[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1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1中，编织机1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，注入树脂以浸渍纤维层，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1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渍树脂的预制纤维织物的形式，或者事实上，呈预浸渍披盖（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渍树脂以使其压靠心轴。当使用预浸渍披盖时，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渍树脂。

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

根据本发明，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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。