DE102016117178A1 - Method and apparatus for consolidating a fiber preform - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konsolidieren einer Faserpreform für die Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, mit den Schritten: – Platzieren eines Fasermaterials des Faserverbundwerkstoffes auf einem Formwerkzeug (20) zum Aufbau der Faserpreform (30), – Abdecken der aufgebauten Faserpreform (30) durch eine Abdeckung, und – Temperieren der Faserpreform (30) zum Konsolidieren, gekennzeichnet durch – Bereitstellen mindestens einer flächigen Heizeinrichtung (10), die eine auf einer biegeflexiblen Trägerschicht (11) angeordnete Leiterschicht (12) mit einem oder mehreren flächigen Leiterbahnen (13) aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist, – Auflegen der flächigen Heizeinrichtung auf eine formgebende Werkzeugoberfläche (21) des Formwerkzeuges (20), wobei die flächige Heizeinrichtung lösbar auf die formgebende Werkzeugoberfläche (21) aufgelegt wird, – Platzieren des Fasermaterials auf das Formwerkzeug (20), sodass zwischen der formgebenden Werkzeugoberfläche (21) und dem platzierten Fasermaterial die flächige Heizeinrichtung liegt, und – Bestromen der Leiterschicht (12) der flächigen Heizeinrichtung, um die Faserpreform (30) zu temperieren.The invention relates to a method for consolidating a fiber preform for producing a fiber composite component from a fiber composite material, comprising the steps of: placing a fiber material of the fiber composite material on a molding tool for constructing the fiber preform, covering the built-up fiber preform by covering, and - tempering the fiber preform (30) for consolidating, characterized by - providing at least one planar heating device (10) having a conductor layer (12) arranged on a bending-flexible carrier layer (11) with one or more planar conductor tracks (13) comprising an electrically conductive material, - placing the planar heating device on a shaping tool surface (21) of the molding tool (20), wherein the planar heating device is releasably placed on the forming tool surface (21), - placing the fiber material on the molding tool (20) , so that zw the planar heating device is located in the shaping tool surface (21) and the placed fiber material, and - energizing the conductor layer (12) of the planar heating device in order to temper the fiber preform (30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konsolideren einer Faserpreform für die Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff.The invention relates to a method and a device for consolidating a Faserpreform for the production of a fiber composite component of a fiber composite material.

Faserverbundwerkstoffe weisen in der Regel zwei wesentliche Hauptbestandteile auf, nämlich zum einen ein Fasermaterial und zum anderen ein Matrixmaterial. Das Matrixmaterial wird dabei in das Fasermaterial infundiert und bildet nach dem Konsolidieren zusammen mit den Fasern des Fasermaterials einen integralen Werkstoff, dessen lasttragende Eigenschaften insbesondere durch die Faserrichtung der Fasern bestimmt werden. Das Konsolidieren des Matrixmaterials, zumeist ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff bzw. ein Harz, erfolgt dabei durch Temperaturbeaufschlagung und gegebenenfalls auch Druckbeaufschlagung. Bei duroplastischen Kunststoffen z.B. wird ein Polymerisationsprozess des Matrixmaterials in Gang gesetzt, bis das Matrixmaterial seine entsprechende Festigkeit erreicht hat und so die Fasern des Fasermaterials in die vorliegende Struktur zwingt.Fiber composite materials generally have two main components, namely a fiber material and a matrix material. The matrix material is thereby infused into the fiber material and forms after consolidation together with the fibers of the fiber material an integral material whose load-bearing properties are determined in particular by the fiber direction of the fibers. The consolidation of the matrix material, usually a thermoplastic or thermosetting plastic or a resin, takes place by applying temperature and optionally also pressurization. For thermosetting plastics e.g. For example, a polymerization process of the matrix material is initiated until the matrix material has reached its proper strength, thereby forcing the fibers of the fibrous material into the present structure.

Bei dem Fasermaterial kann es sich bspw. um Trockenfasern bzw. trockenes Fasermaterial handeln, bei dem das Matrixmaterial zu einem späteren Zeitpunkt mittels eines Infusionsprozesses in das Fasermaterial infundiert wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Fasermaterial meist in einem Formwerkzeug und besitzt als Faserpreform zu diesem Zeitpunkt in der Regel die spätere Bauteilgeometrie. Bei dem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes kann es sich aber auch um sogenannte vorimprägnierte Fasern handeln, die auch als Prepregs bezeichnet werden, bei denen das Matrixmaterial zu eine früheren Zeitpunkt in das Fasermaterial infundiert wurde. Diese Fasermaterialien können dabei nach dem Ablegen der Fasermaterialien in einem Formwerkzeug direkt durch Temperaturbeaufschlagung konsolidiert werden, ohne dass es einen zusätzlichen Infusionsprozess bedarf, da das für die Herstellung des Faserverbundbauteils notwendige Matrixmaterial bereits in dem Fasermaterial vorhanden ist. The fibrous material may, for example, be dry fibers or dry fibrous material in which the matrix material is infused into the fibrous material at a later time by means of an infusion process. At this time, the fiber material is usually in a mold and has as Faserpreform at this time usually the later component geometry. However, the fiber material of a fiber composite material can also be so-called preimpregnated fibers, which are also referred to as prepregs, in which the matrix material was infused into the fiber material at an earlier point in time. These fiber materials can be consolidated directly after applying the fiber materials in a mold by applying temperature, without the need for an additional infusion process, since the necessary for the production of the fiber composite component matrix material is already present in the fiber material.

Bei duroplastischen Prepregs wird durch die Temperierung der Faserpreform das Matrixmaterial ausgehärtet, wodurch die Faserpreform konsolidiert wird. Bei thermoplastischen Prepregs ist das Matrixmaterial meist schon polymerisiert, wodurch derartige Prepregs in der Regel fest sind. Durch Temperierung solcher thermoplastischen Prepregs wird der feste thermoplastische Kunststoff weich und formbar, wodurch das Prepreg seine spätere Bauteilform erhält, wenn es in die entsprechende Geometrie des Formwerkzeuges gezwungen wird (bspw. durch Druckbeaufschlagung). Nach dem Abkühlen verfestigt sich der thermoplastische Kunststoff wieder und verleiht dem Bauteil seine Festigkeit und zwingt es in die gewünschte Form. Auch dieser Prozess wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als Konsolidieren bezeichnet.In the case of thermosetting prepregs, the tempering of the fiber preform hardens the matrix material, thereby consolidating the fiber preform. In thermoplastic prepregs, the matrix material is usually already polymerized, as a result of which such prepregs are generally solid. By tempering such thermoplastic prepregs, the solid thermoplastic becomes soft and moldable, whereby the prepreg obtains its later component form when it is forced into the corresponding geometry of the mold (for example, by pressurization). After cooling, the thermoplastic material solidifies again and gives the component its strength and forces it into the desired shape. This process is referred to as consolidation within the meaning of the present invention.

Nicht selten werden Faserpreforms, insbesondere mehrlagige Faserpreforms, mit einem Bindermaterial versehen, um die einzelnen Faserlagen der Faserpreform bei thermischer Aktivierung des Bindermaterials zu fixieren. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das thermische Aktivieren eines Bindermaterials ebenfalls als Konsolidieren einer Faserpreform verstanden.Not infrequently Faserpreforms, in particular multilayer Faserpreforms, provided with a binder material to fix the individual fiber layers of Faserpreform upon thermal activation of the binder material. For the purposes of the present invention, the thermal activation of a binder material is also understood as consolidation of a fiber preform.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einem Fasermaterial insbesondere jenes Fasermaterial verstanden, dass zur Herstellung eines Faserverbundbauteils verwendet wird, wobei das Fasermaterial sowohl trockenes als auch vorimprägniertes Fasermaterial sowie Fasermaterial mit und ohne Bindermaterial einschließt. Fasermaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei insbesondere Glasfaser- oder Kohlenstofffasermaterialien. Fasermaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch Faserhybridmaterialien, wie beispielsweise Gare, der eine Zusammensetzung aus Glasfasern und Aluminiumlagen darstellt. For the purposes of the present invention, a fiber material is understood in particular to mean that fiber material that is used to produce a fiber composite component, wherein the fiber material includes both dry and pre-impregnated fiber material and fiber material with and without binder material. Fiber materials in the context of the present invention are in particular glass fiber or carbon fiber materials. Fiber materials in the context of the present invention are also fiber hybrid materials, such as Gare, which represents a composition of glass fibers and aluminum layers.

Die Fertigung von flächigen Faserverbundbauteilen für die Luftfahrt findet in der Regel meist mit Hilfe eines Autoklaven statt. Die auf einem Formwerkzeug abgelegten Fasermaterialien, in der Regel Prepregs, werden mit Hilfe des Autoklaven unter dem Einfluss von Druck und Temperatur ausgehärtet. Die flächigen Bauteile, wie bspw. Rumpfschalen, Leitwerke oder Flügelschalen, liegen dabei auf einem sehr stabilen und damit auch sehr schweren Formwerkzeug aus einem Stahl mit besonders geringer Wärmeausdehnung (Invar). Auf dieser Negativform wird das Bauteil mit einem Vakuumaufbau umgeben und unter negativem Überdruck dem Autoklavzyklus ausgesetzt. Dabei wird ein Inertgas dazu genutzt, einen Überdruck von 10 bar zu erzeugen, sodass auf die Bauteilfläche bis zu 11 bar wirken. Auf diese Weise können sehr gute Faservolumengehalte erreicht werden. The production of laminar fiber composite components for aviation usually takes place usually with the help of an autoclave. The fiber materials deposited on a mold, usually prepregs, are cured by means of the autoclave under the influence of pressure and temperature. The flat components, such as, for example, fuselage shells, tail units or wing shells, lie on a very stable and therefore very heavy mold made of a steel with a particularly low thermal expansion (Invar). In this negative mold, the component is surrounded by a vacuum structure and exposed to the autoclave cycle under negative overpressure. In this case, an inert gas is used to generate an overpressure of 10 bar, so that act on the component surface up to 11 bar. In this way, very good fiber volume contents can be achieved.

