require a process intelligence that is not currently available. In this respect, fluctuations of the input variables due to external influences as well as manufacturing and manufacturing tolerances adversely affect the output quantities and thus the fluctuation range or reproducibility of the required quality of the component produced from the fiber composite material. For an economic implementation of a series production of a component made of a fiber composite material, it is an aim in this respect to achieve a narrow tolerance field for the output variables despite a wide tolerance range of the input variables.
Nach heutigem Stand erfolgt direkt nach der Aushärtung des Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff eine Nachbearbeitung, die insbesondere das Besäumen der Kanten, das Anbringen von Zusatzelementen und/oder eine Oberflächenver- edelung beinhaltet. Je nach Anforderung an die finalen Bauteileigenschaften können für diese Nachbearbeitung Kosten entstehen, die mehr als 50 % der Gesamtkosten betragen. Auch dies stellt derzeit ein noch ungelöstes Problem hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff dar. According to the current state, post-curing of the component from a fiber composite material takes place directly after curing of the edges, the attachment of additional elements and / or a surface treatment. edelung includes. Depending on the requirements of the final component properties, this reworking can incur costs that amount to more than 50% of the total costs. This, too, currently represents an unsolved problem in terms of the cost-effectiveness of producing a component from a fiber composite material.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff anzugeben, bei welchem gegenüber dem Stand der Technik der Einfluss der Eingangsgrößen auf die Ausgangsgrößen verringert ist. Dadurch wird insbesondere die Wirtschaftlichkeit der Herstellung verbessert. It is therefore an object of the invention to specify a method for producing a component from a fiber composite material, in which the influence of the input variables on the output quantities is reduced compared to the prior art. As a result, in particular the economy of production is improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei ein Vorformling umfassend ein trockenes Fasergerüst in eine Kavität eines Werkzeugs eingelegt wird, wobei zwischen den eingelegten Vorformling und das Werkzeug ein Hilfsmaterial eingebracht wird, wobei das trockene Fasergerüst in der Kavität mit einem fließfähigen Harz getränkt wird, wobei beim Tränken des Fasergerüsts der Fließweg des Harzes durch das Hilfsmaterial beeinflusst wird, und wobei der Vorformling nach der Tränkung des Fasergerüsts mit dem Harz zu dem Bauteil ausgehärtet wird. This object is achieved by a method for producing a component from a fiber composite material, wherein a preform comprising a dry fiber skeleton in a cavity of a tool is inserted, wherein between the inserted preform and the tool an auxiliary material is introduced, wherein the dry fiber skeleton in the In the case of the impregnation of the fiber skeleton, the flow path of the resin is influenced by the auxiliary material, and wherein the preform is cured after the impregnation of the fiber skeleton with the resin to the component.
Die Erfindung erkennt dabei in einem ersten Schritt, dass insbesondere durch Streuungen beim Harzfluss während der Tränkung des Vorformlings unerwünschte Abweichungen im Füllbild von dem gewünschten Endzustand vorliegen, die Ursache für eine hohe Schwankungsbreite in der Qualität des fertig gestellten Bauteils bzw. für eine hohe Ausschussquote sind. In einem zweiten Schritt geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass sich der Harzfluss bei der Tränkung des Vorformlings in einen gewollten definierten Harzfluss durch Zuleitungen oder Angusskanäle und in einen ungewollten Undefinierten Harzfluss durch unspezifische, von äußeren Umständen und Fertigungstoleranzen abhängige Hohlräume zerlegen lässt. Ein ungewollter Harzfluss kann insbesondere zu Umströmungen von Teilbereichen des Vorformlings führen, so dass darin enthaltene Restluft daran gehindert wird, nach außen abtransportiert zu werden. Als Folge entstehen inner- halb der Matrix des fertigen Bauteils unerwünschte Poren oder Makroporen. Je nach Definition der Bauteilqualität muss ein solches Bauteil dann gegebenenfalls als Ausschussteil bewertet werden. Ursachen für einen Undefinierten und nichtgewollten Harzfluss können insbesondere eine Abweichung in der Form des Vor- formlings, eine Abweichung in der Form der Kavität oder ein falsches Bedienen des Werkzeugs während des RTM-Verfahrens sein. Ein ungewollter und Undefinierter Harzfluss kann grundsätzlich an der Schnittstelle zwischen dem Fasergerüst des Vorformlings und dem Werkzeug, innerhalb des Vorformlings und/oder innerhalb des Werkzeugs entstehen. The invention recognizes in a first step that undesirable deviations in the filling pattern from the desired final state, in particular due to variations in the resin flow during the impregnation of the preform, are the cause of a high fluctuation in the quality of the finished component or for a high reject rate , In a second step, the invention is based on the consideration that the resin flow during the impregnation of the preform into a desired defined resin flow through feed lines or sprue channels and into an undesired undefined resin flow can be decomposed by nonspecific cavities dependent on external circumstances and manufacturing tolerances. In particular, an undesired resin flow can lead to flow around partial areas of the preform, so that residual air contained therein is prevented from being transported to the outside. As a result, internal half of the matrix of the finished component unwanted pores or macropores. Depending on the definition of component quality, such a component may then have to be evaluated as a reject part. Causes for an undefined and unintentional resin flow may in particular be a deviation in the shape of the preform, a deviation in the shape of the cavity or a wrong operation of the tool during the RTM process. Inadvertent and undefined resin flow may in principle arise at the interface between the fiber skeleton of the preform and the tool, within the preform and / or within the tool.
Schließlich geht die Erfindung in einem dritten Schritt von der weiteren Überlegung aus, dass ein ungewollter und Undefinierter Harzfluss verhindert werden kann, indem ein Hilfsmaterial in die Hohlräume, Zwischenräume oder Kanäle, die Ursache für den Undefinierten Harzfluss sind, eingebracht wird oder mit einem eingebrachten Hilfsmaterial der Harzfluss bei der Tränkung des Vorformlings definiert gesteuert bzw. gelenkt wird. Im ersten Fall wird die Ursache für einen ungewollten Harzfluss durch eine Füllung der unspezifischen Hohlräume, Zwischenräume oder Kanäle verhindert. Das Harz kann nicht mehr in die mit Hilfsmaterial gefüllten Hohlräume, Zwischenräume oder Kanäle fließen. Mit anderen Worten ist das Hilfsmaterial als ein Füllmaterial eingesetzt. Im zweiten Fall wird ein Harzfluss durch oder in unerwünschte Hohlräume, Zwischenräume oder Kanäle durch eine gezielte Steuerung des Harzflusses vermieden. Mit anderen Worten ist das Hilfsmaterial als ein Führungshilfsmittel eingesetzt, beispielsweise als eine Barriere, als eine Sperre oder als eine Membran ausgebildet. Beide Möglichkeiten sind nicht zwangsläufig Alternativen, sondern können in beliebiger Ausgestaltung miteinander kombiniert werden oder in einer Mischausbildung vorliegen. Finally, in a third step, the invention proceeds from the further consideration that an unwanted and undefined resin flow can be prevented by introducing an auxiliary material into the cavities, gaps or channels which cause the undefined resin flow, or with an auxiliary material introduced the flow of resin during impregnation of the preform is controlled in a controlled manner. In the first case, the cause of an unwanted resin flow is prevented by a filling of non-specific cavities, gaps or channels. The resin can no longer flow into the auxiliary material-filled cavities, gaps or channels. In other words, the auxiliary material is used as a filler. In the second case, resin flow through or into undesirable voids, spaces or channels is avoided by selective control of resin flow. In other words, the auxiliary material is used as a guide aid, for example as a barrier, as a barrier or as a membrane. Both options are not necessarily alternatives, but can be combined with each other in any form or present in a mixed training.
Durch das Einbringen eines Hilfsmaterials zwischen den eingelegten Vorformling und das Werkzeug wird gezielt Einfluss auf den ungewollten Harzfluss im Zwischenraum zwischen dem Vorformling und dem Werkzeug und in einem Randbereich des Vorformlings genommen. Durch Füllen des Zwischenraums zwischen dem Vorformling und dem Werkzeug bzw. durch ein Verhindern, Behindern oder Beeinflussen des Harzflusses in diesen Zwischenraum hinein werden diesbezügli- che Toleranzen und durch schwankende Eingangsgrößen verursachte Unbestimmtheiten in diesem Bereich, die Ursache für einen Undefinierten Harzfluss sind, weitestgehend eliminiert. Als Folge weist die Qualität des fertigen Bauteils eine geringere Schwankungsbreite auf. Die Abhängigkeit des Füllbilds im Bauteil gegenüber den Eingangsgrößen ist verringert. Die Ausschussquote ist erniedrigt. The introduction of an auxiliary material between the inserted preform and the tool specifically influences the unwanted flow of resin in the space between the preform and the tool and in an edge region of the preform. By filling the gap between the preform and the tool or by preventing, obstructing or influencing the flow of resin into this gap, in this respect tolerances in this area caused by fluctuating input variables, which are the cause of an undefined resin flow, largely eliminated. As a consequence, the quality of the finished component has a smaller range of variation. The dependence of the filling image in the component compared to the input variables is reduced. The reject rate is lowered.
