專利名稱：用于自動生產(chǎn)干纖維預成型件的方法及設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及ー種制造細長織物預成型件的設備及方法，該預成型件用來通過使用樹脂灌注的方法來制造承載復合構(gòu)件。
背景技術(shù)：
這種預成型件被稱為“干的”并且僅包括少量——通常少于5%——粘合剤，粘合劑對維持所述預成型件的粘合是必要的，但所述預成型件必須保持足夠多的孔以使樹脂能夠在所述灌注操作中完全浸漬所述預制件。更具體地，作為本發(fā)明的主題的所述設備及方法被設計用于制造大致為圓形的預成型件，大致為圓形的預成型件用于例如制造飛行器機身框架或框架的部段。這種承載構(gòu)件以節(jié)段的形式出現(xiàn)，節(jié)段的基本不變的橫截面通常可以是L形、U 形、Z形或者具有更復雜的形狀，所述橫截面沿表示任何平面曲線的縱向軸線、在10倍于橫截面的寬度的長度上延伸。這種節(jié)段的橫截面包括至少兩個非共面的翼部。就例如機身框架的大致為圓形的構(gòu)件來說，兩個翼部中的至少ー個具有沿其寬度變化的曲率半徑。通常，平均曲率半徑是寬度的20倍大。所述構(gòu)件的橫截面能夠局部地加寬，更具體地是沿徑向方向局部地加寬，從而實現(xiàn)接合。這種承載構(gòu)件由根據(jù)特定方向和特定堆疊次序堆疊的纖維獲得。在申請人的法國專利申請FR2920743中描述了這種節(jié)段的示例。根據(jù)實施的示例，這種節(jié)段通過以特定方向放置包括多個干纖維層的預成型件， 或通過放置以密封模具的壓印基本復制了最終構(gòu)件的形狀的層片來獲得。然后，通過在預成型件中轉(zhuǎn)移或灌注樹脂，纖維沉入到樹脂中并且最后預成型件固化以使所述樹脂聚合。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平，要獲得所述預成型件需要如下的手動操作，包括在基本復制了所述部件的形狀的模板、沖壓機或模板上對各層片進行沉積。纖維以無紡織物帶材、織物或多軸堆疊的形式沉積在帶中。操作者強制所述帶采用所述工具的形狀——橫截面和縱廓形都是這樣，而不會引起纖維起皺或起波紋，這些都將使得最終部件的機械性能降低。但是，例如碳的或玻璃纖維的纖維并未示出彈性變形的能力。在沉積吋，操作者必須仔細以便維持在被沉積的不同層中的基本不變和均勻的張カ，以通過在纖維之間的距離及滑動的受控制的變化而未起皺來使所述帶采用所述工具的形狀。這種操作就是通常所謂的“張開”，該操作包括在工具上以受控制的方式對包括連續(xù)纖維的纖維預成型件進行按壓及拉伸。通過以下方式實現(xiàn)維持預成型件的粘合通過對沉積的帶進行局部地加熱來熱激活包含在沉積的帶中的少量粘合劑。這種加熱具有使?jié)B透在相接觸的纖維中的所述少量粘合劑流態(tài)化的效果。這種流態(tài)化通常伴隨著粘合劑的膨脹，粘合劑的體積增大；這種膨脹靠壓カ維持。粘合劑的至少部分地聚合使層相互固定并固定在工具上。通常，在手動鋪設操作期間，操作者僅僅通過點或沿線將層片局部地相互焊接。然后，一旦已經(jīng)沉積了所有的X層片(通常為4或幻，預成型件就會在通過真空袋形裝置在變熱的同時被壓緊。這種手動操作需要操作者表現(xiàn)出的敏捷，包括安裝壓緊裝置的大量的處理時間以及特定的方法，并且因此導致了高生產(chǎn)成本。因此，這種生產(chǎn)方法依然將部件的制造限制成小的體積。已知的是現(xiàn)有技術(shù)中的用于制造細長預成型件的自動的或半自動的鋪設方法。這些方法主要適于由預先灌注有處于“生”(uncooked)的狀態(tài)的熱固樹脂的帶獲得的預成型件。這種帶是發(fā)粘的并且容易地以緊密堆疊的形式使自身維持在工具上而無需壓緊壓力-溫度的特殊循環(huán)。專利EP0436415描述了ー種用于形成主要由預浸漬的帶制成的細長圓形預成型件的裝置，預灌注的帶通過囊袋的逐步作用而張開到工具上。