Im Autoklaven wird eine sehr schnelle, beheizte Luftströmung erzeugt, die das Bauteil nach einem vorher festgelegten Temperaturverlauf (Temperprozess) erwärmt. Das auszuhärtende Matrixmaterial muss diesem Temperaturverlauf möglichst schnell und möglichst genau folgen, um ein optimales Ergebnis zu erreichen. Die hohe Geschwindigkeit der Luftströmung ermöglicht dabei eine schnelle Energieübertragung zwischen Umgebungsmedium und Bauteil. Da das Bauteil der Temperatur immer nur verzögert folgt, werden in dem Zyklus Haltephasen vorgesehen, in denen die Temperatur solange gehalten wird, bis der letzte Temperatursensor die Zieltemperatur erreicht hat. Erst dann wird angefangen, das durch das Temperaturplateau vorgegebene Zeitintervall herunterzuzählen. In the autoclave, a very fast, heated air flow is generated, which heats the component according to a predetermined temperature profile (annealing process). The matrix material to be cured must follow this temperature profile as quickly as possible and as accurately as possible in order to achieve an optimum result. The high speed of the air flow enables a fast transfer of energy between the surrounding medium and the component. Since the component always follows the temperature only delayed, holding phases are provided in the cycle, in which the temperature is long is held until the last temperature sensor has reached the target temperature. Only then is it started to count down the time interval given by the temperature plateau.

Bedingt durch die hohe thermische Masse des Werkzeuges und Eigenheiten der Autoklavtechnik entstehen einige Nachteile bei dieser Form des Aushärtungsprozesses. Die Aufheizung des Werkzeuges basierend auf durch Umgebungsluft induzierte Konvektion ist sehr zeitaufwendig und aufgrund der hohen thermischen Masse des Werkzeuges sehr energieintensiv. Die Haltephasen, die benötigt werden, um sicherzustellen, dass auch thermisch trägere Stellen auf ein gewisses Temperaturniveau kommen, verzögern den gesamten Prozess. Längere Prozesszeiten sorgen für mehr Energiekosten und weniger Bauteildurchsatz. Due to the high thermal mass of the tool and peculiarities of the autoclave technique, some disadvantages arise in this form of curing process. The heating of the tool based on induced by ambient air convection is very time consuming and very energy intensive due to the high thermal mass of the tool. The holding phases, which are needed to ensure that even thermally inert areas come to a certain temperature level, delay the entire process. Longer process times provide more energy costs and less component throughput.

Basierend auf der verwendeten Autoklavtechnik entstehen insbesondere bei dünnen, flächigen Bauteilen ab einer gewissen Größe sowohl horizontale als auch vertikale Temperaturinhomogenitäten, wodurch das Matrixmaterial unterschiedlich schnell aushärtet, was im Ergebnis zu Spannungen im späteren Bauteil, Verformungen und Nachteile in der Qualität führt. Based on the autoclave technique used, both horizontal and vertical temperature inhomogeneities arise, in particular for thin, sheet-like components of a certain size, whereby the matrix material cures at different rates, resulting in stresses in the later component, deformations and disadvantages in terms of quality.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2016 209 487.4 ist eine Induktionsheizvorrichtung, ein Temperaturverfahren sowie eine Vakuumhaubenvorrichtung zur Herstellung von Faserverbundbauteilen bekannt. Dabei wird in eine silikonbasierte Vakuumhaube eine Spulenlage mit spiralförmigen Wicklungen integriert, die mit einem hochfrequenten Wechselspannungsfeld beaufschlagt wird, wodurch ein darunter liegender Suszeptor angeregt und homogen erwärmt wird. Nachteil hierbei ist jedoch, dass bei dickeren Bauteilen eine vertikale Temperaturinhomogenität entsteht, d.h. in Dickenrichtung des Bauteils, was zu Verformungen des späteren Bauteils insbesondere flächiger Art führen kann. From the post-published DE 10 2016 209 487.4 For example, an induction heating apparatus, a temperature method, and a vacuum hood apparatus for producing fiber composite components are known. In this case, a coil layer is integrated with spiral windings in a silicone-based vacuum hood, which is acted upon by a high-frequency alternating voltage field, whereby an underlying susceptor is excited and heated homogeneously. The disadvantage here, however, is that with thicker components a vertical temperature inhomogeneity arises, ie in the thickness direction of the component, which can lead to deformations of the later component in particular surface type.

Aus der DE 10 2004 042 422 A1 ist ein beheizbares Formwerkzeug für die Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundstoffen bekannt, wobei in die formgebende Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges ein elektrisches Widerstandsheizelement eingebettet wird, um das darauf abgelegte Bauteil auch aus Richtung der aufgelegten Seitenflächen des Bauteils zu beheizen. Nachteil hierbei ist jedoch, dass die Integration der Widerstandsheizung kostenintensiv ist, sodass sich die Investition meist nur bei größeren Stückzahlen rechnet. Außerdem lassen sich bestehende Formwerkzeuge nur bedingt nachrüsten, sodass der Einsatz dieser Technik auf die Neuentwicklung von Formwerkzeugen beschränkt bleibt. From the DE 10 2004 042 422 A1 is a heated mold for the production of components made of fiber composites known, wherein in the forming tool surface of the mold, an electrical resistance heating element is embedded to heat the component deposited thereon also from the direction of the applied side surfaces of the component. The disadvantage here, however, is that the integration of the resistance heating is costly, so that the investment usually pays off only for larger quantities. In addition, existing molds can be retrofitted only partially, so that the use of this technique is limited to the new development of molds.

Selbiges gilt auch für die DE 10 2010 016 501 A1 , die ebenfalls einen homogen beheizbaren Formkörper zur Herstellung von Formteilen aus faserverstärkten Kunststoffen offenbart und bei der ebenfalls eine Heizeinrichtung in die formgebende Werkzeugoberfläche integriert und mit dieser integral verbunden wird. The same applies to the DE 10 2010 016 501 A1 , which also discloses a homogeneously heatable shaped body for the production of molded parts made of fiber-reinforced plastics and in which also a heating device is integrated into the shaping tool surface and integrally connected thereto.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff anzugeben, mit dem Temperaturinhomogenitäten bei der Temperierung des Bauteils zum Aushärten des Matrixmaterials vermieden werden können, ohne dass hierfür neue Formwerkzeuge hergestellt werden müssen. Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved method and an improved apparatus for producing a fiber composite component from a fiber composite, with the temperature inhomogeneities in the temperature of the component for curing the matrix material can be avoided without the need for new molds must be prepared ,

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie der Vorrichtung gemäß Anspruch 14 erfindungsgemäß gelöst. The object is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 14 according to the invention.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Konsolidieren einer Faserpreform für die Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff vorgeschlagen, wobei die Faserpreform zum Zwecke der Konsolidierung temperiert wird. Das Fasermaterial des Faserverbundwerkstoffes wird hierzu auf einem Formwerkzeug zum Aufbau der Faserpreform in dem Formwerkzeug platziert, die aufgebaute Faserpreform dann durch eine Abdeckung abgedeckt und die abgedeckte Faserpreform zum Konsolidieren temperiert. Die Faserpreform kann dabei trockenes und/oder vorimprägniertes Fasermaterial enthalten sowie ggf. Fasermaterial mit einem thermisch aktivierbaren Bindermaterial aufweisen. According to claim 1, a method for consolidating a Faserpreform for the production of a fiber composite component of a fiber composite material is proposed, wherein the Faserpreform is tempered for the purpose of consolidation. For this purpose, the fiber material of the fiber composite material is placed on a mold for the construction of the fiber preform in the mold, the structured Faserpreform then covered by a cover and tempered the covered Faserpreform for consolidation. The Faserpreform may contain dry and / or preimpregnated fiber material and optionally have fiber material with a thermally activated binder material.

Bei der Verwendung von trockenen Fasermaterialien wird die Faserpreform nach dem Aufbau, aber vor der Temperierung, mit einem Matrixmaterial infundiert. Hierzu wird in der Regel die Faserpreform unter der Abdeckung evakuiert, um so das Infundieren des Matrixmaterials in das Fasermaterial der Faserpreform zu begünstigen. When dry fiber materials are used, the fiber preform is infused with a matrix material after being built up but before tempering. For this purpose, the Faserpreform is usually evacuated under the cover, so as to favor the infusion of the matrix material in the fiber material of Faserpreform.