Die Erfindung basiert insbesondere darauf, den Effekt des so genannten Race- Trackings (RTR) gezielt einzusetzen, um die Schwankungsbreite in den Parametern des fertigen Bauteils gegenüber der Schwankungsbreite der Eingangsgrößen zur Herstellung des Bauteils zu verringern. Dabei wird unter dem Begriff des Race-Trackings der Harzfluss durch einen Hohlraum in einer geschlossenen Kavi- tät verstanden. Durch die Erfindung wird ein Harzfluss durch und/oder in unspezifische Hohlräume im Zwischenraum zwischen dem eingelegten Vorformling und dem Werkzeug sowie in einem Randbereich des Vorformlings bewusst unterbunden und somit eine Qualitätsverbesserung für das fertige Bauteil erzielt. In particular, the invention is based on the targeted use of the effect of so-called race tracking (RTR) in order to reduce the fluctuation range in the parameters of the finished component compared to the fluctuation range of the input variables for the production of the component. The term "race tracking" here means the flow of resin through a cavity in a closed cavity. The invention deliberately prevents resin flow through and / or into unspecific cavities in the intermediate space between the inserted preform and the tool and in an edge region of the preform, thus achieving an improvement in the quality of the finished component.
Durch die Erfindung wird insbesondere verhindert, dass es am ausgehärteten Bauteil in einem Randbereich zu unerwünschten Reinharzgebieten kommt. Diese Reinharzgebiete sind Folgen einer notwendigen Negativtolerierung des Vorformlings gegenüber der Kavität des Werkzeugs, in die der Formling passen muss. Durch diese Negativtolerierung entstehen zwischen dem Vorformling und dem Werkzeug Kanäle (im Folgenden auch RTR-Kanäle oder RTR-Bereiche genannt), die Ursache für einen unerwünschten Harzfluss sind. Übliche Toleranzen für den Vorformling gegenüber der Kavität betragen etwa -1 mm bis zu -5 mm. Da der Vorformling umlaufend beschnitten werden muss, ergibt sich dadurch eine maximal mögliche Breite eines unerwünschten Kanals von 2 mm bis 10 mm. Zwar kann diese Kanalbreite durch einen genauen Beschnitt des Vorformlings verringert werden. Wegen der Einpassung des Vorformlings in die Kavität kann dieser Spalt bzw. Kanal jedoch nicht vollständig beseitigt werden. By means of the invention, it is prevented, in particular, that unwanted pure resin areas occur on the cured component in an edge area. These pure resin areas are consequences of a necessary negative tolerance of the preform relative to the cavity of the tool, in which the molding must fit. This negative toleration creates channels between the preform and the tool (also referred to below as RTR channels or RTR areas), which are the cause of an undesirable flow of resin. Usual tolerances for the preform with respect to the cavity are about -1 mm to -5 mm. Since the preform has to be trimmed circumferentially, this results in a maximum possible width of an unwanted channel of 2 mm to 10 mm. Although this channel width can be reduced by an accurate trimming of the preform. Because of the fit of the preform into the cavity, however, this gap or channel can not be completely eliminated.
Andererseits kann es auch in einem Randbereich des Vorformlings zu einem unerwünschten Harzfluss kommen. Ein solcher Randbereich des Vorformlings ist beispielsweise durch den Bereich auslaufender Faserlagen oder durch einen Radienbereich gegeben. Beim Formen des trockenen Fasergerüsts des Vorformlings kann es dort aufgrund von Reibungs- oder Druckverhältnissen zu einer Überkompaktierung kommen. Die Stabilisierung über das aushärtende Harz friert dann die hierdurch generierte Geometrieabweichung ein. Dadurch kann an der Außenseite oder an der Innenseite des Randbereiches ein unerwünschter Kanal entstehen, der wiederum zu einem unerwünschten Harzfluss führt. Als Folge können im fertigen Bauteil auch hierdurch bedingte unerwünschte Reinharzgebiete entstehen. Auch dieser Effekt wird durch die Erfindung reduziert. On the other hand, an undesired resin flow may also occur in an edge region of the preform. Such an edge region of the preform is, for example, by the region of expiring fiber layers or by a Radienbereich given. When forming the dry fiber skeleton of the preform, overcompaction may occur there due to friction or pressure conditions. The stabilization over the hardening resin then freezes the resulting geometrical deviation. As a result, an undesired channel can form on the outside or on the inside of the edge region, which in turn leads to an undesirable resin flow. As a result, unwanted pure resin areas caused thereby may also arise in the finished component. This effect is also reduced by the invention.
Bei einer komplexen Bauteilgeometrie werden zur Realisierung auch Einleger im Werkzeug verwendet, die wiederum Ursache für unerwünschte Harzkanäle sein können. Diese Kanäle verteilen im Werkzeug das Harz weiter und führen so im Bauteil ebenfalls zu Abweichungen vom gewollten Flussbild und damit im Füllbild des fertigen Bauteils. Auch diese unerwünschte Abweichung wird von der Erfindung verhindert. In the case of a complex component geometry, inserts are also used in the tool for the realization, which in turn can be the cause of undesired resin channels. These channels distribute the resin further in the tool and thus also lead to deviations in the component from the desired flow pattern and thus in the filling pattern of the finished component. This undesirable deviation is also prevented by the invention.
Insgesamt wird durch das vorbeschriebene Verfahren ein robuster Fertigungspro- zess für ein Bauteil aus einem Faserverbundwerkstoff angegeben, wobei gegenüber dem bekannten Stand der Technik die Ausschussquote verringert wird. Den Eingangsgrößen des Vorformlings kann ein großes Toleranzfenster, insbesondere hinsichtlich der geometrischen Maße, der Dicken, der Kompaktierungszustände etc., eingeräumt werden. Trotz eines weiten Toleranzfensters der Eingangsparameter wird die Qualität des Tränkungsprozesses nicht oder nur unwesentlich be- einflusst. Overall, the method described above specifies a robust production process for a component made of a fiber composite material, the scrap rate being reduced compared to the known state of the art. The input variables of the preform can be given a large tolerance window, in particular with regard to the geometric dimensions, the thicknesses, the compaction states, etc. Despite a wide tolerance window of the input parameters, the quality of the impregnation process is not or only insignificantly influenced.
Das Einbringen des Hilfsmaterials und das Tränken des Fasergerüsts kann zeitlich nacheinander, zeitlich versetzt oder zeitlich parallel erfolgen. Insbesondere ist es auch möglich, den Tränkungsprozess zu beginnen, bevor das Hilfsmaterial eingebracht wird. Bevorzugt beginnt jedoch der Verfahrensschritt des Einbringens des Hilfsmaterials zeitlich vor dem Verfahrensschritt des Tränkens. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung überlappen sich der Verfahrensschritt des Einbringens des Hilfsmaterials und der Verfahrensschritt des Tränkens zeitlich. Durch die gegebenen Kombinationsmöglichkeiten des Einbringens des Hilfsmaterials und des Tränkens des Fasergerüstes mit Harz entstehen für den Fertigungs- prozess verschiedene Charakteristika, die zu einer weitergehenden Optimierung herangezogen werden können. Beispielsweise kann die Prozesszeit für den Tränkvorgang verkürzt werden oder durch das Einbringen des Hilfsmaterials das Füllbild des Harzes beeinflusst werden. The introduction of the auxiliary material and the impregnation of the fiber skeleton can take place successively in time, offset in time or parallel in time. In particular, it is also possible to start the soaking process before the auxiliary material is introduced. Preferably, however, the process step of introducing the auxiliary material begins before the process step of the impregnation. In an expedient embodiment, the process step of introducing the auxiliary material and the process step of the impregnation overlap in time. Due to the given combination possibilities of introducing the auxiliary material and impregnating the fiber skeleton with resin, different characteristics arise for the manufacturing process, which can be used for further optimization. For example, the process time for the impregnation process can be shortened or influenced by the introduction of the auxiliary material, the filling image of the resin.
Bevorzugt wird als Hilfsmaterial ein fließfähiges und insbesondere aushärtendes Hilfsmaterial eingebracht. Für das Hilfsmaterial können dabei insbesondere gegebenenfalls adaptierte Harze oder Harzsysteme eingesetzt werden, wie sie auch als Material für die Matrix von Bauteilen aus einem Faserverbundwerkstoff an sich bekannt sind. Als geeignete Hilfsmaterialien werden beispielsweise Thermoplaste oder Duroplaste eingesetzt. Thermoplaste härten im eigentlichen Sinne nicht aus, sondern konsolidieren bei entsprechend niedrigen Temperaturen, so dass Begriffe wie Aushärtung oder Aushärtungsgeschwindigkeit von der Bedeutung her auch eine Konsolidierung oder Konsolidierungsgeschwindigkeit umfassen. A flowable and, in particular, hardening auxiliary material is preferably introduced as auxiliary material. In particular, optionally adapted resins or resin systems can be used for the auxiliary material, as they are known per se as material for the matrix of components made of a fiber composite material. As suitable auxiliary materials, for example, thermoplastics or thermosets are used. Thermoplastics do not cure in the true sense, but consolidate at correspondingly low temperatures, so that terms such as curing or curing rate in terms of meaning include a consolidation or consolidation rate.
