[发明专利]用于切割覆盖元件的方法和机器

说明书

本发明特别地涉及一种从材料条带(100)切割一个或多个覆盖元件(220)的方法，所述材料条带(100)包括织物层(103)，所述织物层在至少一个面上包括膜(101，102)。沿着包括至少一个角度的确定的轮廓(221)界定每个覆盖元件(220)，使用切割刀片切割每个覆盖元件。在轮廓的每个角度处，沿着圆弧(AR5‑AR10)切割织物层(103)和每个薄膜(101、102)，以获得没有过度切割的一个或多个覆盖元件(220)。

技术领域

本发明涉及复合材料部件的制造，所述复合材料部件包括通过将纤维层覆盖在模具上，并且由基体致密化而形成的纤维增强。

背景技术

通过覆盖获得的复合材料部件包括堆叠层，该堆叠层被切割成通常地条带形式的纤维织构。织构包括用树脂预浸渍的彼此平行或被编织的纤维(例如碳、玻璃或凯夫拉尔(Kevlar)纤维)。预浸渍织构的粘性面覆盖有隔离膜。

部件的每层由几何轮廓和由该轮廓所限定的表面内的材料纤维的取向所限定。层可以制成单件，但是更通常地由在预浸渍织物带条中制成的并置的切条组成。

通常地，用于生产覆盖部件的方法包括以下操作：对部件的每层限定切条，在预浸渍纤维织构中产生这些切条，通过对层进行堆叠来制造部件，然后压紧。最后的操作是对压实的覆盖部件进行固化，以聚合树脂。通常，通过使用装备有数字控制站的切割机器进行切割。与传统技术相比，这允许获得完美的几何形状和更快的切割。这些高性能机器可以同时切割几层，并且通常允许各种切条的优化布置。

然而，如果覆盖制造技术允许获得具有优异机械性能的复合材料部件，则会有在堆叠层中存在异物的显著风险。这些异物可以在最终部件中引起分层，这对于部件的机械强度是不可接受的。然而，为了最小化污染源，在洁净室中执行层的覆盖。因此，存在于堆叠中的一个或多个异物必然来自于存在于洁净室中的材料的一部分。已经观察到，隔离膜的材料构成在污染的堆叠层中所发现的大部分异物。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，并且提供解决方案，该解决方案最小化、或者甚至消除在用于覆盖的层中存在的异物。

为此，本发明提出了用于在包括织物层的材料条带中切割一个或多个覆盖元件的方法，所述织物层在至少一个面上包括膜，沿着包括至少一个角度的确定的轮廓界定每个覆盖元件，通过切割刀片切割每个覆盖元件，其特征在于，在轮廓的每个角度处，沿着曲线切割织物层和一个或多个膜，以获得没有过度切割的一个或多个覆盖元件。

如下文更详细解释的，发明人在研究时发现，存在于堆叠层中的大部分异物来自一个或多个膜片，由一个或多个膜从覆盖元件剥离时，在一个或多个膜中撕裂产生所述一个或多个膜片。发明人还确定织物层上膜中的过度切割是撕裂的引发物。

因此，根据本发明的方法，沿着曲线切割覆盖元件的轮廓中轨迹的每个角度或突然改变，以便允许切割刀片的方向的渐进改变，并且因此避免如现有技术中所述的被停止来提升该切割刀片，将该切割刀片定向在新方向上，并且将该切割刀片重新插入织物层中。由于切割路径是连续的，因此在与织物层接触的一个或多个膜中不存在过度切割的线。因此，大大降低了撕裂一个或多个膜的风险。此外，与现有技术中的切割方法相比，本发明的切割方法节省了时间。实际上，使用本发明的方法，可以连续地实施覆盖元件的切割，特别地在切割中每个角度或方向的突然改变处。这节省了先前在每次方向改变时提升、重新定位和重新插入刀片所花费的时间。

根据本发明的方法的特定特征，每条曲线具有大于或等于1.2mm的曲率半径，这有利于每条曲线的连续切割(不需要停止切割来提升刀片)，而不在膜中形成脊或褶痕。

根据本发明的方法的另一特定特征，每条曲线具有小于或等于3mm的曲率半径，这使得可以保持尽可能靠近切割轮廓，以不会由于堆叠中缺乏材料而产生机械损伤，并且不会通过在支撑件(例如，蜂窝)与在与支撑件接触的区域中将具有中空的复合蒙皮之间剥离而产生材料健康问题。