专利名称：使用模塑芯制备纤维复合材料部件的方法及该模塑芯的制作方法
使用模塑芯制备纤维复合材料部件的方法及该模塑芯
本发明涉及一种制备纤维复合材料部件、尤其是航空航天用纤维复合 材料部件的方法，涉及用于制备这样的纤维复合材料部件的模塑芯，以及
涉及由这样的模塑芯和/或这样的方法制备出的具有至少一个纵梁(stringer) 的纤维复合材料部件。
尽管它可以被应用于任何所需的纤维复合材料部件，但是本发明及其 所基于的问题在下面都是根据二维纵梁-补强的碳纤维增强塑料(CRP)部 件，例如航空器的外壳进行更详细的说明。
通常已知的是，使用CRP纵梁来补强CRP外壳，以用最低的可能额 外重量承受在航空器部件中的高负载。在这一点上，在两种类型的纵梁 T形和Q形的纵梁之间基本上进行区别。
T形纵梁的横截面由基底部和茎部构成。基底部形成相对于外壳的连 接表面。在航空器构造中，T形纵梁补强的外壳的使用是广泛的。
Q形纵梁有点象帽子外形，它的末端与外壳连接。Q形纵梁可以以固 化状态用粘合剂连接到同样固化的壳上，或者与该壳同时进行湿-湿 (wet-in-wet)固化。后者是适宜的，因为它从工艺技术方面是更有利的。然 而，对于用D形纵梁补强的外壳的湿-湿法的制备，必需有支撑或模塑芯， 以在该制备工艺过程中固定和支撑该处于所需的Q形状的尺寸不稳定的半 成品纤维产品。带有Q形纵梁的外壳相对于T形纵梁的优点在于它们可
以在引入基质例如环氧树脂到半成品纤维产品中的浸渍法中更好地渗透。 例如，相比于其它已知的制备纤维复合材料部件的方法比如预浸渍料坯 法，浸渍法可能是廉价的，因为这种方法允许使用更低成本的半成品纤维
产品o
然而，在Q形纵梁的制备中所存在的问题是当前用于支撑或模塑芯 的材料是成本昂贵的，并且在形成Q形纵梁之后不能在没有困难的情况下 移出，导致残留在纵梁中的材料对航空器的总重量产生了不利的贡献。
例如被广泛用于热塑性塑料的注塑的是易熔芯技术，在该易熔芯技术中，通过将塑料注射在低熔融合金的损失模塑芯周围而迸行部件的制备， 所述低熔融合金是由一些金属的共晶合金形成的。在注射塑料之后，通过 感应加热或在热浴中使所述的损失模塑芯熔融掉，之后，洗涤成品部件。 然而，这种技术可能具有的缺点在于由于其毒性，因此共晶低熔融合金 需要费力的处理和安全措施。
在这种背景下，本发明基于的目的是提供一种更低成本和更轻的纤维 复合材料部件，尤其是航空航天用纤维复合材料部件。
根据本发明，这个目的通过具有专利权利要求l的特征的方法、具有 专利权利要求19的特征的模塑芯和/或通过具有专利权利要求29的特征 的纤维复合材料部件得以实现。
因此，提供用于制备纤维复合材料部件、尤其是航空航天用纤维复合 材料部件的方法，所述方法包括下列方法步骤
在用于建立模塑芯的外部几何形状的模塑设备中，由具有预定窄熔融 范围的芯材料形成模塑芯；将至少一个半成品纤维产品至少部分地放置在 所形成的模塑芯上，用于使待制备的纤维复合材料部件的至少一个模塑部 分造型；以及进行多级暴露于热和/或压力，以制备所述纤维复合材料部件。
另外提供的是用于制备纤维复合材料部件的模塑芯，尤其是用于制备 在基底部上的纵梁的模塑芯，所述模塑芯包含具有限定的窄熔融范围的塑 料的芯材料。
另外提供一种具有至少一个纵梁的纤维复合材料部件，具体是航空航 天用具有至少一个纵梁的纤维复合材料部件，该部件是通过根据本发明的
模塑芯和/或根据本发明的方法所制备的。
因此，本发明相对于在开始时提及的方法的优点在于可以通过更低 成本的模塑芯制备出纤维复合材料部件。代替昂贵的常规芯材料的是，可 以有利地使用更低成本的塑料。所获得的另一个优点是这种塑料是可以再 使用的。
在从属权利要求中可以发现本发明的有利的改进和改善之处。
