[发明专利]用于成型T形的半成品的工具

说明书

本发明涉及一种用于由复合材料的多层的堆垛制造T形的半成品的工具，所述工具包括腹板成形工具和成型工具，其中腹板成形工具具有相邻的辅助平台，成型工具具有多个滚子并且滚子在U形的保持框架中以能移动的方式安装。

技术领域

本发明涉及一种用于成型T形的半成品的工具以及一种用于利用所述工具制造T形的半成品的方法以及一种借助于根据本发明的工具依照根据本发明的方法制成的T形的半成品。

背景技术

在飞机的构造中，具有纤维复合材料的轻型结构是对于飞机运行时的CO₂节约和经济性起决定性的组成部分。因此，复合材料及其加工方法越来越多地在飞机制造商的生产中产生影响。核心方法是预成型，即将平面放置的、即堆叠的纤维层成型为期望的半成品几何形状。由复合材料预成型半成品通常分为不连续的制造方法和连续的制造方法。

EP 1481790 A2在此公开了一种用于由复合材料成型承载体的工具。

在US 006701990 B1中提出了一种具有用于成型浸渍的织物的辊的机器。

发明内容

本发明基于的目的是，提出用于由多层的复合材料制造具有复杂几何形状的T形的半成品的可能性。

提出一种工具，其用于由复合材料的多层的堆垛制造T形的半成品，所述工具包括腹板成形工具和成型工具，其中腹板成形工具具有相邻的辅助平台，并且其中成型工具具有多个滚子，并且其中滚子在U形的保持框架中以可移动的方式安装。T形的半成品描述一种具有T形横截面的预制件。将复合材料理解为由纤维材料构成的复合物质，所述复合物质例如由多种碳纤维织物层构成。所述织物层能够全等地堆叠并且例如设有粘合剂，所述粘合剂通过热量激活。为了激活粘合剂，工具能够设计为，所述工具同时允许将热量传递到由复合材料构成的堆垛中。能够通过感应引起或红外辐射传递热量。

优选地，辅助平台设计为用于保持堆垛的自由部分。堆垛的自由部分位于腹板成形工具之外并且由辅助平台保持，相反，，堆垛的被夹紧的部分由腹板成形工具的上部件和下部件保持在腹板成形工具之内。

还优选的是，辅助平台的位置可沿正的z方向和负的z方向改变。给出的z方向以坐标系统为出发点，所述坐标系统的z轴线垂直于地面。

还优选的是，辅助平台沿正的y方向和负的y方向的伸展尺寸与腹板成形工具的沿正的y方向和负的y方向的伸展尺寸基本上相同。因此，辅助平台的宽度相应地匹配于腹板成形工具的宽度。

还优选的是，滚子的材料包括可弹性变形的合成材料，例如硬橡胶或泡沫。合成材料的可变形性和弹性有利于滚子在成型法期间匹配于半成品的所选择的几何形状。因此，部分地抵抗(entgegenwirkt)工具的变换。

还有利的是，滚子沿至少一个空间方向的运动能够经由弹簧装置实现。弹簧装置支持滚子在成型期间的偏转和复位。

还优选的是，弹簧装置设置在保持框架的外部部段中。有利地设置在滚子轴线过渡到框架中的位置中。

本发明还包括一种利用上述工具制造T形的半成品的方法，所述方法包括：第一方法步骤，将堆垛夹紧到工具中；第二方法步骤，将热量导入；第三方法步骤，对将堆垛的自由部分进行成型；以及第四方法步骤，从工具中取出T形的半成品。

在此，能够使用借助于没有硬化的、可硬化的基体材料预先浸渍的复合材料(预浸料坯(Prepreg))以及没有借助于不硬化的、可硬化的基体材料预先浸渍的复合材料(干燥纤维)。优选的是，设有没有预先浸渍的复合材料。在此，预先浸渍的复合材料例如能够是由碳纤维构成的织物垫，所述织物垫没有用能起反应的树脂浸湿，然而包含粘合剂，所述粘合剂能够实现将各个层彼此粘附。

本发明还包括通过根据本发明的方法得到的T形的半成品。

此外，本发明也包括一种方法，其中包括第五方法步骤：使构件硬化。