Das Konsolidieren, das durch die Temperierung unterstützt wird, bewirkt dabei insbesondere ein Aushärten/Polymerisieren eines Matrixmaterials (bspw. bei duroplastischen Kunststoffen), ein Aufweichen, Formen und Verfestigen eines bereits ausgehärteten Matrixmaterials (bspw. bei thermoplastischen Kunststoffen) oder ein thermisches Aktivieren eines Bindermaterials zum Fixieren des Fasermaterials der Faserpreform. The consolidation, which is assisted by the temperature control, in particular causes hardening / polymerisation of a matrix material (for example in the case of thermosetting plastics), softening, shaping and solidifying an already hardened matrix material (for example in the case of thermoplastics) or thermal activation of a binder material for fixing the fiber material of the fiber preform.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass eine flächige Heizeinrichtung bereitgestellt wird, die eine auf einer biegeflexiblen Trägerschicht angeordnete Leiterschicht mit einem oder mehreren flächigen Leiterbahnen aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist. Der oder die Leiterbahnen der Leiterschicht der flächigen Heizeinrichtung sind dabei mäanderförmig ausgebildet, wobei zwischen zwei Leiterbahnen der Leiterschicht eine Isolation vorgesehen ist, um einen Kurzschluss zu verhindern. So ist es denkbar, dass mehrere Leiterbahnen vorgesehen sind, die separat bestromt werden können oder dass nur eine einzige, mäanderförmig verlaufende Leiterbahn vorgesehen ist, die ausschließlich bestromt wird. According to the invention, it is now proposed that a planar heating device is provided which has a conductor layer arranged on a bending-flexible carrier layer with one or more layers having planar conductor tracks made of an electrically conductive material. In this case, the conductor track or tracks of the conductor layer of the planar heating device are meander-shaped, wherein an insulation is provided between two conductor tracks of the conductor layer in order to prevent a short circuit. Thus, it is conceivable that a plurality of conductor tracks are provided, which can be energized separately or that only a single, meandering running track is provided, which is energized exclusively.

Diese so bereitgestellte flächige Heizeinrichtung wird nun auf eine formgebende Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges aufgelegt, wobei die flächige Heizeinrichtung lösbar auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt wird. Hierdurch kann die Heizeinrichtung zu einem späteren Zeitpunkt wieder entfernt werden, um so bspw. andere flächige Heizeinrichtung zu verwenden. Die flächige Heizeinrichtung wird dabei insbesondere so auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt, dass die flächige Heizeinrichtung gestalttreu bzw. formtreu in Bezug auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt ist. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die flächige Heizeinrichtung auf die formgebende Werkzeugoberfläche so aufgelegt ist, dass die Heizeinrichtung die formgebende Werkzeugoberfläche vollflächig ohne Bildung von Materialfalten kontaktiert, sodass die flächige Heizeinrichtung die Gestalt bzw. die Form der formgebenden Werkzeugoberfläche annimmt. This so-provided planar heating device is now placed on a shaping tool surface of the mold, wherein the planar heating device is releasably placed on the forming tool surface. As a result, the heating device can be removed again at a later time, so as to use, for example, other planar heating device. In this case, the planar heating device is placed on the shaping tool surface in particular in such a way that the planar heating device is placed in true-to-form or dimensionally true form with respect to the shaping tool surface. It is particularly advantageous if the planar heating device is placed on the shaping tool surface so that the heating device contacts the shaping tool surface over its entire surface without the formation of material folds, so that the planar heating device assumes the shape or the shape of the shaping tool surface.

Anschließend wird das Fasermaterial auf das Formwerkzeug platziert, sodass zwischen der formgebenden Werkzeugoberfläche einerseits und dem platzierten Fasermaterial in dem Formwerkzeug andererseits die flächige Heizeinrichtung angeordnet ist. Nach dem Abdecken der aufgebauten Faserpreform durch die Abdeckung wird nunmehr der Temperprozess zur Temperierung der Faserpreform gestartet, wobei insbesondere während des Temperprozesses die Leiterschicht der flächigen Heizeinrichtung bestromt wird, um die Faserpreform (ausschließlich oder zusätzlich) zu temperieren. Subsequently, the fiber material is placed on the mold, so that between the forming tool surface on the one hand and the placed fiber material in the mold on the other hand, the planar heating device is arranged. After covering the built-up Faserpreform by the cover of the annealing process for tempering the Faserpreform is now started, in particular during the annealing process, the conductor layer of the planar heating device is energized to temper the Faserpreform (exclusively or additionally).

Dadurch wird es möglich, eine Faserpreform zu konsolidieren, ohne dass es während des Temperprozesses zu Temperaturinhomogenitäten, insbesondere zu vertikalen Temperaturinhomogenitäten kommt, wobei dieses Verfahren auch mit bereits bestehenden Formwerkzeugen angewendet werden kann. Denn mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich, bestehende Formwerkzeuge durch das Auflegen der flexiblen Heizeinrichtung zu ergänzen bzw. zu erweitern, ohne dass die Oberflächenqualität des herzustellenden Bauteils negativ beeinflusst wird. Die Erfinder haben hierbei insbesondere erkannt, dass durch Auflegen einer flexiblen Heizeinrichtung auf die formgebende Werkzeugoberfläche die Oberfläche des herzustellenden Bauteils nicht negativ beeinflusst wird, wenn die flexible Heizeinrichtung form- und gestalttreu auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt wird. Auch wenn das Fasermaterial nunmehr keinen direkten Kontakt mehr zu der formgebenden Werkzeugoberfläche hat, können qualitativ hochwertige Bauteile mit einer entsprechend qualitativ hochwertigen Bauteiloberfläche hergestellt werden. This makes it possible to consolidate a Faserpreform without it comes during the annealing process to temperature inhomogeneities, in particular to vertical temperature inhomogeneities, this method can also be used with existing molds. Because with the present invention, it is possible to supplement or expand existing molds by placing the flexible heater without the surface quality of the component to be produced is adversely affected. In particular, the inventors have recognized that by placing a flexible heating device on the shaping tool surface, the surface of the component to be produced is not adversely affected when the flexible heating device is placed on the shaping tool surface in a form and shape. Even if the fiber material now has no direct contact with the forming tool surface, high-quality components can be produced with a correspondingly high-quality component surface.

Die konsolidierte Faserpreform kann dabei das herzustellende Faserverbundbauteil sein. Die konsolidierte Faserpreform kann aber auch eine weitere Faserpreform sein (bspw. bei einer Fixierung durch aktivierten Binder), die nunmehr einem weiteren Herstellungsschritt zur Herstellung des Faserverbundbauteils aus der Faserpreform unterzogen wird. Hierbei wird die fixierte Faserpreform mit Matrixmaterial infundiert und das Matrixmaterial dann ausgehärtet.The consolidated Faserpreform may be the fiber composite component to be produced. However, the consolidated fiber preform may also be a further fiber preform (for example in the case of fixing by activated binder), which is now subjected to a further production step for producing the fiber composite component from the fiber preform. Here, the fixed Faserpreform infused with matrix material and the matrix material is then cured.

Vorteilhafter Weise weist die Leiterschicht der flexiblen Heizeinrichtung eine flächige Ausdehnung auf, die der formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges und/oder der flächigen Ausdehnung der dem Formwerkzeug zugewandten Seite der Faserpreform entspricht. Hierdurch wird es möglich, eine flexible Heizeinrichtung zu verwenden, die an die Bedürfnisse des herzustellenden Faserverbundbauteils und an die Gegebenheiten des Formwerkzeuges angepasst ist. Advantageously, the conductor layer of the flexible heating device has an areal extent, which corresponds to the shaping tool surface of the molding tool and / or the areal extent of the side of the fiber preform facing the molding tool. This makes it possible to use a flexible heating device, which is adapted to the needs of the fiber composite component to be produced and to the conditions of the molding tool.

So ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn die flexible Heizeinrichtung durch Auswählen einer flexiblen Heizeinrichtung aus einer Vielzahl von flexiblen Heizeinrichtungen in Abhängigkeit von einer flächigen Ausdehnung der Leiterschicht der flexiblen Heizeinrichtungen und einer flächigen Ausdehnung der dem Formwerkzeug zugewandten Seite der Faserpreform bereitgestellt wird. Thus, it is particularly advantageous if the flexible heating device is provided by selecting a flexible heater from a plurality of flexible heaters in response to a planar extension of the conductor layer of the flexible heaters and a flat extension of the mold facing side of the Faserpreform.

Mit der vorliegenden Erfindung kann somit jedes Formwerkzeug individuell an die vorgegebenen Bedingungen angepasst werden, ohne das Formwerkzeug hierfür strukturell zu verändern, wodurch der Prozess flexibel an die sich ändernden Produktionsbedingungen angepasst werden kann. Darüber hinaus wird die Faserpreform gleichmäßig durch eine Heizeinrichtung zwischen Faserpreform und Formwerkzeug erwärmt, wodurch Temperaturinhomogenitäten vermieden werden können. Thus, with the present invention, each mold can be individually adapted to the given conditions without structurally changing the mold therefor, whereby the process can be flexibly adapted to the changing production conditions. In addition, the Faserpreform is uniformly heated by a heater between Faserpreform and mold, whereby temperature inhomogeneities can be avoided.

