DE102016209874A1

DE102016209874A1 - Device for compacting a composite semifinished product

Info

Publication number: DE102016209874A1
Application number: DE102016209874.8A
Authority: DE
Inventors: Jan-Christoph Kako; Torben Jacob
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) umfasst eine Kammer (12), die dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug (14) aufzunehmen, eine mit der Kammer verbundene Unterdruckquelle (16), die dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck zu erzeugen, und eine Druckerzeugungseinrichtung (18) mit einer Membran (20a) oder einer Platte (20b, 20c), die dazu eingerichtet ist, einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) des Weiteren ein Temperiergerät (22) umfasst, das dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeugs (14) zu beheizen, während die Unterdruckquelle (16) in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung (18) einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt,A device (10) and method for compacting a composite semifinished product (14) comprises a chamber (12) adapted to receive the composite semifinished product (14), a vacuum source (16) connected to the chamber, to which is arranged to generate a negative pressure in at least a part of the composite semifinished product (14), and a pressure generating means (18) having a diaphragm (20a) or a plate (20b, 20c) adapted to apply a positive pressure at least one part of the composite semifinished product (14), characterized in that the device (10) further comprises a temperature control device (22) which is adapted to heat the composite semifinished product (14), while the vacuum source (16 ) generates a negative pressure in at least part of the composite semifinished product (14) and the pressure generating device (18) applies a positive pressure to at least a portion of the composite semifinished product (14). exerts

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein verdichtetes Verbundmaterial-Halbzeug sowie ein aus diesem verdichteten Verbundmaterial-Halbzeug hergestelltes Verbundmaterial.The invention relates to an apparatus and a method for compacting a composite semifinished product. Furthermore, the invention relates to a compacted composite semifinished product and a composite material produced from this compacted composite semifinished product.

Bei der Herstellung von Flugzeugen werden vermehrt Verbundmaterialien eingesetzt. Die Flugzeugkomponenten aus Verbundmaterialen werden üblicherweise aus Verbundmaterial-Halbzeugen hergestellt, die häufig aus sogenannten Prepregs, d. h. aus vorimprägnierten Verstärkungsfasern bestehen, welche in mehreren Materiallagen übereinander angeordnet sein können. Die Verstärkungsfasern können als unidirektionale Schicht(en), als Gewebe oder als Gelege vorliegen. Zur Herstellung einer Verbundmaterialkomponente aus einem Verbundmaterial-Halbzeug kann die die Verstärkungsfasern umgebende Matrix unter Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Die Matrix kann beispielsweise aus einem ungehärteten duroplastischen Polymermaterial bestehen. Die Matrix kann sich jedoch auch in einem teilvernetzten Zustand befinden und pastös bis fest sein. Ferner kann die Matrix aus einem Material bestehen, das durch Erwärmung wieder verflüssigt werden kann.In the manufacture of aircraft composite materials are increasingly used. The composite aircraft components are commonly made from composite semi-finished products which are often made from so called prepregs, i. H. consist of pre-impregnated reinforcing fibers, which can be arranged one above the other in several layers of material. The reinforcing fibers may be present as a unidirectional layer (s), as a woven fabric or as a scrim. To produce a composite component from a composite semifinished product, the matrix surrounding the reinforcing fibers can be cured under temperature and pressure. The matrix may for example consist of an uncured thermosetting polymeric material. However, the matrix may also be in a partially crosslinked state and be pasty to firm. Furthermore, the matrix may be made of a material that can be re-liquefied by heating.

Zwischen den Materiallagen des Verbundmaterial-Halbzeugs befinden sich in der Regel Lufteinschlüsse und Feuchtigkeitseinschlüsse, welche vor dem Aushärten der Polymermaterialmatrix entfernt werden sollten. Im Folgenden wird im Allgemeinen von Einschlüssen gesprochen, wobei darunter verstanden wird, dass neben Lufteinschlüssen auch Feuchtigkeitseinschlüsse sowie andere Gaseinschlüsse gemeint sind. Ferner müssen auch die Dicke und die Form des Verbundmaterial-Halbzeugs bereits vor dem Aushärten eingestellt werden, da das die Matrix des Verbundmaterial-Halbzeugs bildende Polymermaterial bei der Aushärte-Temperatur des Polymermaterials anfängt zu fließen und sich die Dicke und die Form des Verbundmaterial-Halbzeugs in diesem Schritt daher schwer kontrollieren lassen. Dieser Vorgang, auch als „Setzen” oder „Setting” des Verbundmaterial-Halbzeugs bezeichnet, soll möglichst unterbunden oder zumindest reduziert werden.Air pockets and moisture inclusions are usually located between the material layers of the composite semifinished product, which should be removed before curing of the polymer material matrix. The following is generally referred to as inclusions, which means that in addition to trapped air also moisture inclusions and other gas inclusions are meant. Further, the thickness and shape of the composite semifinished product must also be adjusted prior to curing because the polymer material forming the matrix of the composite semifinished product begins to flow at the curing temperature of the polymeric material and the thickness and shape of the composite semifinished product difficult to control in this step. This process, also referred to as "setting" or "setting" of the composite semifinished product, should as far as possible be prevented or at least reduced.

Der Vorgang des Verdichtens (auch Debulking genannt) gewährleistet, dass Einschlüsse entfernt werden und zugleich, dass das Verbundmaterial-Halbzeug bereits vor dem Aushärten auf die gewünschte Dicke eingestellt wird.The process of compaction (also called debulking) ensures that inclusions are removed and at the same time that the composite semifinished product is already adjusted to the desired thickness before curing.

Ein Verfahren zum Verdichten einer faserverstärkten Verbundstruktur vor deren Aushärtung ist in der US 2008/0210372 A1 offenbart.A method of compacting a fiber reinforced composite structure before it is cured is disclosed in U.S. Pat US 2008/0210372 A1 disclosed.

Die Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs bereitzustellen, die eine effiziente Entfernung von Einschlüssen gewährleisten und eine Setzung des Verbundmaterial-Halbzeugs während eines Aushärteschritts minimieren. Ferner ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, ein mit einer derartigen Vorrichtung oder nach einem derartigen Verfahren hergestelltes Verbundmaterial-Halbzeug sowie ein aus einem derartigen Verbundmaterial-Halbzeug hergestelltes Verbundmaterial bereitzustellen.The invention is directed to the object of providing an apparatus and method for compacting a composite semifinished product that will ensure efficient removal of inclusions and minimize settlement of the composite semifinished product during a curing step. It is a further object of the invention to provide a composite semifinished product made by such apparatus or method and to a composite material made from such a composite semifinished product.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 10, ein Verbundmaterial-Halbzeug gemäß Anspruch 13, ein Verfahren gemäß Anspruch 14 und ein Verbundmaterial gemäß Anspruch 15 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1, a method according to claim 10, a composite semifinished product according to claim 13, a method according to claim 14 and a composite material according to claim 15.

Eine Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs umfasst eine Kammer, die dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug aufzunehmen. Das Verbundmaterial-Halbzeug kann aus einem Laminat mit mehreren Schichten oder Materiallagen bestehen. Solche Laminate können durch automatisierte Techniken (z. B. automatisiertes Tapelegen, ATL (Automated Tape Laying), automatisierte Faserpositionierung, AFP (Automated Fiber Placement) oder manuelle Laminier-Techniken hergestellt werden. Eine Lage kann eine Dicke von 50 bis 500 Mikrometer, bevorzugt von 125 bis 250 Mikrometer aufweisen. Die Dicke des Laminats kann zwischen 1 mm und 10 cm, bevorzugt zwischen 1 mm und 30 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 1 mm und 15 mm und noch stärker bevorzugt um 10 mm, wie etwa 5–15, bevorzugt 9–11 mm liegen. Die Schichten können abhängig von der Belastungsrichtung eine 0°-Orientierung (in der Regel etwa 50% der Schichten), eine –45° bzw. +45°-Orientierung (zusammen etwa 40% der Schichten) oder eine 90° Orientierung (etwa 10% der Schichten) zueinander aufweisen. Ausgehend von einer gleichmäßigen Verteilung aller Richtungen kann der Anteil der Lagen in der Hauptbelastungsachse erhöht werden, so dass ein erhöhter Anteil in 0° Orientierung vorliegt und die übrigen Anteile verringert werden. Auch andere Richtungsaufteilungen, wie 0°/120°/–120° sind möglich. Eine solche oder ähnliche Orientierung unterstützt die Stärke des Verbundmaterials nach dem Aushärten. Die zur Aufnahme des Verbundmaterial-Halbzeugs geeignete Kammer kann aus Aluminium oder Edelstahl bestehen.An apparatus for compacting a composite semifinished product comprises a chamber adapted to receive the composite semifinished product. The composite semi-finished product may consist of a laminate with several layers or layers of material. Such laminates can be made by automated techniques (e.g., automated tape laying, ATL (Automated Tape Laying), automated fiber positioning, AFP (Automated Fiber Placement), or manual lamination techniques.) A layer can be 50 to 500 microns thick, preferably The thickness of the laminate may be between 1 mm and 10 cm, preferably between 1 mm and 30 mm, more preferably between 1 mm and 15 mm and even more preferably around 10 mm, such as 5-15 Depending on the direction of loading, the layers may have a 0 ° orientation (usually about 50% of the layers), a -45 ° or + 45 ° orientation (together about 40% of the layers) or a 90 ° orientation (about 10% of the layers) to each other starting from a uniform distribution of all directions, the proportion of layers in the main load axis can be increased, so that an increased proportion in 0 ° Orient tion and the remaining shares are reduced. Other directional divisions, such as 0 ° / 120 ° / -120 ° are possible. Such or similar orientation aids in the strength of the composite after curing. The suitable for receiving the composite semifinished product chamber may be made of aluminum or stainless steel.

