專利名稱：制造用于航空和航天的纖維復(fù)合材料部件的方法和模芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造特別用于航空和航天的纖維復(fù)合材料部件的方法，涉及用于制造這種纖維復(fù)合材料部件的模芯，以及涉及具有至少
一個(gè)縱梁(stringer)的、通過這種模芯(moulding core)和/或這種方法制造的纖維復(fù)合材料部件。
雖然本發(fā)明可以應(yīng)用于任何期望的纖維復(fù)合材料部件，但是卻參照二維縱梁加固的碳纖維增強(qiáng)塑料(CRP)部件(例如，飛機(jī)的外殼)更加詳細(xì)地說明本發(fā)明和本發(fā)明所基于的問題。
背景技術(shù)：
通常已知加固具有CPR縱梁的CPR外殼，以承受具有最小可能的額外重量的飛機(jī)部分內(nèi)產(chǎn)生的載荷。在這方面，大致上畫出了兩種類型的縱梁即T形縱梁和Q形縱梁的不同。
T形縱梁的橫截面由底座和桿組成。底座形成相對(duì)于外殼的連接表面。在飛機(jī)構(gòu)造中普遍使用利用T形縱梁加固的外殼。
Q形縱梁具有略似于帽子狀的橫截面，且其端部連接到外殼。Q形縱梁或者可以以固化狀態(tài)黏附地連接到同樣被固化的外殼，或者可以與外殼一樣同時(shí)被預(yù)濕(wet-iniet)地固化。后者是理想的，因?yàn)槠鋸姆椒ǖ募夹g(shù)方面來說更加有利。然而，對(duì)于預(yù)濕制造利用Q形縱梁加固的外殼則需要支撐芯或模芯，以在制造過程期間以期望的Q形狀固定和支撐尺寸不穩(wěn)定的纖維半成品。具有Q形縱梁的外殼比T形縱梁具有優(yōu)點(diǎn)是在于在用于將基體(例如，環(huán)氧樹脂)引入到纖維半成品中的注入過程期間，具有Q形縱梁的外殼允許更好的滲透(infiltration)。注入方法比用于制造纖維復(fù)合材料部件的其它已知方法如預(yù)浸料坯方法的成本更低，因?yàn)樽⑷敕椒ㄔ试S使用低成本的纖維半成品。
然而，制造Q形縱梁的問題在于目前用于支撐芯或模芯的材料為成本
6密集型，并且在形成Q形縱梁之后僅僅將其移除都是困難的，因此，保留在縱梁內(nèi)的材料對(duì)纖維復(fù)合材料部件的重量不利，并因此對(duì)飛機(jī)的重量不利。更進(jìn)一步，問題是保留在縱梁內(nèi)的材料對(duì)整個(gè)飛機(jī)的重量不利。

發(fā)明內(nèi)容
在這個(gè)背景下，本發(fā)明基于的目的是提供一種特別用于航空和航天的成本更低而又更輕的纖維復(fù)合材料部件。
根據(jù)本發(fā)明，通過具有專利權(quán)利要求l所述的特征的方法、具有專利
權(quán)利要求22所述的特征的模芯和/或通過具有專利權(quán)利要求30所述的特征的纖維復(fù)合材料部件而實(shí)現(xiàn)此目的。
因此，提供了一種用于制造特別用于航空和航天的纖維復(fù)合材料部件的方法，所述方法包括以下步驟將彈性芯套管引入到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)內(nèi)；膨脹引入的芯套管，用于通過啟動(dòng)預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)給所述芯套管彈性地預(yù)加應(yīng)力；通過膨脹的芯套管的開口引入芯體；通過停用預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)而釋放芯套管，用于使芯體被芯套管緊密地包圍，并從而用于形成模芯；以及將至少一個(gè)纖維半成品至少部分地放到形成的模芯上，用于成型將被制造的纖維復(fù)合材料部件。
本發(fā)明還提供了一種用在航空和航天中在底座部上制造特別是縱梁的纖維復(fù)合材料部件的模芯，所述模芯包括芯套管，所述芯套管形成模
芯的外表面；和芯^7^ra^w^^管至少部分地包圍。
本發(fā)明還提供了一種特別在航空和航天中的具有至少一個(gè)縱梁的纖維復(fù)合材料部件，所述纖維復(fù)合材料部件通過根據(jù)本發(fā)明的模芯和/或根據(jù)本發(fā)明的方法制造。
因此，本發(fā)明比開始提到的方法所具有的優(yōu)點(diǎn)在于可以代替昂貴的材料通過低成本的模芯制造纖維復(fù)合材料部件，因?yàn)榈统杀静牧嫌欣赜糜谀Ｐ尽?br> 可以在從屬權(quán)利要求中得到本發(fā)明有利的改進(jìn)和改良。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，當(dāng)啟動(dòng)預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)時(shí)，通過預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)在芯套管的外表面上產(chǎn)生用于膨脹芯套管的真空。在釋放狀態(tài)下，芯套管的直徑優(yōu)選地小于用于推到芯套管內(nèi)的芯體的直徑。通過預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)，芯套管則在芯套管的縱向方向上相對(duì)于可以將芯體推入的芯套管的直徑這樣的范圍而膨脹或伸展。出于此目的，真空產(chǎn)生一力，所述力相對(duì)于芯套管基本上徑向地作用在芯套管上，并從而彈性地給芯套管預(yù)加應(yīng)力。如果然后將芯體推入到膨脹的芯套管內(nèi)，則借助于預(yù)拉伸機(jī)構(gòu)，通過停用預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)而釋放芯套管的外表面上的真空，芯套管在徑向方向上緊密地壓縮在芯體的周圍，并從而形成模芯。