Die Prozesseigenschaften und/oder die Materialeigenschaften des Hilfsmaterials können für einen jeweils gewünschten Anwendungsfall durch die Zugabe von nichtreaktiven und/oder reaktiven Füll- oder Hilfsstoffen günstig eingestellt werden. Insbesondere kann ein Bauteil erzeugt werden, wobei sich die Material- und/oder Prozesseigenschaften im mit Harz getränkten Fasergerüst, insbesondere im Bauteilinneren, von den Material- bzw. Prozesseigenschaften des Hilfsmaterials, insbesondere am Bauteilrand, unterscheiden. Durch die Wahl der Füll- oder Hilfsstoffe kann somit insbesondere gezielt auf spezifische Anforderungen für das fertige Bauteil eingegangen werden. Beispielsweise können dem Hilfsmaterial metallische Partikel beigemengt werden, um die elektrischen Eigenschaften des in das Bauteil eingebrachten Hilfsmaterials und damit insbesondere an und/oder in einem Rand des Bauteils zu modifizieren. The process properties and / or the material properties of the auxiliary material can be favorably adjusted for a respective desired application by the addition of non-reactive and / or reactive fillers or auxiliaries. In particular, a component can be produced, wherein the material and / or process properties in the resin-impregnated fiber structure, in particular in the component interior, differ from the material or process properties of the auxiliary material, in particular at the component edge. By choosing the fillers or auxiliaries can thus be addressed in particular targeted to specific requirements for the finished component. For example, metallic particles can be added to the auxiliary material in order to modify the electrical properties of the auxiliary material introduced into the component and thus in particular on and / or in an edge of the component.
Um RTR-Kanäle als Ursache für Undefinierten Harzfluss zu schließen, wird vorteilhafterweise für ein fließfähiges Hilfsmaterial ein Material mit einer gegenüber dem Harz der Matrix höheren Aushärtungsgeschwindigkeit eingesetzt, wozu ge- gebenenfalls reaktive und/oder nichtreaktive Füllstoffe beigemengt werden können. Auch kann sich die Viskosität des Hilfsmaterials von der Viskosität des Harzes der Matrix unterscheiden. Durch beide Varianten kann insbesondere der zeitliche Verlauf des Einbringens des Hilfsmaterials und des Tränkens mit Harz für den Fertigungsprozess optimiert werden. Werden beispielsweise das fließfähige Hilfsmaterial und das fließfähige Harz zeitlich überlappend eingebracht, so wird die Prozesszeit insgesamt durch das Einbringen des Hilfsmaterials nicht, nur unwesentlich oder gar nicht verlängert. Durch eine höhere Viskosität und/oder durch eine höhere Aushärtungsgeschwindigkeit des Hilfsmaterials kann zudem erzielt werden, dass das Hilfsmaterial nur unwesentlich in das Fasergerüst des Vorform- lings eindringt. Andererseits kann ein Eindringen des Hilfsmaterials in einen Randbereich des Vorformlings aber auch erwünscht sein, wenn durch das Hilfsmaterial beispielsweise eine Oberflächenkontur für das fertige Bauteil erzeugt werden soll und es in diesem Fall als Oberfläche dauerhaft am Bauteil verbleibt. In order to close RTR channels as a cause for undefined resin flow, it is advantageous to use for a flowable auxiliary material a material having a higher curing rate than the resin of the matrix, for which purpose if appropriate reactive and / or non-reactive fillers can be added. Also, the viscosity of the auxiliary material may differ from the viscosity of the resin of the matrix. By both variants, in particular the time course of the introduction of the auxiliary material and the impregnation with resin for the manufacturing process can be optimized. For example, if the flowable auxiliary material and the flowable resin introduced overlapping in time, the process time is not altogether, not insignificantly or not at all prolonged by the introduction of the auxiliary material. By a higher viscosity and / or by a higher curing rate of the auxiliary material can also be achieved that the auxiliary material only insignificantly penetrates into the fiber structure of the preform. On the other hand, penetration of the auxiliary material into an edge region of the preform may also be desirable if, for example, a surface contour is to be produced by the auxiliary material for the finished component and, in this case, remains permanently as a surface on the component.
Sowohl das fließfähige Harz als auch das fließfähige Hilfsmaterial werden bevorzugt mittels einer Druckdifferenz, also durch eine Injektion oder durch eine Infusion, in die Kavität des Werkzeugs bzw. in das Fasergerüst des Vorformlings eingebracht. Dabei sind für das fließfähige Hilfsmaterial und für das fließfähige Harz zweckmäßigerweise getrennte Einlasse in die Kavität eingebracht. Dies ist jedoch abhängig von der Prozessführung nicht zwangsläufig erforderlich. Beispielsweise kann für das Hilfsmaterial und für das Harz auch derselbe Einlass verwendet werden, wenn das Hilfsmaterial dem Harzmaterial entspricht und sich beide Verfahrensschritte zeitlich nicht überlappen. Both the flowable resin and the flowable auxiliary material are preferably introduced into the cavity of the tool or into the fiber skeleton of the preform by means of a pressure difference, that is to say by an injection or by an infusion. In this case, separate inlets are expediently introduced into the cavity for the flowable auxiliary material and for the flowable resin. However, this is not necessarily required depending on the process control. For example, the same inlet may also be used for the auxiliary material and for the resin if the auxiliary material corresponds to the resin material and both process steps do not overlap in time.
Im Falle eines fließfähigen Hilfsmaterials ist es gegebenenfalls wünschenswert, die einen unerwünschten Harzfluss verursachenden Kanäle möglichst rasch zu schließen, jedoch andererseits den Fluss des Hilfsmaterials in das Fasergerüst möglichst definiert, d.h. mit einer vorhersagbaren Eindringtiefe, stattfinden zu lassen oder rasch zu stoppen. Demnach wäre zur Füllung eines unerwünschten Kanals für das Hilfsmaterial eine relativ niedrige Viskosität gewünscht. Für ein Eindringen in das Fasergerüst jedoch wäre eine möglichst hohe Viskosität für das Hilfsmaterial zu bevorzugen. Der Unterschied im Bereich eines unerwünschten Kanals und des Fasergerüsts liegt in deren jeweiliger geometrischer Ausprägung. Im RTR-Bereich liegt ein relativ großer Kanal vor. Im Fasergerüst muss eine komplexe Struktur gefüllt werden. Für den Fluss des Hilfsmaterials führt die komplexe Geometrie im Fasergerüst zu einer vergrößerten Oberfläche und damit zu einer erhöhten Reibungsfläche. Dadurch werden im Fasergerüst ein höherer Geschwindigkeitsgradient und damit eine höhere Scherrate verglichen mit einem RTR- Bereich induziert. Dieser Unterschied kann bevorzugt zur Kontrolle der Eindringtiefe des fließfähigen Hilfsmaterials verwendet werden, indem ein scherverfestigendes Hilfsmaterial eingesetzt wird. Wird ein solches scherverfestigendes fließfähiges Hilfsmaterial eingesetzt, findet mit zunehmender Scherrate gewissermaßen eine Verdickung des Materials statt. In einem RTR-Kanal findet insofern über eine niedere Scherrate eine niederviskose Tränkung statt. Sobald das scherverfestigende Hilfsmaterial ins Fasergerüst des Vorformlings eindringt, steigt die Scherrate und damit die Viskosität an. Die Tränkung im Fasergerüst verlangsamt sich. Als scherverfestigende Materialien bzw. als diese Eigenschaft im Hilfsmaterial bewirkende Füll- oder Hilfsstoffe werden bevorzugt Stärke, Flugasche, Quarz oder Fließmittel eingesetzt. In the case of a flowable auxiliary material, it may be desirable to close the channels causing undesirable resin flow as quickly as possible, but otherwise to allow the flow of auxiliary material into the fiber framework as close as possible, ie with a predictable depth of penetration, or to stop rapidly. Accordingly, a relatively low viscosity would be desired to fill an undesired channel for the auxiliary material. For a penetration into the fiber structure, however, the highest possible viscosity for the auxiliary material would be preferable. The difference in the range of an undesirable Channel and the fiber skeleton lies in their respective geometric expression. There is a relatively large channel in the RTR area. The fiber framework requires a complex structure to be filled. For the flow of auxiliary material, the complex geometry in the fiber framework leads to an enlarged surface and thus to an increased friction surface. As a result, a higher velocity gradient and thus a higher shear rate are induced in the fiber skeleton compared to an RTR range. This difference can be preferably used to control the penetration depth of the flowable auxiliary material by using a shear-setting auxiliary material. If such a shear-setting flowable auxiliary material is used, as the shear rate increases, as it were, thickening of the material takes place. In a RTR channel, a low-viscosity impregnation takes place via a low shear rate. As soon as the shear-setting auxiliary material penetrates into the fiber structure of the preform, the shear rate and thus the viscosity increase. The impregnation in the fiber structure slows down. Starch, fly ash, quartz or superplasticizer are preferably used as shear-hardening materials or as fillers or auxiliaries effecting this property in the auxiliary material.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung werden dem fließfähigen Hilfsmaterial reaktive und/oder nichtreaktive Füll- und/oder Hilfsstoffe beigemengt, die in der Lage sind, die (Fließ-)Geschwindigkeit des Hilfsmaterials gegenüber dem Vor- formling durch eine erhöhte Reibung zu erniedrigen. Auch hierdurch wird in gewünschter Weise der Fluss des Hilfsmaterials in das Fasergerüst des Vorformlings verringert. Darüber hinaus verringert man mit den eingesetzten Füllstoffen den Hohlraum im zu füllenden Bereich selbst. Bevorzugt werden dem Hilfsmaterial pulverförmige Hilfs- und/oder Füllstoffe oder Fasermaterialien beigemengt. In a further preferred embodiment, reactive and / or non-reactive fillers and / or auxiliaries which are capable of lowering the (flow) speed of the auxiliary material relative to the preform by means of increased friction are added to the flowable auxiliary material. This also reduces the flow of the auxiliary material into the fiber structure of the preform in the desired manner. In addition, the cavity in the area to be filled itself is reduced with the fillers used. Powdery auxiliaries and / or fillers or fiber materials are preferably added to the auxiliary material.
