用于生产由通过将加强纤维层存放在心轴上而获得的合成材料制成的部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产由合成材料制成的部件的方法，其中，将一个或多个编织或织造或披盖的加强纤维（4）层（17）施加到具有总体为旋转对称形状的心轴。在已将一个或多个层（17）施加到心轴（2）后，使用至少一个绳带（7）或使用包括绕心轴旋转并承载压制构件的框架的设备进行压紧操作，该至少一个绳带绕着并沿着由心轴（2）和心轴（2）承载的每个加强纤维（4）层（17）所构成的组件（6）螺旋地缠卷，该压制构件至少部分径向地施于由心轴（2）和藉此承载的各层（17,18）所形成的组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造通过将多层加强纤维施加到心轴上而获得的合成材料部件。这些层可以是例如通过注入树脂而彼此结合的碳纤维的交织层、编织层或披盖层。
技术介绍
在此制造方法中，如用于制作合成材料臂的制造方法，心轴可以是固体的或中空的并且也称为芯的部件。心轴主要构成支撑件，当将若干加强纤维层施加抵靠于该支撑件时，该支撑件的外形紧接这些加强纤维层，使得最终部件的形状与要求形状对应。实际中，通过使用编织机，例如图I中的标号1，将加强纤维层施加到心轴上。然后，心轴2安装在编织机I中，编织机I主要包括环3，环3在其后表面承载有一 系列加强纤维卷。加强纤维4在大体位于轴线AX的区域中彼此结合，该轴线AX正交于环3。当编织周期开始时，心轴2沿轴线AX移动，由此使得大量纤维被编织，其中，这些纤维压靠心轴2的外表面。调整心轴相对于环的行进速度，使得纤维被编织以成一角度定向，该角度具有预定值，如相对于轴AX为六十度。以这种方式执行几次通过(pass),以便建立包围心轴的多个编织纤维层。随后，将由心轴和各种纤维层构成的组件放置于模具中。然后，注入树脂以浸溃纤维层，在此之后，开始焙烧周期，使得由纤维层和树脂构成的组件构成刚性整体。实际中，对纤维层，理想地是，尽可能好地压靠运送纤维层的主轴，从而首先获得精加工部件和心轴之间的良好几何匹配，其次在精加工部件中获得密度尽可能大的加强层，使得机械强度与重量的比率最优化。通过在编织工作期间施加在加强纤维中的张紧程度，编织纤维层压靠心轴的程度被最优化。一般地，纤维层压靠心轴的程度由纤维中的张力、纤维相对于轴线AX的定向以及心轴沿轴线AX的行进速度确定。在图I的例子中，在编织操作中施加加强纤维层。然而，在其它方法中，加强纤维层可呈用于浸溃树脂的预制纤维织物的形式，或者事实上，呈预浸溃披盖(drape)的形式。当使用织物时，操作者将织物放置在合适的位置，该操作者同时使织物浸溃树脂以使其压靠心轴。当使用预浸溃披盖时，操作者以类似的方式将各件放置就位在心轴上，而没有必要继续使织物浸溃树脂。因此，在这最后两个例子中，压下纤维的问题主要由将加强纤维层放置在合适位置的操作者的技能决定，以致在工业制造环境下，此压下操作不一定能正确地执行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于改进施加到心轴的加强纤维层的压下操作的解决方案。针对此目的，本专利技术提供了一种制造合成材料部件的方法，其中，将一个或多个编织或织造或披盖的加强纤维层施加到沿纵向延伸并具有由封闭轮廓限定的横截面的心轴上，所述方法特征在于，包括在将一个或多个层施加在心轴上之后施加至少一个绳带的操作，该绳带绕着并沿着由心轴和心轴承载的每个加强纤维层所构成的组件螺旋地缠卷，以将每个加强纤维层压靠所述心轴。根据本专利技术，施于心轴的加强纤维层通过缠绕(taping)操作被压下，所以不再需要在施加编织纤维层操作期间对纤维内张力进行复杂且耗时的调整。这使得可以首先增加精加工部件和心轴外部形状之间的几何匹配，其次增加该部件中加强纤维的密度，以增加其机械强度。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，所使用的绳带呈带的形式，并且抵靠由所述 心轴承载的加强纤维层平坦放置。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，每条已缠卷的绳带的连续卷之间彼此隔开。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，将新的加强纤维层施加到已缠卷有至少一个绳带的一个或多个层上方，并且其中，已缠卷的至少一个绳带被退卷，以便在施加新的层时被逐步移除。