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WO2012069123A1 - Preform and production device for fiber composite components made from preforms - Google Patents

Preform and production device for fiber composite components made from preforms Download PDF

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Publication number
WO2012069123A1
WO2012069123A1 PCT/EP2011/005426 EP2011005426W WO2012069123A1 WO 2012069123 A1 WO2012069123 A1 WO 2012069123A1 EP 2011005426 W EP2011005426 W EP 2011005426W WO 2012069123 A1 WO2012069123 A1 WO 2012069123A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
preform
die
forming
electromagnets
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/005426
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Krüger
Asmir Salkic
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of WO2012069123A1 publication Critical patent/WO2012069123A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0008Magnetic or paramagnetic

Definitions

  • the present invention relates to a preform with additional fibers which are para or ferromagnetic for the manufacture of fiber composite components.
  • DE 10 2007 002 309 A1 provides an apparatus for producing a plastic component which has a fabric layer and which has at least one high and one low quality side, in front of which the nozzle through which the plastic is introduced into the cavity of a molding tool , is arranged on the side of the plastic component, which is of lower quality, so that the plastic from just this side into the cavity the mold is introduced so that either only one side must be processed or, if it does not depend on high quality on this page, a post-processing can be omitted.
  • the magnetic properties of the fabric layers should also be able to be provided afterwards by adhering the fabric layers with iron-containing pads.
  • the method thus requires separate coating steps to coat the tissue, or it requires the placement of the pads.
  • the object is to provide on the one hand a preform which can be deformed in a secure manner without the fibers, which are explicitly stored in the flow of force, being displaced in the preform.
  • the object of providing a manufacturing device which makes it possible to reshape the preforms according to the invention in a suitable manner, while ensuring that the fiber orientation and positioning in the tool does not change during the forming.
  • the preform processing device with the features of claim 5 solves this problem.
  • a plurality of additional fibers is advantageously arranged in addition to the preform constituent fibers, wherein the additional fibers have a para or ferromagnetic material.
  • the additional fibers may themselves be made of the para or ferromagnetic material, or they are merely coated with it. According to the invention, such additional fibers are advantageously provided at areas of the preform which form the component contour or break-through lines of the fiber composite component.
  • An embodiment of a processing device for preforms suitable for this purpose provides for this purpose at least one forming tool with a die, which receives the preform for forming.
  • a plurality of electromagnets are arranged near a surface which forms the forming contour of the die.
  • the magnetic fields generated by these electromagnets can be advantageously formed so that they correspond to the arrangement of the additional magnetic fibers in the preform.
  • the processing device has a control device which is coupled to the electromagnets for their control, so that the magnet can be switched on, switched off or reversed; also the magnetic strength can be adjustable.
  • This embodiment of the forming tool according to the invention makes it possible for the additional magnetic fibers present in the preform, and thus the entire preform, to remain exactly in position due to the corresponding arrangement of the electromagnets in the die once they have been arranged in the die.
  • the preform is held at many points temporarily in the die, so that slipping and shifting of fibers does not result even if pressure is exerted on the preform in later steps or the casting material, in particular resin, is injected into the tool ,
  • edges of the preform and the subsequent component contours are contoured with additional fibers;
  • the break-through lines of the later fiber composite component are advantageously reinforced with additional fibers, so that slipping and shifting of fibers or warping of the edge regions is excluded precisely at these positions by the electromagnets in the die of the forming tool just at this the component contours, etc. forming Arranged areas. This ensures that post-processing to achieve the desired final dimension can be omitted.
  • the processing device has a transfer robot with a corresponding robot arm, on which a gripping device for picking up and transporting the preform is arranged.
  • the inventive gripping device disclosed herein has a plurality of electromagnets disposed in the gripping device near a receiving surface provided on the underside of the gripping device facing the preform, such that the magnetic fields formed by the electromagnets correspond to the additional magnetic fibers disposed in the preform , Further, the receiving surface of the gripping device has a size and shape corresponding to the size and shape of the male preform.
  • the processing device which comprises the transfer robot in addition to the forming tool, has a control device with which the electromagnets of the gripping device can also be controlled.
  • control device for the electromagnets of the gripping device could be provided.
  • taxes means at least turning on and off and reverse polarity.
  • control in all cases of the invention disclosed herein is also to be understood to mean adjustment of the magnetic field strength.
  • the gripping device can advantageously transport the preform over long distances or machining processes with arranged on the receiving surface preform run, without causing the slipping of the preform or to move the fibers of the preform.
  • the receiving surface of the gripping device may have a shape that corresponds to the counter-shape of the forming contour of the die.
  • the preform when picked up by the gripping device, adopts the exact three-dimensional contour that it will acquire later during the forming, and it can be positioned particularly precisely in the die.
  • the preform which may be not only reshaped fibers but also fibers already impregnated with resin and thus a component blank, maintains its shape when removed from the die.
  • the preform which may be not only reshaped fibers but also fibers already impregnated with resin and thus a component blank, maintains its shape when removed from the die.
  • dry textiles it is hardly or not at all possible in the prior art to merely reshape fibers and to continue to transport the limp, deformed fibers while retaining their exact shape. This is easily and readily possible with the device according to the invention.
  • the method according to the invention which is suitable for mass production of fiber composite components from preforms, since special finishing steps such as the final dimensioning of the final form are superfluous because of the precise handling of the preforms, requires the use of a preform forming apparatus according to one embodiment of the invention described herein. as well as the use of the disclosed preforms according to the invention.
  • the method comprises the steps:
  • the method can also provide that before carrying out the deformation of the preform, this was impregnated with resin.
  • the preform can be impregnated with the resin in an impregnating device before the preform is transferred into the die and positioned there.
  • the preform equipped with the magnetic fibers is securely held in the die by the attraction force even if resin is injected into it under pressure.
  • the impregnation - exclusively or additionally - of the preform with resin can be carried out by feeding resin into the matrix.
  • the positioned preform is held by magnetic attraction as described.
  • the transferring and positioning of the preform into the die takes place by means of the gripping device of the invention.
  • impregnation of the preform with resin in a separate impregnating device can advantageously also be carried out by using the gripping device according to the invention: this step requires switching on the transfer robot, respectively actuating the same, generating the magnetic fields, picking up the preform at the gripper Receiving surface and transferring the preform in the impregnating device; penetrate the resin into the preform and finally transfer the preform into the matrix and position it there.
  • the transfer robot can be restarted to remove the preform from the die by means of the gripping device. This is preceded by the fact that the electromagnets in the die have been switched off by the control device of the preform forming device or have been correspondingly reversed in order to release the preform for demolding.
  • Fig. 1 is a perspective view of the gripping device of the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of the gripping device according to the invention
  • Preform forming device in the positioning of the gripping device on the die, in which a deformed preform according to the invention is arranged.
  • the present invention generally relates to the manufacture of fiber composite component parts for the automotive industry, explicitly in mass production scale.
  • a preform in addition to the fibers 2 'forming the preform comprises additional fibers 2 comprising a para or ferromagnetic material.
  • the para or ferromagnetic material may either be the fiber material itself or a base fiber is coated with a para or ferromagnetic substance.
  • the additional fibers 2 are expediently provided, in particular in the region, which form the component contour or break-through lines of the fiber composite component. This is clearly shown in FIG. 2, in which the preform can be seen in an already formed state.
  • the fibers which form the preform may already be preimpregnated with resin, so that the final shape of the component can already be produced in the forming tool by heating and pressure application without supplying further material.
  • This is not absolutely necessary, of course, even more resin can be supplied in or immediately before the forming process in the tool, even if the fibers are pre-impregnated.
  • Such a preform according to the invention can be advantageously further processed and, in particular, reshaped while avoiding the aforementioned disadvantages of the reorientation of fibers, since the preform processing device has a forming tool with a die 10, see FIG. 2, into which the preform 1 is introduced.
  • the die 10 In the die 10 near the surface, which forms the Umformkontur 11, many electromagnets 12, indicated by the coil-shaped strands 12, arranged.
  • the arrangement of the electromagnets 12 is designed such that the magnetic fields generated by the electromagnets 12 are formed according to the arrangement of the ferromagnetic or paramagnetic additional fibers 2 of the preform 1 in the Umformkontur 11 when the generation of the magnetic field is generated by turning on the electromagnet 12 , This is done via a control device, which is also associated with the preform processing device, and which serves to drive the electromagnets 12 in the die 10.
  • the inserted preform 1 is held precisely in the die 10, so that the fiber orientation is maintained in the subsequent forming processing. In particular, it is prevented that a shift of the fibers 2,2 'results in the edge region during processing.
  • the density of the additional fibers 2 is particularly great in areas which are to result in complex component contours.
  • the preform 1 and the fibers forming this 2,2 ' in particular in the edge region, a rework and cutting-free production of a fiber composite component component blank possible.
  • the production of such components with the device according to the invention is also suitable for large scale technology.
  • the preform processing device further comprises a on a robot arm 6 of a transfer robot 5, see Fig. 1, arranged gripping device 3.
  • a on a robot arm 6 of a transfer robot 5 see Fig. 1, arranged gripping device 3.
  • This is adapted to receive the preform 1 and then to transport because it is near its receiving surface 7, which is on the underside of the gripping mold 3, which faces the preform 1 during the transport process, has many electromagnets 4.
  • the electromagnets 4 are also arranged such that the magnetic fields generated by them correspond to the arrangement of the magnetizable additional fibers 2 of the preform.
  • the receiving surface 7 of the gripping device has a size and shape that corresponds to the size and shape of the male preform 1, so that it can be completely and appropriately accommodated and positioned in a further processing device. It is to be prevented that just in the edge regions of the preform 1 fibers of the limp part hang down or reposition themselves.
  • the control device of the preform processing device is set up so that it also actuates the electromagnets 4 of the gripping device 3 to turn them on or off, umzupolen or to adjust the corresponding field strength.
  • the receiving surface 7 of the gripping device 3 shown in FIGS. 1 and 2 advantageously even has a shape which corresponds to the counter-shape to the forming contour 11 of the die 10, which is advantageous in particular because the gripping device 3, after the forming process has been carried out, forms the reshaped, but not stiffened preform 1 can be removed from the die 10 and safely transport on.
  • Fig. 2 indicates the gripper 3 immediately before receiving the die 10 to transfer the preform 1 approximately in a Aushärttechnikmaschine.
  • the electromagnetic device of the forming tool must be turned off, that is, the magnetic fields of the electromagnets 12 must be degraded to release the preform 1 undamaged.
  • the procedure is reversed with the gripper 3 when the gripper 3 deposits a preform 1: Even then, it is necessary for the electromagnets present in the gripper to be switched off or reversed in order to allow the preform 1 to be detached from the gripper 3.
  • Impregnation of the preform 1 with resin may be accomplished prior to performing the forming of the preform 1 and, thus, prior to transferring and positioning the preform into the die 10, but it is also possible to alternatively feed resin into the die 10 in which advantageous is held by generating the magnetic fields and fixed preform 1 is held. This advantageous fixing a change in the fiber orientation of the preform is prevented even during injection of the resin in the forming tool.
  • resin can also be supplied if the preforms 1 are already preimpregnated with resin. During forming, the additional fibers 2 are firmly taken up in the resin matrix of the preform 1 or of the expectant component blank.
  • the impregnation of the preform 1 may also be carried out after carrying out the deformation of the preform 1 or in addition to a pre-impregnation after carrying out the deformation of the preform, in such a way that the resin is filled into the die 10, in which the positioned preform 1 held by attraction.
  • the deformed and resin-added preform 1 is also allowed to cure in the forming device, which is quite possible if this device has the appropriate devices necessary for curing, such as a heater, the component blank is already produced in a finished state; Reworking for the purpose of a precise finalelleerzielung are no longer required by using the preform 1 according to the invention with the forming tool according to the invention. This allows tion steps are eliminated and the manufacturing process becomes cheaper. In addition, the quality of the component blanks can be increased.
  • the impregnation of the preform can also be carried out in or with an external impregnating device without difficulty: precisely when it is necessary to immerse the preform in an impregnating bath, this can be done in a suitable manner with the gripper which holds the preform by magnetic attraction precisely positioned and fixed.
  • Other impregnation operations may provide for the impregnator to have spray nozzles and to spray the preform; It will usually happen before the transfer into the die 10 and therefore does not necessarily have to be done with the use of a gripper.
  • the gripper 3 according to the invention is particularly suitable in the form designed as a counter-mold to the component blank, since the transfer can take place at any time, in a damp state or in a cured state, without the deformed preform or the component blank being damaged.
  • the device according to the invention offers the advantage that both the preform, if it is present as a dry textile, and the still moist preform or even the hardened component blank, in each processing step held securely and the fiber assembly can be maintained. This ensures the proper flow positioning of the fiber composite component constituting fibers and increases the quality of the component; Furthermore, in particular post-processing steps that serve a final dimension generation are unnecessary.

