WO2016180922A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines vorformlings im zuge der herstellung von faserverstärkten formteilen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines vorformlings im zuge der herstellung von faserverstärkten formteilen Download PDF

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WO2016180922A1
WO2016180922A1 PCT/EP2016/060681 EP2016060681W WO2016180922A1 WO 2016180922 A1 WO2016180922 A1 WO 2016180922A1 EP 2016060681 W EP2016060681 W EP 2016060681W WO 2016180922 A1 WO2016180922 A1 WO 2016180922A1
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fiber
draping
excitation
fiber layer
layers
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PCT/EP2016/060681
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Inventor
Matthias Graf
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a preform from a fiber fabric in the course of the production of fiber-reinforced moldings according to the preamble of claim 1 and an apparatus for producing a preform from a fiber fabric in the course of the production of fiber-reinforced moldings according to the preamble of claim 19.
  • fiber-reinforced plastic components also called fiber composite components
  • the RTM process resin transfer molding process
  • the entire manufacturing process up to a usable plastic component consists of several subsequent individual processes.
  • fiber preforms are produced.
  • multilayer fiber webs or fiber layers are usually combined in 2D, ie substantially in one plane, to form a semifinished fiber product, so that the semifinished fiber product essentially already has the necessary outer contours and in some cases even special layers or layer thicknesses.
  • a binder is introduced into the parting planes of the individual fiber webs or fiber layers, which leads after its activation and curing to a fixation of the layers to each other and the draped 3D contour.
  • these fiber semi-finished products are then converted into a forming tool for forming a fiber preform and usually approximated under pressure by closing the forming tool to the contour of the later molded part and hardened by activation of the binder (heating and cooling), so that the fiber preform near net shape in a tool of a press for performing the RTM method itself can be inserted.
  • the fiber preform is still cut or punched at predetermined locations and obtain an even more precise contour.
  • the tool halves are closed and the necessary resin injected into the cavity of the tool, the resin impregnating the fiber structure of the fiber preform, enclosing the fibers and firmly bonding them into the matrix.
  • the fiber-reinforced plastic component can be removed from the mold.
  • this method has been proven in practice. However, due to the different draping behavior of adjacent or stacked fiber layers with different fiber orientation or different type of semi-finished fiber product, relative movements between the individual fiber layers may occur. Due to the contact friction, which can occur both as stiction and sliding friction between two fiber layers or between the mold and / or stamping and a fiber layer, it can during compression to compressions, strains or a change in the fiber orientation in one or more fiber layers which in turn have a negative effect on the properties of the fiber-reinforced plastic component. It can also lead to the formation of wrinkles and local Faserondulationen.
  • the object of the invention is to provide a method and a device with which the formation of errors during draping can be reduced or avoided as compared with the prior art.
  • the fiber fabric is first deposited in a draping mold and one or more fixing punches can be extended to clamp the fiber fabric. Subsequently, the fiber fabric is nested by Drapierstkovn to the contour of the draping. If necessary, a binder material may have been sprinkled, applied or sprayed between the individual fiber layers.
  • the solution of the problem for the method is that at least one fiber layer is vibrated during draping.
  • the frequency of the oscillation is advantageously selected from a range of 2 to 5000 Hz, preferably 10 to 1000 Hz, most preferably 50 to 500 Hz.
  • the fiber fabric may alternatively or in combination be formed so that in the fiber fabric adjacent fiber layers are arranged with the same or different orientation of the fibers or different properties.
  • fiber web from which a fiber preform is formed after draping, is understood below to mean a stack of several fiber layers. Not only individual layers of unidirectional fibers are included as fiber layers, it can also be understood as fiber webs.
  • the properties of the fiber layers include the type, thickness and structure of the individual fiber layer.
  • the fiber layers may have a contour which substantially coincides with the contour of the preform or of the fiber-reinforced molded part to be produced. However, individual fiber layers can also be designed as partial geometries of a preform.
  • the fiber layer may also consist of further, a small proportion of or no fibers containing reinforcing layers.
  • the oscillation includes a frequency, but also an amplitude and a vibration mode.
  • the contact friction between the fiber layers and the draping form and / or the punches is also advantageously reduced.
  • the deformation can be carried out gently and kinks, wrinkles and compressions or distortions in the fiber layer during the forming can be avoided.
  • the force required for the forming or draping of the fiber fabric decreases significantly, which can reduce the forces or stresses in the individual fiber layers during draping and even highly complex fiber preforms can be produced without fiber damage.
  • the invention serves to produce high-quality preforms from a fiber fabric, which comprises at least two fiber layers.
  • the invention relates to the excitation of vibrations in at least one fiber layer of a fiber fabric, wherein the excitation of vibrations by ultrasound in the context of this invention is not considered useful, since it can lead to the connection of the individual fiber layers of the fiber fabric in the excitation. A slipping of the individual fiber layers by the excitation would then no longer be given.
  • the vibration is excited via a fixing punch and / or Drapierstempel. It may be sufficient that the vibration excitation takes place only via a fixing punch and / or Drapierstkov. It is also possible to excite vibrations in the at least one fiber layer only via selected or all fixing and / or draping punches.
  • the excitation for oscillation is started only immediately before the contact of the fixing punch and / or Drapierstkovs with the at least one fiber layer.
  • This offers the advantage that unintentional shifting of the fiber layers can be prevented by permanent vibration excitation.
  • the excitation for the vibration of the one Fixierstempels and / or Drapierstkovs can be terminated when the fiber fabric is draped as desired by means of Fixierstempels and / or Drapierstkovs.
  • the oscillation of the fiber layer can also be excited via the drape form itself.
  • one or more fiber layers are arranged in a holder and / or holding frame and the vibrations are excited via the holder or holding frame. This results in the possibility to specifically set individual fiber layers in the fiber fabric in vibration. This can be advantageous in particular in fiber layers, which are formed only as part of the later contour.
  • a further preferred embodiment provides that at least one fiber layer is held under tension.
