一次性型芯以及制造部件的方法和部件本身技术

本发明专利技术涉及一种用于制造纤维增强部件(15)的一次性型芯，其具有硬支撑芯，该硬支撑芯由颗粒(8)、特别是矿物基础材料、玻璃、陶瓷和/或砂以及粘结剂制成。根据本发明专利技术，支撑芯具有由粘结剂和颗粒(18)构成的硬壳(22)以及由颗粒(18)构成的无粘结剂内芯(20)，在制造纤维增强部件(5)之后，可以从壳(22)中倒出该内芯。本发明专利技术还包括一种用于制造纤维增强部件(15)的方法，其中增强纤维(11)、特别是作为机织物、无纬织物和/或编织物连同基质一起布置在一次性型芯(1)上，并且该基质在成型模具(10)中借助增温和/或增压而部分硬化和/或完全硬化。根据本发明专利技术，在这样硬化之后，而型芯仍位于部件(15)内部时，至少一个加强元件(16)在压力下压装到部件(5)的外表面(17)上，随后才至少部分地移除一次性型芯(1)。作为补充或替代方案，型芯(1)包括壳(22)和疏松的芯(20)，并且在制造纤维增强部件(15)之后，从壳(22)中倒出疏松的芯(20)。

Disposable cores and methods for manufacturing components and components themselves

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一次性型芯以及制造部件的方法和部件本身
本专利技术涉及一种用于制造纤维增强部件的一次性型芯，其具有硬支撑芯，该硬支撑芯由颗粒、特别是矿物基础材料、玻璃、陶瓷和/或砂以及粘结剂制成。本专利技术还包括一种用于制造纤维增强部件的方法，其中增强纤维、特别是作为机织物、无纬织物和/或编织物连同基质一起布置在一次性型芯上，并且该基质在成型模具中借助增温和/或增压而完全硬化。本专利技术另涉及一种纤维增强部件，特别是底切部件和/或中空部件，其具有基体，该基体至少部分地由形成机织物、无纬织物和/或编织物的增强纤维与完全硬化的基质构成。本专利技术再包括一种用于制造纤维增强部件的一次性型芯，其具有至少两个区段，在制造部件之后，能借助溶剂从部件中冲洗掉这些区段。本专利技术又包括一种用于制造纤维增强部件的一次性型芯的制造方法，其中构造至少两个区段，并且型芯由这些区段组成。
技术介绍
现有技术中已揭示用于制造纤维增强部件的可冲洗型芯。这类型芯的缺点在于，制造型芯以及制造部件本身均耗费成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种一次性型芯，其本身或由此制成的部件均能低成本地制造。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为根据独立权利要求特征所述的用于制造部件的一次性型芯、其制造方法和部件。本专利技术提出一种用于制造纤维增强部件的一次性型芯，其具有由颗粒和粘结剂制成的硬支撑芯。颗粒可以是矿物基础材料、玻璃、陶瓷和/或砂。部件例如也可以是结构性中空部件。根据本专利技术，支撑芯具有由粘结剂和颗粒构成的硬壳。因硬壳给予型芯稳定性，可以将增强纤维放置到壳上以制造部件。此外，支撑芯具有由颗粒构成的无粘结剂内芯。与壳相比，该支撑芯在制造纤维增强部件之后能更快速和/或更容易溶解。例如，可以从壳中倒出芯。据此，颗粒优选可自由流动。由此，能够以简单的方式从部件中移除颗粒，从而可以降低制造成本。如果颗粒因高压而相互粘附，则须首先使颗粒松散，这可以例如利用液体和/或机械方式实现。在本专利技术的有利改进方案中，内芯的颗粒疏松。作为补充或替代方案，内芯的颗粒也可以压密和/或相互粘附。由此，各个颗粒离子彼此紧贴。由此，颗粒可以吸收芯内部的压力，例如，当将增强纤维与基质放置到型芯上或制造部件时，就会形成这种压力。由此防止型芯变形，从而在不变形的情况下制造部件。同样有利的是，支撑芯采用快速原型方法制成。在此情形下，支撑芯可以例如印制而成。快速原型方法代表一种低成本又快速的支承芯制造方法。也有利的是，粘结剂的浓度从支撑芯的外表面向其内部方向降低。在此情形下，该浓度也可以向横截面中心降低。此外，浓度可以呈线性、抛物线和/或指数方式降低。在此情形下，浓度可以例如从外表面上的100％降至内部中的0％。还有利的是，壳的厚度小于5mm。壳的厚度也可以小于2mm。由此，一方面给予壳的稳定性。另一方面，芯中的颗粒尽可能不含粘结剂，这样就能在制造部件之后倒出特别多的颗粒。就此也有利的是，壳的厚度为型芯在与之相关位置处的相应直径的3％至10％。由此，可以节省粘结剂，以节约成本，但仍给予型芯稳定性。也有利的是，壳具有使支撑芯对外密封的分隔层。