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Abstract

The invention relates to a preform (1) for producing fiber composite components, wherein a plurality of additional fibers (2) are arranged in the preform (1) in addition to the fibers (2') that constitute the preform. The additional fibers comprise a paramagnetic or ferromagnetic material. The invention further relates to a preform processing device for preforms (1), comprising at least one forming tool having a die (10) for accommodating the preform (1). A plurality of electromagnets (12) is arranged in the die (10) near a surface of the die (10) that forms a forming contour (11), and the magnetic fields produced by the electromagnets (12) can be developed according to the arrangement of the magnetic additional fibers (2) of the preform (1) in the forming contour (11). The preform processing device comprises a control device, which is coupled to the electromagnets (12) in order to control the electromagnets. The invention further relates to a method that is suitable for the large-scale production of fiber composite components from the preforms (1).

Description

Daimler AG  Daimler AG

Preform und Fertigungsvorrichtung für Faserverbundbauteile aus Preformen Preform and manufacturing device for fiber composite components from preforms

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Preform mit Zusatzfasern, die para- oder ferromagnetisch sind, für die Herstellung von Faserverbundbauteilen. Weiter sind eine Preform-Bearbeitungsvorrichtung für solche Preformen und ein Verfahren, das sich zur großserientechnischen Herstellung von Faserverbundbauteilen aus den Preforms eignet, Gegenstand der Erfindung. The present invention relates to a preform with additional fibers which are para or ferromagnetic for the manufacture of fiber composite components. Next, a preform processing device for such preforms and a method which is suitable for large-scale production of fiber composite components from the preforms, the subject of the invention.

Bis dato müssen bei der konventionellen Fertigung von Faserverbundkunststoffbauteilen die Bauteile durch eine Vielzahl von Endbearbeitungsschritten auf Endmaß gebracht werden, weil bei der Durchführung insbesondere von Umform- und Imprägnierschritten oft eine nicht präzise Anordnung der Preforms im entsprechenden Werkzeug erfolgt, was zu einer umgeformten Preform, respektive Halbzeug führt, das nicht das gewünschte Endmaß mit der erforderlichen Präzision aufweist. Hervorgerufen wird dies unter anderem dadurch, dass gerade trockene Faseranordnungen oder auch feuchte oder halbfeuchte Preforms sehr schwierig zu transportieren sind und sich dadurch ein Verzug der Fasern ergeben kann. Es müssen Schritte wie Schneiden, Bohren, Fräsen, Schleifen oder Entgraten ausgeführt werden, die dementsprechend zeit- und kostenintensiv sind. Dadurch wird die Großserientauglichkeit von Faserverbundkunststoffbauteilen insbesondere mit komplexeren Geometrien negativ beeinträchtigt. To date, in the conventional production of fiber composite plastic components, the components must be brought by a variety of finishing steps to final dimensions, because in the implementation of particular forming and impregnation often an inaccurate arrangement of the preforms in the appropriate tool, resulting in a reshaped preform, respectively Semi-finished leads, which does not have the desired final dimension with the required precision. This is caused, inter alia, by the fact that especially dry fiber arrangements or moist or semi-moist preforms are very difficult to transport and can result in distortion of the fibers. It must be performed steps such as cutting, drilling, milling, grinding or deburring, which are therefore time consuming and costly. As a result, the high-production suitability of fiber composite plastic components is adversely affected, especially with more complex geometries.

Um die Fertigung von Kunststoffbauteilen entsprechend zu optimieren und Großserientauglichkeit zu schaffen, ist bereits aus der DE 10 2007 002 309 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils bekannt. Dort soll bereits von vorne herein die Qualität wenigstens einer der Seiten des Kunststoffbauteils so optimiert werden, dass diese Seite als nahezu endbearbeitet angesehen werden kann. Dazu sieht die DE 10 2007 002 309 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffbauteils das eine Gewebelage aufweist und das jeweils wenigstens eine Hoch- und eine Niederquali- tätsseite aufweist, vor, dass die Düse, durch die der Kunststoff in den Hohlraum eines Formwerkzeugs eingebracht wird, auf der Seite des Kunststoffbauteils angeordnet ist, die von niedrigerer Qualität ist, so dass der Kunststoff von eben dieser Seite in den Hohlraum des Formwerkzeugs eingebracht wird, so dass entweder lediglich eine Seite bearbeitet werden muss oder, falls es bei dieser Seite nicht auf hohe Qualität ankommt, eine Nachbearbeitung entfallen kann. Dort wird vorgesehen, die Gewebelage im Formwerkzeug durch magnetisch wirkende Mittel zu fixieren, weswegen die Gewebelage ferromagne- tisch ausgebildet sein kann. So soll verhindert werden, dass die Gewebelage beim Einspritzen im Formwerkzeug verrutscht. In order to optimize the production of plastic components accordingly and to provide mass production capability, a device and a method for producing a plastic component is already known from DE 10 2007 002 309 A1. There, the quality of at least one of the sides of the plastic component should already be optimized from the outset in such a way that this side can be regarded as almost finished. For this purpose, DE 10 2007 002 309 A1 provides an apparatus for producing a plastic component which has a fabric layer and which has at least one high and one low quality side, in front of which the nozzle through which the plastic is introduced into the cavity of a molding tool , is arranged on the side of the plastic component, which is of lower quality, so that the plastic from just this side into the cavity the mold is introduced so that either only one side must be processed or, if it does not depend on high quality on this page, a post-processing can be omitted. There, it is provided to fix the fabric layer in the mold by magnetically acting means, which is why the fabric layer can be made ferromagnetic. This is to prevent the fabric layer from slipping during injection in the mold.

