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DE102008006981B3 - Producing a sandwich structure in air- and space flight area, comprises applying a heating material on a side of a sandwich structure material, and bringing a reinforcing element into the core structure material and the heating material - Google Patents

Producing a sandwich structure in air- and space flight area, comprises applying a heating material on a side of a sandwich structure material, and bringing a reinforcing element into the core structure material and the heating material Download PDF

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DE102008006981B3
DE102008006981B3 DE102008006981A DE102008006981A DE102008006981B3 DE 102008006981 B3 DE102008006981 B3 DE 102008006981B3 DE 102008006981 A DE102008006981 A DE 102008006981A DE 102008006981 A DE102008006981 A DE 102008006981A DE 102008006981 B3 DE102008006981 B3 DE 102008006981B3
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heating material
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Airbus Operations GmbH
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Abstract

The method for the production of a sandwich structure (1) in air- and space flight area, comprises applying a heating material (8, 9) on a side of a sandwich structure material (2, 3), bringing a reinforcing element (16, 17, 18) in the structure material and the heating material in such a way that the element extends itself through the sandwich structure material and the heating material and has a section overcoming over the heating material, heating-up the heating material for softening the section and forming the section with the softened area as pivot for forming the structure. The method for the production of a sandwich structure (1) in air- and space flight area, comprises applying a heating material (8, 9) on a side of a sandwich structure material (2, 3), bringing a reinforcing element (16, 17, 18) in the sandwich structure material and the heating material in such a way that the reinforcing element extends itself through the sandwich structure material and the heating material and has a section overcoming over the heating material, heating-up the heating material for areawisely softening the overcoming section and forming the overcoming section with the softened area as pivot for forming the structure. The overcoming section is molded in such a way that it comes to the heating material or to an intermediate material applied between the heating materials for the fabrication. A covering material is applied on the heating material or the intermediate material together with the overcoming section overlying on the intermediate material or the heating material. The heating material, the intermediate material, the further intermediate material, the reinforcing element and/or the covering layer have a matrix (36), which is hardened by heating the heating material. The matrix flows in a ring area between the reinforcing element and the sandwich structure material and tightly locks the element and the sandwich structure material. A further intermediate material is subjected on the other side of the sandwich structure material in the area of the ring area. The matrix of the intermediate material is flow freely by heating the heating material. The overcoming section of the reinforcing element has a partially cross-linked duroplastic material, thermoplastic material and/or fibers. The heating material is formed as ohmic heating material with electric contacts for a connection to a current source. The heating material is formed out of carbon material and glass.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Struktur, insbesondere eines Kernverbundes im Luft- und Raumfahrtbereich, sowie auf eine derartige Struktur, insbesondere einen Kernverbund im Luft- und Raumfahrtbereich.The The present invention relates to a method for producing a Structure, in particular a core network in the aerospace sector, as well as such a structure, in particular a core composite in the air and space area.

In Hochtechnologiebereichen, wie dem Flugzeugbau, finden Kernverbunde aufgrund ihres guten Verhältnisses von Steifigkeit und Festigkeit zu Dichte einen breiten Anwendungsbereich. Ein Kernverbund besteht in der Regel aus einer Kernschicht, welche ober- und unterseitig jeweils eine Deckschicht aufweist.In High-tech areas, such as aircraft construction, find core networks because of their good relationship from stiffness and strength to density a wide range of applications. A core network usually consists of a core layer, which and on each side has a cover layer.

Um einen derartigen Kernverbund zu verstärken, ist es bekannt geworden, stabförmige Verstärkungselemente, beispielsweise sogenannte "Pins", in die Kernschicht, beispielsweise ein Hartschaum, in deren Dickenrichtung einzustechen, bevor die Deckschichten ober- und unterseitig aufgebracht werden. Derartige Pins können beispielsweise im Pultrusionsverfahren hergestellt werden. Beim Pultrusionsverfahren werden anfänglich trockene Fasern mit einer duroplastischen Matrix imprägniert und anschließend durch eine Düse gezogen, wobei diese beheizt ist. Dies führt zu einem wenigstens teilweise Vernetzen der Matrix, wodurch die Verstärkungselemente eine gewisse Eigensteifigkeit für ein Einstechen derselben in die Kernschicht aufweisen.Around to strengthen such a core network, it has become known rod-shaped Reinforcing elements, For example, so-called "pins", in the core layer, for example, a rigid foam, to stab in the thickness direction, before the cover layers are applied on the top and bottom sides. Such pins can be prepared for example in the pultrusion process. In the pultrusion process be initial dry fibers impregnated with a thermosetting matrix and then by a nozzle pulled, this is heated. This leads to at least partial crosslinking the matrix, eliminating the reinforcing elements a certain rigidity for have a piercing thereof in the core layer.

Um nun eine weitere Verstärkung des Kernverbunds zu erzielen, ist nachfolgender Ansatz im Stand der Technik entwickelt worden. Die Verstärkungselemente werden mit einer derartigen Länge vorgesehen, dass sie sowohl ober- als auch unterseitig bezüglich der Kernschicht einen überstehenden Abschnitt aufweisen. Diese überstehenden Abschnitte der Verstärkungselemente werden in einem weiteren Schritt mittels einer beheizten Zange einzeln derart umgefaltet, dass sie die Kernschicht hintergreifen. In einem weiteren Schritt werden dann auf die Ober- und Unterseite der Kernschicht samt den jeweils auf diesen aufliegenden, überstehenden Abschnitten der Verstärkungselemente die beiden einleitend angesprochenen Deckschichten aufgebracht. Die beiden üblicherweise aus einem mit einer Harzmatrix vorimprägnierten Fasergelege bestehenden Deckschichten werden daraufhin samt der teilvernetzten Verstärkungselemente sowie der Kernschicht unter Druck und Wärme ausgehärtet.Around now another reinforcement of the core network is the next step in the state the technique has been developed. The reinforcing elements are equipped with a of such length, they have a projecting portion both above and below the core layer exhibit. This supernatant Sections of reinforcing elements be in a further step by means of a heated pliers individually folded over so that they engage behind the core layer. In one further step then on the top and bottom of the core layer together each on these resting, protruding portions of the reinforcing elements applied the two above-mentioned cover layers. The two usually of a fiber-prepreg impregnated with a resin matrix Cover layers are then together with the partially crosslinked reinforcing elements and the core layer cured under pressure and heat.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ansatz hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass zunächst jeder der überstehenden Abschnitte der Verstärkungselemente einzeln mit der beheizten Zange gegriffen und anschließend eine vorbestimmte Zeitspanne abgewartet werden muss, bis der überstehende Abschnitt ausreichend erweicht ist, um diesen daraufhin zum Hintergreifen der Kernschicht umzuklappen. Dieser Prozess ist vergleichsweise zeit- und damit kostenaufwendig.at the approach described above has proved to be disadvantageous, that first each of the outstanding ones Sections of reinforcing elements individually gripped with the heated pliers and then one must be waited for predetermined period of time until the supernatant Section is sufficiently softened, then this behind to fold over the core layer. This process is comparative time and thus expensive.