Die Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs umfasst ferner eine mit der Kammer verbundene Unterdruckquelle, die dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck zu erzeugen. Unter einem „negativen Druck” wird hier ein gegenüber dem Atmosphärendruck reduzierter Druck verstanden. Die Unterdruckquelle kann beispielsweise eine Vakuumpumpe umfassen, die dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen gegenüber dem Atmosphärendruck reduzierten Druck zu erzeugen.The apparatus for compacting a composite semifinished product further comprises a vacuum source connected to the chamber and configured to generate a negative pressure in at least a portion of the composite semifinished product. Under a "negative pressure" here is a relation to the atmospheric pressure reduced pressure Understood. The vacuum source may, for example, comprise a vacuum pump which is adapted to generate in at least a part of the composite semifinished product a pressure reduced from the atmospheric pressure.

Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung mit einer Membran oder einer Platte auf. Diese sind dazu eingerichtet, einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs auszuüben. Unter einem „positiven Druck” wird hier ein gegenüber Atmosphärendruck erhöhter Druck verstanden. Die Druckerzeugungseinrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, über die Membran oder die Platte einen mechanischen Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug auszuüben, wobei der von der Druckerzeugungseinrichtung ausgeübte Druck ein uniaxialer oder ein biaxialer, aber auch ein isostatischer allseitiger Druck sein kann.In addition, the device has a pressure generating device with a membrane or a plate. These are adapted to exert a positive pressure on at least a portion of the composite semifinished product. By a "positive pressure" is meant an increased pressure relative to atmospheric pressure. The pressure generating means may for example be adapted to exert a mechanical pressure on the composite semifinished product via the membrane or the plate, wherein the pressure exerted by the pressure generating means may be uniaxial or biaxial, but also isostatic all-sided pressure.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung ein Temperiergerät, das dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug zu beheizen, während die Unterdruckquelle in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ausübt, d. h. während das Verbundmaterial-Halbzeug in der Kammer einem negativen Druck und einem positiven Druck ausgesetzt wird. Durch gleichzeitiges Vakuumziehen (negativer Druck), Heizen und Ausüben von positivem Druck wird gewährleistet, dass Einschlüsse aus dem Verbundmaterial-Halbzeug vollständig entfernt werden. Ferner wird das Verbundmaterial-Halbzeug auf die gewünschte Dicke eingestellt. Dadurch kann eine unerwünschte Setzung während eines nachfolgenden Aushärteschritts minimiert werden.Furthermore, the device comprises a temperature control device which is adapted to heat the composite semifinished product, while the vacuum source in at least a part of the composite semifinished product generates a negative pressure and the pressure generating device exerts a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product , d. H. while the composite semi-finished product in the chamber is subjected to a negative pressure and a positive pressure. Simultaneous vacuum drawing (negative pressure), heating and applying positive pressure will ensure that inclusions are completely removed from the composite semifinished product. Furthermore, the composite semifinished product is adjusted to the desired thickness. This can minimize undesirable settling during a subsequent curing step.

Bevorzugt ist das Temperiergerät dazu eingerichtet. das Verbundmaterial-Halbzeug nach oder bereits während des Erzeugens von negativem Druck aufzuheizen. Daraufhin kann über die Membran oder die Platte ein positiver Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug ausgeübt werden. Das Temperiergerät kann weiter dazu eingerichtet sein, das Verbundmaterial-Halbzeug nach dem Ausüben von negativem Druck und positivem Druck abzukühlen.Preferably, the temperature control is set up. to heat the composite semi-finished product after or even during the generation of negative pressure. Thereupon a positive pressure can be exerted on the composite semifinished product via the membrane or the plate. The tempering apparatus may be further configured to cool the composite semi-finished product after applying negative pressure and positive pressure.

Die verdichteten Verbundmaterial-Halbzeuge weisen einen verringerten Füllfaktor (ein verringertes Setzmass) auf, d. h. die typische Dicke-Veränderung von Verbundmaterial-Halbzeugen beim Aushärten von ca. 13% oder mehr wird auf < 2%, bevorzugt < 1% verringert. Gleichzeitig wird die Porosität der Verbundmaterial-Halbzeuge verringert und somit die Laminat-Qualität und die geometrische Formtoleranz verbessert.The compacted composite semi-finished products have a reduced fill factor (a reduced settling amount), i. H. the typical change in thickness of composite semifinished products during curing of about 13% or more is reduced to <2%, preferably <1%. At the same time, the porosity of the composite semi-finished products is reduced, thus improving the laminate quality and geometric shape tolerance.

Gegenüber einer Vorrichtung, welche lediglich negativen Druck (Unterdruck) ausübt, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass das Verdichten durch den zusätzlichen positiven Druck unterstützt wird und die Viskosität des Harzes durch das Erhitzen reduziert wird, so dass das Harz in nichtimprägnierte Bereiche und Hohlräume fließen kann. Gegenüber einer Vorrichtung, welche lediglich positiven Druck ausübt, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass der negative Druck zusätzlich bei dem Eliminieren von Einschlüssen und beim Verdichten hilft. Gegenüber einer Vorrichtung, welche sowohl negativen Druck als auch positiven Druck gleichzeitig ausübt, jedoch das Verbundmaterial-Halbzeug nicht heizen kann, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass die reduzierte Viskosität des Harzes ein vollständigeres Entlüften, eine vollständigere Imprägnierung der Fasern, sowie ein besseres Verdichten ermöglicht. Gegenüber einer Vorrichtung, welche sowohl positiven Druck ausübt, als auch das Verbundmaterial-Halbzeug heizt, welche jedoch nicht dazu eingerichtet ist, negativen Druck auszuüben, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass durch den negativen Druck bereits Lufteinschlüsse abgezogen werden, während bei dem alleinigen Heizen und Ausüben von positivem Druck Lufteinschlüsse in dem Verbundmaterial-Halbzeug eingeschlossen werden und sich dadurch nicht mehr entfernen lassen.Compared to a device which exerts only negative pressure (negative pressure), the device according to the invention has the advantage that the compression is assisted by the additional positive pressure and the viscosity of the resin is reduced by the heating, so that the resin in non-impregnated areas and cavities can flow. Compared to a device which exerts only positive pressure, the device according to the invention has the advantage that the negative pressure additionally helps in eliminating inclusions and in compaction. Compared to a device which exerts both negative pressure and positive pressure simultaneously, but can not heat the composite semifinished product, the device according to the invention has the advantage that the reduced viscosity of the resin means a more complete deaeration, a more complete impregnation of the fibers, and a better Compaction allows. Compared to a device which exerts both positive pressure and heats the composite semifinished product, but which is not adapted to exert negative pressure, the device according to the invention has the advantage that air pockets are already deducted by the negative pressure, while in the sole Heating and exerting positive pressure trapped trapped air in the composite semifinished product which makes it impossible to remove it.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, über die mit der Kammer verbundene Unterdruckquelle in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck zu erzeugen und danach, unter Beibehalten des negativen Drucks, gleichzeitig über die Druckerzeugungseinrichtung einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs auszuüben, und über das Temperiergerät das Verbundmaterial-Halbzeug zu beheizen. Dadurch ermöglicht es die Vorrichtung, das Verbundmaterial-Halbzeug in zwei aufeinanderfolgenden Schritten zunächst nur negativem Druck auszusetzen und in einem darauffolgenden Schritt, bevorzugt ohne substantielles Unterbrechen des negativen Drucks, gleichzeitig positiven Druck auszuüben und das Verbundmaterial-Halbzeug zu erhitzen. In dem ersten Schritt des alleinigen Ansetzens von negativem Druck werden bereits viele Einschlüsse eliminiert. In dem zweiten Schritt wird gewährleistet, dass während des Verflüssigens des Harzes auch die übrigen Einschlüsse eliminiert werden. Dadurch, dass der negative Druck nie substantiell unterbrochen wird, wird gewährleistet, dass in dem zweiten Schritt keine Einschlüsse in dem Verbundmaterial-Halbzeug eingeschlossen werden, welche sich dann möglicherweise nicht mehr entfernen lassen. Keine substantielle Unterbrechung des negativen Drucks (bzw. unter substantiellem Beibehalten des negativen Drucks) bedeutet, dass der negative Druck nicht oder nur für kurze Zeit ausgesetzt wird.In a preferred embodiment, the apparatus is adapted to generate a negative pressure via the negative pressure source connected to the chamber in at least a part of the composite semifinished product and then, while maintaining the negative pressure, at the same time via the pressure generating means a positive pressure on at least a part exercise of the composite semifinished product, and to heat the composite semifinished product via the temperature control unit. As a result, the device allows the composite semifinished product to be subjected to only negative pressure in two successive steps and to simultaneously exert positive pressure and to heat the composite semifinished product in a subsequent step, preferably without substantial interruption of the negative pressure. In the first step of applying negative pressure alone, many inclusions are already eliminated. In the second step it is ensured that the remaining inclusions are eliminated during the liquefaction of the resin. The fact that the negative pressure is never substantially interrupted ensures that in the second step no inclusions are trapped in the composite semifinished product, which may then no longer be removable. No substantial interruption of the negative pressure (or with substantial maintenance of the negative pressure) means that the negative pressure is not or only for a short time suspended.