  • those fiber layers can be held under tension, which are not excited directly to vibrations.
  • held under tension fiber layers can be occupied with an amplitude, thereby producing vibrations in the held fiber layer.
  • the oscillation of the fiber layer can be excited by an excitation unit in an excitation device.
  • the excitation device is arranged outside the actual draping device.
  • the waves of the oscillation are coupled into the fiber layer via a medium, for example air. This has the advantage that even an existing draping device can be retrofitted with such an external excitation device.
  • the vibration excitation can be done locally limited advantageously. Thus, it may be sufficient that only selected fixing punches and / or Drapierstempel are equipped with an excitation unit and are thus selectively stimulated vibrations in some places in Fasergelege.
  • the limitation may be due to already closed Fixierstempel and / or Drapierstempel or by targeted and directed excitation of individual area of a fiber layer.
  • a further embodiment provides that the fiber layer is at least partially fixed before the vibration excitation. An unintentional shifting or even a wandering of the fiber fabric in the draping form or a shifting of individual fiber layers relative to one another can thus be prevented.
  • a vibration is excited by means of a fixing punch and / or draping punch, which has already draped the fiber layer, while an adjoining fixing punch and / or draping punch drapes the fiber layer.
  • the holder and / or holding frame may also be advantageous for the holder and / or holding frame to grip only fiber layers of a fiber orientation. This offers the advantage that in fiber layers of the same fiber orientation also equal vibrations can be excited.
  • the oscillation can be excited parallel to the fiber orientation of a fiber layer. But there is also the advantageous possibility that the oscillation is excited perpendicular to the fiber orientation of a fiber layer.
  • the oscillation can be chosen so that a slipping of the fiber layers is influenced in an advantageous manner.
  • a further preferred embodiment provides to introduce or excite different vibrations in individual fiber layers of the fiber fabric.
  • reinforcing layers are arranged in the fiber layer. These reinforcing layers can be arranged on the top and / or bottom of the fiber fabric or between individual fiber layers. Preferably, the reinforcing layers can also be excited to vibrate.
  • the solution to the problem for the device is that at least one excitation unit for generating vibrations in at least one fiber layer is arranged in or around the draping device.
  • the excitation unit generates vibrations in the range of 2 to 5000 Hz, preferably 10 to 1000 Hz, most preferably 50 to 500 Hz.
  • the fiber fabric may alternatively or in combination be formed so that in the fiber fabric adjacent fiber layers are arranged with the same or different orientation of the fibers or different properties.
  • the excitation unit is arranged in at least one fixing punch and / or draping punch and / or the draping form.
  • the arrangement can be chosen so that the fiber layer can be draped optimally without fiber distortion and wrinkles in the drape form.
  • the excitation unit can be arranged in a holder and / or holding frame, which grips at least one fiber layer.
  • Several holders can be arranged with excitation units to stimulate different fiber layers with different vibrations.
  • the holder and / or the holding frame can be arranged for introducing tensile stress into at least one fiber layer.
  • Under tension held fiber layers allow a simplified sliding of other, on the held under tension fiber layer, arranged fiber layers.
  • the excitation unit can be arranged in an excitation device outside the draping device. This is particularly advantageous if an existing device is to be retrofitted, since then no major structural changes must be performed on the draping device.
  • the excitation device can be variably arranged around the draping device depending on the progress of the draping process.
  • An advantageous embodiment may provide that at least one holder and / or holding frame is arranged without excitation unit. This allows the holding of individual fiber layers at a certain position and prevents unwanted slippage or entrainment of the fiber layer during draping.
  • the holder and / or holding frame can also serve as a fixed point for draping.
  • the draping of the fiber fabric can thereby be further positively influenced.
  • FIG. 1 shows a plant for the production of fiber-reinforced molded parts in a press using preformed preforms as a large industrial application in a schematic side view 2 shows a draping device for draping a fiber fabric
  • Figure 3 shows the vibration excitation by means of a Fixierstempels
  • Figure 4 shows the vibration excitation in the fiber fabric by Drapierstkovn
  • FIG. 5 shows a draping device, wherein the vibration excitation of a fiber layer takes place via a holder
  • FIG. 6 shows the vibration excitation of the fiber fabric via an excitation device.
  • FIG. 1 shows a plant for the production of fiber-reinforced molded parts 17 in a press, preferably an RTM press 15, using preformed preforms 14 in a schematic side view.
  • a press preferably an RTM press 15
  • preformed preforms 14 in a schematic side view.
  • one or more different fiber mats 10 preferably as roll goods, are initially provided and cut on a cutting table 12 with a cutting device 11 to form individual fiber layers 1.
  • the contour of the fiber layers 1 may substantially coincide with the contour of the preform 14 or of the molded part 17, but it is also possible to produce predetermined part geometries thereof.
  • the individual fiber layers 1 can also be made up in such a way that after draping, the fiber layers 1 form a common outer edge.
  • the fiber layers 1 are then moved by means of a suitable transport device (which is shown in Figure 1 by curved direction arrows) through a binder application device 13 and provided there with binder before they are assembled into a fiber fabric 8.
  • a suitable transport device which is shown in Figure 1 by curved direction arrows
  • the finished fiber layer 8 is subsequently tempered by a heating device 9 and preferably raised to a temperature which corresponds at least to the melting temperature of the binder.
  • the fiber layer 8 is brought into a draping device 2 and formed there by suitable means along the contour of the draping form 3.
  • the fiber web 8 undergoes cooling and solidifies to a preform 14 which can be stacked on a stack 16 before it is pressed in a RTM press 15 to a reinforced molding 17.
  • the RTM press 15 can be cooled or heated, especially when using reactive binders.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a draping device 2.
  • the draping device 2 comprises a draping form 3 which has a contour which substantially corresponds to the contour of a fiber-reinforced molding 17.
  • the fiber fabric 8 is first deposited, wherein the fiber fabric 8 can be stored by means of a gripper, tape tray or other suitable device in the Drapierform 3.