Die DE 10 2005 035 681 A1 beschreibt ein Fertigungsverfahren zur Armierung von Kernmaterialien für Kernverbunde sowie von Kernverbundstrukturen. Die DE 10 2005 024 408 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verstärkung von Schaumwerkstoffen. Die US 6,291,049 B1 beschreibt eine Sandwich-Struktur sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen unter Verwendung von sogenannten Pins.The DE 10 2005 035 681 A1 describes a manufacturing process for reinforcing core materials for core composites as well as core composite structures. The DE 10 2005 024 408 A1 describes a method for reinforcing foam materials. The US 6,291,049 B1 describes a sandwich structure and a method for producing such using pins.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Struktur, insbesondere eines Kernverbunds im Luft- und Raumfahrtbereich, und/oder eine Struktur, insbesondere einen Kernverbund im Luft- und Raumfahrtbereich, bereitzustellen, welches beziehungsweise welche insbesondere eine Reduzierung der Wartenzeit zum Aufheizen der überstehenden Abschnitte zum Erweichen derselben ermöglicht.It is therefore an object of the present invention, an improved method for producing a structure, in particular a core composite in the air and space area, and / or a structure, in particular a Aerospace Core Alliance to provide what or which in particular a reduction of the waiting time for heating the protruding Sections to soften the same allows.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention this Task by a method having the features of the claim 1 solved.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen einer Struktur, insbesondere eines Kernverbunds im Luft- und Raumfahrtbereich, mit folgenden Schritten bereitgestellt. Zunächst wird ein Heizmaterial auf eine Seite eines Kernstrukturmaterials aufgebracht. In einem weiteren Schritt wird ein Verstärkungselement in das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial derart eingebracht, dass sich das Verstärkungselement durch das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial hindurch erstreckt und einen über das Heizmaterial überstehenden Abschnitt aufweist. Hiernach wird das Heizmaterial zum wenigstens bereichsweise Erweichen des überstehenden Abschnitts aufgeheizt. Anschließend wird der überstehende Abschnitt mit dem erweichten Bereich als Drehpunkt zum Bilden der Struktur umgeformt.Accordingly, a Method for producing a structure, in particular a core composite in the Aerospace area, provided with the following steps. First becomes a heating material on one side of a core structural material applied. In a further step, a reinforcing element introduced into the core structure material and the heating material in such a way that is the reinforcing element through the core structure material and the heating material and one over the heating material protruding Section has. After that, the heating material for at least partially softening the protruding Heated section. Subsequently becomes the supernumerary Section with the softened area as a fulcrum to make the Structure reshaped.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass das Aufheizen – gegenüber dem einleitend beschriebenen Ansatz gemäß dem Stand der Technik – parallelisiert werden kann, da das Heizmaterial im Wesentlichen angrenzend (also kontaktierend oder mit geringfügigem Spalt) an jeden der Drehpunkte der überstehenden Abschnitte angeordnet ist und somit bei einem Aktivieren des Heizmaterials jedem dieser Drehpunkte im Wesentlichen gleichzeitig Wärme zugeführt wird. Im Wege dieser Parallelisierung ergibt sich somit eine Zeit- und Kostenersparnis gegenüber dem bekannten, sequentiellen Ansatz.The The idea underlying the present invention is that that the heating - compared to the initially described approach according to the prior art - parallelized can be because the heating material is substantially adjacent (ie contacting or with slight gap) at each of the pivots of the protruding sections is arranged and thus upon activation of the heating material Heat is supplied to each of these fulcrums substantially simultaneously. in the Ways of this parallelization thus results in a time and cost savings across from the well-known, sequential approach.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.In the dependent claims are advantageous Adhesive embodiments and improvements of the invention.

Unter dem Begriff „Verstärkungselement" soll vorliegend vorzugsweise ein stabförmiges Halbzeug verstanden werden. Dieses Halbzeug kann im Pultrusions- oder Strangpressverfahren hergestellt werden. Das Halbzeug kann beispielsweise einen runden, dreieckigen, viereckigen, hexagonalen, rohrförmigen oder anderen Querschnitt aufweisen. Das Verstärkungselement kann dabei mit oder ohne Armierungsfasern, beispielsweise Kohlenstofffasern, ausgebildet sein. Das Verstärkungselement kann – auch zusätzlich zu den Armierungsfasern – einen Thermoplasten oder Duroplasten aufweisen.Under the term "reinforcing element" is intended here preferably a rod-shaped Semi-finished goods are understood. This semi-finished product can be used in pultrusion or extrusion process can be produced. The semi-finished product can for example, a round, triangular, quadrangular, hexagonal, tubular or other cross-section. The reinforcing element can with or without reinforcing fibers, for example carbon fibers be. The reinforcing element can also additionally to the reinforcing fibers - a thermoplastic or thermosets.

Unter dem Begriff „Kernstrukturmaterial" ist vorliegend vorzugsweise ein Schaumstoffmaterial, insbesondere ein Hartschaumstoff, ein Prepreg-Material oder ein trockenes Gelege oder Gewebe, eine metallisch Folie, sowie eine beliebige Kombination selbiger, zu verstehen. Besonders bevorzugt ist das Kernstrukturmaterial selbsttragend ausgebildet, das heißt, dass es ohne Hilfsmittel eine eigene Stabilität besitzt.Under The term "core structure material" is presently preferred a foam material, in particular a rigid foam, a prepreg material or a dry scrim or tissue, a metallic foil, as well any combination of the same, to understand. Especially preferred is the core structure material self-supporting, that is, that It has its own stability without tools.

Wenn vorliegend von dem „Aufbringen" eines Materials auf ein anderes Material gesprochen wird, so ist insbesondere ein Auflegen (und/oder Auftragen) und stoffschlüssiges Verbinden zwischen dem einen und dem anderen Material gemeint.If in the present case of the "application" of a material is spoken to another material, so is in particular a Laying (and / or applying) and cohesive bonding between the one and the other material meant.

Bevorzugt werden eine Vielzahl von Verstärkungselementen in das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial eingebracht.Prefers Become a variety of reinforcing elements introduced into the core structure material and the heating material.

Bevorzugt wird der überstehende Abschnitt mittels einer Walze umgeformt, welche im Wesentlichen parallel zu dem Kernstruk turmaterial bewegt wird. Bevorzugt werden mittels der Walze mehrere überstehende Abschnitte der mehreren Verstärkungselementen gleichzeitig umgeformt.Prefers becomes the supernumerary Section formed by means of a roller, which substantially is moved parallel to the core structure turmaterial. To be favoured by means of the roller several protruding Sections of the plurality of reinforcing elements transformed at the same time.

