用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的方法以及一種用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的準(zhǔn)備設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的方法原則上是已知的。例如，將所謂的積材(Stack，堆疊)鋪設(shè)在桌臺(tái)狀的準(zhǔn)備面上，這些積材構(gòu)造為多層的纖維材料。接著從上側(cè)面引入可流動(dòng)的復(fù)合材料作為母體材料。在半成品的纖維材料基本上完全浸透母體材料或者說這種母體材料滲入之后，接著便可以將經(jīng)浸漬的半成品裝入濕壓模具中。在那里實(shí)施濕壓法。然而僅僅從上面引入母體材料不足以能夠?qū)τ啥鄬永w維材料構(gòu)成的而且特別厚的半成品進(jìn)行充分浸漬。更確切地說，為了在多層纖維層的半成品的情況下充分浸透纖維材料，必須實(shí)施對(duì)半成品的分割。這樣，例如最多約三至五層的半成品才是可能的，因而對(duì)于較大厚度的半成品來說必須與此相應(yīng)地以夾層狀的方式將各個(gè)積材半成品相疊放置。母體材料被引入各積材半成品的各接觸層之間并且由此可以在內(nèi)部滲入到相應(yīng)的積材半成品之中。
[0003]已知方法的缺點(diǎn)是各積材半成品的高制造費(fèi)用。這樣，針對(duì)一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)部件，例如必須制造大量的單獨(dú)積材半成品而不再是僅僅一個(gè)唯一的半成品。半成品經(jīng)常由纖維材料的紡織物卷材或者無紡布卷材(FlieIBrolle)展開得到，其中，不同的層由大量的卷材合并而成。接著實(shí)施切割過程，以便通過切割就已經(jīng)能夠確定半成品的基本幾何形狀。如果為了以夾層狀的方式引入母體材料而需要復(fù)數(shù)的兩個(gè)或者甚至更多不同的積材半成品，那么至少從半成品的制備到浸漬母體材料為止的切割過程、運(yùn)輸過程和所有其他的工序也翻倍。甚至如果需要三個(gè)或者更多的單獨(dú)積材半成品，那么所述的花費(fèi)與此相應(yīng)地變?yōu)槿痘蛘叨啾丁＿@一點(diǎn)特別是在用于進(jìn)行制造的必要時(shí)間方面是關(guān)鍵性的。成本也大幅上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，至少部分地消除前述缺點(diǎn)。特別是本發(fā)明的目在于，提供一種用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的方法以及一種為實(shí)施該準(zhǔn)備工作的相應(yīng)準(zhǔn)備設(shè)備，即使在半成品很厚的情況下，所述方法和設(shè)備也能夠以簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方式快速地引入可流動(dòng)的母體材料。
[0005]上述目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的方法和具有權(quán)利要求6所述特征的準(zhǔn)備設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其他特征和細(xì)節(jié)可由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得出。在此，結(jié)合本發(fā)明的方法所說明的特征和細(xì)節(jié)當(dāng)然結(jié)合本發(fā)明的準(zhǔn)備設(shè)備也是適用的，反之亦然，因而關(guān)于各發(fā)明方面的公開內(nèi)容總是可以相互引用。
[0006]本發(fā)明的方法用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品，該半成品具有上側(cè)面和下側(cè)面。按照本發(fā)明的這種方法包括下列步驟:
