DE102015201348A1 - A method of forming a functional portion on a fiber composite component - Google Patents

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Jan Hodde
Christos Karatzias
Lars Linnemann
Philipp Nicolas Wagner
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts (1) an einem Faserverbundbauteil, aufweisend die Schritte: – Bereitstellen eines Werkzeugs (2) mit einer Form (3) zum Formen eines Funktionsabschnitts (1) sowie einer Aufnahme (4) für einen Vorformling (5) aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe; – Anordnen eines Vorformlings (5) aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe an der Aufnahme (4) des Werkzeugs (2); – Einbringen eines Funktionsabschnittswerkstoffs (6) in die Form (3) des Werkzeugs (2); – Ausbilden des Funktionsabschnitts (1) in dem Werkzeug (2) derart, dass der Funktionsabschnitt (1) an dem Vorformling (5) angebunden wird; und – Aushärten des Funktionsabschnittswerkstoffs (6).The present invention relates to a method for forming a functional section (1) on a fiber composite component, comprising the steps: - providing a tool (2) with a mold (3) for forming a functional section (1) and a preform housing (4) (5) fiber web or fibrous web impregnated with a matrix material; - arranging a preform (5) made of fiber fabric or with a matrix material impregnated fiber fabric on the receptacle (4) of the tool (2); - introducing a functional section material (6) into the mold (3) of the tool (2); - Forming the functional portion (1) in the tool (2) such that the functional portion (1) is attached to the preform (5); and curing the functional section material (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung zum Schneiden eines Fasermaterials zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug sowie ein Portal mit der Schneidevorrichtung.The present invention relates to a cutting device for cutting a fiber material for producing a fiber composite component for a vehicle and a portal with the cutting device.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil beziehungsweise an einem Vorformling aus Fasermaterial oder mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial.The present invention relates to a method for forming a functional section on a fiber composite component or on a preform made of fiber material or fiber material impregnated with a matrix material.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl unterschiedlicher Faserverbundbauteile sowie Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen hinlänglich bekannt. Faserverbundbauteile finden auf vielen Gebieten der Technik Einsatz und haben sich insbesondere wegen ihrer hohen Steifigkeit bei geringer Dichte sowie hohen Belastbarkeit vor allem in der Leichtbauweise im Fahrzeugbau sowie in der Luft- und Raumfahrt durchgesetzt.From the prior art a variety of different fiber composite components and methods for producing fiber composite components are well known. Fiber composite components are used in many fields of technology and have prevailed in particular because of their high rigidity at low density and high load capacity, especially in the lightweight construction in vehicle construction and in aerospace.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK; umgangssprachlich häufig als Carbon bezeichnet) bekannt, welche sich aufgrund ihrer hohen gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit hervorragend als Leichtbauwerkstoff eignen. Faserverbundbauteile bestehen grundsätzlich aus einem Verbund von zwei Werkstoffen, wobei ein Werkstoff faserförmig und der andere Werkstoff als Matrixwerkstoff ausgebildet ist. Der Matrixwerkstoff ist zwischen den Fasern angeordnet. Als Matrixwerkstoff weisen Faserverbundbauteile in der Regel eine Kunststoffmatrix, beispielsweise eine thermoplastische oder duroplastische Matrix, auf.Fiber-reinforced plastics, in particular carbon fiber-reinforced plastics (CFK, colloquially often referred to as carbon) are known from the general state of the art, which are outstandingly suitable as lightweight materials due to their high weight-specific strength and rigidity. Fiber composite components basically consist of a composite of two materials, one material being fibrous and the other material being formed as a matrix material. The matrix material is arranged between the fibers. Fiber composite components as a rule have a plastic matrix, for example a thermoplastic or thermoset matrix, as the matrix material.

Sofern keine vorimprägnierten Materialien zur Anwendung kommen, ist ein faserverstärktes Bauteil mittels folgender Prozessschritte herstellbar. In einem ersten Schritt werden trockene textile Faserhalbzeuge zu einem Vorformling, der auch Preform genannt wird, verarbeitet. Hierfür werden die trockenen Faserhalbzeuge durch entsprechendes Zuschneiden konfektioniert und zu einer flächigen und/oder zum Teil komplexen, einer Bauteilendkontur angepassten, Faserstruktur beziehungsweise einem Fasergewebe angeordnet. Für diesen ersten Prozessschritt werden häufig aus der Textiltechnik stammende, aber auch auf der Klebetechnologie basierende Verfahren verwendet. In einem zweiten Schritt wird der Vorformling in ein Werkzeug, wie z. B. ein Imprägnierwerkzeug, eingelegt und zu einem Faserverbundbauteil weiterverarbeitet. Dieser Verfahrensschritt wird auch als Infiltration beziehungsweise als Imprägnierung bezeichnet. Bei der Imprägnierung wird eine viskose Kunststoffmatrix mittels eines Druckgefälles in den Vorformling eingebracht. Die Kunststoffmatrix füllt bei der Imprägnierung Faserzwischenräume des Vorformlings und verbindet somit benachbarte Fasern miteinander. In einem dritten, der Imprägnierung folgenden Schritt wird das Faserverbundbauteil ausgehärtet. Dies erfolgt durch Wärmezufuhr im Werkzeug, beispielsweise in einem entsprechenden Ofen. Nach der Aushärtung wird das Faserverbundbauteil in einem vierten Schritt aus dem Werkzeug entformt. Bei duroplastischen Matrixwerkstoffen ist ein Umformen des Faserverbundbauteils nach dem Aushärten nicht mehr möglich. In einem fünften Schritt wird das ausgehärtete Faserverbundbauteil einer Nachbearbeitung unterzogen. Bei der Nachbearbeitung werden beispielsweise Durchführungen und Löcher für Befestigungsmittel in das Faserverbundbauteil eingebracht. Dies erfolgt z. B. durch spanende Verfahren, wie z. B. Fräsen oder Bohren sowie Wasserstrahl- oder Laserschneidverfahren.If no pre-impregnated materials are used, a fiber-reinforced component can be produced by means of the following process steps. In a first step, dry textile semifinished fiber products are processed into a preform, which is also called preform. For this purpose, the dry semifinished fiber products are assembled by appropriate cutting and arranged to a flat and / or partially complex, a component end contour adapted, fiber structure or a fiber fabric. For this first process step are often derived from the textile technology, but also based on the adhesive technology method used. In a second step, the preform is placed in a tool, such. As an impregnation tool, inserted and further processed into a fiber composite component. This process step is also referred to as infiltration or as impregnation. During the impregnation, a viscous plastic matrix is introduced into the preform by means of a pressure gradient. During impregnation, the plastic matrix fills fiber interstices of the preform and thus bonds adjacent fibers together. In a third, following the impregnation step, the fiber composite component is cured. This is done by heat in the tool, for example in a corresponding furnace. After curing, the fiber composite component is removed from the mold in a fourth step. For thermoset matrix materials forming the fiber composite component after curing is no longer possible. In a fifth step, the cured fiber composite component is subjected to a post-processing. In the post-processing, for example, bushings and holes for fastening means are introduced into the fiber composite component. This is done z. B. by machining methods, such as. As milling or drilling and water jet or laser cutting process.