Die magnetischen Eigenschaften der Gewebelagen soll auch im Nachhinein bereitgestellt werden können, indem die Gewebelagen mit eisenhaltigen Pads beklebt werden. Das Verfahren erfordert insofern separate Beschichtungsschritte, um das Gewebe zu beschichten, oder es erfordert die Anordnung der Pads. The magnetic properties of the fabric layers should also be able to be provided afterwards by adhering the fabric layers with iron-containing pads. The method thus requires separate coating steps to coat the tissue, or it requires the placement of the pads.

Wird das in der Gießform hergestellte, das Gewebe enthaltende Bauteil aus der Form entnommen, ehe es abschließend ausgehärtet ist, so besteht weiter die Gefahr der Verformung oder des Verzugs, insbesondere in Randbereichen, so dass Nachbearbeitungsschritte erforderlich werden könnten. If the fabric-containing component produced in the casting mold is removed from the mold before it has finally hardened, there is still a risk of deformation or distortion, in particular in edge areas, so that reworking steps may become necessary.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, einerseits eine Pre- form bereitzustellen, die auf sichere Weise umformbar ist, ohne dass sich die explizit kraftflussgerecht abgelegten Fasern in der Preform verschieben. On the basis of this state of the art, the object is to provide on the one hand a preform which can be deformed in a secure manner without the fibers, which are explicitly stored in the flow of force, being displaced in the preform.

Diese Aufgabe wird durch eine Preform mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a preform with the features of claim 1.

Weiter ergibt sich die Aufgabe der Bereitstellung einer Fertigungsvorrichtung, die es ermöglicht, die erfindungsgemäßen Preforms auf geeignete Weise umzuformen und dabei sicher zu stellen, dass sich die Faserausrichtung und Positionierung im Werkzeug bei der Umformung nicht ändert. Die Preform-Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 löst diese Aufgabe. Furthermore, the object of providing a manufacturing device, which makes it possible to reshape the preforms according to the invention in a suitable manner, while ensuring that the fiber orientation and positioning in the tool does not change during the forming. The preform processing device with the features of claim 5 solves this problem.

Weiter ergibt sich die Aufgabe der Bereitstellung des Verfahrens, das geeignet ist, Faserverbundbauteile aus Preforms großserientechnisch unter Vermeidung von Nachbearbeitungsschritten herzustellen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Next, the task of providing the method, which is suitable to produce fiber composite components from preforms mass production technology while avoiding post-processing steps. This object is achieved by the method having the features of claim 10.

Weiterbildungen der Vorrichtungen und des Verfahrens sind in den entsprechenden Unteransprüchen ausgeführt. In einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Preform, aus der Faserverbundbauteile hergestellt werden können, ist vorteilhaft zusätzlich zu den die Preform konstituierenden Fasern eine Mehrzahl an Zusatzfasern angeordnet, wobei die Zusatzfasern ein para- oder ferromagnetisches Material aufweisen. Further developments of the devices and the method are carried out in the corresponding subclaims. In a first embodiment of a preform according to the invention, from which fiber composite components can be produced, a plurality of additional fibers is advantageously arranged in addition to the preform constituent fibers, wherein the additional fibers have a para or ferromagnetic material.

Die Zusatzfasern können dabei selbst aus dem para- oder ferromagnetischen Material beschaffen sein, oder sie sind lediglich damit beschichtet. Derartige Zusatzfasern werden erfindungsgemäß vorteilhaft an Bereichen der Preform bereitgestellt, die Bauteilkonturoder Durchbruchlinien des Faserverbundbauteils bilden. The additional fibers may themselves be made of the para or ferromagnetic material, or they are merely coated with it. According to the invention, such additional fibers are advantageously provided at areas of the preform which form the component contour or break-through lines of the fiber composite component.

Damit wird vorteilhaft erreicht, dass bei der Positionierung und Umformung der Preform in einem Umformwerkzeug einer erfindungsgemäßen Preform-Bearbeitungsvorrichtung beziehungsweise beim Transport der Preforms mit einer Greifvorrichtung, die beide, Umformwerkzeug und Greifvorrichtung, der Anordnung der Zusatzfasern in den Preforms entsprechend angeordnete Elektromagnete aufweisen, keine Deformierung, beziehungsweise keine Änderung der Faserausrichtung und Positionierung der Preform auftritt, so dass die einmal geformte Preform mit darin kraftflussgerecht abgelegten Fasern mit der gewünschten Qualität erhalten bleibt, auch wenn sie in weiteren Verfahrensschritten gehandhabt werden muss. This advantageously achieves that in the positioning and forming of the preform in a forming tool of a preform processing device according to the invention or during transport of the preforms with a gripping device, both, forming tool and gripping device, the arrangement of additional fibers in the preforms correspondingly arranged electromagnets, none Deformation, or no change in the fiber orientation and positioning of the preform occurs, so that the preform once shaped with retained therein flow oriented fibers with the desired quality is maintained, even if it must be handled in further process steps.

Dies ermöglicht insbesondere, Fasermatten, die in Folge ihres biegeschlaffen Zustands besonders schwierig zu transportieren sind, sicher und qualitätserhaltend zu transportieren und weiter zu verarbeiten. This allows in particular, fiber mats, which are particularly difficult to transport due to their limp state, safely and maintain quality and continue to process.

Eine Ausführungsform einer hierzu geeigneten erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung für Preforms sieht dazu mindestens ein Umformwerkzeug mit einer Matrize vor, die die Preform zur Umformung aufnimmt. In der Matrize sind nahe einer Oberfläche, die die Umformkontur der Matrize bildet, mehrere Elektromagnete angeordnet. Die von diesen Elektromagneten erzeugten Magnetfelder können vorteilhaft so ausgebildet werden, dass sie der Anordnung der magnetischen Zusatzfasern in der Preform entsprechen. An embodiment of a processing device for preforms suitable for this purpose according to the invention provides for this purpose at least one forming tool with a die, which receives the preform for forming. In the die, a plurality of electromagnets are arranged near a surface which forms the forming contour of the die. The magnetic fields generated by these electromagnets can be advantageously formed so that they correspond to the arrangement of the additional magnetic fibers in the preform.

Ferner weist die Bearbeitungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung auf, die mit den Elektromagneten zu deren Steuerung gekoppelt ist, so dass der Magnet angeschaltet, abgeschaltet oder auch umgepolt werden kann; auch die Magnetstärke kann einstellbar sein. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs ermöglicht, dass die in der Preform vorliegenden magnetischen Zusatzfasern und damit die gesamte Preform aufgrund der korrespondierenden Anordnung der Elektromagnete in der Matrize exakt in Position bleiben, wenn sie einmal in der Matrize angeordnet sind. Damit wird die Preform an sehr vielen Punkten temporär in der Matrize gehalten, so dass sich ein Verrutschen und Verschieben von Fasern auch dann nicht ergibt, wenn bei späteren Verfahrensschritten Druck auf die Preform ausgeübt wird oder das Gussmaterial, insbesondere Harz, in das Werkzeug eingespritzt wird. Furthermore, the processing device has a control device which is coupled to the electromagnets for their control, so that the magnet can be switched on, switched off or reversed; also the magnetic strength can be adjustable. This embodiment of the forming tool according to the invention makes it possible for the additional magnetic fibers present in the preform, and thus the entire preform, to remain exactly in position due to the corresponding arrangement of the electromagnets in the die once they have been arranged in the die. Thus, the preform is held at many points temporarily in the die, so that slipping and shifting of fibers does not result even if pressure is exerted on the preform in later steps or the casting material, in particular resin, is injected into the tool ,

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Ränder der Preform und die späteren Bauteilkonturen mit Zusatzfasern konturiert sind; auch die Durchbruchlinien des späteren Faserverbundbauteils werden vorteilhaft mit Zusatzfasern verstärkt, so dass gerade an diesen Positionen ein Verrutschen und Verschieben von Fasern oder ein Verziehen der Randbereiche ausgeschlossen wird, indem die Elektromagnete in der Matrize des Umform- werkzeuges eben an diesen die Bauteilkonturen etc. bildenden Bereichen angeordnet werden. Damit wird sichergestellt, dass eine Nachbearbeitung zur Erzielung des gewünschten Endmaßes entfallen kann. It is particularly advantageous if the edges of the preform and the subsequent component contours are contoured with additional fibers; Also, the break-through lines of the later fiber composite component are advantageously reinforced with additional fibers, so that slipping and shifting of fibers or warping of the edge regions is excluded precisely at these positions by the electromagnets in the die of the forming tool just at this the component contours, etc. forming Arranged areas. This ensures that post-processing to achieve the desired final dimension can be omitted.

