本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合材料構(gòu)件以及一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知面式地設(shè)置借助熱塑性材料預(yù)浸漬的纖維束和/或稀松布和/或織物，以便構(gòu)造構(gòu)件。也已知借助包括或不包括纖維的熱塑性材料包封纖維增強(qiáng)塑料的一些部位。所述方法用于加強(qiáng)具有較高負(fù)荷的部位、尤其是力導(dǎo)入部位并且因此提高構(gòu)件穩(wěn)定性。

此外已知通過注塑成型來制造構(gòu)件。在此，在注塑模具中放入紡織纖維材料(如稀松布、織物、針織物、束或類似物)并且隨后以包括或不包括纖維的熱塑性材料進(jìn)行包封。由上述方法可制造殼板或具有封閉表面的空心構(gòu)件或類似物。

DE 102006040784 A1例如公開了一種用于由纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料通過注塑成型制造纖維增強(qiáng)的機(jī)動(dòng)車部件的注塑成型方法。

但由現(xiàn)有技術(shù)公開的方法具有下述缺點(diǎn)：僅設(shè)置連續(xù)纖維的二維或者說面式纖維布置。同時(shí)，人們在輕質(zhì)結(jié)構(gòu)能力的極限范圍和可借助滿足負(fù)荷要求的纖維層實(shí)現(xiàn)的極限范圍之間搖擺不定。此外需要使用較多材料并且可能產(chǎn)生不少角料。

因此，希望更輕質(zhì)、更加滿足負(fù)荷要求的結(jié)構(gòu)，同時(shí)減少材料使用和角料。此外應(yīng)盡可能避免材料積聚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，以有利的方式改進(jìn)開頭所提類型的纖維復(fù)合材料構(gòu)件和用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法，尤其是如下來改進(jìn)，使得能更輕地構(gòu)造，能實(shí)現(xiàn)更加滿足負(fù)荷要求的纖維層，可以減少材料使用以及減少角料。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的纖維復(fù)合材料構(gòu)件來解決。據(jù)此，纖維復(fù)合材料構(gòu)件包括纖維束和由熱塑性和/或熱固性材料制成的基質(zhì)，其中，纖維束設(shè)置成，使得它們構(gòu)成成型部，在纖維束之間設(shè)有支撐裝置，至少兩個(gè)纖維束彼此偏斜設(shè)置，至少兩個(gè)纖維束的走向彼此相交，并且在偏斜的纖維束的交叉區(qū)域中構(gòu)造有至少一個(gè)空腔。

本發(fā)明基于下述基本思想：借助兩個(gè)偏斜纖維束交叉區(qū)域中的至少一個(gè)空腔避免材料積聚。使用偏斜纖維束能實(shí)現(xiàn)具有交點(diǎn)或交叉的纖維復(fù)合材料構(gòu)件結(jié)構(gòu)。這些交點(diǎn)或交叉加固了纖維復(fù)合材料構(gòu)件的成型部。由此可制造重量相對輕且極為剛性的纖維復(fù)合材料構(gòu)件，其例如可用作車身構(gòu)件。本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，總體上可比現(xiàn)有技術(shù)中已知的纖維復(fù)合材料構(gòu)件構(gòu)造輕并且可提供更加滿足負(fù)荷要求的纖維層。由此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：有利地減少材料使用并減少角料。

纖維復(fù)合材料構(gòu)件可具有至少兩個(gè)或更多個(gè)成型部，每個(gè)成型部的至少兩個(gè)纖維束彼此偏斜且相交地設(shè)置并且在偏斜纖維束的交叉區(qū)域中構(gòu)造有至少一個(gè)空腔。

偏斜且相交的纖維束可彼此垂直設(shè)置。由此可簡單地在成型部中提供穩(wěn)定的框架狀結(jié)構(gòu)。

原則上，偏斜且相交的纖維束也可構(gòu)成銳角。

每個(gè)纖維束可與基質(zhì)M一起在成型部中構(gòu)成一個(gè)支桿，該支桿是成型部的組成部分。通過構(gòu)造支桿，可有利地在成型部中引導(dǎo)負(fù)荷并且盡管是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)但仍可實(shí)現(xiàn)較高的穩(wěn)定性。支桿尤其是可吸收拉應(yīng)力和/或彎曲應(yīng)力。