Darüber hinaus kann mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden, dass die Zeit bis zum Erreichen der im Temperprozess vorgesehenen Temperaturplateaus verkürzt werden, was den Bauteildurchsatz erhöht und die Produktionskosten senkt. In addition, it can be achieved with the present invention that the time until reaching the temperature plateaus provided in the tempering process is shortened, which increases the component throughput and lowers the production costs.

Da die Herstellung eines Formwerkzeuges aufgrund der hohen Anforderungen und des hohen Materialpreises sehr teuer ist, können mit der vorliegenden Erfindung vorhandene Werkzeuge sehr günstig nachgerüstet werden. Beim Einsatz von Autoklaven kann darüber hinaus erreicht werden, dass nicht mehr die volle Heizleistung des Autoklaven benötigt wird, was zusätzliche Produktionskosten einsparen kann. Since the production of a mold is very expensive due to the high demands and the high price of materials, can with the Present invention existing tools are very cheap retrofitted. When using autoclave can also be achieved that no longer the full heating capacity of the autoclave is needed, which can save additional production costs.

Dabei ist es zum einen denkbar, dass mindestens eine der Leiterbahnen der Leiterschicht mit einer elektrischen Spannungsquelle kontaktiert und eine elektrische Spannung derart angelegt wird, dass die Leiterbahnen der Leiterschicht in Art einer Widerstandsheizung zum Temperieren der Faserpreform erwärmt wird. Durch das Bestromen der Leiterbahnen durch Anlegen einer elektrischen Spannung (bspw. an einen oder an beide Enden einer Leiterbahn) wird aufgrund des spezifischen elektrischen Widerstandes der Leiterbahnen ein Teil der elektrischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt, mit der sich dann die aufgelegten Faserpreform durch herkömmliche Wärmekonvektion temperieren lässt. It is conceivable, on the one hand, that at least one of the conductor tracks of the conductor layer is contacted with an electrical voltage source and an electrical voltage is applied in such a way that the conductor tracks of the conductor layer are heated in the manner of a resistance heater for tempering the fiber preform. By energizing the printed conductors by applying an electrical voltage (for example, to one or both ends of a conductor track), a part of the electrical energy is converted into heat energy due to the specific electrical resistance of the conductor tracks, which then temper the applied Faserpreform by conventional Wärmekonvektion leaves.

Dabei ist es denkbar, dass die bereitgestellte flexible Heizeinrichtung mehrere Leiterbahnen aufweist, die unabhängig voneinander durch Anlegen einer elektrischen Spannung bestromt werden können, wobei die einzelnen Leiterbahnen der Leiterschicht der flexiblen Heizeinrichtung elektrisch isoliert voneinander flächig vorliegen. Hierdurch lässt sich die Heizeinrichtung in separate Abschnitte unterteilen, wodurch die Faserpreform über ihre gesamte Bauteilausdehnung hinweg separat und unterschiedlich temperiert werden kann. It is conceivable that the provided flexible heating device has a plurality of conductor tracks, which can be energized independently by applying an electrical voltage, wherein the individual tracks of the conductor layer of the flexible heater electrically isolated from each other. As a result, the heating device can be subdivided into separate sections, as a result of which the fiber preform can be tempered separately and differently over its entire component extent.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform wird eine flächige Heizeinrichtung bereitgestellt, bei der eine oder mehrere Leiterbahnen der Leiterschicht jeweils als Spule mit spiralförmigen Wicklungen ausgebildet sind, auf die ein Fasermaterial platziert wird, das elektrisch leitfähige Fasern aufweist. Die als Spulen ausgebildeten Leiterbahnen werden mit einer elektrischen Spannungsquelle kontaktiert und die Leiterbahnen mit einem hochfrequenten Wechselspannungsfeld derart angeregt, dass die Leiterbahnen der Leiterschicht in Art einer Induktionsheizung zum Temperieren der Faserpreform ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugen. Dieses erzeugte elektromagnetische Wechselfeld führt dabei in den elektrisch leitfähigen Fasern der Faserpreform zum Induzieren von Wirbelströmen, wodurch die Faserpreform in Art einer Induktionsheizung erwärmt werden kann. Bei der Nutzung von Leiterbahnen in Form einer Spule werden zwei Effekte ausgenutzt: Der induktive Effekt der Spule sowie der konduktive Effekt (die Spule wird bei Nutzung des induktiven Effekts auch warm). In an alternative or additional embodiment, a planar heating device is provided, in which one or more conductor tracks of the conductor layer are each formed as a coil with spiral windings, on which a fiber material is placed having electrically conductive fibers. The strip conductors designed as coils are contacted with an electrical voltage source and the interconnects are excited with a high-frequency alternating voltage field such that the interconnects of the conductor layer in the manner of an induction heater for tempering the Faserpreform generate an alternating electromagnetic field. This generated electromagnetic alternating field leads in the electrically conductive fibers of the Faserpreform for inducing eddy currents, whereby the Faserpreform can be heated in the manner of induction heating. When using conductor tracks in the form of a coil, two effects are exploited: the inductive effect of the coil and the conductive effect (the coil also becomes warm when the inductive effect is used).

Dabei ist denkbar, dass eine Leiterbahn eine oder mehrere Spulen bildet, wobei auch mehr als eine Leiterbahn vorgesehen sein kann. It is conceivable that a conductor track forms one or more coils, wherein more than one conductor track can also be provided.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, die Faserpreform basierend auf einer Widerstandsheizung durch Wärmekonvektion und/oder basierend auf einer Induktionsheizung durch in der Faserpreform induzierte Wirbelströme zu temperieren.According to the invention it is thus possible to temper the Faserpreform based on a resistance heating by thermal convection and / or based on an induction heating by induced in the Faserpreform eddy currents.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird neben der flächigen Heizeinrichtung, die zwischen Faserpreform und formgebender Werkzeugoberfläche aufgelegt ist und als erste flächige Heizeinrichtung bezeichnet wird, eine zweite flächige Heizeinrichtung bereitgestellt, die dem prinzipiellen Aufbau der ersten flächigen Heizeinrichtung entspricht und insbesondere wie die erste flächige Heizeinrichtung eine Trägerschicht und eine Leiterschicht aufweist. Die zweite flächige Heizeinrichtung wird dann nach dem Aufbau der Faserpreform in das Formwerkzeug eingebracht, sodass es der Seite der Faserpreform, die der formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges abgewandt ist, zugewandt ist. Dabei ist es denkbar, dass zwischen der Faserpreform und der zweiten Heizeinrichtung die ein oder andere weitere Materialschicht vorgesehen ist, wie bspw. eine Vakuumabdeckung (Vakuumfolie, Vakuumhaube) oder ein Trenn- bzw. Abreißgewebe, sodass die zweite flächige Heizeinrichtung nicht zwangsläufig mit der Faserpreform kontaktiert. In an advantageous embodiment, in addition to the planar heating device, which is placed between Faserpreform and forming tool surface and is referred to as a first planar heater, a second planar heater provided, which corresponds to the basic structure of the first planar heater and in particular as the first planar heater a carrier layer and a conductor layer. The second planar heating device is then introduced after the structure of the Faserpreform in the mold, so that it faces the side of the Faserpreform, which faces away from the forming tool surface of the mold. It is conceivable that one or the other further material layer is provided between the Faserpreform and the second heating device, such as. A vacuum cover (vacuum film, vacuum hood) or a separation or tear-off fabric, so that the second planar heater is not necessarily with the Faserpreform contacted.

Hierdurch wird es möglich, sowohl mit Hilfe der ersten flächigen Heizeinrichtung als auch mit der zweiten flächigen Heizeinrichtung die Faserpreform von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Faserpreform zu erwärmen. Dabei ist es denkbar, dass eine der flächigen Heizeinrichtungen nach Art einer Widerstandsheizung ausgebildet ist, während die andere flächige Heizeinrichtung nach Art einer Induktionsheizung ausgebildet ist. Durch die Kombination dieser beiden Heizmöglichkeiten lässt sich der Temperprozess individuell steuern und regeln und darüber hinaus die Aufheizraten und Abkühlungsphasen deutlich beschleunigen. This makes it possible to heat the Faserpreform of two opposite side surfaces of the Faserpreform both with the aid of the first planar heating device and with the second planar heating device. It is conceivable that one of the planar heating devices is designed in the manner of a resistance heater, while the other flat heating device is designed in the manner of an induction heater. By combining these two heating options, the annealing process can be individually controlled and regulated and, moreover, the heating rates and cooling phases can be significantly accelerated.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Formwerkzeug nach dem Abdecken der aufgebauten Faserpreform in einen Autoklaven eingefahren, um dort die Faserpreform zu temperieren. Dabei wird die Faserpreform in dem Autoklaven zusätzlich zu der flächigen Heizeinrichtung mit einer Heizvorrichtung des Autoklaven oder Ofen bzw. Formvorrichtung temperiert, sodass die Faserpreform sowohl mit der flächigen Heizeinrichtung als auch mit Hilfe der Heizvorrichtung des Autoklaven temperiert wird. In a further advantageous embodiment, the mold is retracted after covering the constructed Faserpreform in an autoclave to temper the Faserpreform there. The Faserpreform is tempered in the autoclave in addition to the planar heater with a heater of the autoclave or oven or molding apparatus, so that the Faserpreform is tempered both with the planar heater and with the help of the heater of the autoclave.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die flächige Heizeinrichtung als biegeflexible Heizfolie bereitgestellt. Eine derartige biegeflexible Heizfolie kann dabei eine Foliendicke von weniger als 0,5 Millimeter, vorzugsweise von weniger als 0,3 Millimeter aufweisen. Die biegeflexible Heizfolie weist dabei eine Trägerschicht auf, an der die Leiterschicht mit den elektrisch leitfähigen Leiterbahnen angeordnet ist. In a particularly advantageous embodiment, the planar heating device is provided as bend-flexible heating foil. Such a flexurally flexible heating foil can have a film thickness of less than 0.5 millimeter, preferably less than 0.3 millimeter. The bendable Heating film in this case has a carrier layer, on which the conductor layer is arranged with the electrically conductive conductor tracks.

