[发明专利]用于生产平面多轴复合产品的方法以及所得到的产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合半成的产品以及用于制造这种半成的复合产品的方法。

背景技术

近来，用于制造复合构件并且尤其是制造具有翘曲或曲线部分的复合构件的主要方法基本有三种。

“复合构件”或“复合材料”的意思是通常由纺织纤维或无纺纤维增强结构制成的以及由保证结构的粘合和向增强结构传递力的(热固性或热塑性)材料制成的构件或材料。

每种方法都有具有特定的优点以及相关联的缺点。

预浸渍的实施方法包括设置包括单向纤维构成的带或纺织带的组。

在预浸渍方法中，单向带或织物被层叠且在压力下进行聚合。

这种方法使得生产具有高的体积分数的纤维的构件；这对于所获得的构件的机械特性方面是非常有利的。

在构件具有简单形状的情况下，所述构件可以是单向预浸渍带，或可以是预浸渍纺织织物。

在构件具有复杂形状的情况下，人们一般使用预浸渍织物，通常为能够在特定范围内形变的2/2斜纹织物。为了使机械性能最优化并且减小构件的成本以及重量，可以考虑单向带铺设；然后，其应当具有大量并置的宽度较窄的带的若干连续层。

但是，在基本元件是平面带且因此不会采用复杂的几何形状时，这种方法不完全适用于生产复杂构件。此外，这种构件的制造循环时间可能较长。因此，这种方法非常不适于以工业速率制造构件。

RTM(树脂传递成型)方法是一种受压成型方法，其中，干燥纤维预制件(玻璃、碳、芳族聚酰胺纤维)被置于模具中，且能够结合有体质颜料的树脂被注射至模具中。一旦树脂聚合，就能够打开模具并且移出构件。这种方法的优点在于生产具有两个完成表面的构件。

但是，这种方法需要昂贵的模具，并且预制件制造步骤很难与工业生产率的需要相一致。

真空袋树脂浸泡方法使得能够生产大型构件。这种方法提供了模具增强层的干燥的铺设，并且在利用密封膜防漏之后，树脂被传递到分配网络与一个或多个抽吸点之间的增强带中。

但是，这种方法的缺点在于生产出仅具有一个功能面的构件。此外，通过这种方式形成的构件对层间剪切力的抵抗力可能较差。

因此，现有的各种方法都具有功能上和/或工业上的限制。

发明内容

在这样的技术背景下，本发明的一个目的是提供一种用于实现半成的复合产品的方法，所述半成的复合产品能够用于制造具有复杂几何形状的承重构件。

根据第一方面，本发明涉及一种制造多轴平面复合产品的方法，所述方法尤其包括下列步骤：

(a)形成具有纵向方向和横向方向的多层的垫子(matelas)，至少包括下列步骤：

将包括并置的预浸渍有树脂的单向增强纤维带的第一层铺设在制造支承面上，所述第一层的带相对于所述垫子的纵向方向具有第一角度；

将包括并置的预浸渍有树脂的增强纤维单向带的至少一个第二层铺设在所述第一层上，所述第二层的带相对于所述垫子的纵向方向具有第二角度；

(b)在所述至少两个层上实施压紧；

(c)将所述垫子切割为至少一个多轴平面复合产品，该多轴平面复合产品具有形变特性，所述变形特性使得能够制造形状复杂的构件。

因此，本发明提出了通过能够大规模自动化的方法制造复合产品；通过根据本发明的方法获得的半成的产品的关键点是由于其多层结构而表现出的可形变性，在所述多层结构内，能够在带之间或带内部进行滑动。这种能力能够实施为用于实现具有复杂形状的构件，例如，展示出渐进曲率和/或具有双曲率的曲线。已经叙述了能够通过自动化方式在一个位置制造根据本发明的复合产品，接着将其运输至可以位于远处的第二位置，以实施使复合产品形变的方法。

根据本发明的优选实施方式，形成垫子的步骤(a)包括以下步骤：

将包括并置的预浸渍有树脂的增强纤维单向带的第三层铺设在第二层上，所述层相对于垫子的纵向方向具有第三角度。

因此，获得的所述半成的产品为三层产品。

根据本发明的实施方法规定通过相对于垫子纵向方向在10°至90°之间的角定向实现第一层的铺设。

第二层的铺设通过相对于垫子的纵向方向等于90°的角度定向而实现。

第三层的铺设通过相对于垫子的纵向方向在-10°至-90°之间的角度定向而实现。