Alternativ oder zusätzlich können dem fließfähigen Hilfsmaterial - wie bereits erwähnt - auch Füll- und/oder Hilfsstoffe hinzugesetzt werden, die die Aushärtung des Hilfsmaterials beschleunigen. Durch solche Füll- und/oder Hilfsstoffe lässt sich die Eindringtiefe des Hilfsmaterials in das Fasergerüst des Vorformlings definiert einstellen. In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung dringt das fließfähige Hilfsmaterial in einen Randbereich in das Fasergerüst des Vorformlings ein und verbindet sich dort mit diesem dauerhaft. Hierdurch bietet sich die Möglichkeit, über eine gezielte Materialauswahl die Endkontur bzw. Außenkontur des fertigen Bauteils funktionsspezifisch über das eingesetzte Hilfsmaterial einzustellen. Soll das Hilfsmaterial als Außenkontur vorgesehen sein, besteht insbesondere die Möglichkeit einer Materialauswahl derart, dass das verbleibende Hilfsmaterial den Bauteilanforderungen im Randbereich genügt. Beispiele für Anforderungen an den Randbereich des Bauteils liegen insbesondere im Hinblick auf die Schlagzähigkeit, auf die Alternatively or additionally, fillers and / or auxiliaries which accelerate the curing of the auxiliary material can also be added to the flowable auxiliary material, as already mentioned. By means of such fillers and / or auxiliaries, the penetration depth of the auxiliary material into the fiber skeleton of the preform can be set in a defined manner. In a further preferred embodiment, the flowable auxiliary material penetrates into an edge region in the fiber skeleton of the preform and connects there permanently with this. As a result, it is possible to adjust the final contour or outer contour of the finished component in a functionally specific manner via the auxiliary material used by way of a targeted choice of material. If the auxiliary material is to be provided as an outer contour, there is in particular the possibility of selecting a material such that the remaining auxiliary material satisfies the component requirements in the edge region. Examples of requirements for the edge region of the component are, in particular, with regard to the impact resistance to which
Schrumpfung, auf die Härte oder auf die Zerspanbarkeit vor. Shrinkage, hardness or machinability.
Insbesondere kann auch durch ein lokales Anpassen der Materialeigenschaften des Hilfsmaterials eine spezifische Funktionalisierung des Bauteils erzielt werden. Gezielt kann über das Hilfsmaterial, welches am Bauteil verbleibt, auch eine Funktionserweiterung erzielt werden. Beispielsweise kann über die Gestaltung des RTR-Bereiches auch eine lokale Bauteilerhöhung vorgesehen werden. Dadurch kann beispielsweise beim Ablegen des Bauteils der Kontakt zur Auflage im Faserbereich vermieden werden. Dies reduziert u.a. die Wahrscheinlichkeit des Verkrat- zens der Oberfläche. Insbesondere könnten gegebenenfalls gezielt Kanäle in der Kavität geschaffen werden, um am Bauteil einen lokalen Aufbau von Hilfsmaterial zu erreichen. Beispielsweise kann gezielt in einem Randbereich durch Schaffung eines RTR-Kanals ein Materialaufbau durch das Hilfsmaterial erfolgen. Das Hilfsmaterial kann vom fertigen Bauteil entfernt werden. Es kann aber auch dauerhaft an/in diesem verbleiben. In particular, by a local adaptation of the material properties of the auxiliary material, a specific functionalization of the component can be achieved. Targeted can be achieved on the auxiliary material, which remains on the component, also a functional extension. For example, a local component increase can be provided via the design of the RTR area. As a result, for example, when placing the component of the contact for support in the fiber area can be avoided. This reduces u.a. the probability of scratching the surface. In particular, it would be possible, if appropriate, to create channels in the cavity in order to achieve a local structure of auxiliary material on the component. For example, a material build-up by the auxiliary material can take place deliberately in an edge region by creating an RTR channel. The auxiliary material can be removed from the finished component. But it can also remain permanently on / in this.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung wird als Hilfsmaterial eine Sperrschicht eingebracht. Eine derartige Sperrschicht wird insbesondere zusätzlich zu einem fließfähigen Hilfsmaterial eingesetzt. Dabei verhindert die Sperrschicht das Eindringen des fließfähigen Hilfsmaterials in das Fasergerüst des Vorformlings. Als Sperrschicht kann ein Vliesstoff, ein Gewebe, ein Filz, ein Papier oder ein anderer insbesondere eine niedrige Permeabilität aufweisender oder auch undurchlässiger Stoff eingesetzt werden. Genauso kommen pulverförmige Materialien in Form einer Schüttung, insbesondere ein thermoplastisches Pulver, Glaspartikel oder an- dere feste Partikel, in Frage. Ein Vorteil flächiger Materialien ist jedoch, dass diese über die vorhandene textile Preform-Technologie hergestellt bzw. appliziert werden können. Der Vorteil partikelförmiger Materialien ist, dass ihr Anteil lokal modifiziert werden kann und so lokal eine definierte Ausprägung des Flusses des Hilfsmaterials in das Fasergerüst erreicht werden kann. In a further preferred embodiment, a barrier layer is introduced as auxiliary material. Such a barrier layer is used in particular in addition to a flowable auxiliary material. The barrier layer prevents penetration of the flowable auxiliary material into the fiber skeleton of the preform. As a barrier layer, a nonwoven fabric, a woven fabric, a felt, a paper or other material, in particular having a low permeability or impermeable substance can be used. In the same way, powdery materials in the form of a bed, in particular a thermoplastic powder, glass particles or other solid particles in question. An advantage of flat materials, however, is that they can be produced or applied over the existing textile preform technology. The advantage of particulate materials is that their proportion can be locally modified and thus locally a defined expression of the flow of the auxiliary material can be achieved in the fiber structure.
Als Sperrschicht kann zweckmäßigerweise ferner ein für Flüssigkeiten undurchlässiger oder teildurchlässiger Festkörper eingebracht werden. Alternativ zu den vorgenannten textilen oder durch Pulvermaterialien ausgebildeten Sperren kann auch ein Profil aus einem Kunststoff, aus einem Metall oder aus einem sonstigen Festkörper vorgesehen sein. As a barrier layer can be further suitably introduced for liquids impermeable or partially permeable solid. As an alternative to the aforementioned textile or formed by powder materials locks may also be provided a profile of a plastic, a metal or other solid.
Die Sperrschicht stellt insbesondere einen Bereich zur Kontrolle oder Steuerung der Eindringtiefe des fließfähigen Hilfsmaterials dar und charakterisiert eine vom Rest des Bauteils abweichende Durchlässigkeit. Je nach Durchlässigkeit bzw. Permeabilität blockiert die Sperrschicht den Fluss des Hilfsmaterials vollständig, verlangsamt ihn bis zum Stillstand oder verkürzt durch eine Flussbegrenzung die Eindringtiefe des fließfähigen Hilfsmaterials im Fasergerüst. In particular, the barrier layer provides an area for controlling or controlling the penetration depth of the flowable auxiliary material and characterizes a transmittance deviating from the remainder of the component. Depending on the permeability or permeability, the barrier layer completely blocks the flow of the auxiliary material, slows it to a standstill or shortens the penetration depth of the flowable auxiliary material in the fiber structure by restricting the flow.