Um die Heizfolie lösbar und vor allem gegenüber dem Formwerkzeug gegen Verrutschen sicher anzuordnen, ist es vorteilhaft, wenn die Heizfolie nach dem Ablegen auf die vorgegebene Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges mit diesem luftdicht verschlossen wird. Dies kann bspw. dadurch geschehen, dass in einem Randbereich der Heizfolie dieser gegenüber dem Formwerkzeug vakuumversiegelt wird. Anschließend wird der Bereich zwischen der Heizfolie und der formgebenden Werkzeugoberfläche evakuiert, d.h. es wird ein Vakuum eingestellt, sodass die Heizfolie an die formgebende Werkzeugoberfläche gedrückt wird. Hierdurch kann die Heizfolie temporär fest, aber dennoch lösbar an dem Formwerkzeug angeordnet werden, sodass das Fasermaterial sicher in das Formwerkzeug eingebracht werden kann. In order to arrange the heating foil releasably and, above all, securely against slipping against the mold, it is advantageous if the heating foil is sealed airtight after it has been deposited on the predetermined tool surface of the mold. This can be done, for example, by vacuum sealing in an edge area of the heating foil against the mold. Subsequently, the area between the heating foil and the forming die surface is evacuated, i. a vacuum is set so that the heating foil is pressed against the forming tool surface. As a result, the heating foil can be fixed temporarily but nevertheless detachably attached to the molding tool, so that the fiber material can be safely introduced into the molding tool.

In einer weiteren Ausführungsform ist die flächige Heizeinrichtung weiterhin auch als in der Flächenebene dehnbare Heizfolie ausgebildet und wird so bereitgestellt, sodass auch mehrfach gekrümmte Werkzeugoberflächen ohne Faltenbildung sicher abgedeckt werden können. In einem gewissen Umfang lässt sich dabei die dehnbare Heizfolie besondere Formgebungen des Formwerkzeuges anpassen und erleichtert so die Handhabung. In a further embodiment, the planar heating device is furthermore designed as a heating foil which can be stretched in the surface plane and is thus provided so that even multiply curved tool surfaces can be safely covered without wrinkling. To a certain extent, the stretchable heating foil can be adapted to special shapes of the molding tool and thus facilitates handling.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die flächige Heizeinrichtung, insbesondere die Heizfolie, eine homogene Dicke auf, sodass die Heizeinrichtung über die gesamte Fläche hinweg eine im Wesentlichen gleichbleibende Dicke aufweist. Die Flachseite der flächigen Heizeinrichtung, die dem Fasermaterial zugewandt ist und auf die die erste Schicht Fasermaterial aufgelegt wird, weist dabei eine im Wesentlichen glatte Oberfläche auf, die keine Erhebungen oder Vertiefungen aufweist und insbesondere plan ist. Hierdurch wird erreicht, dass die formgebende Gestalt der formgebenden Werkzeugoberfläche direkt auf die dem Fasermaterial zugewandte Flachseite der flächigen Heizeinrichtung übertragen wird. In a further advantageous embodiment, the planar heating device, in particular the heating foil, has a homogeneous thickness, so that the heating device has a substantially constant thickness over the entire area. The flat side of the planar heating device, which faces the fiber material and onto which the first layer of fiber material is laid, has a substantially smooth surface, which has no elevations or depressions and, in particular, is planar. This ensures that the shaping shape of the shaping tool surface is transferred directly to the flat material facing the fiber material of the planar heating device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird mindestens eine der Leiterbahnen der Leiterschicht, vorzugsweise alle Leiterbahnen der Leiterschicht, mit einem elektrischen Widerstandsmessgerät verbunden, wobei während des Temperprozesses der elektrische Widerstand der jeweiligen Leiterbahn gemessen wird. Mit Hilfe einer Auswerteeinheit wird dann in Abhängigkeit von dem gemessenen elektrischen Widerstand der jeweiligen Leiterbahn die Temperatur bzw. die Durchschnittstemperatur im Bereich der gemessenen Leiterbahn ermittelt. Dies ist deshalb möglich, da der elektrische Widerstand der jeweiligen Leiterbahn proportional mit der Temperatur im Bereich der Leiterbahn ist und somit bei einer Temperierung insbesondere nach Art einer Widerstandsheizung die Temperaturbeaufschlagung zu einer Temperaturveränderung der Leiterbahn an sich führt, wodurch der elektrische Widerstand der Leiterbahn verändert wird. Da Temperatur und elektrischer Widerstand direkt proportional zueinander sind, kann aus dem gemessenen elektrischen Widerstand dann auf die Durchschnittstemperatur der Leiterbahn geschlossen werden. Dabei ist es ratsam, im Vorfeld eine Kalibrierung der Abhängigkeit zwischen elektrischem Widerstand und Durchschnittstemperatur durchzuführen und bspw. eine Kennlinie oder Korrelationskurve aufzubauen. In a further advantageous embodiment, at least one of the conductor tracks of the conductor layer, preferably all conductor tracks of the conductor layer, is connected to an electrical resistance measuring device, the electrical resistance of the respective conductor track being measured during the tempering process. With the aid of an evaluation unit, the temperature or the average temperature in the region of the measured conductor track is then determined as a function of the measured electrical resistance of the respective conductor track. This is possible because the electrical resistance of the respective conductor is proportional to the temperature in the region of the conductor and thus at a temperature, in particular in the manner of resistance heating, the temperature leads to a temperature change of the conductor itself, whereby the electrical resistance of the conductor is changed , Since temperature and electrical resistance are directly proportional to each other, the measured electrical resistance can then be used to deduce the average temperature of the conductor track. It is advisable to perform a calibration in advance of the dependence between electrical resistance and average temperature and, for example, to build up a characteristic curve or correlation curve.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird mindestens eine der Leiterbahnen der Leiterschicht mit einer Messvorrichtung zum Messen von kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten verbunden, wobei in Abhängigkeit von den kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten auf eine Materialeigenschaft der Faserpreform insbesondere während des Temperprozesses ermittelt werden kann, was bspw. durch eine Auswerteeinheit erfolgen kann. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, die flächige Heizeinrichtung zwischen der formgebenden Werkzeugoberfläche und der Faserpreform nicht nur zum Temperieren der Faserpreform zu nutzen, sondern auch zusätzlich als Sensor zum Ermitteln von Materialeigenschaften während des Temperprozesses, sodass auf die Anordnung weiterer Sensoren verzichtet werden kann. In a further advantageous embodiment, at least one of the conductor tracks of the conductor layer is connected to a measuring device for measuring capacitive, dielectric and / or inductive measured values, depending on the capacitive, dielectric and / or inductive measured values on a material property of the fiber preform, in particular during the annealing process can be determined, for example, which can be done by an evaluation. This creates the opportunity to use the planar heating device between the shaping tool surface and the Faserpreform not only for tempering the Faserpreform, but also in addition as a sensor for determining material properties during the annealing process, so that can be dispensed with the arrangement of additional sensors.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine der Leiterbahnen der Leiterschicht mittels einer elektrostatischen Aufladeeinrichtung elektrostatisch derart aufgeladen, dass eine elektrostatische Kraft in Richtung der formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges auf das abgelegte Fasermaterial wirkt. Dabei ist es denkbar, dass eine, vorzugsweise alle Leiterbahnen der Leiterschicht mit einer ersten Polung elektrostatisch aufgeladen werden, während die abzulegenden Fasermaterialien, insbesondere die erste Schicht Fasermaterial der Faserpreform mit einer gegenteiligen Polung elektrostatisch aufgeladen wird, wodurch zwischen der flächigen Heizeinrichtung und dem Fasermaterial eine elektrostatische Anziehungskraft erzeugt wird. In a further advantageous embodiment, one of the conductor tracks of the conductor layer is electrostatically charged by means of an electrostatic charging device such that an electrostatic force acts in the direction of the shaping tool surface of the molding tool on the deposited fiber material. It is conceivable that one, preferably all conductor tracks of the conductor layer are electrostatically charged with a first polarity, while the fiber materials to be deposited, in particular the first layer fiber material of the Faserpreform is electrostatically charged with an opposite polarity, whereby between the planar heater and the fiber material a electrostatic attraction is generated.