這因此實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以以非常簡(jiǎn)單的方式利用芯套管包圍芯體。這種芯套管一方面從CRP取代"釋放"模芯的功能，以使得在模芯的隨后移
除中，不需要克服到CRP壁的黏附連接。另一方面'，提供了 "密封"功能。
因此，在含有空氣或的芯材料或芯材料是多孔的情況下，防止樹脂從纖維
復(fù)合材料部件穿透到芯內(nèi)，并且相反地，防止空氣從模芯逃逸到CRP層壓材料內(nèi)。
在本應(yīng)用中，"釋放真空"或"終止真空"被理解為表示在具有真空的空間內(nèi)壓力等于外界壓力(例如大氣壓)。
在本發(fā)明的優(yōu)選的發(fā)展的情況下，在停用預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)之后，通過焊接和/或粘接封閉芯套管的開口。特別在具有纖維半成品的模芯被完全封閉的情況下，從而可以可靠地防止模芯與纖維半成品之間的材料的交換的發(fā)生。如果模芯被纖維半成品完全包圍，則在固化纖維復(fù)合材料部件之后，對(duì)于纖維復(fù)合材料部件來說可能必需的是首先被機(jī)械加工，以打開到模芯的通路。隨后可以移除模芯。
可選地，可以設(shè)置的是通過停用預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)在邊緣區(qū)形成開口的情況下使芯套管密封地接觸芯體的圓周。在這種情況下，芯套管因此不完全包圍芯體。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例的情況下，在優(yōu)選選擇地情況下，只有被芯套管包圍的芯體的那部分用于模制和支撐用于制造纖維復(fù)合材料部件的纖維半成品。在這種情況下，沒有任何芯套管的芯體的那部分從將被制造的纖維復(fù)合材料部件突出。 一旦已經(jīng)固化纖維復(fù)合材料部件，則可以更加容易地從纖維復(fù)合材料部件移除芯體，因?yàn)樘貏e在模芯的縱向方向上的模芯的移動(dòng)方向已經(jīng)被釋放。


8圖l-4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于制造模芯的多個(gè)方法
步驟；
圖5A-5C示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于制造纖維復(fù)合材料部件的又
一些方法步驟；以及
圖6和圖7示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的移除芯套管的又一些方法步驟。 在所有附圖中，相同的元件或者功能相同的元件在每一種情況中用相
同的附圖標(biāo)記表示，除非另有所述。
具體實(shí)施例方式
圖l-5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的多個(gè)方法步驟。
在圖1A和1B中表示的根據(jù)本示例性實(shí)施例的第一方法步驟中，將芯套 管1引入到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的下部2。根據(jù)本示例性實(shí)施例，芯套管l由彈性和 /或尺寸不穩(wěn)定的材料(例如，塑料，特別是聚酰胺和/或PTEE塑料)形成。
芯套管1在其縱向軸線基本上平行于預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的縱向軸線的情況 下位于所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3內(nèi)。下部2優(yōu)選地形成為沿管長(zhǎng)切入的管的第一半 部。芯套管l形成為彈性柔性管，所述彈性柔性管被形成以使得芯套管l在 其一端la處封閉，而在其另一端lb處設(shè)有開口4?？蛇x地，預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的 下部2和上部5也可以形成為一個(gè)部分。
隨后，如圖2A和2B中所示，將優(yōu)選地形成為沿管長(zhǎng)切入的管的第二半 部的上部5放到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的下部2上。
在預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的裝配狀態(tài)，上部5的橫截面5a和下部2的橫截面2a形 成大致上氣密的管橫截面6。管橫截面6優(yōu)選地適于模芯橫截面，并被形成 以使得管橫截面6大致上為具有圓角的梯形?？蛇x地，管橫截面6可以被形 成，例如以使得其為三角形、橢圓形、圓形和/或波形。
分別在上部和下部上的模制部(moulded-on portion) 7a和7b—起形 成例如通道9。通道9連接到真空泵(未示出)。