Die Membran kann flexibel und luftundurchlässig sein und die Kammer in ein erstes und ein zweites Kompartiment unterteilen. Das erste Kompartiment kann dazu eingerichtet sein, das Verbundmaterial-Halbzeug aufzunehmen und kann mit der Unterdruckquelle verbunden sein. Die Druckerzeugungseinrichtung kann eine Druckquelle umfassen, die mit dem zweiten Kompartiment verbunden ist und dazu eingerichtet ist, in dem zweiten Kompartiment einen Überdruck zu erzeugen. Die beiden Kompartimente können durch ein Ventil verbunden sein, so dass bei geöffnetem Ventil die Unterdruckquelle dazu in der Lage ist, in beiden Kompartimenten einen negativen Druck zu erzeugen und bei geschlossenem Ventil die Unterdruckquelle dazu in der Lage ist, in dem ersten Kompartiment einen negativen Druck zu erzeugen, während die Druckquelle dazu in der Lage ist, gleichzeitig in dem zweiten Kompartiment einen Überdruck zu erzeugen, um in zumindest einem Teil des in dem ersten Kompartiment angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck zu erzeugen und gleichzeitig über die Membran einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs auszuüben.The membrane can be flexible and impermeable to air and divide the chamber into first and second compartments. The first compartment may be configured to receive the composite semi-finished product and may be connected to the vacuum source. The pressure generating means may comprise a pressure source connected to the second compartment and adapted to generate an overpressure in the second compartment. The two compartments may be connected by a valve so that when the valve is open, the vacuum source is capable of producing a negative pressure in both compartments and, with the valve closed, the vacuum source is capable of producing a negative pressure in the first compartment while the pressure source is capable of simultaneously creating an overpressure in the second compartment to create a negative pressure in at least a portion of the composite semi-finished product disposed in the first compartment while providing positive pressure across the membrane to exercise at least a part of the composite semifinished product.

Die Druckerzeugungseinrichtung kann eine mit der Platte verbundene hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung umfassen.The pressure generating means may comprise a hydraulic or pneumatic drive means connected to the plate.

Die pneumatische Antriebseinrichtung kann mindestens einen in der Kammer angeordneten Schlauch und eine mit dem Schlauch verbundene Fluidfördereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Fluid in den Schlauch zuzuführen oder ein Fluid aus dem Schlauch zu entleeren, umfassen. Die Platte kann derart mit dem Schlauch verbunden sein, dass der Schlauch die Platte im mit Fluid gefüllten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs drückt, wohingegen der Schlauch im entleerten Zustand keinen Druck über die Platte auf das Verbundmaterial-Halbzeugs ausübt.The pneumatic drive means may comprise at least one tube disposed in the chamber and a fluid delivery means connected to the tube adapted to supply a fluid into the tube or to empty a fluid from the tube. The plate may be connected to the tube such that the tube pushes the plate in fluid-filled condition against at least a portion of the composite semifinished product, whereas in the deflated state the tube exerts no pressure over the plate on the composite semifinished product.

Die hydraulische Antriebseinrichtung kann einen zwischen einem betätigten Zustand und einem unbetätigten Zustand verschiebbaren Hydraulikkolben umfassen. Die Platte kann derart mit dem Hydraulikkolben verbunden sein, dass der Hydraulikkolben die Platte im betätigten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs drückt, wohingegen der Hydraulikkolben im unbetätigten Zustand keinen Druck über die Platte auf das Verbundmaterial-Halbzeugs ausübt.The hydraulic drive device may comprise a hydraulic piston displaceable between an actuated state and an unactuated state. The plate may be connected to the hydraulic piston such that the hydraulic piston pushes the plate in the actuated state against at least a portion of the composite semi-finished product, whereas the hydraulic piston in the unactuated state exerts no pressure on the composite semifinished product via the plate.

Die Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs kann ferner luftdurchlässige Abstützungen umfassen, die dazu eingerichtet sind, einen Umfangsrand eines in der Kammer angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs zumindest teilweise zu umgeben. Darüber hinaus kann die Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs Trennmittel umfassen, die dazu eingerichtet sind, eine Oberfläche eines in der Kammer angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs zumindest teilweise zu bedecken.The device for compacting a composite semifinished product may further comprise air-permeable supports which are adapted to at least partially surround a peripheral edge of a composite semifinished product disposed in the chamber. In addition, the apparatus for compacting a composite semifinished product may comprise release means adapted to at least partially cover a surface of a composite semifinished product disposed in the chamber.

Die Trennmittel können dazu eingerichtet sein, Oberflächenabschnitte eines in der Kammer angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs, die dazu vorgesehen sind, mit einem Boden der Kammer, der Membran oder Platte, der Druckerzeugungseinrichtung und/oder den luftdurchlässigen Abstützungen in Kontakt zu geraten, zumindest teilweise zu bedecken.The separating means may be adapted to at least partially cover surface portions of a composite semi-finished product disposed in the chamber and intended to contact a bottom of the chamber, membrane or plate, pressure generating means and / or the air permeable supports ,

Das Temperiergerät kann dazu eingerichtet sein, das Verbundmaterial-Halbzeugs zu kühlen, während und/oder nachdem die Unterdruckquelle in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ausübt.The tempering device may be configured to cool the composite semi-finished product during and / or after the vacuum source in at least a portion of the composite semi-finished product generates a negative pressure and the pressure generating device applies a positive pressure to at least a portion of the composite semi-finished product.

Die Unterdruckquelle kann dazu eingerichtet sein, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen negativen Druck zu erzeugen, der zwischen 0,05 und 0,9 bar, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,9 bar, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt.The vacuum source may be adapted to generate in at least a portion of the composite semi-finished product a negative pressure of between 0.05 and 0.9 bar, preferably between 0.3 and 0.9 bar, more preferably between 0.5 and 0.8 bar is located.

Die Druckerzeugungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs einen positiven Druck auszuüben, der bei 1–12 bar, bevorzugt bei 3–10 bar, insbesondere bevorzugt bei 5–8 bar liegt.The pressure generating device may be adapted to exert on at least a portion of the composite semifinished product a positive pressure which is 1-12 bar, preferably 3-10 bar, particularly preferably 5-8 bar.

Das Temperiergerät kann dazu eingerichtet sein, das Verbundmaterial-Halbzeug auf eine Temperatur von 50–110°C, bevorzugt bei 60–100°C, insbesondere bevorzugt bei 70°C–90°C zu beheizen.The tempering device can be set up to heat the composite semifinished product to a temperature of 50-110 ° C., preferably at 60-100 ° C., particularly preferably at 70 ° C.-90 ° C.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, von denenPreferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings, of which

1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs zeigt; 1 shows a schematic view of an apparatus for compacting a composite semifinished product;

2 eine schematische Ansicht einer weiteren Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs zeigt; und 2 a schematic view of another device for compacting a composite semifinished product shows; and

3 eine schematische Ansicht einer weiteren Vorrichtung zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs zeigt. 3 a schematic view of another device for compacting a composite semifinished product shows.