Beispielsweise kann die Struktur als Hohlstruktur hergestellt sein, d. h. es sind zwei Kernstrukturmaterialien vorgesehen, welche einen Abstand zwischen sich aufweisen. Der Abstand zwischen den beiden Kernstrukturmaterialien wird dabei von dem Verstärkungselement überbrückt, welches diese miteinander verbindet. Das Heizmaterial kann dann jeweils auf die von dem jeweils anderen Kernstrukturmaterial abgewandte Seite aufgebracht werden. Das Verstärkungselement erstreckt sich dabei durch beide Kernstrukturmaterialien sowie durch beide Heizmaterialien und gegebenenfalls durch ein auf jedes der Heizmaterialien aufgebrachtes Zwischenmaterial. Die Deckschichten werden wiederum auf jedes der Heizmaterialien beziehungsweise jedes der Zwischenmaterialien samt dem auf diesen aufliegenden, überstehenden Abschnitt des Verstärkungselements aufgebracht.For example For example, the structure may be made as a hollow structure, i. H. there are provided two core structure materials, which provide a distance between have. The distance between the two core structure materials is bridged by the reinforcing element, which connecting them together. The heating material can then each facing away from the other core structural material Side be applied. The reinforcing element extends through both core structure materials as well as through both heating materials and optionally by an applied to each of the heating materials Intermediate material. The cover layers are in turn on each of the Heating materials or each of the intermediate materials together the one resting on these, standing over Applied portion of the reinforcing element.

Selbstverständlich kann in der oberhalb beschriebenen Anordnung das Kernstrukturmaterial auch als Vollstruktur ausgebildet werden. Das heißt der oberhalb beschriebene Hohlraum zwischen den beiden Kernstrukturmaterialien ist ebenfalls durch Kernstrukturmaterial ausgefüllt; es ist also lediglich ein – wenn auch unter Umständen dickeres – Kernstrukturmaterial vorgesehen.Of course you can in the above-described arrangement, the core structural material as well be formed as a solid structure. That is, the one described above Cavity between the two core structural materials is also filled by core structure material; So it's just one - though in certain circumstances thicker - core structure material intended.

Dies Verstärkungselemente können sich beispielsweise mit verschiedenen Winkeln durch das Kernstrukturmaterial erstrecken. Bevorzugt erstrecken sie sich, für den Fall, dass das Kernstrukturmaterial als Kernstrukturschicht ausgebildet ist, in deren Dickenrichtung oder mit einem Winkel ungleich 90°, beispielsweise 30 bis 70°, zur Dickenrichtung durch diese. Die so gebildeten Verstrebungen verstärken das Kernstrukturmaterial.This reinforcing elements can For example, with different angles through the core structure material extend. Preferably, they extend in the event that the core structural material is formed as a core structure layer, in the thickness direction or at an angle not equal to 90 °, for example 30 to 70 °, to the thickness direction through this. The struts thus formed reinforce that Core structural material.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der überstehende Abschnitt derart umgeformt, dass er auf dem Heizmaterial oder auf einer auf diesem aufgebrachten Zwischenmaterial zum Liegen kommt. Es besteht die Möglichkeit, nachdem oder bevor das Heizmaterial auf das Kernstrukturmaterial aufgebracht ist, ein Zwischenmaterial auf das Heizmaterial aufzubringen. Der überstehende Abschnitt kann in einem dem Umformen nachgeschalteten Schritt zum Aushärten der gesamten Struktur mit dem Heizmaterial oder dem Zwischenmaterial fest verbunden werden. Dafür weist das Heizmaterial oder das zwischenmaterial vorzugsweise eine Matrix, insbesondere ein Epoxydharz, auf, in welche der umgeformte, überstehende Abschnitt wenigstens abschnittsweise eintaucht und dann mit dieser ausgehärtet wird. Vorteilhaft wird das Zwischenmaterial aus einem sehr festen Faserverbundwerkstoff ausgebildet, beispielsweise einem CFK Prepreg mit einer sehr hohen Faserdichte. Das Zwischenmaterial kann dann einen sehr festen Verankerungspunkt für den überstehenden Abschnitt des Verstärkungselements bilden.According to one preferred embodiment of the method according to the invention is the supernatant Section reshaped so that it on the heating material or on a lying on this intermediate material comes to rest. There is a possibility after or before the heating material on the core structure material is applied to apply an intermediate material on the heating material. The supernumerary Section may be in a reshaping step for Harden the entire structure with the heating material or the intermediate material firmly connected. For this points the heating material or the intermediate material, preferably a matrix, in particular, an epoxy resin, into which the reshaped, projecting portion at least partially immersed and then cured with this. Advantageously, the intermediate material of a very strong fiber composite material formed, for example, a CFRP prepreg with a very high Fiber density. The intermediate material can then have a very firm anchoring point for the supernumerary Section of the reinforcing element form.

Das Heizmaterial wird vorzugsweise direkt auf das Kernstrukturmaterial aufgebracht. Das Zwischenmaterial wird vorzugsweise ebenfalls direkt auf das Heizmaterial aufgebracht.The Heating material is preferably applied directly to the core structure material applied. The intermediate material is preferably also directly applied to the heating material.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Deckmaterial auf das Heizmaterial oder das Zwischenmaterial samt dem auf diesem aufliegenden Abschnitt des Verstärkungselements aufgebracht. Dadurch wird der überstehende Abschnitt des Verstärkungselements vorteilhaft zwischen dem Heizmaterial oder Zwischenmaterial und dem Deckmaterial "gesandwicht", was zu einer noch höheren Festigkeit der hergestellten Struktur führt.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention becomes a covering material on the heating material or the intermediate material together with the resting on this section of the reinforcing element applied. This will be the supernumerary Section of the reinforcing element advantageous between the heating material or intermediate material and the deck material "sanded", resulting in one more higher Strength of the structure produced leads.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Heizmaterial, das Zwischenmaterial und/oder die Deckschicht eine Matrix auf, welche mittels des Aufheizens des Heizmaterials fließfähig wird, wodurch die Matrix in einen Ringraum zwischen dem Verstärkungselement und dem Kernstrukturmaterial fließt und diesen somit dicht verschließt. Das Verstärkungselement wird bevorzugt durch Einstechen in das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial eingebracht. Dabei bildet sich – auf mikroskopischer Ebene – ein Ringraum zwischen Verstärkungselement und Kernstrukturmaterial beziehungsweise Heizmaterial. Im Wege der oberhalb beschriebenen Weiterbildung kann der Ringraum somit einfach abgedichtet werden, wodurch ein Eindringen von schädlichen Substanzen in die Struktur verhindert werden kann.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention has the heating material, the intermediate material and / or the cover layer a matrix, which by means of the heating of the heating material becomes fluid, causing the matrix in an annulus between the reinforcing element and the core structural material flows and thus closes tightly. The reinforcing element is preferred by piercing the core structural material and introduced the heating material. This forms - at the microscopic level - an annulus between reinforcing element and core structure material or heating material. In the way of Above described development of the annulus can thus easily be sealed, thereby preventing ingress of harmful Substances in the structure can be prevented.

Wenn vorliegend von einer „Matrix" gesprochen wird, so ist bevorzugt eine duroplastische Matrix gemeint. Alternativ kann jedoch auch eine thermoplastische oder andersartige Matrix gemeint sein.If in the present case is spoken by a "matrix", so preferably a thermoset matrix is meant. alternative however, it may also be a thermoplastic or other type of matrix be meant.

