用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的方法及設(shè)備。用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的壓制設(shè)備包括：第一模具半體和相對該第一模具半體可動的第二模具半體，兩模具半體在壓制設(shè)備的閉合狀態(tài)中在這兩個模具半體之間界定出一個用于容納待壓制的纖維半成品并對該纖維半成品進(jìn)行面式加壓的成形的間隙。所述壓制設(shè)備包括環(huán)繞所述間隙的攔擋裝置，該攔擋裝置構(gòu)造成用于使待壓制的纖維半成品受到相對所述間隙而言局部增強的壓縮。另外還提出一種用于生產(chǎn)纖維復(fù)合工件的方法。
【專利說明】用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的壓制設(shè)備以及一種如權(quán)利要求13前序部分所述的用于制造纖維復(fù)合構(gòu)件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在纖維復(fù)合構(gòu)件的制造中，尤其是采用所謂的“濕壓”方法。按這種方法，對由起先“干燥的”纖維諸如玻璃纖維或碳纖維所構(gòu)成的纖維網(wǎng)墊施加包含樹脂和硬化劑的混合物，即所謂的“母體材料(Matrix)”，并且接著在一加熱的壓制模具中進(jìn)行壓制。壓制模具使得按此方式浸潰的纖維網(wǎng)墊獲以其所期望的構(gòu)件形狀，該構(gòu)件形狀借助于硬化的母體材料被固定。接下來將壓制的纖維復(fù)合構(gòu)件從所述壓制模具中取出并加以裁剪。
[0003]在壓制過程中，通常母體材料從模具中溢出并流入一個為此設(shè)置的收集槽內(nèi)，SP所謂的“樹脂捕集器”。然而，溢出的母體材料量很難估算，因此經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的情況，即，所設(shè)置的收集槽不足以接納溢出的母體材料量。換而言之，液態(tài)的母體材料會涌出壓制模具并將該壓制模具弄臟。
[0004]由此產(chǎn)生了如下缺點:一方面，制成的纖維復(fù)合構(gòu)件從壓制模具中的脫模由于在此期間母體材料已經(jīng)硬化之故而變得困難。另一方面，在重新使用壓制模具之前必須非常費事地將弄臟壓制模具的和已硬化的母體材料清除掉。這樣，在兩種情況下都會導(dǎo)致附加的工作量以及不希望的壓制設(shè)備停機狀態(tài)。
[0005]另外，在壓制過程期間從壓制模具中溢出的母體材料量不再能夠用于浸潰纖維網(wǎng)墊，因此纖維網(wǎng)墊或者各個纖維束(Rovings)無法充分地用母體材料浸透。結(jié)果便是在后來的構(gòu)件中有所謂“干燥的”(未浸潤樹脂的)部位，這些部位體現(xiàn)為強度不足的薄弱點并使得制成的構(gòu)件無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)纖維復(fù)合構(gòu)件的一種制造方式，其中，一方面至少減少壓制模具的臟污，此外還能夠?qū)崿F(xiàn)對纖維和網(wǎng)墊(Gelege)更好或者說更可靠的浸潰。
[0007]上述目的通過具有權(quán)利要求1特征的壓制設(shè)備以及具有權(quán)利要求13特征的方法得以實現(xiàn)。有益的實施方式可由各從屬權(quán)利要求得知。
[0008]據(jù)此提供了一種用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的壓制設(shè)備，其包括第一模具半體和相對該第一模具半體可動的第二模具半體，兩模具半體在壓制設(shè)備的閉合狀態(tài)中在這兩個模具半體之間界定出一個用于容納待壓制的工件(在下文中也被稱為纖維半成品)并對其進(jìn)行面式加壓的成形間隙，即所謂的空腔。另外，該壓制設(shè)備還包括一個環(huán)繞所述間隙的攔擋裝置，該攔擋裝置構(gòu)造成用于使待壓制的纖維半成品受到相對所述間隙而言局部增強的壓縮。根據(jù)下文中詳細(xì)說明的實施方式，攔擋裝置為此可以包括例如攔擋邊或者夾緊邊。
