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DE102011104071A1 - Method for manufacturing leaf spring that is utilized for function integration of e.g. axle to vehicle, involves melting matrix material in prepeg tape by concentrated introduction of heat when prepeg band is impinged on mold - Google Patents

Method for manufacturing leaf spring that is utilized for function integration of e.g. axle to vehicle, involves melting matrix material in prepeg tape by concentrated introduction of heat when prepeg band is impinged on mold Download PDF

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DE102011104071A1
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DE
Germany
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leaf spring
prepreg
mold
prepeg
matrix material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102011104071A
Other languages
German (de)
Inventor
Kay Hofmeister
Eckhard Reese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

The method involves depositing a prepeg band (2) i.e. multi-layer fabric, in a specified mold, where the prepeg band comprises matrix material that comprises thermoplastic resin. The matrix material in the prepeg tape is melted by concentrated introduction of heat using laser radiation infrared light irradiation, ultrasound and/or microwaves when the prepeg band is impinged on the mold, where the mold is partially formed by tool parts of a molding tool. The prepeg band is formed into a base body of a leaf spring (1) using an injection-molded process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Blattfeder nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9.The invention relates to a method for producing a leaf spring according to the features of the preamble of claim 1 and a leaf spring according to the features of the preamble of claim 9.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2006 052 137 A1 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung von Blattfedern aus einem Faserverbundwerkstoff bekannt. In dem Verfahren werden die Oberseite und die Unterseite eines Faserstranges, der aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern besteht, mit zumindest einer Abdeckmaterialbahn abgedeckt. Die Fasern des Faserstranges werden mit einer noch nicht abgebundenen Kunststoffmatrix benetzt. Der abgedeckte und kunststoffmatrixbelegte Faserstrang wird zur Imprägnierung der Fasern des Faserstranges mit der noch nicht abgebundenen Kunststoffmatrix erwärmt. Der abgedeckte kunststoffmatriximprägnierte Faserstrang wird abgekühlt. Der abgedeckte kunststoffmatriximprägnierte Faserstrang wird zu einzelnen Prepregs abgeschnitten oder zu einer Prepreg-Rolle aufgewickelt. Mehrere Lagen Prepregs werden vertikal übereinander auf einer konvex gekrümmten Oberfläche zu einer Roh-Blattfeder abgelegt. Die Roh-Blattfeder wird auf einer konvex gekrümmten Oberfläche gekühlt und in einer Presse zu einer gepressten Roh-Blattfeder gepresst. Die gepresste Roh-Blattfeder wird erwärmt und zur fertigen Blattfeder endbearbeitet. Bei allen Fertigungsschritten werden vorbestimmte Temperaturen an dem jeweiligen Werkstoff oder an dem jeweiligen Zwischenprodukt eingestellt und über vorbestimmte Zeiträume aufrechterhalten.From the prior art, as in the DE 10 2006 052 137 A1 described a method for producing leaf springs made of a fiber composite material. In the method, the top and the bottom of a strand of fibers, which consists of at least parallel aligned fibers, covered with at least one Abdeckmaterialbahn. The fibers of the fiber strand are wetted with a not yet set plastic matrix. The covered and plastic matrix occupied fiber strand is heated to impregnate the fibers of the fiber strand with the not yet set plastic matrix. The covered plastic matrix impregnated fiber strand is cooled. The covered plastic matrix-impregnated fiber strand is cut into individual prepregs or wound into a prepreg roll. Several layers of prepregs are laid vertically one above the other on a convexly curved surface to a raw leaf spring. The green leaf spring is cooled on a convexly curved surface and pressed in a press to a pressed raw leaf spring. The pressed raw leaf spring is heated and finished to the finished leaf spring. In all manufacturing steps, predetermined temperatures are set on the respective material or on the respective intermediate product and maintained for predetermined periods of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder und eine verbesserte Blattfeder anzugeben.The invention has for its object to provide an improved method for producing a leaf spring and an improved leaf spring.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gellst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Blattfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 9.The object is achieved according gellst by a method for producing a leaf spring with the features of claim 1 and a leaf spring with the features of claim. 9

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einem Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus einem als Prepregband ausgebildeten Faserverbundwerkstoff wird erfindungsgemäß zumindest ein Prepregband, welches ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweist, auf zumindest eine vorgegebene Form abgelegt, wobei das Matrixmaterial durch konzentriertes Einbringen von Wärme beim Auftreffen auf die Form aufgeschmolzen wird.In a method for producing a leaf spring from a fiber composite material in the form of a prepreg strip, at least one prepreg strip comprising a matrix material made from a thermoplastic material is deposited on at least one predetermined shape, wherein the matrix material is melted by concentrated introduction of heat when hitting the mold ,

Unter dem Begriff Prepreg wird bekanntermaßen ein Halbzeug bzw. ein Vorprodukt zur Herstellung von Gegenständen aus einem Faserverbundmaterial verstanden, welches aus Endlosfasern und einer Kunststoffmatrix besteht. Ein Prepregband ist ein Prepreg in Bandform, welches zur Verarbeitung zumeist in aufgerollter Form vorliegt und entsprechend von einer Prepregbandrolle abgerollt und verarbeitet werden kann.The term prepreg is known to mean a semifinished product or a precursor for the production of articles from a fiber composite material, which consists of continuous fibers and a plastic matrix. A prepreg strip is a prepreg in strip form, which for processing is usually in rolled-up form and can be correspondingly unrolled and processed from a prepreg strip roll.

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden bevorzugt sehr schmale Prepregbänder verwendet, welche durch Längszerschneiden von breiten Prepregbändern erzeugt werden, d. h. ein breites Prepregband wird in eine Mehrzahl schmaler Prepregbänder, auch als Prepregbändchen bezeichnet, zerteilt. Diese schmalen Prepregbänder oder Prepregbändchen werden wieder aufgerollt und können dann im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, wobei vorzugsweise eine Mehrzahl derartiger Prepregbändchenrollen auf einem Spulengatter angeordnet sind, so dass auch eine Mehrzahl dieser schmalen Prepregbänder oder Prepregbändchen gleichzeitig parallel zueinander von den Prepregbändchenrollen abzurollen und auf die vorgegebene Form abzulegen sind.For the method according to the invention very narrow prepreg tapes are preferably used, which are produced by longitudinal cutting of wide prepreg tapes, d. H. a wide prepreg tape is divided into a plurality of narrow prepreg tapes, also called prepreg tapes. These narrow Prepreg or Prepregbändchen be rolled up again and can then be used in the process according to the invention, preferably a plurality of such Prepregbändchenrollen are arranged on a creel, so that a plurality of these narrow prepreg or Prepregbändchen simultaneously parallel to each other from the Prepregbändchenrollen unroll and the given Form are to be filed.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von sehr leichten und kostengünstigen Blattfedern aus thermoplastischem Faserverbundwerkstoff, insbesondere für die Verwendung in Fahrzeugen. Aufgrund einer dadurch erzielten Gewichtseinsparung durch den Einsatz derartiger leichter Blattfedern in Fahrzeugen werden ein Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch und ein Schadstoffausstoß der Fahrzeuge reduziert, insbesondere im Vergleich zum Einsatz von Blattfedern aus Metall.The inventive method allows the production of very lightweight and inexpensive leaf springs made of thermoplastic fiber composite material, especially for use in vehicles. Due to a weight saving achieved by the use of such lightweight leaf springs in vehicles, a fuel and energy consumption and pollutant emissions of the vehicles are reduced, especially compared to the use of leaf springs made of metal.

Zudem weisen die mittels des Verfahrens hergestellten Blattfedern geringere Abmessungen, d. h. ein geringeres Volumen, auf, wodurch ein für die Blattfeder am Fahrzeug erforderlicher Bauraum reduziert ist. Des Weiteren weisen die Blattfedern eine verbesserte Medien- und Chemikalienbeständigkeit auf, so dass kein oder ein wesentlich geringerer Korrosionsschutz erforderlich ist und eine längere Haltbarkeit der Blattfedern erreicht ist.In addition, the leaf springs produced by the method have smaller dimensions, d. H. a smaller volume, on, whereby a space required for the leaf spring on the vehicle space is reduced. Furthermore, the leaf springs have improved media and chemical resistance, so that no or a much lower corrosion protection is required and a longer life of the leaf springs is achieved.

Eine Federcharakteristik der jeweils herzustellenden Blattfeder ist durch einen an jeweilige Erfordernisse angepassten Laminataufbau der Blattfeder beeinflussbar, beispielsweise durch eine Anzahl verlegter Schichten des Prepregbandes sowie durch eine Zusammensetzung des Prepregbandes. Auf diese Weise wird ein Dämpfungsverhalten der Blattfeder verbessert, wodurch ein erhöhter Fahrkomfort des Fahrzeugs erreicht wird.A spring characteristic of the respective leaf spring to be produced can be influenced by a laminate structure of the leaf spring which is adapted to the respective requirements, for example by a number of laid layers of the prepreg strip and by a composition of the prepreg strip. In this way, a damping behavior of the leaf spring is improved, whereby an increased ride comfort of the vehicle is achieved.

Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren unter Verwendung eines Faserverbundwerkstoffs mit einer Matrix aus einem duroplastischen Kunststoff ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Vorteil, dass die Prepregbänder mit der Matrix aus thermoplastischem Kunststoff nahezu unbegrenzt bei Raumtemperatur gelagert werden können. Zudem ist kein Einsatz von Lösungsmitteln für die Blattfederherstellung erforderlich. Des Weiteren ist ein Recycling der mittels des Verfahrens hergestellten Blattfeder möglich. Zudem ist der thermoplastische Kunststoff für die Matrix als Granulat verfügbar, so dass auch bereits eine einfache und kostengünstige Herstellung der Prepregbänder ermöglicht ist.Compared to known from the prior art manufacturing method using A fiber composite material with a matrix of a thermosetting plastic results in the inventive method has the advantage that the prepreg with the matrix of thermoplastic material can be stored almost indefinitely at room temperature. In addition, no use of solvents for leaf spring production is required. Furthermore, a recycling of the leaf spring produced by the method is possible. In addition, the thermoplastic material for the matrix is available as granules, so that even a simple and cost-effective production of prepreg tapes is already possible.

Auch im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren unter Verwendung eines Faserverbundwerkstoffs mit einer Matrix aus thermoplastischem Kunststoff sowie zu Herstellungsverfahren, bei welchen die Prepregs, mit thermoplastischer oder duroplastischer Matrix, in einer Pressform übereinander geschichtet und anschließend unter Einwirkung von Druck und Wärme verpresst werden, ergeben sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile, da im erfindungsgemäßen Verfahren kein Verpressen unter Druck und Wärme erforderlich ist. Auf diese Weise ergeben sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine kurze Zykluszeit und geringe Investitionskosten, da das Verfahren eine geringere Fertigungszeit ermöglicht und eine Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens flexibler ist. Des Weiteren ermöglicht das Verfahren auf einfache Weise, Blattfedern mit unterschiedlichen geometrischen Formen herzustellen, da die Geometrie der mittels des Verfahrens hergestellten Blattfedern nicht werkzeuggebunden ist, d. h. es sind für unterschiedliche geometrische Formen keine unterschiedlichen, an die jeweilige Form angepasste Werkzeuge erforderlich, so dass Werkzeugkosten zur Herstellung solcher Werkzeuge entfallen.Also compared to known from the prior art manufacturing method using a fiber composite material with a matrix of thermoplastic material and to manufacturing processes in which the prepregs, with thermoplastic or thermosetting matrix, stacked in a mold and then pressed under the action of pressure and heat are obtained by the inventive method advantages, since no compression under pressure and heat is required in the process according to the invention. In this way, the method according to the invention results in a short cycle time and low investment costs, since the method enables a shorter production time and a production system for carrying out the method is more flexible. Furthermore, the method allows a simple way to produce leaf springs with different geometric shapes, since the geometry of the leaf springs produced by the method is not tool-bound, d. H. There are no different, adapted to the particular shape tools required for different geometric shapes, so that eliminates tool costs for the production of such tools.

Zudem ist in dem Verfahren kein Ablegen mehrer Lagen von Prepregs vertikal übereinander erforderlich, sondern es kann eine kontinuierliche Fertigung der Blattfeder durch ein kontinuierliches Abrollen und Auflegen des Prepregbandes in einem Wicklungsprozess erfolgen. Des Weiteren ist die Blattfeder bzw. ein Grundkörper der Blattfeder nach einem Abkühlen fertig hergestellt, so dass kein nachfolgendes Verpressen unter Einwirkung von Druck und Wärme erforderlich ist, welches ein kompliziertes Einstellen und Überwachen von werkstoffabhängigen Temperatur- und Druckverläufen erfordern würde.In addition, in the process no depositing of multiple layers of prepregs vertically one above the other is required, but it can be a continuous production of the leaf spring by a continuous unwinding and placing the prepreg in a winding process. Furthermore, the leaf spring or a main body of the leaf spring is finished after cooling, so that no subsequent compression under the action of pressure and heat is required, which would require a complicated setting and monitoring of material-dependent temperature and pressure gradients.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Blattfeder, 1 schematically a perspective view of a leaf spring,

2 schematisch eine Blattfeder in Seitenansicht, 2 schematically a leaf spring in side view,

3 schematisch ein Aufbringen eines Prepregbandes auf eine Form, 3 schematically applying a prepreg tape to a mold,

4 schematisch einen Einleger einer Blattfeder, 4 schematically a depositor of a leaf spring,

5 schematisch ein in Halterungen eingespannter Einleger, 5 schematically an insert clamped in holders,

6 schematisch eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Blattfeder, 6 schematically a first embodiment of a method for producing a leaf spring,

7 schematisch eine Detailansicht einer mittels einer ersten Ausführungsform des Verfahrens hergestellten Blattfeder, 7 1 is a schematic view of a detail of a leaf spring produced by a first embodiment of the method;

8 schematisch ein Formwerkzeug, umfassend zwei Formwerkzeugteile, und zwei Einleger einer Blattfeder, 8th 1 schematically shows a molding tool comprising two mold parts, and two inserts of a leaf spring,

9 schematisch eine mittels einer zweiten Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens hergestellte Blattfeder, 9 schematically a leaf spring produced by a second embodiment of a manufacturing method,

10A bis 10F einen Verfahrensablauf einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Blattfeder, 10A to 10F a method sequence of a second embodiment of a method for producing a leaf spring,

11A bis 11D einen Verfahrensablauf einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Blattfeder in Detailansicht, 11A to 11D a process flow of a second embodiment of a method for producing a leaf spring in detail view,

12 schematisch ein Lagenaufbau einer Blattfeder, 12 schematically a layer structure of a leaf spring,

13 schematisch eine Blattfeder, hergestellt mittels einer ersten Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens, nach einem Spritzgießprozess und 13 schematically a leaf spring, produced by a first embodiment of a manufacturing process, after an injection molding process and

14 schematisch eine Blattfeder, hergestellt mittels einer zweiten Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens, nach einem Spritzgießprozess. 14 schematically a leaf spring produced by a second embodiment of a manufacturing process, after an injection molding process.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen schematisch eine Blattfeder 1 für ein Fahrzeug, welche mittels eines Verfahrens zu deren Herstellung aus einem als Prepregband 2 ausgebildeten Faserverbundwerkstoff hergestellt werden kann. Die Blattfeder 1 weist ein Hauptblatt 1.1 auf, welches durch endlos abgelegte Lagen aus Prepregbändern 2, d. h. durch ein oder mehrere endlos abgelegte Prepregbänder 2 hergestellt wurde.The 1 and 2 show schematically a leaf spring 1 for a vehicle, which by means of a method for their production from a prepreg strip 2 trained fiber composite material can be produced. The leaf spring 1 has a main sheet 1.1 on, which by endless deposited layers of prepreg tapes 2 ie by one or more endless prepreg tapes 2 was produced.

Unter dem Begriff Prepreg wird bekanntermaßen ein Halbzeug bzw. ein Vorprodukt zur Herstellung von Gegenständen aus einem Faserverbundmaterial verstanden, welches aus Endlosfasern, d. h. aus Verstärkungsfasern, und einer Kunststoffmatrix besteht. Ein Prepregband 2 ist ein Prepreg in Bandform, welches zur Verarbeitung zumeist in aufgerollter Form vorliegt und entsprechend von einer Prepregbandrolle abgerollt und verarbeitet werden kann.The term prepreg is known to mean a semifinished product or a precursor for the production of articles from a fiber composite material, which consists of continuous fibers, ie of reinforcing fibers, and a plastic matrix. A prepreg tape 2 is a prepreg in belt form, which is for processing mostly in rolled form and can be unrolled and processed accordingly from a prepreg roll.

Für das im Folgenden näher erläuterte Verfahren werden bevorzugt sehr schmale Prepregbänder 2 verwendet, welche durch Längszerschneiden von breiten Prepregbändern erzeugt werden, d. h. ein breites Prepregband wird in eine Mehrzahl schmaler Prepregbänder 2, auch als Prepregbändchen bezeichnet, zerteilt. Diese schmalen Prepregbänder 2 oder Prepregbändchen werden wieder aufgerollt und können dann für das Verfahren verwendet werden.For the method explained in more detail below, very narrow prepreg tapes are preferred 2 used, which are produced by longitudinal cutting of wide prepreg tapes, ie a wide prepreg tape is in a plurality of narrow prepreg tapes 2 , also known as Prepregbändchen, parts. These narrow prepreg bands 2 or prepreg tapes are rolled up again and can then be used for the process.