Vorteilhafterweise ist ein als Sperrschicht eingesetzter Festkörper in Form eines einen Randbereich des Vorformlings umschließenden Profils eingesetzt. Die Umschließung des Randbereiches des Vorformlings dient insbesondere dazu, das Profil durch einen Reib-, Kraft- oder Materialschluss mit dem trockenen Fasermaterial zu verbinden. Je nach Profilausgestaltung kann auch eine Funktionalisierung in Richtung einer Endkontur des fertigen Bauteils möglich sein. Andererseits kann die Sperrschicht bzw. der Festkörper auch mit einer trennenden Eigenschaft gegenüber dem Fasergerüst versehen sein, so dass es möglich ist, die Sperrschicht mit geringem Aufwand vom ausgehärteten Bauteil zu entfernen. Ein solches Material kann beispielsweise PTFE oder Silikon sein. Advantageously, a solid body used as a barrier layer is used in the form of a profile enclosing an edge region of the preform. The enclosure of the edge region of the preform serves in particular to connect the profile by a frictional, force or material closure with the dry fiber material. Depending on the profile design, a functionalization in the direction of a final contour of the finished component may be possible. On the other hand, the barrier layer or the solid body can also be provided with a separating property relative to the fiber skeleton, so that it is possible to remove the barrier layer with little effort from the cured component. Such a material may be, for example, PTFE or silicone.
Vorteilhafterweise kann der als Sperrschicht eingesetzte Festkörper auch mit einer Anzahl von Öffnungen ausgestaltet sein, um ein definiertes Eindringen des Hilfsmaterials zu ermöglichen. In einer auch eigenständig erfinderischen Ausgestaltung wird die Sperrschicht als solche nicht zur Kontrolle eines fließfähigen Hilfsmaterials eingesetzt, sondern dient insbesondere ausschließlich zur Kontrolle des Harzflusses (Harz im Sinne des Matrixmaterials). In diesem Fall kann über die Sperrschicht, insbesondere durch ein gezieltes Einbringen von Löchern oder Durchbrüchen, der Anguss durch das Harz und damit das Füllbild im Bauteil definiert gestaltet werden. Bevorzugt werden hierbei die RTR-Bereiche bzw. RTR-Kanäle gezielt zur Steuerung des Harzflusses gestaltet, wodurch die Fließfront des Harzes in das Fasergerüst über die Sperrschicht kontrolliert ist. Die Durchbrüche oder Öffnungen in der Sperrschicht bzw. im eingesetzten Festkörper können in beliebiger Form oder als komplette Zwischenräume zwischen verschiedenen Sperrschichten ausgestaltet sein. Advantageously, the solid body used as a barrier layer can also be designed with a number of openings in order to allow a defined penetration of the auxiliary material. In a self-inventive embodiment, the barrier layer is not used as such for controlling a flowable auxiliary material, but is used in particular exclusively for controlling the resin flow (resin in the sense of the matrix material). In this case, via the barrier layer, in particular by a targeted introduction of holes or openings, the sprue through the resin and thus the filling pattern in the component can be designed defined. In this case, the RTR regions or RTR channels are preferably designed specifically for controlling the flow of resin, as a result of which the flow front of the resin into the fiber structure is controlled via the barrier layer. The openings or openings in the barrier layer or in the solid state used can be configured in any desired form or as complete interspaces between different barrier layers.
Eine derartige Sperrschicht zur Kontrolle des Harzflusses selbst kann beispielsweise auf der Angussseite ein Eindringen von Harz in das Fasergerüst des Vor- formlings verhindern. Über eine RTR-Gestaltung im Zwischenraum zwischen dem Vorformling und dem Werkzeug kann das Harz gezwungen werden, den Vorform- ling zunächst zu umfließen und dann über beispielsweise gezielte Durchbrüche in das trockene Fasergerüst einzudringen. Andererseits kann auch über eine Teilpermeabilität der Sperrschicht für das Harz mit oder ohne gezielten Durchbrüchen eine definierte Gestaltung der Fließfront und somit eine definierte Durchtränkung des Vorformlings mit Harz erzielt werden. Such a barrier layer for controlling the flow of resin itself can, for example, prevent penetration of resin into the fiber structure of the preform on the sprue side. By means of an RTR design in the intermediate space between the preform and the tool, the resin can be forced to first flow around the preform and then penetrate into the dry fiber structure via, for example, targeted openings. On the other hand, a defined design of the flow front and thus a defined impregnation of the preform with resin can also be achieved via a partial permeability of the barrier layer for the resin with or without targeted breakthroughs.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung wird als Hilfsmaterial ein Dichtpolymer eingebracht. Hierdurch kann über das Hilfsmaterial eine Abdichtung der Kavität zwischen Werkzeug und Faserstapel erzielt werden, so dass auf üblich eingesetzte Dichtungen gegebenenfalls verzichtet werden kann. In a further preferred embodiment, a sealing polymer is introduced as auxiliary material. As a result, it is possible to achieve a sealing of the cavity between the tool and the fiber stack via the auxiliary material so that it is possible to dispense with seals which are normally used.
Eine Dichtung in der Kavität des Werkzeugs spielt für den RTM-Prozess eine entscheidende Rolle. Sie verhindert nämlich das ungewollte Austreten von Harz während der Tränkung bzw. während des Aushärtens. Undichtigkeiten während des Tränkens führen zu einem unerwünschten Bypassstrom aus der Kavität. Dadurch wird das Flussbild innerhalb des Bauteils verändert und es entsteht zudem eine Harzansammlung außerhalb des Werkzeugs. A seal in the cavity of the tool plays a crucial role in the RTM process. Namely, it prevents the unwanted escape of resin during impregnation or during curing. Leaks during soaking result in an undesirable bypass flow from the cavity. Thereby the flow pattern is changed within the component and it also creates a resin accumulation outside the tool.
Es hat sich etabliert, vor dem Einbringen von Harz die Kavität abzupumpen, wodurch weniger Luft in das Bauteil eingeschlossen werden kann. Entsteht beim Prozessieren mit Unterdruck eine Undichtigkeit in der Dichtung, wird Luft in die Kavität gedrückt, wobei unerwünschterweise im fertigen Bauteil eine Porosität entsteht. It has been established to pump out the cavity prior to introducing resin, which allows less air to be trapped in the component. If a leak in the seal occurs when processing with negative pressure, air is forced into the cavity, which undesirably results in porosity in the finished component.
Übliche Materialien für eine in der Kavität des Werkzeugs eingesetzte Dichtung sind Elastomere. Metalldichtungen haben sich aufgrund der notwendigen Toleranzen als für den RTM-Prozess nicht als zweckmäßig erwiesen. Usual materials for a seal used in the cavity of the tool are elastomers. Metal seals have not proven to be useful for the RTM process because of the required tolerances.
Eine Schwierigkeit für die Robustheit des Dichtungssystems ist, dass die Komponenten des Matrixmaterials chemisch reaktiv sind. Der Kontakt mit Harz führt zu einer Versprödung des Dichtmaterials. Nach einer definierten Zykluszahl muss insofern die Dichtung ausgetauscht werden. One difficulty with the robustness of the sealing system is that the components of the matrix material are chemically reactive. The contact with resin leads to embrittlement of the sealing material. After a defined cycle number, the seal must be replaced.
Wird für das Hilfsmaterial ein Dichtpolymer eingesetzt, so kann dieses als Redundanz für eine bereits vorhandene Dichtungsfunktion eingesetzt werden und hierdurch insbesondere dessen Lebensdauer deutlich verlängern. Das Hilfsmaterial dient in diesem Fall als eine Harzsperre. If a sealing polymer is used for the auxiliary material, then this can be used as a redundancy for an already existing sealing function and thereby in particular significantly extend its service life. The auxiliary material in this case serves as a resin barrier.
Als Dichtpolymere für das Hilfsmaterial kommen Polyurethane oder Silikone in Frage. Um die Dichtfunktionalität zu verbessern, können zusätzlich Treibmittel zum Aufschäumen des Hilfsmaterials eingesetzt werden. Hierdurch werden innere Spannungen im Hilfsmaterial erzeugt. Das Hilfsmaterial dehnt sich während des Fertigungsprozesses aus und wird dadurch gegen das Werkzeug gedrückt. Dadurch kann zugleich ein chemischer Schrumpf im Hilfsmaterial ausgeglichen werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, das Hilfsmaterial in einem Spezialverfahren wie die Spaltinjektion zu adaptieren. Hierbei wird eine Komprimierbarkeit der Dichtung benötigt. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Suitable sealing polymers for the auxiliary material are polyurethanes or silicones. In order to improve the sealing functionality, blowing agents for foaming the auxiliary material can additionally be used. As a result, internal stresses are generated in the auxiliary material. The auxiliary material expands during the manufacturing process and is thereby pressed against the tool. As a result, at the same time a chemical shrinkage in the auxiliary material can be compensated. It is also possible to adapt the auxiliary material in a special process such as gap injection. This requires a compressibility of the seal. Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
Fig. 1 schematisch in einem RTM-Prozess das Einbringen eines fließfähigen Hilfsmaterials zur Beeinflussung des Harzflusses in den Vorformling, 1 shows schematically in an RTM process the introduction of a flowable auxiliary material for influencing the flow of resin into the preform,
Fig. 2 Möglichkeiten zur Prozessierung der Verfahrensschritte des Einbringens eines Hilfsmaterials und des Tränkens mit Harz in einem RTM- Prozess, FIG. 2 shows possibilities for processing the method steps of introducing an auxiliary material and impregnating with resin in an RTM process, FIG.