Bevorzugt vorteilhaft weist das Heizmaterial zusätzlich zu den Komponenten, welche die Freisetzung von Wärme ermöglichen – beispielsweise ein oder mehrere elektrische Widerstandselemente –, die Matrix für den Ringraum auf. Dadurch muss die Matrix nicht mehr auf separatem Wege bereitgestellt werden, wodurch sich eine Prozessvereinfachung ergeben kann. Alternativ kann auch das Zwischenmaterial oder die Deckschicht die Matrix für den Ringraum aufweisen.Prefers Advantageously, the heating material has, in addition to the components, which the release of heat allow - for example one or more electrical resistance elements -, the matrix for the Annulus on. As a result, the matrix no longer needs to be separated be provided, resulting in a process simplification can. Alternatively, the intermediate material or the cover layer the matrix for have the annulus.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf der anderen Seite des Kernstrukturmaterials wenigstens im Bereich eines Ringraums zwischen dem Verstärkungselement und dem Kernstrukturmaterial ein weiteres Zwischenmaterial aufgebracht, wobei eine Matrix des Zwischenmaterials mittels Aufheizen des Heizmaterials fließfähig wird, wodurch die Matrix in den Ringraum fließt und diesen somit dicht verschließt. Die andere Seite des Kernstrukturmaterials liegt dabei vorzugsweise der einen Seite gegenüber, wobei sich der Ringraum von der einen zur anderen Seite des Kernstrukturmaterials erstreckt. Der Ringraum kann dabei auch durch Einstechen der Verstärkungselemente gebildet werden. Die Matrix des Zwischenmaterials verschließt dabei den Ringraum im Wesentlichen auf der anderen Seite des Kernstrukturmaterials. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu dem oberhalb beschriebenen Verschließen des Ringraums auf der einen Seite des Kernstrukturmaterials erfolgen. Auch hierdurch wird ein Eindringen von schädlichen Substanzen aus der Umgebung in die Struktur verhindert. Wird das weitere Zwischenmaterial beispielsweise in Form einer Beschichtung lediglich im Bereich des Ringraums auf der anderen Seite des Kernstrukturmaterials angrenzend zu dem Verstärkungselement aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt, kann die gewünschte Dichtigkeit materialsparend erzielt werden.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention becomes at least on the other side of the core structural material in the region of an annular space between the reinforcing element and the core structure material applied a further intermediate material, wherein a matrix of Intermediate material becomes fluid by heating the heating material, whereby the matrix flows into the annulus and thus closes it tight. The other side of the core structure material is preferably one side opposite, where the annulus from one to the other side of the core structure material extends. The annulus can also by piercing the reinforcing elements be formed. The matrix of the intermediate material closes the annulus substantially on the other side of the core structure material. This may be additional or alternatively to the closure of the annulus described above on one side of the core structure material. Also by this will be an intrusion of harmful Prevents substances from the environment in the structure. Will that be further intermediate material, for example in the form of a coating only in the area of the annulus on the other side of the core structure material adjacent to the reinforcing element applied, for example, sprayed, the desired tightness be achieved material saving.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Heizmaterial, das Zwischenmaterial, das weitere Zwischenmaterial, das Verstärkungselement und/oder die Deckschicht eine Matrix auf, welche mittels des Aufheizens des Heizmaterials ausgehärtet wird. Vorteilhaft kann somit die gesamte Struktur ausgehärtet werden, d. h. es ist nicht mehr notwendig, die Struktur in einen Ofen oder Autoklaven einzubringen, um diese dort unter Druck und Wärme auszuhärten. Die Matrix ist dafür als eine duroplastische Matrix, insbesondere Epoxydharzmatrix, ausgebildet.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention shows the heating material, the intermediate material, the additional intermediate material, the reinforcing element and / or the cover layer on a matrix, which by means of the heating of the Heating material is cured. Advantageously, the entire structure can thus be cured, d. H. it is no longer necessary to put the structure in an oven or Insert autoclave to harden them there under pressure and heat. The Matrix is for it as a thermosetting matrix, in particular epoxy resin matrix formed.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verstärkungselement ein lediglich teilvernetztes Duroplastmaterial und/oder Fasern auf. Entscheidend ist, dass der überstehende Abschnitt des Verstärkungselements mittels Aufheizen des Heizmaterials (noch ausreichend) erweichbar ist.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention has the reinforcing element a only partially crosslinked thermoset material and / or fibers. It is crucial that the supernumerary Section of the reinforcing element by heating the heating material (still sufficient) softened is.

Unter „teilvernetzt" ist vorliegend ein Vernetzungsgrad zwischen 0 und 100% gemeint. Bevorzugt weist der überstehende Abschnitt des Verstärkungselements aber einen Vernetzungsgrad von beispielsweise 30 bis 80% auf, welcher eine Formstabilität des Verstärkungselements garantiert, so dass dieses in das Kernstrukturmaterial eingestochen werden kann.Under "partially crosslinked" is present Degree of crosslinking between 0 and 100% meant. Preferably, the supernatant Section of the reinforcing element but a degree of crosslinking of, for example, 30 to 80%, which a dimensional stability of the reinforcing element guaranteed, so that this is inserted into the core structure material can be.

Unter „Aushärten" ist vorliegend die Erhöhung des Vernetzungsgrads in der Matrix zu verstehen, insbesondere ist darunter vorliegend das Erreichen eines Vernetzungsgrads von nahezu 100% zu verstehen.Under "curing" is present in the increase of the degree of crosslinking in the matrix, in particular including, in this case, achieving a degree of crosslinking of nearly 100% to understand.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Heizmaterial als ohmsches Heizmaterial mit elektrischen Kontakten für ein Anschließen an eine Stromquelle ausgebildet. Das ohmsche Heizmaterial weist dabei einen derartigen Widerstand auf, dass bei einem Durchfließen desselben mit Strom dieses eine geeignete Heizleistung bereitstellt. Alternativ ist es auch denkbar, das Heizmaterial induktiv heizbar vorzusehen. Dabei könnte das Heizmaterial beispielsweise Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanopartikel oder Metallteilchen aufweisen. Diese können dann mittels einer Induktionsvorrichtung zum Freisetzen der gewünschten Heizleistung „drahtlos" angeregt werden.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention is the heating material as ohmic heating material with electric Contacts for a connection formed on a power source. The ohmic heating material has such a resistance that when flowing through the same This provides a suitable heating power with electricity. alternative It is also conceivable to provide the heating material inductively heated. It could the heating material such as carbon fibers, carbon nanoparticles or Have metal particles. These can then by means of an induction device to release the desired Heating power "wireless" to be stimulated.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Heizmaterial aus einem mit elektrischen Kontakten versehenen Kohlenstoffmaterial und/oder Glas ausgebildet. Ein derartiges Heizmaterial ist einfach verfügbar.According to a further preferred development of the method according to the invention, the heating material is made of one with electrical contacts provided carbon material and / or glass formed. Such heating material is readily available.

Das Heizmaterial, Kernverbundmaterial, Zwischenmaterial, weitere Zwischenmaterial und/oder Deckmaterial ist vorzugsweise als Schicht ausgebildet.The Heating material, core composite material, intermediate material, other intermediate material and / or Cover material is preferably formed as a layer.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Figur näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference closer to the enclosed figure explained.

