[发明专利]用于制造增强的纤维复合构件的方法和纤维复合构件

说明书

本发明涉及用于制造增强的纤维复合构件的方法和纤维复合构件。所述方法包括如下步骤：提供金属的空心体；使金属的空心体塑性变形，以产生具有确定横截面的金属的增强型材；将所产生的增强型材设置在第一纤维复合壳体的第一腔内；将至少一个第二纤维复合壳体设置在增强型材上，使得第一腔和由第二纤维复合壳体确定的第二腔构成接纳增强型材的空室，其中至少一个所述设置的步骤包括使增强型材与纤维复合壳体中的至少一个以材料接合方式连接。所述纤维复合构件包括至少两个彼此连接的纤维复合壳体，纤维复合壳体分别包括一个腔，所述腔共同确定出一空室，以及在该空室中设置有与至少一个纤维复合壳体以材料接合方式连接的、金属的增强型材。

技术领域

本发明涉及一种用于制造增强的纤维复合构件的方法以及一种壳式结构的增强的纤维复合构件。

背景技术

纤维复合构件在机动车中得到越来越多的应用，因为它们与由纯金属材料构成的相应的构件相比在重量轻的同时具有很高的刚性。

对此常常使用空心梁，这些空心梁构造成通常纵向延伸的空心型材并提供特别有利的刚性。例如，在这种情况下其涉及的是车辆结构件或者具备支承功能的加强元件。这些空心型材可以由多个分开制造的薄壳状元件组装而成，这些元件首先单独制造以及接着相互粘合在一起，从而它们共同确定出一个空室。然而在这里，特别是在由碳纤维增强的塑料构成的空心型材中，小的断裂延伸率被证明是不利的，该空心型材具有相应小的结构整体性。

此外，由DE 10 2010 037 459 A1已知：附加地提高这种空心梁的抗弯刚度。为此，空心梁由两个薄壳状的型材构成并且在该空心梁的空室中设置有加强的金属筋结构，该筋结构与空心梁粘合在一起。

发明内容

因此，本发明的目的是：提供一种增强的纤维复合构件，该纤维复合构件确保在重量轻的同时具备尽可能高的抗弯刚度以及尽可能过程可靠的和易于适配的可制造性。

为实现上述目的，本发明提出一种用于制造增强的纤维复合构件的方法，其包括如下步骤：

a.提供金属的空心体，

b.使金属的空心体塑性变形，以产生具有确定横截面的金属的增强型材，所述增强型材的金属材料具有可延展的材料特性，

c.将所产生的增强型材设置在第一纤维复合壳体的第一腔内，

d.将至少一个第二纤维复合壳体设置在所述增强型材上，使得所述第一腔和由所述第二纤维复合壳体确定的第二腔构成一个接纳所述增强型材的空室。

此外，其中至少一个所述设置的步骤包括使增强型材与所述纤维复合壳体中的至少一个以材料接合方式连接，并且所述金属的增强型材的确定横截面具有这样的形状，该形状构造成与待连接的第一和/或第二腔的几何形状互补，从而使所述金属的增强型材能够至少部分面状地与所述第一和/或第二纤维复合壳体相连接。

简言之，那就是说所述金属的空心体(它尤其可以是金属管或者具有多角形横截面的空心型材)首先要改变横截面地成形为原始形状，以便产生具有所期望的横截面的增强型材。优选地，以这种方式所产生的增强型材沿着纵向延伸具有一种保持恒定的横截面，也就是说沿着长度保持不变的横截面形状和横截面大小。

接下来将该增强型材包纳于纤维复合壳体之间，其方式是：所述纤维复合壳体借助相应确定的腔共同地包围所述增强型材。在此，优选所述纤维复合壳体材料接合地敷设到、特别是粘合到增强型材的外表面上。增强型材的金属材料具有可延展的材料特性，这些材料特性能够实现简单的和适配于需要的制造，并赋予整个纤维复合构件提高的结构整体性。附加地，由金属材料构成的增强型材还能有益地提高整个纤维复合构件的断裂延伸率。特别是钢、铝和镁以及相应的合金被证明为特别适合的金属。不言而喻，同样还可以使用其他金属。