DE102013003669A1 - Method of repairing fiber composite component for car chassis, involves attaching and curing fiber layers at modeling structure, and laminating hardened fiber layers at repair region of composite component to form spacer - Google Patents

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Abstract

The method involves removing a defective component region of fiber composite component (10). The fiber layers (38,40,42) comprising filler (44) are prepared for replacing the defective component region. A plastic modeling structure corresponding to contour of repair region (14) at fiber composite component is prepared. The fiber layers are attached and cured at the modeling structure and the hardened fiber layers (38,40) are attached at the repair region of composite component. The fiber layer (42) is laminated to hardened fiber layers to form a spacer (44).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren eines Faserverbundbauteils der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for repairing a fiber composite component specified in the preamble of claim 1. Art.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2007 009719 B3 bekannt. Ein defekter Bauteilbereich wird zunächst aus dem Faserverbundbauteil entfernt und anschließend wird ein mehrere Faserlagen umfassendes Füllstück hergestellt, mittels welchem der entnommene, defekte Bauteilbereich ersetzt wird. Das Füllstück wird dabei zunächst vollständig korrespondierend zu einem Reparaturbereich des Faserverbundbauteils hergestellt und anschließend in diesen eingebracht und mit diesem verklebt.Such a method is for example from the DE 10 2007 009719 B3 known. A defective component region is first removed from the fiber composite component and then a filler comprising several fiber layers is produced, by means of which the removed, defective component region is replaced. The filler is initially made completely corresponding to a repair area of the fiber composite component and then introduced into this and glued to it.

Die DE 10 2008 021788 A1 zeigt ebenfalls ein Verfahren zum Reparieren eines Faserverbundbauteils, bei welchem ein defekter Bauteilbereich aus dem Faserverbundbauteil entfernt und anschließend ein mehrere Faserlagen umfassendes Füllstück hergestellt wird, mittels welchem der entnommene, defekte Bauteilbereich ersetzt wird.The DE 10 2008 021788 A1 also shows a method for repairing a fiber composite component, in which a defective component area is removed from the fiber composite component and then a filler comprising several fiber layers is produced, by means of which the removed, defective component area is replaced.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren zum Reparieren eines Faserverbundbauteils bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a simplified method for repairing a fiber composite component.

Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zum Reparieren eines Faserverbundbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by means of a method for repairing a fiber composite component having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um ein Faserverbundbauteil auf einfachere Weise reparieren zu können, ist ein erfindungsgemäßes Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet:

  • – Herstellen eines im Wesentlichen der Kontur des Reparaturbereichs entsprechenden Modellierkörpers an dem Faserverbundbauteil;
  • – Entfernen des Modellierkörpers von dem Faserverbundbauteil;
  • – Anbringen und Aushärten von zumindest einer Faserlage an dem Modellierkörper;
  • – Anbringen der zumindest einen ausgehärteten Faserlage an dem Reparaturbereich des Faserverbundbauteils;
  • – Anlaminieren weiterer Faserlagen an der Faserlage unter Ausfüllung des Füllstücks.
In order to be able to repair a fiber composite component in a simpler manner, a method according to the invention is characterized by the following steps:
  • - Producing a substantially the contour of the repair area corresponding modeling on the fiber composite component;
  • Removing the modeling body from the fiber composite component;
  • - attaching and curing at least one fiber layer to the modeling body;
  • - Attaching the at least one cured fiber layer to the repair area of the fiber composite component;
  • - Lamination of further fiber layers on the fiber layer by filling the filler.

Im Gegensatz zu dem in der DE 10 2007 009719 B3 gezeigten Verfahren ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Herstellung des als Reparaturpatch dienenden Füllstücks ein Modellierkörper verwendet wird, der die dreidimensionale Form des zu reparierenden Bereiches zumindest im Wesentlichen näherungsweise abbildet. Im Unterschied zu bekannten Reparaturverfahren für Faserverbundbauteile, beispielsweise im Flugzeug- oder im Fahrradbereich, bei welchen Bauteilbereiche mit einer einfachen Geometrie (flache Bereiche wie eine Flugzeugaußenhaut oder dergleichen, gekrümmte Bereiche wie Rohre einer Fahrzeugrahmenkonstruktion) repariert werden, können durch das erfindungsgemäße Verfahren auf relativ einfache Weise auch komplexere Geometrien repariert werden.In contrast to that in the DE 10 2007 009719 B3 Thus, according to the invention, it is provided according to the invention that a modeling body is used for producing the patch serving as a repair patch, which images the three-dimensional shape of the area to be repaired, at least substantially approximately. In contrast to known repair methods for fiber composite components, for example in the aircraft or bicycle sector, in which component areas with a simple geometry (flat areas such as an aircraft outer skin or the like, curved areas such as pipes of a vehicle frame construction) are repaired, can be relatively simple by the inventive method In this way even more complex geometries can be repaired.