根据本发明的进一步优选的方案(development)，模塑芯的芯材料被形 成有包封它的芯套管。在这种情况的一个特别优选的实施方案中，所提供 的芯套管是被形成为在两端可以被封闭的挠性管。所述管是在这种情况下以这样的方式形成的它具有至少两个部分，每一个部分都至少具有待制 备的纤维复合材料部件的至少一个模塑部分的内容积。因此在挠性管的至 少两个部分中的第一部分中，可以安置待熔融的芯材料。所述至少两个部 分中的第二部分被引入到用于造型的模塑设备中，熔融芯材料通过其重力 和/或一些对其施加的力被带入被安置在模塑设备的第一部分中。这样有利 地允许芯材料的再循环，因而芯材料可能总是保持挠性管中以用于产生芯 和随后的熔出，并且可以被再使用。
根据本发明的进一步优选实例的实施方案，增强装置被安置在待形成 的模塑芯的外部几何形状中将要形成锐边的过渡区域中，在所述芯套管的 外侧和/或内侧。这些增强装置、尤其是拐角型坯部分具有的优点在于它 们形成了锐边和拐角，从而能够使模塑芯在该区域中具有容易制备的圆形 部分。
剥离层降低半成品纤维产品和/或基质对芯套管的粘性粘附，并且优选 被涂敷到芯套管上。这样促进了在通过模塑芯产生的纤维复合材料部件的 部分至少部分固化之后移出芯套管。
半成品纤维产品被理解为是指机织织物或无纬织物和纤维毡。这些被 设置有基质例如环氧树脂，并且随后例如在高压釜中固化。
根据本发明的进一步优选的方案，模塑芯被安置在含有半成品纤维复 合材料产品的基底部上，和/或至少被半成品纤维产品部分包围，以形成纤 维复合材料部件的至少一个模塑部分。因此，可以有利地形成具有Q形纵
梁的基底部，例如外壳、压力丘(pressure dome)等。作为一个备选方案或 除此之外的方案，还可以制备出分开的纤维复合材料部件，该纤维复合材 料部件在它们的形成过程中完全由模塑芯限定。
优选的是，在多级暴露于热和/或压力中，提供了预固化级。这种预固 化用于使纤维复合材料部件在低于芯材料的熔融温度下部分固化；即固化 到纤维复合材料部件即使在没有模塑芯的情况下也具有适当的尺寸稳定 性的程度。这样使得即使在纤维复合材料部件彻底完全固化之前，模塑芯 也能够从模具中移出。通过在低于芯材料的熔融温度的温度下在可以被固 定的时期施加热量，进行预固化，以在没有模塑芯的情况下保持待制备的 纤维复合材料部件的至少一个模塑部分。结果，有利的可能是使用具有预
8定窄熔融范围的芯材料。模塑部分在低于芯材料的熔点的温度预固化确定 的时间，以达到没有模塑芯的情况下它也保持尺寸的稳定的程度。因此， 在这种预固化之后，模塑芯的完全移出具有有利的可能性。
之后，通过在高于芯材料的瑢融温度的第二温度进行加热，在熔出级 中进行芯材料的熔出，以移出该芯材料。为此目的，可以再次通过其重力 或一些施加给模塑芯的其它力，使移出芯材料的操作成为有利的可能性。 然后，将芯套管或挠性管从模塑部分移出，以使整个的模塑芯有利地从模 塑部分中移出。之后，在固化级中，预固化纤维复合材料部件在没有模塑 芯的情况下进行固化。有利地，固化级的温度相应于熔出级的温度，因而 可以在熔出之后继续在一个温阶中平行地进行余下的固化。
在熔融之后，可以将芯材料投入到进一步的使用。在芯套管的情况下， 熔融芯材料被适当地收集，并且同样可以被再使用。
例如，在制备Q形纵梁的情况下，将芯套管在纵梁的纵向方向上从纵 梁中拔出。因此，该芯不再对航空器的总重量有贡献。
根据本发明的一个优选方案，模塑芯被形成有至少一个下部凹陷
(imdercut)。这种下部凹陷优选位于模塑芯的纵向方向上。因此，可以通过 这样的模塑芯产生横截面在纵向方向上可变化的纵梁。还有利的是，芯套 管或挠性管可以从具有下部凹陷的模塑芯中移出。
下面基于附图的示意图表示的示例性实施方案，更详细地说明本发 明，在附图中
图l显示了在由根据本发明的方法所提供的制备过程中，纤维复合材 料部件的第一示例性实施方案的示意性透视图2显示了在