Eine in den 1–3 gezeigte Vorrichtung 10 zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14 umfasst eine Kammer 12, die dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 aufzunehmen. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 10 eine mit der Kammer 12 verbundene Unterdruckquelle 16, die dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck zu erzeugen. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 10 eine Druckerzeugungseinrichtung 18 mit einer Membran 20a oder einer Platte 20b, 20c, die dazu eingerichtet ist, einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 auszuüben. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren ein Temperiergerät 22, das dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 zu beheizen, während die Unterdruckquelle 16 in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung 18 einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausübt. One in the 1 - 3 shown device 10 for compacting a composite semifinished product 14 includes a chamber 12 , which is adapted to the composite semifinished product 14 take. In addition, the device includes 10 one with the chamber 12 connected vacuum source 16 , which is adapted to, in at least a part of the composite semifinished product 14 to create a negative pressure. Furthermore, the device comprises 10 a pressure generating device 18 with a membrane 20a or a plate 20b . 20c adapted to apply a positive pressure to at least a portion of the composite semifinished product 14 exercise. The device further comprises a temperature control device 22 , which is adapted to the composite semi-finished product 14 to heat while the vacuum source 16 in at least a part of the composite semifinished product 14 generates a negative pressure and the pressure generating device 18 a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product 14 exercises.

Die Unterdruckquelle 16 ist dazu eingerichtet, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck zu erzeugen, der zwischen 0,05 und 0,9 bar, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,9 bar, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt. Die Druckerzeugungseinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen positiven Druck auszuüben, der bei 1–12 bar, bevorzugt bei 3–10 bar, insbesondere bevorzugt bei 5–8 bar liegt. Das Temperiergerät 22 ist dazu eingerichtet, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 auf eine Temperatur von 50–110°C, bevorzugt von 60–100°C, insbesondere bevorzugt von 70°C–90°C zu beheizen.The vacuum source 16 is adapted to in at least a part of the composite semifinished product 14 to produce a negative pressure which is between 0.05 and 0.9 bar, preferably between 0.3 and 0.9 bar, particularly preferably between 0.5 and 0.8 bar. The pressure generating device 18 is adapted to at least a portion of the composite semi-finished product 14 to exert a positive pressure which is at 1-12 bar, preferably at 3-10 bar, more preferably at 5-8 bar. The temperature control unit 22 is adapted to the composite semi-finished product 14 to a temperature of 50-110 ° C, preferably from 60-100 ° C, particularly preferably from 70 ° C-90 ° C to heat.

Bevorzugt ist das Temperiergerät 22 dazu eingerichtet, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 nach oder bereits während des Erzeugens von negativem Druck aufzuheizen. Daraufhin kann über die Membran 20a oder die Platte 20b, 20c ein positiver Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug ausgeübt werden. Das Temperiergerät 22 kann weiter dazu eingerichtet sein, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 nach dem Ausüben von negativem Druck und positivem Druck abzukühlen.The temperature control device is preferred 22 set up the composite semifinished product 14 after or even during the generation of negative pressure. Thereupon can over the membrane 20a or the plate 20b . 20c a positive pressure on the composite semifinished product are exercised. The temperature control unit 22 may be further configured for the composite semi-finished product 14 to cool after applying negative pressure and positive pressure.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung 10 umfasst eine Membran 20a, die flexibel und luftundurchlässig ist und die Kammer 12 in ein erstes und ein zweites Kompartiment 12a, 12b unterteilt. Die Membran 20a kann z. B. eine Gummimatte sein. Die beiden Kompartimente 12a, 12b sind durch die Membran 20a so unterteilt, dass kein direkter Luftaustausch zwischen den beiden Kompartimenten 12a, 12b möglich ist. Das erste Kompartiment 12a ist dazu eingerichtet, das Verbundmaterial-Halbzeug 14 aufzunehmen und ist mit der Unterdruckquelle 16 verbunden. Dadurch kann an ein in der Kammer 12 aufgenommenes Verbundmaterial-Halbzeug 14 ein Unterdruck, d. h. ein gegenüber dem Atmosphärendruck in der Umgebung der Vorrichtung 10 verringerter Druck angesetzt werden, um Einschlüsse abzuziehen.In the 1 shown device 10 includes a membrane 20a that is flexible and impermeable to air and the chamber 12 in a first and a second compartment 12a . 12b divided. The membrane 20a can z. B. be a rubber mat. The two compartments 12a . 12b are through the membrane 20a so subdivided that no direct air exchange between the two compartments 12a . 12b is possible. The first compartment 12a is adapted to the composite semi-finished product 14 and is with the vacuum source 16 connected. This may be due to a in the chamber 12 absorbed composite semi-finished product 14 a negative pressure, ie a relation to the atmospheric pressure in the environment of the device 10 reduced pressure to remove inclusions.

Die Druckerzeugungseinrichtung 18 umfasst eine Druckquelle 18a, die mit dem zweiten Kompartiment 12b verbunden ist und dazu eingerichtet ist, in dem zweiten Kompartiment einen Überdruck, d. h. einen gegenüber dem in dem ersten Kompartiment 12a vorherrschenden Druck bzw. dem Atmosphärendruck erhöhter Druck zu erzeugen. Wenn in dem zweiten Kompartiment 12b ein Überdruck erzeugt wird, wird die Membran 20a gegen eine Fläche des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 gedrückt. Dadurch wird positiver mechanischer Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt. Bei einem Verbundmaterial-Halbzeug 14 mit mehreren übereinander geschichteten Lagen können durch das Anlegen eines negativen Drucks über den Umfangsrand Einschlüsse entfernt werden, während dieser Vorgang durch das Ausüben eines positiven Drucks auf die mit der Druckerzeugungseinrichtung 18 und der Kammer 12 in Kontakt stehenden Flächen unterstützt wird.The pressure generating device 18 includes a pressure source 18a connected to the second compartment 12b is connected and is adapted to, in the second compartment overpressure, ie one opposite to that in the first compartment 12a prevailing pressure or the atmospheric pressure to produce increased pressure. If in the second compartment 12b an overpressure is generated, the membrane becomes 20a against a surface of the composite semifinished product 14 pressed. This creates positive mechanical pressure on the composite semifinished product 14 exercised. For a composite semi-finished product 14 With multiple layers stacked above one another, inclusions can be removed by applying a negative pressure over the peripheral edge, during which process by applying a positive pressure to that with the pressure generator 18 and the chamber 12 is supported in contact surfaces.

Die beiden Kompartimente 12a, 12b sind durch ein Ventil 24 verbunden. Das Ventil 24 ermöglicht in geöffnetem Zustand, dass die Unterdruckquelle 16 In beiden Kompartimenten 12a, 12b einen negativen Druck erzeugt. Dadurch kann das Verbundmaterial-Halbzeug 14 zunächst ausschließlich einem negativen Druck ausgesetzt werden. Bei geschlossenem Ventil 24 ist die Unterdruckquelle 16 dagegen dazu in der Lage, in dem ersten Kompartiment 12a einen negativen Druck zu erzeugen, während gleichzeitig durch die Druckquelle 18a in dem zweiten Kompartiment 12b ein positiver Druck (Überdruck) erzeugt wird. Dadurch kann in zumindest einem Teil des in dem ersten Kompartiment 12a angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ein negativer Druck erzeugt werden, während gleichzeitig über die Membran 20a ein positiver Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausgeübt werden kann.The two compartments 12a . 12b are through a valve 24 connected. The valve 24 allows in the open state that the vacuum source 16 In both compartments 12a . 12b creates a negative pressure. As a result, the composite semifinished product 14 initially exposed to negative pressure only. When the valve is closed 24 is the vacuum source 16 while being able to do so in the first compartment 12a to generate a negative pressure while at the same time by the pressure source 18a in the second compartment 12b a positive pressure (overpressure) is generated. As a result, in at least part of the compartment in the first compartment 12a arranged composite semifinished product 14 a negative pressure can be generated while simultaneously over the membrane 20a a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product 14 can be exercised.

Das Verbundmaterial-Halbzeug 14 kann somit zunächst nur einem Unterdruck ausgesetzt werden. Anschließend können die beiden Kompartimente 12a, 12b durch einfaches Betätigen des Ventils 24 abgetrennt werden, so dass aufgrund des in dem zweiten Kompartiment 12b vorherrschenden Überdrucks die Membran 20a gegen das Verbundmaterial-Halbzeug 14 gedrückt wird. In zwei aufeinanderfolgenden Schritten kann durch diesen Aufbau daher zunächst nur ein negativer Druck und dann, ohne substantielles Unterbrechen des negativen Drucks, gleichzeitig negativer Druck und positiver Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt werden. Gleichzeitig kann das Verbundmaterial-Halbzeug 14 in einem oder beiden Schritten durch das Temperiergerät 22 geheizt werden.The composite semi-finished product 14 can thus be initially exposed only to a negative pressure. Subsequently, the two compartments can 12a . 12b by simply pressing the valve 24 be separated, so that due to the in the second compartment 12b prevailing overpressure the membrane 20a against the composite semifinished product 14 is pressed. Therefore, in two successive steps, this structure can only apply a negative pressure and then, without substantial interruption of the negative pressure, at the same time negative pressure and positive pressure on the composite semifinished product 14 be exercised. At the same time, the composite semifinished product 14 in one or both steps through the temperature control unit 22 be heated.

Die Vorrichtung 10 umfasst ferner luftdurchlässige Abstützungen 26, die dazu eingerichtet sind, einen Umfangsrand eines in der Kammer 12 angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 zumindest teilweise zu umgeben. Die luftdurchlässigen Abstützungen 26 können z. B. aus Kork oder einem anderen porösen Material bestehen. Die luftdurchlässigen Abstützungen 26 stützen das Material, wodurch verhindert wird, dass während des Erhitzens das Harz wegfließt und das Verbundmaterial-Halbzeug dadurch seine Form verliert. Gleichzeitig kann durch die luftdurchlässigen Abstützungen 26 ein von der Unterdruckquelle 16 erzeugter Unterdruck an einem Umfangsrand des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 angelegt werden werden.The device 10 also includes air-permeable supports 26 that are adapted to have a peripheral edge of one in the chamber 12 arranged composite semifinished product 14 at least partially surrounded. The air permeable supports 26 can z. B. cork or other porous material. The air permeable supports 26 support the material, thereby preventing the resin from flowing away during heating and thereby causing the composite semi-finished product to lose its shape. At the same time can through the air-permeable supports 26 one from the vacuum source 16 generated negative pressure at a peripheral edge of the composite semifinished product 14 be created.

Die Vorrichtung 10 umfasst ferner Trennmittel 28, die dazu eingerichtet sind, eine Oberfläche 14a des in der Kammer 12 angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 zumindest teilweise zu bedecken. Die Trennmittel oder Trennfolien 28 können Plastikfolien sein, welche verhindern, dass das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 nach einem Heizvorgang an den Flächen der Druckerzeugungseinrichtung 18, insbesondere der Membran 20a, sowie der Kammer 12 haften bleibt, mit welchen es in Kontakt gekommen ist. Die Trennmittel 28 sind insbesondere dazu eingerichtet sein, Oberflächenabschnitte eines in der Kammer 12 angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs 14, die dazu vorgesehen sind, mit einem Boden der Kammer 12, der Membran 20a oder Platte 20b, 20c, der Druckerzeugungseinrichtung 18 und/oder den luftdurchlässigen Abstützungen 30 in Kontakt zu geraten, zumindest teilweise zu bedecken.The device 10 further includes release agents 28 that are set to a surface 14a in the chamber 12 arranged composite semifinished product 14 at least partially to cover. The release agents or release liners 28 may be plastic films which prevent the composite semi-finished product 14 after a heating operation on the surfaces of the pressure generating device 18 , in particular the membrane 20a , as well as the chamber 12 remains with whom it has come into contact. The release agents 28 are particularly adapted to surface sections one in the chamber 12 arranged composite semifinished product 14 which are intended to be with a bottom of the chamber 12 , the membrane 20a or plate 20b . 20c , the pressure generating device 18 and / or the air-permeable supports 30 to come into contact, at least partially, to cover.

Wie oben beschrieben, dient das Temperiergerät 22 der Beheizung des Verbundmaterial-Halbzeugs 14. Zusätzlich dazu ist das Temperiergerät 22 jedoch auch dazu eingerichtet, das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 bei Bedarf zu kühlen, während und/oder nachdem die Unterdruckquelle 16 in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung 18 einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausübt.As described above, the temperature control unit is used 22 the heating of the composite semifinished product 14 , In addition to this is the temperature control unit 22 however, also adapted to the composite semi-finished product 14 to cool when needed during and / or after the vacuum source 16 in at least a part of the composite semifinished product 14 generates a negative pressure and the pressure generating device 18 a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product 14 exercises.

Bei den in den 2 und 3 gezeigten Vorrichtungen 10 umfasst die Druckerzeugungseinrichtung 18 anstelle einer Membran 20a eine Platte 20b, 20c, die in der Anordnung gemäß 2 mit einer pneumatischen Antriebseinrichtung und in der Anordnung gemäß 3 mit einer hydraulischen Antriebeinrichtung verbunden ist.In the in the 2 and 3 shown devices 10 includes the pressure generating device 18 instead of a membrane 20a a plate 20b . 20c in accordance with the arrangement 2 with a pneumatic drive device and in the arrangement according to 3 is connected to a hydraulic drive device.

Bei der in 2 gezeigten Vorrichtung 10 zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14, umfasst die pneumatische Antriebseinrichtung mindestens einen in der Kammer 12 angeordneten Schlauch 18b. Dieser ist mit einer Fluidfördereinrichtung 18c verbunden, die dazu eingerichtet ist, ein Fluid in den Schlauch zuzuführen oder ein Fluid aus dem Schlauch zu entleeren. Das Fluid kann Luft, Öl, Wasser oder eine beliebige andere Flüssigkeit oder ein beliebiges anderes Gas darstellen. Die Platte 20b ist derart mit dem Schlauch 18b verbunden, dass der Schlauch 18b die Platte 20b im mit Fluid gefüllten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 drückt, wohingegen der Schlauch 18b im entleerten Zustand keinen Druck über die Platte 20b auf das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausübt.At the in 2 shown device 10 for compacting a composite semifinished product 14 , The pneumatic drive device comprises at least one in the chamber 12 arranged hose 18b , This is with a fluid conveyor 18c which is adapted to supply a fluid in the hose or to empty a fluid from the hose. The fluid may be air, oil, water or any other liquid or gas. The plate 20b is like that with the hose 18b connected to that hose 18b the plate 20b in fluid filled condition against at least a portion of the composite semifinished product 14 pushes, whereas the hose 18b in the deflated state no pressure on the plate 20b on the composite semifinished product 14 exercises.

Durch diesen Aufbau kann zunächst, wenn der Schlauch 18b im entleerten Zustand ist und die Unterdruckquelle 16 negativen Druck ausübt, lediglich negativer Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt werden. Dann kann, unter Beibehalten des negativen Drucks, der Schlauch 18b mit Fluid gefüllt werden, so dass er die Platte 20b gegen das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 drückt. Dadurch wird gleichzeitig negativer und positiver Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt. Gleichzeitig kann das Verbundmaterial-Halbzeug 14 in einem oder beiden Schritten durch das Temperiergerät 22 geheizt werden.Through this construction, first, when the hose 18b is in the deflated state and the vacuum source 16 negative pressure, only negative pressure on the composite semi-finished product 14 be exercised. Then, while maintaining the negative pressure, the hose can 18b be filled with fluid, so that he is the plate 20b against the composite semifinished product 14 suppressed. This simultaneously produces negative and positive pressure on the composite semifinished product 14 exercised. At the same time, the composite semifinished product 14 in one or both steps through the temperature control unit 22 be heated.

Bei der in 3 gezeigten Vorrichtung 10 zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14, umfasst die hydraulische Antriebseinrichtung einen zwischen einem betätigten Zustand und einem unbetätigten Zustand verschiebbaren Hydraulikkolben 18d, wobei die Platte 20c derart mit dem Hydraulikkolben 18d verbunden ist, dass der Hydraulikkolben 18d die Platte 20c im betätigten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 drückt, wohingegen der Hydraulikkolben 18d im unbetätigten Zustand keinen Druck über die Platte 20c auf das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausübt.At the in 3 shown device 10 for compacting a composite semifinished product 14 , The hydraulic drive means comprises a displaceable between an actuated state and an unactuated state hydraulic piston 18d , where the plate 20c such with the hydraulic piston 18d connected is that the hydraulic piston 18d the plate 20c in the actuated state against at least a part of the composite semifinished product 14 pushes, whereas the hydraulic piston 18d in the unactuated state no pressure on the plate 20c on the composite semifinished product 14 exercises.