  • the fiber fabric 8 comprises a plurality of fiber layers 1, which have already been cut out in a previous step from fiber mats 10 with a corresponding contour.
  • the individual fiber layers 1 do not have to span the entire contour, but can also only represent individual partial geometries.
  • the draping device 2 further comprises movable to Drapierform means which may be formed as Fixierstempel 4 or Drapierstempel 5.
  • the Fixierstempel 4 and Drapierstempel 5 preferably have a corresponding Drapierform contour.
  • the fixing punch 4 can fix the fiber layer 8 or individual fiber layers 1 on the draping form 3 in order to prevent unintentional displacement of the fiber fabric 8 or individual fiber layer 1 in the draping form 3.
  • the draping punches 5 are moved in the direction of the draping form 3, so that the fiber layer 8 is nestled against the contour of the draping form 3.
  • the draping form 3 as well as the fixing punches 4 and the draping punches 5 can additionally be heated or cooled during draping.
  • the method of Fixierstempel 4 or Drapierstkov 5 can not only be perpendicular to the Drapierform 3, but also obliquely at an angle.
  • FIG. 3 shows a first exemplary embodiment.
  • the fiber layer 8 of two fiber layers 1 is fixed to the draping form 3 by a first fixing punch 4.
  • the Fixierstempel 4 is equipped with an excitation unit 6, by means of which the consisting of several fiber layers 1 fiber fabric 8 is set in vibration.
  • the Drapierstkovn 5 can now be moved individually or in groups in the direction of Drapierform 3 and drape the fiber layers 1 accordingly.
  • the vibration of the fiber layers 1 allow a sliding of the individual fiber layers 1 without large contact friction.
  • the order in which the draping stamps are moved in the direction of the draping form 3 depends on the contour of the preform or of the molded part 17. Wrinkling, compressions, strains or distortions of the individual fiber layers 1 in the fiber layer 8 are avoided.
  • the fiber fabric 8 is fixed on the Drapierform 3, the excitation to the vibration of the fiber layers via excitation units 6, which are arranged within the Drapierstempel 5.
  • the excitation units 6 may be individually controllable, so that a targeted local excitation of the fiber layer 1 in the drape form 3 can take place. It is also possible for only individual draping punches 5 to be equipped with an excitation unit 6.
  • An excitation on the Drapierstkovn 5 may be useful, in particular, if the Drapierstkov 5 are not directly vertically, but obliquely on the fiber layer 1 and the Fasergelege 8 out.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment.
  • the vibration excitation is not arranged in the draping device 2 in this embodiment, but takes place directly in the fiber layer 1 via a corresponding holder 7, which is equipped with an excitation unit 6.
  • the holder 7 can only grip one or more fiber layers 1 or the entire fiber layer 8.
  • a plurality of holders 7 are arranged with excitation units 6 which grip different fiber layers 1.
  • the holder 7 may also be formed as a holding frame, which encloses the fiber layers 1 completely or only partially on the circumference thereof. By means of the holder 7 there is also the possibility that single or multiple fiber layers 1 are held under tension.
  • the excitation of the at least one fiber layer 1 for oscillation can furthermore take place via an excitation unit 6, which is arranged without contact to the draping device 2 or the fiber layers 1 in an excitation device 18.
  • the oscillations generated by the excitation unit 6 arranged in the excitation device 18 are coupled into the fiber layer 1 or the entire fiber layer 8 via a medium, preferably air or gas, and rain the fiber layers 1 of the fiber laminate 8 and / or the fixing punches 4 and / or Drapierstempel 5 to vibrations.
  • the excitation device 18 is intentionally arranged such that the waves generated by the excitation unit 6 are directed directly into the drape form 3 on the fiber layers 1 and / or the fixing punches 4 and / or draping punches 5.
  • the excitation device 18 is movably arranged so that it can be positioned variably around or in the draping device 2, depending on the method of the fixing punches 4 or draping punches 5.
  • This excitation device 18 can also be combined with the aforementioned embodiments of the vibration excitation of the fiber layers 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3). Die Erfindung zeichnet aus zumindest eine Faserlage (1) während des Drapierens in Schwingung versetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3). Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet aus, dass zumindest eine Anregungseinheit (6) zur Erzeugung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage (1) in oder um die die Drapiervorrichtung (2) angeordnet ist.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES VORFORMLINGS IM ZUGE DER HERSTELLUNG VON FASERVERSTÄRKTEN FORMTEILEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen, auch Faserverbundbauteile genannt, ist insbesondere als industrielle Verwendung das RTM-Verfahren, Resin-Transfer-Moulding-Verfahren, gängige Praxis. Der gesamte Herstellungsprozess bis zu einem verwendungsfähigen Kunststoffbauteil besteht aus mehreren nachfolgend ablaufenden Einzelprozessen. In einem ersten Verfahrensschritt werden Faservorformlinge hergestellt. In diesem Preform-Prozess werden in der Regel mehrschichtige Fasergewebe oder Faserlagen üblicherweise in 2D, also im Wesentlichen in einer Ebene, zu einem Faserhalbzeug zusammengefügt, so dass das Faserhalbzeug im Wesentlichen bereits die notwendigen äußeren Konturen und teilweise auch bereits besondere Schichten oder Schichtdicken aufweist. Vorzugsweise wird ein Binder in die Trennebenen der einzelnen Fasergewebe bzw. Faserlagen eingebracht, der nach seiner Aktivierung und Aushärtung zu einer Fixierung der Schichten zueinander und der drapierten 3D-Kontur führt. Für den Preform-Prozess werden diese Faserhalbzeuge zur Ausbildung eines Faservorformlings dann in ein Umformwerkzeug überführt und meist unter Druck durch Schließen des Umformwerkzeuges soweit der Kontur des späteren Formteiles angenähert und durch Aktivierung des Binders (Aufheizen und Abkühlen) ausgehärtet, so dass der Faservorformling endkonturnah in ein Werkzeug einer Presse zur Durchführung des RTM-Verfahrens selbst eingelegt werden kann. Je nach Bedarf wird der Faservorformling noch nachgeschnitten oder an vorgegebenen Stellen ausgestanzt und eine noch präzisere Kontur zu erhalten. Nach dem Einlegen des Faservorformlings in das Werkzeug werden die Werkzeughälften geschlossen und das notwendige Harz in die Kavität des Werkzeuges injiziert, wobei das Harz die Faserstruktur des Faservorformlings imprägniert, die Fasern einschließt und fest in die Matrix einbindet. Nach dem Aushärten des Harzes kann das faserverstärkte Kunststoffbauteil entformt werden.