在接下來的方法步驟中，芯套管l的邊緣區(qū)lc相對(duì)于管橫截面6以氣密 方式被封閉，并優(yōu)選地滑過預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的右手端(right-hand end) 3b。 通過預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)的外圓周3c上的夾緊環(huán)10將折回(turn-back)邊緣區(qū)lc 優(yōu)選地固定。
9因此，充分氣密空間ll被形成，所述氣密空間ll由芯套管l的外側(cè)ld
與預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)的內(nèi)壁3b界定。夾緊環(huán)10因此通過其夾緊作用防止空氣在芯 套管l的外側(cè)ld與預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3之間逃逸。
在根據(jù)本示例性實(shí)施例的接下來的方法步驟中，如圖3A和3B中所示， 啟動(dòng)預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3，即，打開真空泵以抽空空間ll。結(jié)果，芯套管l的外側(cè) ld緊密地貼在預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的內(nèi)壁3d。這導(dǎo)致芯套管l的彈性材料膨脹，藉 此，特別在徑向方向，即，垂直于縱向方向的徑向方向上給芯套管l預(yù)加 應(yīng)力。
在接下來的方法步驟中，將尺寸穩(wěn)定的芯體13推到以芯套管1這樣的 方式膨脹的開口lb。
隨后，停用預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3，即，釋放空間ll內(nèi)的真空，藉此，空間ll 內(nèi)的壓力等于外部壓力，BP,等于大氣壓。
在釋放狀態(tài)下，芯套管1的直徑D1小于芯體13的直徑D2。預(yù)受力的芯 套管因此僅僅稍微釋放，并從而在圓周方向上牢牢地位于芯體13的周圍。
之后，可以移除夾緊環(huán)IO，并可以將因此產(chǎn)生的模芯14從預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu) 3移除，如圖4A和圖4B中所示。
在根據(jù)本示例性實(shí)施例的進(jìn)一步的方法步驟中，芯套管的邊緣區(qū)lc 優(yōu)選地被焊接到一起。當(dāng)芯體13在將被制造的纖維復(fù)合材料部件(圖5B中 所示)的內(nèi)部的同時(shí)，這樣焊接到一起防止材料在芯體13與將被制造的纖 維復(fù)合材料部件之間交換。
可選地，芯體13可以形成有這樣的長(zhǎng)度以便在圖3A和3B中所示的方法 步驟中芯體13突出到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)3的開口側(cè)上的端部3b之外。如果移除夾 緊環(huán)IO，出于幾何學(xué)的理由，則不能將邊緣區(qū)lc焊接到一起，但是使邊緣 區(qū)lc緊密地貼在芯體13的突出部13a (如圖5B中所示)的周圍。
模芯14適合于制造用于具有幾何部的纖維復(fù)合材料部件22，所述幾何 部至少部分地對(duì)應(yīng)于模芯14的幾何部。
通常，模芯14可以在用于制造纖維復(fù)合材料部件的各種方法(例如， 手動(dòng)層壓、預(yù)浸料坯或真空注入工藝)中使用。然而，將舉例說明模芯在 真空注入工藝中的使用。
圖5A-5C示出了根據(jù)本示例性實(shí)施例的用于制造纖維復(fù)合材料部件的進(jìn)一步方法步驟。
如圖5A中所示，模芯14可以布置在纖維半成品(例如，無緯纖維織 物)的底座部15上。隨后，又一些纖維半成品16以它們至少部分地接觸模 芯并呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)于模芯的外部形狀的內(nèi)部形狀這樣的方式平坦地位于模 芯上。
圖5B示出了沿圖5A的箭頭A的方向的視圖。在本示例性實(shí)施例的情況 下，使用具有沒有被芯套管l覆蓋的突出部13a的模芯14。在芯套管的邊緣 區(qū)ld內(nèi)，引入密封膠18。隨后，利用密封膜19以氣密方式覆蓋又一些纖維 半成品16和底座部15。從而利用密封膠18將密封膜19終止，且密封膠18以 氣密方式密封密封膜19與芯套管1之間的空間。更進(jìn)一步，可以引入填充 件2，所述填充件2支撐纖維半成品16的端部與密封膠之間的區(qū)域內(nèi)的模 心。
隨后，將真空施加到由密封膜密封的空間，并且利用基體21提供到此 空間的連接。如果密封膜下方的空間然后被抽空，基體21則均勻地分布在 纖維半成品16和底座部15內(nèi)。優(yōu)選地，芯套管l在這里形成密封層，所述 密封層防止基體21穿透到芯體13和/或防止特別是空氣的物質(zhì)從芯體13逃 逸到將被制造的纖維復(fù)合材料部件22內(nèi)。
在進(jìn)一步的方法步驟中，裝置17布置在高壓釜或爐(未示出)內(nèi)，并 在壓力和/或加熱下被固化。芯套管l因此由在不損失其"密封"和"釋放" 功能和/或不使外部預(yù)定公差(tolerance)變形的情況下承受例如180度