Die Figur zeigt in einer Schnittansicht einen Verfahrenszustand bei der Herstellung einer Struktur 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.The figure shows in a sectional view a process state in the manufacture of a structure 1 according to a preferred embodiment of the invention.

Zunächst werden zwei Kernstrukturschichten 2 und 3 mit einem Abstand 4 zueinander gehalten, wobei sie einen Hohlraum 5 zwischen sich ausbilden (vorliegend als Hohlstruktur bezeichnet). Die Kernstrukturschichten 2 und 3 werden vorzugsweise aus einem Schaumstoff, insbesondere einem Hartschaumstoff, gebildet.First, two core structure layers 2 and 3 with a distance 4 held each other, where they have a cavity 5 form between them (referred to herein as a hollow structure). The core structure layers 2 and 3 are preferably formed from a foam, in particular a rigid foam.

Alternativ zu der Hohlstruktur kann auch eine einzige Kernstrukturschicht verwendet werden (vorliegend als Vollstruktur bezeichnet), wobei dann der in der Figur mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnete Hohlraum mit Kernstrukturmaterial ausgefüllt wäre. Alle Ausführungen hiernach gelten für die Vollstruktur entsprechend.As an alternative to the hollow structure, it is also possible to use a single core structure layer (in the present case referred to as a solid structure), in which case the reference symbol in FIG 5 designated cavity would be filled with core structural material. All versions below apply accordingly to the full structure.

Die Kernstrukturschichten 2, 3 werden jeweils an ihrer voneinander abgewandten Seite 6 beziehungsweise 7 mit Heizschichten 8 beziehungsweise 9 versehen. Die Heizschichten 8 und 9 sind bevorzugt aus einem ohmschen Heizmaterial gebildet. Dabei kann es sich beispielsweise um Kohlenstofffasermaterial 9a handeln, welches mit Glas und einer Matrix 9b, insbesondere ein Epoxydharz, versetzt ist. Die Heizschichten 8, 9 weisen elektrische Anschlüsse 10 und 11 beziehungsweise 12 und 13 auf. Dabei sind die Anschlüsse 11 und 12 mittels eines elektrischen Leiters 14 direkt miteinander gekoppelt. An die Anschlüsse 10 und 13 wird eine Stromquelle 15 gekoppelt, welche dazu ausgebildet ist, einen Strom von dem Kontakt 10 durch die Heizschicht 8 (d. h. durch die Fasern 9a) durch den Kontakt 11, durch die Leitung 14, durch den Kontakt 12, durch die Heizschicht 9 und durch den Kontakt 13 wiederum zurück zur Stromquelle 15 zu schicken.The core structure layers 2 . 3 are each on their side facing away from each other 6 respectively 7 with heating layers 8th respectively 9 Mistake. The heating layers 8th and 9 are preferably formed from an ohmic heating material. This may be, for example, carbon fiber material 9a act with glass and a matrix 9b , in particular an epoxy resin, is added. The heating layers 8th . 9 have electrical connections 10 and 11 respectively 12 and 13 on. Here are the connections 11 and 12 by means of an electrical conductor 14 directly coupled with each other. To the connections 10 and 13 becomes a power source 15 coupled, which is adapted to receive a current from the contact 10 through the heating layer 8th (ie through the fibers 9a ) through the contact 11 , through the pipe 14 , through contact 12 , through the heating layer 9 and through contact 13 turn back to the power source 15 to send.

Zuvor oder anschließend werden beispielsweise im Pultrusionsverfahren hergestellte Verstärkungselemente 16, 17 und 18 (das Verstärkungselement 18 ist lediglich gestrichelt dargestellt, da es hinter dem in der Figur dargestellten Schnitt angeordnet ist) unter einem Winkel von beispielsweise 45° durch die Heizschicht 8, durch die Kernstrukturschicht 2, durch die Kernstrukturschicht 3 den Hohlraum 5 überbrückend und durch die Heizschicht 9 gestochen. Dadurch bilden sich – in der Figur dem besseren Verständnis halber übertrieben groß dargestellt – Ringräume 19, 20, 21 und 22 in den Kernstrukturschichten 2 und 3 sowie den Heizschichten 8, 9.Before or afterwards, for example, reinforcing elements produced in the pultrusion process 16 . 17 and 18 (the reinforcing element 18 is only shown in dashed lines, since it is located behind the section shown in the figure) at an angle of for example 45 ° through the heating layer 8th , through the core structure layer 2 , through the core structure layer 3 the cavity 5 bridging and through the heating layer 9 stung. This forms - in the figure for the sake of better understanding exaggeratedly large - annular spaces 19 . 20 . 21 and 22 in the core structure layers 2 and 3 as well as the heating layers 8th . 9 ,

Die Verstärkungselemente 16, 17 und 18 sind länglich ausgebildet und weisen bevorzugt einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Verstärkungselemente 16, 17 und 18 sind mit einer derartigen Länge vorgesehen und derart bezüglich der Heizschichten 8, 9 und den Kernstrukturschichten 2, 3 angeordnet, dass sie jeweils bezüglich der Heizschichten 8, 9 überstehende Abschnitte 25, 26 beziehungsweise 27, 28 aufweisen (auf das Verstärkungselement 18 wird nachfolgend nicht näher eingegangen, da es für die Erläuterung der nachfolgenden Schritte nicht notwendig ist).The reinforcing elements 16 . 17 and 18 are elongated and preferably have a substantially circular cross-section. The reinforcing elements 16 . 17 and 18 are provided with such a length and so with respect to the heating layers 8th . 9 and the core structure layers 2 . 3 arranged that they each with respect to the heating layers 8th . 9 protruding sections 25 . 26 respectively 27 . 28 have (on the reinforcing element 18 will not be discussed in more detail below, as it is not necessary to explain the following steps).

Vor dem Einstechen der Verstärkungselemente 16, 17 können noch Zwischenschichten 23, 24 auf die Heizschicht 8 beziehungsweise 9 aufgebracht werden. Die Zwischenschichten 23, 24 weisen vorzugsweise ein CFK-Prepreg-Material mit insbesondere im Vergleich zu dem Heizmaterial hoher Faserdichte auf. Das Verfahren soll dem besseren Verständnis halber im Folgenden jedoch ohne die Zwischenschichten 23 und 24 weiter erläutert werden (daher sind diese in der Figur auch lediglich gestrichelt dargestellt).Before piercing the reinforcing elements 16 . 17 can still intermediate layers 23 . 24 on the heating layer 8th respectively 9 be applied. The intermediate layers 23 . 24 preferably have a CFRP prepreg material with in particular in comparison to the heating material of high fiber density. However, for the sake of clarity, the method will be described below without the intermediate layers 23 and 24 be further explained (therefore these are shown in the figure, only dashed).