在此情形下，分隔层可以具弹性，作为补充或替代方案，该分隔层借由硅树脂层和/或塑料层构成。由此，可以在制造部件期间防止基质向内扩散。在制造部件期间，将基质连同增强纤维一起施加到型芯上，其中基质与增强纤维在增压和/或增温下连接成部件。通过分隔层防止基质至少部分地向内扩散到型芯中。向内扩散的缺点在于，基质会与颗粒结合，于是难以从部件中移除颗粒。另外有利的是，粘结剂能借助溶剂来溶解，以便在制造纤维增强部件之后，可从该部件中冲洗掉该粘结剂。作为补充或替代方案，分隔层也可以能溶解。溶剂可以例如包含酸、碱、水和/或醇。由此，粘结剂和/或分隔层可以很容易从部件中冲洗掉。还有利的是，壳具有至少一个开口区域，壳能在该开口区域中破裂形成开口。壳也可以从一开始就具有开口。在制造纤维增强部件之后，疏松芯可以经过开口淌出。在此情形下，开口可以例如布置在型芯的端面上。通过开口，可以特别简单地移除或冲洗掉颗粒和/或壳。本专利技术还提出一种用于制造纤维增强部件的方法。在此情形下，将增强纤维连同基质一起围绕一次性型芯布置，以构成纤维增强部件。增强纤维可以包括机织物、无纬织物和/或编织物。然后，借助增温和/或增压使基质在成型模具中完全硬化。根据本专利技术，在基质硬化之后，而型芯仍位于部件内部时，至少一个加强元件在压力下压装到部件的外表面上。随后才将一次性型芯至少部分地从部件中移除。如果型芯仍位于部件中，则有助于部件稳定，从而可以在部件不变形的情况下压装加强元件。作为补充或替代方案，使用根据前述和/或下述一个或多个特征的型芯，其中所述特征可以单独地或以任意组合的形式存在。此外，型芯包括硬壳以及无粘结剂芯和/或疏松芯。在制造纤维增强部件之后，将芯从壳中移除、特别是冲出和/或倒出。由于芯构造为无粘结剂和/或疏松，因此能以简单的方式将其从部件中移除。如果颗粒因高压而相互粘附，则须首先使颗粒松散，这可以例如利用液体和/或机械方式实现。在本专利技术的有利改进方案中，特别是在移除芯之后，也借助溶剂冲洗掉壳。在倒出芯之后，只有壳布置在部件中，此时为溶剂提供很大的作用面。溶剂就能特别快速地溶解壳。通过简单地倒出，就同样可以从部件中移除已溶解的壳。作为替代方案，也可以将壳保留在部件中。同样有利的是，加强元件连同增强纤维和基质一起围绕一次性型芯布置。在此情形下，基质可以尚未完全硬化。作为补充或替代方案，加强元件可以包括未完全硬化的模压料。例如，模压料可以包含C-SMC(C片模塑料，C-Sheet-Molding-Compound)。在随后的步骤中，基质才可以连同加强元件或模压料一起完全硬化。由此，加强元件可以在加强元件完全硬化期间以材料配合方式与基质连接，进而与增强纤维连接。加强元件和基质与增强纤维由此具有稳定的连接，特别是材料配合的连接。同样有利的是，将加强元件压装到部分硬化的基质上。在此情形下，基质也可以完全硬化。由此，部件已经具有一定的稳定性，这样就能将加强元件压装到部件上而不会造成损坏。加强元件可以是模压料，例如C-SMC(C片模塑料)。本专利技术另外提出一种纤维增强部件，其具有基体，该基体至少部分地由增强纤维和完全硬化的基质构成。该部件可以例如是底切部件和/或中空部件。在此情形下，增强纤维可以形成机织物、无纬织物和/或编织物。根据本专利技术，该部件根据前述和/或下述的一个或多个方法特征来制造。此外，基体在其外表面上具有至少一个以材料配合方式与其连接的加强元件。通过加强元件，增强部件的稳定性或刚性。作为补充或替代方案，该部件构造为混合部件，其中一部分基质由模压料制成，其包括完全硬化的基质与疏松的增强纤维。作为补充或替代方案，加强元件也可以由模压料构成。可以采用简单的方式将模压料压装到部件上。此外，该部件甚至能至少部分地由模压料制成。在有利改进方案中，加强元件包括加强肋和/或加强结构。加强肋可以简单又低成本地制造。加强结构赋予部件高度稳定性。作为补充或替代方案，有利的是，加强元件由纤维复合材料和/或金属构成。在此情形下，纤维复合材料包含增强纤维和基质。纤维复合材料可以例如由与部件相同的增强纤维/基质混合物构成。这样，纤维复合材料就具有与部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造纤维增强部件(15)的一次性型芯，其具有硬支撑芯，所述硬支撑芯由颗粒(18)、特别是矿物基础材料、玻璃、陶瓷和/或砂以及粘结剂制成，其特征在于，所述支撑芯具有由所述粘结剂和所述颗粒(18)构成的硬壳(22)以及由所述颗粒(18)构成的无粘结剂的内芯(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 DE 102016124061.31.