Im Unterschied zu den bekannten Verfahren, bei denen üblicherweise auf CAD- bzw. CAM-Datensätze des zu reparierenden Bauteils zugegriffen werden muss, ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die Verwendung des Modellierungskörpers auch mit relativ einfachen Mitteln ausführbar, sodass das Verfahren insbesondere auch für einen Einsatz in Werkstätten geeignet ist. Dadurch, dass zumindest eine Faserlage an dem Modellierkörper angebracht und ausgehärtet sowie danach erst an dem Reparaturbereich des Faserverbundbauteils angebracht wird, kann mit einem relativ geringen Aufwand auf einfache Weise eine ziemlich passgenaue Herstellung der zumindest einen Faserlage passend zu dem zu reparierenden Bereich des Faserverbundbauteils erzielt werden. Da die weiteren Faserlagen erst danach an die bereits angebrachte Faserlage unter Ausbildung des gesamten Füllstücks anlaminiert werden, eignet sich dieses Reparaturverfahren insbesondere auch für Anwendungsfälle mit einer einseitigen Zugänglichkeit, wie sie üblicherweise bei zu reparierenden Fahrzeugkarosserien vorliegen.In contrast to the known methods, in which usually CAD or CAM data sets of the component to be repaired must be accessed, the method according to the invention can also be implemented with relatively simple means by using the modeling body, so that the method is also suitable for use is suitable in workshops. The fact that at least one fiber layer is attached to the modeling body and cured and then attached only to the repair area of the fiber composite component, can be achieved with a relatively low cost in a simple way a fairly tailor-made production of at least one fiber layer suitable for the area of the fiber composite component to be repaired , Since the further fiber layers are only then laminated to the already attached fiber layer to form the entire filler, this repair method is particularly suitable for applications with a one-sided accessibility, as is usually the case with vehicle bodies to be repaired.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Folie über den Reparaturbereich gespannt und der Modellierkörper an dieser Folie hergestellt wird. Mittels einer solchen Folie kann zumindest näherungsweise die ursprüngliche Form des ausgeschnittenen bzw. entfernten defekten Bereiches des Faserverbundbauteils auf einfache Weise nachgebildet werden. Ferner kann auf die Folie anschließend der Modellierkörper angebracht und dieser mittels der Folie relativ unaufwendig von dem Faserverbundbauteil entfernt und somit auch der Modellierkörper von dem Faserverbundbauteil auf einfache Weise entfernt werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that a film is stretched over the repair area and the modeling body is produced on this film. By means of such a film, at least approximately the original shape of the cut or removed defective region of the fiber composite component can be reproduced in a simple manner. Furthermore, the modeling body can then be attached to the film and this can be removed from the fiber composite component relatively inexpensively by means of the film, and thus also the modeling body can be removed from the fiber composite component in a simple manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an dem Reparaturbereich eine mehrere biegsame Elemente umfassende Hilfskonstruktion angebracht und die Folie an dieser Hilfskonstruktion angebracht wird. Bei den biegsamen Elementen kann es sich beispielsweise um biegsame Streifen in Form von Kunststoffteilen und/oder elastisch verformbaren, hinterfütterten Elementen handeln. Mittels einer solchen Hilfskonstruktion kann eine relativ stabile Grundlage ausgebildet werden, auf welcher der Modellierkörper herstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that attached to the repair area a plurality of flexible elements comprehensive auxiliary construction and the film is attached to this auxiliary structure. The flexible elements may, for example, be flexible strips in the form of plastic parts and / or elastically deformable, back-fed elements. By means of such an auxiliary construction, a relatively stable base can be formed, on which the modeling body can be produced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hilfskonstruktion mit Magneten an dem Faserverbundbauteil befestigt wird. Zum einen kann die Hilfskonstruktion somit relativ einfach an dem Faserverbundbauteil angebracht und wieder von diesem entfernt werden, wobei zum anderen durch die magnetische Befestigung Beschädigungen an dem Faserverbundbauteil vermieden werden können. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the auxiliary structure is attached with magnets to the fiber composite component. On the one hand, the auxiliary structure can thus be relatively easily attached to the fiber composite component and removed therefrom again; on the other hand, damage to the fiber composite component can be avoided by the magnetic attachment.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nach dem Entfernen des defekten Bauteilbereichs die Ränder des Reparaturbereichs geschäftet werden. Mit anderen Worten werden die Ränder des Reparaturbereichs stufenförmig ausgebildet, beispielsweise durch Fräsen oder dergleichen, wodurch das defekte Faserverbundbauteil auf einfachere Weise repariert werden kann.A further preferred embodiment of the invention provides that after the removal of the defective component area, the edges of the repair area are busied. In other words, the edges of the repair area are formed stepwise, for example, by milling or the like, whereby the defective fiber composite component can be repaired in a simpler manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Faserlagen komplementär zu den geschäfteten Rändern des Reparaturbereichs zugeschnitten werden. Mit anderen Worten wird das Füllstück im Wesentlichen als Negativ des geschäfteten Bauteilbereichs ausgebildet und passgenau in diesen eingesetzt und mit diesem verbunden. Dadurch wird eine besonders passgenaue und haltbare Reparatur des Faserverbundbauteils ermöglicht.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the fiber layers are cut to complement the bustled edges of the repair area. In other words, the filler is formed substantially as a negative of the occupied component area and accurately inserted into this and connected thereto. This allows a particularly accurate and durable repair of fiber composite component allows.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an der Folie jeweilige Markierungen vorgesehen werden, mittels welchen die Abmaße der zumindest einen Faserlage kenntlich gemacht werden. Dadurch kann die Faserlage auf besonders einfache Weise an der Folie bzw. an dem Modellierkörper angebracht werden, so dass diese danach bzw. nach ihrer Aushärtung passgenau in den zu reparierenden Bereich des Faserverbundbauteils eingebracht werden kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that respective markings are provided on the film, by means of which the dimensions of the at least one fiber layer are identified. As a result, the fiber layer can be attached in a particularly simple manner to the film or to the modeling body, so that it can be introduced into the area of the fiber composite component to be repaired after or after its curing.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Modellierkörper schichtweise aus einem UV-Strahlen aushärtenden Kunststoff hergestellt wird. Dadurch kann auf besonders schnelle und einfache Weise der Modellierkörper hergestellt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the modeling body is produced in layers of a UV-curing plastic. As a result, the modeling body can be produced in a particularly fast and simple manner.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ein beschädigtes Faserverbundbauteil, bei welchem ein defekter Bauteilbereich bereits entnommen worden ist; 1 a damaged fiber composite component in which a defective component region has already been removed;

2 das defekte Faserverbundbauteil aus 1, bei welchem nach dem Entfernen des defekten Bauteilbereichs die Ränder des Reparaturbereichs geschäftet worden sind; 2 the defective fiber composite component 1 in which, after removal of the defective part area, the edges of the repair area have been left;

3 das Faserverbundbauteil, wobei der Reparaturbereich mit einer Folie überspannt und an dem Faserverbundbauteil befestigt worden ist; 3 the fiber composite component, wherein the repair area is covered with a film and fixed to the fiber composite component;

4 das Faserverbundbauteil, wobei an der Folie jeweilige Projektionen eines innersten und zweitinnersten Schäftungsrings als Linien markiert worden sind; 4 the fiber composite component, wherein respective projections of an innermost and second innermost ring of the film have been marked as lines on the film;

5 das Faserverbundbauteil, wobei auf der Folie ein Modellierungskörper aufgebracht worden ist; 5 the fiber composite component, wherein on the film a modeling body has been applied;

6 den Modellierkörper, nachdem dieser von dem defekten Faserverbundbauteil entfernt worden ist, wobei an der Innenseite der Folie zwei Faserlagen angebracht worden sind; 6 the modeling body after it has been removed from the defective fiber composite component, wherein two fiber layers have been attached to the inside of the film;

7 eine alternative Möglichkeit zur Ausbildung des Modellierungskörpers, wobei dieser ebenfalls auf einer Folie hergestellt wird, welche an einer Hilfskonstruktion angebracht worden ist, die zuvor mittels Magneten an dem Faserverbundbauteil befestigt worden ist; 7 an alternative possibility of forming the modeling body, which is also produced on a film which has been attached to an auxiliary structure, which has been previously attached by means of magnets to the fiber composite component;

8 den in 7 gezeigten Modellierungskörper, wobei an diesem außenseitig zwei Faserlagen angebracht worden sind; 8th the in 7 shown modeling body, wherein on this outside two fiber layers have been attached;

9 das Faserverbundbauteil, nachdem die in den 6 bzw. 8 gezeigten Faserlagen in den Reparaturbereich eingebracht und anschließend weitere Faserlagen unter Ausbildung eines den defekten Bauteilbereich ausfüllenden Füllstücks anlaminiert worden sind. 9 the fiber composite component, after in the 6 respectively. 8th shown fiber layers introduced into the repair area and then further fiber layers have been laminated to form a defective component area filling filler.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein defektes Faserverbundbauteil 10 gezeigt, aus welchem bereits ein hier nicht gezeigter defekter Bauteilbereich entfernt worden ist. Bei dem hier gezeigten Faserverbundbauteil 10 kann es sich beispielsweise um eine CFK-Karosseriestruktur handeln, bei welcher ein Lochschaden entstanden ist, wobei die Reparatur beispielsweise nur von einer Außenseite A aus erfolgen kann.In 1 is a defective fiber composite component 10 shown, from which already a defective component area not shown here has been removed. In the fiber composite component shown here 10 it may be, for example, a CFRP body structure, in which a hole damage has arisen, the repair, for example, can only be done from an outside A of.

Die Beschädigungsstelle wird so weit vergrößert, dass das Faserverbundbauteil 10 nur noch aus intaktem Fasermaterial, beispielsweise CFK-Material, GFK-Material oder dergleichen besteht. Ränder 12 des Verbundmaterials werden zum Reparaturbereich 14 hin schichtweise freigelegt. The damaged area is increased so far that the fiber composite component 10 only made of intact fiber material, such as CFRP material, GRP material or the like. margins 12 of the composite material become the repair area 14 layered exposed.

Wie in 2 gezeigt, werden nach dem Entfernen des defekten Bauteilbereichs die Ränder 12 des Reparaturbereichs 14 geschäftet, mit anderen Worten also mit Stufen versehen. Der beschädigte Bereich kann dabei beispielsweise ausgebohrt und die Schäftung mittels eines Fräsverfahrens oder dergleichen hergestellt werden.As in 2 shown, after removing the defective part area, the edges 12 of the repair area 14 business, in other words with steps. The damaged area can be drilled out, for example, and the shank can be produced by means of a milling process or the like.

Nachdem der Reparaturbereich 14 mit der Schäftung versehen worden ist, wird wie in 3 gezeigt der ausgebohrte Bereich mit einer transparenten und biegsamen Folie 16 überspannt, welche randseitig, beispielsweise mittels Klebestreifen 18 an dem Faserverbundbauteil 10 befestigt wird. Die Folie 16 bildet dabei zumindest näherungsweise die ursprüngliche Form des ausgeschnittenen defekten Bereiches ab.After the repair area 14 has been provided with the stash, as in 3 shown the drilled area with a transparent and flexible film 16 spanned, which edge, for example by means of adhesive strips 18 on the fiber composite component 10 is attached. The foil 16 At least approximately replicates the original shape of the cut-out defective area.

Anschließend werden, wie in 4 gezeigt, jeweilige Projektionen 20, 22 eines innersten Schäftungsrings 24 und eines zweitinnersten Schäftungsrings 26 als Linien 28, 30 markiert. Dies kann beispielsweise mittels eines permanenten Filzstiftes erfolgen. Diese Markierungen dienen dazu, dass während der nachfolgenden Verfahrensschritte zur Reparatur des Faserverbundbauteils 10 auf der Folie 16 anhand der Linien 28, 30 erkennbar ist, wie groß entsprechende Faserlagen auszubilden sind.Subsequently, as in 4 shown, respective projections 20 . 22 an innermost ring of love 24 and a second inner ring of the ring 26 as lines 28 . 30 marked. This can be done for example by means of a permanent felt-tip pen. These markings serve to ensure that during the subsequent process steps for repairing the fiber composite component 10 on the slide 16 based on the lines 28 . 30 It can be seen how large corresponding fiber layers are to be formed.

Anschließend wird, wie in 5 gezeigt, auf der Folie 16 ein Modellierkörper 32 hergestellt. Dafür werden auf der Folie 16 hier nicht näher bezeichnete Schichten, beispielsweise eines flüssigen Harzes, aufgebracht und ausgehärtet. Bei dem flüssigen Harz kann es sich beispielsweise um einen UV-Strahlen aushärtenden Kunststoff handeln, welcher schichtweise zu dem Modellierkörper 32 hergestellt wird.Subsequently, as in 5 shown on the slide 16 a modeling body 32 produced. This will be on the slide 16 here unspecified layers, such as a liquid resin, applied and cured. By way of example, the liquid resin can be a UV-curing plastic which is laminated to the modeling body 32 will be produced.

Nach der Fertigstellung des Modellierkörpers 32 wird dieser von dem Faserverbundbauteil 10 abgenommen. Anschließend werden, wie in 6 gezeigt, eine erste Faserlage 38 und eine zweite Faserlage 40 an dem Modellierkörper 32 angebracht und ausgehärtet.After the completion of the modeling body 32 this is from the fiber composite component 10 decreased. Subsequently, as in 6 shown a first fiber layer 38 and a second fiber layer 40 on the modeling body 32 attached and cured.

In 7 ist eine alternative Möglichkeit gezeigt, einen Modellierkörper 32' auszubilden. Dafür wird der ausgebohrte Bereich zunächst mit einer Hilfskonstruktion 34 versehen, welche beispielsweise mehrere biegsame Elemente in Form von biegbaren Streifen, welche plastisch oder elastisch verformbar sein können, umfasst. Mit anderen Worten wird der ausgebohrte Bereich bzw. der Reparaturbereich 14 mittels der Hilfskonstruktion 34 von einer Innenseite I aus hinterfüttert. Die Hilfskonstruktion 34 kann dabei beispielsweise mittels Magneten 36 an dem Faserverbundbauteil 10 befestigt sein.In 7 an alternative option is shown, a modeling body 32 ' train. For the drilled area initially with an auxiliary construction 34 provided, for example, a plurality of flexible elements in the form of bendable strips, which may be plastically or elastically deformable comprises. In other words, the drilled area or the repair area 14 by means of the auxiliary construction 34 from behind an inside I from behind. The auxiliary construction 34 can, for example, by means of magnets 36 on the fiber composite component 10 be attached.

Nachdem die Hilfskonstruktion 34 an dem Faserverbundbauteil 10 angebracht worden ist, wird auf diese ebenfalls die biegsame dünne Folie 16 aufgelegt. Auf dieser Folie 16 wird ebenfalls nun ein Modellwerkstoff, z. B. Plastilin, ein aushärtender Harz oder dergleichen aufgetragen, dessen Außenfläche in einer der Bauteilgeometrie entsprechende Form modelliert wird. Dieses Gebilde wird dann ebenfalls ausgehärtet und stellt nun den Modellierkörper 32' dar.After the auxiliary construction 34 on the fiber composite component 10 has been attached to this is also the flexible thin film 16 hung up. On this slide 16 is now also a model material, eg. B. plasticine, a thermosetting resin or the like, whose outer surface is modeled in a shape corresponding to the component geometry. This structure is then cured and now provides the modeling body 32 ' represents.

Um ein versehentliches Abfallen der Hilfskonstruktion 34 oder auch das Abfallen einzelner hier nicht näher bezeichneter Teile in eine beispielsweise hinter der Faserverbundbauteil 10 hier nicht dargestellten Karosseriekonstruktion zu verhindern, werden zweckmäßigerweise die Teile der Hilfskonstruktion 34 beispielsweise mittels eines hier nicht dargestellten Fadens gesichert. Diese Fäden können beispielsweise ebenfalls mit Klebestreifen fixiert werden.To accidentally drop the auxiliary construction 34 or also the dropping of individual unspecified parts here in, for example, behind the fiber composite component 10 To prevent body construction, not shown here, are expediently the parts of the auxiliary structure 34 secured, for example by means of a thread, not shown here. These threads can for example also be fixed with adhesive strips.

Ist die Hilfskonstruktion 34 erstellt, werden einige Stücke hier nicht dargestelltes doppelseitiges Klebeband auf der Hilfskonstruktion 34 angebracht. Anschließend wird die Folie 16 über die Hilfskonstruktion 34 und über die geschäfteten Stellen des Reparaturbereiches 14 gelegt und ebenfalls mittels eines hier nicht gezeigten Klebebandes fixiert. Nun ist ebenfalls eine Grundkonstruktion zum Aufbau eines Modellierkörpers 32' als Formvorlage in der Oberflächenausformung entsprechend der Beschädigungsstelle erstellt.Is the auxiliary construction 34 created, some pieces here are not shown double-sided tape on the auxiliary construction 34 appropriate. Subsequently, the film 16 about the auxiliary construction 34 and about the busy parts of the repair area 14 placed and also fixed by means of an adhesive tape, not shown here. Now is also a basic construction for building a modeling 32 ' created as a form template in the surface shaping according to the point of damage.