Des Weiteren ist es bekannt, zur Ausbildung von Funktionsabschnitten eines Faserverbundbauteils, wie z. B. von Gewinden, Inserts in dem Faserverbundbauteil anzuordnen. Derartige Inserts werden z. B. in entsprechende Ausnehmungen des ausgehärteten Faserverbundbauteils eingesetzt und durch Kleben an dem Faserverbundbauteil fixiert. Onserts, die wie Inserts Funktionsabschnitte aufweisen können, werden beispielsweise auf der Oberfläche des Faserverbundbauteils durch Verkleben befestigt. In einem alternativen Verfahren erfolgt die Anordnung des Inserts an dem Faserverbundbauteil durch Einpressen des Inserts in einen Vorformling des Faserverbundbauteils. Je nach Fertigungsverfahren weist der Vorformling Fasergewebe oder mit einem Matrixwerkstoff imprägniertes Fasergewebe auf. Durch ein anschließendes Aushärten des Matrixwerkstoffs werden die Inserts an dem Vorformling fixiert.Furthermore, it is known to form functional sections of a fiber composite component, such. B. threads, to arrange inserts in the fiber composite component. Such inserts are z. B. used in corresponding recesses of the cured fiber composite component and fixed by gluing to the fiber composite component. Onserts, which, like inserts, may have functional sections, are adhesively bonded, for example, to the surface of the fiber composite component. In an alternative method, the arrangement of the insert on the fiber composite component takes place by pressing the insert into a preform of the fiber composite component. Depending on the manufacturing process, the preform has fiber fabric or fiber fabric impregnated with a matrix material. Subsequent curing of the matrix material fixes the inserts to the preform.

Bekannte Verfahren zum Herstellen von Faserverbundbauteilen, die Inserts aufweisen, haben allesamt den Nachteil, dass die Inserts als separate Bauteile bereitgestellt und an dem Vorformling angebunden werden müssen. Dies erfordert einen erhöhten Lager- sowie Logistikaufwand. Darüber hinaus ist das Fixieren der Inserts an dem Vorformling oftmals sehr aufwändig und erfordert i. d. R. eine Nachbearbeitung des Inserts. Dies führt zu einer Erhöhung der Herstellungszeiten und -kosten.Known methods for producing fiber composite components having inserts all have the disadvantage that the inserts must be provided as separate components and connected to the preform. This requires an increased storage and logistics costs. Moreover, fixing the inserts to the preform is often very expensive and requires i. d. R. a post-processing of the insert. This leads to an increase in production times and costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ausbildung eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil beziehungsweise an einem Vorformling für ein Faserverbundbauteil zu optimieren, wobei die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwunden werden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil aufzuzeigen, mittels dessen der Aufwand für eine Nachbearbeitung des Funktionsabschnitts zumindest reduzierbar ist.It is therefore the object of the present invention, the training a functional portion of a fiber composite component or to optimize a preform for a fiber composite component, the disadvantages of the prior art are at least partially overcome. In particular, it is the object of the present invention to provide an improved method for forming a functional section on a fiber composite component, by means of which the expense for a post-processing of the functional section is at least reduced.

Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The above object is achieved by a method for forming a functional portion of a fiber composite component having the features of independent claim 1. Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil weist die folgenden Schritte auf:

  • – Bereitstellen eines Werkzeugs mit einer Form zum Formen des Funktionsabschnitts sowie einer Aufnahme für einen Vorformling aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe;
  • – Anordnen eines Vorformlings aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe an der Aufnahme des Werkzeugs;
  • – Einbringen eines Funktionsabschnittswerkstoffs in die Form des Werkzeugs;
  • – Ausbilden des Funktionsabschnitts in dem Werkzeug derart, dass der Funktionsabschnitt an dem Vorformling angebunden wird; und
  • – Aushärten des Funktionsabschnittswerkstoffs.
The method according to the invention for forming a functional section on a fiber composite component comprises the following steps:
  • - Providing a tool having a shape for forming the functional portion and a receptacle for a preform made of fiber fabric or of a matrix material impregnated fiber fabric;
  • Arranging a preform made of fiber fabric or fiber material impregnated with a matrix material on the receptacle of the tool;
  • - introducing a functional section material into the mold of the tool;
  • - Forming the functional portion in the tool such that the functional portion is attached to the preform; and
  • - curing the functional section material.

Ein Funktionsabschnitt ist ein Bereich, der dem Faserverbundbauteil mindestens eine Funktion bereithält. Insbesondere wird ein Funktionsabschnitt durch das Einbinden von Inserts oder Onserts in oder an dem Vorformling bereitgestellt. Über den Funktionsabschnitt ist das Faserverbundbauteil beispielsweise mit einem weiteren Faserverbundbauteil verbindbar. Alternativ kann ein Funktionsabschnitt beispielsweise zur Durchleitung eines Betriebsmittels beziehungsweise zur Durchführung eines entsprechenden Kanals ausgebildet sein. Betriebsmittel sind beispielsweise Fluide oder elektrischer Strom.A functional section is an area which holds at least one function of the fiber composite component. In particular, a functional section is provided by the inclusion of inserts or onserts in or on the preform. By way of the functional section, the fiber composite component can be connected, for example, to a further fiber composite component. Alternatively, a functional portion may be formed, for example, for the passage of a resource or for carrying out a corresponding channel. Resources are, for example, fluids or electric power.

Das Werkzeug ist vorzugsweise ein Presswerkzeug, das zum Zusammenpressen des Vorformlings ausgebildet ist. Derartige Werkzeuge weisen mindestens zwei Werkzeugteile, z. B. ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil, auf, die zum Verpressen des Vorformlings zusammenbewegbar sind. Das Werkzeug weist eine Aufnahme auf, an der der Vorformling anordenbar ist. Hierfür weist die Aufnahme vorzugsweise mindestens eine Ausrichthilfe auf, die z. B. als Anschlag oder Zentrierstift ausgebildet ist, um ein Anordnen beziehungsweise Ausrichten des Vorformlings an der Aufnahme zu erleichtern. Des Weiteren weist das Werkzeug eine Form auf, die zum Formen des Funktionsabschnitts ausgebildet ist. Die Form ist vorzugsweise zum Vorformling offen, so dass der Funktionsabschnitt an den Vorformling anbindbar ist.The tool is preferably a pressing tool designed to compress the preform. Such tools have at least two tool parts, eg. B. a tool shell and a tool lower part, which are movable together for pressing the preform. The tool has a receptacle on which the preform can be arranged. For this purpose, the receptacle preferably has at least one alignment aid, the z. B. is designed as a stop or centering pin to facilitate arranging or aligning the preform on the recording. Furthermore, the tool has a shape which is designed to form the functional section. The mold is preferably open to the preform, so that the functional portion is attachable to the preform.