图1所示的纤维复合材料部件中，根据本发明的第一模塑 芯的示意性截面图3显示了在图1所示的纤维复合材料部件中，根据本发明的第二模塑 芯的示意性截面图4显示了在移出两种不同的由根据本发明所提供的模塑芯的过程 中，如图l所示的纤维复合材料部件的示意性透视图5A显示了纤维复合材料部件的示意性侧视图，该纤维复合材料部 件包含由根据本发明的方法所提供的具有挠性管的模塑芯；图5B显示了在移出由根据本发明所提供的具有挠性管的模塑芯的过 程中，如图5A所示的纤维复合材料部件的示意性侧视图；和
图6显示了由根据本发明的方法所提供的纤维复合材料部件的固化周 期相比于常规固化周期的图。
在所有的附图的图中，相同或功能上相同的元件在各种情况下都用相 同的附图标记表示，除非有另外的说明。
图1显示了在由根据本发明的方法所提供的制备过程中，纤维复合材 料部件1的第一示例性实施方案的示意性透视图。
本实例具有两个模塑芯4，但是数量并不限于2个。这两个模塑芯4 的制备在下面进一步说明，它们被提供有近似为梯形的横截面，其中它们 的底部5保持在基底部件2上。
在进一步的步骤中，半成品纤维产品3被放置在模塑芯4上。由此 半成品纤维产品3的中部位于模塑芯4的外表面上，并且它们的末端在 基底部件2上，例如在航空器的外壳上。结果，形成了纤维复合材料部件 1的两个模塑部分14。
各种不同的制备方法可以被用于制备纤维复合材料部件。在此优选选 择被称作真空浸渍法的方法。然而，在此可以类似地使用预浸渍料坯法。
在进一步的步骤中，在加热和压力的作用下，将基底部件2与模塑芯 4和半成品纤维产品3—起在高压釜中根据固化周期进行固化，由此制备 出完整的纤维复合材料部件1，所述固化周期将在下面进一步详细地描 述。
首先，基于图2和3，描述模塑芯4的产生。
图2显示了在图1中以横截面所示的纤维复合材料部件1中，根据本 发明的第一模塑芯4的示意性截面图。
模塑芯4包括芯材料7，所述芯材料7被引入到模塑设备8，并且在 这种设备中形成为具有模塑芯4的橫截面6的所需形状，在此该形状近似 为梯形形状。优选地，芯材料被熔融并且流延成所需的形状。在这个实例 中，芯材料7被芯套管9包围，芯套管9完全包封模塑芯4并且对于加工 温度和加工压力，适合被用于其制备以及其进一步操作和加工的方法。芯 套管9包含例如聚酰胺或PTFE塑料。其内侧ll直接位于模塑芯4的表面上，在这个实例中，其外侧10被涂布有剥离层(未显示)，该剥离层也可以 包含另外的套管。该剥离层在模塑芯4从模制品中移出时，起到使模塑芯
4从模塑部分14中正确剥离的作用。
在一个优选实施方案中，芯材料7是例如具有限定的窄熔融范围的塑 料，比如聚酰胺PA12、 PA11或聚丙烯PP GF30。具有窄熔融范围的其 它塑料是ECTFE、 PVDF、 THV或POM-H。所述熔融范围将参考图5详细 论述。
图3显示了具有不同横截面6的模塑芯4的模塑设备8，其中下面的拐 角区域被增强装置13例如金属或塑料的条所替换。在这种方式中，由于 增强装置13在单独的设备中制造，因此模塑芯4可以被提供有成形特别 良好的拐角区域。
以这种方式产生的模塑芯4从模塑设备8中移出，并且以上面描述的 方式应用到基底部件2。
图4表示了在模塑芯4从模具中移出的过程中，由规定的固化周期产 生的纤维复合材料部件l的透视图，其中所述规定的固化周期将在下面参 考图6进一步解释。
在低于芯材料7的熔融温度TS的温度(参见图6)，例如第一温度Tl， 进行的预固化之后，含有窄熔融范围的芯材料7的模塑芯4在高于熔融温 度TS的第二温度T2从由它们形成的模塑部分14熔出。这些模塑部分14 在这个实例中是两个用于补强基底部件2的D-形纵梁20。
在图4的左手侧，连接装置19通过不再具体表示的连接装置18，与位 于前端的芯套管9的末端连接。为了这个目的，芯套管9被预先开口。然 而，它也可以已经包含这种连接装置18。芯套管9在相反侧上的另一端 被封闭，因为它完全以上述的方式包封模塑芯4。
收集装置19包括例如加热管线以及用于熔融芯材料7的收集容器。 为了从模塑部分14移出熔融芯材料7，基底部件2可以枢转，以使熔融 芯材料7在其重力下流出。在此同时或代替这种形式，可以从位于收集装 置19的相反侧的模塑部分14的末端，对模塑芯4施加使熔融芯材料7流 出或有助于熔融芯材料7流出的压力。