[0007]-將由纖維材料制成的半成品以下側(cè)面設(shè)置在具有大量抽吸口的準(zhǔn)備面上，
[0008]-通過抽吸口往半成品的下側(cè)面上施加負(fù)壓，
[0009]-在半成品的上側(cè)面上引入可流動(dòng)的母體材料。
[0010]在本發(fā)明的方法中，于是實(shí)現(xiàn)了母體材料以可流動(dòng)方式僅僅在半成品的上側(cè)面上引入。就這點(diǎn)而言，便可以放棄夾層式地引入母體材料。為了與半成品的厚度無關(guān)地、也就是說與用于半成品的纖維材料的層數(shù)無關(guān)地保證可流動(dòng)的母體材料的充分滲透，根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種支持(幫助)。該支持作用通過半成品的下側(cè)面上的負(fù)壓得以保證。
[0011]如果在本發(fā)明的方法中將半成品設(shè)置在具有大量的抽吸口的準(zhǔn)備面上，那么便可以在下側(cè)面上施加一個(gè)負(fù)壓。例如借助壓縮機(jī)來生成這個(gè)負(fù)壓。借助負(fù)壓產(chǎn)生了一種從半成品的上側(cè)面向著下側(cè)面方向的抽吸效應(yīng)。如果現(xiàn)在可流動(dòng)的母體材料被涂覆在半成品的上側(cè)面上，那么除了起作用的毛細(xì)力以及除了起作用的重力之外還有所述負(fù)壓施加影響，支持(幫助)引入可流動(dòng)的母體材料。換言之，構(gòu)成了一個(gè)用于母體材料的流體前緣(Fluidfront)，該流體前緣除了已經(jīng)述及的效應(yīng)之外還通過負(fù)壓沿著厚度方向穿過半成品O
[0012]當(dāng)然可以在抽吸口內(nèi)設(shè)置有傳感機(jī)構(gòu)，以避免將母體材料引入到這些抽吸口內(nèi)。為了確定可流動(dòng)的母體材料完全滲透半成品的時(shí)間點(diǎn)，也可以在本發(fā)明的方法中使用一種精確的時(shí)間控制。在后一情況中，可以放棄使用昂貴的傳感機(jī)構(gòu)。
[0013]從本發(fā)明的準(zhǔn)備方法出發(fā)，現(xiàn)在可以將經(jīng)浸漬的半成品以已知方式裝入一個(gè)后續(xù)的濕壓模具中。在此以通常的和已知的方式實(shí)施所述濕壓法的濕壓工序。
[0014]在本發(fā)明的意義下，所述半成品特別是多層的構(gòu)件，特別優(yōu)選具有約2至約4mm范圍內(nèi)或者以上的較大厚度。作為負(fù)壓，特別是可以考慮在約-0.2bar與約-0.6bar之間范圍內(nèi)的真空。在此，當(dāng)然可以使用壓縮機(jī)設(shè)備，該壓縮機(jī)設(shè)備可以通過與抽吸口流體連通方式的連接而產(chǎn)生負(fù)壓。
[0015]所述半成品根據(jù)其如何確切地構(gòu)造也可以稱為積材。可以以已知的方式，例如由卷材供給(Rollenvorlage)實(shí)現(xiàn)該半成品的制造。在此，可以使用纖維材料的無紡布(FliePe)或紡織物或者稀松布。
[0016]通過本發(fā)明的方法特別是還可以對(duì)具有復(fù)雜幾何形狀的半成品進(jìn)行浸漬。在此，所說復(fù)雜幾何形狀特別是可以理解為厚的構(gòu)件和具有陡峭構(gòu)件邊緣的構(gòu)件。在此，通過在相應(yīng)濕壓模具內(nèi)的相對(duì)于水平線的方位角(Seitenwinkel)界定了陸峭的構(gòu)件邊緣，該方位角在約50°與約90°之間的范圍內(nèi)。
[0017]所述母體材料在引入之后在濕壓法之內(nèi)被硬化。作為母體材料，例如可以使用樹脂材料，特別是環(huán)氧樹脂。