Zur Herstellung des Funktionsabschnitts wird ein Funktionsabschnittswerkstoff verwendet. Dies ist vorzugsweise ein Werkstoff, der besonders leicht eine Verbindung mit dem Vorformling aus Fasergewebe oder mit Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe eine Verbindung eingeht, um einen festen Halt des Funktionsabschnitts an dem Vorformling beziehungsweise dem Faserverbundbauteil zu gewährleisten. Der Funktionsabschnittswerkstoff ist vorzugsweise während des Einbringens flüssig und kann feste Bestandteile, wie z. B. Fasern, aufweisen. Des Weiteren ist der Funktionsabschnittswerkstoff derart aushärtbar, dass der ausgehärtete Funktionsabschnitt mechanische Eigenschaften aufweist, die einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Funktionsabschnitts gerecht werden.A functional section material is used to produce the functional section. This is preferably a material which particularly easily forms a bond with the preform made of fiber fabric or fiber material impregnated with matrix material in order to ensure a firm hold of the functional section on the preform or the fiber composite component. The functional section material is preferably liquid during introduction and may be solid components such as e.g. As fibers have. Furthermore, the functional section material can be hardened in such a way that the hardened functional section has mechanical properties that meet the intended use of the functional section.

In die Form wird vorzugsweise eine solche Menge an Funktionsabschnittswerkstoff eingebracht, die zur Ausbildung des Funktionsabschnitts erforderlich ist. Weiter bevorzugt wird hierbei eine zusätzliche Menge an Funktionsabschnittswerkstoff in die Form eingebracht, die beim Verpressen des Vorformlings in den Vorformling eindringt und somit eine bessere Anbindung des Funktionsabschnitts an dem Vorformling gewährleistet.In the mold, preferably, such an amount of functional section material is introduced, which is required for the formation of the functional section. More preferably, in this case an additional amount of functional section material is introduced into the mold, which penetrates into the preform during the pressing of the preform and thus ensures a better connection of the functional section to the preform.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts an einem Faserverbundbauteil hat den Vorteil, dass der Funktionsabschnitt einfachen Mitteln an dem Vorformling beziehungsweise dem Faserverbundbauteil ausgebildet wird. Die Verwendung von Inserts oder Onserts ist demnach nicht mehr erforderlich. Hierdurch entfallen ein entsprechender Lager- und Bereitstellungsaufwand für Inserts sowie eine aufwändige Nachbearbeitung des Funktionsabschnitts. Auf diese Weise können Fertigungsaufwand, -zeit sowie -kosten deutlich reduziert werden.The method according to the invention for forming a functional section on a fiber composite component has the advantage that the functional section of simple means is formed on the preform or the fiber composite component. The use of inserts or onserts is therefore no longer necessary. This eliminates a corresponding storage and deployment effort for inserts and a costly reworking of the functional section. In this way, production costs, time and costs can be significantly reduced.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Funktionsabschnittswerkstoff verwendet, der einen Matrixwerkstoff zum Imprägnieren des Vorformlings aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägniertem, Fasergewebe aufweist. Vorzugsweise wird beziehungsweise ist der Vorformling mit dem gleichen Matrixwerkstoff imprägniert. Ein derartiger Funktionsabschnittswerkstoff hat den Vorteil, dass eine bessere Anbindung des Funktionsabschnitts an dem Vorformling beziehungsweise dem Faserverbundbauteil erzielbar ist, da gleiche Matrixwerkstoffe untereinander eine besonders gute Bindung eingehen.According to a first aspect of the invention, a functional section material is used which comprises a matrix material for impregnating the fiber fabric preform or matrix fabric impregnated fiber web. Preferably, the preform is or is impregnated with the same matrix material. Such a functional section material has the advantage that a better connection of the functional section to the preform or the fiber composite component can be achieved, since the same matrix materials undergo a particularly good bond with each other.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Funktionsabschnittswerkstoff verwendet, der einen Bulk Molding Compound (BMC) aufweist. BMC weisen einen Matrixwerkstoff und ein Verstärkungsmittel, wie z. B. Verstärkungsfasern, auf. Dies hat den Vorteil, dass mittels BMC Funktionsabschnitte mit besonders vorteilhaften mechanischen Eigenschaften herstellbar sind.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, a functional section material is used, which is a bulk Molding Compound (BMC). BMC have a matrix material and a reinforcing agent, such. As reinforcing fibers, on. This has the advantage that functional sections with particularly advantageous mechanical properties can be produced by means of BMC.

Ebenfalls vorteilhaft wird der Vorformling von dem Werkzeug derart gepresst, dass der Funktionsabschnittswerkstoff hierdurch in die Form gedrückt wird. Alternativ wird der Funktionsabschnittswerkstoff durch Zusammenbewegen des Werkzeugs aus der Form in den Vorformling gepresst. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Bindung von Funktionsabschnitt und Vorformling beziehungsweise Faserverbundbauteil ausgebildet.Likewise advantageously, the preform is pressed by the tool in such a way that the functional section material is thereby pressed into the mold. Alternatively, the functional section material is pressed by moving the tool together from the mold into the preform. As a result, a particularly advantageous bond of functional section and preform or fiber composite component is formed.

Vorzugsweise wird vor dem Einbringen des Funktionsabschnittswerkstoffs eine Verstärkungsvorrichtung in der Form angeordnet. Eine Verstärkungsvorrichtung weist einen Feststoff, z. B. aus Metall und/oder Kunststoff, auf, der dem Funktionsabschnittswerkstoff Halt gibt. Besonders bevorzugt weist die Verstärkungsvorrichtung ein flexibles Material auf, so dass sich die Verstärkungsvorrichtung besonders gut einer Kontur der Form des Werkzeugs anpassen kann. Mittels derartiger Verstärkungsvorrichtungen sind Funktionsabschnitte mit besonders vorteilhaften mechanischen Eigenschaften erzeugbar.Preferably, a reinforcing device is arranged in the mold before introducing the functional section material. An amplification device has a solid, e.g. B. of metal and / or plastic, which gives the functional section material hold. Particularly preferably, the reinforcing device has a flexible material, so that the reinforcing device can particularly well adapt to a contour of the shape of the tool. Functional sections with particularly advantageous mechanical properties can be produced by means of such reinforcing devices.

Es ist weiter bevorzugt, dass eine Verstärkungsvorrichtung verwendet wird, die eine Verstärkungsfaser und/oder ein Verstärkungsfasergewebe aufweist. Derartige Verstärkungsvorrichtungen sind leicht herstellbar und besonders gut in der Form des Werkzeugs sowie an dem Vorformling anordenbar.It is further preferred that a reinforcing device is used which comprises a reinforcing fiber and / or a reinforcing fiber fabric. Such reinforcing devices are easy to produce and can be arranged particularly well in the form of the tool as well as on the preform.