Erfindungsgemäß kann somit die flächige Heizeinrichtung auch in Art einer E-Statik-Folie genutzt werden, wodurch das Anheften der ersten auf dem Werkzeug abzulegenden Faserlagen unterstützt wird. Damit kann auch in einfacher und komfortabler Art und Weise das sogenannte „First-Ply“ Problem gelöst werden, das besonders bei der Ablage auf senkrechten Werkzeugen ein Problem darstellt. Die erste Faserlege hält je nach Materialkombination und Prozessrandbedingungen oft nur schlecht oder gar nicht auf dem Untergrund bzw. der formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges, was zu Problemen bei der späteren Bauteilqualität führen kann. Die Unterstützung durch elektrostatische Anziehungskräfte, die insbesondere auf die erste abzulegende Faserlage wirken, kann dieses Problem lösen. Thus, according to the invention, the planar heating device can also be used in the manner of an e-static film, whereby the attachment of the first fiber layers to be deposited on the tool is supported. Thus, the so-called "first-ply" problem can be solved in a simple and comfortable way, which is a problem especially when stored on vertical tools. Depending on the combination of materials and process conditions, the first pulp fiber often only lasts poorly not at all on the substrate or the shaping tool surface of the molding tool, which can lead to problems with the later component quality. The support by electrostatic attraction forces, which act in particular on the first fiber layer to be deposited, can solve this problem.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the attached figures. Show it:

1 schematische Darstellung einer Heizfolie; 1 schematic representation of a heating foil;

2 Schnittdarstellung durch eine besondere Ausführungsform einer Heizfolie; 2 Sectional view of a particular embodiment of a heating foil;

3 schematische Darstellung eines Vakuumaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 schematic representation of a vacuum structure according to the present invention.

1 zeigt schematisch die Draufsicht auf eine Heizfolie 10, die als flächige Heizeinrichtung bereitgestellt wird. Die Heizfolie 10 weist dabei eine Trägerschicht 11 auf, auf die eine Leiterschicht 12 aufgebracht wurde Die Leiterschicht 12 weist im Ausführungsbeispiel der 1 eine Leiterbahn 13 auf, die mäanderförmig auf der Trägerschicht 11 angeordnet ist und diese fast vollständig bedeckt. Am Anfang und am Ende der Leiterbahn 13 sind dabei Kontaktflächen 14a, 14b vorgesehen, über die die Leiterbahn 13 mit einer elektrischen Energiequelle verbunden werden kann, um so die Leiterbahn 13 zu bestromen. 1 schematically shows the top view of a heating foil 10 , which is provided as a flat heating device. The heating foil 10 has a carrier layer 11 on, on which a conductor layer 12 the conductor layer was applied 12 has in the embodiment of 1 a trace 13 on, the meandering on the carrier layer 11 is arranged and these almost completely covered. At the beginning and at the end of the track 13 are contact surfaces 14a . 14b provided, over which the conductor track 13 can be connected to an electrical energy source, so as to the conductor track 13 to energize.

Vorzugsweise ist die Leiterschicht 12 so ausgebildet, dass sie mehr als 90 % der Trägerschicht 11 mit einer Leiterbahn 13 besetzt, besonders vorzugsweise mehr als 95 %. Preferably, the conductor layer 12 designed to contain more than 90% of the backing layer 11 with a conductor track 13 occupied, more preferably more than 95%.

Die Trägerschicht 11 kann bspw. eine Isolationsfolie sein, auf die eine Leiterschicht 12 mit einer Leiterbahn 13 aus einem Aluminiummaterial aufgebracht wurde. Auf die Isolationsfolie wurde dabei eine Aluminiumfolie aufgebracht und die Leiterbahnen dann ausgeschnitten, sodass zwischen zwei angrenzenden Leiterbahnabschnitten 15a und 15b eine Lücke entsteht, die die beiden Leiterbahnabschnitte 15a und 15b elektrisch isoliert (Isolationsabschnitt 16). The carrier layer 11 may, for example, be an insulating film, on which a conductor layer 12 with a conductor track 13 was applied from an aluminum material. An aluminum foil was applied to the insulating film and the printed conductors were then cut out, so that between two adjacent conductor track sections 15a and 15b a gap is created, the two conductor track sections 15a and 15b electrically isolated (isolation section 16 ).

Durch dieses einfache und effektive Herstellungsverfahren einer solchen Heizfolie 10 kann während der Herstellung eines Faserverbundbauteils eine Heizfolie 10 vor Ort hergestellt werden, um diese dann später dem entsprechenden Herstellungsprozess bereitzustellen. Die Breite der Isolationsabschnitte 16 sollte dabei so gering wie möglich sein, um eine möglichst vollflächige, homogene Temperaturverteilung zu erreichen. By this simple and effective manufacturing method of such a heating foil 10 may during the manufacture of a fiber composite component, a heating foil 10 be made on site, then later to provide the appropriate manufacturing process. The width of the insulation sections 16 It should be as low as possible in order to achieve the most homogeneous possible temperature distribution possible.

Um möglichst geringe Isolationsabstände zwischen zwei Leiterbahnabschnitten 15a und 15b zu erreichen, ist es denkbar, dass die Leiterbahnen 13 der Leiterschicht 12 in eine speziell ausgebildete Trägerschicht geätzt oder durch einen Laser hergestellt werden. So könnte bspw. die Aluminiumfolie durch einen Laser verbrannt bzw. abgetragen werden, um so die Isolationsabschnitte 16 zwischen den Leiterbahnabschnitten 15a und 15b herzustellen. To minimize isolation distances between two conductor track sections 15a and 15b To reach it, it is conceivable that the conductor tracks 13 the conductor layer 12 etched into a specially formed carrier layer or made by a laser. Thus, for example, the aluminum foil could be burned or removed by a laser so as to isolate the sections 16 between the conductor track sections 15a and 15b manufacture.

Neben Aluminium sind auch andere metallische Werkstoffe denkbar, die elektrisch leitfähig sind. Dabei ist es denkbar, dass auf die Trägerschicht 11 eine leitende Schicht aufgedampft wird, wodurch die Schichtdicke der Leiterschicht 12 noch weiter reduziert und die Homogenität der Foliendicke verbessert werden kann. Als Trägerschicht 11 bzw. Isolatorfolie sind bspw. Polyimid-Folien (Kapton-Folien) geeignet, die eine Foliendicke von weniger als 0,1 Millimeter aufweisen und auf die eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,013 Millimeter auftragbar ist. In addition to aluminum, other metallic materials are conceivable that are electrically conductive. It is conceivable that on the carrier layer 11 a conductive layer is evaporated, whereby the layer thickness of the conductor layer 12 even further reduced and the homogeneity of the film thickness can be improved. As a carrier layer 11 or insulator film are suitable, for example, polyimide films (Kapton films), which have a film thickness of less than 0.1 millimeters and to which an aluminum foil with a thickness of 0.013 millimeters can be applied.

2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Heizfolie 10, die zwei Isolatorfolien 11a und 11b als Trägerschicht hat. Zwischen den beiden Isolatorfolien 11a und 11b ist dabei die Leiterschicht 12 mit einem oder mehreren Leiterbahnen 13 angeordnet. Zwischen den Leiterbahnen 13 bzw. Leiterbahnabschnitten 15a und 15b ist dabei ein Isolationsabschnitt 16 vorgesehen, um die beiden Leiterbahnabschnitte 15a und 15b bzw. zwei getrennte Leiterbahnen elektrisch voneinander zu isolieren. 2 schematically shows a cross section through an embodiment of a heating foil 10 , the two isolator foils 11a and 11b as a carrier layer has. Between the two Isolatorfolien 11a and 11b is the conductor layer 12 with one or more tracks 13 arranged. Between the tracks 13 or conductor track sections 15a and 15b is an isolation section 16 provided to the two conductor track sections 15a and 15b or isolate two separate interconnects electrically from each other.

Der Vorteil dieser Ausführungsform in 2 liegt darin, dass die Heizfolie 10 auf ihrer jeweiligen Flachseite eben, plan und in der Dicke homogen ist, wodurch sie gestalttreu und formtreu auf die formgebende Werkzeugoberfläche aufgelegt werden kann, bspw. mit der ersten Isolatorfolie 11a, während die Faserpreform durch Ablegen von Fasermaterial auf die zweite Isolatorfolie 11b aufgebaut wird. Da die zweite Isolatorfolie 11b ebenfalls plan ist und die Form der formgebenden Werkzeugoberfläche annimmt, kann eine sehr hohe Oberflächenqualität des herzustellenden Bauteils erreicht werden. The advantage of this embodiment in 2 lies in the fact that the heating foil 10 flat on their respective flat side, flat and homogeneous in thickness, whereby they can be placed true to the form and true to form on the forming tool surface, for example. With the first insulator film 11a while the Faserpreform by depositing fiber material on the second insulator film 11b is built. Because the second insulator film 11b is also flat and takes the shape of the forming tool surface, a very high surface quality of the component to be produced can be achieved.

3 zeigt den schematischen Aufbau eines Vakuumaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung. Auf ein Formwerkzeug 20, das eine formgebende Werkzeugoberfläche 21 hat, wird zunächst eine Heizfolie 10 aufgelegt, sodass eine der Flachseiten 17 der Heizfolie 10 mit der formgebenden Werkzeugoberfläche 21 des Formwerkzeuges 20 kontaktiert. 3 shows the schematic structure of a vacuum structure according to the present invention. On a mold 20 , which is a shaping tool surface 21 has, first, a heating foil 10 put on so that one of the flat sides 17 the heating foil 10 with the shaping tool surface 21 of the mold 20 contacted.