一旦芯材料7完全流出，则将芯套管9从模塑部分14拔出。也可以通过被施加的压力拔出。对于这个方法来说，对芯套管9或没有芯套管9
的模塑芯4涂敷剥离层是有利的。因此，芯套管9可以在纵向方向上毫无 问题地从模塑部分14中拔出。如果模塑部分14或纵梁20在纵向方向上 具有下部凹陷，这也是可以的。因此使得芯套管9或模塑芯4从模具中的 这种移出成为可能。然后，纤维复合材料部件l可以进行进一步的加工。
如果使用增强装置13，则它们可以同时被熔出，或被保持在部件中， 这取决于所述实施方案。
在一种进一步的构造中，芯套管9被形成为可以在其两端被封闭的挠 性管，这被示意性显示在图4的右手侧。收集装置19在这种情况下是不必 要的，因为芯套管9被形成为带有两个部分15、 16的挠性管，而这两个 部分中，第一部分15被安置在模塑部分14的外侧，并且第二部分16在模 塑部分14的内部由芯材料7形成模塑芯4，所述芯材料7已经在第二部 分16中被引入和造型。
挠性管的这两部分15和16以它们分别至少具有模塑部分14的整个内 容积的这种方式进行设计。为此目的，图5A显示了带有基底部件2和模塑 部分14的纤维复合材料部件l的布置，所述模塑部分14由挠性管的第二 部分16形成，或由被形成为挠性管的芯套管9形成。挠性管在左手端被 封闭并且从模塑部分14的右手端向外突出一定量。整个布置位于基底板 17上，而基底板17被用作工作板。基底板17伸展超出基底部件2的右手 端，从而形成用于挠性管的第一部分15的地方，挠性管的第一部分15在此 被折叠。
在上述规定的纤维复合材料部件l的预固化之后，如图5B所示，通过 第二温度T2使芯材料7在模塑部分14内侧的挠性管的第二部分16中熔 融，模塑芯4与挠性管-一起移出。发生这种情况时，将基底板n倾斜， 使得熔融芯材料7在重力和/或施加到挠性管另一端的力的作用下，从挠性 管的第二部分16流出，进入到其第一部分15中。之后，将挠性管从模塑 部分14拔出，在所述管上的剥离层例如附加套管形式的释放层转而有助 于将其从模具中移出的操作。
在从模具中移出之后，这种管芯被再利用，因为第二部分16被引入 到相应的模塑设备8中，在此它可以容易地被构思成代替模塑部分14。伴随的基底板17相对于图5B中的图反向地倾斜，挠性管的第一部分15被 加热至使位于其中的芯材料7熔融，并且这种材料流入到模塑设备8中。 芯材料7以气密方式被封闭在挠性管中，并且因此可以在没有空气的作用 下有利地工作和加工，并且可以不对空气产生任何影响。在具有挠性管的 这种模塑芯4被首次形成时，挠性管的第一或第二部分被芯材料7填充， 然后相应地被封闭。
用于制备纤维复合材料部件l的固化周期包括多个级，现在参考图6， 通过真空浸渍法的常规固化周期的实例，对其进行解释。在预浸渍料坯法 的情况下，例如没有渗透级。
绘制在x轴上的是以分钟表示的时间，而在y轴上的是以。C表示的温度T。
由HZ表示的点划曲线表示用于特定树脂的常规多级固化周期HZ，在 这种情况下，用于固化纤维复合材料部件l的温度例如在高压釜中是以多 个级增加的，其中在一定的温度有停留时间。
由MHZ表示的实线曲线显示了用于根据本发明方法的改进固化周期。 在约100。C的温度，在固化周期中发生了所谓的渗透，即，将基质引 入到半成品纤维产品中；直到此时，这两个曲线HZ和MHZ的形状相同。
随后，常规固化周期HZ在约160。C的更高温度进行，并且最终增加到约 180。C的级以进行最后的固化。
改进的固化周期MHZ在被称作预固化级的第一温度Tl，在这个实例 中，该第一温度T1相当于约140。C，保持可以预先被固定的规定时期。这 个时期主要取决于所使用的基质材料例如环氧树脂，并且被保持，直到模 塑部分14即使在没有模塑芯4的情况下也适当地保持尺寸的稳定为止。 对于各种材料，这个时间可以实验确定。