在該專利中描述的裝置難以適應大尺寸的部件，例如用于寬體飛機的機身框架。另外，在囊袋的作用解除之后，該裝置不允許由非粘性的帶制成的干預成型件的形狀。國際申請W02005/011961描述了ー種用于鋪設細長預成型件的方法及裝置。該裝置使用輥來拉緊、按壓以及壓緊沉積在工具上的帯。該裝置不適于對包括少量粘合劑的干的帶進行沉積。其不具有焊接裝置和施加壓緊熱循環(huán)的裝置。在沉積冷的帶時，使用輥將壓緊壓力施加到冷的帶上。就干的纖維帶來說，沿該輥的母線施加壓カ不允許將足夠的長度的帶維持在工具上，以避免在張開作用期間帶的任何起皺現(xiàn)象。通過以系列的形式使得輥的數(shù)量増加來消除該缺點，這些輥通過其滾動作用特別是當干預成型件(另外，干預成型件是多孔的)的厚度變大時最后形成纖維的起皺現(xiàn)象。但是，這種褶皺對因此獲得的部件的機械性能非常不利。最終，滾動作用沒有使得能夠在沉積的時候施加局部的壓力-溫度的適當?shù)难h(huán)。實際上，粘合劑的流態(tài)化和膨脹與輥的作用相結(jié)合，導致了在滾動有輥的層片中粘合劑的局部擠出以及在預成型件中產(chǎn)生粘合劑團塊，這些團塊對最終部件的質(zhì)量也是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要ー種方法及設備，所述方法及設備使得能夠由包括少量粘合劑的連續(xù)的纖維獲得細長纖維預成型件，所述方法及設備適于大規(guī)模生產(chǎn)并且其生產(chǎn)質(zhì)量不取決于操作者的技能。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了一種用于在細長形狀的長度段之上逐漸并連續(xù)地沉積纖維帶的方法，所述纖維帶包括少量粘合劑以制成所謂的干預成型件，所述干預成型件的橫截面包括至少兩個非共面的翼部，該方法包括以下步驟，所述步驟順序地并且按照下列次序執(zhí)行-加熱所述帶的一部分以激活少量的粘合劑；-將所述部分按壓在預成型件的表面中的ー個上；-在使預成型件的橫截面變熱的同時將所述部分預定型；-趁熱將所述部分滾壓到預成型件的表面上；-在所述部分冷卻的同時，對通過向預成型件的所有相應的表面施加壓カ來對包括因此而沉積的所述部分的疊層進行校準；這些步驟被按順序地施加到給定的部分，但這些步驟被在連續(xù)的部分上在帶的水平處同時執(zhí)行以實現(xiàn)連續(xù)的沉積。這種沉積的連續(xù)性對于根據(jù)預成型件的曲率或沿預成型件的寬度的變化來對帶進行張開是必要的。因此沉積的纖維帶能夠是無紡織物或帶材或甚至具有多個軸線，其包括相對于預成型件的縱向軸線以角度θ定向的纖維和/或相對于該軸線以90°定向的纖維。通常， θ介于30°與60°之間。這些連續(xù)的纖維在預成型件的橫截面的至少兩個非共面的翼部上延伸。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法使用沿與預成型件的縱向軸線大致平行的方向逐漸沉積，并且在預成型件上使用纖維帶的逐漸和連續(xù)的壓緊/校準。這種連續(xù)的沉積和局部的壓緊使得能夠除去現(xiàn)有技術(shù)的真空袋形壓緊裝置的處理時間。這種方法不能通過手動鋪設來實施，這就是本發(fā)明還涉及ー種用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的設備的原因，所述設備包括-沖壓機，所述沖壓機復制了預成型件的形狀；-沉積裝置，所述沉積裝置能夠?qū)ㄉ倭康恼澈蟿┑睦w維材料帶沉積、滾壓以及校準到預成型件上，所述裝置包括用于將所述帶預定型到預成型件的橫截面的通道；