Neben dem RTM-Verfahren selbst, legt bereits die Herstellung eines Faservorformlings den Grundstein für den Erfolg bei der Herstellung eines Kunststoffbauteiles. Es hat sich gezeigt, dass der Stand der Technik eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Herstellung eines Vorformlings beschreibt, wie beispielsweise EP 0 620 091 B1, DE 27 01 480 A1 oder
DE 33 19 391 A1. Aus der DE 10 2010 043 666 A1 ist beispielsweise bekannt ein Fasergelege, welches aus mehreren Faserlagen ausgebaut ist, in eine Vorrichtung einzubringen, in welcher das Fasergelege mittels Drapierwerkzeugen an eine Formschale zur Ausbildung einer Kontur gedrückt wird, wobei die Drapierwerkzeuge in einer Reihenfolge verfahren werden, welche sich aus dem Drapierverhalten des Fasergeleges ergibt.
Grundsätzlich hat sich dieses Verfahren in der Praxis bewährt. Jedoch kann es durch das unterschiedliche Drapierverhalten benachbarter bzw. gestapelter Faserlagen mit unterschiedlicher Faserorientierung oder unterschiedlicher Art des Faserhalbzeuges zu Relativbewegungen zwischen den einzelnen Faserlagen kommen. Auf Grund der Kontaktreibung, welche sowohl als Haftreibung als auch Gleitreibung auftreten kann, zwischen zwei Faserlagen oder auch zwischen der Form und/oder Stempeln und einer Faserlage kann es während des Drapierens zu Stauchungen, Dehnungen oder einer Veränderung in der Faserorientierung in einer oder mehrerer Faserlagen kommen, welche sich wiederum negativ auf die Eigenschaften des faserverstärkten Kunststoffbauteils auswirken. Ferner kann es auch zur Bildung von Falten und lokalen Faserondulationen kommen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem gegenüber dem Stand der Technik die Bildung von Fehlern während des Drapierens verringert oder vermieden werden kann.
Bei der Umformung eines Fasergeleges in einer Kavitäten aufweisende Drapierform, müssen wesentliche Punkte zur Erzielung eines hochwertigen Bauteiles beachtet werden:
  • Es soll kein unzulässiger Zug auf das Fasergelege gelangen, da sich sonst die Struktur (Faserorientierung und Regelmäßigkeit der Faserlagen) verziehen könnte oder das Fasergelege Risse bekommt.
  • Es sollen keine Faltenbildung oder Überwerfungen beim Drapieren des Fasergeleges in Bauteilvertiefungen entstehen.
  • Nach Bedarf soll das Fasergelege spannungsarm oder mit einer gezielt definierten Spannung fixiert werden.
Das Fasergelege wird zunächst in eine Drapierform abgelegt und es können ein oder mehrere Fixierstempel ausgefahren werden um das Fasergelege zu klemmen. Anschließend wird das Fasergelege mittels Drapierstempeln an die Kontur der Drapierform angeschmiegt. Zwischen die einzelnen Faserlagen kann ggf. ein Bindermaterial aufgestreut, aufgetragen oder eingesprüht worden sein.
Die Lösung der Aufgabe besteht für das Verfahren darin, dass zumindest eine Faserlage während des Drapierens in Schwingung versetzt wird.
Die Frequenz der Schwingung wird in vorteilhafter Weise aus einem Bereich von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz gewählt.
Das Fasergelege kann alternativ oder in Kombination so ausgebildet sein, dass im Fasergelege benachbarte Faserlagen mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.
Unter Fasergelege, aus welchem nach dem Drapieren ein Faservorformling entsteht, wird im Folgenden ein Stapel aus mehreren Faserlagen verstanden. Als Faserlagen sind nicht nur einzelne Lagen aus unidirektionalen Fasern umfasst, es können auch Fasergewebe darunter verstanden werden. Die Eigenschaften der Faserlagen umfassen die Art, Dicke und Struktur der einzelnen Faserlage. Die Faserlagen können eine Kontur besitzen, welche im Wesentlichen mit der Kontur des Vorformlings oder des herzustellenden faserverstärkten Formteils übereinstimmt. Einzelne Faserlagen können aber auch als Teilgeometrien eines Vorformlings ausgebildet sein. Neben den Faserlagen kann das Fasergelege auch aus weiteren, einen geringen Anteil an oder keine Fasern enthaltenden Verstärkungslagen bestehen. Die Schwingung umfasst eine Frequenz, eine Amplitude aber auch auf ein Schwingungsmodus und eine Schwingungsform.
In vorteilhafter Weise ist es nun möglich das Abgleiten von Faserlagen ohne wesentliche Kontaktreibung zwischen den Faserlagen zu ermöglichen. Neben der Reduzierung der Kontaktreibung zwischen den Faserlagen wird auch in vorteilhafter Weise die Kontaktreibung zwischen den Faserlagen und der Drapierform und/oder den Stempeln reduziert. Insbesondere ist von Vorteil, dass die Umformung schonend durchgeführt werden kann und Knicke, Falten und Stauchungen oder Verwerfungen im Fasergelege während der Umformung vermieden werden können. Der Kraftaufwand für die Umformung bzw. das Drapieren des Fasergeleges sinkt deutlich ab, wodurch sich die Kräfte bzw. Spannungen in den einzelnen Faserlagen während des Drapierens verringern und selbst hochkomplexe Faservorformlinge ohne Faserschädigung erzeugt werden können.