Es ist vorteilhaft, wenn die Verstärkungsvorrichtung derart in der Form angeordnet wird, dass ein Teil der Verstärkungsvorrichtung in dem Vorformling angeordnet ist. Der Vorformling kann dabei beispielsweise um einen Teil der Verstärkungsvorrichtung herum gewebt sein. Eine derartige Anordnung der Verstärkungsvorrichtung hat den Vorteil, dass der Funktionsabschnitt besser an dem Vorformling angebunden ist.It is advantageous if the reinforcing device is arranged in the form such that a part of the reinforcing device is arranged in the preform. The preform can be woven around a part of the reinforcing device, for example. Such an arrangement of the reinforcing device has the advantage that the functional section is better connected to the preform.

Vorzugsweise wird die Verstärkungsvorrichtung durch Tuften und/oder über eine in dem Vorformling angeordnete Haltestruktur an dem Vorformling angeordnet. Beim Tuften werden einzelne Verstärkungselemente oder Gruppen von Verstärkungselementen in den Vorformling eingebracht und an diesem fixiert. Dabei steht jedes Verstärkungselement mit einem Teilbereich von dem Vorformling ab. Als Haltestruktur weist die Verstärkungsvorrichtung beispielsweise einen Grundkörper auf, an dem eine Mehrzahl an Verstärkungselementen gehalten ist. Der Grundkörper ist vorzugsweise in dem Vorformling angeordnet, z. B. indem der Vorformling um den Grundkörper herum gewebt wird. Somit sind die Verstärkungselemente an dem Vorformling gehalten. Derartige Verstärkungsvorrichtungen sind mit besonders einfachen Mitteln sowie kostengünstig herstellbar und bieten einen sehr guten Halt an dem Vorformling.The reinforcing device is preferably arranged on the preform by tufting and / or via a holding structure arranged in the preform. When tufting individual reinforcing elements or groups of reinforcing elements are introduced into the preform and fixed thereto. In this case, each reinforcing element projects with a partial region from the preform. As a holding structure, the reinforcing device, for example, a base body on which a plurality of reinforcing elements is held. The main body is preferably arranged in the preform, z. B. by the preform is woven around the body around. Thus, the reinforcing elements are held on the preform. Such reinforcing devices can be produced with particularly simple means as well as inexpensively and offer a very good hold on the preform.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Form ein Funktionseinsatz angeordnet. Durch einen Funktionseinsatz ist an dem Funktionsabschnitt ein besonderes Formelement beziehungsweise eine bestimmte Kontur anordenbar beziehungsweise ausbildbar. Der Funktionseinsatz kann als Form zum Ausbilden eines solchen Formelements beziehungsweise einer solchen Kontur in dem Funktionsabschnittswerkstoff ausgebildet sein. Alternativ weist der Funktionseinsatz ein derartiges Formelement beziehungsweise eine derartige Kontur auf und ist zum permanenten Anordnen an dem Funktionsabschnitt ausgebildet. Ein Funktionseinsatz hat den Vorteil, dass derartige Formelemente beziehungsweise Konturen bereits bei der Formgebung beziehungsweise dem Verpressen des Vorformlings leicht an dem Funktionsabschnitt anordenbar beziehungsweise in den Funktionsabschnitt einbringbar sind und eine aufwändige Nachbearbeitung des Funktionsabschnitts nicht erforderlich ist.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a functional insert is arranged in the mold. By means of a functional insert, a special form element or a specific contour can be arranged or formed on the functional section. The functional insert may be designed as a shape for forming such a feature or a contour in the functional section material. Alternatively, the functional insert has such a shaped element or such a contour and is designed for permanent placement on the functional section. A functional insert has the advantage that such shaped elements or contours can easily be arranged on the functional section or can be introduced into the functional section already during the shaping or pressing of the preform, and complicated reworking of the functional section is not required.

Besonders bevorzugt ist der Funktionseinsatz ein gewindeformgebender Funktionseinsatz, Ein Gewinde hat den Vorteil, dass das Faserverbundbauteil über den Funktionsabschnitt mittels einer Schraubverbindung an einer Vorrichtung anordenbar ist und umgekehrt.Particularly preferably, the functional insert is a thread-forming functional insert. A thread has the advantage that the fiber composite component can be arranged on the device by means of a screw connection to a device and vice versa.

Es ist bevorzugt, dass der Funktionseinsatz nach dem Ausbilden des Funktionsabschnitts von diesem entfernt wird. Ein solcher Funktionseinsatz hinterlässt nach dem Entfernen von dem Funktionsabschnitt einen entsprechenden Abdruck. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass der Funktionseinsatz wiederverwendbar ist.It is preferable that the functional insert is removed therefrom after the functional section has been formed. Such a functional insert leaves a corresponding impression after removal from the functional section. This has the advantage, for example, that the functional insert is reusable.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment.

Es zeigen:Show it:

1 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a flowchart of a preferred embodiment of the method according to the invention;

2 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts an einem Vorformling; 2 a schematic side view of a first embodiment of a producible by means of the method according to the invention function section on a preform;

3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts an einem Vorformling; 3 a schematic side view of a second embodiment of a producible by means of the method according to the invention function section on a preform;

4 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts an einem Vorformling; 4 a schematic side view of a third embodiment of a manufacturable by the method according to the invention function section on a preform;

5 eine schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts an einem Vorformling vor dem Verpressen; und 5 a schematic side view of a fourth embodiment of a producible by means of the method according to the invention function section on a preform prior to compression; and

6 eine schematische Seitenansicht der vierten Ausführungsform aus 5 nach dem Verpressen. 6 a schematic side view of the fourth embodiment of 5 after pressing.

1 zeigt ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird ein Werkzeug 2 mit einer Form 3 zum Formen des Funktionsabschnitts 1 sowie einer Aufnahme 4 für einen Vorformling 5 aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe bereitgestellt. Das Werkzeug 2 ist vorzugsweise ein mindestens zweiteiliges Formgebungswerkzeug, mittels dessen der Vorformling 5 zusammenpressbar und dabei formbar ist. 1 shows a flowchart of a preferred embodiment of the method according to the invention. In a first process step 100 becomes a tool 2 with a shape 3 for shaping the functional section 1 and a recording 4 for a preform 5 fiber fabric or fibrous web impregnated with a matrix material. The tool 2 is preferably an at least two-part forming tool, by means of which the preform 5 compressible while being malleable.

In einem zweiten Verfahrensschritt 200 wird ein Vorformling 5 aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägniertem Fasergewebe an der Aufnahme 4 des Werkzeug 2 angeordnet. Beispielsweise wird der Vorformling 5 auf einem Werkzeugunterteil 2a abgelegt.In a second process step 200 becomes a preform 5 fiber fabric or fibrous fabric impregnated with a matrix material on the receptacle 4 of the tool 2 arranged. For example, the preform becomes 5 on a tool base 2a stored.