Zusätzlich zum Hauptblatt 1.1 weist die hier dargestellte Ausführungsform der Blattfeder 1 noch weitere Blätter 1.2 auf, welche in Form von weiteren Streifen aus faserverstärktem Kunststoff, beispielsweise weiteren Prepregbändern, entsprechend einer erforderlichen Federkennlinie der Blattfeder 1 lokal angeschweißt wurden. Diese weiteren Blätter 1.2, insbesondere deren Anzahl und Ausbildung ist optional; es sind selbstverständlich auch Blattfedern 1 herstellbar, welche lediglich das Hauptblatt 1.1 aufweisen.In addition to the main sheet 1.1 has the embodiment of the leaf spring shown here 1 even more leaves 1.2 on, which in the form of further strips of fiber-reinforced plastic, for example, further prepreg tapes, according to a required spring characteristic of the leaf spring 1 welded locally. These other leaves 1.2 in particular their number and training is optional; Of course, there are also leaf springs 1 can be produced, which only the main sheet 1.1 exhibit.

Die Blattfeder 1 weist des Weiteren an beiden Enden jeweils einen Bolzen 3 auf, bevorzugt aus Metall. Über diese Bolzen 3 kann die Blattfeder 1 am Fahrzeug befestigt werden, wobei sie üblicherweise mit einem Ende in einem Festlager und mit dem anderen Ende in einem Loslager, auch als Federschwinge bezeichnet, gelagert wird.The leaf spring 1 also has a bolt at both ends 3 on, preferably of metal. About these bolts 3 can the leaf spring 1 be mounted on the vehicle, where it is usually with one end in a fixed bearing and the other end in a floating bearing, also referred to as a spring rocker stored.

Die Blattfeder 1 wird, wie anhand der weiteren Figuren im Folgenden noch näher erläutert wird, bevorzugt mittels UD-Tapelegen hergestellt, d. h. mittels Prepregbändern 2, in welchen die Verstärkungsfasern unidirektional ausgerichtet sind. Als Material werden Prepregbänder 2 aus Verstärkungsfasern und einer Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff verwendet. Die Verstärkungsfasern sind zum Beispiel Kohlenstofffasern, auch Carbonfasern genannt, Aramidfasern, Metallfasern, – bzw. Metalldrähte oder Glasfasern. Der thermoplastische Kunststoff ist beispielsweise ein Polyamid, insbesondere Polyphthalamid (PPA) oder Polyamid 6 (PA 6).The leaf spring 1 is, as will be explained in more detail below with reference to the further figures, preferably produced by means of UD tape laying, ie by means of prepreg tapes 2 in which the reinforcing fibers are unidirectionally aligned. As a material prepreg tapes 2 made of reinforcing fibers and a matrix of a thermoplastic used. The reinforcing fibers are, for example, carbon fibers, also called carbon fibers, aramid fibers, metal fibers, or metal wires or glass fibers. The thermoplastic material is for example a polyamide, in particular polyphthalamide (PPA) or polyamide 6 (PA 6).

Werden die Verstärkungsfasern beispielsweise in Netzstrukturen abgelegt, wirken sie im Fall eines Crashs zur Absicherung der strukturellen Integrität des Bauteils.If the reinforcing fibers are deposited, for example, in network structures, they act in the event of a crash to ensure the structural integrity of the component.

Zur Funktionsintegration weiterer Komponenten, zum Beispiel zur Aufnahme einer Achse des Fahrzeugs, also von Radsatz- oder Achslagern, Kabeln und Leitungen, kann die Blattfeder 1, genauer gesagt ein durch das UD-Tapelegen ausgebildeter Grundkörper der Blattfeder 1 zusätzlich mit einer Kunststoffmatrix aus einem hochkurzfasergefüllten Kunststoff umgossen werden. Hochkurzfasergefüllt bedeutet dabei, dass die Kunststoffmatrix einen hohen Anteil kurzer Fasern aufweist, zum Beispiel Kohlenstofffasern oder Glasfasern.For functional integration of other components, for example, for receiving an axle of the vehicle, so from wheelset or axle bearings, cables and wires, the leaf spring 1 More precisely, a base body of the leaf spring formed by the UD tape laying 1 additionally be encapsulated with a plastic matrix of a high short fiber filled plastic. Hochkurzfasergefüllt means that the plastic matrix has a high proportion of short fibers, for example carbon fibers or glass fibers.

Zum Umgießen mit der Kunststoffmatrix wird bevorzugt ein Spritzgussverfahren verwendet, insbesondere ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren. Durch dessen Verwendung können zusätzlich Gummieinleger von Blattfederlagern einschließlich eingelegter Anbindungselemente der Blattfedern 1, zum Beispiel der Bolzen 3, integriert, d. h. eingespritzt werden und anschließend oder auch zur gleichen Zeit das Gummimaterial nachvernetzt werden.For encapsulation with the plastic matrix, an injection molding process is preferably used, in particular a two-component injection molding process. By using it can also rubber inserts of leaf spring bearings including inserted connection elements of the leaf springs 1 , for example the bolt 3 , be integrated, ie injected and then post-cured or at the same time the rubber material.

Der Grundkörper der Blattfeder 1 wird aus einem Faserverbundwerkstoff mit thermoplastischer Kunststoffmatrix gefertigt. Dazu werden thermoplastische Prepregbänder 2 verwendet, welche von einem hier nicht näher dargestellten Spulengatter auf zumindest eine vorgegebene Form 4 abgelegt werden, wie in 3 dargestellt.The main body of the leaf spring 1 is made of a fiber composite material with thermoplastic matrix. These are thermoplastic prepreg bands 2 used, which of a creel not shown here on at least one predetermined shape 4 be filed as in 3 shown.

Durch konzentrierte Wärmeeinbringung, bevorzugt, wie in 3 dargestellt, mittels Laserbestrahlung, alternativ oder zusätzlich auch mittels Infrarotlichtbestrahlung, mittels Ultraschall und/oder mittels Mikrowellen, wird das Matrixmaterial der Prepregbänder 2 beim Auftreffen auf die Form 4 aufgeschmolzen. D. h. im hier dargestellten Beispiel werden ein oder mehrere Laser 5 auf einen jeweiligen Aufbringbereich des Prepregbandes 2 auf der Form 4 gerichtet. Auf diese Weise werden die Verstärkungsfasern optimal in die Kunststoffmatrix eingebettet und es kommt zudem zum Verschweißen der Prepregbänder 2. Eine Ablagevorrichtung besteht aus einer oder mehreren versetzt angeordneten Andruckrollen 6, welche entlang der Form 4 bewegt werden, die Prepregbänder 2 mit einer vorgegebenen Andruckkraft F an die Form 4 andrücken und die Konsolidierung der Prepregbänder 2 sicherstellen.By concentrated heat input, preferred as in 3 represented by means of laser irradiation, alternatively or additionally by means of infrared light irradiation, by means of ultrasound and / or by means of microwaves, the matrix material of the prepreg bands 2 when hitting the form 4 melted. Ie. in the example shown here will be one or more lasers 5 on a respective application region of the prepreg strip 2 on the mold 4 directed. In this way, the reinforcing fibers are optimally embedded in the plastic matrix and, moreover, the prepreg tapes are welded together 2 , A storage device consists of one or more staggered pressure rollers 6 which are along the shape 4 to be moved, the prepreg bands 2 with a predetermined pressure force F to the mold 4 Press on and consolidate the prepreg bands 2 to ensure.

In einer ersten Ausführungsform des Verfahrens werden die Prepregbänder 2 um einen in 4 dargestellten Einleger 7 herum abgelegt, wobei der Einleger 7 für diese Ausführungsform des Verfahrens aus zwei zylindrischen Buchsen 7.1, bevorzugt aus Metall, einem Längselement 7.2, welches im Wesentlichen die Form 4 bildet, sowie zwei dreieckförmigen Füllteilen 7.3 gebildet wird, wie in den 5 bis 7 dargestellt. Das Längselement 7.2 ist über die Füllteile 7.3 mit den Buchsen 7.1 verbunden.In a first embodiment of the method, the prepreg tapes become 2 around one in 4 illustrated depositors 7 stored around, with the depositor 7 for this embodiment of the method of two cylindrical bushings 7.1 , preferably of metal, a longitudinal element 7.2 which is in the Essentially the form 4 forms, as well as two triangular filling parts 7.3 is formed, as in the 5 to 7 shown. The longitudinal element 7.2 is about the filling parts 7.3 with the jacks 7.1 connected.