Die Erfindung dient der Herstellung von hochwertigen Vorformlingen aus einem Fasergelege, welches mindestens zwei Faserlagen umfasst.
Die Erfindung betrifft die Anregung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage eines Fasergeleges, wobei die Anregung von Schwingungen mittels Ultraschall im Sinne dieser Erfindung als nicht anwendungsfähig gesehen wird, da es zum Verbinden der einzelnen Faserlagen des Fasergeleges bei der Anregung führen kann. Ein Abgleiten der einzelnen Faserlagen durch die Anregung wäre dann somit nicht mehr gegeben.
Vorzugsweise wird die Schwingung über einen Fixierstempel und/oder Drapierstempel angeregt. Es kann ausreichend sein, dass die Schwingungsanregung nur über einen Fixierstempel und/oder Drapierstempel erfolgt. Es können auch nur über ausgewählte oder alle Fixier- und/oder Drapierstempel Schwingungen in der zumindest einen Faserlage angeregt werden.
In vorteilhafter Weise wird die Anregung zur Schwingung erst unmittelbar vor dem Kontakt des Fixierstempels und/oder Drapierstempels mit der zumindest einen Faserlage begonnen. Dies bietet den Vorteil, dass ein unbeabsichtigtes Verschieben der Faserlagen durch dauerhafte Schwingungsanregung verhindert werden kann. Die Anregung zur Schwingung des einen Fixierstempels und/oder Drapierstempels kann dann beendet werden, wenn das Fasergelege wie gewünscht mittels des Fixierstempels und/oder Drapierstempels drapiert ist.
Ferner besteht eine Möglichkeit darin, dass die Anregung phasenweise und/oder variabel zugeschaltet oder abgeschaltet wird. Auch kann die Anregung einzelner Fixierstempel und/oder Drapierstempel vor Beendigung des gesamten Drapierprozesses abgeschaltet werden, um eine weitere Verschiebung beim Verfahren und Schließen weiterer Stempel zu vermeiden.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Schwingung der Faserlage auch über die Drapierform selbst angeregt werden.
Je nach Ausgestaltung des Fasergeleges oder der Faserlagen kann es vorteilhaft sein, dass eine oder mehrere Faserlagen in einem Halter und/oder Halterahmen angeordnet sind und die Schwingungen über den Halter bzw. Halterahmen angeregt werden. Es ergibt sich somit die Möglichkeit gezielt einzelne Faserlagen in dem Fasergelege in Schwingung zu versetzen. Dies kann insbesondere bei Faserlagen vorteilhaft sein, welche nur als ein Teil der späteren Kontur ausgebildet sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest eine Faserlage unter Zugspannung gehalten wird. Vorzugsweise können diejenigen Faserlagen unter Zugspannung gehalten werden, welche nicht direkt zu Schwingungen angeregt werden. Alternativ hierzu können auch unter Zugspannung gehaltene Faserlagen mit einer Amplitude belegt werden, um hierdurch Schwingungen in der gehaltenen Faserlage zu erzeugen.
Bevorzugt kann die Schwingung der Faserlage durch eine Anregungseinheit in einer Anregungsvorrichtung angeregt werden. Die Anregungsvorrichtung ist außerhalb der eigentlichen Drapiervorrichtung angeordnet. Die Wellen der Schwingung werden über ein Medium, beispielsweise Luft, in die Faserlage eingekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass auch bereits eine bestehende Drapiervorrichtung mit einer solchen externen Anregungsvorrichtung nachgerüstet werden kann.
Die Schwingungsanregung kann in vorteilhafter Weise lokal begrenzt erfolgen. So kann es ausreichend sein, dass nur ausgewählte Fixierstempel und/oder Drapierstempel mit einer Anregungseinheit ausgestattet sind und so gezielt an einigen Stellen im Fasergelege Schwingungen anregt werden. Die Begrenzung kann sich durch bereits geschlossene Fixierstempel und/oder Drapierstempel oder durch gezielte und gerichtet Anregung einzelner Bereich einer Faserlage ergeben.
Eine weitere Ausgestaltungsform sieht vor, dass das Fasergelege vor der Schwingungsanregung zumindest teilweise fixiert wird. Ein ungewolltes Verschieben oder sogar ein Wandern des Fasergeleges in der Drapierform oder ein Verschieben einzelner Faserlagen zueinander kann somit unterbunden werden.
Bevorzugt wird über ein Fixierstempel und/oder Drapierstempel, der bereits das Fasergelege drapiert hat, eine Schwingung angeregt, während ein hierzu benachbarter Fixierstempel und/oder Drapierstempel das Fasergelege drapiert.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, dass der Halter und/oder Halterahmen nur Faserlagen einer Faserorientierung greift. Dies bietet den Vorteil, dass in Faserlagen gleicher Faserorientierung auch gleiche Schwingungen angeregt werden können.
Alternativ oder ergänzend kann die Schwingung parallel zur Faserorientierung einer Faserlage angeregt wird. Es besteht aber auch die vorteilhafte Möglichkeit, dass die Schwingung senkrecht zur Faserorientierung einer Faserlage angeregt wird. Die Schwingung kann so gewählt werden, dass ein Abgleiten der Faserlagen in vorteilhafter Weise beeinflusst wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor in einzelnen Faserlagen des Fasergeleges unterschiedliche Schwingungen einzubringen oder anzuregen.
Vorzugsweise sind im Fasergelege Verstärkungslagen angeordnet. Diese Verstärkungslagen können auf der Oberseite und/oder Unterseite des Fasergeleges oder auch zwischen einzelnen Faserlagen angeordnet sein. Bevorzugt können die Verstärkungslagen auch zu Schwingungen angeregt werden.
Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung besteht darin, dass zumindest eine Anregungseinheit zur Erzeugung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage in oder um die die Drapiervorrichtung angeordnet ist.
Vorzugsweise erzeugt die Anregungseinheit Schwingungen im Bereich von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz.
Das Fasergelege kann alternativ oder in Kombination so ausgebildet sein, dass im Fasergelege benachbarte Faserlagen mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sehen vor, dass die Anregungseinheit in mindestens einem Fixierstempel und/oder Drapierstempel und/oder der Drapierform angeordnet ist. Die Anordnung kann dabei so gewählt werden, dass das Fasergelege optimal ohne Faserverzug und Faltenbildungen in die Drapierform drapiert werden kann.
Alternativ oder in Kombination zu den vorherigen Merkmalen kann die Anregungseinheit in einem Halter und/oder Halterahmen, welcher zumindest eine Faserlage greift, angeordnet sein. Es können mehrere Halter mit Anregungseinheiten angeordnet sein um verschiedene Faserlagen mit unterschiedlichen Schwingungen anzuregen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung können der Halter und/oder der Halterahmen zum Einbringen von Zugspannung in zumindest eine Faserlage angeordnet sein. Unter Zugspannung gehaltene Faserlagen ermöglichen ein vereinfachtes Abgleiten von weiteren, auf der unter Zugspannung gehaltenen Faserlage, angeordneten Faserlagen. Es besteht auch die Möglichkeit die unter Zugspannung gehaltene Faserlage mit einer Schwingung zu beaufschlagen, um eine definierte Schwingung um ein definierte Ausgangslage zu erhalten.
Alternativ oder ergänzend kann die Anregungseinheit in einer Anregungsvorrichtung außerhalb der Drapiervorrichtung angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine bereits bestehende Vorrichtung nachgerüstet werden soll, da an der Drapiervorrichtung dann keine großen strukturellen Veränderungen durchgeführt werden müssen. Die Anregungsvorrichtung kann je nach Fortschritt des Drapierprozesses um die Drapiervorrichtung variabel angeordnet sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest ein Halter und/oder Halterahmen ohne Anregungseinheit angeordnet ist. Dies ermöglicht das Halten von einzelnen Faserlagen an einer bestimmten Position und verhindert ein ungewolltes Verrutschen oder Mitnehmen der Faserlage während des Drapierens. Der Halter und/oder Halterahmen kann auch als Fixpunkt für das Drapieren dienen.
Vorzugsweise haben die Oberflächen der Fixierstempel und/oder Drapierstempel, welche mit dem Fasergelege in Kontakt kommen, unterschiedliche Reibungskoeffizienten. Das Drapieren des Fasergeleges kann hierdurch weiter positiv beeinflusst werden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor. Die folgenden Darstellungen sind nicht direkt als Einzelfalllösungen anzusehen, sondern enthalten in Teilen auch allgemeine Hinweise und Aufgabenlösungen. Einzelne Sätze stellen hierbei auch einzelne Merkmale da.
Es zeigen:
Figur 1 eine Anlage zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen in einer Presse unter Verwendung von vorgeformten Vorformlingen als großindustrielle Anwendung in einer schematischen Seitenansicht
Figur 2 eine Drapiervorrichtung zum Drapieren eines Fasergeleges
Figur 3 die Schwingungsanregung mittels eines Fixierstempels
Figur 4 die Schwingungsanregung im Fasergelege mittels Drapierstempeln
Figur 5 eine Drapiervorrichtung, wobei die Schwingungsanregung einer Faserlage über einen Halter erfolgt und
Figur 6 die Schwingungsanregung des Fasergeleges über eine Anregungsvorrichtung.
Figur 1 zeigt eine Anlage zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen 17 in einer Presse, bevorzugt einer RTM-Presse 15 unter Verwendung von vorgeformten Vorformlingen 14 in einer schematischen Seitenansicht. Zur Herstellung der Vorformlinge 14 werden zunächst eine oder mehrere verschiedene Fasermatten 10, vorzugsweise als Rollenware, bereitgestellt und auf einem Schneidtisch 12 mit einer Schneidvorrichtung 11 zu einzelnen Faserlagen 1 geschnitten. Die Kontur der Faserlagen 1 kann im Wesentlichen mit der Kontur des Vorformlings 14 oder des Formteils 17 übereinstimmen, aber es können auch vorgegebene Teilgeometrien davon hergestellt werden. Die einzelnen Faserlagen 1 können auch derart konfektioniert werden, dass nach dem Drapieren die Faserlagen 1 eine gemeinsame Außenkante bilden. Die Faserlagen 1 werden dann mittels einer geeigneten Transportvorrichtung (die in Figur 1 durch gebogene Richtungspfeile dargestellt ist) durch eine Bindemittelauftragsvorrichtung 13 verfahren und dort mit Bindemittel versehen, bevor sie zu einem Fasergelege 8 zusammengefügt werden. Je nach Anlage wird anschließend das fertig erstellte Fasergelege 8 durch eine Heizvorrichtung 9 temperiert und vorzugsweise auf eine Temperatur angehoben, die zumindest der Schmelztemperatur des Bindemittels entspricht. Anschließend wird das Fasergelege 8 in eine Drapiervorrichtung 2 verbracht und dort mittels geeigneter Mittel entlang der Kontur der Drapierform 3 umgeformt. Durch die Drapierform 3 der Drapiervorrichtung 2 erfährt das Fasergelege 8 eine Abkühlung und erstarrt zu einem Vorformling 14, der auf einem Stapel 16 zwischengestapelt werden kann, bevor er in einer RTM-Presse 15 zu einem verstärkten Formteil 17 verpresst wird. Die RTM-Presse 15 kann gekühlt oder auch beheizt werden, insbesondere bei der Verwendung von reaktiven Bindemitteln.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer Drapiervorrichtung 2. Die Drapiervorrichtung 2 umfasst eine Drapierform 3, welche eine Kontur besitzt, die im Wesentlichen der Kontur eines faserverstärkten Formteils 17 entspricht. In die Drapierform 3 wird das Fasergelege 8 zunächst abgelegt, wobei das Fasergelege 8 mittels eines Greifers, Bandtabletts oder einer weiteren geeigneten Vorrichtung in die Drapierform 3 abgelegt werden kann. Das Fasergelege 8 umfasst mehrere Faserlagen 1, welche in einem vorhergehenden Schritt bereits aus Fasermatten 10 mit einer entsprechenden Kontur ausgeschnitten worden sind. Die einzelnen Faserlagen 1 müssen nicht die komplette Kontur überspannen, sondern können auch nur einzelne Teilgeometrien abbilden. Die Drapiervorrichtung 2 umfasst weiterhin zur Drapierform verfahrbare Mittel, welche als Fixierstempel 4 oder Drapierstempel 5 ausgebildet sein können. Die Fixierstempel 4 und Drapierstempel 5 besitzen bevorzugt eine zur Drapierform korrespondierende Kontur. Der Fixierstempel 4 kann das Fasergelege 8 oder einzelne Faserlagen 1 auf der Drapierform 3 fixieren um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Fasergeleges 8 oder einzelner Faserlage 1 in der Drapierform 3 zu verhindern. Zur Ausbildung der Kontur im Fasergelege 8 werden die Drapierstempel 5 in Richtung der Drapierform 3 verfahren, so dass das Fasergelege 8 an die Kontur der Drapierform 3 angeschmiegt wird. Die Drapierform 3 wie auch die Fixierstempel 4 und die Drapierstempel 5 können während des Drapierens zusätzlich beheizt oder gekühlt werden. Das Verfahren der Fixierstempel 4 oder Drapierstempel 5 kann nicht nur senkrecht auf die Drapierform 3 erfolgen, sondern auch schräg in einem Winkel.
Figur 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Das Fasergelege 8 aus zwei Faserlagen 1 wird mit einen ersten Fixierstempel 4 an der Drapierform 3 fixiert. Der Fixierstempel 4 ist mit einer Anregungseinheit 6 ausgestattet, mittels welcher das aus mehreren Faserlagen 1 bestehende Fasergelege 8 in Schwingung versetzt wird. Die Drapierstempeln 5 können nun einzeln oder gruppenweise in Richtung der Drapierform 3 verfahren werden und die Faserlagen 1 entsprechend drapieren. Die Schwingung der Faserlagen 1 ermöglichen ein Abgleiten der einzelnen Faserlagen 1 ohne große Kontaktreibung. In welcher Reihenfolge die Drapierstempel in Richtung der Drapierform 3 verfahren werden ist abhängig von der Kontur des Vorformlings bzw. des Formteils 17. Faltenbildung, Stauchungen, Dehnungen oder Verwerfungen der einzelnen Faserlagen 1 im Fasergelege 8 werden vermieden.
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Anregung zu Schwingungen der Faserlagen 1 des Fasergeleges 8 über die Drapierstempel 5, wie in Figur 4 dargestellt. Mittels des Fixierstempels 4 wird das Fasergelege 8 auf der Drapierform 3 fixiert, die Anregung zur Schwingung der Faserlagen erfolgt über Anregungseinheiten 6, welche innerhalb der Drapierstempel 5 angeordnet sind. Die Anregungseinheiten 6 können einzeln ansteuerbar sein, so dass eine gezielte lokale Anregung der Faserlage 1 in der Drapierform 3 erfolgen kann. Es können auch nur einzelne Drapierstempel 5 mit einer Anregungseinheit 6 ausgestattet sein. Eine Anregung über die Drapierstempeln 5 kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Drapierstempel 5 nicht direkt senkrecht, sondern schräg auf die Faserlage 1 bzw. das Fasergelege 8 geführt werden.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Schwingungsanregung ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht innerhalb der Drapiervorrichtung 2 angeordnet, sondern erfolgt direkt in die Faserlage 1 über einen entsprechenden Halter 7, welcher mit einer Anregungseinheit 6 ausgestattet ist. Der Halter 7 kann nur eine oder mehrere Faserlagen 1 oder das gesamte Fasergelege 8 greifen. Es besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, dass mehrere Halter 7 mit Anregungseinheiten 6 angeordnet sind, welche verschiedene Faserlagen 1 greifen. Der Halter 7 kann auch als ein Halterahmen ausgebildet sein, welcher die Faserlagen 1 vollständig oder nur teilweise an deren Umfang einfasst. Mittels des Halters 7 besteht auch die Möglichkeit, dass einzelne oder mehrere Faserlagen 1 unter Zugspannung gehalten werden.
Die Anregung der zumindest einen Faserlage 1 zur Schwingung kann weiterhin über eine Anregungseinheit 6 erfolgen, welche ohne Kontakt zur Drapiervorrichtung 2 oder den Faserlagen 1 in einer Anregungsvorrichtung 18 angeordnet ist. Die durch die in der Anregungsvorrichtung 18 angeordnete Anregungseinheit 6 erzeugten Schwingungen werden über ein Medium, vorzugsweise Luft oder Gas, in die Faserlage 1 oder das gesamte Fasergelege 8 eingekoppelt und regen die Faserlagen 1 des Fasergeleges 8 und/oder die Fixierstempel 4 und/oder die Drapierstempel 5 zu Schwingungen an. Die Anregungsvorrichtung 18 ist bewusst so angeordnet, dass die durch die Anregungseinheit 6 erzeugten Wellen direkt in die Drapierform 3 auf die Faserlagen 1 und/oder die Fixierstempel 4 und/oder Drapierstempel 5 gerichtet sind. Die Anregungsvorrichtung 18 ist beweglich angeordnet, so dass diese in Abhängigkeit des Verfahrens der Fixierstempel 4 oder Drapierstempel 5 variabel um die oder in der Drapiervorrichtung 2 positioniert werden kann. Diese Anregungsvorrichtung 18 kann auch mit den vorgenannten Ausführungsbeispielen der Schwingungsanregung der Faserlagen 1 kombiniert werden.
Bezugszeichenliste: P1495
1 Faserlage
2 Drapiervorrichtung
3 Drapierform
4 Fixierstempel
5 Drapierstempel
6 Anregungseinheit
7 Halter
8 Fasergelege
9 Heizvorrichtung
10 Fasermatte
11 Schneidvorrichtung
12 Schneidtisch
13 Bindemittelaustragsvorrichtung
14 Vorformling
15 RTM-Presse
16 Stapel
17 Formteil
18 Anregungsvorrichtung

Claims (28)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3) dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Faserlage (1) während des Drapierens in Schwingung versetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Schwingung von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz gewählt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Faserlagen (1) mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung über einen Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5) angeregt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung zur Schwingung in zumindest einer Faserlage (1) unmittelbar vor dem Kontakt des Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5) begonnen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung phasenweise und/oder variabel zugeschaltet und/oder abgeschaltet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung über die Drapierform (3) angeregt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung über einen Halter (7) und/oder Halterahmen, mit welchem zumindest eine Faserlage gehalten wird, angeregt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Faserlage (1) unter Zugspannung gehalten wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung über eine Anregungseinheit (6) in einer Anregungsvorrichtung (18) angeregt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsanregung lokal begrenzt erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergelege (8) vor der Schwingungsanregung zumindest teilweise fixiert werden.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5), der bereits das Fasergelege (8) drapiert hat, eine Schwingung anregt, während ein hierzu benachbarter Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5) das Fasergelege (8) drapiert.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (7) und/oder Halterahmen nur Faserlagen (1) einer Faserorientierung greift.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Schwingung parallel oder senkrecht zur Faserorientierung einer Faserlage (1) angeregt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einzelnen Faserlagen (1) des Fasergeleges (8) unterschiedliche Schwingungen eingebracht oder angeregt werden.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fasergelege (8) Verstärkungslagen angeordnet sind.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungslagen zu Schwingungen angeregt werden.
  19. Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings aus einem Fasergelege (8), welches zumindest zwei Faserlagen (1) umfasst, in einer Drapiervorrichtung (2) umfassend eine Drapierform (3) und zur Drapierform (3) verfahrbare Mittel zum Drapieren oder Fixieren des Fasergeleges (8) an der Kontur der Drapierform (3), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anregungseinheit (6) zur Erzeugung von Schwingungen in zumindest einer Faserlage (1) in oder um die die Drapiervorrichtung (2) angeordnet ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinheit Schwingungen im Bereich von 2 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 10 bis 1000 Hz, höchst bevorzugt von 50 bis 500 Hz erzeugt.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Faserlagen (1) mit gleicher oder unterschiedlicher Orientierung der Fasern oder unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinheit (6) in mindestens einem Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5) angeordnet ist.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinheit (6) in der Drapierform (3) angeordnet ist.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinheit (6) in einem Halter (7) und/oder Halterahmen, welcher zumindest eine Faserlage (1) greift, angeordnet ist.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halter (7) und/oder Halterahmen zum Einbringen von Zugspannung in zumindest eine Faserlage (1) angeordnet ist.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinheit (6) in einer Anregungsvorrichtung (18) außerhalb der Drapiervorrichtung (2) angeordnet ist.
  27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Halter (7) und/oder Halterahmen ohne Anregungseinheit (6) angeordnet ist.
  28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen der Fixierstempel (4) und/oder Drapierstempel (5), welche mit dem Fasergelege (8) in Kontakt kommen, unterschiedliche Reibungskoeffizienten haben.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017140752A1 (de) * 2016-02-16 2017-08-24 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dreidimensionalen vorformlingen im zuge der herstellung von faserverstärkten formteilen und vorformling

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2701480A1 (de) 1977-01-12 1978-07-13 Kiss Consulting Eng Verfahren zum herstellen von vorformkoerpern aus lignozellulose-wirrfaservliesen und vorrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
DE3319391A1 (de) 1983-05-26 1984-11-29 Günter Hans 1000 Berlin Kiss Verfahren zum ausformen von raeumlichen formteilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0620091B1 (de) 1990-07-12 1996-08-14 The C.A. Lawton Company Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von strukturellen verstärkten Vorformlingen, mit energetischen temporären Verkleben oder Heften
JP2003211447A (ja) * 2002-01-29 2003-07-29 Toray Ind Inc プリフォームの製造方法
DE102010043666A1 (de) 2010-11-09 2012-05-10 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen
DE102014014787A1 (de) * 2014-04-26 2015-10-29 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus mindestens zwei Faserlagen, und Vorrichtung zum Umformen von mindestens zwei Faserlagen zu einem Vorformling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2701480A1 (de) 1977-01-12 1978-07-13 Kiss Consulting Eng Verfahren zum herstellen von vorformkoerpern aus lignozellulose-wirrfaservliesen und vorrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
DE3319391A1 (de) 1983-05-26 1984-11-29 Günter Hans 1000 Berlin Kiss Verfahren zum ausformen von raeumlichen formteilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0620091B1 (de) 1990-07-12 1996-08-14 The C.A. Lawton Company Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von strukturellen verstärkten Vorformlingen, mit energetischen temporären Verkleben oder Heften
JP2003211447A (ja) * 2002-01-29 2003-07-29 Toray Ind Inc プリフォームの製造方法
DE102010043666A1 (de) 2010-11-09 2012-05-10 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen
DE102014014787A1 (de) * 2014-04-26 2015-10-29 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings aus mindestens zwei Faserlagen, und Vorrichtung zum Umformen von mindestens zwei Faserlagen zu einem Vorformling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017140752A1 (de) * 2016-02-16 2017-08-24 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dreidimensionalen vorformlingen im zuge der herstellung von faserverstärkten formteilen und vorformling

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