In einem optionalen dritten Verfahrensschritt 300 wird ein Funktionseinsatz 10 in der Form 3 angeordnet.In an optional third process step 300 becomes a functional assignment 10 in the shape 3 arranged.

In einem optionalen vierten Verfahrensschritt 400 eine Verstärkungsvorrichtung 7 in der Form 3 angeordnet. Vorzugsweise wird dabei die Verstärkungsvorrichtung 7 teilweise in den Vorformling 5 eingebracht beziehungsweise der Vorformling 5 um einen Teil der Verstärkungsvorrichtung 7 herum gebildet.In an optional fourth process step 400 an amplification device 7 in the shape 3 arranged. Preferably, the reinforcing device is thereby 7 partly in the preform 5 introduced or the preform 5 around a part of the reinforcing device 7 formed around.

In einem fünften Verfahrensschritt 500 wird ein Funktionsabschnittswerkstoff 6 in die Form 3 des Werkzeugs 2 eingebracht. Der Funktionsabschnittswerkstoff 6 wird dabei beispielsweise durch den Vorformling 5 und/oder mindestens einen Kanal, der am Werkzeug 2 angeordnet ist, in die Form 3 geleitet. Dies kann beispielsweise beim Verpressen des Vorformlings 5 erfolgen. Es ist bevorzugt, wenn der Vorformling 5 im vierten Verfahrensschritt 400 mit einem Matrixwerkstoff imprägniert und vom Werkzeug verpresst wird. In diesem Fall sind Matrixwerkstoff und Funktionsabschnittswerkstoff 6 identisch oder der Funktionsabschnittswerkstoff 6 weist zumindest Matrixwerkstoff auf.In a fifth process step 500 becomes a functional section material 6 into the mold 3 of the tool 2 brought in. The functional section material 6 This is done, for example, by the preform 5 and / or at least one channel attached to the tool 2 is arranged in the form 3 directed. This can for example during compression of the preform 5 respectively. It is preferred if the preform 5 in the fourth process step 400 impregnated with a matrix material and pressed by the tool. In this case, matrix material and functional section material 6 identical or the functional section material 6 has at least matrix material.

In einem sechsten Verfahrensschritt 600 wird der Funktionsabschnitt 1 in dem Werkzeug 2 derart ausgebildet, dass der Funktionsabschnitt 1 an dem Vorformling 5 angebunden wird. Hierbei ist bevorzugt, dass der Funktionsabschnittswerkstoff 6 des Funktionsabschnitts 1 den Vorformling 5 kontaktiert. Weiter bevorzugt dringt der Funktionsabschnittswerkstoff 6 in einem Bereich in den Vorformling 5 ein.In a sixth process step 600 becomes the functional section 1 in the tool 2 formed such that the functional section 1 on the preform 5 is connected. It is preferred that the functional section material 6 of the functional section 1 the preform 5 contacted. More preferably, the functional section material penetrates 6 in one area in the preform 5 one.

In einem siebten Verfahrensschritt 700 wird der Funktionsabschnittswerkstoff 6 ausgehärtet. Vorzugsweise wird der verpresste Vorformling 5 in diesem siebten Verfahrensschritt 700 ebenfalls ausgehärtet. Somit entsteht eine gute Bindung zwischen Funktionsabschnitt 1 und Vorformling 5. Nach dem Aushärten ist ein Funktionsabschnitt 1 an einem Faserverbundbauteil ausgebildet.In a seventh process step 700 becomes the functional section material 6 hardened. Preferably, the pressed preform 5 in this seventh process step 700 also cured. This creates a good bond between functional section 1 and preform 5 , After curing is a functional section 1 formed on a fiber composite component.

2 zeigt eine erste Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts 1 an einem Vorformling 5. Der Vorformling 5 ist an einem Werkzeug 2 zwischen einem Werkzeugunterteil 2a und einem Werkzeugoberteil 2b auf einer Aufnahme 4 des Werkzeugunterteils 2a angeordnet. Das Werkzeugunterteil 2a weist eine Form 3 zum Formen des Funktionsabschnitts 1 auf, die als Ausnehmung ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Form 3 als stumpfkegelförmige Ausnehmung ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. stumpfpyramidenförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Etwa in der Mitte der Form 3 ist ein Vorsprung 11 ausgebildet, der sich zum Werkzeugoberteil 2b hin erstreckt. Der Vorsprung 11 ist in diesem Beispiel zylinderförmig ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. quaderförmig ausgebildet sein. Eine Zylinderform hat den Vorteil, dass mittels des Vorsprungs 11 ein Sackloch mit kreisförmigem Querschnitt in den Funktionsabschnitt 1 einbringbar ist. An dem Vorsprung 11 ist ein Funktionseinsatz 10 zur Ausbildung eines Funktionsbereichs an dem Funktionsabschnitt 1 angeordnet. Der Funktionseinsatz 10 ist zur Ausbildung eines Innengewindes an dem Funktionsabschnitt 1 ausgebildet und weist vorzugsweise eine innere Ausnehmung auf, die zur Kopplung mit dem Vorsprung 11 ausgebildet ist. 2 shows a first embodiment of a manufacturable by the method according to the invention function section 1 on a preform 5 , The preform 5 is on a tool 2 between a tool base 2a and a tool shell 2 B on a recording 4 of the lower tool part 2a arranged. The lower part of the tool 2a has a shape 3 for shaping the functional section 1 on, which is designed as a recess. In this example, the form is 3 designed as a truncated cone-shaped recess, but can also be alternatively z. B. dull pyramidal or cuboid. Approximately in the middle of the form 3 is a lead 11 formed, which is the tool shell 2 B extends. The lead 11 is cylindrical in this example, but can also alternatively z. B. be formed cuboid. A cylindrical shape has the advantage that by means of the projection 11 a blind hole with a circular cross section in the functional section 1 can be introduced. At the projection 11 is a functional assignment 10 for forming a functional area on the functional section 1 arranged. The functional insert 10 is for forming an internal thread on the functional section 1 formed and preferably has an inner recess for coupling with the projection 11 is trained.

