纤维复合构件与第二构件的连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种纤维复合构件(1)与第二构件(2)的连接装置，本发明专利技术也涉及一种用于制造一这样的连接装置的方法。从该目的出发，即在一纤维复合材料制成的构件(1)与一第二构件(2)之间实现耗费少的成本低的和高强度的连接且提供一种相应的成本低的用以制造一这样的连接的方法，提出一种连接装置和一种用于其制造的相应的方法，其中，第二构件(2)具有至少一个平面部分(3)，其包括一个或多个穿过平面部分(3)的空隙(6)，并且平面部分(3)设置在纤维复合构件(1)的至少两个部分层(4、5)之间，其中部分层(4、5)中的至少一个成型到空隙(6)中地构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造纤维复合构件与第二构件的连接装置的方法
本专利技术涉及一种用于制造纤维复合构件与第二构件的连接装置的方法。
技术介绍
已知，将由一纤维复合材料构成的任意外形和尺寸的纤维复合构件连接于由其他的纤维复合材料或由非纤维复合材料例如由金属或塑料制成的构件。众所周知，在最大程度上借助于胶合，螺钉连接或铆接或通过缝合实现纤维复合构件与由其他的纤维复合材料或非纤维复合材料例如塑料、金属或金属结构制成的构件连接。通常粘合纤维复合构件与由其他的塑料或纤维复合材料制成的构件的连接装置。由公开文本DE10238669A1已知一种三维的成型的构件，其中，将一由金属材料制成的第一构件连接于一由纤维复合材料制成的构件。在这样的通过使用粘合技术的连接中不利的是连接的强度常常不够和不可靠。也很难建立例如热固性塑料的纤维复合构件与一热塑性的构件的材料连接，其中，达到的强度通常是不令人满意的。此外，建立这些构件的螺钉连接和铆接是耗费的。特别是，为了制造所述螺钉连接和铆接需要一专门的连接元件，该连接元件一方面在至少一个单独的制造过程中提供而在另一制造步骤中被插入，这大大地限定了连接的制造费用和制造成本。此外，这些型式的连接通常是材料集中的，其中仍然看到构件的材料、特别是纤维复合构件的纤维复合材料的削弱。由公开文本DE19608127A1已知一种用以制造一三维的成型的纤维复合构件的方法，其中，将各纤维层在未成型的状态下借助局部的加强件如金属的固定元件缝合成一平面的集成的纤维半成品并紧接着将纤维半成品在一成型模具中在压力和热的作用下成型为和固化为三维的构件几何形状。在纤维半成品通过缝合的连接中不利的是，为了该工作步骤需要一单独的装置并且缝纫过程是很耗费的。以缝纫用线引入附加的材料，它可能不受控制地影响连接的质量。线缝的可能的错误位置会构成对于连接的可靠性的危胁。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，在一由纤维复合材料制成的构件与一由另一纤维复合材料或一非纤维复合材料制成的第二构件之间达到一耗费少的、成本低的和高强度的连接并且提供一种相应的成本低的用以制造这样的连接的方法。在用于制造纤维复合构件与第二构件的连接装置的方法中，由不同于纤维复合构件的另一材料构成的第二构件具有至少一个平面部分，该平面部分包括一个或多个穿过该平面部分的空隙，其中，该平面部分设置在纤维复合构件预成形件的至少两部分层之间，预成形件的部分层中的至少一个成型到(各)空隙中。在该解决方案中产生纤维复合构件与第二构件的形锁合，其中，该形锁合通过纤维复合构件的预成形件的两部分层中的至少一个平面地贴靠在第二构件上的部分层的(各)内凹在第二构件的(各)空隙的区域内形成。纤维复合构件的预成形件贴靠的部分层的(各)压制部或(各)内凹和两部分层的结合在完成的硬化的纤维复合构件中产生形成的连接的可靠的和牢固的保持。按照本专利技术的实施形式可选地也规定纤维复合构件的在两侧平面地贴靠在第二构件上的两个部分层在第二构件的(各)空隙的区域内的内凹。至此形成纤维复合构件与第二构件的双侧的形锁合。这些构件的平面部分的形锁合的连接显著地改善各构件的连接质量，而不需要附加的专门的连接元件或附加的胶合剂。按照本专利技术通过一种具有本专利技术特征的用以制造这样的连接装置的方法达到该目的。按照本专利技术在一种方法中建议：用于制造纤维复合构件与第二构件的连接装置的方法，其特征在于，将第二构件的一个平面部分定位在纤维复合构件的预成形件的至少两个部分层之间，使得预成形件的各部分层贴靠在第二构件的平面部分上，其中，预成形件的至少一个部分层覆盖以及平面地搭接一个或多个穿过第二构件的平面部分的空隙，紧接着至少在预成形件的一个具有层厚度SF的部分层中借助于成型模具构成一个或多个具有基本上均匀的层厚度SF的压制部，所述压制部成型到空隙中，使得纤维复合构件的预成形件形锁合地连接于第二构件，并且在接合的连接装置脱模之前或脱模以后固化纤维复合构件的预成形件。通过第二构件的平面部分由纤维复合构件的上部分层和下部分层的包围实现在具有至少两个部分层的纤维复合构件与第二构件之间的形锁合的优选附加材料锁合的连接。在第二构件的(各)空隙的区域内在上部分层与下部分层之间形成形锁合的连接。