Der Modellierkörper 32' kann dabei ebenfalls Schicht für Schicht mittels einer Kunststoffpaste aufgebaut und mit UV-Licht ausgehärtet werden, bis mit der letzten Schicht die beschädigte Stelle die Oberflächenform bündig mit allen Sicken, Kanten, Rundungen und dergleichen angenommen hat.The modeling body 32 ' can also be built up layer by layer using a plastic paste and cured with UV light until with the last layer, the damaged area has assumed the surface shape flush with all beads, edges, curves and the like.

Bei dem Ausformen des Modellierkörpers 32, 32' mit der Folie und dem späteren schichtweisen Aufbau ist darauf zu achten, dass entsprechende Ränder des Modellierkörpers 32, 32' leicht konisch von der Schäftung der Schadstelle zur Hilfskonstruktion 34 hin zulaufen. Somit kann der Modellierkörper 32, 32' nach seiner Fertigstellung leicht entnommen werden. Im Ergebnis besteht so nicht die Gefahr, dass der Modellierkörper 32, 32' sich an einer Innenseite I der Schadstelle verhakt.In the molding of the modeling body 32 . 32 ' with the film and the subsequent layered construction, make sure that corresponding edges of the modeling body 32 . 32 ' slightly conical from the location of the damaged area to the auxiliary construction 34 to run towards. Thus, the modeling body 32 . 32 ' be easily removed after its completion. As a result, there is no danger that the modeling body 32 . 32 ' gets caught on an inner side I of the damaged area.

In beiden gezeigten Fällen wie in 5 als auch in 7 kann die Folie 16 mitsamt dem Modellierkörper 32, 32' aus dem Reparaturbereich 14 bzw. von dem Faserverbundbauteil 10 entfernt werden. An dem Modellierkörper 32, 32' werden vorliegend zwei Faserlagen 38, 40 angebracht. Bei der idealerweise zweiteiligen Ausführung der Faserlagen 38, 40 auf den Modellierkörper 32, 32' werden sinnvollerweise Aussparungen für ein späteres Andrücken und Verkleben der Faserlagen 38, 40 an dem Reparaturbereich 14 eingearbeitet, so dass beispielsweise manuell oder mit einem Werkzeug eine formbündige Verklebung gewährleistet werden kann.In both cases shown as in 5 as well as in 7 can the film 16 together with the modeling body 32 . 32 ' from the repair area 14 or of the fiber composite component 10 be removed. On the modeling body 32 . 32 ' will be two here fiber layers 38 . 40 appropriate. In the ideally two-part design of the fiber layers 38 . 40 on the modeling body 32 . 32 ' are usefully recesses for a later pressing and bonding the fiber layers 38 . 40 at the repair area 14 incorporated, so that, for example, manually or with a tool a flush mounting can be guaranteed.

Nachdem die Faserlagen 38, 40 an dem Modellierkörper 32, 32' angebracht worden sind, werden diese ausgehärtet um anschließend an dem Reparaturbereich 14 des Faserverbundbauteils 10 angebracht zu werden.After the fiber layers 38 . 40 on the modeling body 32 . 32 ' are attached, they are cured to subsequently at the repair area 14 of the fiber composite component 10 to be attached.

Nach dem Aushärten ist dieser ausgeformte Reparatureinsatz für ein formbündiges Einsetzen in die unterste CFK-Gewebeschicht bereit. Letzte Anpassungen können beispielsweise in der Art vorgenommen werden, dass ein Magnetgegenstück unterhalb des Reparaturgewebes platziert wird und so das Reparaturgewebe am auf der Oberseite sitzenden Magneten probeweise zur Passgenauigkeitskontrolle bzw. zur Nachbearbeitung in die Reparaturstelle eingebracht wird.After curing, this molded repair insert is ready for flush insertion into the bottom CFRP fabric layer. Final adjustments can be made, for example, in the way that a magnetic counterpart is placed below the repair fabric and so the repair fabric is placed on the magnet sitting on the top of the sample for fit control or for post-processing in the repair.