Fig. 3 schematisch in einem RTM-Prozess die entstehende Fließfront beim FIG. 3 schematically shows the resulting flow front during an RTM process. FIG
Einbringen eines fließfähigen Hilfsmaterials,  Introducing a flowable auxiliary material,
Fig. 4 schematisch die Auswirkungen einer Sperrschicht auf das Eindringen eines fließfähigen Hilfsmaterials in einen Vorformling, 4 schematically shows the effects of a barrier layer on the penetration of a flowable auxiliary material into a preform,
Fig. 5 schematisch verschiedene Profilformen für eine Sperrschicht und Fig. 5 shows schematically different profile shapes for a barrier layer and
Fig. 6 schematisch in einem RTM-Prozess die entstehende Fließfront des Fig. 6 shows schematically in an RTM process the resulting flow front of
Harzes bei Einsatz einer Sperrschicht als Hilfsmaterial.  Resin when using a barrier layer as an auxiliary material.
In Fig. 1 ist schematisch für ein RTM-Verfahren das Einbringen eines fließfähigen Hilfsmaterials 14 zur Beeinflussung des Harzflusses dargestellt. Die Zeitschiene t verläuft hierbei von oben nach unten. FIG. 1 schematically shows the introduction of a flowable auxiliary material 14 for influencing the resin flow for an RTM process. The time track t runs from top to bottom.
Beim RTM-Verfahren wird ein Vorformling 1 mit einem trockenen Fasergerüst 2 in die Kavität 3 eines Werkzeugs 4 eingelegt. Zur Tränkung des trockenen Faserge- rüsts 2 mit Harz 15 weist das Werkzeug 4 einen Einlass 7 und einen Auslass 8 auf. Der Auslass 8 für das Harz 15 ist hierbei optional. Weiter weist das Werkzeug 4 zur Einbringung eines fließfähigen Hilfsmaterials 14 einen Einlass 9 und einen Auslass 10 auf. Auch der Auslass 10 für das Hilfsmaterial 14 ist hierbei optional. Damit der Vorformling 1 in die Kavität 3 des Werkzeugs 4 eingelegt werden kann, ist hinsichtlich seiner geometrischen Form eine negative Tolerierung gegenüber der Kavität 3 des Werkzeugs 4 erforderlich. Hierdurch entsteht ein von Toleranzen und von dem Prozessschritt des Einlegens des Vorformlings 1 abhängiger Zwischenraum 11 zwischen dem eingelegten Vorformling 1 und dem Werkzeug 4. Über diesen in gewissem Umfang unspezifischen Zwischenraum 11 kann während des Tränkvorgangs Harz 15 Undefiniert fließen, wodurch das Füllbild des Vorformlings 1 beeinflusst ist. In the RTM process, a preform 1 with a dry fiber structure 2 is inserted into the cavity 3 of a tool 4. For impregnating the dry fibrous framework 2 with resin 15, the tool 4 has an inlet 7 and an outlet 8. The outlet 8 for the resin 15 is optional. Furthermore, the tool 4 has an inlet 9 and an outlet 10 for introducing a flowable auxiliary material 14. Also, the outlet 10 for the auxiliary material 14 is optional. So that the preform 1 can be inserted into the cavity 3 of the tool 4, a negative tolerancing with respect to the cavity 3 of the tool 4 is required in terms of its geometric shape. This creates a tolerance of and dependent on the process step of inserting the preform 1 gap 11 between the inserted preform 1 and the tool 4. About this to some extent unspecific gap 11 can during the impregnation resin 15 flow undefined, causing the filling image of the preform. 1 is affected.
Um den Einfluss des Undefinierten RTR-Zwischenraums 11 auf die Ausgangsgrößen des fertigen Bauteils zu eliminieren, wird vor Beginn des Tränkvorgangs über den Einlass 9 ein fließfähiges Hilfsmaterial 14 zwischen den Vorformling 1 und das Werkzeug 4 eingebracht. Da der Zwischenraum 11 im Vergleich zu den Poren, Zwischenräumen und Hohlräumen innerhalb des vorkompaktierten Fasergerüsts 2 des Vorformlings 1 räumlich größer dimensioniert ist, verteilt sich das fließfähige Hilfsmaterial 14 zunächst bevorzugt in diesem Zwischenraum 11 und dringt noch nicht in das Fasergerüst 2 des Vorformlings 1 ein. Idealerweise füllt das fließfähige Hilfsmaterial 14 den Zwischenraum 11 zwischen dem Vorformling 1 und dem Werkzeug 4 aus, wobei es kaum oder gar nicht in den Vorformling 1 eindringt. Anschließend härtet das Hilfsmaterial 14 (es ist ein aushärtendes Harzsystem eingesetzt) aus. Der Zwischenraum 11 ist nun abgeschlossen. In order to eliminate the influence of the undefined RTR gap 11 on the output variables of the finished component, a flowable auxiliary material 14 is introduced between the preform 1 and the tool 4 via the inlet 9 before the impregnation process begins. Since the gap 11 is spatially larger in size compared to the pores, interspaces and cavities within the precompacted fiber structure 2 of the preform 1, the flowable auxiliary material 14 is initially preferably distributed in this gap 11 and does not yet penetrate into the fiber structure 2 of the preform 1 , Ideally, the flowable auxiliary material 14 fills the gap 11 between the preform 1 and the tool 4, with little or no penetration into the preform 1. Subsequently, the auxiliary material 14 hardens (it is used a curing resin system). The gap 11 is now completed.
Mit dem Einbringen des fließfähigen Hilfsmaterials 14 wird zeitlich versetzt über den Einlass 7 ein fließfähiges Harz 15 in den Vorformling 1 injiziert. Da der Zwischenraum 11 zwischen dem Vorformling 1 und dem Werkzeug 4 durch das ausgehärtete Hilfsmaterial 14 gefüllt bzw. verschlossen ist, resultiert für das eingebrachte fließfähige Harz 15 eine definierte Verteilung innerhalb des Fasergerüsts 2 des Vorformlings 1. Das resultierende Füllbild ist von RTR-Kanälen im Zwischenraum 11 nicht beeinflusst. With the introduction of the flowable auxiliary material 14, a flowable resin 15 is injected into the preform 1 at a later time via the inlet 7. Since the intermediate space 11 between the preform 1 and the tool 4 is filled or closed by the cured auxiliary material 14, the introduced flowable resin 15 results in a defined distribution within the fiber skeleton 2 of the preform 1. The resulting filling image is of RTR channels in FIG Interspace 11 not affected.
In Fig. 2 sind für ein RTM-Verfahren verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung bzw. zur Prozessierung der Verfahrensschritte 20 zum Einbringen des Hilfsmaterials und 22 zur Tränkung mit Harz dargestellt. In Fig. 2a) wird das Hilfsmaterial vor dem Tränken mit Harz eingebracht und dieser Verfahrensschritt 20 auch vor dem Verfahrensschritt 22 des Tränkens beendet. Gemäß Fig. 2b) ist der Verfahrensschritt 20 des Einbringens des Hilfsmaterials noch nicht abgeschlossen, wenn der Tränkprozess 22 mit Harz beginnt. In den Fig. 2c) und 2d) verschiebt sich der Beginn des Verfahrensschrittes 20 zum Einbringen des Hilfsmaterials zunehmend in Richtung des Verfahrensschrittes 22 der Tränkung mit Harz. In den Fig. 2e) und 2f) wird die Einbringgeschwindigkeit bzw. der Fluss des Hilfsmaterials und die Dauer des Verfahrensschrittes 20 zum Einbringen des Hilfsmaterials variiert. FIG. 2 shows various options for arranging or processing the method steps 20 for introducing the auxiliary material and 22 for impregnation with resin for an RTM method. In Fig. 2a), the auxiliary material before introduced impregnation with resin and this process step 20 also terminated before the process step 22 of the drinking. According to FIG. 2 b), the process step 20 of introducing the auxiliary material is not yet complete when the impregnation process 22 starts with resin. In FIGS. 2c) and 2d), the beginning of the process step 20 for introducing the auxiliary material shifts progressively in the direction of the process step 22 of impregnation with resin. In FIGS. 2e) and 2f), the introduction speed or the flow of the auxiliary material and the duration of the method step 20 for introducing the auxiliary material are varied.