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，缠卷操作包括缠卷呈带形式的绳带，其次包括缠卷呈纱线形式的绳带。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，在施加新的加强纤维层之前移除呈带形式的绳带。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，至少两个绳带绕由心轴和心轴承载的加强纤维层所构成的组件沿相反方向缠卷。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，在由心轴和心轴承载的加强纤维层所构成的组件上缠卷的至少一个绳带由与施于心轴的层的加强纤维相同类型的纤维构成。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，当将加强纤维层存放于组件上时，绕着组件并且沿组件逐步缠卷至少一个绳带。本专利技术也提供了一种制造合成材料部件的方法，其中，在将树脂注入加强纤维层并聚合树脂之前，将一个或多个编织或织造或披盖的加强纤维层施加到沿纵向延伸并具有由封闭轮廓限定的横截面的心轴上，所述方法特征在于，在注入树脂之前，包括将每个加强纤维层压靠心轴的一个或多个操作，每个操作通过具有绕心轴旋转并承载压制构件的框架的装置而执行，该压制构件至少部分径向地施加到由心轴和心轴承载的每个纤维层所形成的组件，同时相对于框架并绕平行于纵向的轴线自由旋转，以将压紧力施加到将要被压下的每个纤维层，该压紧力相对于纵向径向地定向。通过缠绕操作压下施于心轴的加强纤维层，使得不再需要在施加编织纤维层的操作期间对纤维内张力进行复杂且耗时的调整。这使得首先可以增加精加工部件和心轴外形之间的几何匹配，其次增加部件的加强纤维的密度以增加其机械强度。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，压紧构件是绕由框架承载的一组轮子接合的皮带，该皮带的一部分侧向压靠由心轴和心轴承载的每个层所构成的组件的一部分。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，压紧操作通过两个装置执行，这两个装置具有绕由心轴和心轴承载的每个层所构成的组件沿相反方向旋转的相应框架。本专利技术也提供如上限定的方法，其中，当将加强纤维层存放在组件上时，逐步实施至少一次压紧加强纤维层的操作。附图说明图I是绕心轴编织碳纤维的操作的整体图。图2是本专利技术的带有缠绕操作的编织操作的不完整侧视图。图3是用于对由心轴和心轴承载的各层所构成的组件进行缠绕的装置的整体图。图4是本专利技术第一实例的示意性侧视图。 图5是精加工部件的纵向截面图，其示意性地示出了通过本专利技术第一实例而获得的多层结构。图6是本专利技术第二实例的示意性侧视图。图7是精加工部件的纵向截面图，其示意性地示出了通过本专利技术第二实例而获得的多层结构。图8到图10是本专利技术第三实例的示意性侧视图。图11是精加工部件的纵向截面图，其示意性地示出了本专利技术第三实施例中的多层结构。图12是本专利技术第四实例的示意性侧视图。图13是用于实施单个压延操作的装置的示意性横截面图。图14是能够实施双压延操作的装置的示意性横截面图。图15示意性地示出了一个实例的侧视图，其中本专利技术的方法结合了缠绕绳带之前的压延操作。具体实施例方式本专利技术所基于的思想是通过绕加强纤维层缠卷绳带而实施将加强纤维层压下抵靠心轴的操作，以此大大简化对该压下操作的控制。心轴沿AX方向纵向延伸，具有由可以为椭圆形、多边形或其它形状的封闭轮廓限定的横截面。该轮廓大体限定心轴的侧面，该心轴由加强纤维覆盖以形成最终部件。如图2示意性示出的，绕由心轴承载的纤维层进行缠卷的操作可以与编织所述纤维层的操作结合，以此方式使得没有必要设置单独的附加阶段。该缠卷操作可以手工或半手工地执行，然而，有利地是通过图3中由标号8所表示的该类型装置实施缠卷操作。如图2和图3所示，在此示例中，绳带7绕组件6并沿组件6缠卷，该组件6本身由心轴和心轴承载的纤维层所组成，以大致螺旋的方式放置绳带，形成沿轴线AX彼此间隔的连续卷(turn)。在图2和图3的示例中，绳带7呈带的形式，即，绳带具有轮廓大体为长方形的截面。然后，抵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·梅森，P·邓里维，B·德茹瓦约，
申请(专利权)人：梅西耶布加蒂道提公司，埃赛公司，
类型：发明
国别省市：