-使沉積裝置沿沖壓機相對運動的裝置。沉積裝置的沿沖壓機的相對運動使得帶能夠在預成型件上逐漸地沉積、壓緊以及校準。沖壓機可以是可移動的并且相對于固定的沉積裝置移動，反之亦然。通過逐漸地使帶接近預成型件的表面而使帶預成型來在帶特別是被在凹角中滾壓的同時避免帶的任何起皺現(xiàn)象，并且使得所述滾壓能夠通過墊來實現(xiàn)，墊的表面在接觸壓カ的條件下是彈性的和基本可變形的，墊對與預成型件的側(cè)部大致平行的表面施加滾壓壓力，從而避免了起皺現(xiàn)象和擠出現(xiàn)象。有利地，預成型通道包括兩個單獨的部分，所述兩個単獨的部分能夠相對于彼此移動；以及設計成移動所述兩個單獨的部分，以使預成型橫截面適應于沖壓機和/或所述預成型件的截面變化的裝置。這種設計使得相同的預成型通道能夠用于具有大致相當?shù)臋M截面卻有不同的尺寸的一系列類似的預成型件；使得能夠以橫截面沿預成型件的長度變化，特別是徑向放大來制造預成型件；并且使得能夠調(diào)節(jié)沉積的層的厚度，特別是當在沉積裝置之下的沖壓機的若干通路中執(zhí)行鋪設時調(diào)節(jié)沉積的層的厚度。有利地，沖壓機由多孔的或穿孔的材料制成。這種特性減小了沖壓機的熱慣性并且因此減少了預成型件的加熱/冷卻時間，加熱/冷卻時間對該方法的生產(chǎn)率具有直接影響。在非限制性的示例中，沖壓機可以包括多孔板或格柵。這種構(gòu)造有利地使得本身為多孔的預成型件通過將熱傳遞氣體吹過沖壓機的壁部來冷卻。根據(jù)優(yōu)選實施方式，滾壓裝置包括墊，墊與預成型件的接觸表面彈性的和在接觸壓カ的作用下是可變形的。預成型件與預成型通道一同作用以將帶結(jié)合到預成型件的截面上。墊的摩擦力使帶變緊并且實現(xiàn)了帶的張開。仍根據(jù)優(yōu)選實施方式，校準通過由板制成的墊來實現(xiàn)，墊與預成型件的接觸表面是剛性的，所述板彼此鉸接。這些校準墊在預成型件的冷卻期間開始起作用。校準板產(chǎn)生了疊層上的壓緊和校準作用，以將預成型件的厚度校準到預定值。板的鉸接的組件使得這種校準壓カ施加到與沖壓機的表面大致平行的表面上并且使得該組板調(diào)節(jié)為該表面的形狀。板可以是厚的和剛性的，更具體地是當預成型件是直的或具有較小的曲率吋，板可以是厚的和剛性的?？商娲兀旑A成型件具有較小的曲率半徑吋，所述板能夠具有ー些撓性以采用彎曲，與預成型件的接觸表面仍然是硬的和剛性的。有利地，沉積裝置包括這樣的裝置，該裝置在沖壓機的截面與沉積裝置的相對運動期間相對于沉積裝置定位沖壓機的截面。這種裝置使以下情況成為可能通過復制來エ 作并且通過跟隨所述沖壓機的目前的截面來控制被沉積的帶以及滾壓和校準裝置的方向。為了安裝局部加勁件，沉積裝置有利地包括沿帶的寬度切割帶的裝置。通過沖壓機的截面的定位傳遞的信息使得能夠精確地定位這些加勁件的位置。優(yōu)選地，沖壓機設置在可移動的工作臺上并且沉積裝置放置在固定的工作臺上， 同步的自動前進裝置用于在沉積裝置下方移動沖壓機。有利地，這種設備也包括沉積纖維帶的裝置，其中纖維帶在橫截面的表面上平行于預成型件的縱向軸線延伸，橫截面的表面的曲率半徑沿其寬度沒有變化。這種帶被在沉積之前被加熱以激活粘合劑并且優(yōu)選地通過校準墊壓靠預成型件。這種設備使經(jīng)濟地并且以可再生產(chǎn)的方式制造用于獲得例如飛行器機身框架的復合部件的纖維預成型件成為可能。


將在圖1-11中示出的優(yōu)選的非限制性實施方式的背景對本發(fā)明進行更準確地描述，其中圖1是沉積設備的實施方式的示意性側(cè)視圖；圖2以立體圖示出了鋪設設備的俯視圖；圖3以立體圖示出了設計成用于U形橫截面的預成型通道的實施方式；圖4是用來沿預成型件的截面調(diào)節(jié)預成型通道的設備的立體圖；圖5是俯視圖，示出了當在預成型件上沉積帶吋，預成型通道的作用的進程(圖5A 至圖5C)；圖6是根據(jù)對應于U形橫截面的實施方式，纖維帶按順序應用于預成型件上(圖 6A至圖6B)的橫截面視圖；圖7是根據(jù)適于獲得U形預成型件橫截面的實施方式，滾壓墊應用在預成型件上的橫截面視圖；圖8是根據(jù)對應于U形預成型件橫截面的實施方式，校準墊的應用的橫截面視圖；圖9A以俯視立體圖示出了校準板應用在預成型件的其中一側(cè)上的示例；圖9B是實現(xiàn)用于將預成型板應用到預成型件上的設備的可替代的示例；圖10以橫截面圖示出了用于沿Z形輪廓的節(jié)段沉積帶的節(jié)段的步驟(圖IOA至圖 10F)；圖11以橫截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的截面的分層的示例。