Anschließend besteht die Möglichkeit, weitere Zwischenschichten 29, 30 auf die jeweils einander zugewandten Seiten 31 beziehungsweise 32 der Kernstrukturschichten 2 beziehungsweise 3 aufzubringen. Bei den weiteren Zwischenschichten 29, 30 kann es sich insbesondere um Beschichtungen, beispielsweise aus Duroplast- oder Thermoplastmaterial, handeln. Diese Be schichtungen 29, 30 können einfach mittels einer Vorrichtung (nicht weiter dargestellt) aufgetragen werden, welche in den Hohlraum 5 hineinbewegt wird. Wie aus der Figur zu erkennen, grenzen Beschichtungen 29, 30 direkt an die Verstärkungselemente 16, 17 in Bereichen 33, 34 (beispielhaft nur für das Verstärkungselement 16 dargestellt) an.Then there is the possibility of further intermediate layers 29 . 30 on each side facing each other 31 respectively 32 the core structure layers 2 or 3 apply. In the other intermediate layers 29 . 30 these may be, in particular, coatings, for example of duroplastic or thermoplastic material. These coatings 29 . 30 can simply be applied by means of a device (not shown) which enters the cavity 5 is moved in. As can be seen from the figure, coatings border 29 . 30 directly to the reinforcing elements 16 . 17 in areas 33 . 34 (by way of example only for the reinforcing element 16 shown).

Dem besseren Verständnis halber wurden die Verstärkungselemente 16 und 17 in verschiedenen Zuständen des Verfahrens dargestellt. Das Verstärkungselement 16 zeigt dabei den Zustand nach dem Einstechen in die Heizschichten 8, 9 sowie die Kernstrukturschichten 2, 3.For better understanding, the reinforcing elements 16 and 17 shown in different states of the process. The reinforcing element 16 shows the state after piercing the heating layers 8th . 9 as well as the core structure layers 2 . 3 ,

Wenigstens die überstehenden Abschnitte 25 ... 28 weisen, wie beispielhaft an dem Abschnitt 26 dargestellt, in Längsrichtung des Verstärkungselements 16 verlaufende Fasern 35, beispielsweise Kohlenstofffasern, welche in einer Matrix 36, beispielsweise einer Epoxydharzmatrix, gegetränkt sind, auf. Die Matrix 36 befindet sich beim Einstechen des Verstärkungselements 16 in einem wenigstens teilvernetzten Zustand mit beispielsweise einem Vernetzungsgrad von 60–80%, so dass das Verstärkungselement 16 eine ausreichende Steifigkeit besitzt.At least the protruding sections 25 ... 28 as exemplified in the section 26 shown, in the longitudinal direction of the reinforcing element 16 running fibers 35 , for example Carbon fibers, which are in a matrix 36 , For example, an epoxy resin matrix, are steeped on. The matrix 36 located at the piercing of the reinforcing element 16 in an at least partially crosslinked state with, for example, a degree of crosslinking of 60-80%, so that the reinforcing element 16 has sufficient rigidity.

Um nun die überstehenden Abschnitte 25, 26 des Verstärkungselements 16 in den für die überstehenden Abschnitte 27, 28 des Verstärkungselements 17 dargestellten Zustand falten zu können, wird die Stromquelle 15 aktiviert, so dass die Heizschichten 8 und 9 mit Strom durchflossen werden, wobei sie dann eine definierte Heizleistung abgeben.Now to the protruding sections 25 . 26 of the reinforcing element 16 in the for the protruding sections 27 . 28 of the reinforcing element 17 Being able to fold shown state becomes the power source 15 activated, leaving the heating layers 8th and 9 With current flowing through, they then deliver a defined heat output.

Die Heizschichten 8 und 9 können dabei auch derart ausgestaltet sein, dass sie lediglich Heizleistung im Bereich der Verstärkungselemente 16, 17 abgeben.The heating layers 8th and 9 can also be designed such that they only heat output in the region of the reinforcing elements 16 . 17 submit.

Aufgrund der von den Heizschichten 8, 9 erzeugten Wärme erweicht die Matrix 35 in den überstehenden Abschnitten 25 und 26. Wird nun eine Kraft, beispielsweise mittels einer ledig lich schematisch angedeuteten Walze 37, auf die überstehenden Abschnitte 25, 26 aufgebracht, welche auf die Heizschicht 8 beziehungsweise 9 hingerichtet ist, so falten die überstehenden Abschnitte 25, 26 auf die Heizschicht 8 beziehungsweise 9 und kommen auf dieser im Wesentlichen parallel zu derselben zum Liegen, wie für das Verstärkungselement 17 dargestellt. Die überstehenden Abschnitte 25, 26 werden dabei um gedachte Drehpunkte 38 beziehungsweise 39 zu der Heizschicht 8 beziehungsweise 9 hin gefaltet. Die überstehenden Abschnitte 27, 28 hintergreifen dann die Heizschichten 8, 9 und damit auch die Kernstrukturschichten 2 beziehungsweise 3 für einen Formschluss im ausgehärteten Zustand der Verstärkungselemente 16, 17.Because of the heating layers 8th . 9 heat generated softens the matrix 35 in the protruding sections 25 and 26 , Now, a force, for example by means of a single Lich schematically indicated roller 37 , on the protruding sections 25 . 26 applied, which on the heating layer 8th respectively 9 executed, so fold the protruding sections 25 . 26 on the heating layer 8th respectively 9 and come to lie on this substantially parallel to the same, as for the reinforcing element 17 shown. The protruding sections 25 . 26 become imaginary pivot points 38 respectively 39 to the heating layer 8th respectively 9 folded down. The protruding sections 27 . 28 then engage the heating layers 8th . 9 and thus also the core structure layers 2 respectively 3 for a positive connection in the cured state of the reinforcing elements 16 . 17 ,

Vorzugsweise verklebt in dem umgefalteten Zustand der überstehenden Abschnitte 27, 28 deren Matrix 35 mit der Matrix 9b der Heizschichten 8, 9, welche ebenfalls aufgrund der erzeugten Wärme erweicht, oder – für den Fall, dass die Zwischenschichten 23 und 24 vorgesehen werden – mit deren Matrix.Preferably glued in the folded state of the protruding portions 27 . 28 their matrix 35 with the matrix 9b the heating layers 8th . 9 which also softens due to the generated heat, or - in the case that the intermediate layers 23 and 24 be provided - with their matrix.

Der Wärmeintrag in die überstehenden Abschnitte 25, 26 und das damit verbundene Erweichen derselben führt zu einer Erhöhung des Vernetzungsgrad in diesen. Beispielsweise kann sich hierdurch der Vernetzungsgrad von in etwa 60% beim Einstechen der Verstärkungselemente 16, 17 auf einen Vernetzungsgrad von in etwa 90% erhöhen.The heat input into the protruding sections 25 . 26 and the associated softening thereof leads to an increase in the degree of crosslinking in these. By way of example, this can result in a degree of crosslinking of approximately 60% during penetration of the reinforcing elements 16 . 17 increase to a degree of crosslinking of about 90%.

Aufgrund der von den Heizschichten 8, 9 erzeugten Wärme läuft die Matrix 9b dann, wie mit dem Bezugszeichen 40a angedeutet, in den Ringraum 21 (nur für diesen beispielhaft näher erläutert) im Bereich der Seite 6 der Kernstrukturschicht 2 hinein und verschließet diesen feststoff- und/oder fluiddicht. Dieser Prozess wird dabei durch eine Kapillarwirkung in den Ringraum 21 hinein noch weiter unterstützt.Because of the heating layers 8th . 9 generated heat runs the matrix 9b then, as with the reference number 40a indicated in the annulus 21 (only for this example explained in more detail) in the area of the page 6 the core structure layer 2 and closes this solid and / or fluid-tight. This process is characterized by a capillary action in the annulus 21 further supported in it.