Durch diesen Aufbau kann zunächst, wenn der Hydraulikkolben 18d im unbetätigten Zustand ist und die Unterdruckquelle negativen Druck ausübt, lediglich negativer Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt werden. Dann kann, unter Beibehalten des negativen Drucks, der Hydraulikkolben 18d betätigt werden, so dass er die Platte 20c gegen das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 drückt. Dadurch wird gleichzeitig negativer und positiver Druck auf das Verbundmaterial-Halbzeug 14 ausgeübt. Gleichzeitig kann das Verbundmaterial-Halbzeug 14 in einem oder beiden Schritten durch das Temperiergerät 22 geheizt werden.By this construction, first, when the hydraulic piston 18d in the unactuated state and the negative pressure source exerts negative pressure, only negative pressure on the composite semifinished product 14 be exercised. Then, while maintaining the negative pressure, the hydraulic piston can 18d be pressed, so he the plate 20c against the composite semifinished product 14 suppressed. This simultaneously produces negative and positive pressure on the composite semifinished product 14 exercised. At the same time, the composite semifinished product 14 in one or both steps through the temperature control unit 22 be heated.

Im Übrigen entsprechen die Struktur und die Funktionsweise der in den 2 und 3 gezeigten Vorrichtungen 10, der Struktur und der Funktionsweise der in 1 gezeigten Anordnung.Incidentally, the structure and functioning of the in the 2 and 3 shown devices 10 , the structure and functioning of in 1 shown arrangement.

Ein Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs umfasst die Schritte:

a) Erzeugen eines negativen Drucks in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs, und
b) Ausüben einer positiven Druckkraft auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial-Halbzeug beheizt wird, während in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ein negativer Druck erzeugt und auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ein positiver Druck ausgeübt wird.

A method for compacting a composite semifinished product comprises the steps:

a) generating a negative pressure in at least a part of the composite semifinished product, and
b) exerting a positive pressure force on at least a portion of the composite semifinished product, characterized in that the composite semifinished product is heated, while in at least one part of the composite semifinished product produces a negative pressure and on at least a portion of the composite semifinished product a positive Pressure is exercised.

Durch das aufeinanderfolgende Erzeugen eines negativen Drucks, Erhitzen des Verbundmaterial-Halbzeugs, Ausüben eines positiven Drucks und Abkühlen des Verbundmaterial-Halbzeugs wird gewährleistet, dass Einschlüsse entfernt werden und das Verbundmaterial-Halbzeug gesetzt wird.Successive generation of negative pressure, heating of the composite semi-finished product, application of positive pressure and cooling of the composite semifinished product ensures that inclusions are removed and the composite semifinished product is set.

In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses die Schritte:

a) Erzeugen eines negativen Drucks in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs, und dann, ohne substantielles Unterbrechen des negativen Drucks,
b) Ausüben einer positiven Druckkraft auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial-Halbzeug beheizt wird, während in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ein negativer Druck erzeugt und auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs ein positiver Druck ausgeübt wird.

In one embodiment of the method, this comprises the steps:

a) generating a negative pressure in at least a part of the composite semifinished product, and then, without substantial interruption of the negative pressure,
b) exerting a positive compressive force on at least a portion of the composite semifinished product characterized in that the composite semifinished product is heated, while in at least a portion of the composite semifinished product produces a negative pressure and on at least a portion of the composite semifinished product, a positive pressure is exercised.

Bevorzugt wird das Verbundmaterial-Halbzeug nach oder bereits während des Erzeugens von negativem Druck geheizt. Daraufhin wird eine positive Druckkraft ausgeübt. Im Anschluss kann das Verbundmaterial-Halbzeug abgekühlt werden.Preferably, the composite semifinished product is heated after or even during the generation of negative pressure. Then a positive pressure force is exercised. Subsequently, the composite semifinished product can be cooled.

Ohne substantielles Unterbrechen des negativen Drucks, bzw. unter substantiellem Beibehalten des negativen Drucks bedeutet, dass ein Zwischenschritt, in dem der negative Druck kurz ausgesetzt wird, bevor das das Verbundmaterial-Halbzeug 14 gleichzeitig negativen Druck, positivem Druck und dem Erhitzen ausgesetzt wird, auch von dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst ist, solange der Zwischenschritt nur kurz oder zufällig ist.Without substantially interrupting the negative pressure, or substantially maintaining the negative pressure, it means that an intermediate step in which the negative pressure is briefly exposed before the composite semifinished product 14 is simultaneously exposed to negative pressure, positive pressure and heating, is also included in the inventive method, as long as the intermediate step is only short or random.

Der erste Schritt a) kann auch als Evakuierungsschritt und der zweite Schritt b) kann auch als Imprägnierschritt bezeichnet werden. Während oder nach dem Evakuierungsschritt wird das Verbundmaterial-Halbzeug 14 schnell erhitzt (z. B. bei einer Heizrate von 5°C/min auf bis zu 70°C, abhängig vom spezifischen Harz-System). Darauf folgt der Imprägnierschritt. Nach diesem Schritt wird das verdichtete Verbundmaterial-Halbzeugs 14 abgekühlt (z. B. auf Raumtemperatur). Dieser Vorgang läuft bevorzugt so schnell wie möglich ab. Danach kann das verdichtete Verbundmaterial-Halbzeug 14 weiteren Verfahrensschritten unterzogen werden, wie z. B. Umformen. Danach kann das verdichtete Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausgehärtet werden. Die bevorzugte Temperatur im Aushärteschritt beträgt 115–195°C, insbesondere bevorzugt 170–195°C, wie z. B. von 130–180°C, abhängig von dem spezifischen Verbundmaterial-Halbzeug und dem darin verwendeten Harz. Der Aushärteschritt kann z. B. durch ACL (Autoklavieren), SQRTM (Specifically Qualified Resin Transfer Moulding), OoA (Out of Autoclave) durchgeführt werden.The first step a) may also be referred to as an evacuation step and the second step b) may also be referred to as an impregnation step. During or after the evacuation step, the composite semi-finished product becomes 14 heated quickly (eg at a heating rate of 5 ° C / min up to 70 ° C, depending on the specific resin system). This is followed by the impregnation step. After this step, the compacted composite semifinished product becomes 14 cooled (eg to room temperature). This process preferably proceeds as quickly as possible. Thereafter, the compacted composite semifinished product 14 be subjected to further steps, such. B. Forming. Thereafter, the compacted composite semifinished product 14 be cured. The preferred temperature in the curing step is 115-195 ° C, more preferably 170-195 ° C, such as. From 130-180 ° C, depending on the specific composite semi-finished product and the resin used therein. The curing step may, for. By ACL (Autoclaving), SQRTM (Specifically Qualified Resin Transfer Molding), OoA (Out of Autoclave).

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14 wird das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 gekühlt, während die Unterdruckquelle 16 In zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung 18 einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausübt. Die Kühlrate ist bevorzugt 5°C/Min bis Raumtemperatur.In a further embodiment of the method for compacting a composite semifinished product 14 becomes the composite semi-finished product 14 cooled while the vacuum source 16 In at least a part of the composite semifinished product 14 generates a negative pressure and the pressure generating device 18 a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product 14 exercises. The cooling rate is preferably 5 ° C / min to room temperature.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14 wird das Verbundmaterial-Halbzeugs 14 gekühlt, nachdem die Unterdruckquelle 16 in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 einen negativen Druck erzeugt hat und die Druckerzeugungseinrichtung 18 einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ausgeübt hat. Die Kühlrate ist bevorzugt 5°C/Min bis Raumtemperatur.In a further embodiment of the method for compacting a composite semifinished product 14 becomes the composite semi-finished product 14 cooled after the vacuum source 16 in at least a part of the composite semifinished product 14 has generated a negative pressure and the pressure generating device 18 a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product 14 exercised. The cooling rate is preferably 5 ° C / min to room temperature.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs 14 wird in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ein negativer Druck erzeugt wird, der zwischen 0,05 und 0,9 bar, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,9 bar, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt, und/oder auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ein positiver Druck ausgeübt, der bei 1–12 bar, bevorzugt bei 3–10 bar, insbesondere bevorzugt bei 5–8 bar liegt, und/oder das Verbundmaterial-Halbzeug 14 auf eine Temperatur von 50–110°C, bevorzugt von 60–100°C, insbesondere bevorzugt von 70°C–90°C beheizt.In a further embodiment of the method for compacting a composite semifinished product 14 becomes in at least a part of the composite semifinished product 14 a negative pressure is generated which is between 0.05 and 0.9 bar, preferably between 0.3 and 0.9 bar, particularly preferably between 0.5 and 0.8 bar, and / or on at least a portion of the composite material -Halbzeugs 14 a positive pressure is applied, which is at 1-12 bar, preferably at 3-10 bar, more preferably at 5-8 bar, and / or the composite semifinished product 14 heated to a temperature of 50-110 ° C, preferably from 60-100 ° C, particularly preferably from 70 ° C-90 ° C.