Das Längselement 7.2 ist beispielsweise aus Organofolien, d. h. aus zumindest einem Faserverbundmaterial, oder aus einem Gewebe oder Gelege oder aus Metall in Form eines Metallblechs ausgebildet. Die Füllteile 7.3 sind bevorzugt aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet. Der Einleger 7 verbleibt in der Blattfeder 1.The longitudinal element 7.2 is formed, for example, of organofilms, ie of at least one fiber composite material, or of a fabric or scrim or of metal in the form of a metal sheet. The filling parts 7.3 are preferably made of plastic or metal. The depositor 7 remains in the leaf spring 1 ,

Während des Verfahrens wird der Einleger 7 in den beiden Buchsen 7.1 an entsprechenden Halterungen 8 gelagert, wie in 5 dargestellt, und mit den Prepregbändern 2 umwickelt, wie in 6 dargestellt. D. h. die Ablagevorrichtung wird insbesondere in Längsrichtung des Einlegers 7 um diesen herumgeführt, wobei die Prepregbänder 2 zunächst auf dem Einleger 7 und in weiteren Lagen auf bereits aufgebrachten Prepregbändern 2 abgelegt werden und während des Ablegens durch gezieltes Einbringen von Wärme und Andrücken mittels der Andruckrolle 6 miteinander verschmolzen werden.During the procedure, the depositor 7 in the two sockets 7.1 on appropriate brackets 8th stored as in 5 shown, and with the prepreg bands 2 wrapped as in 6 shown. Ie. the storage device is particularly in the longitudinal direction of the insert 7 wrapped around this, with the prepreg bands 2 first on the depositor 7 and in further layers on already applied prepreg tapes 2 are stored and during the deposition by targeted introduction of heat and pressing by means of the pressure roller 6 be merged with each other.

Dabei ist es, insbesondere wenn der Einleger 7 Metall aufweist, besonders vorteilhaft, wenn unmittelbar auf den Einleger 7 zunächst mindestens eine Lage mit Prepregbändern 2 aufgebracht wird, welche Glasfasern als Verstärkungsfasern aufweisen, so dass der Einleger 7 von diesen vollständig bedeckt ist, und erst auf diese Lagen weitere Lagen von Prepregbändern 2 aufgebracht werden, welche Kohlenstofffasern als Verstärkungsfasern aufweisen. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich Metallteile des Einlegers 7 und die Prepregbändchen 2, welche Kohlenstofffasern aufweisen, berühren. Dies ist aus Gründen des Korrosionsschutzes besonders vorteilhaft, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.It is, especially if the depositor 7 Metal, particularly advantageous when directly on the insert 7 first at least one layer with prepreg tapes 2 is applied, which have glass fibers as reinforcing fibers, so that the insert 7 is completely covered by these, and only on these layers more layers of prepreg tapes 2 be applied, which have carbon fibers as reinforcing fibers. In this way it prevents metal parts of the insert 7 and the prepreg tapes 2 , which have carbon fibers, touch. This is particularly advantageous for reasons of corrosion protection, as will be explained in more detail below.

Um eine unterschiedliche Ausrichtung verschiedener Lagen von Prepregbändern 2 zu erreichen, kann die Ablagevorrichtung auch in anderen Richtungen geführt werden, zum Beispiel quer zur Längsrichtung des Einlegers 7 oder schräg zur Längsrichtung des Einlegers 7. Auf diese Weise wird ein kriechgerechter und dadurch sehr stabiler Lagenaufbau ermöglicht, wie im Folgenden noch näher erläutert wird. Mittels dieser ersten Ausführungsform des Verfahrens wird die in 7 im Detail dargestellte Blattfeder 1 oder zunächst deren Grundkörper, welcher weiterverarbeitet werden kann, ausgebildet.To a different orientation of different layers of prepreg tapes 2 To achieve the storage device can also be guided in other directions, for example transversely to the longitudinal direction of the insert 7 or obliquely to the longitudinal direction of the insert 7 , In this way, a creeping and thus very stable layer structure is made possible, as will be explained in more detail below. By means of this first embodiment of the method, the in 7 Leaf spring shown in detail 1 or first of their basic body, which can be further processed, formed.

In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens dienen lediglich zwei Buchsen 7.1 als Einleger 7. Eine Außenkontur dieser Buchsen 7.1 wird aus einem Halbkreis und zwei spitz zueinander zulaufenden Radien gebildet, wie in 8 und detaillierter in 9 dargestellt. D. h. die Buchsen 7.1 weisen jeweils in Längsrichtung der Blattfeder 1 spitz zulaufende Ausformungen 7.1.1 auf, welche ähnlich ausgebildet sind wie die Füllteile 7.3 des Einlegers 7 zur Durchführung der ersten Ausführungsform des Verfahrens und deren Außenkontur einen fließenden Übergang von einem dünnen mittleren Bereich der Blattfeder 1 auf die Buchsen 7.1 bildet. Auf diese Weise können die Prepregbänder 2 im Verlegevorgang in einem knickfreien fließenden Übergang vom mittleren Bereich auf die Buchsen 7.1 verlegt werden. Die Prepregbänder 2 werden um diese Buchsen 7.1 herum abgelegt, welche für diese Ausführungsform des Verfahrens den Einleger 7 bilden und in der Blattfeder 1 verbleiben, wie in 9 dargestellt.In a second embodiment of the method, only two sockets are used 7.1 as depositor 7 , An outer contour of these sockets 7.1 is formed from a semicircle and two radii tapering towards each other, as in 8th and more detailed in 9 shown. Ie. the jacks 7.1 each have in the longitudinal direction of the leaf spring 1 tapered formations 7.1.1 on, which are similar to the filling parts 7.3 of the depositor 7 to carry out the first embodiment of the method and the outer contour of a smooth transition from a thin central region of the leaf spring 1 on the jacks 7.1 forms. In this way, the prepreg bands can 2 in the laying process in a kink-free flowing transition from the middle area to the bushings 7.1 be moved. The prepreg bands 2 be around these jacks 7.1 stored around which, for this embodiment of the method, the depositor 7 form and in the leaf spring 1 remain as in 9 shown.

Im Folgenden wird die zweite Ausführungsform des Verfahrens anhand der 10A bis 10F und 11A bis 11D in einer Detaildarstellung erläutert. Die ersten Lagen Prepregbänder 2 werden im mittleren Bereich der Blattfeder 1 über zwei bereits in 8 dargestellte Formwerkzeugteile 9, 10 eines Formwerkzeugs abgelegt. Eine Oberfläche der Formwerkzeugteile 9, 10 bildet jeweils eine Formhälfte der Form 4 zum Ablegen der Prepregbänder 2.In the following, the second embodiment of the method will be described with reference to FIG 10A to 10F and 11A to 11D explained in a detailed representation. The first layers of prepreg tapes 2 be in the middle area of the leaf spring 1 over two already in 8th illustrated mold parts 9 . 10 filed a mold. A surface of the mold parts 9 . 10 each forms a mold half of the mold 4 for storing the prepreg tapes 2 ,

Die Herstellung der Blattfeder 1 startet in dieser Ausführungsform des Verfahrens wie in 10A und 10B dargestellt, auf einer der Buchsen 7.1 mit dem Ablegen der ersten Lage Prepregbänder 2, der Wärmezufuhr und dem Andrücken mittels der Andruckrolle 6. Die Prepregbänder 2 werden zunächst auf die Außenkontur dieser Buchse 7.1 und deren Ausformung 7.1.1 abgelegt, welche tangentenstetig in eine Kontur der Oberfläche des ersten Formwerkzeugteils 9 übergeht. Dieses Aufbringen der Prepregbänder 2 setzt sich anschließend auf dem ersten Formwerkzeugteil 9 fort, wobei die Ablagevorrichtung mit der Andruckrolle 6 das erste Formwerkzeugteil 9 abfährt, wie in 10C und detailliert in 11A dargestellt. Am Ende des ersten Formwerkzeugteils 9 werden die Prepregbänder 2 wie in 10D dargestellt, auf die andere Buchse 7.1 aufgelegt, deren Außenkontur ebenfalls über deren Ausformung 7.1.1 tangentenstetig in die Kontur der Oberfläche des ersten Formwerkzeugteils 9 übergeht. Während die Andruckrolle 6 über diese Buchse 7.1 rollt, wird das zweite Formwerkzeugteil 10 an die erste Lage der Prepregbänder 2 herangefahren. Diese erste Lage der Prepregbänder 2 wird nun vom zweiten Formwerkzeugteil 10 und vom ersten Formwerkzeugteil 9 gestützt.The production of the leaf spring 1 starts in this embodiment of the method as in 10A and 10B shown on one of the sockets 7.1 with the laying down of the first layer prepreg tapes 2 , the heat supply and the pressing by means of the pressure roller 6 , The prepreg bands 2 be first on the outer contour of this socket 7.1 and their shape 7.1.1 filed, which tangent continuous in a contour of the surface of the first mold part 9 passes. This application of prepreg tapes 2 then sits down on the first mold part 9 , wherein the storage device with the pressure roller 6 the first mold part 9 leaves, as in 10C and detailed in 11A shown. At the end of the first mold part 9 become the prepreg bands 2 as in 10D shown on the other socket 7.1 applied, the outer contour also on their shape 7.1.1 tangent-continuous in the contour of the surface of the first mold part 9 passes. While the pinch roller 6 over this socket 7.1 rolls, becomes the second mold part 10 to the first layer of prepreg tapes 2 moved up. This first layer of prepreg tapes 2 will now be from the second mold part 10 and from the first mold part 9 supported.