Es wird ersichtlich, dass durch die gegebenen Möglichkeiten der Kombination des Verfahrensschrittes 20 zum Einbringen des Hilfsmaterials und des Verfahrensschrittes 22 zum Tränken mit Harz Optimierungsmöglichkeiten für das RTM- Verfahren bestehen. So kann über die Prozesszeit der Verfahrensschritte 20 und/oder 22 Einfluss auf das Füllbild genommen werden. Auch durch unmittelbare Einflussnahme des fließfähigen Hilfsmaterials auf den Fließweg des Harzes kann der Gesamtprozess hinsichtlich des erzielten Füllbildes optimiert werden. Überlappen sich die beiden Verfahrensschritte 20 und 22 zeitlich, so wird die Prozesszeit des RTM-Verfahrens durch das Einbringen des Hilfsmaterials nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. It can be seen that there are possibilities of optimizing the RTM process by the given possibilities of combining the process step 20 for introducing the auxiliary material and the process step 22 for impregnating with resin. Thus, it is possible to influence the filling pattern over the process time of method steps 20 and / or 22. Also, by directly influencing the flowable auxiliary material on the flow path of the resin, the overall process can be optimized with regard to the achieved filling image. If the two method steps 20 and 22 overlap in terms of time, the process time of the RTM method is not or only insignificantly influenced by the introduction of the auxiliary material.
In Fig. 3 ist schematisch die Fließfront 24 eines fließfähigen Hilfsmaterials 14 in das Fasergerüst 2 des Vorformlings 1 entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren gezeigt. Auf Seiten des Einlasses 9 für das Hilfsmaterial 14 dringt dieses weiter in das Fasergerüst 2 des Vorformlings 1 ein als auf der abgewandten Seite auf Seiten des Auslasses 10. Auf der Einlassseite kommt das Hilfsmaterial 14 zunächst in Kontakt mit dem Fasergerüst 2. Erst nach Verteilung über den Zwischenraum 11 erreicht das Hilfsmaterial 14 nach Umfließen des Vorformlings 1 dessen Rückseite. Die in Fig. 3 dargestellte Eindringtiefe des Hilfsmaterials 14 ist rein schematisch zu verstehen und entspricht nicht den tatsächlichen Gegebenheiten. In Fig. 3, the flow front 24 of a flowable auxiliary material 14 is schematically shown in the fiber structure 2 of the preform 1 according to the method shown in Fig. 1. On the side of the inlet 9 for the auxiliary material 14, this penetrates further into the fiber skeleton 2 of the preform 1 as on the opposite side on the side of the outlet 10. On the inlet side, the auxiliary material 14 comes first in contact with the fiber skeleton 2. Only after distribution over the gap 11 reaches the auxiliary material 14 after flowing around the preform 1 whose back. The penetration depth of the auxiliary material 14 shown in FIG. 3 is purely schematic and does not correspond to the actual conditions.
Über nichtreaktive Füllstoffe und/oder über reaktive Füllstoffe, die die Eigenschaften des Hilfsmaterials 14 entsprechend modifizieren, lässt sich die Eindringtiefe und auch die Form der Fließfront 24 des Hilfsmaterials 14 in den Vorformling 1 beeinflussen. Via non-reactive fillers and / or reactive fillers which modify the properties of the auxiliary material 14 accordingly, the penetration depth can be and also influence the shape of the flow front 24 of the auxiliary material 14 in the preform 1.
In Fig. 4 sind schematisch für einen Vorformling 1 mit einem Faserstapel 25 die Möglichkeiten zur Beeinflussung der Eindringtiefe des Hilfsmaterials 14 mittels einer Sperrschicht 27 gezeigt. Auf der linken Seite des Vorformlings 1 ist jeweils ein Zwischenraum 11 bzw. ein definiert vorgegebener RTR-Bereich 26 dargestellt, der zunächst mit fließfähigem Hilfsmaterial 14 befüllt wird. Zwischen dem RTR- Bereich 26 und dem noch trockenen Faserstapel 25 ist jeweils eine Sperrschicht 27 eingebracht. Dabei nimmt deren Durchlässigkeit für das Hilfsmaterial 14 von Fig. 4a) zu 4c) zu. FIG. 4 schematically shows the possibilities for influencing the penetration depth of the auxiliary material 14 by means of a barrier layer 27 for a preform 1 with a fiber stack 25. On the left side of the preform 1, an intermediate space 11 or a defined predetermined RTR area 26 is shown in each case, which is first filled with flowable auxiliary material 14. Between the RTR region 26 and the still dry fiber stack 25, a barrier layer 27 is introduced in each case. In this case, their permeability for the auxiliary material 14 of Fig. 4a) to 4c) increases.
In Fig. 4a) ist eine Sperrschicht 27 eingebracht, die für das Hilfsmaterial 14 nicht durchdringbar ist. Infolge dessen gelangt Hilfsmaterial 14 aus dem RTR-Bereich 26 weder in die Sperrschicht 27 noch in den Bereich des trockenen Faserstapels 25 hinein. In Fig. 4a), a barrier layer 27 is introduced, which is not penetrable for the auxiliary material 14. As a result, auxiliary material 14 does not reach the barrier layer 27 or the dry fiber stack 25 from the RTR region 26.
Gemäß Fig. 4b) weist die Sperrschicht 27 eine gewisse Permeabilität für das fließfähige Hilfsmaterial 14 auf. Die Sperrschicht 27 ist hierbei beispielsweise als ein Vlies oder als ein Gewebe ausgebildet. Beim Einbringen des Hilfsmaterials 14 in den RTR-Bereich 26 dringt etwas Hilfsmaterial 14 in die Sperrschicht 27 ein. Nach dem Aushärten ergibt sich der dargestellte Verlauf. Im trockenen Faserstapel 25 befindet sich kein Hilfsmaterial 14. According to FIG. 4 b), the barrier layer 27 has a certain permeability for the flowable auxiliary material 14. In this case, the barrier layer 27 is designed, for example, as a fleece or as a woven fabric. When introducing the auxiliary material 14 into the RTR region 26, some auxiliary material 14 penetrates into the barrier layer 27. After curing, the course shown results. There is no auxiliary material 14 in the dry fiber stack 25.
Gemäß Fig. 4c) weist die Sperrschicht 27 gegenüber Fig. 4b) eine weiter erhöhte Permeabilität für das fließfähige Hilfsmaterial 14 auf. Im ausgehärteten Zustand ist das Hilfsmaterial 14 bis zu einer gewissen Eindringtiefe in den Bereich des Faserstapels 25 eingedrungen. According to FIG. 4 c), the barrier layer 27 has a further increased permeability for the flowable auxiliary material 14 compared with FIG. 4 b). In the cured state, the auxiliary material 14 has penetrated into the region of the fiber stack 25 up to a certain penetration depth.
In Fig. 5 sind Beispiele für als Festkörper ausgestaltete Sperrschichten 28 dargestellt. Gemäß Fig. 5a) weist die Sperrschicht 28 ein U-förmiges Profil auf. Das Profil der Sperrschicht 28 ist in Fig. 5b) H-förmig ausgebildet. Gemäß Fig. 5c) ist das Profil der Sperrschicht 28 kappenförmig ausgebildet. In den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 5 umschließt die Sperrschicht 28 in Form eines festen Profils in einem Randbereich den Faserstapel 25 des Vorformlings 1. Durch dieses Umschließen kann die Sperrschicht 28 bzw. das entsprechende Profil mit dem Faserstapel 25 verbunden werden. Das kappenförmige Profil entsprechend Fig. 5c) kann insbesondere zur Gestaltung einer Endkontur des fertigen Bauteils verwendet werden und insofern fest und dauerhaft am Bauteil verbleiben. FIG. 5 shows examples of blocking layers 28 designed as solid bodies. According to Fig. 5a), the barrier layer 28 has a U-shaped profile. The profile of the barrier layer 28 is formed in Fig. 5b) H-shaped. According to Fig. 5c), the profile of the barrier layer 28 is cap-shaped. In the embodiments according to FIG. 5, the barrier layer 28 in the form of a fixed profile encloses the fiber stack 25 of the preform 1 in an edge region. By this enclosing, the barrier layer 28 or the corresponding profile can be connected to the fiber stack 25. The cap-shaped profile according to FIG. 5c) can be used in particular for the design of a final contour of the finished component and, to that extent, remain firmly and permanently on the component.
In Fig. 6 ist schematisch für ein RTM-Verfahren das Vorsehen einer aus einem Festkörper, beispielsweise aus Metall, gefertigten Sperrschicht 28 dargestellt, die hier zum definierten Steuern der Fließfront des Harzes 15 der Matrix eingesetzt ist. Die Sperrschicht 28 ist durch Einbringen von Löchern für das Harz 15 in gewissem Umfang permeabel gemacht. Zwischen dem Vorformling 1 und dem Werkzeug 4 ist jeweils eine umschließende Sperrschicht 28 eingebracht, die in Fig. 6a) gegenüber Fig. 6b) eine verringerte Permeabilität aufweist. FIG. 6 schematically illustrates, for an RTM method, the provision of a barrier layer 28 made of a solid body, for example of metal, which is used here for defined control of the flow front of the resin 15 of the matrix. The barrier layer 28 is rendered permeable to some extent by introducing holes for the resin 15. Between the preform 1 and the tool 4 in each case an enclosing barrier layer 28 is introduced, which has a reduced permeability in Fig. 6a) compared to Fig. 6b).