Ein Verbundmaterial-Halbzeug 14 ist mit einer oben beschriebenen Vorrichtung oder einem oben beschriebenen Verfahren verdichtet worden.A composite semi-finished product 14 has been densified with a device or method described above.

Ein Verfahren zum Umformen eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 zur Herstellung von Profilen und Formbauteilen umfasst einen Schritt des Umformens des verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs 14. A method of forming a compacted composite semifinished product 14 for the production of profiles and mold components comprises a step of forming the compacted composite semifinished product 14 ,

Ein Verfahren zum Aushärten eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 umfasst einen Schritt des Aushärtens eines verdichteten oder umgeformten Verbundmaterial-Halbzeugs bevorzugt bei einer Temperatur von 115–195°C, insbesondere bevorzugt bei 170–195°C, wie z. B. von 130–180°C. Bevorzugt umfasst das Verfahren des Weiteren, vor dem Schritt des Aushärtens, einen Schritt des Umformens eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs zur Herstellung von Profilen und Formbauteilen. Bevorzugt wird das Verfahren zum Aushärten eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 ohne den Einsatz von Druck durchgeführt.A method for curing a compacted composite semifinished product 14 comprises a step of curing a compacted or formed composite semifinished product preferably at a temperature of 115-195 ° C, more preferably at 170-195 ° C, such as. From 130-180 ° C. Preferably, the method further comprises, prior to the step of curing, a step of forming a compacted composite semi-finished product to produce profiles and mold components. The method is preferred for curing a compacted composite semifinished product 14 performed without the use of pressure.

Übliche Verfahren zur Aushärtung eines Verbundmaterial-Halbzeug benötigen den Einsatz von Druck, z. B. im Autoklaven oder in der Presse – SQRTM. Sogenannte out-of-Autoclave Verfahren mit konventionell hergestellten Verbundmaterial-Halbzeugen sind aufgrund der noch im Verbundmaterial-Halbzeug enthaltenen Fremdstoffe (Gase, Feuchtigkeit, etc.) auf ca. 120°C Aushärtetemperatur begrenzt. Bei dem hier beschriebenen verdichteten Verbundmaterial-Halbzeug ist die Aushärtung auch bei höheren Temperaturen ohne externe Druckaufgabe bei guter innerer Qualität möglich.Conventional methods for curing a composite semifinished product require the use of pressure, for. B. in an autoclave or in the press - SQRTM. So-called out-of-autoclave methods with conventionally produced composite semi-finished products are limited to about 120 ° C curing temperature due to the foreign substances (gases, moisture, etc.) contained in the composite semi-finished product. In the case of the compacted composite semifinished product described here, curing is possible even at relatively high temperatures without external pressure application with good internal quality.

Ein Verbundmaterial bzw. eine Verbundmaterialkomponente kann durch Aushärten eines oben beschriebenen verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs 14 erhalten werden. Bevorzugte Verbundmaterialien sind Schalen (Shells), Längssteifen (Stringers), Holme (Spars) oder andere Versteifungselemente, die bevorzugt in der Luft- und Raumfahrtindustrie Anwendung finden.A composite material or composite component may be obtained by curing a compacted composite semifinished product described above 14 to be obtained. Preferred composite materials are shells, stringers, spars, or other stiffening elements that are preferred in the aerospace industry.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2008/0210372 A1 [0005] US 2008/0210372 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) umfassend: – eine Kammer (12), die dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug (14) aufzunehmen, – eine mit der Kammer verbundene Unterdruckquelle (16), die dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck zu erzeugen, und – eine Druckerzeugungseinrichtung (18) mit einer Membran (20a) oder einer Platte (20b, 20c), die dazu eingerichtet ist, einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) auszuüben, – dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) des Weiteren ein Temperiergerät (22) umfasst, das dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug (14) zu beheizen, während die Unterdruckquelle (16) in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung (18) einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) comprising: - a chamber ( 12 ), which is adapted to the composite semifinished product ( 14 ), - a vacuum source connected to the chamber ( 16 ), which is set up in at least part of the composite semifinished product ( 14 ) to generate a negative pressure, and - a pressure generating device ( 18 ) with a membrane ( 20a ) or a plate ( 20b . 20c ) adapted to apply a positive pressure to at least a portion of the composite semifinished product ( 14 ), characterized in that the device ( 10 ) furthermore a temperature control device ( 22 ), which is adapted to the composite semifinished product ( 14 ) while the vacuum source ( 16 ) in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) generates a negative pressure and the pressure generating device ( 18 ) a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) exercises.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 1, wobei – die Membran (20a) flexibel und luftundurchlässig ist und die Kammer (12) in ein erstes und ein zweites Kompartiment (12a, 12b) unterteilt, – das erste Kompartiment (12a) dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug (14) aufzunehmen, – das erste Kompartiment (12a) mit der Unterdruckquelle (16) verbunden ist, – die Druckerzeugungseinrichtung (18) eine Druckquelle (18a) umfasst, die mit dem zweiten Kompartiment (12b) verbunden und dazu eingerichtet ist, in dem zweiten Kompartiment einen Überdruck zu erzeugen, und – die beiden Kompartimente (12a, 12b) durch ein Ventil (24) verbunden sind, – so dass bei geöffnetem Ventil (24) die Unterdruckquelle (16) dazu in der Lage ist, in beiden Kompartimenten (12a, 12b) einen negativen Druck zu erzeugen und bei geschlossenem Ventil (24) die Unterdruckquelle (16) dazu In der Lage ist, in dem ersten Kompartiment (12a) einen negativen Druck zu erzeugen, während die Druckquelle (18a) dazu in der Lage ist, gleichzeitig in dem zweiten Kompartiment (12b) einen Überdruck zu erzeugen, um in zumindest einem Teil des in dem ersten Kompartiment (12a) angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck zu erzeugen und gleichzeitig über die Membran (20a) einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) auszuüben.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 1, wherein - the membrane ( 20a ) is flexible and impermeable to air and the chamber ( 12 ) into a first and a second compartment ( 12a . 12b ), - the first compartment ( 12a ) is adapted to the composite semifinished product ( 14 ), - the first compartment ( 12a ) with the vacuum source ( 16 ), - the pressure generating device ( 18 ) a pressure source ( 18a ) associated with the second compartment ( 12b ) and is adapted to generate overpressure in the second compartment, and - the two compartments ( 12a . 12b ) through a valve ( 24 ), so that when the valve is open ( 24 ) the vacuum source ( 16 ) is able to do so in both compartments ( 12a . 12b ) to generate a negative pressure and with the valve closed ( 24 ) the vacuum source ( 16 ) capable of doing so in the first compartment ( 12a ) to generate a negative pressure while the pressure source ( 18a ) is able to do so simultaneously in the second compartment ( 12b ) to generate an overpressure in order to at least part of that in the first compartment ( 12a ) arranged composite semifinished product ( 14 ) to generate a negative pressure and at the same time over the membrane ( 20a ) a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) exercise.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 1, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (18) eine mit der Platte (20b, 20c) verbundene hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung umfasst.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 1, wherein the pressure generating device ( 18 ) one with the plate ( 20b . 20c ) comprises connected hydraulic or pneumatic drive means.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 3, wobei die pneumatische Antriebseinrichtung umfasst: – mindestens einen in der Kammer (12) angeordneten Schlauch (18b), und – eine mit dem Schlauch (18b) verbundene Fluidfördereinrichtung (18c), die dazu eingerichtet ist, ein Fluid in den Schlauch zuzuführen oder ein Fluid aus dem Schlauch zu entleeren, – wobei die Platte (20b) derart mit dem Schlauch (18b) verbunden ist, dass der Schlauch (18b) die Platte (20b) im mit Fluid gefüllten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) drückt, wohingegen der Schlauch (18b) im entleerten Zustand keinen Druck über die Platte (20b) auf das Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 3, wherein the pneumatic drive device comprises: - at least one in the chamber ( 12 ) arranged hose ( 18b ), and - one with the hose ( 18b ) connected fluid conveyor ( 18c ), which is adapted to supply a fluid in the tube or to empty a fluid from the tube, - wherein the plate ( 20b ) with the hose ( 18b ), that the hose ( 18b ) the plate ( 20b ) in the fluid-filled state against at least a portion of the composite semifinished product ( 14 ), whereas the hose ( 18b ) in the deflated state no pressure over the plate ( 20b ) on the composite semifinished product ( 14 ) exercises.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 3, wobei die hydraulische Antriebseinrichtung umfasst: – einen zwischen einem betätigten Zustand und einem unbetätigten Zustand verschiebbaren Hydraulikkolben (18d), – wobei die Platte (20c) derart mit dem Hydraulikkolben (18d) verbunden ist, dass der Hydraulikkolben (18d) die Platte (20c) im betätigten Zustand gegen zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) drückt, wohingegen der Hydraulikkolben (18d) im unbetätigten Zustand keinen Druck über die Platte (20c) auf das Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 3, wherein the hydraulic drive device comprises: - a hydraulic piston displaceable between an actuated state and an unactuated state ( 18d ), - where the plate ( 20c ) in such a way with the hydraulic piston ( 18d ), that the hydraulic piston ( 18d ) the plate ( 20c ) in the actuated state against at least a part of the composite semifinished product ( 14 ), whereas the hydraulic piston ( 18d ) in the unactuated state no pressure on the plate ( 20c ) on the composite semifinished product ( 14 ) exercises.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: – luftdurchlässige Abstützungen (26), die dazu eingerichtet sind, einen Umfangsrand eines in der Kammer (12) angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) zumindest teilweise zu umgeben, und/oder – Trennmittel (28), die dazu eingerichtet sind, eine Oberfläche (14a) eines in der Kammer (12) angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) zumindest teilweise zu bedecken.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to one of the preceding claims, further comprising: - air-permeable supports ( 26 ), which are adapted to a peripheral edge of a in the chamber ( 12 ) arranged composite semifinished product ( 14 ) at least partially surround, and / or - release agent ( 28 ), which are adapted to a surface ( 14a ) one in the chamber ( 12 ) arranged composite semifinished product ( 14 ) at least partially cover.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 6, wobei die Trennmittel (28) dazu eingerichtet sind, Oberflächenabschnitte eines in der Kammer (12) angeordneten Verbundmaterial-Halbzeugs (14), die dazu vorgesehen sind, mit einem Boden der Kammer (12), der Membran (20a) oder Platte (20b, 20c), der Druckerzeugungseinrichtung (18) und/oder den luftdurchlässigen Abstützungen (30) in Kontakt zu geraten, zumindest teilweise zu bedecken.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 6, wherein the release agents ( 28 ) are adapted to surface sections of one in the chamber ( 12 ) arranged composite semifinished product ( 14 ) intended to be fitted with a bottom of the chamber ( 12 ), the membrane ( 20a ) or plate ( 20b . 20c ), the pressure generating device ( 18 ) and / or the air-permeable supports ( 30 ), at least partially cover it.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Temperiergerät (22) dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeugs (14) zu kühlen, während und/oder nachdem die Unterdruckquelle (16) in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung (18) einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to one of claims 1 to 7, whereby the temperature control device ( 22 ) is adapted to the composite semifinished product ( 14 ) during and / or after the vacuum source ( 16 ) in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) generates a negative pressure and the pressure generating device ( 18 ) a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) exercises.