具體實施方式
參照圖1，沉積設備包括存儲裝置20，該存儲裝置存儲包括少量粘合劑的材料帶；滾壓裝置41、42 ；預成型通道60 ；校準裝置51、52 ；加熱裝置31、32，所述加熱裝置31、32 優(yōu)選地通過吹送熱空氣進行加熱；以及冷卻裝置33，所述冷卻裝置33優(yōu)選地通過吹送冷空氣進行冷卻。纖維材料帶21優(yōu)選地存儲在卷軸20上。所述卷軸以基本不變的速度展開；其旋轉(zhuǎn)速度有利地能夠與沉積裝置相對于沖壓機10的相對行進速度100、110同歩，以控制縱向的張力。用于通過吹送熱空氣來加熱的裝置31吹送被加熱到能夠?qū)趲?1中的少量粘合劑激活的溫度并且因此促進了所述帶在預成型件上的粘合的空氣。對于熱固樹脂，激活溫度通常介于100°c與180°C之間；對ー些熱塑樹脂，激活溫度能夠達到300°C。在沉積操作之前將粘合劑結(jié)合到要被沉積的物質(zhì)中。這種結(jié)合通過經(jīng)由與纖維帶共同層壓的熱塑膜噴灑熱塑樹脂或熱固樹脂來實現(xiàn)，其中熱塑膜是結(jié)合在加強纖維帶中或結(jié)合在已經(jīng)安裝有熱塑性護套的加強纖維中的熱塑性纖維的形式。帶通過第一滾壓墊41壓靠在沖壓機10的其中ー側(cè)上。然后，通道60在沖壓機的側(cè)翼上方折疊所述帶21的邊緣。指向沖壓機側(cè)翼的第二加熱裝置22在側(cè)翼即將被合適的墊42滾壓之前加熱材料
市ο滾壓墊的功能首先是將被滾壓的帶結(jié)合到預成型件上，并且其次是當將被采用的截面在截面的至少ー個翼部上沿所述翼部的寬度具有曲率半徑的變化時使該帶張開。為此，滾壓墊將大致與預成型件的表面垂直的壓カ施加到帶上以產(chǎn)生結(jié)合效果，該壓カ在與墊的沿與預成型件的縱向軸線大致平行的方向的摩擦カ結(jié)合時產(chǎn)生張開效果。墊的寬度優(yōu)選較小并且墊和預成型件之間的接觸優(yōu)選地利用可變形的材料來實現(xiàn)。在對帶進行滾壓之后，通過吹送冷空氣33來冷卻預成型件并且通過向預成型件的所有側(cè)部施加垂直的壓カ來在該冷卻過程期間對預成型件進行校準。校準元件51、52是壓靠在預成型件的側(cè)部的硬板的形式。參照圖2，根據(jù)ー個實施方式，沉積設備是固定的并且沖壓機11沿與其縱向軸線大致平行的軌道110移動。可替代地，沖壓機和沉積裝置的相對運動能夠通過合適的/安裝的沖壓機以及安裝在相對于該沖壓機可移動的載體上的沉積裝置來獲得，或者甚至通過兩個運動的結(jié)合來獲得。根據(jù)特別的實施方式，沉積裝置包括用于對單向加強帶25進行沉積的裝置25、 15，帶25的纖維被定向為與預成型件的縱向軸線大致平行。這些纖維沉積在預成型件的翼部上，預成型件的翼部的曲率半徑?jīng)]有沿其寬度變化。根據(jù)該實施方式，沉積裝置包括附加的加熱裝置34，該附加的加熱裝置34能夠激活包括在單向加強帶25中的少量粘合剤，然后這些單向加強帶25被板校準元件55按壓并校準。纖維帶的低粘性——稱為“干的”——意味著不可能使纖維帶同時采用兩個非共面的表面而不發(fā)生滑動的危險以及因此產(chǎn)生的所述帶的不正確定位的危險。參照圖3，在所述帶被滾壓并因此固定在預成型件的其中一側(cè)上之后，預成型通道60使得帶的邊緣能夠逐漸接近預成型件的側(cè)翼。