[0018]可以如下地進(jìn)一步發(fā)展本發(fā)明的方法:在準(zhǔn)備面上設(shè)置型板，該型板局部地遮蓋抽吸口，特別是與半成品的幾何形狀相對(duì)應(yīng)。所說型板，應(yīng)該理解為一種安放在準(zhǔn)備面上的元件。所說與半成品的幾何形狀相對(duì)應(yīng)，例如應(yīng)該理解為框圍所述半成品。然而除了框圍之外還可以考慮與半成品的重疊或者搭接。型板以這樣的方式方法遮蓋抽吸口，即，存在著兩種型板構(gòu)造可能性。一是可以將型板設(shè)計(jì)為不透流體的，即抽吸口在這個(gè)位置上不起作用。然而還有可能的是:型板具有自己的可變換抽吸口，這些可變換抽吸口具有與所述抽吸口不同的分布。借此改變了抽吸性能，因而可以實(shí)施負(fù)壓的變化。在此，有助于往半成品的各個(gè)區(qū)段中有針對(duì)性地施加負(fù)壓。然而作為最簡(jiǎn)單的方案，它是一種不透流體的型板，該型板包圍著半成品邊緣安放。因此大的準(zhǔn)備面也可以用于小的半成品，而不必對(duì)準(zhǔn)備面進(jìn)行適配調(diào)整。還可以同時(shí)以本發(fā)明的方式準(zhǔn)備大量的半成品。
[0019]如果在本發(fā)明的方法中在半成品設(shè)置于準(zhǔn)備面上之前將與該半成品相匹配的可換嵌件設(shè)置在準(zhǔn)備面上，則實(shí)現(xiàn)了另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。與型板不同，所說可換嵌件應(yīng)該理解為這樣一種構(gòu)件，該構(gòu)件被置入準(zhǔn)備面中，例如一個(gè)凹口中。所述可換嵌件同樣既可以構(gòu)造成不透流體的，也可以具有自己的可變換開口。借此它可以以相同的方式與半成品的幾何形狀相匹配，如同對(duì)此關(guān)于型板所闡述的那樣。也可以通過不同的可變換開口以更具針對(duì)性的方式給半成品的各個(gè)區(qū)段施加某種確定的負(fù)壓。
[0020]此外有益的是:在本發(fā)明的方法中，由纖維材料制成的半成品構(gòu)造成多層的、特別是具有6層以上的半成品。在此，優(yōu)選厚度設(shè)定在約2mm至約4mm的范圍內(nèi)。半成品構(gòu)造得越厚，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)就越突出，因?yàn)榭梢赃B續(xù)地從上側(cè)面引入母體材料。然而即使對(duì)于薄的半成品，本發(fā)明的方法也帶來了優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樘貏e是可以實(shí)現(xiàn)更快地引入母體材料并且因此節(jié)省了時(shí)間。
[0021]可以如下地進(jìn)一步發(fā)展本發(fā)明的方法:由纖維材料制成的半成品具有至少局部為下列形式之一的纖維:
[0022]-纖維稀松布(Fasergelege)
[0023]-纖維紡織物。
[0024]在本發(fā)明的框架下也可以考慮前述非窮盡性列舉的一些可能形式的組合。優(yōu)選地，各纖維、亦即纖維稀松布或者纖維紡織物是設(shè)置在滾道上，它們可以通過一起滾動(dòng)展開而相疊置并被剪切。這是半成品的特別經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的制造方式。
[0025]本發(fā)明的主題同樣包括一種用于為濕壓法準(zhǔn)備由纖維材料制成的半成品的準(zhǔn)備設(shè)備。這種準(zhǔn)備設(shè)備具有用于安置半成品的下側(cè)面的準(zhǔn)備面。本發(fā)明的準(zhǔn)備設(shè)備的特征在于:準(zhǔn)備面具有大量的抽吸口，這些抽吸口構(gòu)造為用于往半成品的下側(cè)面上施加負(fù)壓。在此，例如可以設(shè)置一個(gè)壓縮機(jī)設(shè)備，該壓縮機(jī)設(shè)備與抽吸口流體連通地相接。為此，準(zhǔn)備面可以具有相應(yīng)的流體接口。本發(fā)明的準(zhǔn)備設(shè)備特別是用于實(shí)施本發(fā)明的方法，因而通過本發(fā)明的準(zhǔn)備設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)同樣的優(yōu)點(diǎn)，正如針對(duì)本發(fā)明的方法詳細(xì)闡述的那樣。
[0026]可以如下地進(jìn)一步發(fā)展本發(fā)明的準(zhǔn)備設(shè)備:為準(zhǔn)備面的至少一個(gè)可變換區(qū)段設(shè)置可換嵌件和/或型板，它遮蓋可變換區(qū)段的抽吸口。在此，也可以使用可換嵌件與型板的組合。關(guān)于“可換嵌件”和“型板”的