Ist der Reparatureinsatz passgenau, wird die zweitunterste CFK-Gewebelage auf den Reparatureinsatz der untersten Lage auflaminiert und ausgehärtet. Nach erfolgter Aushärtung und gegebenenfalls notwendiger Anpassung und Nachbearbeitung wird dieser neu entstandene Einsatz in die Schadstelle einlaminiert. Die unterste CFK-Schicht des Bauteils wird dabei gegebenenfalls nur unzureichend mit der untersten Schicht des Reparatureinsatzes verbunden. Die eigentliche Anbindung erfolgt mehr über die zweitunterste Schicht des Reparatureinsatzes, welche über die Schadstelle in die Schäftung hineinreicht und somit die unterste Schicht des Bauteils zu der untersten Gewebemattenschicht vom Reparatureinsatz überbrückt.If the repair job is perfectly fitting, the second bottom CFRP fabric layer is laminated to the repair insert of the lowest layer and cured. After curing and, if necessary, necessary adjustment and reworking, this newly formed insert is laminated into the damaged area. If necessary, the lowermost CFK layer of the component is only insufficiently connected to the lowermost layer of the repair insert. The actual connection is made more via the second lowest layer of the repair application, which extends over the damaged area in the Schäftung and thus bridged the lowest layer of the component to the bottom fabric layer of the repair service.

Durch einen stärkeren Harzauftrag am Reparatureinsatz am Rand von der untersten zur zweituntersten Reparaturschicht kann diese potenzielle Schwachstelle minimiert werden, da durch das Einfügen des Reparatureinsatzes in das Bauteil dann das zusätzliche Harz in kleinste Ritzen zwischen die unterste Lage des Reparatureinsatzes und des Bauteils eingepresst wird und für eine Überbrückung sorgt.Increased resin application at the repair area at the edge from the lowest to the second lowest repair layer can minimize this potential weak spot, since by inserting the repair insert into the component, the additional resin is pressed into the smallest gaps between the lowest layer of the repair insert and the component provides a bridge.

Wie in 9 gezeigt, werden danach weitere Faserlagen 42 unter Ausbildung eines Füllstückes 44 anlaminiert. Mit anderen Worten wird also das Füllstück 44, mittels welchem der Reparaturbereich 14 bzw. das nicht bezeichnete Loch innerhalb des Faserverbundbauteils 10 ausgefüllt wird, zweistufig hergestellt. Die beiden innenliegenden Faserlagen 38, 40 werden zunächst an den Modellierkörper 32, 32' angebracht und ausgehärtet sowie anschließend mit dem Faserverbundbauteil 10 in dem Reparaturbereich 14 angebracht. Erst danach werden die weiteren Faserlagen 42 schichtweise aufgebracht, bis das Faserverbundbauteil 10 repariert worden ist.As in 9 are shown, then more fiber layers 42 under formation of a filler 44 laminated. In other words, so is the filler 44 by means of which the repair area 14 or the non-designated hole within the fiber composite component 10 is filled in two stages. The two internal fiber layers 38 . 40 be first to the modeling body 32 . 32 ' attached and cured and then with the fiber composite component 10 in the repair area 14 appropriate. Only then are the other fiber layers 42 Applied in layers, until the fiber composite component 10 has been repaired.

Der Vorteil hierbei ist, dass von der untersten bis zur obersten Faserlage jede Schicht neu aufgebaut wird und auch jede Schicht ausgerichtet zu einer Krafteinwirkung und zur Ursprungsschicht eingefügt werden kann. Durch die beiden bereits ausgehärteten Faserlagen 38, 40, welche zuvor in dem Reparaturbereich 14 an dem Faserverbundbauteil 10 angebracht worden sind, sind die Konturen für einen weiteren manuellen Aufbau des Füllstückes 44 gegeben.The advantage here is that each layer is rebuilt from the lowest to the highest fiber layer and also each layer aligned to a force and the original layer can be inserted. Through the two already hardened fiber layers 38 . 40 which previously in the repair area 14 on the fiber composite component 10 have been attached, the contours for a further manual construction of the filler 44 given.