Über den Einlass 7 wird fließfähiges Harz 15 in die Kavität des Werkzeugs 4 eingebracht. Über den Auslass 8 kann überschüssiges Harz abgeführt werden. Durch die umgebende Sperrschicht 28 wird injiziertes Harz 15 gezwungen, zunächst im Wesentlichen an dem Vorformling 1 vorbei zufließen. Über an der Rückseite angebrachte Öffnungen 30 in der Sperrschicht 28 dringt das Harz 15 mit einer definierten Fließfront 24 in das Fasergerüst 2 des Vorformlings 1 ein (vgl. Figur 6a)). Über die Anordnung und die Form der Öffnungen 30 kann die Fließfront 24 definiert eingestellt werden. Flowable resin 15 is introduced into the cavity of the tool 4 via the inlet 7. Over the outlet 8 excess resin can be removed. The surrounding barrier layer 28 forces injected resin 15 to initially substantially flow past the preform 1. The resin 15 with a defined flow front 24 penetrates into the fiber skeleton 2 of the preform 1 via openings 30 in the barrier layer 28 attached to the rear side (see FIG. 6 a)). About the arrangement and the shape of the openings 30, the flow front 24 can be set defined.
Über die erhöhte Permeabilität der Sperrschicht 28 gemäß Fig. 6b) kann das Harz im Unterschied zu Fig. 6a) zu einem gewissen Umfang auch über einen Randbereich in den Vorformling 1 eindringen. Bezugszeichenliste By way of the increased permeability of the barrier layer 28 according to FIG. 6b), the resin, in contrast to FIG. 6a), can penetrate into the preform 1 to a certain extent over an edge region. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorformling 1 preform
2 Fasergerüst  2 fiber skeleton
3 Kavität  3 cavity
4 Werkzeug  4 tool
7 Einlass Harz  7 inlet resin
8 Auslass Harz  8 outlet resin
9 Einlass Hilfsmaterial 9 inlet auxiliary material
10 Auslass Hilfsmaterial10 outlet auxiliary material
11 Zwischenraum 11 gap
14 fließfähiges Hilfsmaterial 14 flowable auxiliary material
15 Harz (Matrix) 15 resin (matrix)
20 Einbringen Hilfsmaterial 20 introducing auxiliary material
22 Tränkung mit Harz22 impregnation with resin
24 Fließfront 24 flow front
25 Faserstapel  25 fiber stacks
26 RTR-Bereich  26 RTR area
27 Sperrschicht (Schüttung) 27 barrier layer (fill)
28 Sperrschicht (Festkörper) 30 Öffnung 28 barrier layer (solid state) 30 opening

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei ein Vorformling (1 ) umfassend ein trockenes Fasergerüst (2) in eine Kavität (3) eines Werkzeugs (4) eingelegt wird, wobei zwischen den eingelegten Vorformling (1 ) und das Werkzeug (4) ein Hilfsmaterial (14) eingebracht wird, wobei das trockene Fasergerüst (2) in der Kavität (3) mit einem fließfähigen Harz (15) getränkt wird, wobei beim Tränken des Fasergerüsts (2) der Fließweg des Harzes (15) durch das Hilfsmaterial (14) beeinflusst wird, und wobei der Vorformling (1 ) nach der Tränkung des Fasergerüsts (2) mit dem Harz (15) zu dem Bauteil ausgehärtet wird. 1. A method for producing a component from a fiber composite material, wherein a preform (1) comprising a dry fiber skeleton (2) in a cavity (3) of a tool (4) is inserted, wherein between the inserted preform (1) and the tool ( 4) an auxiliary material (14) is introduced, wherein the dry fiber skeleton (2) in the cavity (3) is impregnated with a flowable resin (15), wherein when impregnating the fiber skeleton (2) of the flow path of the resin (15) through the Auxiliary material (14) is influenced, and wherein the preform (1) is cured after impregnation of the fiber skeleton (2) with the resin (15) to the component.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
wobei der Verfahrensschritt (20) des Einbringens des Hilfsmaterials (14) zeitlich vor dem Verfahrensschritt (22) des Tränkens mit Harz (15) beginnt und/oder sich diese beiden Verfahrensschritte (20, 22) zeitlich überlappen.  wherein the process step (20) of introducing the auxiliary material (14) begins before the process step (22) of impregnation with resin (15) and / or temporally overlapping these two process steps (20, 22).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
wobei ein fließfähiges Hilfsmaterial (14) eingebracht wird.  wherein a flowable auxiliary material (14) is introduced.
4. Verfahren nach Anspruch 3, 4. The method according to claim 3,
wobei dem fließfähigen Hilfsmaterial (14) zur Einstellung der Materialeigenschaften reaktive und/oder nichtreaktive Füllstoffe beigemengt werden.  wherein the flowable auxiliary material (14) for adjusting the material properties reactive and / or non-reactive fillers are added.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, 5. The method according to claim 3 or 4,
wobei das fließfähige Hilfsmaterial (14) gegenüber dem fließfähigen Harz (15) mit einer höheren Aushärtungsgeschwindigkeit gewählt ist. wherein the flowable auxiliary material (14) is selected over the flowable resin (15) at a higher cure rate.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, 6. The method according to claim 4 or 5,
wobei dem fließfähigen Hilfsmaterial (14) reibungserhöhende Füllstoffe beigemengt werden.  wherein the flowable auxiliary material (14) friction-increasing fillers are added.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, 7. The method according to any one of claims 3 to 6,
wobei das fließfähige Hilfsmaterial (14) mittels einer Druckdifferenz in die Kavität (3) eingebracht wird.  wherein the flowable auxiliary material (14) is introduced by means of a pressure difference in the cavity (3).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, 8. The method according to any one of claims 3 to 7,
wobei das fließfähige Hilfsmaterial (14) und das fließfähige Harz (15) über getrennte Einlässe (7, 9) in die Kavität (3) eingebracht werden.  wherein the flowable auxiliary material (14) and the flowable resin (15) via separate inlets (7, 9) are introduced into the cavity (3).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, 9. The method according to any one of claims 3 to 8,
wobei ein scherverfestigendes fließfähiges Hilfsmaterial (14) eingebracht wird.  wherein a shear-setting flowable auxiliary material (14) is introduced.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, 10. The method according to any one of claims 3 to 9,
wobei das fließfähige Hilfsmaterial (14) in einen Randbereich in das Fasergerüst (2) des Vorformlings (1 ) eindringt und sich dort mit diesem verbindet.  wherein the flowable auxiliary material (14) penetrates into an edge region in the fiber skeleton (2) of the preform (1) and connects therewith.
1 1. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, 1 1. A method according to any one of the preceding claims,
wobei als Hilfsmaterial (14) eine Sperrschicht (27, 28) eingebracht wird.  wherein as the auxiliary material (14) a barrier layer (27, 28) is introduced.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , 12. The method according to claim 1 1,
wobei als Sperrschicht (27, 28) ein für Flüssigkeiten undurchlässiger oder teildurchlässiger Festkörper eingebracht wird.  wherein as a barrier layer (27, 28) a liquid impermeable or partially permeable solid is introduced.
13. Verfahren nach Anspruch 12, 13. The method according to claim 12,
wobei der Festkörper den Vorformling (1 ) wenigstens in einem Randbereich umschließt.  wherein the solid body surrounds the preform (1) at least in an edge region.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, 14. The method according to claim 12 or 13,
wobei in den Festkörper eine Anzahl von Öffnungen (30) eingebracht ist. wherein in the solid a number of openings (30) is introduced.
15. Verfahren nach Anspruch 11 , 15. The method according to claim 11,
wobei als Sperrschicht (27, 28) eine für Flüssigkeiten durchlässige Schüttung eingebracht wird.  wherein as a barrier layer (27, 28) a liquid-permeable bed is introduced.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 16. The method according to any one of the preceding claims,
wobei mit dem Hilfsmaterial (14) Hohlräume zwischen dem Vorformling (1 ) und dem Werkzeug (4) gefüllt werden.  wherein cavities between the preform (1) and the tool (4) are filled with the auxiliary material (14).
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 17. The method according to any one of the preceding claims,
wobei als Hilfsmaterial (14) ein Dichtpolymer eingebracht wird, welches die Kavität (3) zwischen Werkzeug (4) und Fasergerüst (2) abdichtet.  wherein as auxiliary material (14) a sealing polymer is introduced, which seals the cavity (3) between the tool (4) and fiber skeleton (2).
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 18. The method according to any one of the preceding claims,
wobei das Hilfsmaterial (14) im Materialverbund des ausgehärteten Bauteils verbleibt, insbesondere einen äußeren Rand des Bauteils bildet.  wherein the auxiliary material (14) remains in the composite material of the cured component, in particular forms an outer edge of the component.
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