Die der formgebenden Werkzeugoberfläche 21 abgewandte Flachseite 18 nimmt dabei die Form und Gestalt der formgebenden Werkzeugoberfläche 21, wobei auf diese Flachseite 18 der Heizfolie 10 dann Fasermaterial zum Aufbau einer Faserpreform 30 platziert wird. Dabei ist es denkbar, dass zwischen der Flachseite 18 der Heizfolie 10 und der Faserpreform 30 noch eine Trennfolie (nicht dargestellt) gelegt wird, um eine Wiederverwendung der Heizfolie 10 zu ermöglichen. The shaping tool surface 21 opposite flat side 18 takes the shape and shape of the shaping tool surface 21 , being on this flat side 18 the heating foil 10 then fiber material to build a fiber preform 30 is placed. It is conceivable that between the flat side 18 the heating foil 10 and the fiber preform 30 still a release film (not shown) is placed to reuse the heating foil 10 to enable.

Nach dem Aufbau der Faserpreform 30 wird dann dieser Aufbau durch eine Standardvakuumabdeckung 40 abgedeckt. Eine solche Standardvakuumabdeckung 40 kann dabei insbesondere einen Vakuumsack bzw. eine Vakuumfolie enthalten, die im Randbereich 41 zwischen Vakuumfolie und formgebender Werkzeugoberfläche 21 vakuumdicht versiegelt wird. Der Standardvakuumaufbau 40 kann dabei auch noch weitere Materialschichten enthalten, wie bspw. Fließhilfen, Trenngewebe bzw. Abreißgewebe sowie bei einem Infusionsprozess Ansaugstutzen und Infusionsventile. After the construction of the fiber preform 30 then this structure is replaced by a standard vacuum cover 40 covered. Such a standard vacuum cover 40 may in particular contain a vacuum bag or a vacuum film in the edge region 41 between vacuum foil and forming tool surface 21 is sealed vacuum-tight. The standard vacuum construction 40 can also contain other layers of material, such as. Flow aids, separating tissue or Abreißgewebe and in an infusion process intake manifold and infusion valves.

In einer weiteren Ausführungsform ist es dabei denkbar, dass auf den Standardvakuumaufbau 40 eine zweite Heizfolie 10a gelegt wird, die nach dem gleichen Grundprinzip wie die untere Heizfolie 10 aufgebaut ist. Die zweite Heizfolie 10a soll dabei die Faserpreform 30 von der dem Formwerkzeug 20 abgewandten Seite her temperieren, was insbesondere bei dickeren Faserpreformen 30 sinnvoll ist. Dieser Aufbau wird dann durch einen zweiten Vakuumsack 50 abgedeckt und gegebenenfalls evakuiert, sodass der zweite Vakuumsack 50 die zweite Heizfolie 10a auf den Standardvakuumaufbau 40 und die Faserpreform 30 presst. In a further embodiment, it is conceivable that the standard vacuum structure 40 a second heating foil 10a which is based on the same basic principle as the lower heating foil 10 is constructed. The second heating foil 10a should thereby the Faserpreform 30 from the mold 20 tempering side facing away, which in particular in thicker Faserpreformen 30 makes sense. This structure is then passed through a second vacuum bag 50 covered and optionally evacuated, so that the second vacuum bag 50 the second heating foil 10a on the standard vacuum construction 40 and the fiber preform 30 pressed.

Die Heizfolie 10 und – sofern vorhanden – die zweite Heizfolie 10a werden dabei elektrisch mit einer Steuer- und Auswerteeinheit 60 verbunden, um die Heizfolien 10, 10a zu bestromen. Die Steuer- und Auswerteeinheit 60 weist dabei ein Bestromungsmodul 61 auf, mit dem die Leiterbahnen der Heizfolien bestromt und so die Faserpreform 30 temperiert wird. The heating foil 10 and - if present - the second heating foil 10a are doing electrically with a control and evaluation 60 connected to the heating foils 10 . 10a to energize. The control and evaluation unit 60 has an energizing module 61 on, with the conductor tracks of the heating foils energized and so the Faserpreform 30 is tempered.

Des Weiteren weist die Steuer- und Auswerteeinheit 60 ein Widerstandsmessgerät 62 auf, mit dem der elektrische Widerstand der Leiterbahnen der Heizfolien 10 und gegebenenfalls 10a gemessen werden kann. Dies kann bspw. dergestalt erfolgen, dass vor dem Messen des elektrischen Widerstandes die Bestromung der Leiterbahnen beendet wird, der elektrische Widerstand gemessen und anschließend die Bestromung wieder aufgenommen wird. Denkbar ist aber auch, dass durch entsprechende Wahl des Widerstandsmessgerätes der elektrische Widerstand während der Bestromung der Leiterbahnen der Heizfolien 10 und 10a gemessen wird. Furthermore, the control and evaluation unit 60 a resistance meter 62 on, with which the electrical resistance of the tracks of the heating foils 10 and optionally 10a can be measured. This can be done, for example, such that, before measuring the electrical resistance, the energization of the printed conductors is terminated, the electrical resistance is measured and then the current is resumed. It is also conceivable that by appropriate choice of the resistance measuring device of the electrical resistance during the energization of the tracks of the heating foils 10 and 10a is measured.

Basierend auf dem gemessene elektrischen Widerstand und einer Proportionalität zwischen dem elektrischen Widerstand und der Durchschnittstemperatur der Leiterbahnen ist die Steuer- und Auswerteeinheit 60 ausgebildet, die Durchschnittstemperatur der gemessenen Leiterbahn zu ermitteln. Weist die Heizfolie mehrere Leiterbahnen auf, so ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Widerstand die daraus resultierende Durchschnittstemperatur der jeweiligen Leiterbahn für jede Leiterbahn ermittelt wird, wobei durch eine Mittlung dann bspw. die gesamte Durchschnittstemperatur feststellbar ist. Denkbar ist aber auch, dass als Temperaturausgabe der geringste Wert angegeben wird, sodass die Temperatur der trägsten Stelle maßgeblich ist. Durch Darstellung der gemessenen Temperaturen aller Leiterbahnen separat kann darüber hinaus eine entsprechende Temperaturverteilung über die gesamte Bauteilfläche hinweg festgestellt und abgeleitet werden. Based on the measured electrical resistance and a proportionality between the electrical resistance and the average temperature of the conductor tracks is the control and evaluation unit 60 designed to determine the average temperature of the measured conductor track. If the heating foil has a plurality of conductor tracks, then it is advantageous if the electrical resistance is determined from the resulting average temperature of the respective conductor track for each conductor track, wherein the average temperature can then be determined by averaging, for example. It is also conceivable, however, that the lowest value is given as the temperature output, so that the temperature of the laziest point is decisive. By displaying the measured temperatures of all interconnects separately, a corresponding temperature distribution over the entire component area can be detected and dissipated.

Denkbar ist aber auch, dass in die flächige Heizeinrichtung, insbesondere in die biegeflexible Trägerschicht und/oder in die Leiterschicht, eine oder mehrere Temperaturfühler/Temperatursensoren integriert sind, um die Temperatur zwischen Formwerkzeug und Faserpreform an diskreten Messpunkten ermittelt zu können.It is also conceivable, however, that one or more temperature sensors / temperature sensors are integrated in the planar heating device, in particular in the bending-flexible carrier layer and / or in the conductor layer, in order to be able to determine the temperature between mold and fiber preform at discrete measuring points.

Schließlich ist ein weiteres Messmodul 63 vorgesehen, das zum Messen von kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten der Faserpreform mittels der Leiterbahnen der Heizfolien ausgebildet ist. Aus diesen kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten können dann Materialeigenschaften der Faserpreform 30 abgeleitet werden. Die Folie kann natürlich auch andere Messsensorik getrennt von den Leiterbahnen aufweisen. Finally, another measurement module 63 provided, which is designed for measuring capacitive, dielectric and / or inductive measured values of Faserpreform means of the conductor tracks of the heating foils. From these capacitive, dielectric and / or inductive measured values can then material properties of the Faserpreform 30 be derived. Of course, the film may also have other measuring sensors separate from the conductor tracks.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Heizfolie heating film

10a10a

zweite Heizfolie second heating foil

1111

Trägerschicht/Isolationsfolie Backing / insulation film

1212

Leiterschicht conductor layer

1313

Leiterbahn conductor path

14a, 14b14a, 14b

elektrische Kontakte der Leiterbahn electrical contacts of the conductor track

15a, 15b15a, 15b

Leiterbahnabschnitte Trace sections

1616

Isolationsabschnitte  insulation sections

1717

dem Formwerkzeug zugewandte Flachseite the flat side facing the mold

1818

dem Formwerkzeug abgewandte Flachseite the flat side facing away from the mold

2020

Formwerkzeug mold

2121

formgebende Werkzeugoberfläche shaping tool surface

3030

Faserpreform fiber preform

4040

Standardvakuumaufbau Standard vacuum build-up

5050

zweiter Vakuumsack second vacuum bag

6060

Steuer- und Auswerteeinheit Control and evaluation unit

6161

Bestromungsmodul Bestromungsmodul

6262

Widerstandsmessgerät resistance meter

6363

Messmodul  measurement module

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102016209487 [0011] DE 102016209487 [0011]
• DE 102004042422 A1 [0012] DE 102004042422 A1 [0012]
• DE 102010016501 A1 [0013] DE 102010016501 A1 [0013]