Auf der anderen Seite 31 der Kernstrukturschicht 2 beziehungsweise der anderen Seite 32 der Kernstrukturschicht 3 führt die von den Heizschichten 8 beziehungsweise 9 erzeugte Wärme dazu, dass die Beschichtung 29 beziehungsweise 30 ebenfalls wenigstens im Bereich angrenzend an das Verstärkungselement 17 (siehe Bereiche 33, 34 bei dem Verstärkungselement 16) höher vernetzt wird und dabei vorzugsweise derart erweicht, dass sie, wie beispielhaft mit dem Bezugszeichen 41 gekennzeichnet, in den Ringraum 21 von der Seite 31 her in diesen hineinläuft und diesen dann von der Seite 31 her feststoff- und/oder fluiddicht verschließt.On the other hand 31 the core structure layer 2 or the other side 32 the core structure layer 3 leads from the heating layers 8th respectively 9 generated heat causes the coating 29 respectively 30 also at least in the area adjacent to the reinforcing element 17 (see areas 33 . 34 at the reinforcing element 16 ) is crosslinked higher and thereby preferably softens so that they, as exemplified by the reference numeral 41 marked in the annulus 21 of the page 31 run into this and then from the side 31 her solid and / or fluid-tight closes.

Sind alle überstehenden Abschnitte 25 bis 28 umgeklappt, so werden vorzugsweise Deckschichten 42, 43 auf die Heizschicht 8 beziehungsweise 9 oder – für den Fall, dass Zwischenschichten 23, 24 vorgesehen worden sind – auf diese aufgebracht. Die Deckschichten 42, 43 weisen Fasern 44, bevorzugt Kohlenstofffasern, welche in einer Matrix 45, insbesondere Epoxydharz, getränkt sind, auf. Dabei können die Deckschichten 42, 43 als Prepreg-Material bereitgestellt werden oder trocken auf den Heizschichten 8 beziehungsweise 9 (beziehungsweise den Zwischenschichten 23 beziehungsweise 24) angeordnet werden und beispielsweise im Infusionsverfahren mit der Matrix 45 getränkt werden. Die Möglichkeit der Bereitstellung als Prepreg-Material beziehungsweise die Möglichkeit der Anordnung des trockenen Fasermaterials und Einbringen der Matrix im angeordneten Zustand, besteht im Übrigen auch für die vorstehend beschriebenen Schichten 8, 9, 23, 24.Are all protruding sections 25 to 28 folded down, so are preferably cover layers 42 . 43 on the heating layer 8th respectively 9 or - in the event that interlayers 23 . 24 have been provided - applied to this. The cover layers 42 . 43 have fibers 44 , preferably carbon fibers, which are in a matrix 45 , in particular epoxy resin, are impregnated on. The cover layers can 42 . 43 be provided as prepreg material or dry on the heating layers 8th respectively 9 (or the intermediate layers 23 respectively 24 ) and, for example, in the infusion process with the matrix 45 be soaked. The possibility of providing as a prepreg material or the possibility of arranging the dry fiber material and introducing the matrix in the arranged state, incidentally, also for the layers described above 8th . 9 . 23 . 24 ,

In einem weiteren Schritt wird die gesamte in der Figur dargestellten Anordnung, insbesondere die Matrizen 9b, 29, 30, 35, 45, durch erneutes Aktivieren der Stromquelle 15 über einen vorgegebenen Zeitraum ausgehärtet. Alternativ oder zusätzlich kann die gesamte in der Figur dargestellte Anordnung auch in einen Autoklaven oder Ofen eingebracht werden, um diese dort unter Druck und/oder Wärme auszuhärten.In a further step, the entire arrangement shown in the figure, in particular the matrices 9b . 29 . 30 . 35 . 45 , by reactivating the power source 15 cured over a given period of time. Alternatively or additionally, the entire arrangement shown in the figure can also be introduced into an autoclave or oven in order to cure them there under pressure and / or heat.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the invention with reference to preferred embodiments above It is not limited to this, but in many ways modifiable.

Insbesondere ist das vorstehende Verfahren nicht auf die Herstellung von Kernverbunden beschränkt.Especially the above process is not for the production of core composites limited.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass „ein" oder „eine" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, welche in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer beschriebener Ausführungsbeispiele beziehungsweise Weiterbildungen verwendet werden können.In addition, it is noted that "A" or "an" excludes no multiplicity. It should also be noted that features or steps described with respect to one embodiment may also be used in combination with other features or steps of other described embodiments or refinements.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer Struktur, insbesondere eines Kernverbunds im Luft- und Raumfahrtbereich, mit folgenden Schritten: Zunächst wird ein Heizmaterial auf einer Seite eines Kernstrukturmaterials aufgebracht. In einem weiteren Schritt wird ein Verstärkungselement in das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial derart eingebracht, dass sich das Verstärkungselement durch das Kernstrukturmaterial und das Heizmaterial hindurcherstreckt und einen über das Heizmaterial überstehenden Abschnitt aufweist. Hiernach wird das Heizmaterial zum wenigstens bereichsweise Erweichen des überstehenden Abschnitts aufgeheizt. Daraufhin wird der überstehende Abschnitt mit dem erweichten Bereich als Drehpunkt zum Hintergreifen des Kernstrukturmaterials zum Bilden der Struktur umgeformt. Dieses Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die überstehenden Abschnitte im Wesentlichen gleichzeitig – und nicht sequenziell wie im Stand der Technik – aufgeheizt werden können. Die sich hieraus ergebende Zeitersparnis wirkt sich wiederum positiv auf die Produktionskosten aus.The The present invention provides a method for manufacturing a Structure, in particular a core composite in the aerospace sector, with following steps: First becomes a heating material on one side of a core structural material applied. In a further step, a reinforcing element introduced into the core structure material and the heating material in such a way that is the reinforcing element through the core structure material and the heating material and one over the heating material protruding Section has. After that, the heating material for at least partially softening the protruding section heated. Then the supernatant becomes Section with softened area as fulcrum to reach behind of the core structure material to form the structure. This Process is characterized in particular by the fact that the outstanding Sections essentially simultaneously - and not sequentially like in the prior art - heated can be. The resulting time savings in turn has a positive effect on the production costs.