在预固化之后，模塑部分M在尺寸上稳定达到可以移出用于真空浸 渍法的真空封装的程度。然后，将该温度升高到最终温度，即，在此约为 180。C的第二温度T2。该第二温度T2比芯材料7的熔融温度TS高，所 述的芯材料7在此实例中是熔点/熔融范围为约175。C的塑料PA12，并且所 述芯材料7熔融和处于它可以被移出的状态。由此，纤维复合材料部件l进 一步进行最终的固化。取决于所使用的材料，改进的固化周期MHZ的总时
13间在此可以被常规固化周期HZ的时间长。
芯材料7优选包含塑料，例如聚酰胺PA12。这种聚酰胺的最短暂工 作温度(maximum brief working temperature)为150。C;熔点在175。C。在添 加填料例如玻璃纤维碎片的情况下，这种熔融范围可以被进一步减小。在 具有30%玻璃纤维含量的聚丙烯，例如PP GF30的情况下，这些温度相隔 只约10。C。熔融芯材料7的粘度随着温度的升高而降低。因此，当它朝各 个材料的注塑温度的方向增加时，更容易进行熔出操作。
因此，制备纤维复合材料部件的方法、相应的模塑芯和相应的纤维复 合材料部件可以实现与现有技术提供的材料相比，在材料成本上的显著降 低。模塑芯被完全移出，由此相比于其内保持常规芯材料的现有技术，纤 维复合材料部件的重量可以被降低。
本发明并不限于在制备航空航天用纤维复合材料部件的图中所表示 的特定方法。
例如，本发明的构思还可以被应用于在运动装备或赛车运动(motor sports)中的纤维复合材料部件。
此外，模塑芯的几何形状可以以各种方式进行改变。
此外，很多模塑芯也可以被用来形成半成品纤维产品绕着其放置的一 个模塑芯。这个目的是通过模塑芯的多样性来产生更复杂的几何形状。因 此，可以制备出更复杂的纤维复合材料部件。
增强装置13可以被安置在芯套管9的内侧，或者被安置在芯套管9
的外侧。
在芯材料7的熔出过程中的温度可以同时是纤维复合材料部件l的 固化温度。
14附图标记的列表
1 纤维复合材料部件
2 基底部件
3 半成品纤维产品
4 模塑芯
5 模塑芯的底部
6 模塑芯的横截面
7 芯材料
8 模塑设备
9 芯套管
10 芯套管的外侧
11 芯套管的内侧
12 芯套管的开口
13 增强装置
14 模塑部分
15 第一管部分
16 第二管部分
17 基底板
18 连接装置
19 收集装置
20 纵梁
HZ 固化周期
MHZ 改进的固化周期
T 温度
T1,T2 温度
TS 熔融温度
权利要求
1. 用于制备纤维复合材料部件(1)、尤其是航空航天用纤维复合材料部件(1)的方法，所述方法包括下列方法步骤-在用于建立模塑芯(4)的外部几何形状的模塑设备(8)中，由具有预定窄熔融范围的芯材料(7)形成模塑芯(4)，所述模塑芯(4)的芯材料(7)被设置有包封它的芯套管(9)，所述套管是可以在两端被封闭的挠性管，所述管被设置有至少两个管部分(15，16)，每一个所述管部分(15，16)都至少具有待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)的内容积，并且所述两个管部分(15，16)中的一个被设置用于接收模塑芯(4)，并且所述两个管部分(15，16)中的另一个被设置作为用于接收所述模塑芯(4)的熔融芯材料(7)的容器；-将至少一个半成品纤维产品(3)至少部分地放置在所形成的所述模塑芯(4)上，用于使待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)造型；以及-至少使所述模塑部分(14)多级暴露于热和/或压力，以产生所述纤维复合材料部件(1)。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，当形成所述模塑芯(4)时， 待熔融的所述芯材料(7)被安置在所述挠性管的所述至少两个部分(15, l6) 的第一部分(15)中，并且所述至少两个部分(15，16)的所述第二部分(16)被 引入到所述模塑设备(8)中，所述熔融芯材料(7)通过施加给它的力进入到安 置在所述模塑设备(8)中的所述第一部分(15)内。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，施加给所述熔融芯材料 (7)的力是由其重力和/或由在所述被安置在模塑设备(8)中的挠性管的第一 部分(15)上的负压，和/或由在所述挠性管的第二部分(16)上的正压而产生 的。
4. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，当形成所 述模塑芯(4)时，增强装置被安置在待形成的所述模塑芯(4)的外部几何形状中将要形成有锐边的过渡区域中。
5. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在形成所述模塑芯(4)之后，对所述芯套管(9)涂敷剥离层，所述剥离层减小了所述半成品纤维产品(3)和/或基质对所述芯套管(9)的粘性粘附。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述剥离层是以套管形 式涂敷的。
7. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在至少部 分地放置至少一个半成品纤维产品(3)的过程中，所述模塑芯(4)被安置在基 底部件(2)上，所述基底部件(2)包含半成品纤维复合材料产品和/或至少被 半成品纤维产品(3)部分地包围，以形成所述纤维复合材料部件(1)的至少一 个模塑部分(14)。
8. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，基质被引 入到至少一个具有所述模塑芯(4)的半成品纤维产品(3)中，并且随后在压力 和/或加热下，至少被部分固化。
9. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在多级暴 露于热中，通过在低于所述芯材料(7)的熔融温度(TS)的第一温度(T1)将热 施加可以被固定的时期，以在预固化级中进行预固化，从而获得部分固化， 使得即使在没有模塑芯(4)的情况下待制备的所述纤维复合材料部件(1)的 至少一个模塑部分(14)也产生适当的尺寸稳定性；并且在于，随后，在熔 出级中通过在高于所述芯材料(7)的熔融温度(TS)的第二温度(T2)施加热，熔出所述芯材料(7)以移出所述材料；以及随后，在固化级中进行没有所述 模塑芯(4)的所述预固化纤维复合材料部件(1)的固化。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述芯材料(7)熔出 时，将至少一个用于将所述熔融芯材料(7)通过可加热管线转移到容器中的 收集装置(19)安置成:它在所述至少一个的模塑部分(14)的至少一端与所述 模塑部分(14)连接，或与所述芯套管(9)连接，所述熔融芯材料(7)通过其重 力在所述模塑部分(14)的合适位置被移出，或通过至少一种施加给所述模 塑芯(4)的力被移出。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述芯材料(7)熔出 时，具有吸力抽取器的熔融头被推进到具有所述模塑芯(4)的至少一个模塑 部分(14)的末端，以进行局部熔融以及通过吸力抽出所述芯材料(7)。
12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述芯材料(7)熔出时，使所述瑢融芯材料(7)通过其重力在所述模塑部分(14)的合适位置或通 过至少一个施加给所述模塑芯(4)的力，进入到所述两个管部分(15， 16)中被 计划用作容器的管部分(15, 16)内。
13. 根据权利要求9至12中至少一项所述的方法，其特征在于，在所述 芯材料(7)瑢出之后，将所述芯套管(9)从所述纤维复合材料部件(1)的所述 至少部分固化的模塑部分(14)上移出。
14. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述模 塑芯(4)被形成有至少一个下部凹陷。
15. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，用于制 备所述纤维复合材料部件的方法采取手动放置、预浸渍料坯法、压铸和/ 或真空浸渍法的形式。
16. 根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，将塑料， 例如聚酰胺或聚丙烯用作所述芯材料(7)。
17. 用于制备纤维复合材料部件(l)、尤其是用于制备在航空航天中的 基底部件(2)上的纵梁的模塑芯(4)，所述模塑芯(4)包括具有预定窄熔融范 围的芯材料(7)，所述模塑芯(4)具有芯套管(9)，并且所述芯套管(9)为至少 具有两个管部分(15， 16)的挠性管，每一个所述管部分(15, 16)都至少具有所 述待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)的内容积，并且 所述模塑芯(4)被安置在所述至少两个管部分(15, 16)的第二管部分(16) 中，所述至少两个管部分(15, 16)的第一管部分(15)计划作为用于熔融芯材 料(7)的容器。
18. 根据权利要求17所述的模塑芯(4)，其特征在于，所述芯套管(9) 被设置有剥离层，所述剥离层形成所述模塑芯(4)的外表面。
19. 根据权利要求18所述的模塑芯(4)，其特征在于，所述剥离层以套 管形式涂敷。
20. 根据权利要求17至19中至少一项所述的模塑芯(4)，其特征在于， 所述芯套管(9)包括适合于加工温度和加工压力的材料，尤其是聚酰胺和/ 或PTFE塑料。
21. 根据权利要求17至20中至少一项所述的模塑芯(4)，其特征在于， 所述模塑芯(4)具有至少--个下部凹陷。
22. 根据权利要求17至21中至少一项所述的模塑芯(4)，其特征在于， 增强装置(13)被安置在模塑芯(4)中、在其外部几何形状中将要形成锐边的 过渡区域中。
23. 根据权利要求22所述的模塑芯(4)，其特征在于，所述增强装置(13) 被形成为金属和/或塑料的拐角型坯部件。
24. 根据权利要求17至23中至少一项所述的模塑芯(4)，其特征在于， 形成所述模塑芯(4)，使得它是Q-形、梯形、三角形、环形和/或波浪形。
25. 根据权利要求17至24中至少一项所述的模塑芯(4)，其特征在于，所述芯材料(n)是塑料，例如为聚酰胺或聚丙烯。
26. 具有至少一个纵梁(19)的纤维复合材料部件(1)，尤其是航空航天 用具有至少一个纵梁(19)的纤维复合材料部件(1)，其是通过根据权利要求 17至25中至少一项所述的模塑芯(4)和/或根据权利要求l至16中至少一项所 述的方法制备的。
全文摘要
本发明公开了用于制备纤维复合材料部件(1)的方法，用于制备这种纤维复合材料部件(1)的相应的模塑芯(4)和具有至少一个纵梁(20)的相应纤维复合材料部件(1)，所述方法包括下列方法步骤在用于建立模塑芯(4)的外部几何形状的模塑设备(8)中，由具有预定窄熔融范围的芯材料(7)形成模塑芯(4)；将至少一个半成品纤维产品(3)至少部分地放置在所形成的模塑芯(4)上，用于使待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)造型；以及至少使所述模塑部分(14)多级暴露于热和/或压力，以产生所述纤维复合材料部件(1)。
文档编号B29C33/50GK101484291SQ200780025659
公开日2009年7月15日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年7月6日
发明者托尔本·雅各布, 约阿希姆·皮彭布洛克 申请人:空中客车德国有限公司