[0009]也就是說，壓制設(shè)備包括兩個可彼此相對運動的模具半體，用于以一定的壓制力對在這兩個模具半體之間被置入那里的間隙中的工件進(jìn)行壓制。在此，所述工件在加壓的情況下便獲得了所述間隙的輪廓或者形狀。攔擋裝置環(huán)繞著該間隙設(shè)置。這意味著:攔擋裝置例如可以設(shè)置在將模具半體的使工件成形的構(gòu)件區(qū)域包圍起來的邊緣區(qū)域內(nèi)。特別是，攔擋裝置在此被設(shè)置得鄰近于構(gòu)件區(qū)域然而卻在該構(gòu)件區(qū)域之外，從而工件不是在后來的構(gòu)件的區(qū)域內(nèi)、而是在包圍的邊緣區(qū)域內(nèi)被加載，該邊緣區(qū)域必要時在后來的作業(yè)步驟中被去除。在此，攔擋裝置優(yōu)選可以設(shè)置在距離后來的構(gòu)件的外邊緣大約5至20mm處，特別是大約IOmm處。工件或者說纖維半成品例如可以包括一個或多個網(wǎng)墊或者網(wǎng)墊層以及編織物或紡織物，它們用母體材料浸潰。為理解之目的，對于后續(xù)的有關(guān)內(nèi)容以網(wǎng)墊為例進(jìn)行闡釋，該內(nèi)容同樣適用于編織物和紡織物并且同樣也包含這些情形。
[0010]所述攔擋裝置的特點在于:該攔擋裝置在壓制設(shè)備閉合時對于待壓制的工件造成一種相對在所述間隙內(nèi)施行的壓縮而言局部增強的壓縮。優(yōu)選按照下述方式來選擇在攔擋裝置的區(qū)域內(nèi)增強的壓縮，即，使得工件的纖維結(jié)構(gòu)局部如此強力地被擠壓，從而在這個區(qū)域內(nèi)可以減少或甚至阻止母體材料通過纖維結(jié)構(gòu)透出。與此相反，在實際的間隙內(nèi)部，即在構(gòu)件區(qū)域中，考慮到為了實現(xiàn)浸潰應(yīng)該使得母體材料吸收盡可能最佳，則不希望有這樣高的壓縮。當(dāng)然，所說的局部壓縮應(yīng)該如此理解，即，可以在攔擋裝置的一個或多個離散的區(qū)域內(nèi)或者環(huán)繞所述間隙沿著整個攔擋裝置進(jìn)行該壓縮。
[0011]按這種方式可以將母體材料置入所述間隙內(nèi)部，而母體材料在壓制設(shè)備閉合時不會被側(cè)向從壓制設(shè)備擠出。具體來說，攔擋裝置通過對纖維結(jié)構(gòu)以及纖維間隙的局部壓縮而“閉鎖” 了工件的纖維結(jié)構(gòu)，因此母體材料便保持包含于設(shè)備的所述間隙內(nèi)部。從而對于整個壓制過程僅需要較少量的母體材料，因為損失被降至最小。
[0012]換言之，在壓制設(shè)備閉合時，隨著所述間隙上壓力的增加，母體材料便被分布在間隙內(nèi)部并且以增強的程度被壓向攔擋裝置的方向。在那里，由于工件的材料被壓實，母體材料在其流動中被減速并因此強化地分布在所述間隙內(nèi)部，而不是從壓制設(shè)備側(cè)向漏出。以這種方式，由攔擋裝置圍成或者限定的間隙被盡可能均勻地用母體材料浸透。
[0013]此外，按這種方式，在壓制設(shè)備的壓力進(jìn)一步增加時，在所述間隙中可以建立起一個滯止壓頭(Staudruck)，該滯止壓頭將仍然殘留于間隙內(nèi)部的空氣在正分布的母體材料前沿之前從纖維間隙中推出并由此從所述空腔或者說從所述間隙中去除。
[0014]在纖維復(fù)合構(gòu)件內(nèi)留下的殘余空氣的氣體夾雜是不希望的，因為它們有損于構(gòu)件的質(zhì)量并且實際上大多會導(dǎo)致廢品。在攔擋裝置中被壓實的纖維復(fù)合網(wǎng)墊在干燥狀態(tài)中仍允許處于壓力下的空氣通過，因而該空氣可以通過攔擋裝置或者說其攔擋和夾緊區(qū)域從空腔中漏泄到外部。由此便使空氣壓力降低，母體材料可以從空腔的內(nèi)部區(qū)域再流往攔擋裝置或者說其攔擋和夾緊邊的方向。如果母體材料前沿以這種方式到達(dá)攔擋裝置的話，被壓實的纖維復(fù)合區(qū)域通過流動的母體材料所實現(xiàn)的浸潰在攔擋裝置內(nèi)或者說其夾緊區(qū)域內(nèi)借助液態(tài)母體材料使纖維之間細(xì)小的間隙封閉起來并因此阻斷母體材料前沿向外繼續(xù)流動。其結(jié)果便是提高了沿著攔擋裝置或者說其攔擋和夾緊邊的對于母體材料閉合的區(qū)域的流體靜力滯止壓頭。