的范圍內(nèi)所需的工藝溫度的材料優(yōu)選地形成。
固化裝置17則具有如圖5C中所示的具有硬殼體23的纖維復(fù)合材料部 件22，所述硬殼體23通過近似于Q形的縱梁24加固。
有各種用于移除模芯14的可能性。例如，通過噴水可以沖洗例如由水 溶性材料形成的芯體13。出于此目的，設(shè)置具有軟管26的沖洗設(shè)備25，通 過所述軟管26將水和被沖洗的芯體材料27攜帶走。
可選地，芯體14可以在縱向方向上從。形縱梁24拉出。出于此目的，
芯套管l在其內(nèi)側(cè)上設(shè)有具有滑動(dòng)性質(zhì)或由具有適當(dāng)滑動(dòng)性質(zhì)的材料制成 的涂層，即，芯套管1具有例如防止芯體13將其自身黏附地連接到芯套管1 的釋放層。芯套管1從而保留在Q形縱梁24內(nèi)，但是芯套管l僅稍微對(duì)部件
ii22的重量有貢獻(xiàn)。
雖然芯套管1可以保留在Q形縱梁24內(nèi)，但是可以以各種方式移除芯 套管l。
圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于移除芯套管的又 一些方法步驟。
如圖6中所示，將線29固定到芯套管1的固定點(diǎn)30。隨后，在縱梁24 的縱向方向上將力F施加到線29，并從而從縱梁24拉出芯套管1。在優(yōu)先選 擇的情況下，芯套管l因此包括釋放層，所述釋放層防止制造的纖維復(fù)合 材料部件22黏附地連接到芯套管1?？蛇x地，可以使用芯套管l被其擠壓出 的柱塞(ram)。
在圖7中，沿縱梁24的縱向方向?qū)⒖諝鈮毫施加到芯套管1的封閉端 la，并在縱梁24的縱向方向上將芯套管1從縱梁24擠壓出來。
所述方法還可以尤其有利地用于制造具有可在縱向方向L上變化的橫 截面的模芯14。如果例如使用水溶性芯體13，則在至少部分固化纖維復(fù)合 材料部件22并沖洗芯體13之后，可以在沒有任何問題的情況下將模芯14從 所制造的縱梁24移除，所述縱梁24則具有可變橫截面。芯體材料27隨后可 以重復(fù)用于形成新的芯體13。
本發(fā)明不限于附圖中所示的用于制造用于航空和航天的纖維復(fù)合材 料部件。
更進(jìn)一步，可以以各種方式改變根據(jù)本發(fā)明的制造方法的各個(gè)方法步 驟的各個(gè)順序。也可以修改各個(gè)方法步驟所采取的形式。例如，代替將芯 套管在壓力下擠壓出來，而可以實(shí)施通過抽吸將芯套管抽出，以便從所制 造的縱梁將芯套管移除。
更進(jìn)一步，可以以各種方式修改模芯的幾何結(jié)構(gòu)。
更進(jìn)一步，也可以使用多個(gè)模芯以形成單個(gè)模芯，無緯纖維織物放在 所述單個(gè)模芯周圍。此目的是通過多個(gè)模芯生成更加復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。因 此，可以制造更加復(fù)雜的纖維復(fù)合材料部件。
附圖標(biāo)記 1 芯套管la芯套管的封閉端
lb芯套管的開口端
lc芯套管的邊緣區(qū)
Id芯套管的外側(cè)
2預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)的下部
3預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)
3a通道側(cè)上的端部
3b開口側(cè)上的端部
3c外圓周
3d內(nèi)壁
4芯套管的開口
5預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)的上部
5a上部的橫截面
5b下部的橫截面
6管橫截面
7a, 7b模制部
9通道
10夾緊環(huán)
11氣密空間
13芯體
13a突出部
14模芯
15底座部
16纖維半成品
17裝置
18密封膠
19密封膜
20填充件
21基體
22纖維復(fù)合材料部件23 殼體
24 Q形縱梁
25 沖洗設(shè)備
26 軟管
27 芯體材料
29 線
30 固定點(diǎn)
Dl 芯套管的直徑
D2 芯體的直徑
P 空氣壓力
L 縱向方向
權(quán)利要求
1. 一種用于制造特別用于航天和航空的纖維復(fù)合材料部件(22)的方法，所述方法包括以下方法步驟將彈性芯套管(1)引入到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)；通過啟動(dòng)所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)膨脹引入的所述芯套管(1)，用于給所述芯套管(1)彈性地預(yù)加應(yīng)力；通過所述膨脹的芯套管(1)的開口(4)引入芯體(13)；通過停用所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)釋放所述膨脹的芯套管(1)，用于使所述芯體(13)被所述芯套管(1)緊密地包圍，并從而用于形成模芯(14)；以及將至少一個(gè)纖維半成品(16)至少部分地放在形成的所述模芯(14)上，用于成形將被制造的所述纖維復(fù)合材料部件(22)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，當(dāng)啟動(dòng)所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu) (3)時(shí)，通過所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)產(chǎn)生用于膨脹所述芯套管(1)的、在所述芯套管(1)的外表面(ld)上的真空。