Ferner weist in einer weiteren Ausführungsform die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung einen Transferroboter mit entsprechendem Roboterarm auf, an dem eine Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren der Preform angeordnet ist. Die hierin offenbarte erfindungsgemäße Greifvorrichtung hat nahe einer Aufnahmeoberfläche, die an der zu der Preform gewandten Unterseite der Greifvorrichtung vorliegt, eine Mehrzahl an Elektromagneten, die derart in der Greifvorrichtung angeordnet sind, dass die von den Elektromagneten ausgebildeten Magnetfelder den in der Preform angeordneten magnetischen Zusatzfasern entsprechen. Ferner hat die Aufnahmeoberfläche der Greifvorrichtung eine Größe und Form, die der Größe und Form der aufzunehmenden Preform entspricht. Die Bearbeitungsvorrichtung, die neben dem Umformwerkzeug den Transferroboter umfasst, hat eine Steuerungsvorrichtung, mit der auch die Elektromagnete der Greifvorrichtung gesteuert werden können. Natürlich könnte auch eine separate Steuerungsvorrichtung für die Elektromagnete der Greifvorrichtung vorgesehen sein. Auch hier bedeutet Steuern zumindest An- und Abschalten sowie Umpolen. Ferner ist mit Steuern in allen Fällen der hierin offenbarten Erfindung auch das Einstellen der Magnetfeldstärke zu verstehen. Furthermore, in a further embodiment, the processing device according to the invention has a transfer robot with a corresponding robot arm, on which a gripping device for picking up and transporting the preform is arranged. The inventive gripping device disclosed herein has a plurality of electromagnets disposed in the gripping device near a receiving surface provided on the underside of the gripping device facing the preform, such that the magnetic fields formed by the electromagnets correspond to the additional magnetic fibers disposed in the preform , Further, the receiving surface of the gripping device has a size and shape corresponding to the size and shape of the male preform. The processing device, which comprises the transfer robot in addition to the forming tool, has a control device with which the electromagnets of the gripping device can also be controlled. Of course, a separate control device for the electromagnets of the gripping device could be provided. Again, taxes means at least turning on and off and reverse polarity. Further, control in all cases of the invention disclosed herein is also to be understood to mean adjustment of the magnetic field strength.

So kann die Greifvorrichtung die Preform vorteilhaft über weite Strecken transportieren oder Bearbeitungsprozesse mit an der Aufnahmeoberfläche angeordneter Preform ausführen, ohne dass es zum Verrutschen der Preform bzw. zum Verschieben der Fasern der Preform kommt. Thus, the gripping device can advantageously transport the preform over long distances or machining processes with arranged on the receiving surface preform run, without causing the slipping of the preform or to move the fibers of the preform.

Besonders vorteilhaft kann die Aufnahmeoberfläche der Greifvorrichtung eine Form aufweisen, die der Gegenform der Umformkontur der Matrize entspricht. Damit nimmt die Preform bereits beim Aufnehmen durch die Greifvorrichtung die exakte dreidimensionale Kontur an, die sie später bei der Umformung erlangen wird, und sie ist besonders präzise in der Matrize positionierbar. Particularly advantageously, the receiving surface of the gripping device may have a shape that corresponds to the counter-shape of the forming contour of the die. As a result, the preform, when picked up by the gripping device, adopts the exact three-dimensional contour that it will acquire later during the forming, and it can be positioned particularly precisely in the die.

Darüber hinaus ergibt sich weiter vorteilhaft, dass sie auch nach der Entnahme der Preform aus der Matrize dabei unterstützt, dass die Preform, bei der es sich nicht lediglich um umgeformte Fasern sondern auch um bereits mit Harz imprägnierte Fasern und somit um einen Bauteilrohling handeln kann, ihre Form bei der Entnahme aus der Matrize beibehält. Gerade bei trockenen Textilien ist es im Stand der Technik bis dato kaum oder gar nicht möglich, lediglich Fasern umzuformen und die biegeschlaffen, umgeformten Fasern unter Beibehalt ihrer exakten Form weiter zu transportieren. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung leicht und ohne weiteres möglich. In addition, it is also advantageous that it also assists, after the removal of the preform from the die, in that the preform, which may be not only reshaped fibers but also fibers already impregnated with resin and thus a component blank, maintains its shape when removed from the die. Especially with dry textiles, it is hardly or not at all possible in the prior art to merely reshape fibers and to continue to transport the limp, deformed fibers while retaining their exact shape. This is easily and readily possible with the device according to the invention.

Auch die Entnahme umgeformter imprägnierter Fasern oder die Entnahme von Fasern, die erst im Umformwerkzeug mit Harz getränkt wurden und die bei der Entnahme aus dem Werkzeug respektive aus der Matrize noch feucht sind, gestaltet sich mit Hilfe des als Gegenform gestalteten Greifers unproblematisch und unter Sicherstellung des Formerhalts der umgeformten Preform und des Positionsbeibehalts der Fasern in der Preform beziehungsweise in dem Bauteilrohling. The removal of reshaped impregnated fibers or the removal of fibers that were soaked in resin only in the forming tool and are still wet when removed from the mold or from the die, designed with the help of designed as a counter-mold gripper problem and while ensuring the Form preserving the deformed preform and the position retention of the fibers in the preform or in the component blank.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das zur großserientechnischen Herstellung von Faserverbundbauteilen aus Preformen geeignet ist, da es aufgrund der präzisen Handhabung der Preformen besondere Nachbearbeitungsschritte wie das auf Endmaß Bringen der Endform überflüssig macht, erfordert die Verwendung einer Preform-Umformvorrichtung nach einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Erfindung, ebenso wie die Verwendung der offenbarten erfindungsgemäßen Preformen. The method according to the invention, which is suitable for mass production of fiber composite components from preforms, since special finishing steps such as the final dimensioning of the final form are superfluous because of the precise handling of the preforms, requires the use of a preform forming apparatus according to one embodiment of the invention described herein. as well as the use of the disclosed preforms according to the invention.

Das Verfahren umfasst die Schritte: The method comprises the steps:

- Bereitstellen der Preform und Anordnen der Mehrzahl an Zusatzfasern zusätzlich zu den die Preform konstituierenden Fasern in der Preform, wobei die Zusatzfasern ein para- oder ferromagnetisches Material aufweisen,  Providing the preform and arranging the plurality of additional fibers in addition to the preform constituent fibers in the preform, wherein the additional fibers comprise a para or ferromagnetic material,

- Transferieren und Positionieren der Preform in einer Matrize des Umformwerkzeugs der Preform-Bearbeitungsvorrichtung, wobei in der Matrize nahe der die Umformkontur bildenden Oberfläche der Matrize die Mehrzahl an Elektromagneten angeordnet ist,Transferring and positioning the preform in a die of the forming tool Preform machining device, wherein in the die near the forming the forming contour surface of the die, the plurality is arranged on electromagnets,

- mittels der Steuerungsvorrichtung der Preform-Bearbeitungsvorrichtung, Ansteuern der Elektromagneten in der Matrize und Ausbilden der Magnetfelder durch die Elektromagneten entsprechend der Anordnung der magnetischen Zusatzfasern der Preform in der Umformkontur, und - By means of the control device of the preform processing device, driving the electromagnets in the die and forming the magnetic fields by the electromagnets according to the arrangement of the additional magnetic fibers of the preform in the forming contour, and

- Ausführen einer Umformung der Preform.  - Perform a deformation of the preform.

Weiter kann das Verfahren auch vorsehen, dass vor dem Ausführen der Umformung der Preform diese mit Harz imprägniert wurde. Auch hier gibt es verschiedene Möglichkeiten das Imprägnieren der Preform vorzunehmen. So kann die Preform einerseits mit dem Harz in einer Imprägniervorrichtung imprägniert werden, ehe die Preform in die Matrize transferiert wird und dort positioniert wurde. Es ist jedoch auch möglich, die Preform in der Matrize mit dem Harz zu imprägnieren, indem das Harz in die Matrize eingespritzt wird. Mit der erfindungsgemäßen Umformvorrichtung in der die Matrize, die über die genannten Elektromagnete verfügt, wird die mit den magnetischen Fasern bestückte Preform durch Anziehungskraft sicher in der Matrize gehalten, auch wenn Harz unter Druck in dieselbe eingespritzt wird. Furthermore, the method can also provide that before carrying out the deformation of the preform, this was impregnated with resin. Again, there are various ways to make the impregnation of the preform. Thus, on the one hand, the preform can be impregnated with the resin in an impregnating device before the preform is transferred into the die and positioned there. However, it is also possible to impregnate the preform in the die with the resin by injecting the resin into the die. With the forming apparatus according to the invention in which the die having these electromagnets, the preform equipped with the magnetic fibers is securely held in the die by the attraction force even if resin is injected into it under pressure.

Auch nach dem Ausführen der Umformung der Preform kann das Imprägnieren - ausschließlich oder zusätzlich - der Preform mit Harz, durch Zuführen von Harz in die Matrize erfolgen. In der Matrize wird die positionierte Preform wie beschrieben durch magnetische Anziehungskraft gehalten. Even after carrying out the forming of the preform, the impregnation - exclusively or additionally - of the preform with resin can be carried out by feeding resin into the matrix. In the die, the positioned preform is held by magnetic attraction as described.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Transferieren und Positionieren der Preform in die Matrize mittels der Greifvorrichtung der Erfindung erfolgt. Dies ist nicht zwingend erforderlich, auch andere Vorrichtungen könnten zum Transferieren und Positionieren verwendet werden. Da die Greifvorrichtung über die beschriebenen Elektromagnete verfügt, die mittels der Steuerungsvorrichtung der Preform-Umformvorrichtung in Gang gesetzt werden können, kann die Preform zum gewünschtem Zeitpunkt von der Greifvorrichtung aufgenommen und sicher transportiert und in der Matrize positioniert werden, ohne dass es zur Verschiebung von Fasern kommt. It is particularly advantageous if the transferring and positioning of the preform into the die takes place by means of the gripping device of the invention. This is not mandatory, other devices could be used for transfer and positioning. Since the gripping device has the described electromagnets, which can be set in motion by means of the control device of the preform forming device, the preform can be picked up by the gripping device at the desired time and transported safely and positioned in the die, without causing any displacement of fibers comes.

Vorteilhaft kann ferner auch das Imprägnieren der Preform mit Harz in einer separaten Imprägniervorrichtung durch Verwendung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung erfolgen: Dieser Schritt erfordert das Einschalten des Transferroboters, respektive das Betätigen desselben, erzeugen der Magnetfelder, Aufnehmen der Preform an der Greifer- Aufnahmefläche und das Überführen der Preform in die Imprägniervorrichtung; dort eindringen Lassen des Harzes in die Preform und schließlich Weiterüberführen der Preform in die Matrize und dort positionieren. Furthermore, impregnation of the preform with resin in a separate impregnating device can advantageously also be carried out by using the gripping device according to the invention: this step requires switching on the transfer robot, respectively actuating the same, generating the magnetic fields, picking up the preform at the gripper Receiving surface and transferring the preform in the impregnating device; penetrate the resin into the preform and finally transfer the preform into the matrix and position it there.

Nach dem die Umformung in der Preform ausgeführt wurde, kann der Transferroboter erneut in Gang gesetzt werden, um mittels der Greifvorrichtung die Preform aus der Matrize zu entnehmen. Dem geht voraus, dass die Elektromagnete in der Matrize durch die Steuerungsvorrichtung der Preform-Umformvorrichtung abgeschaltet oder entsprechend umgepolt wurden, um die Preform zur Entformung freizugeben. After the forming in the preform has been carried out, the transfer robot can be restarted to remove the preform from the die by means of the gripping device. This is preceded by the fact that the electromagnets in the die have been switched off by the control device of the preform forming device or have been correspondingly reversed in order to release the preform for demolding.

Diese und die weiteren Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. These and other advantages are set forth by the following description with reference to the accompanying drawings.

Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung. The reference to the figures in the description is to aid in the description and understanding of the subject matter. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the invention.

Dabei zeigen: Showing:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht der Greifvorrichtung der erfindungsgemäßen  Fig. 1 is a perspective view of the gripping device of the invention

Preform-Umformvorrichtung bei der Positionierung über einer erfindungsgemäßen Preform,  Preform forming device when positioning over a preform according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung der  Fig. 2 is a perspective view of the gripping device according to the invention

Preform-Umformvorrichtung bei der Positionierung der Greifvorrichtung über der Matrize, in der eine umgeformte erfindungsgemäße Preform angeordnet ist.  Preform forming device in the positioning of the gripping device on the die, in which a deformed preform according to the invention is arranged.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf die Herstellung von Faserverbundkomponenten-Bauteilen für die Kraftfahrzeugindustrie, explizit im großserientechnischen Maßstab. The present invention generally relates to the manufacture of fiber composite component parts for the automotive industry, explicitly in mass production scale.

Wesentliche Schritte der großserientechnischen Fertigung von Faserverbundkomponenten-Bauteilen ist das Überführen von trockenen Textilien, sogenannten Preformen in ein Presswerk, in dem die Umformung der Preform zum gewünschten Bauteilrohteil erfolgt. In den bekannten Umformprozessen, die mit gängigen Transfer- und Umformwerkzeugen ausgeformt werden, wird die Preform, bei der es sich im einfachsten Falle um eine Fasermatte handeln kann, in das Umformwerkzeug gebracht und dort gehalten, was durch eine Klemmung zwischen den beiden Werkzeugkomponenten entsprechend dem Tiefzieh- prozess erfolgt. Hieraus kann der Nachteil resultieren, dass im Nachgang die umgeformte Textilie oder das endformnahe Bauteil nachbearbeitet werden muss, etwa durch Beschneiden. Nachteilig kann dies aufgrund der Faserstruktur in der Preform zu Delami- nationen und Ausbrechen führen. Weiter ist es schwierig, Fasermatten aufgrund ihres biegeschlaffen Zustande zu transportieren. Auch im umgeformten Zustand der trockenen Textilie oder auch der imprägnierten Textilie, die noch feucht ist und zum Aushärten in andere Werkzeuge verbracht werden muss, können sich durch den Transport Änderungen in der Faserausrichtung oder Positionierung ergeben, was zu vermeiden ist, um die kraftflussgerechte Anordnung der Fasern im Bauteil zu erhalten. Essential steps in the large-scale production of fiber composite component parts is the transfer of dry textiles, so-called preforms in a press shop, in which the deformation of the preform to the desired Bauteilrohteil takes place. In the known forming processes, which are formed with common transfer and forming tools, the preform, which may be a fiber mat in the simplest case, brought into the forming tool and held there, which by a clamping between the two tool components according to the thermoforming process takes place. This can result in the disadvantage that subsequently the reshaped textile or the component close to the endform has to be reworked, for example by trimming. Disadvantageously, this can lead to delamination and breaking due to the fiber structure in the preform. Furthermore, it is difficult to transport fiber mats due to their limp state. Even in the deformed state of the dry textile or the impregnated textile, which is still wet and must be spent for curing in other tools, may result in the transport changes in the fiber orientation or positioning, which is to avoid the flow of power appropriate arrangement of the To obtain fibers in the component.

Daher wird in der vorliegenden Erfindung eine Preform offenbart, siehe Fig. 1 , die zusätzlich zu den Fasern 2', die die Preform bilden, Zusatzfasern 2 aufweist, die ein para- oder ferromagnetisches Material aufweisen. Das para- oder ferromagnetische Material kann dabei entweder das Fasermaterial selbst sein oder eine Basisfaser ist mit einer para- oder ferromagnetischen Substanz beschichtet. Wie in Fig. 1 weiter zu sehen ist, werden die Zusatzfasern 2 sinnvoll insbesondere in Bereich bereitgestellt, die die Bauteilkontur oder Durchbruchlinien des Faserverbundbauteils bilden. Dies zeigt sich deutlich in Fig. 2, in der die Preform in einem bereits umgeformten Zustand zu sehen ist. Therefore, in the present invention, a preform is disclosed, see Fig. 1, which in addition to the fibers 2 'forming the preform comprises additional fibers 2 comprising a para or ferromagnetic material. The para or ferromagnetic material may either be the fiber material itself or a base fiber is coated with a para or ferromagnetic substance. As can also be seen in FIG. 1, the additional fibers 2 are expediently provided, in particular in the region, which form the component contour or break-through lines of the fiber composite component. This is clearly shown in FIG. 2, in which the preform can be seen in an already formed state.

Insbesondere die Fasern, die die Preform bilden, können bereits mit Harz vorimprägniert sein, so dass im Umformwerkzeug durch Erwärmen und Druckaufbringen ohne Zuführen von weiterem Material bereits die Endform des Bauteils hergestellt werden kann. Dies ist nicht zwingend erforderlich, selbstverständlich kann auch weiteres Harz im oder unmittelbar vor dem Umformvorgang im Werkzeug zugeführt werden, selbst wenn die Fasern vorimprägniert sind. In particular, the fibers which form the preform may already be preimpregnated with resin, so that the final shape of the component can already be produced in the forming tool by heating and pressure application without supplying further material. This is not absolutely necessary, of course, even more resin can be supplied in or immediately before the forming process in the tool, even if the fibers are pre-impregnated.

Eine derartige erfindungsgemäße Preform lässt sich vorteilhaft und unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile der Umorientierung von Fasern weiter verarbeiten, insbesondere umformen, da die Preform-Bearbeitungsvorrichtung ein Umformwerkzeug mit einer Matrize 10, siehe Fig. 2, aufweist, in die die Preform 1 eingebracht wird. Such a preform according to the invention can be advantageously further processed and, in particular, reshaped while avoiding the aforementioned disadvantages of the reorientation of fibers, since the preform processing device has a forming tool with a die 10, see FIG. 2, into which the preform 1 is introduced.

In der Matrize 10 sind nahe der Oberfläche, die die Umformkontur 11 bildet, viele Elektromagneten 12, angedeutet durch die spulenförmigen Stränge 12, angeordnet. Die Anordnung der Elektromagnete 12 ist dabei derart gestaltet, dass die von den Elektromagneten 12 erzeugten Magnetfelder entsprechend der Anordnung der ferro- oder paramagnetischen Zusatzfasern 2 der Preform 1 in der Umformkontur 11 ausgebildet werden, wenn die Erzeugung des Magnetfelds durch Anschalten der Elektromagneten 12 erzeugt wird. Dies geschieht über eine Steuerungsvorrichtung, die ebenfalls der Preform-Bearbeitungs- vorrichtung zugeordnet ist, und die der Ansteuerung der Elektromagneten 12 in der Matrize 10 dient. Sobald das Feld angelegt ist, wird die eingelegte Preform 1 präzise in der Matrize 10 gehalten, so dass bei der nachfolgenden Umformbearbeitung die Faserausrichtung erhalten bleibt. Es wird insbesondere verhindert, dass sich während der Bearbeitung eine Verschiebung der Fasern 2,2' im Randbereich ergibt. In the die 10 near the surface, which forms the Umformkontur 11, many electromagnets 12, indicated by the coil-shaped strands 12, arranged. The arrangement of the electromagnets 12 is designed such that the magnetic fields generated by the electromagnets 12 are formed according to the arrangement of the ferromagnetic or paramagnetic additional fibers 2 of the preform 1 in the Umformkontur 11 when the generation of the magnetic field is generated by turning on the electromagnet 12 , This is done via a control device, which is also associated with the preform processing device, and which serves to drive the electromagnets 12 in the die 10. Once the field is applied, the inserted preform 1 is held precisely in the die 10, so that the fiber orientation is maintained in the subsequent forming processing. In particular, it is prevented that a shift of the fibers 2,2 'results in the edge region during processing.

Wie zu sehen ist, ist die Dichte der Zusatzfasern 2 insbesondere in Bereichen besonders groß, die in komplexen Bauteilkonturen resultieren sollen. So wird durch die magnetische Fixierung der Fasermatte, respektive der Preform 1 und der diese bildenden Fasern 2,2' insbesondere im Randbereich, eine nacharbeite- und verschnittfreie Fertigung eines Faserverbundkomponenten-Bauteilrohlings möglich. Damit ist die Fertigung derartiger Bauteile mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch großserientechnisch geeignet. As can be seen, the density of the additional fibers 2 is particularly great in areas which are to result in complex component contours. Thus, by the magnetic fixation of the fiber mat, respectively the preform 1 and the fibers forming this 2,2 ', in particular in the edge region, a rework and cutting-free production of a fiber composite component component blank possible. Thus, the production of such components with the device according to the invention is also suitable for large scale technology.

Um die erfindungsgemäße Preform zu transportieren, sei es vor der Umformung, wenn die Fasermatte 1 in die Matrize 10 zu transferieren und präzise auf der Umformkontur 11 zu positionieren ist, oder sei es nach der Umformung, wenn das trockene, umgeformte Textil oder auch eine noch feuchte, beziehungsweise nicht ausgehärtete, umgeformte Preform aus der Matrize 10 zu entnehmen ist, weist die Preform-Bearbeitungsvorrichtung ferner eine an einem Roboterarm 6 eines Transferroboters 5, siehe Fig. 1 , angeordnete Greifvorrichtung 3 auf. Diese ist dazu ausgebildet, die Preform 1 aufzunehmen und dann zu transportieren, da sie nahe ihrer Aufnahmefläche 7, die an der Unterseite der Greifform 3, die der Preform 1 beim Transportvorgang zugewandt ist, vorliegt, viele Elektro- magnete 4 aufweist. Die Elektromagnete 4 sind ebenfalls derart angeordnet, dass die durch sie erzeugten Magnetfelder der Anordnung der magnetisierbaren Zusatzfasern 2 der Preform entsprechen. In order to transport the preform according to the invention, either before the forming, when the fiber mat 1 is to be transferred into the die 10 and positioned precisely on the forming contour 11, or after the forming, when the dry formed textile or even one moist, or uncured, deformed preform can be seen from the die 10, the preform processing device further comprises a on a robot arm 6 of a transfer robot 5, see Fig. 1, arranged gripping device 3. This is adapted to receive the preform 1 and then to transport because it is near its receiving surface 7, which is on the underside of the gripping mold 3, which faces the preform 1 during the transport process, has many electromagnets 4. The electromagnets 4 are also arranged such that the magnetic fields generated by them correspond to the arrangement of the magnetizable additional fibers 2 of the preform.

Wichtig ist, dass die Aufnahmeoberfläche 7 der Greifvorrichtung eine Größe und Form hat, die der Größe und Form der aufzunehmenden Preform 1 entspricht, so dass diese vollständig und passend aufgenommen und in einer Weiterbearbeitungsvorrichtung positioniert werden kann. Es soll verhindert werden, dass gerade in den Randbereichen der Preform 1 Fasern des biegeschlaffen Teils herunterhängen oder sich umpositionieren. It is important that the receiving surface 7 of the gripping device has a size and shape that corresponds to the size and shape of the male preform 1, so that it can be completely and appropriately accommodated and positioned in a further processing device. It is to be prevented that just in the edge regions of the preform 1 fibers of the limp part hang down or reposition themselves.

Die Steuerungsvorrichtung der Preform-Bearbeitungsvorrichtung ist derart eingerichtet, dass sie auch die Elektromagnete 4 der Greifvorrichtung 3 betätigt, um sie an- oder auszuschalten, umzupolen oder um die entsprechende Feldstärke einzustellen. Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Aufnahmeoberfläche 7 der Greifvorrichtung 3 weist sogar vorteilhaft eine Form auf, die der Gegenform zu der Umformkontur 11 der Matrize 10 entspricht, was insbesondere deswegen vorteilhaft ist, da die Greifvorrichtung 3 so nach Durchführen des Umformvorgangs die umgeformte, aber noch nicht versteifte Preform 1 aus der Matrize 10 entnehmen und sicher weiter transportieren kann. The control device of the preform processing device is set up so that it also actuates the electromagnets 4 of the gripping device 3 to turn them on or off, umzupolen or to adjust the corresponding field strength. The receiving surface 7 of the gripping device 3 shown in FIGS. 1 and 2 advantageously even has a shape which corresponds to the counter-shape to the forming contour 11 of the die 10, which is advantageous in particular because the gripping device 3, after the forming process has been carried out, forms the reshaped, but not stiffened preform 1 can be removed from the die 10 and safely transport on.

Der in Fig. 2 gezeigte Vorgang deutet den Greifer 3 unmittelbar vor der Aufnahme der Matrize 10 an, um die Preform 1 etwa in ein Aushärtwerkzeug zu transferieren. Dabei muss allerdings die elektromagnetische Vorrichtung des Umformwerkzeugs ausgeschaltet sein, das heißt, die Magnetfelder der Elektromagnete 12 müssen abgebaut sein, um die Preform 1 unbeschädigt freizugeben. Entsprechend wird umgekehrt mit dem Greifer 3 verfahren, wenn der Greifer 3 eine Preform 1 ablegt: Auch dann ist es erforderlich, dass die in dem Greifer vorliegenden Elektromagnete abgeschaltet oder umgepolt werden, um das Lösen der Preform 1 von dem Greifer 3 zu ermöglichen. The process shown in Fig. 2 indicates the gripper 3 immediately before receiving the die 10 to transfer the preform 1 approximately in a Aushärtwerkzeug. In this case, however, the electromagnetic device of the forming tool must be turned off, that is, the magnetic fields of the electromagnets 12 must be degraded to release the preform 1 undamaged. Correspondingly, the procedure is reversed with the gripper 3 when the gripper 3 deposits a preform 1: Even then, it is necessary for the electromagnets present in the gripper to be switched off or reversed in order to allow the preform 1 to be detached from the gripper 3.

Das Imprägnieren der Preform 1 mit Harz kann vor dem Ausführen der Umformung der Preform 1 und folglich vor dem Transferieren und Positionieren der Preform in die Matri- ze10 erfolgen, es ist jedoch auch möglich, alternativ Harz in die Matrize 10 zuzuführen, in der die vorteilhaft durch Erzeugen der Magnetfelder positionierte und fixierte Preform 1 gehalten wird. Durch diese vorteilhafte Fixierung wird eine Änderung der Faserausrichtung der Preform selbst beim Einspritzen des Harzes in das Umformwerkzeug verhindert. Impregnation of the preform 1 with resin may be accomplished prior to performing the forming of the preform 1 and, thus, prior to transferring and positioning the preform into the die 10, but it is also possible to alternatively feed resin into the die 10 in which advantageous is held by generating the magnetic fields and fixed preform 1 is held. This advantageous fixing a change in the fiber orientation of the preform is prevented even during injection of the resin in the forming tool.

Selbstverständlich kann auch Harz zugeführt werden, wenn die Preformen 1 bereits mit Harz vorimprägniert sind. Beim Umformen werden die Zusatzfasern 2 fest in die Harzmatrix der Preform 1 , beziehungsweise des werdenden Bauteilrohlings aufgenommen. Alternativ kann das Imprägnieren der Preform 1 auch nach dem Ausführen der Umformung der Preform 1 oder zusätzlich zu einer Vorimprägnierung nach dem Ausführen der Umformung der Preform erfolgen, indem auf die genannte Weise das Harz in die Matrize 10 gefüllt wird, in der die positionierte Preform 1 durch Anziehungskraft gehalten wird. Of course, resin can also be supplied if the preforms 1 are already preimpregnated with resin. During forming, the additional fibers 2 are firmly taken up in the resin matrix of the preform 1 or of the expectant component blank. Alternatively, the impregnation of the preform 1 may also be carried out after carrying out the deformation of the preform 1 or in addition to a pre-impregnation after carrying out the deformation of the preform, in such a way that the resin is filled into the die 10, in which the positioned preform 1 held by attraction.

Falls die umgeformte und mit Harz versetzte Preform 1 in der Umformvorrichtung auch aushärten Gelassen wird, was durchaus möglich ist, wenn diese Vorrichtung über die entsprechenden, zur Aushärtung notwendigen Vorrichtungen wie eine Heizung verfügt, wird der Bauteilrohling bereits endfertig hergestellt; Nachbearbeitungen zum Zweck einer präzisen Endmaßerzielung sind durch Verwendung der erfindungsgemäßen Preform 1 mit dem erfindungsgemäßen Umformwerkzeug nicht mehr erforderlich. Damit können Bear- beitungsschritte entfallen und der Fertigungsprozess wird günstiger. Zudem kann die Qualität der Bauteilrohlinge erhöht werden. If the deformed and resin-added preform 1 is also allowed to cure in the forming device, which is quite possible if this device has the appropriate devices necessary for curing, such as a heater, the component blank is already produced in a finished state; Reworking for the purpose of a precise final Maßerzielung are no longer required by using the preform 1 according to the invention with the forming tool according to the invention. This allows tion steps are eliminated and the manufacturing process becomes cheaper. In addition, the quality of the component blanks can be increased.

Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Greifers kann auch unproblematisch das Imprägnieren der Preform in oder mit einer externen Imprägniervorrichtung ausgeführt werden: Gerade wenn es erforderlich ist, die Preform in ein Imprägnierbad einzutauchen, kann dies auf geeignete Weise mit dem Greifer geschehen, der die Preform durch magnetische Anziehungskraft präzise positioniert und fixiert hält. Andere Imprägniervorgänge können vorsehen, dass die Imprägniervorrichtung über Sprühdüsen verfügt und die Preform besprüht; es wird üblicherweise vor der Überführung in die Matrize 10 geschehen und muss daher nicht zwingend mit der Verwendung eines Greifers geschehen. Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Greifer 3 jedoch in der als Gegenform zu dem Bauteilrohling ausgebildeten Gestalt, da so das Umsetzen desselben jederzeit, in feuchtem wie in ausgehärtetem Zustand erfolgen kann, ohne dass die umgeformte Preform oder der Bauteilrohling geschädigt wird. By using the gripper according to the invention, the impregnation of the preform can also be carried out in or with an external impregnating device without difficulty: precisely when it is necessary to immerse the preform in an impregnating bath, this can be done in a suitable manner with the gripper which holds the preform by magnetic attraction precisely positioned and fixed. Other impregnation operations may provide for the impregnator to have spray nozzles and to spray the preform; It will usually happen before the transfer into the die 10 and therefore does not necessarily have to be done with the use of a gripper. However, the gripper 3 according to the invention is particularly suitable in the form designed as a counter-mold to the component blank, since the transfer can take place at any time, in a damp state or in a cured state, without the deformed preform or the component blank being damaged.

So bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der die vorliegend beschriebenen Pre- form-Bearbeitungsschritte ausgeführt werden können, den Vorteil, dass sowohl die Preform, wenn sie als trockenes Textil vorliegt, als auch die noch feuchte Preform oder auch der ausgehärtete Bauteilrohling, in jedem Bearbeitungsschritt sicher gehalten und die Faseranordnung beibehalten werden kann. Damit wird die kraftflussgerechte Positionierung der Faserverbundkomponente konstituierenden Fasern gewährleistet und die Bauteilqualität erhöht; ferner erübrigen sich insbesondere Nachbearbeitungsschritte, die einer Endmaßerzeugung dienen. Thus, the device according to the invention, with which the presently described preforming processing steps can be carried out, offers the advantage that both the preform, if it is present as a dry textile, and the still moist preform or even the hardened component blank, in each processing step held securely and the fiber assembly can be maintained. This ensures the proper flow positioning of the fiber composite component constituting fibers and increases the quality of the component; Furthermore, in particular post-processing steps that serve a final dimension generation are unnecessary.

Claims

Daimler AG Patentansprüche Daimler AG claims 1. Preform (1) für die Herstellung von Faserverbundbauteilen, 1. preform (1) for the production of fiber composite components, dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that eine Mehrzahl an Zusatzfasern (2) zusätzlich zu den die Preform (1) konstituierenden Fasern (2') in der Preform (1) angeordnet ist, und wobei die Zusatzfasern (2) ein para- oder ferromagnetisches Material aufweisen.  a plurality of additional fibers (2) in addition to the preform (1) constituent fibers (2 ') in the preform (1) is arranged, and wherein the additional fibers (2) comprise a para- or ferromagnetic material. 2. Preform (1) nach Anspruch 1 , 2. preform (1) according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that die Zusatzfasern (2) aus dem para- oder ferromagnetischen Material beschaffen oder mit dem para- oder ferromagnetischen Material beschichtet sind.  the additional fibers (2) are obtained from the para or ferromagnetic material or are coated with the para or ferromagnetic material. 3. Preform (1) nach Anspruch 1 oder 2, 3. preform (1) according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that die Zusatzfasern (2) an Bereichen bereitgestellt sind, die Bauteilkontur- oder Durchbruchlinien des Faserverbundbauteils bilden.  the additional fibers (2) are provided at areas that form component contour or break-through lines of the fiber composite component. 4. Preform (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. preform (1) according to at least one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that die die Preform (1) konstituierenden Fasern (2') mit Harz vorimprägniert sind.  the preforms (1) constituting fibers (2 ') are pre-impregnated with resin. 5. Preform-Bearbeitungsvorrichtung für Preformen (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Preform-Bearbeitungsvorrichtung zumindest ein Umformwerkzeug mit einer Matrize (10) zur Aufnahme der Preform (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Preform processing device for preforms (1) according to at least one of claims 1 to 4, wherein the preform processing device has at least one forming tool with a die (10) for receiving the preform (1), characterized in that in der Matrize (10) nahe einer Umformkontur (11) bildenden Oberfläche der Matrize (10) eine Mehrzahl an Elektromagneten (12) angeordnet ist, wobei die von den Elektromagneten (12) erzeugten Magnetfelder entsprechend der Anordnung der magnetischen Zusatzfasern (2) der Preform (1) in der Umformkontur (11) ausbildbar sind, und wobei die Preform-Bearbeitungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung aufweist, die zur Steuerung mit den Elektromagneten ( 2) gekoppelt ist. in the die (10) near a forming contour (11) forming surface of the die (10) a plurality of electromagnets (12) is arranged, wherein the magnetic fields generated by the electromagnets (12) corresponding to the arrangement of the additional magnetic fibers (2) of the preform (1) can be formed in the forming contour (11), and wherein the preform processing apparatus comprises a control device coupled to the solenoid (2) for control. 6. Preform-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Preform-Bearbei- tungsvorrichtung ferner eine an einem Roboterarm (6) eines Transferroboters (5) angeordnete Greifvorrichtung (3) zum Aufnehmen und Transportieren der Preform (1) aufweist, 6. The preform processing apparatus according to claim 5, wherein the preform processing apparatus further comprises a gripper device (3) arranged on a robot arm (6) of a transfer robot (5) for receiving and transporting the preform (1), dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that in der Greifvorrichtung (3) nahe einer Aufnahmeoberfläche (7), die an einer der Preform (1) zugewandten Unterseite vorliegt, eine Mehrzahl an Elektromagneten (4) angeordnet ist, wobei die von den Elektromagneten (4) erzeugten Magnetfelder entsprechend der Anordnung der magnetischen Zusatzfasern (2) der Preform (1) an der Aufnahmeoberfläche (7) ausbildbar sind,  in the gripping device (3) near a receiving surface (7), which is present on one of the preform (1) facing bottom, a plurality of electromagnets (4) is arranged, wherein the magnetic fields generated by the electromagnets (4) corresponding to the arrangement of the magnetic Additional fibers (2) of the preform (1) can be formed on the receiving surface (7), und wobei die Aufnahmeoberfläche (7) der Greifvorrichtung (3) eine Größe und Form hat, die der Größe und Form der aufzunehmenden Preform (1) entspricht, und dass  and wherein the receiving surface (7) of the gripping device (3) has a size and shape that corresponds to the size and shape of the male preform (1), and that die Preform-Bearbeitungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung aufweist, die zur Steuerung mit den Elektromagneten (4) gekoppelt ist.  the preform processing device comprises a control device which is coupled for control with the electromagnets (4). 7. Preform- Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, 7. preform machining apparatus according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that die Aufnahmeoberfläche (7) der Greifvorrichtung (3) eine Form aufweist, die eine Gegenform zu der Umformkontur (11) der Matrize (10) ist.  the receiving surface (7) of the gripping device (3) has a shape which is a counter-shape to the forming contour (11) of the die (10). 8. Verfahren, geeignet zur großserientechnischen Herstellung von Faserverbundbauteilen aus Preforms (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, und unter Verwendung einer Preform-Bearbeitungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, 8. A method suitable for large-scale production of fiber composite components from preforms (1) according to at least one of claims 1 to 4, and using a preform machining apparatus according to at least one of claims 5 to 7, umfassend die Schritte  comprising the steps - Bereitstellen der Preform (1) und Anordnen der Mehrzahl an Zusatzfasern (2) zusätzlich zu den die Preform (1) konstituierenden Fasern (2') in der Preform (1), wobei die Zusatzfasern (2) ein para- oder ferromagnetisches Material aufweisen, - Providing the preform (1) and arranging the plurality of additional fibers (2) in addition to the preform (1) constituent fibers (2 ') in the preform (1), wherein the additional fibers (2) comprise a para- or ferromagnetic material . - Transferieren und Positionieren der Preform (1) in einer Matrize (10) des Transferring and positioning the preform (1) in a die (10) of the Umformwerkzeugs der Preform-Bearbeitungsvorrichtung, wobei in der Matrize (10) nahe der die Umformkontur (11) bildenden Oberfläche der Matrize (10) die Mehrzahl an Elektromagneten (12) angeordnet ist, Forming tool of the preform processing device, wherein in the die (10) near the forming of the forming contour (11) surface of the die (10) A plurality of electromagnets (12) is arranged, - mittels der Steuerungsvorrichtung der Preform-Bearbeitungsvorrichtung Ansteuern der Elektromagneten (12) in der Matrize (10) und Ausbilden der Magnetfelder durch die Elektromagneten (12) entsprechend der Anordnung der magnetischen Zusatzfasern (2) der Preform (1 ) in der Umformkontur (1 1 ), und  - By means of the control device of the preform processing device driving the electromagnet (12) in the die (10) and forming the magnetic fields by the electromagnets (12) corresponding to the arrangement of the additional magnetic fibers (2) of the preform (1) in the forming contour (1 ), and - Ausführen einer Umformung der Preform (1 ).  - Performing a deformation of the preform (1). 9. Verfahren nach Anspruch 8, 9. The method according to claim 8, umfassend die Schritte  comprising the steps vor dem Ausführen der Umformung der Preform (1) Imprägnieren der Preform (1 ) mit Harz, wobei das Imprägnieren der Preform (1) durch  before carrying out the forming of the preform (1) impregnating the preform (1) with resin, wherein the impregnation of the preform (1) by - Imprägnieren der Preform (1 ) mit dem Harz in einer Imprägniervorrichtung vor dem Transferieren und Positionieren der Preform (1 ) in die Matrize (10),  Impregnating the preform (1) with the resin in an impregnating device before transferring and positioning the preform (1) in the die (10), - Imprägnieren der Preform (1 ) mit dem Harz durch Zuführen von Harz in die Matrize (10), in der die positionierte Preform (1 ) durch magnetische Anziehungskraft gehalten wird, erfolgt.  - Impregnating the preform (1) with the resin by supplying resin into the die (10), in which the positioned preform (1) is held by magnetic attraction, takes place. 10. Verfahren nach Anspruch 8, 10. The method according to claim 8, umfassend die Schritte  comprising the steps nach dem Ausführen der Umformung der Preform (1 ) Imprägnieren der Preform (1 ) mit Harz, durch Zuführen von Harz in die Matrize (10), in der die positionierte Preform (1 ) durch magnetische Anziehungskraft gehalten wird, erfolgt.  after performing the forming of the preform (1), impregnating the preform (1) with resin by feeding resin into the die (10) in which the positioned preform (1) is held by magnetic attraction. 1 1. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, 1 1. A method according to at least one of claims 8 to 10, wobei durch den Umformschritt ein Bauteilrohling geschaffen wird.  wherein a component blank is created by the forming step. 12. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11 , 12. The method according to at least one of claims 8 to 11, umfassend die Schritte  comprising the steps - Transferieren und Positionieren der Preform (1) in die Matrize (10) mittels der Greifvorrichtung (3), die nahe einer Aufnahmeoberfläche (7), die an einer der Preform (1 ) zugewandten Unterseite vorliegt, eine Mehrzahl an Elektromagneten (4) aufweist, und  - Transferring and positioning the preform (1) in the die (10) by means of the gripping device (3), which near a receiving surface (7), which on one of the preform (1) facing underside, a plurality of electromagnets (4) , and - mittels der Steuerungsvorrichtung der Preform-Bearbeitungsvorrichtung Ansteuern der Elektromagneten (4) und Erzeugen der Magnetfelder, dabei Aufnehmen der Preform (1 ) durch die Aufnahmefläche (7) der Greifvorrichtung (3), und - Betätigen des Transferroboters (5), dann mittels der Greifvorrichtung (3) - By means of the control device of the preform processing device driving the electromagnets (4) and generating the magnetic fields, while receiving the preform (1) through the receiving surface (7) of the gripping device (3), and - Actuation of the transfer robot (5), then by means of the gripping device (3) Transferieren und Positionieren der Preform (1 ) in die Ivlatrize (10).  Transferring and positioning the preform (1) in the Ivlatrize (10). 13. Verfahren nach Anspruch 12, 13. The method according to claim 12, umfassend die Schritte  comprising the steps - nach dem Betätigen des Transferroboters (5) und vor dem Transferieren und Positionieren der Preform (1 ) in die Matrize (10), Überführen der Preform (1 ) in eine Imprägniervorrichtung und Imprägnieren mit Harz.  - After pressing the transfer robot (5) and before transferring and positioning the preform (1) in the die (10), transferring the preform (1) in an impregnator and resin impregnation. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, 14. The method according to any one of claims 12 or 13, umfassend die Schritte  comprising the steps - nach dem Umformen der Preform (1 ) Betätigen des Transferroboters (5) und Anordnen der Greifvorrichtung (3) in einer Entnahmeposition über der umgeformten Preform (1 ),  after forming the preform (1) actuating the transfer robot (5) and arranging the gripping device (3) in a removal position above the deformed preform (1), - Abschalten oder Umpolen der Elektromagneten (12) in der Matrize (10) durch die Steuerungsvorrichtung der Preform-Umformvorrichtung,  Switching off or reverse polarity of the electromagnets (12) in the die (10) by the control device of the preform forming device, - Entnehmen der Preform (1 ) aus die Matrize (10) mit der Greifvorrichtung (3).  - Remove the preform (1) from the die (10) with the gripping device (3). 15. Verfahren nach Anspruch 14, 15. The method according to claim 14, umfassend den Schritt  comprising the step - nach dem Entnehmen der Preform (1 ) aus der Matrize (10) mit der Greifvorrichtung (3) Überführen in ein Aushärtwerkzeug.  - After removing the preform (1) from the die (10) with the gripping device (3) Transferring into a curing tool.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10751919B2 (en) * 2014-08-15 2020-08-25 Elkamet Kunststofftechnik Gmbh Plastic molded part and method for producing the same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013538B4 (en) * 2012-07-06 2019-03-07 Audi Ag Process for the production of sandwich elements
FR2993815B1 (en) * 2012-07-30 2014-11-21 Snecma METHOD FOR PRODUCING A FIBROUS PREFORM BY WINDING
DE102013100861B4 (en) * 2013-01-29 2015-10-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Contactless preforming
DE102013107688B3 (en) * 2013-07-18 2014-07-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for manufacturing three dimensional formed reinforced mold structure, involves applying magnetic field to act on magnetic type particles in direction of three-dimensionally contoured shaping surface of die for molding
DE102014206500B4 (en) * 2014-04-04 2024-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft tool for producing a fiber composite component
DE102014012971A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for the production of insertable polymer molded parts
DE102018115325A1 (en) 2018-06-26 2020-01-02 Schmidt & Heinzmann Gmbh & Co. Kg Preforming tool at least for producing a preform of a composite component
DE102019212367A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Process for the production of a fiber-reinforced plastic component
US12257695B2 (en) * 2022-10-16 2025-03-25 The Boeing Company Pick-and-place manufacturing system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2881371A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-04 Faurecia Sieges Automobile Moulding procedure for plastic-coated braided metal component uses induction heating to melt thermoplastic fibers during manufacture and recycling
DE102005044823B3 (en) * 2005-09-20 2007-05-16 Airbus Gmbh Placing method of thin material layer onto relief mold for producing composite material involves arranging elastically-reversible deformable portion with attached material layer so that surface relief of material layer matches relief mold
DE102007002309A1 (en) 2007-01-16 2008-07-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Plastic component manufacturing device, has positioning unit for positioning fabric layer on side of cavity forming low-quality side of plastic component, and arranging nozzle such that flat side of plastic component is placed on cavity
EP2159039A1 (en) * 2008-08-14 2010-03-03 Lm Glasfiber A/S A method of manufacturing a composite structure comprising a magnetisable material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2881371A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-04 Faurecia Sieges Automobile Moulding procedure for plastic-coated braided metal component uses induction heating to melt thermoplastic fibers during manufacture and recycling
DE102005044823B3 (en) * 2005-09-20 2007-05-16 Airbus Gmbh Placing method of thin material layer onto relief mold for producing composite material involves arranging elastically-reversible deformable portion with attached material layer so that surface relief of material layer matches relief mold
DE102007002309A1 (en) 2007-01-16 2008-07-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Plastic component manufacturing device, has positioning unit for positioning fabric layer on side of cavity forming low-quality side of plastic component, and arranging nozzle such that flat side of plastic component is placed on cavity
EP2159039A1 (en) * 2008-08-14 2010-03-03 Lm Glasfiber A/S A method of manufacturing a composite structure comprising a magnetisable material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10751919B2 (en) * 2014-08-15 2020-08-25 Elkamet Kunststofftechnik Gmbh Plastic molded part and method for producing the same

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Publication number Publication date
DE102010052597A1 (en) 2012-05-31

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