[发明专利]用于制造由复合材料制成的弯曲型件的方法和设备及制成的型件

权利要求书

1.一种用于实现由复合材料制成的型件(63)的方法，所述型件(63)具有至少一个具有非零曲率半径的第一部分的构型，所述型件由沿纵向轴线延伸的至少一个复合带材(11)制成；

其特征在于，所述带材通过堆叠至少两个单向强化纤维(4、5、6)的带来形成，所述单向强化纤维布置在与所述带材的所述纵向轴线不同并且相互之间也不同的取向上，所述带预浸渍有树脂并在特定的压力和温度下相互预压紧；

通过逐步施加所述带材并同时使该带材沿基准线变形将所述带材铺放在具有平坦或基本平坦的应用表面(36)的、具有大致细长形状的模板(34、73)上，从而使得在所述具有非零曲率半径的所述部分上实现所述纤维在所述应用表面中的逐步的扇形展开，其中所述模板具有对应于期望的所述型件并围绕所述基准线延伸的特定构型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述型件包括至少一个具有非零曲率半径的第二部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分具有不同的曲率半径。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，围绕卷筒(32)缠绕所述带材(11)，所述带材通过展开所述卷筒铺放到所述模板(34)上，同时通过具有与所述模板相同的基准线的引导装置(43)引导所述带材沿所述带材的纵向运动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述带材铺放成使得所述带中的至少两个带的单向纤维关于所述带材的所述轴线对称。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复合带材由三个叠加的通过压紧而彼此粘结的带形成，每个所述带的平行纤维与所述带材的所述轴线形成角度，所述角度的值分别为90°-a°、90°、90°+a°。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，a使得10°＜a＜80°。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维由碳制成，且所述树脂是环氧树脂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述模板(73、74)具有凹腔(74)，以用于在将所述带材冲压到所述凹腔中之后且在硬化之前随后形成互补形状的型件。

10.根据权利要求要1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述模板(34)是具有矩形或梯形横截面的梁的形状，以用于在将所述带材的边折叠到所述模板的侧向表面上之后且在硬化之前形成U形梁形状的型件。

11.根据权利要求9和10中任一项所述的方法，其特征在于，实现了至少两个连续层的所述复合带材。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在两个层之间沿所述纵向方向叠加和/或插入至少一个由单向复合材料制成的补充强化带(64)，所述补充强化带的强化纤维平行于所述轴线延伸。

13.一种用于实现复合材料的型件的设备(30，70)，所述型件具有至少一个具有非零曲率半径的第一部分的构型，所述型件由沿纵向轴线(15)延伸的至少一个复合带材(11)制成，其特征在于，所述带材由至少两个单向强化纤维的带形成，所述单向强化纤维按照与所述带材的所述纵向轴线的取向不同并且相互之间也不同的取向布置，所述带预浸渍有树脂并在特定的压力和温度下相互预压紧；

所述设备包括：

至少一个复合带材(11)支承基部(31)；

具有平坦或基本平坦的应用表面(36)的、具有大致细长形状的模板(34)，所述模板具有对应于期望的所述型件并围绕基准线延伸的特定构型；

用于将所述带材逐步铺放到所述模板上的装置(37)，该装置包括：

用于抓持基部并使所述基部沿所述模板运动的装置(38)；

用于通过所述基部将所述带压到所述模板的应用表面上的装置(44)；

引导装置(43)，其用于引导所述基部以使所述带材沿所述基准线铺放在所述应用表面上，从而在具有非零曲率半径的所述部分上实现所述纤维在所述应用表面中的逐步的扇形展开。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述模板包括至少一个具有非零曲率半径的第二部分。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分具有不同的曲率半径。