Claims (15)

Verfahren zum Konsolidieren einer Faserpreform für die Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, mit den Schritten: – Platzieren eines Fasermaterials des Faserverbundwerkstoffes auf einem Formwerkzeug (20) zum Aufbau der Faserpreform (30), – Abdecken der aufgebauten Faserpreform (30) durch eine Abdeckung, und – Temperieren der Faserpreform (30) zum Konsolidieren, gekennzeichnet durch – Bereitstellen mindestens einer flächigen Heizeinrichtung (10), die eine auf einer biegeflexiblen Trägerschicht (11) angeordnete Leiterschicht (12) mit einem oder mehreren flächigen Leiterbahnen (13) aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist, – Auflegen der flächigen Heizeinrichtung auf eine formgebende Werkzeugoberfläche (21) des Formwerkzeuges (20), wobei die flächige Heizeinrichtung lösbar auf die formgebende Werkzeugoberfläche (21) aufgelegt wird, – Platzieren des Fasermaterials auf das Formwerkzeug (20), sodass zwischen der formgebenden Werkzeugoberfläche (21) und dem platzierten Fasermaterial die flächige Heizeinrichtung liegt, und – Bestromen der Leiterschicht (12) der flächigen Heizeinrichtung, um die Faserpreform (30) zu temperieren.Process for consolidating a fiber preform for the production of a fiber composite component from a fiber composite material, comprising the steps of: - placing a fiber material of the fiber composite material on a molding tool ( 20 ) on the structure of the fiber preform ( 30 ), - covering the built-up fiber preform ( 30 ) by a cover, and - tempering the Faserpreform ( 30 ) for consolidation, characterized by - providing at least one planar heating device ( 10 ), one on a bending-flexible carrier layer ( 11 ) arranged conductor layer ( 12 ) with one or more laminar tracks ( 13 ) comprises an electrically conductive material, - placing the planar heating device on a shaping tool surface ( 21 ) of the molding tool ( 20 ), wherein the planar heating device releasably on the forming tool surface ( 21 ), - placing the fiber material on the mold ( 20 ), so that between the shaping tool surface ( 21 ) and the placed fiber material is the planar heating device, and - energizing the conductor layer ( 12 ) of the planar heating device to the Faserpreform ( 30 ) to temper. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) mit einer elektrischen Spannungsquelle kontaktiert und eine elektrische Spannung derart angelegt wird, dass die Leiterbahn (13) der Leiterschicht (12) in Art einer Widerstandsheizung zum Temperieren der Faserpreform (30) erwärmt wird. Method according to Claim 1, characterized in that at least one of the conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) is contacted with an electrical voltage source and an electrical voltage is applied such that the conductor track ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) in the manner of a resistance heater for tempering the Faserpreform ( 30 ) is heated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine flächige Heizeinrichtung bereitgestellt wird, bei der eine oder mehrere Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) jeweils als Spule mit spiralförmigen Wicklungen ausgebildet sind, auf die ein Fasermaterial platziert wird, das elektrisch leitfähige Fasern aufweist, wobei die als Spulen ausgebildeten Leiterbahnen (13) mit einer elektrischen Spannungsquelle kontaktiert und die Leiterbahnen (13) mit einem hochfrequentem Wechselspannungsfeld derart angeregt werden, dass die Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) in Art einer Induktionsheizung zum Temperieren der Faserpreform (30) ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugen.A method according to claim 1, characterized in that a planar heating device is provided, in which one or more conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) are each formed as a coil with helical windings, on which a fiber material is placed, which has electrically conductive fibers, wherein the conductor tracks formed as coils ( 13 ) contacted with an electrical voltage source and the interconnects ( 13 ) are excited with a high-frequency alternating voltage field such that the conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) in the manner of an induction heating for tempering the Faserpreform ( 30 ) generate an alternating electromagnetic field. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite flächige Heizeinrichtung bereitgestellt werden, wobei die erste Heizeinrichtung auf die Werkzeugoberfläche aufgelegt und die zweite Heizeinrichtung nach dem Aufbau der Faserpreform (30) in das Formwerkzeug (20) eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a first and a second planar heating device are provided, wherein the first heating device placed on the tool surface and the second heating device after the structure of the Faserpreform ( 30 ) in the mold ( 20 ) are introduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (20) nach dem Abdecken der aufgebauten Faserpreform (30) in einen Autoklaven eingefahren wird, wobei die Faserpreform (30) in dem Autoklaven zusätzlich zu der flächigen Heizeinrichtung mit einer Heizvorrichtung des Autoklaven temperiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding tool ( 20 ) after covering the built-up fiber preform ( 30 ) is retracted into an autoclave, the Faserpreform ( 30 ) is tempered in the autoclave in addition to the planar heater with a heater of the autoclave. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Heizeinrichtung als biegeflexible Heizfolie (10) bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the planar heating device as flexurally flexible heating foil ( 10 ) provided. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellte, biegeflexible Heizfolie (10) eine Foliendicke von weniger als 0,5mm, vorzugsweise von weniger als 0,3mm hat.A method according to claim 6, characterized in that the provided flexurally flexible heating foil ( 10 ) has a film thickness of less than 0.5mm, preferably less than 0.3mm. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Heizeinrichtung weiterhin auch als in der Flächenebene dehnbare Heizfolie (10) bereitgestellt wird. A method according to claim 6 or 7, characterized in that the flat heating device further also as in the plane plane stretchable heating foil ( 10 ) provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Heizeinrichtung mit einer homogenen Dicke bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the planar heating device is provided with a homogeneous thickness. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) mit einem elektrischen Widerstandsmessgerät (62) verbunden wird und das insbesondere während des Temperprozesses der elektrische Widerstand der jeweiligen Leiterbahn (13) gemessen wird, wobei in Abhängigkeit von dem gemessenen elektrischen Widerstand der jeweiligen Leiterbahn (13) die Temperatur ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) with an electrical resistance meter ( 62 ) is connected and in particular during the annealing process, the electrical resistance of the respective interconnect ( 13 ), wherein, depending on the measured electrical resistance of the respective track ( 13 ) the temperature is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) mit einer Messvorrichtung zum Messen von kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten verbunden wird, wobei in Abhängigkeit von den kapazitiven, dielektrischen und/oder induktiven Messwerten eine oder mehrere Materialeigenschaften der Faserpreform (30) insbesondere während des Temperprozesses ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) is connected to a measuring device for measuring capacitive, dielectric and / or inductive measured values, one or more material properties of the fiber preform being dependent on the capacitive, dielectric and / or inductive measured values ( 30 ) is determined in particular during the annealing process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Leiterbahnen (13) der Leiterschicht (12) mittels einer elektrostatischen Aufladeeinrichtung elektrostatisch derart aufgeladen wird, dass eine elektrostatische Kraft in Richtung der formgebenden Oberfläche des Formwerkzeuges (20) auf das abgelegte Fasermaterial wirkt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the conductor tracks ( 13 ) of the conductor layer ( 12 ) is electrostatically charged by means of an electrostatic charging device such that an electrostatic force in the direction of the shaping Surface of the molding tool ( 20 ) acts on the deposited fiber material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebaute Faserpreform (30) durch eine flexible Vakuumabdeckung oder durch ein Oberwerkzeug des ein Ober- und Unterwerkzeug aufweisenden Formwerkzeuges (20) abgedeckt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the constructed Faserpreform ( 30 ) by a flexible vacuum cover or by an upper tool of a top and bottom tool having molding tool ( 20 ) is covered. Vorrichtung zum Konsolidieren einer Faserpreform für die Herstellung eines Faserverbundbauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei die Faserpreform aus einem Fasermaterial des Faserverbundwerkstoffes gebildet wird, mit einem Formwerkzeug (20), mindestens einer Heizeinrichtung, die zum lösbaren Auflegen auf eine formgebende Werkzeugoberfläche (21) des Formwerkzeuges (20) ausgebildet ist und die eine auf einer biegeflexiblen Trägerschicht (11) angeordnete Leiterschicht (12) mit einem oder mehreren flächigen Leiterbahnen (13) aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist, einer Abdeckung zum Abdecken einer aufgebauten Faserpreform (30) und einer mit der aufgelegten Heizeinrichtung verbundenen elektrischen Spannungsquelle zum Bestromen der Leiterschicht (12), um die Faserpreform (30) zu temperieren.Device for consolidating a fiber preform for the production of a fiber composite component from a fiber composite material, wherein the fiber preform is formed from a fiber material of the fiber composite material, with a molding tool ( 20 ), at least one heating device, which can be placed on a shaping tool surface ( 21 ) of the molding tool ( 20 ) is formed and the one on a flexurally flexible carrier layer ( 11 ) arranged conductor layer ( 12 ) with one or more laminar tracks ( 13 ) of an electrically conductive material, a cover for covering a built Faserpreform ( 30 ) and an electrical voltage source connected to the applied heating device for energizing the conductor layer ( 12 ) to the Faserpreform ( 30 ) to temper. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet ist.Apparatus according to claim 14, characterized in that the device is arranged for carrying out the method according to one of claims 1 to 13.

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