有利地，所述通道以兩個部分610、620制成，這兩部分610、620 相對于垂直于預成型件的縱向軸線的垂直的對稱平面分開。參照圖4，通道的這兩個部分 610,620能夠通過致動器630或彈簧相互靠近或遠離。參照圖5，這種布置使得能夠在預成型件具有截面變化的情況下調(diào)節(jié)所述通道的作用。參照圖6，在實現(xiàn)U形截面的示例中，由纖維材料制成的帶21在通過吹送熱空氣來激活界面之后被壓靠并滾壓到預成型件12的上表面上，參見圖6A和圖6B ；然后，帶21的邊緣在預成型件12的側(cè)翼上方被折疊，參見圖6C。參照圖7，坯件然后被滾壓墊410、420同時滾壓。這些滾壓墊410、420包括界面墊440，界面墊440優(yōu)選地由能夠經(jīng)受滾壓溫度的弾性材料制成；以及施加壓カ的元件430，元件430在力方面受控制，通常由氣體致動器構(gòu)成。滾壓墊相對較窄并且界面墊的可變形性足以根據(jù)預成型件的局部曲率調(diào)節(jié)滾壓墊的形狀。對于特殊的應用(角、肩部)，能夠根據(jù)所述形狀調(diào)節(jié)墊的截面。滾壓墊的技術(shù)效果是施加法向壓カ和切向壓カ(后者由摩擦カ產(chǎn)生)，以將帶粘結(jié)到預成型件上并且實現(xiàn)帶的張開，這就是為什么壓カ施加元件430在它們的力方面受控制的原因。通過墊施加在預成型件上的力由施加壓カ的裝置的閉環(huán)控制來控制，通常是通過控制氣體致動器的供給壓カ來控制。相對摩擦強度通過界面墊的硬度和類型來控制。另外，界面墊能夠接受涂層以改變其摩擦特性并改善其耐磨性，該涂層例如是基于氟化乙烯的涂層。通常，對于相同類型的界面，墊的作用力越大，界面墊的變形則越大并且?guī)虾皖A成型件上的切向壓カ將越大。通過測試來決定合適的組合。參照圖8，通過使用被例如位置受控的致動器或滾珠螺釘?shù)难b置移動的剛性板 501,502,503在所有側(cè)部上施加壓カ來在預成型件的冷卻期間實現(xiàn)校準。位置控制利用由復制傳感器560收集的信息來實現(xiàn)，復制傳感器560使沖壓機10定位在機器的空間內(nèi)。在考慮層片的性質(zhì)和沉積的粘合劑的量但不考慮粘合劑的膨脹效果的情況下，在冷卻期間的校準使得能夠確定預成型件的理論厚度。由于由復制傳感器560供給的信息能夠知道沖壓機的位置，所以校準板的位置通過從該位置減去預成型件12的理論厚度來確定。由復制傳感器傳送的信息還被用來使帶的沉積裝置20相對于預成型件對中以及控制預成型通道的兩個部分610、620的相對運動。參照圖8B，角被連結(jié)到上校準板503的條帶校準到角的理論半徑并且上校準板 503的作用在最后的層片的沉積期間是基本靈敏的。上校準板比預成型件寬。半徑的補償帶條510可以采用復制所述預成型件的曲率的連續(xù)的條帶的形式。所述條帶還可以是多個短的部段的形式，在這種情況下，多個短的部段是直的并且相對于曲率切向地定位。然后， 所述部段被固定在制作在上校準板的邊緣上的凹槽中并且所述部段的徑向位置通過使用沖壓機10作為模板來調(diào)節(jié)。側(cè)向校準板的形狀與預成型件的曲率相匹配。參照圖9，根據(jù)優(yōu)選實施方式，當所述部件的曲率半徑足夠大吋，利用由例如鋼的硬材料制成的平板511-517來獲得側(cè)向校準板，所述平板511-517通過鉸接接頭連接，鉸接接頭的軸線與預成型件的縱向曲率軸線平行。板被利用通過鉸接式擴張器540連接到所述板的一個或多個致動器530按壓到預成型件上。以此方式，板根據(jù)預成型件的有效曲率進行調(diào)節(jié)。當曲率半徑太小吋，使用不太厚的柔性鋼板，鋼板能夠在接觸壓カ的作用下根據(jù)部件的曲率進行調(diào)節(jié)。如有必要，可以對校準板涂覆涂層以改善校準板的耐磨性或改變其與預成型件的摩擦特性。