Das beschriebene Verfahren zum Reparieren eines Faserverbundbauteils 10 ermöglicht also durch den manuellen schichtweisen Aufbau Korrekturen und gewährleistet somit eine optimale Reparatur einer Schadstelle an dem Faserverbundbauteil 10. Als Ergebnis wird ein Stabilitätsverlust des reparierten Faserverbundbauteils 10 auf ein Minimum im Vergleich zum Ursprungszustand vor der Beschädigung reduziert, wobei dies alles bei einem für eine Fachwerkstatt vertretbarem Aufwand erfolgen kann.The method described for repairing a fiber composite component 10 Thus, the manual layer-by-layer design allows corrections and thus ensures optimal repair of a damaged area on the fiber composite component 10 , As a result, a loss of stability of the repaired fiber composite component 10 reduced to a minimum compared to the original state before damage, all of which can be done at a cost for a specialist workshop reasonable effort.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007009719 B3 [0002, 0007] DE 102007009719 B3 [0002, 0007]
  • DE 102008021788 A1 [0003] DE 102008021788 A1 [0003]

Claims (8)

Verfahren zum Reparieren eines Faserverbundbauteils (10), mit den Schritten: – Entfernen eines defekten Bauteilbereichs von dem Faserverbundbauteil (10); – Herstellen eines mehrere Faserlagen (38, 40, 42) umfassenden Füllstücks (44), mittels welchem der entnommene, defekte Bauteilbereich ersetzt wird; gekennzeichnet durch die Schritte: – Herstellen eines im Wesentlichen der Kontur eines Reparaturbereichs (14) entsprechenden Modellierkörpers (32, 32') an dem Faserverbundbauteil (10); – Entfernen des Modellierkörpers (32, 32') von dem Faserverbundbauteil (10); – Anbringen und Aushärten von zumindest einer Faserlage (38, 40) an dem Modellierkörper (32, 32'); – Anbringen der zumindest einen ausgehärteten Faserlage (38, 40) an dem Reparaturbereich (14) des Faserverbundbauteils (10); – Anlaminieren weiterer Faserlagen (42) an der Faserlage (38, 40) unter Ausbildung des Füllstücks (44).Method for repairing a fiber composite component ( 10 ), comprising the steps of: - removing a defective component area from the fiber composite component ( 10 ); - producing a plurality of fiber layers ( 38 . 40 . 42 ) comprehensive filler ( 44 ), by means of which the removed, defective component area is replaced; characterized by the steps of: - producing a substantially the contour of a repair area ( 14 ) corresponding modeling body ( 32 . 32 ' ) on the fiber composite component ( 10 ); - removal of the modeling body ( 32 . 32 ' ) of the fiber composite component ( 10 ); - attaching and curing at least one fiber layer ( 38 . 40 ) on the modeling body ( 32 . 32 ' ); - attaching the at least one hardened fiber layer ( 38 . 40 ) at the repair area ( 14 ) of the fiber composite component ( 10 ); - lamination of further fiber layers ( 42 ) at the fiber layer ( 38 . 40 ) forming the filler ( 44 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folie (16) über den Reparaturbereich (14) gespannt und der Modellierkörper (32, 32') an dieser Folie (16) hergestellt wird.Method according to claim 1, characterized in that a film ( 16 ) over the repair area ( 14 ) and the modeling body ( 32 . 32 ' ) on this film ( 16 ) will be produced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reparaturbereich (14) eine mehrere biegsame Elemente umfassende Hilfskonstruktion (34) angebracht und die Folie (16) an dieser Hilfskonstruktion (34) angebracht wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that at the repair area ( 14 ) an auxiliary construction comprising several flexible elements ( 34 ) and the film ( 16 ) on this auxiliary structure ( 34 ) is attached. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskonstruktion (34) mit Magneten (36) an dem Faserverbundbauteil (10) befestigt wird.Method according to claim 3, characterized in that the auxiliary construction ( 34 ) with magnets ( 36 ) on the fiber composite component ( 10 ) is attached. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des defekten Bauteilbereichs Ränder (12) des Reparaturbereichs (14) geschäftet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after removal of the defective component area edges ( 12 ) of the repair area ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlagen (38, 40, 42) komplementär zu den geschäfteten Rändern (12) des Reparaturbereichs (14) zugeschnitten werden.Method according to claim 5, characterized in that the fiber layers ( 38 . 40 . 42 ) complementary to the edges ( 12 ) of the repair area ( 14 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Folie (16) jeweilige Markierungen (28, 30) vorgesehen werden, mittels welchen die Abmaße der zumindest einen Faserlage (38, 40) kenntlich gemacht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the film ( 16 ) respective markings ( 28 . 30 ) by means of which the dimensions of the at least one fiber layer ( 38 . 40 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modellierkörper (32, 32') schichtweise aus einem UV-Strahlen aushärtenden Kunststoff hergestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modeling body ( 32 . 32 ' ) is produced in layers of a UV-curing plastic.
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