Im nächsten Schritt wird das erste Formwerkzeugteil 9 weggefahren und die Prepregbänder 2 werden auf den bereits abgelegten Teil der ersten Lage Prepregbänder 2 abgelegt, erwärmt und mittels der Andruckrolle 6 angedrückt, wobei das zweite Formwerkzeugteil 10 die Form 4, genauer gesagt die Formhälfte der Form 4 vorgibt, wie in 10E und detailliert in 11B dargestellt.In the next step, the first mold part becomes 9 gone and the prepreg bands 2 be on the already deposited part of the first layer prepreg tapes 2 stored, heated and by means of the pressure roller 6 pressed, wherein the second mold part 10 form 4 , more precisely the Form half of the mold 4 pretends as in 10E and detailed in 11B shown.

Da die Prepregbänder 2 insbesondere während des Ablegens der ersten Lagen auf den Formwerkzeugteilen 9, 10 noch nicht vollständig ausgehärtet sind, könnten sie sich von dem jeweiligen Formwerkzeugteil 9, 10 lösen. Um dies zu verhindern, sind Unterdrucksauger 11, auch als Vakuumsauger bezeichnet, in die Formwerkzeugteile 9, 10 integriert. Diese saugen die Prepregbänder 2 an die Formwerkzeugteile 9, 10 an. Zur Unterstützung kann weiterhin ein Andrückelement 12 eingesetzt werden. Hierfür kann beispielsweise ein Schlauch aus einem Elastomergummi oder ein kettenförmiges Andrückelement 12 verwendet werden, wie in 10F dargestellt. Ebenso ist es möglich, ein segmentiertes Formwerkzeug zu verwenden, das eine Mehrzahl individuell einstellbarer parallel zueinender angeordneter Schieber aufweist. Über die variable Tiefe der einzelnen Schieber kann die Topografie des Bauteils genau eingestellt werden.Because the prepreg tapes 2 in particular during the deposition of the first layers on the mold parts 9 . 10 not yet fully cured, they could from the respective mold part 9 . 10 to solve. To prevent this, are vacuum cleaners 11 , also referred to as vacuum suction, in the mold parts 9 . 10 integrated. These suck the prepreg bands 2 to the mold parts 9 . 10 at. To support can still a pressing element 12 be used. For this example, a hose made of an elastomeric rubber or a chain-shaped pressure element 12 used as in 10F shown. It is also possible to use a segmented mold having a plurality of individually adjustable parallel zueinender arranged slide. The variable depth of the individual slides allows the topography of the component to be precisely adjusted.

Nachdem die beschriebenen Schritte wiederholt durchgeführt wurden, bis einige Lagen der Prepregbänder 2 abgelegt wurden, besitzt die Blattfeder 1, genauer gesagt deren sich ausbildender Grundkörper, aufgrund der bereits abgelegten Lagen Prepregbänder 2 eine ausreichende Steifigkeit und das Stützen durch die Formwerkzeugteile 9, 10 und das Andrückelement 12 ist nicht mehr notwendig. Nun kann eine der Andruckrolle 6 entgegenwirkende Kraft durch Gegendruckrollen 13 erzeugt werden, wie in 11C und 11D dargestellt. Diese Gegendruckrollen 13 laufen den mittleren Bereich der zu bildenden Blattfeder 1 ab. Sie befinden sich dabei immer auf der zur Andruckrolle 6 entgegen gesetzten Seite.After the described steps have been carried out repeatedly, to some layers of prepreg tapes 2 were stored, owns the leaf spring 1 , More precisely, their forming body, due to the already stored layers of prepreg tapes 2 sufficient rigidity and support by the mold parts 9 . 10 and the pressing element 12 is no longer necessary. Now, one of the pinch roller 6 counteracting force by counter-pressure rollers 13 be generated as in 11C and 11D shown. These counter-pressure rollers 13 run the middle region of the leaf spring to be formed 1 from. You are always on the pressure roller 6 opposite side.

Auch in dieser zweiten Ausführungsform des Verfahrens ist es, insbesondere wenn die Buchsen 7.1, welche hier den Einleger 7 bilden, Metall aufweisen, besonders vorteilhaft, wenn die erste Lage oder eine Mehrzahl erster Lagen Prepregbänder 2 Glasfasern als Verstärkungsfasern aufweisen, und erst auf diese Lagen weitere Lagen von Prepregbändern 2 aufgebracht werden, welche Kohlenstofffasern als Verstärkungsfasern aufweisen. Auf diese Weise wird, wie bereits beschrieben, verhindert, dass sich Metallteile des Einlegers 7 und die Prepregbänder 2, welche Kohlenstofffasern aufweisen, berühren. Dies ist, wie bereits erwähnt, aus Gründen des Korrosionsschutzes besonders vorteilhaft.Also in this second embodiment of the method is, in particular when the jacks 7.1 , which here the depositor 7 form, metal, particularly advantageous when the first layer or a plurality of first layers Prepregbänder 2 Having glass fibers as reinforcing fibers, and only on these layers more layers of prepreg tapes 2 be applied, which have carbon fibers as reinforcing fibers. In this way, as already described, prevents metal parts of the insert 7 and the prepreg bands 2 , which have carbon fibers, touch. This is, as already mentioned, for reasons of corrosion protection particularly advantageous.

Auch in dieser zweiten Ausführungsform des Verfahrens kann, um eine unterschiedliche Ausrichtung verschiedener Lagen von Prepregbändern 2 zu erreichen, die Ablagevorrichtung auch in anderen Richtungen geführt werden, zum Beispiel quer zur Längsrichtung der sich bildenden Blattfeder 1 oder schräg zur Längsrichtung der sich bildenden Blattfeder 1. Dies kann durchgeführt werden, sobald die beiden Formwerkzeugteile 9, 10 zur Stützung der Lagen der Prepregbänder 2 nicht mehr erforderlich sind, so dass die Ablagevorrichtung auch schräg oder quer zur Längsrichtung um die sich ausbildende Blattfeder 1 herumgeführt werden kann. Auf diese Weise wird ein kriechgerechter und dadurch sehr stabiler Lagenaufbau ermöglicht, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.Also in this second embodiment of the method can be to a different orientation of different layers of prepreg tapes 2 to reach the storage device are also performed in other directions, for example, transversely to the longitudinal direction of the forming leaf spring 1 or obliquely to the longitudinal direction of the forming leaf spring 1 , This can be done as soon as the two mold parts 9 . 10 for supporting the layers of prepreg tapes 2 are no longer necessary, so that the storage device also obliquely or transversely to the longitudinal direction around the forming leaf spring 1 can be led around. In this way, a creeping and thus very stable layer structure is made possible, as will be explained in more detail below.

Durch den beschriebenen Verfahrensablauf der beiden Ausführungsformen des Verfahrens entsteht jeweils ein Verbundbauteil, dass nach dem Abkühlen als fertig gestellte Blattfeder 1 verwendbar ist oder welches als Grundkörper der Blattfeder 1 in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und zur Funktionsintegration umspritzt wird bzw. in welches im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren elastische Lager, auch als Gummilager 14 bezeichnet, beispielsweise aus zumindest einem thermoplastischen Elastomer (TPE), zum Beispiel auf Urethanbasis (TPU) eingespritzt werden. Ebenso kann auch ein Gummi, gegebenenfalls parallel dazu, eingegossen, vulkanisiert und nachvernetzt werden.As a result of the described method sequence of the two embodiments of the method, in each case a composite component is produced which, after cooling, is a finished leaf spring 1 is usable or which as the main body of the leaf spring 1 placed in an injection mold and molded around the functional integration or in which in the two-component injection molding elastic bearings, as a rubber bearing 14 designated, for example, from at least one thermoplastic elastomer (TPE), for example, urethane-based (TPU) are injected. Likewise, a rubber, possibly parallel to it, poured, vulcanized and postcrosslinked.