參照圖10，根據(jù)實現(xiàn)截面大致為Z形的彎曲的預成型件的示例，首先，材料帶21被施加到?jīng)_壓機11的或預成型件的任一個呈現(xiàn)最小曲率半徑的一側(cè)111。參照圖10B，然后， 利用預成型通道61朝其他側(cè)折疊材料帶。帶的施加在側(cè)部112上的部分——其具有沿其寬度的曲率半徑變化——被利用滾壓墊412滾壓，參見圖10C。該滾壓墊除了將所述帶21 壓靠在預成型件上之外，還實現(xiàn)了預成型件的張開。參照圖10D，特定的滾壓墊413使得能夠在截面的凹角中完成帶21的張開。滾壓通過墊414以最大的曲率半徑R2在側(cè)部113上通過而完成。參照圖10F，在預成型件的冷卻期間在所有側(cè)部上執(zhí)行校準。所有這些操作在沖壓機和沉積裝置之間的相對運動期間在預成型件的不同部分上同時實現(xiàn)。通過將處于環(huán)境溫度的空氣或冷卻的空氣直接吹送到預成型件上或吹過沖壓機或通過兩者的結(jié)合來實現(xiàn)冷卻。熱的加熱/冷卻循環(huán)決定了相對運動的速度并且因此決定了設備的生產(chǎn)率。為此，有用的是將沖壓機10、11的熱慣性減至最小以加速加熱和冷卻。因此，沖壓機有利地由穿孔的材料，例如折疊的穿孔薄板或折疊成沖壓機形狀的格柵制成，所述格柵在鋪設之前以例如玻璃布的利于脫模的釋放織物覆蓋。該玻璃布防止預成型件粘住工具并能夠容易地在樹脂注入/灌注過程之前從所述預成型件上撕掉。由于沖壓機是穿孔的并且預成型件是多孔的，所以通過將冷空氣吹過沖壓機和預成型件來加速冷卻。這種設置還使得能夠在將校準板應用到預成型件的同時實現(xiàn)冷卻，從而改善了所述預成型件的校準。參照圖11，該設備使得能夠沉積復雜的疊層，包括例如-三軸層-30°、90°,+30° 或+30°、90°、-30°，(121、123、125)-在三軸層之間單軸加勁件以0°插入(122、124、126、127)位于預成型件127、126的上表面(該表面具有沿其寬度的曲率半徑變化)上的單軸加勁件例如通過干纖維放置方法沉積在4mm至6mm寬的窄帶中。有利地，在沉積操作的最后或者與沉積操作同時地，在校準操作剛剛結(jié)束之后，切割裝置600使得翼部能夠在截面的兩個末端處結(jié)束。這些切割裝置由指輪600制成，指輪 600在凹槽601中運行，凹槽601在與預成型件的所述翼部相對的心軸的側(cè)部111、113中制成。上面的描述清楚地說明了本發(fā)明通過其各種特征和優(yōu)點實現(xiàn)了其設定的目標。特別地，本發(fā)明使得能夠以自動化和可重復的方式制造圓形的干預成型件。該方法的可重復性以及干纖維的使用使得能夠獲得含有按質(zhì)量計高于60%的纖維含量的部件。這種纖維含量——其不可能利用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)——使得對于相同的質(zhì)量能夠增強這些部件的機械性能，或者對于相同的機械性能，能夠減小這些部件的質(zhì)量，這對于航空領域是特別有利的。
權(quán)利要求
1.一種用于在細長形狀的長度段上連續(xù)地沉積纖維帶01)以制成所謂的干預成型件 (12)的方法，所述纖維帶01)包括少量粘合剤，所述干預成型件(1 的橫截面包括至少兩個非共面的翼部，所述方法的特征在干，所述方法包括按照下列順序依次執(zhí)行的以下步驟a)對所述帶的一部分進行加熱以激活所述少量的粘合劑；b)將所述一部分按壓在所述預成型件的表面中的ー個上；c)趁熱按照所述預成型件的橫截面對所述一部分預成型；d)趁熱將所述一部分滾壓到所述預成型件的表面上；e)在對所述一部分進行冷卻的同吋，通過向所述預成型件的所有相應的表面施加壓カ 來對包括這樣沉積的所述一部分的疊層進行校準；從a至e的步驟被同時應用到所述纖維帶的不同且連續(xù)的部分以獲得所述帶的逐漸且連續(xù)的沉積。