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)停用所述預(yù)應(yīng)力 機(jī)構(gòu)(3)時(shí)，通過所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)釋放所述芯套管(1)的外表面(ld)上的真空。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)形成為具有封閉橫截面(6)的管的一部分。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過 下部(2)和上部(5)形成所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)，用于使所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)沿其長(zhǎng)度開口，以將所述芯套管(1)放在所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)內(nèi)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)設(shè)有用于插入所述芯體(13)的開口 (3b)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述芯套管(1)在所 述芯套管(1)的所述開口 (4)的區(qū)域(lc)連接在所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3) 的所述開口 (3b)，用于氣密地閉合所述芯套管(i)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在停用所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)后，通過焊接和/或粘接將所述芯套管(1)的所述 開口 (4)封閉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-7中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過停 用所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)，使所述芯套管(1)密封地接觸所述芯體(13) 的圓周，且邊緣區(qū)(lc)形成所述開口 (4)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在停 用所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)之后，從所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)移除所述模芯(14。)
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 模芯(14)布置在纖維復(fù)合材料半成品的底座部件(15)上，和/或所述模 芯(14)在所述芯套管(1)的區(qū)域內(nèi)被用于形成所述纖維復(fù)合材料部件(22)的至少一部分的纖維半成品(16)至少部分地包圍。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 模芯(14)被布置成所述模芯(14)從包圍所述模芯(14)的、用于形成 所述纖維復(fù)合材料部件(22)的所述纖維半成品(16)突出。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述模芯(14)的突 出部(13a)設(shè)有密封元件(18)，所述密封元件(18)用于至少在基體(21) 的引入期間密封所述纖維半成品(16)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l-ll中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 模芯(14)被布置成所述模芯(14)被用于形成所述纖維復(fù)合材料部件(22) 的纖維半成品(16)完全包圍。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將基 體(21)引入到具有所述模芯(14)的至少一個(gè)纖維半成品(16)內(nèi)，并 隨后在壓力和/或加熱下至少部分地固化所述基體(21)，以形成所述纖維 復(fù)合材料部件(22)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少部分固化的 纖維復(fù)合材料部件(22)被機(jī)械加工，用于移除所述芯體(13)和/或所述 芯套管(1)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，在至少部分固化 所述纖維復(fù)合材料部件(22)之后，將所述芯體(13)從所述纖維復(fù)合材 料部件(22)移除。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，通過沖洗、抽吸抽出 和/或機(jī)械拉出所述芯體(13)而將所述芯體(13)從所述纖維復(fù)合材料部 件(22)移除。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求15-18中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 將所述芯套管(11)從所述至少部分固化的纖維復(fù)合材料部件(22)移除。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過壓縮空氣、抽吸 抽出、沖洗和/或機(jī)械拉出而移除所述芯套管(1)，且使所述芯套管(1) 上適當(dāng)?shù)慕雍显?30)與用于移除所述套管的裝置(29)接合。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于 制造所述纖維復(fù)合材料部件(22)的方法采取手糊、預(yù)浸處理、轉(zhuǎn)移模制 和/或真空注入工藝的形式。
22. —種用于在用于航空和航天的底座部(15)上制造特別是縱梁(24) 的纖維復(fù)合材料部件(22)的模芯(14)，所述模芯(14)包括芯套管(1)，其形成所述模芯(14)的外表面；以及 芯體(13)，其至少部分地被所述芯套管(1)包圍。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的模芯，其特征在于，所述芯套管(1)形 成為釋放層，所述釋放層防止所述將被制造的纖維復(fù)合材料部件(22)黏 附地連接到所述芯套管(1)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的模芯，其特征在于，所述芯套管(O 形成為密封層，所述密封層防止基體(21)從將被制造的纖維復(fù)合材料部 件穿透到所述芯體(13)，和/或防止特別是空氣的物質(zhì)從所述芯體(13) 逃逸到將被制造的纖維復(fù)合材料部件(22)內(nèi)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22-24中的任何一項(xiàng)所述的模芯，其特征在于，所 述芯套管(1)包括彈性和/或尺寸不穩(wěn)定的材料。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22-25中的任何一項(xiàng)所述的模芯，其特征在于，所 述芯套管(1)包括特別是聚酰胺和/或PTFE塑料的塑料。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22-26中的任何一項(xiàng)所述的模芯，其特征在于，所 述模芯(24)的橫截面在其縱向方向上是變化的。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22-27中的任何一項(xiàng)所述的模芯，其特征在于，所 述模芯(14)被形成為所述模芯(14)為Q形、梯形、三角形、橢圓形、圓形和/或波形。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22-28中的任何一項(xiàng)所述的模芯，其特征在于，所 述模芯(14)和/或所述芯套管(1)包括水溶性材料。
30. —種特別在航天和航空中的具有至少一個(gè)縱梁的纖維復(fù)合材料部 件(22)，所述纖維復(fù)合材料部件通過根據(jù)權(quán)利要求22-29中的任何一項(xiàng)所 述的模芯(14)和/或根據(jù)權(quán)利要求l-21中的任何一項(xiàng)所述的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造特別用于航天和航空的纖維復(fù)合材料部件(22)的一種方法和一種模芯，包括以下方法步驟將彈性芯套管(1)引入到預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)；通過啟動(dòng)所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)膨脹引入的所述芯套管(1)，用于給所述芯套管(1)彈性地預(yù)加應(yīng)力；通過所述膨脹的芯套管(1)的開口(4)引入芯體(13)；通過停用所述預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)(3)釋放所述膨脹的芯套管(1)，用于使所述芯體(13)被所述芯套管(1)緊密地包圍，并從而用于形成模芯(14)；以及將至少一個(gè)纖維半成品(16)至少部分地放在形成的所述模芯(14)上，用于形成將被制造的所述纖維復(fù)合材料部件(22)。
文檔編號(hào)B29C70/04GK101484301SQ200780024935
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者托爾布·雅各布, 皮埃爾·扎倫 申請(qǐng)人:空中客車德國有限公司