[发明专利]纤维复合构件的制造方法、纤维复合构件、纤维复合构件的检验方法、计算机程序、机器可读存储介质和装置

说明书

本发明涉及一种用于制造纤维复合构件(2)的方法，其中在纤维复合构件(2)中集成有传感器装置(1)，该传感器装置(1)具有柔性电路载体(3)和/或传感器模块(4)、特别是微机械加速度传感器模块，该方法包括以下步骤：以纺织层和传感器装置来装填用于制造纤维复合构件(2)的模具(30)；闭合、特别是以气密方式闭合装填后的模具，并且压缩纺织层和传感器装置；将液体基质(10)、特别是树脂、特别是纯树脂引入到闭合后的用于制造纤维复合构件(2)的模具(30)中；借助于传感器装置(1)和/或传感器装置(1)的传感器模块(4)，检测、特别是实时地检测关于引入和/或闭合的加速度；根据所检测的加速度导出和/或评估制造方法的工艺参数。

技术领域

本发明涉及一种用于纤维复合构件的制造方法、相应制造的纤维复合构件、用于相应制造的纤维复合构件的检验方法、相应的计算机程序和机器可读存储介质以及相应的装置。

背景技术

从WO2018/069066A1中已知一种用于将多个微机械加速度传感器布置在塑料构件、特别是保险杠上或布置在其中的方法，以及相应的塑料构件、特别是保险杠。

在该方法的步骤A中，将微机械加速度传感器牢固地定位在柔性电路载体中或柔性电路载体上，其中该微机械加速度传感器接触柔性电路载体的集成导体迹线结构。

在该方法的步骤B中，将微机械加速度传感器和柔性电路载体至少局部地布置在塑料构件上或塑料构件中，使得柔性电路载体的集成导体迹线结构至少部分地露出。

从DE 10 2016 220 032 A1中已知一种用于车辆、特别是机动车的传感器装置，该传感器装置具有至少一个传感器模块和至少一个与传感器模块连接以用于与传感器模块电接触的连接线。

其中规定连接线被构造为导体箔，在导体箔上布置有多个不同的传感器模块，并且分别通过一个或通过一个共同的至少部分包含该导体箔的注塑包封部被封装。

在利用诸如液体复合模制(LCM)或液体树脂注射(LRI)之类的方法来制造诸如纤维复合构件之类的纤维复合结构时，通过不同的方式采用传感器技术来检测制造工艺步骤中的状态。为了进行该过程监控，一方面将传感器、即所谓的工具安装传感器(TMS)引入到制造模具中。

然而，这会在最终产品上留下痕迹，并且其由于引入到模具中的树脂的收缩可能会失去对于传感所必需的与构件的接触。

其次，该问题的一种解决方案是非接触式测量方法。然而该解决方案并不总是可实现的。

因此，第三方面，传感器也直接集成到模具的结构构造中。在过程监控过程中被监控的变量主要为流动前沿(以检验是否完成基体注入)、所插入的纺织纤维或纺织半成品(纺织层)的连续浸渍以及由基体和纤维或纺织半成品制成的结构构件的硬化程度。

为此可以使用介电和光学或热学测量方法。

典型的测量方法有直接电压分析(DC分析)、介电分析(DEA)或电时域反射仪(ETDR)。

为此，例如使用在模具或结构构件中引入的DC点传感器或电极。还已知的是使用借助于基于纤维的平面电极的SMARTweave方法，其为由多个介电传感器组成的网格、碳纤维或由缠结的碳纳米管(CNT)线制成的专门开发的巴基纸、专门开发的两线制传感器或边缘电场传感器(FEF传感器)，其可以测量材料属性作为位置和时间的函数。

为了检测流动前沿的扩散或纤维复合构件的模具填充或固化程度，还使用基体的热力学或机械特性。这通过使用压力传感器或(微型)热电偶来进行。可使用集成在结构中的光纤传感器(FOS)、光纤折光仪(OFR)、光纤干涉仪(OFI)或(光纤)光谱仪对流动前沿进行光学检测。

为了进行模具形状中的非接触式测量方法将使用超声，例如通过超声换能器或插入的铜线。