[发明专利]用于将增强纤维层成型为预成型的T形的型材的膜片工具

说明书

本发明涉及一种用于将未硬化的增强纤维成形为基本上T形的型材的工具，所述工具包括腹板成形工具和成型工具，其中所述成型工具包括可充气的膜片。

技术领域

本发明涉及一种用于由增强纤维成形T形的型材和/或成形未硬化的T形的预成型的型材的工具，以及涉及一种用于制造这种型材的方法。

背景技术

在飞机制造中，鉴于在飞机运行时的CO₂节约和经济性，具有纤维复合材料的轻型结构是非常重要的。尤其基于碳纤维(CFK、CFRP)的纤维复合材料在飞机的生产中变得非常重要。纤维复合材料具有增强纤维，所述增强纤维嵌入到硬化的基体材料中。在此，将预先浸渍的纤维(预浸料)与干燥纤维的应用区分开，在所述预先浸渍的纤维中纤维装配有基体材料(树脂)，而在干燥纤维中事后引入可硬化的基体材料(树脂)。纤维通常以不同的预先制成的半成品的方式被加工，所述半成品例如是垫子、织物、纤维束。一个重要的方法步骤是将平放的、即堆叠的纤维层成型为期望的半成品几何形状(预成形或预成形过程(Pre-Formen oder Pre-Forming)。由复合材料预成形半成品总的来说分为不连续的和连续的生产方法。

飞机结构构件的纵向加强元件也被称作为梁。这是增强型材，其具有不同形状并且例如能够是Ω形、H形或T形的。梁能够在宽度和强度/厚度方面变化并且遵循飞机结构构件的形状，即三维地复杂地成形。在此，在技术术语应用中，当本身已经是三维的梁不是直的或直线的(“二维的”)而是具有弯曲时，使用术语三维。T形的型材具有腹板和底部，对应于字母“T”的竖线和横线。在此，腹板和底部相互间不强制具有直角，而是能够相对于彼此或多或少斜角地定向。

此外，这种型材能够由预浸料或干燥纤维材料制造。已知的是将转台式成形工艺或冲压成形工艺用于制造预成型的T型材。如果必须制造具有高度复杂的几何形状的梁或非常厚的梁，那么这些工艺不能被简单地掌握，由此这些工艺能够是成本高的且慢的。

EP 1481790 A2在此公开了一种用于由复合材料成形承载件的方法和工具。

在US 006701990 B1中提出一种具有用于成形浸渍的织物的辊的机器。

发明内容

现在，证实为根据所有对于本领域技术人员而言意外且不可预见的是，由未硬化的增强纤维的至少两个层成形为基本上T形的型材的工具消除现有技术的缺点，所述工具包括腹板成形工具和成型工具，其特征在于，腹板成形工具适合于固定增强纤维的层的第一部分，而成型工具适合于将增强纤维的层的第二部分分为并且成形为两个区域，其中腹板成形工具是两件式的挤压工具，所述挤压工具能够整面地夹紧和挤压增强纤维的层的第一部分，并且成型工具包括用于分开增强纤维的层的第二部分的机构以及基本上环绕所述机构的、可充气的膜片。在此，腹板成形工具包含期望的构件的整个几何形状。膜片工具确保将纤维层“平滑地”贴靠进而确保非常良好的成型过程。能够实现高度复杂的、而且三维的梁几何形状。所述工具能够使用在连续的工艺中。