[0015]因此，根據(jù)加壓情況可以按下述方式配置攔擋裝置:使得受擠壓的、使工件成形的構(gòu)件區(qū)域被正好如此程度地擠壓，即，雖然母體材料的通過被阻止，但是殘留在所述間隙內(nèi)部的空氣、特別是纖維半成品內(nèi)部的空氣殘余能夠被母體材料前沿推往攔擋裝置的方向并且能夠穿過該攔擋裝置漏出。[0016]如果攔擋裝置或者說其攔擋和夾緊邊被環(huán)繞地封閉的話，則在整個間隙或者說整個空腔上建立起統(tǒng)一一致的流體靜力滯止壓頭，該滯止壓頭根據(jù)由壓制裝置實施的作用力加載可迅速增大。通過這個高的滯止壓頭，所有仍然殘留于空腔內(nèi)的小的殘余氣體夾雜被壓縮到最小尺寸，作為小孔隙包含于纖維復(fù)合構(gòu)件中以及在母體材料硬化后被永久埋置。
[0017]滯止壓頭對殘留的殘余空氣的另一個作用是:液態(tài)母體材料中氣態(tài)的空氣在壓力下還進(jìn)行化學(xué)溶解并因此作為氣態(tài)的體積而消失。這個作用在較高壓力下要比無壓力情況強得多，這樣便使得所包含的孔隙進(jìn)一步在其尺寸上變小或者在其數(shù)量上減少。
[0018]因此可以實現(xiàn)對纖維半成品的各個網(wǎng)墊層以及各個纖維束的更好和深入的浸潰，從而防止出現(xiàn)干燥部位。這樣則又導(dǎo)致實現(xiàn)一種均勻浸透的、具備高強度特性的纖維復(fù)合構(gòu)件。
[0019]通過對母體材料量的調(diào)準(zhǔn)計量，可以將所述間隙完全充滿，而不會有大量的母體材料通過攔擋裝置或者說從壓制設(shè)備中溢出。
[0020]根據(jù)一種實施方式，所述攔擋裝置包括一種具有至少一個攔擋邊的攔擋結(jié)構(gòu)。優(yōu)選該攔擋結(jié)構(gòu)包括攔擋臺階，該攔擋臺階例如由至少兩個彼此相鄰設(shè)置的攔擋邊構(gòu)成，從而這種設(shè)計形式能夠?qū)崿F(xiàn)纖維結(jié)構(gòu)圍繞至少兩個攔擋邊轉(zhuǎn)向。在這種情況下，攔擋臺階的棱邊半徑可以相應(yīng)地適配調(diào)整，從而能使纖維半成品的局部加壓和壓縮有所變化。在此，棱邊半徑選擇得越小，則纖維半成品的纖維紡織物通過攔擋臺階的轉(zhuǎn)向就越狹窄并且其纖維結(jié)構(gòu)受到的局部擠壓就越強，從而防止了母體材料流過纖維結(jié)構(gòu)。但在棱邊半徑很狹小的情況下，由于當(dāng)壓制設(shè)備閉合時纖維半成品可能被剪斷，因此棱邊半徑的降低受到制約。
[0021]根據(jù)另一實施方式，攔擋裝置包括一種具有至少一個攔擋坎的攔擋結(jié)構(gòu)。這個設(shè)計形式提供了纖維結(jié)構(gòu)圍繞多達(dá)四個攔擋邊的轉(zhuǎn)向，其中，在該設(shè)置方式中也可以根據(jù)上述說明實現(xiàn)對棱邊半徑相應(yīng)的適配調(diào)整。
[0022]另外，攔擋裝置有些部分可以設(shè)置在兩個模具半體中至少一個模具半體的朝向所述間隙的表面上。這意味著:攔擋裝置的這個或者這些部分或是設(shè)置在第一和/或第二模具半體上、或是設(shè)置在兩個模具半體上。
[0023]優(yōu)選地，攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在第一模具半體上的第一部分可以構(gòu)造成與攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在第二模具半體上的第二部分基本上互補，從而使攔擋結(jié)構(gòu)的第一部分和第二部分在壓制設(shè)備的閉合狀態(tài)中如此地相互配合作用，即，在兩個部分之間界定出一個在所述間隙與壓制設(shè)備周圍之間的縫隙狀的通道。
[0024]根據(jù)另一實施方式，所述縫隙狀的通道為迷宮狀的和/或曲折狀的通道。這意味著:所述縫隙狀的通道在其橫截面中具有迷宮的形狀或者曲折的形狀。這樣的設(shè)計允許增加可能的攔擋邊的數(shù)量，這些攔擋邊伴隨著通道走向過程的每一附加的轉(zhuǎn)向部而被提供。
[0025]根據(jù)另一實施方式，攔擋裝置包括一個用于對纖維半成品進(jìn)行局部夾緊的夾緊區(qū)域。該夾緊區(qū)域的特點在于:攔擋裝置的至少兩個界定該夾緊區(qū)域的和彼此相對置的壁在壓制設(shè)備的閉合位置中相互間具有一個間距，該間距小于在該區(qū)域內(nèi)被置入攔擋裝置中的纖維半成品網(wǎng)墊的未經(jīng)擠壓的層厚的總和。由于纖維網(wǎng)墊在夾緊區(qū)域內(nèi)被固定，借助該夾緊區(qū)域可以防止纖維網(wǎng)墊在壓制設(shè)備閉合時被拉入。當(dāng)然，夾緊區(qū)域可以局部地設(shè)置在攔擋裝置的一個或多個離散的區(qū)域內(nèi)或者環(huán)繞所述間隙沿著整個攔擋裝置設(shè)置。特別是，因此可以有針對性地將這樣的夾緊區(qū)域設(shè)置于特定的部位，而在不希望有夾緊或者不希望施加牽拉的其他部位則棄用這種夾緊區(qū)域。另外還可以通過所述夾緊區(qū)域的有效長度來調(diào)節(jié)改變作用于纖維半成品上的拉力，因為夾緊區(qū)域較短的情況比起夾緊區(qū)域較長的情況，纖維半成品在壓制設(shè)備閉合過程期間要被張緊更短的行程。在此，例如所述夾緊區(qū)域的有效長度應(yīng)理解為夾緊區(qū)域長度的依壓制設(shè)備的閉合方向定向的分量。
[0026]這一點對于特別復(fù)雜的構(gòu)件結(jié)構(gòu)的制造具有優(yōu)勢,這些構(gòu)件結(jié)構(gòu)迄今為止只能借助于較昂貴/復(fù)雜的制造方法諸如所謂的“Resin Transfer Moulding”(樹脂傳遞模塑)-方法(縮寫為RTM)才可能實現(xiàn)，該方法需要明顯較長的周期循環(huán)時間和較高的模具費用。
[0027]例如，夾緊區(qū)域可以由攔擋結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述間隙設(shè)置的部段界定。
[0028]此外，界定夾緊區(qū)域的各壁可具有不同的定位角(Anstellwinkel)，使得夾緊區(qū)域具有一種沿著其延伸而逐漸尖細(xì)的走向過程。
[0029]另外，攔擋裝置可以包括一個用于對纖維半成品施加拉力的牽拉區(qū)域。該牽拉區(qū)域的特點在于:攔擋裝置的兩個界定牽拉區(qū)域的和彼此相對置的壁在壓制設(shè)備閉合的位置中至少在局部部段相互間具有一個間距，該間距大于在該區(qū)域內(nèi)置入攔擋裝置中的纖維半成品網(wǎng)墊的被最大程度擠壓的層厚的總和。這一點產(chǎn)生如下結(jié)果:在壓制設(shè)備閉合時由于借此依幾何結(jié)構(gòu)所決定的延長展開之故而局部往纖維復(fù)合半成品上施加一個拉力。該拉力優(yōu)選依幾何結(jié)構(gòu)而定地被如此利用，即，在纖維復(fù)合半成品中盡可能地不產(chǎn)生折皺或者重疊。折皺和重疊將有損于構(gòu)件質(zhì)量并且實際上會導(dǎo)致廢品，因為此處存在著由于母體材料浸潰缺乏而產(chǎn)生干燥部位的危險。
[0030]當(dāng)然，牽拉區(qū)域可以局部地設(shè)置在攔擋裝置的一個或多個離散的區(qū)域內(nèi)或者環(huán)繞所述間隙沿著整個攔擋裝置設(shè)置。
[0031]例如，牽拉區(qū)域可以由攔擋裝置的鄰近所述間隙設(shè)置的部段界定。
[0032]優(yōu)選地，攔擋裝置至少有些部分與相應(yīng)的模具半體構(gòu)造成一體或者與該模具半體材料接合地連接。由此提供了緊湊且簡單的、具有封閉的以及因此易于清潔的表面的模具半體，這種模具半體不需要附加的可動模具部分，諸如張緊框或者壓緊夾座。
[0033]另外,該壓制設(shè)備可以包括至少一個防皺夾座(Faltenhalter)和/或至少一個壓緊夾座(Niederhalter)，其中，這個或者這些夾座是設(shè)置在攔擋裝置的背向所述間隙的一側(cè)上。
[0034]所述攔擋裝置通過將母體材料擋住另外還能使纖維半成品在間隙或者攔擋裝置之外的區(qū)域不被母體材料浸透并因此保持“干燥”。特別是可以在這些區(qū)域內(nèi)使用壓緊夾座或者防皺夾座，以使纖維半成品在模具半體上更好地搭放鋪覆(drapieren)，而不存在這些敏感易損的裝置被溢出的母體材料弄臟的風(fēng)險。
[0035]另外還提出一種用于制造纖維復(fù)合工件的方法，其包括如下步驟:
[0036]-準(zhǔn)備第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊，