An dem Vorformling 5 ist eine Verstärkungsvorrichtung 7 angeordnet, die in das Fasergewebe des Vorformlings 5 eingreift und in die Form 3 hinein ragt. Die Verstärkungsvorrichtung 7 weist eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern 8, z. B. > 10, auf. Die Verstärkungsfasern 8 sind in dieser ersten Ausführungsform beispielsweise als Tufting ausgebildet und mit einem Funktionsabschnittswerkstoff 6 als Matrixwerkstoff imprägniert, so dass die Verstärkungsfasern 8 und der Funktionsabschnittswerkstoff 6 die Form 3 ausfüllen. Vorzugsweise besteht der Funktionsabschnittswerkstoff 6 Reinharz oder weist zumindest Reinharz auf. Vorzugsweise reicht der Funktionsabschnittswerkstoff 6 mindestens bis zum Vorformling 5. Weiter bevorzugt dringt der Funktionsabschnittswerkstoff 6 in den Vorformling 5 ein. Hierdurch wird eine besonders gute Anbindung des Funktionsabschnitts 1 an dem Vorformling 5 beziehungsweise dem aus dem Vorformling 5 erzeugten Faserverbundbauteil erzielt.On the preform 5 is an amplification device 7 arranged in the fiber web of the preform 5 engages and in the form 3 protrudes into it. The reinforcing device 7 has a plurality of reinforcing fibers 8th , z. B.> 10, on. The reinforcing fibers 8th are formed in this first embodiment, for example, as a tufting and with a functional section material 6 impregnated as a matrix material, so that the reinforcing fibers 8th and the functional section material 6 form 3 fill out. Preferably, the functional section material exists 6 Pure resin or at least pure resin. Preferably, the functional section material is sufficient 6 at least until the preform 5 , More preferably, the functional section material penetrates 6 in the preform 5 one. This is a particularly good connection of the functional section 1 on the preform 5 or from the preform 5 achieved produced fiber composite component.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts 1 an einem Vorformling 5. Der Vorformling 5 ist an einem Werkzeug 2 zwischen einem Werkzeugunterteil 2a und einem Werkzeugoberteil 2b auf einer Aufnahme 4 des Werkzeugunterteils 2a angeordnet, Das Werkzeugunterteil 2a weist eine Form 3 zum Formen des Funktionsabschnitts 1 auf, die als Ausnehmung ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Form 3 als stumpfkegelförmige Ausnehmung ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. stumpfpyramidenförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Etwa in der Mitte der Form 3 ist ein Vorsprung 11 ausgebildet, der sich zum Werkzeugoberteil 2b hin erstreckt. Der Vorsprung 11 ist in diesem Beispiel zylinderförmig ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. quaderförmig ausgebildet sein. Eine Zylinderform hat den Vorteil, dass mittels des Vorsprungs 11 ein Sackloch mit kreisförmigem Querschnitt in den Funktionsabschnitt 1 einbringbar ist. An dem Vorsprung 11 ist ein Funktionseinsatz 10 zur Ausbildung eines Funktionsbereichs an dem Funktionsabschnitt 1 angeordnet. Der Funktionseinsatz 10 ist zur Ausbildung eines Innengewindes an dem Funktionsabschnitt 1 ausgebildet und weist vorzugsweise eine innere Ausnehmung auf, die zur Kopplung mit dem Vorsprung 11 ausgebildet ist. 3 shows a second embodiment of a manufacturable by the method according to the invention function section 1 on a preform 5 , The preform 5 is on a tool 2 between a tool base 2a and a tool shell 2 B on a recording 4 of the lower tool part 2a arranged, the tool lower part 2a has a shape 3 for shaping the functional section 1 on, which is designed as a recess. In this example, the form is 3 designed as a truncated cone-shaped recess, but can also be alternatively z. B. dull pyramidal or cuboid. Approximately in the middle of the form 3 is a lead 11 formed, which is the tool shell 2 B extends. The lead 11 is cylindrical in this example, but can also alternatively z. B. be formed cuboid. A cylindrical shape has the advantage that by means of the projection 11 a blind hole with a circular cross section in the functional section 1 can be introduced. At the projection 11 is a functional assignment 10 for forming a functional area on the functional section 1 arranged. The functional insert 10 is for forming an internal thread on the functional section 1 formed and preferably has an inner recess for coupling with the projection 11 is trained.

An dem Vorformling 5 ist eine Verstärkungsvorrichtung 7 angeordnet, die in das Fasergewebe des Vorformlings 5 eingreift und in die Form 3 hinein ragt. Die Verstärkungsvorrichtung 7 weist eine Haltestruktur 9 auf, die in dem Fasergewebe des Vorformlings 5 angeordnet ist. An der Haltestruktur 9 sind eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern 8, z. B. > 10, gehalten, die sich von der Haltestruktur 9 in die Form 3 hinein erstrecken. Die Verstärkungsfasern 8 sind mit einem Funktionsabschnittswerkstoff 6 als Matrixwerkstoff imprägniert, so dass die Verstärkungsfasern 8 und der Funktionsabschnittswerkstoff 6 die Form 3 ausfüllen. Vorzugsweise ist der Funktionsabschnittswerkstoff 6 Reinharz oder weist zumindest Reinharz auf. Vorzugsweise reicht der Funktionsabschnittswerkstoff 6 mindestens bis zum Vorformling 5. Weiter bevorzugt dringt der Funktionsabschnittswerkstoff 6 in den Vorformling 5 ein. Hierdurch wird eine besonders gute Anbindung des Funktionsabschnitts 1 an dem Vorformling 5 beziehungsweise dem aus dem Vorformling 5 erzeugten Faserverbundbauteil erzielt.On the preform 5 is an amplification device 7 arranged in the fiber web of the preform 5 engages and in the form 3 protrudes into it. The reinforcing device 7 has a holding structure 9 on that in the fibrous web of the preform 5 is arranged. At the support structure 9 are a plurality of reinforcing fibers 8th , z. B.> 10, held by the support structure 9 into the mold 3 extend into it. The reinforcing fibers 8th are with a functional section material 6 impregnated as a matrix material, so that the reinforcing fibers 8th and the functional section material 6 form 3 fill out. Preferably, the functional section material is 6 Pure resin or at least pure resin. Preferably, the functional section material is sufficient 6 at least until the preform 5 , More preferably, the functional section material penetrates 6 in the preform 5 one. This is a particularly good connection of the functional section 1 on the preform 5 or from the preform 5 achieved produced fiber composite component.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts 1 an einem Vorformling 5. Der Vorformling 5 ist an einem Werkzeug 2 zwischen einem Werkzeugunterteil 2a und einem Werkzeugoberteil 2b auf einer Aufnahme 4 des Werkzeugunterteils 2a angeordnet. Das Werkzeugunterteil 2a weist eine Form 3 zum Formen des Funktionsabschnitts 1 auf, die als Ausnehmung ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Form 3 als stumpfkegelförmige Ausnehmung ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. stumpfpyramidenförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Etwa in der Mitte der Form 3 ist ein Vorsprung 11 ausgebildet, der sich zum Werkzeugoberteil 2b hin erstreckt. Der Vorsprung 11 ist in diesem Beispiel zylinderförmig ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. quaderförmig ausgebildet sein. Eine Zylinderform hat den Vorteil, dass mittels des Vorsprungs 11 ein Sackloch mit kreisförmigem Querschnitt in den Funktionsabschnitt 1 einbringbar ist. An dem Vorsprung 11 ist ein Funktionseinsatz 10 zur Ausbildung eines Funktionsbereichs an dem Funktionsabschnitt 1 angeordnet. Der Funktionseinsatz 10 ist zur Ausbildung eines Innengewindes an dem Funktionsabschnitt 1 ausgebildet und weist vorzugsweise eine innere Ausnehmung auf, die zur Kopplung mit dem Vorsprung 11 ausgebildet ist. 4 shows a third embodiment of a manufacturable by the method according to the invention function section 1 on a preform 5 , The preform 5 is on a tool 2 between a tool base 2a and a tool shell 2 B on a recording 4 of the lower tool part 2a arranged. The lower part of the tool 2a has a shape 3 for shaping the functional section 1 on, which is designed as a recess. In this example, the form is 3 designed as a truncated cone-shaped recess, but can also be alternatively z. B. dull pyramidal or cuboid. Approximately in the middle of the form 3 is a lead 11 formed, which is the tool shell 2 B extends. The lead 11 is cylindrical in this example, but can also alternatively z. B. be formed cuboid. A cylindrical shape has the advantage that by means of the projection 11 a blind hole with a circular cross section in the functional section 1 can be introduced. At the projection 11 is a functional assignment 10 for forming a functional area on the functional section 1 arranged. The functional insert 10 is for forming an internal thread on the functional section 1 formed and preferably has an inner recess for coupling with the projection 11 is trained.