11
Strukturstructure
22
KernstrukturschichtCore structure layer
33
KernstrukturschichtCore structure layer
44
Abstanddistance
55
Hohlraumcavity
66
Seitepage
77
Seitepage
88th
Heizschichtheating layer
99
Heizschichtheating layer
9a9a
Fasernfibers
9b9b
Matrixmatrix
1010
Anschlussconnection
1111
Anschlussconnection
1212
Anschlussconnection
1313
Anschlussconnection
1414
Leiterladder
1515
Stromquellepower source
1616
Verstärkungselementreinforcing element
1717
Verstärkungselementreinforcing element
1818
Verstärkungselementreinforcing element
1919
Ringraumannulus
2020
Ringraumannulus
2121
Ringraumannulus
2222
Ringraumannulus
2323
Zwischenschichtinterlayer
2424
Zwischenschichtinterlayer
2525
überstehender Abschnittprotruding section
2626
überstehender Abschnittprotruding section
2727
überstehender Abschnittprotruding section
2828
überstehender Abschnittprotruding section
2929
weitere ZwischenschichtFurther interlayer
3030
weitere ZwischenschichtFurther interlayer
3131
Seitepage
3232
Seitepage
3333
BereichArea
3434
BereichArea
3535
Fasernfibers
3636
Matrixmatrix
3737
Walzeroller
3838
Drehpunktpivot point
3939
Drehpunktpivot point
4040
verflüssigte Matrixliquefied matrix
4141
verflüssigte Matrixliquefied matrix
4242
Deckschichttopcoat
4343
Deckschichttopcoat
4444
Fasernfibers
4545
Matrixmatrix

Claims (9)

Verfahren zum Herstellen einer Struktur (1), insbesondere eines Kernverbunds im Luft- und Raumfahrtbereich, mit folgenden Schritten: – Aufbringen eines Heizmaterials (8, 9) auf einer Seite (6, 7) eines Kernstrukturmaterials (2, 3); – Einbringen eines Verstärkungselements (16, 17, 18) in das Kernstrukturmaterial (2, 3) und das Heizmaterial (8, 9) derart, dass sich das Verstärkungselement (16, 17, 18) durch das Kernstrukturmaterial (2, 3) und das Heizmaterial (8, 9) hindurch erstreckt und einen über das Heizmaterial (8, 9) überstehenden Abschnitt (25 ... 28) aufweist; – Aufheizen des Heizmaterials (8, 9) zum wenigstens bereichsweise Erweichen des überstehenden Abschnitts (25 ... 28); und – Umformen des überstehenden Abschnitts (25 ... 28) mit dem erweichten Bereich als Drehpunkt (38, 39) zum Bilden der Struktur (1).Method for producing a structure ( 1 ), in particular a core composite in the aerospace sector, comprising the following steps: - application of a heating material ( 8th . 9 ) on one side ( 6 . 7 ) of a core structure material ( 2 . 3 ); - introducing a reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) into the core structure material ( 2 . 3 ) and the heating material ( 8th . 9 ) such that the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) through the core structural material ( 2 . 3 ) and the heating material ( 8th . 9 ) and extends over the heating material ( 8th . 9 ) projecting section ( 25 ... 28 ) having; - heating the heating material ( 8th . 9 ) for at least partially softening the projecting portion ( 25 ... 28 ); and - reshaping the projecting section ( 25 ... 28 ) with the softened area as a fulcrum ( 38 . 39 ) to form the structure ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der überstehende Abschnitt (25 ... 28) derart umgeformt wird, dass er auf dem Heizmaterial (8, 9) oder auf einer auf diesem aufgebrachten Zwischenmaterial (23, 24) zum Liegen kommt.Method according to claim 1, characterized in that the projecting portion ( 25 ... 28 ) is formed so that it on the heating material ( 8th . 9 ) or on an intermediate material applied thereto ( 23 . 24 ) comes to rest. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckmaterial (42, 43) auf das Heizmaterial (8, 9) oder das Zwischenmaterial (23, 24) samt dem auf diesem aufliegenden überstehenden Abschnitt (25 ... 28) des Verstärkungselements (16, 17, 18) aufgebracht wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that a cover material ( 42 . 43 ) on the heating material ( 8th . 9 ) or the intermediate material ( 23 . 24 ) together with the overlapping section ( 25 ... 28 ) of the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) is applied. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial (8, 9), das Zwischenmaterial (23, 24) und/oder das Deckmaterial (42, 43) eine Matrix (9b) aufweist, welche mittels des Aufheizens des Heizmaterials (8, 9) fließfähig wird, wodurch die Matrix (9b) in einen Ringraum (19 ... 22) zwischen dem Verstärkungselement (16, 17, 18) und dem Kernstrukturmaterial (2, 3) fließt und diesen somit dicht verschließt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating material ( 8th . 9 ), the intermediate material ( 23 . 24 ) and / or the cover material ( 42 . 43 ) a MA trix ( 9b ), which by means of the heating of the heating material ( 8th . 9 ) becomes fluid, whereby the matrix ( 9b ) in an annulus ( 19 ... 22 ) between the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) and the core structure material ( 2 . 3 ) flows and thus closes tightly. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Seite (31, 32) des Kernstrukturmaterials (2, 3) wenigstens im Bereich eines Ringraums (19 ... 22) zwischen dem Verstärkungselement (16, 17, 18) und dem Kernstrukturmaterial (2, 3) ein weiteres Zwischenmaterial (29, 30) aufgebracht wird, wobei eine Matrix (41) des Zwischenmaterials (29, 30) mittels Aufheizens des Heizmaterials (8, 9) fließfähig wird, wodurch die Matrix (41) in den Ringraum (19 ... 22) fließt und diesen somit dicht verschließt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the other side ( 31 . 32 ) of the core structural material ( 2 . 3 ) at least in the region of an annular space ( 19 ... 22 ) between the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) and the core structure material ( 2 . 3 ) another intermediate material ( 29 . 30 ) is applied, wherein a matrix ( 41 ) of the intermediate material ( 29 . 30 ) by heating the heating material ( 8th . 9 ) becomes fluid, whereby the matrix ( 41 ) in the annulus ( 19 ... 22 ) flows and thus closes tightly. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial (8, 9), das Zwischenmaterial (23, 24), das weitere Zwischenmaterial (29, 30), das Verstärkungselement (16, 17, 18) und/oder die Deckschicht (42, 43) eine Matrix (9b, 45) aufweist, welche mittels des Aufheizens des Heizmaterials (8, 9) ausgehärtet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating material ( 8th . 9 ), the intermediate material ( 23 . 24 ), the additional intermediate material ( 29 . 30 ), the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) and / or the cover layer ( 42 . 43 ) a matrix ( 9b . 45 ), which by means of the heating of the heating material ( 8th . 9 ) is cured. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der überstehende Abschnitt (25 ... 28) des Verstärkungselements (16, 17, 18) ein lediglich teilvernetztes Duroplastmaterial (36) und/oder ein Thermoplastmaterial und/oder Fasern (35) aufweist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least the projecting portion ( 25 ... 28 ) of the reinforcing element ( 16 . 17 . 18 ) a only partially crosslinked thermoset material ( 36 ) and / or a thermoplastic material and / or fibers ( 35 ) having. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial (8, 9) als ohmsches Heizmaterial mit elektrischen Kontakten (10 ... 13) für ein Anschließen an eine Stromquelle (15) ausgebildet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating material ( 8th . 9 ) as ohmic heating material with electrical contacts ( 10 ... 13 ) for connection to a power source ( 15 ) is formed. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial (8, 9) aus einem Kohlenstoffmaterial und Glas ausgebildet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating material ( 8th . 9 ) is formed of a carbon material and glass.
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