2.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法鋪設細長預成型件的設備，其特征在干，所述設備包括-復制所述預成型件的形狀的沖壓機(10)；-沉積裝置G1，42，51，52)，所述沉積裝置(41，42，51，5 能夠?qū)ㄉ倭空澈蟿┑睦w維材料帶在所述預成型件上進行沉積、滾壓以及校準，所述裝置包括用于按照所述預成型件(1 的橫截面對所述帶01)進行預成型的通道(60)；-使所述沉積裝置沿所述沖壓機相對運動的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在干，所述預成型通道(60，61)包括能夠相對于彼此移動的兩個單獨的部分(610，620)；以及能夠使所述部分移動的裝置(630)，以使預成型橫截面適應于所述沖壓機(10)的或所述預成型件(1 的截面的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在干，所述沖壓機(10)由多孔或穿孔材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設備，其特征在干，所述設備包括能夠通過將熱傳遞流體吹過所述沖壓機來冷卻所述預成型件的裝置(33，34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在干，所述沉積裝置包括滾壓裝置(41，42，411， 412，413，414)，所述滾壓裝置(41，42，411，412，413，414)包括墊，所述墊與所述預成型件的接觸表面是彈性的并且能夠在接觸壓カ的作用下變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在干，所述沉積裝置包括校準裝置(501，502， 503，51，52)，所述校準裝置(501,502,503,51,52)包括由鉸接板(511，512，513，514，515， 516，517)制成的墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在干，所述設備包括能夠在所述沖壓機(10)相對于所述沉積裝置的相對運動期間定位所述沖壓機(10)的截面的裝置(560)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項所述的設備，其特征在干，所述沖壓機(10)具有大致為圓形的形狀；所述沖壓機(10)裝配在移動的工作臺上；所述沉積裝置是固定的，并且所述設備包括設計成使所述沖壓機(10)在所述沉積裝置下方移動的裝置。
10.一種復合部件，特別是飛行器機身框架，其特征在干，所述復合部件根據(jù)權(quán)利要求 1所述的方法來制造以及所述復合部件包括按質(zhì)量計至少占60%的纖維。
11.包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的機身框架的飛行器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造細長織物預成型件的設備及方法，所述細長織物預成型件用來通過使用樹脂灌注的方法來制造承載復合構(gòu)件。更具體地，作為本發(fā)明主題的所述裝置及方法被設計用于制造大致為圓形的預成型件，大致為圓形的預成型件用于例如制造飛行器機身框架或框架的部段。本發(fā)明提供了一種用于在細長形狀的長度段上對包括少量粘合劑的纖維帶逐漸并連續(xù)地進行沉積以制成預成型件的方法，預成型件的形狀包括至少兩個非共面的翼部。
文檔編號B29C70/22GK102596547SQ201080049239
公開日2012年7月18日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月1日
發(fā)明者克洛德·勒巴伊, 克里斯托夫·馬爾尚, 杰羅姆·索托, 菲利普·布洛, 西蒙·德瑟爾 申請人:空中客車運營簡化股份公司