[0037]-將母體材料涂覆到第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊上，
[0038]-在第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊的邊緣區(qū)域內(nèi)對該第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓，
[0039]-對第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊進(jìn)行面式壓制并在壓制設(shè)備中進(jìn)行硬化，以制成纖維復(fù)合構(gòu)件，
[0040]-將制成的纖維復(fù)合構(gòu)件脫模。[0041]作為選擇，該方法另外還可以包括鋪上第二或者其他更多纖維復(fù)合網(wǎng)墊的步驟。于是該方法如下所述:
[0042]-準(zhǔn)備第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊，
[0043]-將母體材料涂覆到第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊上，
[0044]-鋪上至少一個第二纖維復(fù)合網(wǎng)墊，以構(gòu)成堆疊狀的纖維半成品(在下文中:堆疊物)
[0045]-在堆疊物的邊緣區(qū)域內(nèi)對該堆疊物的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓，
[0046]-對堆疊物進(jìn)行面式壓制并在壓制設(shè)備中進(jìn)行硬化，以制成纖維復(fù)合構(gòu)件，
[0047]-將制成的纖維復(fù)合構(gòu)件脫模。
[0048]本方法優(yōu)選借助于按照上述說明所構(gòu)造的壓制設(shè)備來實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]下文將參照附圖利用多個實施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。附圖中示出:
[0050]圖1為按照說明處于部分開啟位置的作為所謂模具的壓制設(shè)備；
[0051]圖2為處于接近閉合位置中的、圖1所示出的壓制設(shè)備；
[0052]圖3為處于完全閉合位置中的、圖1所示出的壓制設(shè)備；
[0053]圖4為攔擋裝置的第一實施方式的細(xì)節(jié)視圖；
[0054]圖5為攔擋裝置第二實施方式處于部分開啟位置中的細(xì)節(jié)視圖；
[0055]圖6為按照圖5的攔擋裝置的第二實施方式處于部分閉合位置中的細(xì)節(jié)視圖；
[0056]圖7為按照圖5的攔擋裝置的第二實施方式處于接近閉合位置中的細(xì)節(jié)視圖；
[0057]圖8為按照圖5的攔擋裝置的第二實施方式處于完全閉合位置中的細(xì)節(jié)視圖。
[0058]圖9為示意性示出攔擋裝置的其他實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0059]在圖1中示出的是一個用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的、處于部分開啟位置中的壓制設(shè)備10，即所謂的“模具”。該壓制設(shè)備10包括第一模具半體11和相對該第一模具半體可動的第二模具半體12，兩模具半體11、12在壓制設(shè)備10的閉合狀態(tài)中(參照圖2和3)界定出一個用于容納待壓制的纖維半成品14并對該纖維半成品進(jìn)行面式加壓的、成形的間隙13。壓制設(shè)備10包括一個環(huán)繞間隙13的攔擋裝置15，該攔擋裝置構(gòu)造成用于使待壓制的纖維半成品14受到相對間隙13而言局部升高的壓縮。
[0060]攔擋裝置15包括一種具有攔擋坎的攔擋結(jié)構(gòu)。攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在第一模具半體11上的第一部分15a構(gòu)造成與攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在第二模具半體12上的槽狀的第二部分15b基本上互補,從而使攔擋結(jié)構(gòu)的第一部分15a與第二部分15b在壓制設(shè)備10的閉合狀態(tài)中(參照圖2和3)如此地相互配合作用，S卩，在兩個部分15a、15b之間界定出一個在間隙13與壓制設(shè)備10周圍U之間的縫隙狀的通道(參照圖4和5)。
[0061]纖維半成品14在所示出的實施方式中包括第一網(wǎng)墊層14a和第二網(wǎng)墊層14b，在兩者之間在纖維半成品或者說間隙13的中間的區(qū)域內(nèi)涂敷有母體材料14c。
[0062]圖2示出的是處于接近閉合位置中的、圖1所示出的壓制設(shè)備10。在此，第一模具半體11和第二模具半體12彼此相對地相向運動并且布置在間隙13內(nèi)的纖維半成品14被這樣地壓制，使得母體材料14c在兩個網(wǎng)墊層14a、14b之間面狀地分布。
[0063]攔擋裝置15基于其構(gòu)造設(shè)計而使得兩個網(wǎng)墊層14a、14b尚在母體材料到達(dá)纖維半成品的這個區(qū)域之前便已經(jīng)密封地彼此壓緊在一起。通過加壓，網(wǎng)墊層15a、15b的纖維結(jié)構(gòu)受到擠壓，使得擠往攔擋裝置15方向的母體材料14c在通道處被阻擋。
[0064]在圖3中示出的是處于完全閉合的位置中的、圖1所示出的壓制設(shè)備?？梢钥吹?，母體材料14c在間隙內(nèi)部完全分布，完全浸潰了網(wǎng)墊層。同樣可以看到，僅僅在間隙13內(nèi)部實現(xiàn)浸潰，而在被攔擋裝置15界定隔開的外側(cè)區(qū)域17內(nèi)則未浸潰。
[0065]圖4示出的是圖1至3所示出的攔擋裝置15的第一實施方式的細(xì)節(jié)視圖。如已經(jīng)介紹的那樣，兩個部分15a、15b在間隙13與壓制設(shè)備10周圍U之間界定出縫隙狀的通道41。
[0066]在此,攔擋裝置15的兩個部分15a、15b與相應(yīng)的模具半體11、12構(gòu)造成一體?；跀r擋結(jié)構(gòu)的坎形形狀(U形狀)而造成了通道41的走向過程的四次轉(zhuǎn)向，所述通道在對于置入此間的纖維半成品(未示出)進(jìn)行壓制時使該纖維半成品相應(yīng)地多次折彎。在這種情況下，標(biāo)記出的攔擋邊42造成了對纖維半成品的一種局部加壓，該加壓在攔擋裝置的區(qū)域內(nèi)導(dǎo)致相應(yīng)纖維結(jié)構(gòu)的局部壓縮，該壓縮高于在間隙內(nèi)部借助面式加壓所達(dá)到的壓縮。纖維結(jié)構(gòu)的這個壓縮阻止母體材料從間隙13往周圍U方向穿越通過。
[0067]為了增強壓縮效果而設(shè)置有兩個夾緊區(qū)域43，纖維半成品可以借助它們被固定和被附加地擠壓。在示出的實施方式中，它們的壁附加地具有第一部分和第二部分(或者說這些部分的相應(yīng)部段)的不同的定位角(α )。
[0068]圖5示出的是攔擋裝置55的第二實施方式的細(xì)節(jié)視圖，壓制設(shè)備10處于部分開啟位置中。在這個設(shè)計方式中，攔擋裝置15同樣包括一種具有攔擋坎的攔擋結(jié)構(gòu)，所述攔擋坎由攔擋結(jié)構(gòu)的第一部分55a相對攔擋結(jié)構(gòu)的第二部分55b的一種互補的成型形狀所界定，因而攔擋結(jié)構(gòu)的第一部分55a和第二部分55b在壓制設(shè)備10的閉合狀態(tài)中如此地相互配合作用，即，在兩個部分55a、55b之間界定出一個在間隙13與壓制設(shè)備10周圍U之間的縫隙狀的通道56。在所示出的實施方式中，例如僅僅是設(shè)置了比圖1至4所示情況更大的攔擋邊半徑。這個半徑雖然應(yīng)該一方面造成對纖維結(jié)構(gòu)的局部壓縮，而同時還允許纖維半成品縱向運動，正如將在下文中詳細(xì)說明的那樣。這兩個實施方式的特點將在下面的圖6和7中加以明確。
[0069]圖6示出的是按照圖5的攔擋裝置的第二實施方式處于部分閉合的位置中的細(xì)節(jié)視圖。在此可以看到，攔擋裝置的一個壁55d與一個對置的壁55e之間的間距dl或者說它們的結(jié)構(gòu)選擇得小于纖維半成品14的各個網(wǎng)墊層14a、14b的層厚d2和d3的總和。通過這種方式提供了一個夾緊區(qū)域57，該夾緊區(qū)域產(chǎn)生對纖維半成品的夾緊并且在壓制設(shè)備10閉合時一旦達(dá)到完全閉合的位置(參照圖8)便將纖維半成品14固定。在閉合過程期間，纖維半成品14在夾緊區(qū)域57的區(qū)域內(nèi)被一同牽拉，使它沿著其縱向延伸被置于牽拉負(fù)荷之下并且因此被張緊(參照箭頭)。通過這種方式可以防止在間隙內(nèi)部形成折皺，因此提高了制成的纖維復(fù)合構(gòu)件的質(zhì)量。在所示出的實施方式中，夾緊區(qū)域57由攔擋結(jié)構(gòu)的一個遠(yuǎn)離間隙13設(shè)置的部段界定。
[0070]為了將拉力從夾緊區(qū)域傳遞到間隙13上，而設(shè)置有一個牽拉區(qū)域58，其特點在于:攔擋裝置的各兩個界定牽拉區(qū)域58的和彼此對置的壁55f和55g (或者55h和55i)在壓制設(shè)備閉合的位置中相互間具有一個間距，該間距大于在該區(qū)域內(nèi)置入攔擋裝置中的纖維半成品網(wǎng)墊的被最大程度擠壓的層厚的總和，優(yōu)選大于未經(jīng)擠壓的層厚的總和，以便允許各層有一定的縱向可運動性。在所示出的實施方式中，牽拉區(qū)域58由攔擋裝置的一個鄰近間隙設(shè)置的部段界定。通過在模具半體閉合時借此由幾何結(jié)構(gòu)決定的展開延長(Abwick丨ungsver丨Sngerung )而造成了網(wǎng)墊14從空腔13的內(nèi)部沿箭頭方向的牽拉運動。
[0071]圖7示出的是按照圖5的攔擋裝置55的第二實施方式處于接近閉合的位置中的細(xì)節(jié)視圖。
[0072]圖8示出的是按照圖5的攔擋裝置55的第二實施方式處于完全閉合的位置中的細(xì)節(jié)視圖。在此夾緊區(qū)域57和牽拉區(qū)域58的構(gòu)造設(shè)計很清楚，其中，間距dl、d4和d5的關(guān)系例如為:dl < d4和dl < d5。
[0073]在圖9中，借助攔擋裝置在壓制設(shè)備10的間隙13 (右端)與周圍U (左端)之間的通道的相應(yīng)總體走向，僅示意性地圖示了攔擋裝置的另一些實施方式。第一走向91可以具有一個簡單的臺階形狀并且特點在于其兩個攔擋邊91a。第二走向92具有一個坎的形狀或者說U形狀，帶有總共多達(dá)四條攔擋邊92a。第三走向93基本上相當(dāng)于走向91和92的組合，其中，坎形的走向92補充了另一臺階，從而攔擋邊93a的數(shù)量相應(yīng)地增加。同樣的內(nèi)容適用于所示出的第四走向94，該第四走向與第三走向93相比同樣又補充了另一臺階并因此成為曲折狀或者迷宮狀的走向過程。
[0074]不言而喻，所介紹的各走向過程能夠以所示方式分別擴(kuò)展任意數(shù)量的其他更多的臺階或者坎。隨著攔擋邊的數(shù)量增加，針對母體材料從間隙13往周圍U方向穿越通過的密封性同時也以遞增方式得到提高，以及，通過在模具閉合時的展開延長而確定了往纖維復(fù)合網(wǎng)墊上拉入的長度。
【權(quán)利要求】
1.用于生產(chǎn)纖維復(fù)合構(gòu)件的壓制設(shè)備，其包括:第一模具半體和相對該第一模具半體可動的第二模具半體，兩模具半體在壓制設(shè)備的閉合狀態(tài)中在這兩個模具半體之間界定出一個用于容納待壓制的纖維半成品并對該纖維半成品進(jìn)行面式加壓的成形的間隙，其特征在于:所述壓制設(shè)備包括環(huán)繞所述間隙的攔擋裝置，該攔擋裝置構(gòu)造成用于使待壓制的纖維半成品受到相對所述間隙而言局部增強的壓縮。
2.如權(quán)利要求1所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置包括具有至少一個攔擋臺階的攔擋結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置包括具有至少一個攔擋坎的攔擋結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置有些部分是設(shè)置在兩個模具半體中至少一個模具半體的朝向所述間隙的表面上。
5.如權(quán)利要求4所述的壓制設(shè)備，其特征在于:攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在所述第一模具半體上的第一部分構(gòu)造成與攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置在所述第二模具半體上的第二部分基本上互補，從而使該攔擋結(jié)構(gòu)的第一部分和第二部分在壓制設(shè)備的閉合狀態(tài)中如此地相互配合作用，即，在兩個部分之間界定出一個在所述間隙與壓制設(shè)備周圍之間的縫隙狀的通道。
6.如權(quán)利要求5所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述縫隙狀的通道為迷宮狀的和/或曲折狀的通道。
7.如權(quán)利要求1至6之任一項所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置至少在局部部段包括用于局部夾緊纖維半成品的夾緊區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述夾緊區(qū)域由攔擋結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述間隙設(shè)置的部段界定。
9.如權(quán)利要求1至8之任一項所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置至少在局部部段包括用于對纖維半成品施加拉力的牽拉區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述牽拉區(qū)域由攔擋裝置的鄰近所述間隙設(shè)置的部段界定。
11.如權(quán)利要求1至10之任一項所述的壓制設(shè)備，其特征在于:所述攔擋裝置至少有些部分與相應(yīng)的模具半體構(gòu)造成一體或者與該模具半體材料接合地連接。
12.如權(quán)利要求1至11之任一項所述的壓制設(shè)備，其特征在于:該壓制設(shè)備包括至少一個防皺夾座和/或至少一個壓緊夾座，其中，這個或者這些夾座是設(shè)置在攔擋裝置的背向所述間隙的一側(cè)上。
13.用于生產(chǎn)纖維復(fù)合工件的方法，其包括如下步驟: -準(zhǔn)備第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊， -將母體材料涂覆到所述第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊上， -在所述第一纖 維復(fù)合網(wǎng)墊的邊緣區(qū)域內(nèi)對該第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓， -對所述第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊進(jìn)行面式壓制并在壓制設(shè)備中進(jìn)行硬化，以制成纖維復(fù)合構(gòu)件， -將制成的纖維復(fù)合構(gòu)件脫模。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該方法包括鋪上至少一個第二纖維復(fù)合網(wǎng)墊以構(gòu)成一種堆疊狀的纖維半成品的步驟，因而該方法如下所述: -準(zhǔn)備第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊， -將母體材料涂覆到所述第一纖維復(fù)合網(wǎng)墊上， -鋪上第二纖維復(fù)合網(wǎng)墊，以構(gòu)成堆疊狀的纖維半成品(堆疊物)， -在堆疊物的邊緣區(qū)域內(nèi)對該堆疊物的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓， -對所述堆疊物進(jìn)行面式壓制并在壓制設(shè)備中進(jìn)行硬化，以制成纖維復(fù)合構(gòu)件， -將制成的纖維復(fù)合構(gòu)件脫模。
【文檔編號】B29C70/46GK103660318SQ201310368063
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】F·埃伯特 申請人:寶馬股份公司