An dem Vorformling 5 ist eine Verstärkungsvorrichtung 7 angeordnet, die in das Fasergewebe des Vorformlings 5 eingreift und in die Form 3 hinein ragt. Die Verstärkungsvorrichtung 7 weist eine geringe Anzahl an Verstärkungsfasern 8, z. B. 2 bis 8, auf, die sich von dem Vorformling 5 in die Form 3 hinein erstrecken. Die Verstärkungsfasern 8 weisen vorzugsweise eine größere Stärke als die Verstärkungsfasern 8 gemäß den Ausführungsbeispielen aus 2 oder 3 auf, da in diesem dritten Ausführungsbeispiel weniger Verstärkungsfasern 8 vorgesehen sind. Die Verstärkungsfasern 8 sind in dieser dritten Ausführungsform beispielsweise als Geflechtschlauch gebildet und mit einem Funktionsabschnittswerkstoff 6 als Matrixwerkstoff imprägniert, so dass die Verstärkungsfasern 8 und der Funktionsabschnittswerkstoff 6 die Form 3 ausfüllen. Vorzugsweise besteht der Funktionsabschnittswerkstoff 6 aus Reinharz oder weist zumindest Reinharz auf. Vorzugsweise reicht der Funktionsabschnittswerkstoff 6 mindestens bis zum Vorformling 5. Weiter bevorzugt dringt der Funktionsabschnittswerkstoff 6 in den Vorformling 5 ein. Hierdurch wird eine besonders gute Anbindung des Funktionsabschnitts 1 an dem Vorformling 5 beziehungsweise dem aus dem Vorformling 5 erzeugten Faserverbundbauteil erzielt.On the preform 5 is an amplification device 7 arranged in the fiber web of the preform 5 engages and in the form 3 protrudes into it. The reinforcing device 7 has a small number of reinforcing fibers 8th , z. B. 2 to 8, depending on the preform 5 into the mold 3 extend into it. The reinforcing fibers 8th preferably have a greater thickness than the reinforcing fibers 8th according to the embodiments 2 or 3 on, since in this third embodiment less reinforcing fibers 8th are provided. The reinforcing fibers 8th are formed in this third embodiment, for example, as a braided hose and with a functional section material 6 impregnated as a matrix material, so that the reinforcing fibers 8th and the functional section material 6 form 3 fill out. Preferably, the functional section material exists 6 made of pure resin or at least pure resin. Preferably, the functional section material is sufficient 6 at least until the preform 5 , More preferably, the functional section material penetrates 6 in the preform 5 one. This is a particularly good connection of the functional section 1 on the preform 5 or from the preform 5 achieved produced fiber composite component.

5 zeigt eine vierte Ausführungsform eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Funktionsabschnitts 1 an einem Vorformling 5. Der Vorformling 5 ist an einem Werkzeug 2 zwischen einem Werkzeugunterteil 2a und einem Werkzeugoberteil 2b auf einer Aufnahme 4 des Werkzeugunterteils 2a angeordnet. In dieser Ansicht ist das Werkzeug 2 offen, d. h. dass das Werkzeugoberteil 2b und das Werkzeugunterteil 2a voneinander weg bewegt sind. Das Werkzeugunterteil 2a weist eine Form 3 zum Formen des Funktionsabschnitts 1 auf, die als Ausnehmung ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Form 3 als stumpfkegelförmige Ausnehmung ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. stumpfpyramidenförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Etwa in der Mitte der Form 3 ist ein Vorsprung 11 ausgebildet, der sich zum Werkzeugoberteil 2b hin erstreckt. Der Vorsprung 11 ist in diesem Beispiel zylinderförmig ausgebildet, kann aber auch alternativ z. B. quaderförmig ausgebildet sein. Eine Zylinderform hat den Vorteil, dass mittels des Vorsprungs 11 ein Sackloch mit kreisförmigem Querschnitt in den Funktionsabschnitt 1 einbringbar ist. An dem Vorsprung 11 ist ein Funktionseinsatz 10 zur Ausbildung eines Funktionsbereichs an dem Funktionsabschnitt 1 angeordnet. Der Funktionseinsatz 10 ist zur Ausbildung eines Innengewindes an dem Funktionsabschnitt 1 ausgebildet und weist vorzugsweise eine innere Ausnehmung auf, die zur Kopplung mit dem Vorsprung 11 ausgebildet ist. 5 shows a fourth embodiment of a manufacturable by the method according to the invention function section 1 on a preform 5 , The preform 5 is on a tool 2 between a tool base 2a and a tool shell 2 B on a recording 4 of the lower tool part 2a arranged. In this view is the tool 2 open, ie that the tool shell 2 B and the lower tool part 2a moved away from each other. The lower part of the tool 2a has a shape 3 for shaping the functional section 1 on, which is designed as a recess. In this example, the form is 3 designed as a truncated cone-shaped recess, but can also be alternatively z. B. dull pyramidal or cuboid. Approximately in the middle of the form 3 is a lead 11 formed, which is the tool shell 2 B extends. The lead 11 is cylindrical in this example, but can also alternatively z. B. be formed cuboid. A cylindrical shape has the advantage that by means of the projection 11 a blind hole with a circular cross section in the functional section 1 can be introduced. At the projection 11 is a functional assignment 10 for forming a functional area on the functional section 1 arranged. The functional insert 10 is for forming an internal thread on the functional section 1 formed and preferably has an inner recess for coupling with the projection 11 is trained.