Mittels UD-Tapelegen, d. h. mittels des Verlegens von Prepregbändern 2 mit unidirektional ausgerichteten Verstärkungsfasern, lässt sich die Ausrichtung der Prepregbänder 2 frei wählen, was variable Faserwinkelkombinationen ermöglicht. Weiterhin können verschiedene Prepregbänder 2 mit unterschiedlichen Kennwerten, resultierend aus der Wahl der Verstärkungsfasern, d. h. einem Faseranteil und einem Faserwerkstoff, und des Matrixmaterials kriechgerecht abgelegt werden. Damit ist auch eine Dicke der Blattfeder 1 wählbar. Außerdem können die Prepregbänder 2 über die volle Breite oder nur über einen Teilbereich der Breite der Blattfeder 1 abgelegt werden. Auf diese Weise lassen sich eine gewünschte Federkennlinie einstellen, die Integrität für die Crashstruktur erbringen, die Bauraumanforderungen erfüllen und die Ablagequalität bestimmen.By means of UD tape laying, ie by laying prepreg tapes 2 With unidirectionally oriented reinforcing fibers, the orientation of the prepreg bands can be adjusted 2 choose freely, which allows variable fiber angle combinations. Furthermore, various prepreg tapes 2 with different characteristics, resulting from the choice of reinforcing fibers, ie a fiber content and a fiber material, and the matrix material are stored creeping. This is also a thickness of the leaf spring 1 selectable. In addition, the prepreg bands 2 over the full width or only over a portion of the width of the leaf spring 1 be filed. In this way, a desired spring characteristic can be set, provide integrity for the crash structure, meet the space requirements and determine the storage quality.

Als Material werden, wie bereits erwähnt, vorzugsweise Prepregbänder 2 aus Verstärkungsfasern, zum Beispiel aus Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Stahldrähten und/oder Glasfasern, und einer thermoplastischen Matrix, zum Beispiel aus zumindest einem Polyamid verwendet, insbesondere aus Polyphthalamid (PPA) oder Polyamid 6 (PA6). Die schmalen Prepregbänder 2, auch als Prepregbändchen bezeichnet, welche vorzugsweise aus breiteren Prepregbändern ausgeschnitten werden, weisen beispielsweise eine Breite von ca. 6,35 mm und eine Dicke von ca. 0,1 bis 0,5 mm auf. Werden als Verstärkungsfasern Kohlenstofffasern verwendet, so beträgt deren Volumenanteil in den Prepregbändern 2 vorzugsweise ca. 50%. D. h. der Volumenanteil des Matrixmaterials, beispielsweise eines Polyamids, insbesondere von Polyphthalamid (PPA) beträgt dann ca. 50%. Eine Glasübergangstemperatur von Polyphthalamid (PPA) ist höher als 125°C. Des Weiteren besitzt Polyphthalamid (PPA) nahezu konstante mechanische Eigenschaften über die Einsatztemperatur von –40°C bis 120°C.As the material, as already mentioned, preferably prepreg tapes 2 of reinforcing fibers, for example of carbon fibers, aramid fibers, steel wires and / or glass fibers, and a thermoplastic matrix, for example of at least one polyamide used, in particular polyphthalamide (PPA) or polyamide 6 (PA6). The narrow prepreg bands 2 Also referred to as Prepregbändchen, which are preferably cut out of wider prepreg tapes, for example, have a width of about 6.35 mm and a thickness of about 0.1 to 0.5 mm. If carbon fibers are used as reinforcing fibers, then their volume fraction is in the prepreg bands 2 preferably about 50%. Ie. the volume fraction of the matrix material, for example a polyamide, in particular of polyphthalamide (PPA) is then about 50%. A glass transition temperature of polyphthalamide (PPA) is higher than 125 ° C. Furthermore, polyphthalamide (PPA) has almost constant mechanical properties over the operating temperature of -40 ° C to 120 ° C.

In 12 ist schematisch ein Lagenaufbau der mittels des Verfahrens herstellbaren Blattfeder 1 dargestellt, wobei die Blattfeder 1 in Draufsicht dargestellt ist. Die jeweils nur in Ausschnitten A1, A2, A3 dargestellten Lagen von Prepregbändern 2 erstrecken sich jeweils vorzugsweise über die gesamte Länge und Breite der Blattfeder 1. Im hier dargestellten Beispiel sind lediglich ein Ausschnitt einer ersten Lage A1, ein Ausschnitt einer zweiten Lage A2 und ein Ausschnitt einer dritten Lage A3 von Prepregbändern 2 dargestellt.In 12 schematically is a layer structure of the manufacturable by the method leaf spring 1 shown, with the leaf spring 1 is shown in plan view. The layers of prepreg tapes only shown in sections A1, A2, A3 2 each extend preferably over the entire length and width of the leaf spring 1 , In the example shown here, only a section of a first layer A1, a section of a second layer A2 and a section of a third layer A3 of prepreg strips are shown 2 shown.

Der hier dargestellte Lagenaufbau ist insbesondere mittels der ersten Ausführungsform des Verfahrens realisierbar, in welcher auch bereits die ersten Lagen von Prepregbändern 2 quer oder schräg zur Längsrichtung der Blattfeder 1 verlegbar sind. Mit der zweiten Ausführungsform des Verfahrens ist ein etwas anderer Lagenaufbau zweckmäßig, da hier zumindest die ersten Lagen Prepregbänder 2, bei welchen eine Stützung durch die Formwerkzeugteile 9, 10 erforderlich ist, in Längsrichtung der Blattfeder 1 verlegt werden sollten. D. h. insbesondere mittels der zweiten Ausführungsform des Verfahrens werden die schräg zur Längsrichtung der Blattfeder 1 ausgerichteten Lagen von Prepregbändern 2 vorzugsweise erst verlegt, wenn die Blattfeder 1 schon eine ausreichende Lagenanzahl aufweist, um ausreichend steif zu sein, so dass die Formwerkzeugteile 9, 10 nicht mehr erforderlich sind.The layer structure shown here can be realized in particular by means of the first embodiment of the method, in which also already the first layers of prepreg strips 2 transverse or oblique to the longitudinal direction of the leaf spring 1 can be laid. With the second embodiment of the method, a slightly different layer structure is expedient, since here at least the first layers of prepreg strips 2 in which a support by the mold parts 9 . 10 is required, in the longitudinal direction of the leaf spring 1 should be moved. Ie. in particular by means of the second embodiment of the method which are oblique to the longitudinal direction of the leaf spring 1 aligned layers of prepreg tapes 2 preferably only laid when the leaf spring 1 already has a sufficient number of layers to be sufficiently stiff, so that the mold parts 9 . 10 are no longer necessary.

Die Prepregbänder 2 werden kriechgerecht, als Gelegeaufbauten mit mehreren Lagen abgelegt. Die Blattfeder 1 weist in diesem Beispiel eine oder mehrere Lagen von in Längsrichtung der Blattfeder 1 verlegten Prepregbändern 2 und eine oder mehrere Lagen von schräg zur Längsrichtung der Blattfeder 1 verlegten Lagen von Prepregbändern 2 auf, wobei diese Lagen mit schräg verlegten Prepregbändern 2, wie in 12 dargestellt, eine unterschiedliche Ausrichtung aufweisen können.The prepreg bands 2 are creeping, stored as Gelegeaufbauten with several layers. The leaf spring 1 In this example, it has one or more layers in the longitudinal direction of the leaf spring 1 laid prepreg tapes 2 and one or more layers oblique to the longitudinal direction of the leaf spring 1 laid layers of prepreg tapes 2 on, with these layers with obliquely laid prepreg tapes 2 , as in 12 represented, may have a different orientation.

Da die thermoplastische Matrix aus verknäulten Molekülketten besteht, gleiten bzw. entknäulen sich diese unter äußerer Belastung, woraus eine Dehnung resultiert. Im Gegensatz dazu besitzen die Kohlenstofffasern nahezu keine Kriecheigenschaften. Daher tritt Kriechen nicht entlang der Verstärkungsfasern, sondern quer zur Verlegerichtung der Prepregbänder 2 auf. Der kriechgerechte Lagenaufbau weist günstige Kraftumlagerungen auf und behindert Querkontraktionen, da der Hauptkraftfluss über die Verstärkungsfasern eingeleitet und die Kraftübertragung durch Matrixbrücken vermieden wird. Weiterhin verringert die hohe Anzahl der tragenden Schichten die Kriechneigung.Since the thermoplastic matrix consists of entangled molecular chains, they slide or entknäulen under external stress, resulting in an elongation. In contrast, the carbon fibers have almost no creep properties. Therefore, creep does not occur along the reinforcing fibers but across the laying direction of the prepreg tapes 2 on. The creeping layer structure has favorable force redistribution and hinders lateral contractions, since the main force flow is introduced via the reinforcing fibers and the transmission of force by matrix bridges is avoided. Furthermore, the high number of supporting layers reduces creep.