在纤维复合构件的预成形件的至少一个部分层的成型过程中以预成形件的(各)部分层的各压制部的形式建立形锁合的连接，各压制部借助于一成型模具成型到在同时嵌入成型模具中的第二构件中的(各)空隙中。与纤维复合构件的成型同时产生连接，这将为制造连接装置所需要的方法步骤减至最少。在一方法步骤中实现纤维复合构件的预成形件的成型和与第二构件的连接，其中，在(各)部分层的压制部与第二构件之间的过渡区内形成一内凹。优选地，在基材的存在或添加情况下实现纤维复合构件的各部分层的成形，从而在成形的过程中剩余的基材填充内凹连接的仍留下的各空腔。剩余的基材用作为填料并且在固体的状态下附加有助于连接装置的强度。在纤维复合构件的与第二构件连接的预成形件的固化时，亦即在纤维复合材料的硬化或变得坚固时基材转化为固体的状态并且同时两个部分层的各压制部形状固定地固定于(各)空隙的区域内并且优选在一共同的接触区内相互粘结。在基材的存在或添加的情况下的固化时还可以分别将两个部分层中的一个部分层至少在围绕空隙的平面的边缘区域内与第二构件粘结。按照本专利技术的方法减少用于制造连接装置的辅助材料和需要的工作步骤，因为由于实现的形锁合性和可能的材料锁合性不需要附加的孔、铆接或缝合。虽然省去了专门的连接元件和相应的工作步骤，但利用该方法在各构件之间达到有利的高强度的连接。优选地，在预成形阶段已完成一自稳定的形锁合的连接装置，可以将该连接装置还在固化之前从成型模具中取出。由此缩短在成型模具中的制造持续时间，借此可以提高成型模具的充分利用率。按照本专利技术的方法的有利的进一步构成，可以借助于两分模具实现在纤维复合构件和第二构件之间的连接装置的高强度的连接。用于成型(各)部分层的一个或两个模具面可以构成形状稳定的或形状易变的。也可以借助成型模具或各分模具的不同的构型确定在(各)部分层中的压制部的形状。由以下描述和所属的附图得出按照本专利技术的连接装置和一连接装置的按照本专利技术的制造方法的其他的有利的实施形式和进一步构成。附图说明以下借助各实施例更详细地说明按照本专利技术的连接装置和按照本专利技术的用于制造该连接装置的方法。以合乎一定格式的视图示出各所属的附图。其中：图1a示出具有两个部分层的纤维复合构件与金属的构件的平面部分的连接装置的剖面图，图1b示出按照第二实施例的具有两个部分层的纤维复合构件与金属的构件的平面部分的连接装置的剖面图，图2a示出按照第三实施例的具有两个部分层的纤维复合构件与金属的构件的平面部分的连接装置的俯视图，图2b示出按图2a的连接装置的剖面图，图2c以一具有四个部分层的第二实施变型方案示出按图2a的连接装置的剖视图，图2d以一具有四个部分层和一个中间层的第三实施变型方案示出按图2a的连接装置的剖面图，图3a示出按照第四实施例的具有两个部分层的纤维复合构件与金属的构件的平面部分的连接装置的俯视图，图3b示出按图3a的连接装置的剖面图，图3c以一第二实施变型方案示出按图3a的连接装置的俯视图，图3d示出按图3c的连接装置的剖面图，图本文档来自技高网...

【技术保护点】
纤维复合构件(1)与第二构件(2)的连接装置，其特征在于，第二构件(2)具有至少一个平面部分(3)，所述平面部分包括一个或多个穿过所述平面部分(3)的空隙(6)，并且所述平面部分(3)设置在纤维复合构件(1)的至少两个部分层(4、5)之间，其中，部分层(4、5)中的至少一个部分层成型到空隙(6)中地构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 DE 102011120360.91.用于制造纤维复合构件(1)与第二构件(2)的连接装置的方法，其特征在于，将第二构件(2)的一个平面部分(3)定位在纤维复合构件(1)的预成形件的至少两个部分层(4、5)之间，使得预成形件的各部分层(4、5)贴靠在第二构件(2)的平面部分(3)上，其中，预成形件的至少一个部分层(4、5)覆盖以及平面地搭接一个或多个穿过第二构件(2)的平面部分(3)的空隙(6)，紧接着至少在预成形件的一个具有层厚度SF的部分层(4、5)中借助于成型模具(26)构成一个或多个具有基本上均匀的层厚度SF的压制部，所述压制部成型到空隙(6)中，使得纤维复合构件(1)的预成形件形锁合地连接于第二构件(2)，并且在接合的连接装置脱模之前或脱模以后固化纤维复合构件(1)的预成形件。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，成型模具(26)具有两个对置设置的分模具(27、28)，其中，至少一个分模具(27、28)构成有模具面(29、30、34)用于将一个或多个部分层(4、5)成型到空隙(6)中。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，上分模具(27)和下分模具(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·莱佩尔，W·胡芬巴赫，E·拉杜施，J·沃纳，A·基斯林，
申请(专利权)人：轻型结构中心萨克森有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE