[发明专利]用于复合轮的面部部分的成形预制件

说明书

一种用于复合轮(100)的面部部分(104)的成形预制件部件(200)，该成形预制件(200)具有围绕中心轴线(Y)延伸的轮毂(206)，成形预制件部件(200)由固化的复合纤维材料形成，该固化的复合纤维材料在静水压力为50巴且温度为60℃至200℃的成型条件下的可压缩性小于按体积计的2％。

交叉引用

本申请要求2017年8月18日提交的澳大利亚临时专利申请No.2017903324的优先权，该临时专利申请的内容应被理解为通过该引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及在复合轮的面部部分的制造中使用的成形预制件。本发明特别适用于车辆和/或飞机的复合碳纤维轮，并且在下文中与这种示例性应用有关地公开本发明将是方便的。然而，应领会的是，本发明不限于这种应用，并且可以用作多种复合型轮的生产辅助。

背景技术

以下对本发明背景的讨论旨在促进对本发明的理解。然而，应当领会的是，该讨论并不是承认或认可所涉及的任何材料在本申请的优先权日已经出版、已知或者是公知常识的一部分。

复合轮通常包括两个主要部分，轮辋部分和面部部分。轮辋部分包括构造成接纳和安置轮胎的环形结构。面部部分包括用于将车轮固定至车辆的轮毂、以及在轮毂与轮辋之间延伸并将轮毂与轮辋互连的连接结构，诸如一系列辐条或轮辐。横向、竖直和扭转载荷通过轮胎传输至车轮的轮辋部分，然后在连接结构中产生弯曲和扭转应力。

本申请的申请人已经生产出一件式复合轮，例如在国际专利公开文本WO2010/024495A1中对其进行了描述。一件式复合轮的制造通常需要使用独立的轮辋部分模具和相关联的增强件以及面部部分模具和相关联的增强件。然后在最终的成型工艺中将独立的轮辋模具部分和面部模具部分互连，这允许一体地形成整个复合轮。期望有一种刚硬、坚固且尺寸稳定的面部部分(特别是轮毂部分及其与辐条的互连部)来提供机械高效的结构，该结构具有刚度和强度，并且还将轮胎与地面之间产生的载荷通过轮辋高效地传输到辐条并一直传递到车辆的车轴。

以前，复合轮的面部部分的轮毂部分是利用选择的经切割和成形的纤维片或纤维布(pre-peg)的铺层(layup)而形成的，或者是利用铸造的、机加工的或手工成形的泡沫(聚氨酯或其它高密度闭孔泡沫)插入件而形成的。已发现，两种方法都无法在成型和固化零件时生产出体积稳定体。一旦层叠在纤维层之间，当前的泡沫插入件就无法在后续的成型期间和使用加载过程中支撑和/或约束上下纤维层的移动。此外，已发现，干纤维层铺层堆叠体会产生由于体积收缩造成的制造缺陷，从而导致表面光洁度缺陷和内部龟裂。

因此，期望提供一种能够在形成复合轮的面部部分时使用的改进的或替代的成形预制件/插入件。

发明内容

本发明提供一种用于装配到复合轮(优选地为碳纤维轮)的面部部分的纤维铺层中的铺层辅助件。

本发明在一方面提供一种用于复合轮的面部部分的成形预制件部件，该成形预制件具有围绕中心轴线延伸的轮毂，成形预制件部件由固化的复合纤维材料形成，该固化的复合纤维材料在静水压力为50巴且温度(工艺温度)为60℃至200℃的成型条件下的可压缩性小于按体积计的2％。

应当理解的是，本文中的术语“复合材料”表示包括固化或未固化的纤维的任何类型的复合材料，而与结构是否分层无关。此外，固化或未固化的预制件和预固结的预制件是复合材料和主体的重要子组。

还应当理解的是，“固化的复合纤维材料”中的术语“固化的”表示复合纤维材料已经经历了至少部分固化过程，从而将复合纤维材料中的可固化的基体材料硬化、固化或凝固。