Alternativ zu dem hier dargestellten Lagenaufbau durch Verlegen unidirektionaler Prepregbänder 2 in verschiedene Richtungen können beispielsweise auch Prepregbänder 2 verlegt werden, in denen die Verstärkungsfasern nicht unidirektional, sondern beispielsweise als Gelege, oder Gewebe angeordnet sind. Auf diese Weise können alle Prepregbänder 2 in Längsrichtung der Blattfeder 1 verlegt werden, was insbesondere für die zweite Ausführungsform des Verfahrens vorteilhaft ist. Auch dadurch ist ein kriechgerechter Lagenaufbau erzielbar.Alternatively to the layer structure shown here by laying unidirectional prepreg strips 2 in different directions, for example, prepreg bands 2 be laid in which the reinforcing fibers are not arranged unidirectionally, but for example as a scrim, or tissue. In this way, all Prepregbänder 2 in the longitudinal direction of the leaf spring 1 be laid, which is particularly advantageous for the second embodiment of the method. This also makes it possible to achieve a creeping layer structure.

Eine Funktionsintegration weiterer Bauteile in die Blattfeder ist mittels Spritzguss möglich. Dabei erfolgt nach der Formgebung und der Konsolidierung das Umspritzen des Grundkörpers der Blattfeder 1. Dazu wird der Grundkörper über eine Handhabungsvorrichtung in ein Spritzgusswerkzeug, insbesondere eine Spritzgusspresse, eingelegt. Bei der Handhabungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Mehrfachroboter handeln. Das Spritzgusswerkzeug wird geschlossen und mit einem hochkurzglasgefüllten, leicht fließenden Thermoplast umspritzt, um eine Funktionsintegration zu ermöglichen.A functional integration of other components in the leaf spring is possible by injection molding. In this case, after molding and consolidation, the encapsulation of the main body of the leaf spring 1 , For this purpose, the base body is inserted via a handling device into an injection molding tool, in particular an injection molding press. The handling device may be, for example, a multiple robot. The injection mold is closed and overmolded with a high short glass filled, easily flowing thermoplastic to enable functional integration.

Durch die gute geometrische Gestaltbarkeit und den Stoffschluss zwischen dem in das Spritzgusswerkzeug eingelegten Grundkörper und dem umspritzten Material beim Spritzgießprozess ist die Funktionsintegration von Anbauteilen, einer Aufnahme der Achse, also von Radsatz- oder Achslagern, sowie von Kabeln und Leitungen sehr kostengünstig zu realisieren. Durch die Verwendung des Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens können zusätzlich die Gummilager 14 der Blattfeder 1 einschließlich eingelegter Anbindungselemente der Blattfeder 1, zum Beispiel der Bolzen 3 und zwischen den Bolzen 3 und den Gummilagern 14 angeordnete Metallbuchsen 15, beispielsweise aus Edelstahl mit einer Aluminiumbeschichtung oder Aluminiumlegierug, in den Grundkörper integriert werden, wie in den 13 und 14 dargestellt, wobei 13 die Blattfeder 1 mit dem in der ersten Ausführungsform des Verfahrens hergestellten Grundkörper und 14 die Blattfeder 1 mit dem in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens hergestellten Grundkörper zeigt.Due to the good geometric design and the material connection between the inserted into the injection mold base body and the overmolded material during the injection molding process, the functional integration of attachments, a recording of the axle, so Radsatz- or axle bearings, and cables and lines is very cost effective to implement. By using the two-component injection molding process, the rubber bearings can also be used 14 the leaf spring 1 including inserted connection elements of the leaf spring 1 , for example the bolt 3 and between the bolts 3 and the rubber bearings 14 arranged metal bushes 15 For example, made of stainless steel with an aluminum coating or Aluminiumlegierug be integrated into the body, as in the 13 and 14 shown, where 13 the leaf spring 1 with the base body produced in the first embodiment of the method and 14 the leaf spring 1 with the base body produced in the second embodiment of the method shows.

Dazu werden der Grundkörper und die Bolzen 3 und gegebenenfalls zusätzlich die Metallbuchsen 15 in das Zweikomponenten-Spritzgusswerkzeug eingelegt und umspritzt, vorzugsweise mit einem spritzgießbaren thermoplastischen Elastomer (TPE), zum Beispiel auf Urethanbasis (TPU). Auf diese Weise ist kein kostenintensiver chemischer Vulkanisierungsprozess erforderlich. Zusätzlich kann durch den Spritzgussprozess eine Nach- oder Endkonsolidierung des Faserverbundkunststoffbereiches der Blattfeder 1 erfolgen. Die alternative Möglichkeit des Vulkanisierens steht jedoch auch weiterhin zur Verfügung, d. h. es können, alternativ zum Spritzguss, der Grundkörper der Blattfeder 1 und die Bolzen 3, gegebenenfalls mit den Metallbuchsen 15 in ein Vulkanisierwerkzeug eingelegt werden.For this purpose, the main body and the bolts 3 and optionally in addition the metal bushes 15 placed in the two-component injection molding tool and overmoulded, preferably with an injection-moldable thermoplastic elastomer (TPE), for example based on urethane (TPU). In this way, no expensive chemical vulcanization process is required. In addition, the injection molding process can or deconsolidation of the fiber composite plastic area of the leaf spring 1 respectively. However, the alternative possibility of vulcanization is still available, ie it can, alternatively to the injection molding, the main body of the leaf spring 1 and the bolts 3 , if necessary, with the metal bushings 15 be placed in a vulcanizing tool.

Bei einer Kohlenstofffaserverbundkunststoff-Metall-Konstruktion müssen, wie bereits erwähnt, Schutzmaßnahmen gegen Kontaktkorrosion ergriffen werden. Diese auch als Bimetallkorrosion bezeichnete Kontaktkorrosion ist eine spezielle Form der galvanischen Korrosion. Bei der galvanischen Korrosion führen unterschiedliche galvanische Spannungspotentiale zwischen einem Kohlenstofffaserverbundkunststoff-Bauteil und einem Metallbauteil unter Zusammenwirken mit einem Elektrolyten, wie Kondenswasser oder der normalen Luftfeuchtigkeit, zu Korrosion. Daher müssen entsprechende Schutzmaßnahmen getroffen werden, um die Kohlenstofffaserverbundkunststoff-Bauteile und Metall-Bauteile voneinander so zu trennen, dass sie nicht direkt miteinander in Kontakt kommen.In a carbon fiber composite plastic-metal construction, as already mentioned, protective measures against contact corrosion must be taken. This contact corrosion, also known as bimetallic corrosion, is a special form of galvanic corrosion. In galvanic corrosion, different galvanic potentials between a carbon fiber composite plastic component and a metal component, in cooperation with an electrolyte such as condensation or normal humidity, cause corrosion. Therefore, appropriate protective measures must be taken to separate the carbon fiber composite plastic components and metal components from each other so that they do not directly contact each other.

Hierzu wird die Blattfeder 1, wie bereits erwähnt, vorzugsweise so hergestellt, dass die Prepregbänder 2, welche Kontakt zu Metallen besitzen, Glasfasern anstatt Kohlenstofffasern als Verstärkungsfasern besitzen. D. h. es werden in den beiden Ausführungsformen des Verfahrens direkt auf den oder die Einleger 7 zunächst Prepregbänder 2 mit Glasfasern als Verstärkungsfasern verlegt und danach erst Prepregbänder 2 mit Kohlenstofffasern als Verstärkungsfaser, So verhindern diese Trennlagen aus Prepregbändern 2 mit Glasfasern als Verstärkungsfasern den Kontakt zwischen Metall und den Kohlenstofffasern und damit eine mögliche Korrosion.This is the leaf spring 1 as already mentioned, preferably prepared so that the prepreg tapes 2 which are in contact with metals, have glass fibers instead of carbon fibers as reinforcing fibers. Ie. in the two embodiments of the method, they are applied directly to the depositor (s) 7 first prepreg tapes 2 laid with glass fibers as reinforcing fibers and then only prepreg tapes 2 with carbon fibers as reinforcing fiber, so prevent these separation layers of prepreg tapes 2 with glass fibers as reinforcing fibers the contact between metal and the carbon fibers and thus a possible corrosion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Blattfederleaf spring
1.11.1
Hauptblattmain sheet
1.21.2
weiteres Blattanother sheet
22
Prepregbandprepreg
33
Bolzenbolt
44
Formshape
55
Laserlaser
66
Andruckrollepinch
77
Einlegerdepositors
7.17.1
BuchseRifle
7.1.17.1.1
Ausformungformation
7.27.2
Längselementlongitudinal member
7.37.3
Füllteilfilling
88th
Halterungbracket
99
erstes Formwerkzeugteilfirst mold part
1010
zweites Formwerkzeugteilsecond mold part
1111
UnterdrucksaugerSuckers
1212
Andrückelementpressing element
1313
GegendruckrolleCounter-pressure roller
1414
GummilagerRubber bearing
1515
Metallbuchsemetal bushing
A1A1
Ausschnitt einer ersten LageDetail of a first layer
A2A2
Ausschnitt einer zweiten LageDetail of a second layer
A3A3
Ausschnitt einer dritten LageSection of a third layer
FF
Andruckkraftpressure force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006052137 A1 [0002] DE 102006052137 A1 [0002]