一种用于制造纤维增强部件(15)的一次性型芯，其具有硬支撑芯，所述硬支撑芯由颗粒(18)、特别是矿物基础材料、玻璃、陶瓷和/或砂以及粘结剂制成，其特征在于，所述支撑芯具有由所述粘结剂和所述颗粒(18)构成的硬壳(22)以及由所述颗粒(18)构成的无粘结剂的内芯(20)。2.根据前一项权利要求所述的一次性型芯，其特征在于，所述内芯(20)的颗粒(18)疏松和/或压密成使得各个颗粒粒子彼此紧贴。3.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述支撑芯采用快速原型方法制成，特别是印制而成。4.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述粘结剂的浓度从所述支撑芯的外表面向其内表面方向降低，特别是从100％降至0％。5.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述壳(22)的厚度小于5mm，特别是小于2mm。6.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述型芯(1)具有使所述支撑芯对外密封的分隔层(24)，特别是弹性的分隔层，优选硅树脂层和/或塑料层。7.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述粘结剂和/或所述分隔层(24)能借助溶剂、特别是酸、碱、水和/或醇来溶解，以便在制造所述纤维增强部件(15)之后，能从所述部件中冲洗掉所述粘结剂和/或所述分隔层。8.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的一次性型芯，其特征在于，所述壳(22)具有至少一个开口区域，所述壳(22)在所述开口区域中能破裂形成开口(23)和/或具有开口(23)，在制造所述纤维增强部件(15)之后，疏松的芯(20)能经过所述开口淌出和/或能通过所述开口用溶剂冲洗所述壳(22)。9.一种用于制造纤维增强部件(15)的方法，其中增强纤维(11)、特别是作为机织物、无纬织物和/或编织物连同基质一起布置在一次性型芯(1)上，并且所述基质在成型模具(10)中借助增温和/或增压而部分硬化和/或完全硬化，其特征在于，在这样硬化之后，而所述型芯(1)仍位于所述部件(15)内部时，至少一个加强元件(16)在压力下压装到所述部件(15)的外表面(17)上，随后才至少部分地移除所述一次性型芯(1)；并且/或者使用根据前述权利要求中任一项或多项所述的型芯(1)，所述型芯包括硬壳(22)和无粘结剂的芯(20)，以及在制造所述纤维增强部件(15)之后，从所述壳(22)中移除、特别是冲出和/或倒出所述芯(20)。10.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，在倒出所述芯(20)之后，借助溶剂冲洗所述壳(22)。11.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的方法，其特征在于，所述加强元件(16)优选包含未完全硬化的模压料，特别是C-SMC，所述加强元件连同所述增强纤维(11)和优选未完全硬化的基质一起围绕所述一次性型芯(1)布置，随后所述基质和/或所述模压料才完全硬化。12.根据前述权利要求中至少一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述加强元件(16)、优选模压料、特别是C-SMC压装到部分硬化、优选完全硬化的基质上。13.一种纤维增强部件，特别是底切部件和/或中空部件，其具有基体，所述基体至少部分地由形成机织物、无纬织物和/或编织物的增强纤维(11)与完全硬化的基质构成，其特征在于，所述部件(15)根据前述方法权利要求中任一项或多项来制造，并且所述基质在其外表面(17)上具有至少一个以材料配合方式与其连接的加强元件(16)；并且/或者所述部件构造为混合部件，其中，一部分基体和/或加强元件(16)由模压料、特别是C-SMC制成，其包括完全硬化的基质与疏松的增强纤维(11)。14.根据前一项权利要求所述的纤维增强部件，其特征在于，所述加强元件(16)包括加强肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·洛克纳，彼得·马丁，
申请(专利权)人：KTM科技有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT