[发明专利]用于生产纤维复合构件的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于生产纤维复合构件的压制设备以及一种如权利要求13前序部分所述的用于制造纤维复合构件的方法。

背景技术

在纤维复合构件的制造中，尤其是采用所谓的“湿压”方法。按这种方法，对由起先“干燥的”纤维诸如玻璃纤维或碳纤维所构成的纤维网垫施加包含树脂和硬化剂的混合物，即所谓的“母体材料（Matrix）”，并且接着在一加热的压制模具中进行压制。压制模具使得按此方式浸渍的纤维网垫获以其所期望的构件形状，该构件形状借助于硬化的母体材料被固定。接下来将压制的纤维复合构件从所述压制模具中取出并加以裁剪。

在压制过程中，通常母体材料从模具中溢出并流入一个为此设置的收集槽内，即所谓的“树脂捕集器”。然而，溢出的母体材料量很难估算，因此经常会出现这样的情况，即，所设置的收集槽不足以接纳溢出的母体材料量。换而言之，液态的母体材料会涌出压制模具并将该压制模具弄脏。

由此产生了如下缺点：一方面，制成的纤维复合构件从压制模具中的脱模由于在此期间母体材料已经硬化之故而变得困难。另一方面，在重新使用压制模具之前必须非常费事地将弄脏压制模具的和已硬化的母体材料清除掉。这样，在两种情况下都会导致附加的工作量以及不希望的压制设备停机状态。

另外，在压制过程期间从压制模具中溢出的母体材料量不再能够用于浸渍纤维网垫，因此纤维网垫或者各个纤维束（Rovings）无法充分地用母体材料浸透。结果便是在后来的构件中有所谓“干燥的”（未浸润树脂的）部位，这些部位体现为强度不足的薄弱点并使得制成的构件无法使用。

发明内容

因此本发明的目的是，实现纤维复合构件的一种制造方式，其中，一方面至少减少压制模具的脏污，此外还能够实现对纤维和网垫（Gelege）更好或者说更可靠的浸渍。

上述目的通过具有权利要求1特征的压制设备以及具有权利要求13特征的方法得以实现。有益的实施方式可由各从属权利要求得知。

据此提供了一种用于生产纤维复合构件的压制设备，其包括第一模具半体和相对该第一模具半体可动的第二模具半体，两模具半体在压制设备的闭合状态中在这两个模具半体之间界定出一个用于容纳待压制的工件（在下文中也被称为纤维半成品）并对其进行面式加压的成形间隙，即所谓的空腔。另外，该压制设备还包括一个环绕所述间隙的拦挡装置，该拦挡装置构造成用于使待压制的纤维半成品受到相对所述间隙而言局部增强的压缩。根据下文中详细说明的实施方式，拦挡装置为此可以包括例如拦挡边或者夹紧边。

也就是说，压制设备包括两个可彼此相对运动的模具半体，用于以一定的压制力对在这两个模具半体之间被置入那里的间隙中的工件进行压制。在此，所述工件在加压的情况下便获得了所述间隙的轮廓或者形状。拦挡装置环绕着该间隙设置。这意味着：拦挡装置例如可以设置在将模具半体的使工件成形的构件区域包围起来的边缘区域内。特别是，拦挡装置在此被设置得邻近于构件区域然而却在该构件区域之外，从而工件不是在后来的构件的区域内、而是在包围的边缘区域内被加载，该边缘区域必要时在后来的作业步骤中被去除。在此，拦挡装置优选可以设置在距离后来的构件的外边缘大约5至20mm处，特别是大约10mm处。工件或者说纤维半成品例如可以包括一个或多个网垫或者网垫层以及编织物或纺织物，它们用母体材料浸渍。为理解之目的，对于后续的有关内容以网垫为例进行阐释，该内容同样适用于编织物和纺织物并且同样也包含这些情形。

所述拦挡装置的特点在于：该拦挡装置在压制设备闭合时对于待压制的工件造成一种相对在所述间隙内施行的压缩而言局部增强的压缩。优选按照下述方式来选择在拦挡装置的区域内增强的压缩，即，使得工件的纤维结构局部如此强力地被挤压，从而在这个区域内可以减少或甚至阻止母体材料通过纤维结构透出。与此相反，在实际的间隙内部，即在构件区域中，考虑到为了实现浸渍应该使得母体材料吸收尽可能最佳，则不希望有这样高的压缩。当然，所说的局部压缩应该如此理解，即，可以在拦挡装置的一个或多个离散的区域内或者环绕所述间隙沿着整个拦挡装置进行该压缩。

按这种方式可以将母体材料置入所述间隙内部，而母体材料在压制设备闭合时不会被侧向从压制设备挤出。具体来说，拦挡装置通过对纤维结构以及纤维间隙的局部压缩而“闭锁”了工件的纤维结构，因此母体材料便保持包含于设备的所述间隙内部。从而对于整个压制过程仅需要较少量的母体材料，因为损失被降至最小。