Vorrichtung (10) zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei – die Unterdruckquelle (16) dazu eingerichtet ist, in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck zu erzeugen, der zwischen 0,05 und 0,9 bar, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,9 bar, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt, und/oder – die Druckerzeugungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen positiven Druck auszuüben, der bei 1–12 bar, bevorzugt bei 3–10 bar, insbesondre bevorzugt bei 5–8 bar (legt, und/oder – das Temperiergerät (22) dazu eingerichtet ist, das Verbundmaterial-Halbzeug (14) auf eine Temperatur von 50–110°C, bevorzugt von 60–100°C, insbesondere bevorzugt von 70°C–90°C zu beheizen.Contraption ( 10 ) for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to one of claims 1 to 8, wherein - the vacuum source ( 16 ) is arranged in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) to produce a negative pressure which is between 0.05 and 0.9 bar, preferably between 0.3 and 0.9 bar, particularly preferably between 0.5 and 0.8 bar, and / or - the pressure generating device ( 18 ) is adapted to at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) to exert a positive pressure at 1-12 bar, preferably at 3-10 bar, insbesondre preferably at 5-8 bar (sets, and / or - the temperature control device ( 22 ) is adapted to the composite semifinished product ( 14 ) to a temperature of 50-110 ° C, preferably from 60-100 ° C, particularly preferably from 70 ° C-90 ° C to heat.

Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) umfassend die Schritte: a) Erzeugen eines negativen Drucks in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14), und b) Ausüben einer positiven Druckkraft auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial-Halbzeug (14) beheizt wird, während in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ein negativer Druck erzeugt und auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ein positiver Druck ausgeübt wird.Method for compacting a composite semifinished product ( 14 ) comprising the steps of: a) generating a negative pressure in at least one part of the composite semifinished product ( 14 ), and b) exerting a positive pressure force on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ), characterized in that the composite semifinished product ( 14 ) is heated, while in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) generates a negative pressure and on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) a positive pressure is applied.

Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 10, wobei das Verbundmaterial-Halbzeugs (14) gekühlt wird, während und/oder nachdem die Unterdruckquelle (16) in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) einen negativen Druck erzeugt und die Druckerzeugungseinrichtung (18) einen positiven Druck auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ausübt.Method for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 10, wherein the composite semifinished product ( 14 ) is cooled during and / or after the vacuum source ( 16 ) in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) generates a negative pressure and the pressure generating device ( 18 ) a positive pressure on at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) exercises.

Verfahren zum Verdichten eines Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 10 oder 11, wobei – in zumindest einem Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ein negativer Druck erzeugt wird, der zwischen 0,05 und 0,9 bar, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,9 bar, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt, und/oder – auf zumindest einen Teil des Verbundmaterial-Halbzeugs (14) ein positiver Druck ausgeübt wird, der bei 1–12 bar, bevorzugt bei 3–10 bar, insbesondere bevorzugt bei 5–8 bar liegt, und/oder – das Verbundmaterial-Halbzeug (14) auf eine Temperatur von 50–110°C, bevorzugt von 60–100°C, insbesondere bevorzugt von 70°C–90°C beheizt wird.Method for compacting a composite semifinished product ( 14 ) according to claim 10 or 11, wherein - in at least a part of the composite semifinished product ( 14 ), a negative pressure is generated, which is between 0.05 and 0.9 bar, preferably between 0.3 and 0.9 bar, particularly preferably between 0.5 and 0.8 bar, and / or - to at least a part of the composite semifinished product ( 14 ) a positive pressure is exerted which is at 1-12 bar, preferably at 3-10 bar, more preferably at 5-8 bar, and / or - the composite semifinished product ( 14 ) is heated to a temperature of 50-110 ° C, preferably from 60-100 ° C, particularly preferably from 70 ° C-90 ° C.

Verbundmaterial-Halbzeug (14) das mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12 verdichtet wurde.Composite semifinished product ( 14 ) with a device ( 10 ) has been compressed according to one of claims 1 to 9 or a method according to any one of claims 10 to 12.

Verfahren zum Umformen eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) zur Herstellung von Profilen und Formbauteilen umfassend einen Schritt des Umformens eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) gemäß Anspruch 13.Method for forming a compacted composite semifinished product ( 14 ) for the production of profiles and mold components comprising a step of forming a compacted composite semifinished product ( 14 ) according to claim 13.

Verfahren zum Aushärten eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs (14), umfassend einen Schritt des Aushärtens eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs gemäß Anspruch 13 oder eines umgeformten Verbundmaterial-Halbzeugs gemäß Anspruch 14, bevorzugt bei einer Temperatur von 115–195°C, insbesondere bevorzugt von 170–195°C.Method for curing a compacted composite semifinished product ( 14 ), comprising a step of curing a compacted composite semifinished product according to claim 13 or a deformed composite semifinished product according to claim 14, preferably at a temperature of 115-195 ° C, particularly preferably 170-195 ° C.

Verfahren zum Aushärten eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) nach Anspruch 15, wobei das Verfahren ohne den Einsatz von Druck durchgeführt wird.Method for curing a compacted composite semifinished product ( 14 ) according to claim 15, wherein the process is carried out without the use of pressure.

Verbundmaterial das durch Aushärten eines verdichteten Verbundmaterial-Halbzeugs (14) gemäß Anspruch 15 oder 16 erhalten wurde.Composite material obtained by curing a compacted composite semifinished product ( 14 ) was obtained according to claim 15 or 16.