Zwischen dem Vorformling 5 und der Form 3 ist ein Funktionsabschnittswerkstoff 6 angeordnet, der als Bulk Molding Compound (BMC) 12 ausgebildet ist. Der BMC 12 weist z. B. Reinharz und Verstärkungsfasern auf.Between the preform 5 and the shape 3 is a functional section material 6 arranged as a Bulk Molding Compound (BMC) 12 is trained. The BMC 12 has z. B. pure resin and reinforcing fibers.

6 zeigt die vierte Ausführungsform aus 5 bei geschlossenem Werkzeug 2, d. h. dass das Werkzeugoberteil 2b und das Werkzeugunterteil 2a zusammenbewegt sind. Der BMC 12 ist in die Form 3 gedrückt und bildet den Funktionsabschnitt 1. Durch das Schließen des Werkzeugs 2 wurde der BMC 12 auch teilweise in das Fasergewebe des Vorformlings 5 hinein gedrückt. Hierdurch wird die Anbindung des Funktionsabschnitts 1 an den Vorformling 5 beziehungsweise das Faserverbundbauteil verbessert. 6 shows the fourth embodiment 5 with the tool closed 2 ie that the tool top 2 B and the lower tool part 2a are moved together. The BMC 12 is in the mold 3 pressed and forms the functional section 1 , By closing the tool 2 became the BMC 12 also partially into the fiber fabric of the preform 5 pressed into it. This is the connection of the functional section 1 to the preform 5 or the fiber composite component improved.

In den gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Funktionseinsatz 10 nach dem Öffnen des Werkzeugs 2 von dem Funktionsabschnitt 1 entnehmbar, wobei der Funktionseinsatz 10 ein Innengewinde in dem jeweiligen Funktionsabschnitt 1 hinterlässt.In the illustrated preferred embodiments, the functional insert is 10 after opening the tool 2 from the functional section 1 removable, with the functional insert 10 an internal thread in the respective functional section 1 leaves.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Funktionsabschnittfunction section
22
WerkzeugTool
2a2a
WerkzeugunterteilTool part
2b2 B
WerkzeugoberteilUpper die
33
Formshape
44
Aufnahmeadmission
55
Vorformlingpreform
66
FunktionsabschnittswerkstoffFunction section material
77
Verstärkungsvorrichtungreinforcing device
88th
Verstärkungsfaserreinforcing fiber
99
Haltestrukturholding structure
1010
Funktionseinsatzfunction application
1111
Vorsprunghead Start
1212
Bulk Molding Compound (BMC)Bulk Molding Compound (BMC)
100100
erster Verfahrensschrittfirst process step
200200
zweiter Verfahrensschrittsecond process step
300300
dritter Verfahrensschrittthird process step
400400
vierter Verfahrensschrittfourth process step
500500
fünfter Verfahrensschrittfifth process step
600600
sechster Verfahrensschrittsixth process step
700700
siebter Verfahrensschrittseventh process step

Claims (11)

Verfahren zum Ausbilden eines Funktionsabschnitts (1) an einem Faserverbundbauteil, aufweisend die Schritte: – Bereitstellen eines Werkzeugs (2) mit einer Form (3) zum Formen des Funktionsabschnitts (1) sowie einer Aufnahme (4) für einen Vorformling (5) aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe; – Anordnen eines Vorformlings (5) aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe an der Aufnahme (4) des Werkzeugs (2); – Einbringen eines Funktionsabschnittswerkstoffs (6) in die Form (3) des Werkzeugs (2); – Ausbilden des Funktionsabschnitts (1) in dem Werkzeug (2) derart, dass der Funktionsabschnitt (1) an dem Vorformling (5) angebunden wird; und – Aushärten des Funktionsabschnittswerkstoffs (6).Method for forming a functional section ( 1 ) on a fiber composite component, comprising the steps of: - providing a tool ( 2 ) with a shape ( 3 ) for forming the functional section ( 1 ) and a recording ( 4 ) for a preform ( 5 ) made of fiber fabric or fiber fabric impregnated with a matrix material; Arranging a preform ( 5 ) of fibrous tissue or fiber material impregnated with a matrix material on the receptacle ( 4 ) of the tool ( 2 ); Introduction of a functional section material ( 6 ) in the form ( 3 ) of the tool ( 2 ); - forming the functional section ( 1 ) in the tool ( 2 ) such that the functional section ( 1 ) on the preform ( 5 ) is connected; and curing the functional section material ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionsabschnittswerkstoff (6) verwendet wird, der einen Matrixwerkstoff zum Imprägnieren des Vorformlings (5) aus Fasergewebe oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasergewebe aufweist.Method according to claim 1, characterized in that a functional section material ( 6 ), which comprises a matrix material for impregnating the preform ( 5 ) made of fiber fabric or fiber material impregnated with a matrix material. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionsabschnittswerkstoff (6) verwendet wird, der einen Bulk Molding Compound (11) aufweist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that a functional section material ( 6 ), which is a bulk molding compound ( 11 ) having. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformling (5) von dem Werkzeug (2) derart gepresst wird, dass der Funktionsabschnittswerkstoff (6) hierdurch in die Form (3) gedrückt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preform ( 5 ) of the tool ( 2 ) pressed in such a way that the functional segment material ( 6 ) thereby into the form ( 3 ) is pressed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Funktionsabschnittswerkstoffs (6) eine Verstärkungsvorrichtung (7) in der Form (3) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to introduction of the functional section material ( 6 ) an amplification device ( 7 ) in the shape ( 3 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstärkungsvorrichtung (7) verwendet wird, die eine Verstärkungsfaser (8) und/oder ein Verstärkungsfasergewebe aufweist.Method according to claim 5, characterized in that an amplification device ( 7 ), which is a reinforcing fiber ( 8th ) and / or a reinforcing fiber fabric. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsvorrichtung (7) derart in der Form (3) angeordnet wird, dass ein Teil der Verstärkungsvorrichtung (7) in dem Vorformling (5) angeordnet ist.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the reinforcing device ( 7 ) in the form ( 3 ) is arranged, that a part of the reinforcing device ( 7 ) in the preform ( 5 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsvorrichtung (7) durch Tuften und/oder über eine in dem Vorformling (5) angeordnete Haltestruktur (9) an dem Vorformling (5) angeordnet wird.Method according to claim 7, characterized in that the reinforcing device ( 7 ) by tufting and / or in the preform ( 5 ) holding structure ( 9 ) on the preform ( 5 ) is arranged. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Form (3) ein Funktionseinsatz (10) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the form ( 3 ) a functional assignment ( 10 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionseinsatz (10) ein gewindeformgebender Funktionseinsatz (10) ist.Method according to claim 9, characterized in that the functional insert ( 10 ) a thread forming functional insert ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionseinsatz (10) nach dem Ausbilden des Funktionsabschnitts (1) von diesem entfernt wird.Method according to claim 9 or 10, characterized in that the functional insert ( 10 ) after forming the functional section ( 1 ) is removed from this.
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