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder (1) aus einem als Prepregband (2) ausgebildeten Faserverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Prepregband (2), welches ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweist, auf zumindest eine vorgegebene Form (4) abgelegt wird, wobei das Matrixmaterial durch konzentriertes Einbringen von Wärme beim Auftreffen auf die Form (4) aufgeschmolzen wird.Method for producing a leaf spring ( 1 ) from a prepreg tape ( 2 ) formed fiber composite material, characterized in that at least one prepreg strip ( 2 ), which has a matrix material made of a thermoplastic material, to at least one predetermined shape (US Pat. 4 ) is deposited, wherein the matrix material by concentrated introduction of heat when hitting the mold ( 4 ) is melted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme durch Laserbestrahlung, durch Infrarotlichtbestrahlung, mittels Ultraschall und/oder mittels Mikrowellen konzentriert in das Matrixmaterial eingebracht wird.A method according to claim 1, characterized in that the heat is introduced by laser irradiation, by infrared light irradiation, by means of ultrasound and / or by means of microwaves concentrated in the matrix material. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Prepregband (2) in mehreren Lagen auf der Form (4) abgelegt wird, wobei das Matrixmaterial durch konzentriertes Einbringen von Wärme beim Auftreffen auf eine bereits auf der Form (4) abgelegte Lage aufgeschmolzen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one prepreg strip ( 2 ) in several layers on the mold ( 4 ) is deposited, wherein the matrix material by concentrated introduction of heat when hitting one already on the mold ( 4 ) deposited layer is melted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (4) zum Ablegen des zumindest einen Prepregbandes (2) zumindest bereichsweise durch zumindest ein Einleger (7) gebildet wird, welches mittels des zumindest einen Prepregbandes (2) umwinkelt wird und in der Blattfeder (1) verbleibt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shape ( 4 ) for depositing the at least one prepreg strip ( 2 ) at least partially by at least one depositor ( 7 ) is formed, which by means of at least one prepreg strip ( 2 ) and in the leaf spring ( 1 ) remains. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (4) zum Ablegen des zumindest einen Prepregbandes (2) zumindest bereichsweise durch zumindest ein Formwerkzeugteil (9, 10) zumindest eines Formwerkzeugs gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shape ( 4 ) for depositing the at least one prepreg strip ( 2 ) at least partially by at least one mold part ( 9 . 10 ) is formed at least one mold. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittels des zumindest einen Prepregbandes (2) ausgebildeter Grundkörper der Blattfeder (1) mittels zumindest eines Kunststoffs zumindest teilweise umgossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a means of the at least one prepreg strip ( 2 ) formed body of the leaf spring ( 1 ) is at least partially encapsulated by means of at least one plastic. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper der Blattfeder (1) durch Spritzgießen zumindest teilweise umgossen wird und gegebenenfalls nachvernetzt oder konsolidiert wird.A method according to claim 6, characterized in that the main body of the leaf spring ( 1 ) is at least partially encapsulated by injection molding and optionally postcrosslinked or consolidated. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Umgießen mit Kunststoff zumindest ein weiteres Bauteil am Grundkörper der Blattfeder (1) angeordnet wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that at least one further component on the base body of the leaf spring (14) by the molding with plastic. 1 ) is arranged. Blattfeder (1), hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Leaf spring ( 1 ) prepared by a method according to any one of claims 1 to 8.
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DE (1) DE102011104071A1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014145585A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Gordon Holdings, Inc. High strength, light weight composite leaf spring and method of making
DE102014115461A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Benteler Sgl Gmbh & Co. Kg Method and device for producing a leaf spring
WO2016146849A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 Intitut De Recherche Et De Technologie Jules Verne Method and device for draping and bonding a textile strip including heating by microwaves
US9657799B2 (en) 2013-03-15 2017-05-23 Polyone Corporation Suspension sub-assembly
DE102016120703A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for producing three-dimensional molded parts from a fiber-reinforced thermoplastic strip
EP3343059A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-04 MBHA Projects S.L. Leaf spring
US10029526B2 (en) * 2014-03-06 2018-07-24 Tobias KELLER Spring arm device
CN108819292A (en) * 2018-07-10 2018-11-16 长春理工大学 Thermoplastic composite automatic placement device and method
CN109435610A (en) * 2018-12-13 2019-03-08 北航(四川)西部国际创新港科技有限公司 A kind of compound leaf spring of built-in type and its manufacturing method
CN109940816A (en) * 2019-03-29 2019-06-28 江苏丁是丁精密科技有限公司 A kind of spring Automated mould
DE102018220636A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Thyssenkrupp Ag Method of manufacturing a spring assembly, spring assembly and spring of a spring assembly
CN115847872A (en) * 2022-12-26 2023-03-28 苏州三航复合材料有限公司 Process and device for manufacturing composite plate spring with automatic wire laying and layering
CN116572550A (en) * 2023-04-10 2023-08-11 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 Molding method and mold for integral molding of composite leaf spring and metal lug
FR3144042A1 (en) * 2022-12-26 2024-06-28 Newtton Method of manufacturing a composite leaf spring and use of such a leaf in a vehicle suspension system
FR3158465A1 (en) * 2024-01-18 2025-07-25 Jtekt Europe Method of manufacturing a blade for a suspension

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006052137A1 (en) 2006-11-06 2008-05-08 Ifc Composite Gmbh Process for producing leaf springs from a fiber composite material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006052137A1 (en) 2006-11-06 2008-05-08 Ifc Composite Gmbh Process for producing leaf springs from a fiber composite material

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2971843A4 (en) * 2013-03-15 2016-11-16 Gordon Holdings Inc High strength, light weight composite leaf spring and method of making
US9597938B2 (en) 2013-03-15 2017-03-21 Polyone Corporation High strength, light weight composite leaf spring and method of making
US9657799B2 (en) 2013-03-15 2017-05-23 Polyone Corporation Suspension sub-assembly
KR101750298B1 (en) * 2013-03-15 2017-06-23 폴리원 코포레이션 High strength, light weight composite leaf spring and method of making
WO2014145585A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Gordon Holdings, Inc. High strength, light weight composite leaf spring and method of making
US10029526B2 (en) * 2014-03-06 2018-07-24 Tobias KELLER Spring arm device
DE102014115461A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Benteler Sgl Gmbh & Co. Kg Method and device for producing a leaf spring
US9855710B2 (en) 2014-10-23 2018-01-02 Benteler Sgl Gmbh & Co. Kg. Method and assembly for manufacturing a leaf spring
WO2016146849A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 Intitut De Recherche Et De Technologie Jules Verne Method and device for draping and bonding a textile strip including heating by microwaves
FR3033728A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-23 Inst De Rech Et De Tech Jules Verne METHOD AND DEVICE FOR DRAPING AND WELDING A TEXTILE STRIP COMPRISING MICROWAVE HEATING
DE102016120703A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for producing three-dimensional molded parts from a fiber-reinforced thermoplastic strip
WO2018122432A3 (en) * 2016-12-28 2018-11-15 Mbha Projects S.L. Single-leaf spring made from composite material with a polymer matrix and method for the production of said leaf spring
EP3343059A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-04 MBHA Projects S.L. Leaf spring
US11892049B2 (en) 2016-12-28 2024-02-06 Mbha Projects S.L. Single-leaf spring made from composite material with a polymer matrix and manufacturing method for said leaf spring
CN108819292A (en) * 2018-07-10 2018-11-16 长春理工大学 Thermoplastic composite automatic placement device and method
CN108819292B (en) * 2018-07-10 2020-09-04 长春理工大学 Thermoplastic composite material automatic laying device and method
DE102018220636A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Thyssenkrupp Ag Method of manufacturing a spring assembly, spring assembly and spring of a spring assembly
CN109435610A (en) * 2018-12-13 2019-03-08 北航(四川)西部国际创新港科技有限公司 A kind of compound leaf spring of built-in type and its manufacturing method
CN109940816A (en) * 2019-03-29 2019-06-28 江苏丁是丁精密科技有限公司 A kind of spring Automated mould
CN115847872A (en) * 2022-12-26 2023-03-28 苏州三航复合材料有限公司 Process and device for manufacturing composite plate spring with automatic wire laying and layering
FR3144042A1 (en) * 2022-12-26 2024-06-28 Newtton Method of manufacturing a composite leaf spring and use of such a leaf in a vehicle suspension system
WO2024141538A1 (en) * 2022-12-26 2024-07-04 Newtton Method for manufacturing a composite leaf spring and use of such a leaf in a vehicle suspension system
CN116572550A (en) * 2023-04-10 2023-08-11 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 Molding method and mold for integral molding of composite leaf spring and metal lug
FR3158465A1 (en) * 2024-01-18 2025-07-25 Jtekt Europe Method of manufacturing a blade for a suspension

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