至少所述兩個(gè)偏斜且相交的纖維束在它們的交叉區(qū)域中可這樣嵌入基質(zhì)中，使得由這兩個(gè)偏斜纖維束構(gòu)成的支桿在該區(qū)域中分別具有加寬部。通過加寬部可在該區(qū)域中固定結(jié)構(gòu)元件，否則這些結(jié)構(gòu)元件有可能影響或降低支桿穩(wěn)定性。

空腔可構(gòu)造或設(shè)置在加寬部中。

在加寬部區(qū)域中可設(shè)置至少一個(gè)開口或孔。但通過加寬部，使支桿和因此成型部的穩(wěn)定性大致保持不變或者說不顯著減小或不減小。

開口可以與空腔連接。由此獲得如下優(yōu)點(diǎn)：通過開口可進(jìn)入空腔并且例如開口和空腔可用于容納固定元件、如螺栓或螺釘。也可想到，設(shè)置多個(gè)孔，它們與空腔連接。這些開口例如可用于在通過內(nèi)壓注塑成型形成空腔時(shí)(亦參見下文)將熔體從空腔吹出。

還可想到，至少一個(gè)纖維束是包括多個(gè)單向設(shè)置的纖維的UD纖維束。

UD纖維束是包括多個(gè)單向設(shè)置的纖維的束、即不具有纖維扭轉(zhuǎn)的纖維束。纖維例如可以是碳纖維。也可想到纖維是玻璃纖維。但原則上也可選擇由其它適合的材料制成的纖維。

此外可規(guī)定，至少一個(gè)纖維束僅包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的纖維。這可實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的簡單結(jié)構(gòu)。

還可想到，至少一個(gè)纖維束包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的第一纖維和單向設(shè)置的圍繞第一纖維編織的第二纖維。由此可改善纖維束的穩(wěn)定性。

至少一個(gè)纖維束可設(shè)置在纖維復(fù)合材料構(gòu)件的成型部的邊緣上和/或纖維束和支撐裝置構(gòu)成空間成型部。

可想到，設(shè)置至少三個(gè)纖維束，和/或纖維束空間設(shè)置。

纖維復(fù)合材料構(gòu)件可以是車身構(gòu)件或類似物。例如可想到，纖維復(fù)合材料構(gòu)件是車輛的車頂橫向連接元件、如導(dǎo)流板(即在兩個(gè)機(jī)動(dòng)車A柱之間的區(qū)域中的車頂橫向連接元件)。

可借助包括連續(xù)纖維的纖維束提供空間布置結(jié)構(gòu)。通過具有支撐裝置的相應(yīng)布置結(jié)構(gòu)，可提供剛性且穩(wěn)定的成型部，從而可實(shí)現(xiàn)顯著更輕的結(jié)構(gòu)。因此，提供并能實(shí)現(xiàn)極高的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)潛力。此外，可形成任何成型部幾何形狀，這在自由曲面比例較高的構(gòu)件中尤為有利。

此外，可這樣設(shè)置纖維，使得所述纖維吸收或可吸收彎曲應(yīng)力和/或拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力。由此產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)：可滿足負(fù)荷要求地進(jìn)行構(gòu)造，尤其是可提供這樣的纖維復(fù)合材料構(gòu)件，其這樣設(shè)計(jì)，使得其根據(jù)設(shè)計(jì)滿足負(fù)荷要求地設(shè)計(jì)用于施加在其上的彎曲應(yīng)力和/或拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力。

此外可想到，支撐裝置設(shè)置成，使得它們傳遞和/或吸收或者能吸收扭力和/或剪切力。由此產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)：在彎曲應(yīng)力、拉應(yīng)力或壓應(yīng)力之外出現(xiàn)的扭力或剪切力不通過纖維束、而是通過為此設(shè)置的支撐裝置來吸收。由此，總體上提高了纖維復(fù)合材料構(gòu)件的穩(wěn)定性，因?yàn)獒槍唧w出現(xiàn)的負(fù)荷設(shè)置專門的元件、即例如為彎曲應(yīng)力和/或拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力設(shè)置纖維束并且為扭力和/或剪切力設(shè)置支撐裝置。由此可實(shí)現(xiàn)極為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，但同時(shí)無須顯著增加重量。

此外，至少一個(gè)纖維束可具有至少一個(gè)空出區(qū)段，在其上未設(shè)置支撐裝置，優(yōu)選規(guī)定，纖維束具有規(guī)則或不規(guī)則間隔開距離的空出區(qū)段和/或所述空出區(qū)段是至少部分彎曲的或是直線的?？粘鰠^(qū)段允許纖維束在制造時(shí)直接夾緊在模具中。由此防止纖維束在注入熱塑性和/或熱固性材料時(shí)移動(dòng)，這是不希望的。由此提高了纖維復(fù)合材料構(gòu)件的制造精度。同時(shí)也節(jié)省了重量，因?yàn)槭褂幂^少的熱塑性和/或熱固性材料或者說僅使用必要的材料量。纖維束具有規(guī)則或不規(guī)則間隔開距離的空出區(qū)段這一情況之所以是有利的，是因?yàn)橛纱嗽谶@些點(diǎn)上纖維束可被良好地固定于模具中。

此外可規(guī)定，支撐裝置包括剪切面和/或支撐裝置通過注射熱塑性和/或熱固性材料構(gòu)成或由纖維束構(gòu)成。由此獲得如下優(yōu)點(diǎn)，可將輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的且可簡單制造的元件用作支撐裝置。這是低成本的并且同時(shí)能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。熱塑性和/或熱固性材料也可纖維增強(qiáng)。

還可想到，纖維束沿脫模方向這樣錯(cuò)開地設(shè)置，使得它們無須滑塊即可被取出注塑模具。這簡化了制造并縮短了制造時(shí)間，因?yàn)閺淖⑺苣＞叩拿撃５靡院喕?。通過省卻滑塊可顯著節(jié)省成本，因?yàn)樗枘＞叩膹?fù)雜度降低并且可更為低成本地制造。

此外，纖維束可設(shè)有直線區(qū)域和/或彎曲區(qū)域。由此產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)：纖維束因此可近似依循任何曲線。可想到這樣設(shè)計(jì)束，使得它們包括直線區(qū)域和例如短的彎曲區(qū)域。在短的彎曲區(qū)域中，纖維束例如無須被包封，以便可在該部位上被固定在模具中。這允許特別簡單地制造成型部。還簡化了制造，因?yàn)樵趶澢鷧^(qū)域中無須包封。此外有利的是，通過這種包括直線和曲線區(qū)域的束設(shè)計(jì)方案可近似依循任何曲線，因?yàn)橛纱丝僧a(chǎn)生幾乎任何自由曲面。

此外，本發(fā)明涉及一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法。據(jù)此規(guī)定，在用于制造包括纖維束和由熱塑性和/或熱固性材料制成的基質(zhì)的纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法中進(jìn)行如下操作：纖維束設(shè)置成，使得它們構(gòu)成成型部，在纖維束之間設(shè)有支撐裝置，至少兩個(gè)纖維束彼此偏斜設(shè)置并且在偏斜的纖維束的交叉區(qū)域中構(gòu)造有至少一個(gè)空腔。

根據(jù)本發(fā)明由此產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)：總體上可構(gòu)造比現(xiàn)有技術(shù)中已知的纖維復(fù)合材料構(gòu)件輕，還可實(shí)現(xiàn)連續(xù)纖維的三維布置結(jié)構(gòu)并且可提供滿足負(fù)荷要求的纖維層。此外，由此還可有利地減少材料使用并減少角料。通過構(gòu)造空腔可避免材料積聚。

空腔可通過內(nèi)壓注塑成型形成。內(nèi)壓注塑成型、也稱為流體注射技術(shù)(FIT)是一種專門用于制造空心工件的注塑成型法。在常規(guī)注塑成型的一個(gè)加工步驟之后或在定義地部分填充注塑模具之后，將臨時(shí)填料(水或惰性氣體、通常為氮?dú)?這樣注射到部分填充的注塑模具中，使得作為內(nèi)模件(芯件)起作用。通過從中心擠出熔體，一方面形成空腔并且另一方面熔體被壓到外部的注塑模具上或中。在熔體凝固之后再次排出流體。該操作方式的優(yōu)點(diǎn)在于，可省卻內(nèi)模件。此外，可構(gòu)造這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得內(nèi)模件或者說芯件必要時(shí)可以很難脫模。

內(nèi)壓注塑成型可以是氣體內(nèi)壓注塑成型。在氣體內(nèi)壓注塑成型中，氣體將位于注塑模具中的熔體擠出并且以最大300巴的壓力進(jìn)行剩余填充。例如可通過機(jī)器噴嘴和因此通過澆口系統(tǒng)或通過單獨(dú)的注射針直接向型腔內(nèi)的成形件中注射。另一種方案在于，以熔體完全填充型腔并且隨后將熔體吹入副腔中或吹回注塑機(jī)的螺桿筒中。當(dāng)應(yīng)補(bǔ)償收縮并避免質(zhì)量積聚時(shí)，使用氣體內(nèi)壓注射成型尤為有利。還可實(shí)現(xiàn)極小的通道橫截面。當(dāng)水不能從構(gòu)件被去除或注射器的尺寸起決定作用時(shí)，也優(yōu)選使用氣體內(nèi)壓注射成型。

內(nèi)壓注射成型可以是借助流體注射技術(shù)的內(nèi)壓注射成型。在此尤其可以是水內(nèi)壓注射成型。在此，與上述氣體內(nèi)壓注射成型類似，通過流體將位于注塑模具中的熔體擠出并且流體進(jìn)行剩余填充。

通過使用流體、如水產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)在于，大大縮短了周期時(shí)間。這還與流體或液體(如水)相比于氣體更大的熱容量有關(guān)。此外也可改善表面結(jié)構(gòu)。當(dāng)橫截面和通道長度根據(jù)材料對于氣體注射技術(shù)而言過大并且在沒有纖維增強(qiáng)的區(qū)域中要求光滑、封閉的表面時(shí)，液體、如水自動(dòng)流動(dòng)。但一般來說除了翹曲較小外，同樣也可實(shí)現(xiàn)的較小剩余壁厚具有核心意義。從經(jīng)濟(jì)角度看，在選擇水時(shí)重點(diǎn)在于顯著減少的周期時(shí)間且不發(fā)生氣體成本。在大批量生產(chǎn)中，這可減少高達(dá)50％的投資成本(基于每條單獨(dú)的線的效率提高而使生產(chǎn)線減半)。

此外可規(guī)定，制造方法所用的纖維束是包括多個(gè)單向設(shè)置的纖維的UD纖維束。

本方法中可用的UD纖維束是包括多個(gè)單向設(shè)置的纖維的束、例如不具有纖維扭轉(zhuǎn)的纖維束。纖維例如可以是碳纖維。也可想到纖維是玻璃纖維。但原則上也可選擇由其它適合的材料制成的纖維。

此外可規(guī)定，至少一個(gè)纖維束僅包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的纖維。這能實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的簡單構(gòu)造。

還可想到，至少一個(gè)纖維束包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的第一纖維和單向設(shè)置的圍繞第一纖維編織的第二纖維。由此可改善纖維束的穩(wěn)定性。

可想到，設(shè)置至少三個(gè)纖維束，和/或纖維束空間設(shè)置。

纖維復(fù)合材料構(gòu)件可以是車身構(gòu)件或類似物。

可借助包括連續(xù)纖維的纖維束提供空間布置結(jié)構(gòu)。通過具有支撐裝置的相應(yīng)布置結(jié)構(gòu)可提供剛性且穩(wěn)定的成型部，從而可實(shí)現(xiàn)顯著更輕的結(jié)構(gòu)。因此，提供并能實(shí)現(xiàn)極高的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)潛力。此外，可形成任何成型部幾何形狀，這特別是在自由曲面比例較高的構(gòu)件中尤為有利。

上面結(jié)合本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件或可能的實(shí)施例說明的特征和優(yōu)點(diǎn)也可單獨(dú)或組合地設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法或該方法的下述可能的實(shí)施例中。

此外可規(guī)定，至少一個(gè)纖維束設(shè)置在纖維復(fù)合材料構(gòu)件成型部的邊緣上和/或纖維束和支撐裝置構(gòu)成空間成型部。

此外可規(guī)定，纖維束設(shè)置成，使得它們吸收或可吸收彎曲應(yīng)力和/或拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力。還可規(guī)定，支撐裝置設(shè)置成，使得它們傳遞和/或吸收或可傳遞和/或可吸收扭力和/或剪切力。如上所述這簡化了纖維復(fù)合材料構(gòu)件滿足負(fù)荷要求的設(shè)計(jì)并且有助于最大程度的輕質(zhì)構(gòu)造。

此外，至少一個(gè)纖維束可具有至少一個(gè)空出區(qū)段，在其上未設(shè)置支撐裝置，優(yōu)選規(guī)定，纖維束具有規(guī)則或不規(guī)則間隔開距離的空出區(qū)段和/或所述空出區(qū)段是至少部分彎曲的或是直線的。如前面已經(jīng)詳細(xì)說明的那樣，其優(yōu)點(diǎn)在于可產(chǎn)生幾乎任何自由曲面。此外可改善成形精度，因?yàn)槔w維束可直接通過模具中的相應(yīng)缺口被固定在模具中，從而能夠可靠避免纖維束滑動(dòng)。

此外可規(guī)定，使用干纖維束。由此例如實(shí)現(xiàn)：簡化向模具中的插入。也可想到不希望使用預(yù)浸纖維束的應(yīng)用情況。

但也可使用預(yù)浸的纖維束。由此例如可實(shí)現(xiàn)預(yù)交聯(lián)和更好的保持以及與周圍材料的連接，如果這是必要的。

還可想到，纖維束沿脫模方向這樣錯(cuò)開地設(shè)置，使得它們無須滑塊即可被取出注塑模具。由此簡化了注塑模具的模具制造并可顯著降低成本。

此外，支撐裝置由支桿和/或剪切面構(gòu)成和/或支撐裝置通過注射熱塑性和/或熱固性材料構(gòu)成或由纖維束構(gòu)成。由此獲得如下優(yōu)點(diǎn)，可將輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的且可簡單制造的元件用作支撐裝置。這是低成本的并且同時(shí)能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

此外，纖維束可設(shè)有直線區(qū)域和/或彎曲區(qū)域。由此產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)：纖維束因此可近似依循任何曲線?？上氲竭@樣設(shè)計(jì)束，使得它們包括直線區(qū)域和例如短的彎曲區(qū)域。在短的彎曲區(qū)域中，纖維束例如無須被包封，以便可在那里被固定在模具中。這允許特別簡單地制造成型部。還簡化了制造，因?yàn)樵趶澢鷧^(qū)域中無須包封。此外有利的是，通過這種包括直線和曲線區(qū)域的束設(shè)計(jì)方案可近似依循任何曲線，因?yàn)橛纱丝僧a(chǎn)生幾乎任何自由曲面。

附圖說明

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由下述說明和下述被參照的附圖給出。附圖如下：

圖1為通過本發(fā)明方法制造的本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的基本框架的透視圖；

圖2為本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的透視圖；

圖3為根據(jù)圖2的纖維復(fù)合材料構(gòu)件的俯視圖；

圖4為根據(jù)圖2和3的纖維復(fù)合材料構(gòu)件的沿圖3中剖面A-A的剖視圖；

圖5為用于根據(jù)本發(fā)明制造本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的模具的俯視圖；

圖6為圖5的剖面A-A的視圖；

圖7為圖5的剖面B-B的視圖；

圖8為本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的透視圖；

圖9為本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的另一透視圖；以及

圖10為本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件的另一透視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的基本框架且無周圍材料，該纖維復(fù)合材料構(gòu)件通過根據(jù)本發(fā)明的用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的方法獲得。

在用于制造圖1所示纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的制造方法中，在此首先將纖維束20空間布置為成型部P。

成型部P在此包括四個(gè)大致平行設(shè)置的具有纖維25的纖維束20。在纖維束20之間設(shè)有多個(gè)支撐裝置30。

借助由熱塑性和/或熱固性材料制成的基質(zhì)M，將纖維束20與支撐裝置30彼此連接。支撐裝置30在此可以是基質(zhì)M的組成部分。

完成的纖維復(fù)合材料構(gòu)件10因此包括纖維束20和基質(zhì)M。在此，纖維束20設(shè)置成，使得它們構(gòu)成成型部P，在纖維束20之間設(shè)有支撐裝置30。

纖維束20在此是UD纖維束，它們包括多個(gè)單向設(shè)置的纖維25。

可行的是，纖維束20僅包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的纖維。

備選地也可想到，纖維束20包括單向設(shè)置的沿纖維束20走向的方向的第一纖維以及單向設(shè)置的編織在第一纖維周圍的第二纖維。

就此而言也可規(guī)定，至少一個(gè)纖維束20僅包括單向設(shè)置的沿纖維束走向的方向的纖維25，并且至少另一纖維束20包括單向設(shè)置的沿纖維束20走向的方向的第一纖維以及單向設(shè)置的編織在第一纖維周圍的第二纖維。

圖2示出本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的俯視圖，該纖維復(fù)合材料構(gòu)件通過根據(jù)本發(fā)明的用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的方法獲得并且具有上述結(jié)構(gòu)和功能性特征。

圖3示出根據(jù)圖2的纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的俯視圖。

圖4示出圖2和圖3所示纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的剖視圖。

在成型部P中，多個(gè)纖維束20彼此偏斜設(shè)置。

偏斜的纖維束20在此彼此垂直設(shè)置。

每個(gè)所述纖維束20與基質(zhì)M一起在成型部P中構(gòu)成一個(gè)支桿32，該支桿是成型部P的組成部分。

在每兩個(gè)偏斜的纖維束20的交叉區(qū)域K中或者說在相應(yīng)相配的支桿32的交叉區(qū)域K中構(gòu)造有至少一個(gè)空腔H。

支桿32在它們的交叉區(qū)域K中分別具有加寬部34。

在加寬部34的區(qū)域中設(shè)有至少一個(gè)開口36。開口36如圖4所示與空腔H連接。

在此，在空腔H的兩個(gè)縱向端部上設(shè)有開口36。

圖2中所示成型部P可以是更大成型部的組成部分或已經(jīng)是單獨(dú)的構(gòu)件。

成型部P具有兩個(gè)框架狀柵格38，它們分別包括四個(gè)偏斜的支桿32。

柵格38在此大致相同地構(gòu)造，所述柵格位于成型部P的兩個(gè)相反側(cè)面上并且張緊成型部P或者說用作用于成型部P的骨架。

在此，在每個(gè)柵格38中在第一平面中設(shè)有兩個(gè)平行的支桿32并且在一個(gè)與該平面間隔開距離的平面中設(shè)有另外兩個(gè)相互平行的支桿32。

第一平面的平行支桿32與第二平面的平行支桿32彼此相交并且偏斜且垂直地設(shè)置。在每個(gè)交叉區(qū)域K中分別形成一個(gè)空腔H。

兩個(gè)柵格38借助多個(gè)支撐裝置30彼此連接。

圖1、2和3所示纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的功能和制造可如下說明：

如圖1、2和3所示，纖維束20在此至少設(shè)置在纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的成型部P的外邊緣上并且在纖維束20之間設(shè)置和布置有支撐裝置30、如肋條和剪切面，使得可以產(chǎn)生框架狀的成型部結(jié)構(gòu)。隨后借助熱塑性或熱固性材料包封注塑纖維束20和支撐裝置30或者通過注射到纖維束20上制造支撐裝置。

通過纖維25傳遞力，其中，熱塑性或熱固性材料建立纖維束20之間的連接。通過空間的布置結(jié)構(gòu)，可制造具有高強(qiáng)度和高穩(wěn)定性的成型部P且重量最輕。通過在空間中自由布置纖維束20，可實(shí)現(xiàn)任何成型部形狀，這些成型部形狀例如可用于B柱、支承結(jié)構(gòu)、窗框等。

纖維25可設(shè)置成，使得它們吸收彎曲應(yīng)力和/或拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力。

支撐裝置30設(shè)置成，使得所述支撐裝置可傳遞和/或吸收扭力和/或剪切力。

可想到使用干纖維束20。但也可想到使用預(yù)浸纖維束。

支撐裝置30可由支桿或剪切面構(gòu)成，并且還可想到支撐裝置通過注射熱塑性或熱固性材料形成或由纖維束20形成。

可想到：纖維束20沿脫模方向這樣錯(cuò)開地設(shè)置，使得所述纖維束無須滑塊即可從注塑模具中取出。

此外可規(guī)定，這樣設(shè)計(jì)纖維束20，使得所述纖維束具有直線區(qū)域和短的彎曲區(qū)域并且因此可近似依循任何曲線。

在制造本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10時(shí)，空腔H通過內(nèi)壓注塑成型形成。

內(nèi)壓注塑成型可以是氣體內(nèi)壓注塑成型或借助流體注射技術(shù)的內(nèi)壓注塑成型、尤其是水內(nèi)壓注塑成型。

本發(fā)明方法或本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10允許具有連續(xù)纖維25的UD纖維束20的空間布置結(jié)構(gòu)，其能實(shí)現(xiàn)幾乎任何造型。可實(shí)現(xiàn)剛性且穩(wěn)定的成型部P，所述成型部還可比類似的已知成型部P要輕得多。因此可實(shí)現(xiàn)非常高的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)潛力。此外，還可實(shí)現(xiàn)任何的成型部幾何形狀或任何構(gòu)件造型并且材料需求較少。尤其是減少了角料或沒有角料。

空腔H用于防止材料積聚。通過內(nèi)壓注塑成型，無須使用滑塊或芯件并且簡化了制造。

成型部P的骨架狀結(jié)構(gòu)能有利地實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的高抗扭剛度。

圖5示出用于根據(jù)本發(fā)明制造本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的模具W的俯視圖，在此，纖維復(fù)合材料構(gòu)件是機(jī)動(dòng)車的車頂橫向構(gòu)件、即導(dǎo)流板。圖6示出圖5的剖面A-A的視圖，并且圖7示出圖5的剖面B-B的視圖。

根據(jù)圖5的纖維復(fù)合材料構(gòu)件10具有所有上述結(jié)合圖1所示和說明的特征。在此，纖維束20空間布置為成型部P并且在纖維束20之間設(shè)有支撐裝置30，它們將纖維束20彼此連接。纖維束20可以是結(jié)合圖1所描述的UD纖維束。

如圖5、6和7清晰可見，設(shè)有規(guī)則地間隔開距離的空出區(qū)段22，在所述空出區(qū)段上未設(shè)置支撐裝置30。在這些空出區(qū)段22中，纖維束20在此直接置入模具中，這尤其是由圖6和7示出。因此，纖維束20在注入熱塑性或熱固性材料時(shí)在這些部位上固定在模具中并且不從模具移出。因此可實(shí)現(xiàn)高的成形精度。

纖維束20可具有規(guī)則或不規(guī)則地間隔開距離的空出區(qū)段22。原則上，空出區(qū)段22可以是至少部分彎曲的或是直線的。

圖8示出根據(jù)圖5至7的本發(fā)明纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的透視圖。圖9和10斷開地示出圖8中所示的纖維復(fù)合材料構(gòu)件10。

纖維束20在此分別設(shè)置在纖維復(fù)合材料構(gòu)件10的邊緣區(qū)域中。由此實(shí)現(xiàn)：纖維束20的纖維可吸收彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力以及壓應(yīng)力。

與此相對，支撐裝置30設(shè)置成，使得它們傳遞和/或吸收或者能夠吸收扭力和/或剪切力。