專利名稱：用于制造由纖維復(fù)合材料制成的、呈管狀設(shè)計(jì)的中空部件的方法、管狀膜以及管狀膜的制 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用管狀膜和模具制造中空部件的方法，該方法具有以下步驟a)將塑料材料饋送到模具的內(nèi)表面的區(qū)域內(nèi)，b)使該材料與模具的內(nèi)表面相符，c)將管狀膜饋送到模具內(nèi)，使得該材料設(shè)置在管狀膜的外表面與模具之間，d)藉由壓力和/或真空使管狀膜伸展，e)對模具施加高于大氣壓的壓力和/或加熱模具，使得材料部分或完全熔化并適合與模具的內(nèi)部輪廓相符以及與伸展后的管狀膜的外部輪廓相符。本發(fā)明還涉及用于制造中空部件的管狀膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
中空部件、尤其是航空航天工業(yè)所用的中空部件，諸如直升飛機(jī)上的門構(gòu)件，經(jīng)常都是以上述方式制造的。在本文中，模具通常由至少兩個(gè)互補(bǔ)的碗形工具部件構(gòu)成，塑料材料饋送到碗形工具內(nèi)進(jìn)行成形。將管狀膜放置在覆蓋有基底材料的工具部件之一內(nèi)，然后用第二或其它工具部件將管狀膜密封在中空本體內(nèi)。塑料材料包括完全是塑料和含塑料的復(fù)合材料，尤其是含塑料的纖維的這兩種材料。饋送塑料加工材料和使塑料加工材料相符的步驟a)和b)通常在步驟C)至d)之前進(jìn)行。但是，還已知注射方法是將包括塑料的熱的可流動材料注入其中已饋送管狀膜且該管狀膜可能已伸展的模具內(nèi)，該熱的可流動材料在管狀膜的外表面與模具的內(nèi)表面之間。出于成本原因，通常都不使用例如可變橫截面的管狀膜，即使該橫截面與中空部件相符，在具有復(fù)雜中空部件幾何形狀的多個(gè)部件中也不使用管狀膜，取而代之的是使用具有恒定橫截面的管。因而，管必須能夠可變地伸展以確保壓力均勻地施加到材料，包括難以到達(dá)的部件各角部。在這些區(qū)域尤其會產(chǎn)生問題可能是所使用的管狀膜的屈服強(qiáng)度較強(qiáng)，這樣不再可能在加工材料上施加足夠的壓力。最終，進(jìn)一步的伸展可致使管狀膜撕裂。 在兩種情況下，結(jié)果是產(chǎn)生不合格部件，而這是高成本的。先前，主要通過使用通常簡單折疊成Z形的尺寸稍微過大的管來解決該問題。即使如此，各復(fù)雜部件持續(xù)地經(jīng)受材料的不充分壓縮或管的過度伸展。文獻(xiàn)JP 58008616A揭示了如何保持與模具的逼真度的模制方法，即將用彈性材料成形的可自由伸展的中空管狀件插入具有凹部部分和非圓形橫截面的管狀件內(nèi)，然后將其放入模具內(nèi)，使中空管狀件伸展，加熱管狀件并使其適合模具的形狀。這樣，模具內(nèi)溢料不會發(fā)生在彎曲部分，且模制能夠依據(jù)模具進(jìn)行。文獻(xiàn)DE 102006031335A1揭示了用復(fù)合材料制造飛機(jī)機(jī)身縱梁的工藝，成形芯具有有縱向分段折疊側(cè)邊的中空輪廓。成形芯根據(jù)要求從打開轉(zhuǎn)換成用于碳纖維層壓材料的封閉(A)形式。完成纖維和樹脂層壓工藝時(shí)，材料和成形芯在固化工藝期間中經(jīng)受熱和壓力。成形芯側(cè)邊具有形成封閉單元的外部形狀的互鎖輪廓。封閉單元例如通過焊接保持在封閉形式中。成形芯是塑料擠壓件。文獻(xiàn)US 5U9813A揭示了一種真空袋，該真空袋包括其中已壓入三維圖案的非多孔材料，該三維圖案限定多個(gè)互連通道，并揭示了用于生產(chǎn)真空袋的方法，使用真空袋的模制方法，以及通過該模制方法生產(chǎn)的改進(jìn)的復(fù)合制品。文獻(xiàn)US 2003104156A1揭示了一種復(fù)合材料，其可用作預(yù)浸漬件的替代材料，包括干底布片，以及附連到底布片的表面之一上的至少熱固樹脂薄膜。底布片較厚，且是通過層壓多個(gè)對齊的纖維片層而形成的多軸的層疊結(jié)構(gòu)，且未預(yù)先用樹脂浸漬。文獻(xiàn)DE 102006031323A1揭示了一種用于生產(chǎn)纖維復(fù)合部件，具體是用于航天領(lǐng)域的復(fù)合部件的方法，包括以下方法步驟在模制工具內(nèi)采用具有預(yù)定窄熔融范圍的芯材料形成模制芯以建立模制芯的外部幾何形狀，而至少部分將至少一個(gè)半成品纖維產(chǎn)品層壓在形成的模制芯上，用于使所要生產(chǎn)的纖維復(fù)合部件的至少一個(gè)模制部分成形；以及至少將該模制部分多級暴露于熱和/或壓力以產(chǎn)生纖維復(fù)合部件；用于生產(chǎn)這種纖維復(fù)合部件的相應(yīng)模制芯和具有至少一個(gè)縱梁的相應(yīng)纖維復(fù)合部件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種使用管狀膜制造尤其復(fù)雜的中空部件的改進(jìn)方法，該方法尤其簡單和可靠。該目的根據(jù)本發(fā)明用技術(shù)領(lǐng)域部分所描述那種制造方法來解決，在該制造方法中，先使管狀膜成形和/或折疊，然后將管狀膜饋送到模具內(nèi)，使得其在垂直于其縱向延伸方向的平面內(nèi)的輪廓具有多個(gè)凹部，較佳地是繞其周界均勻分布的多個(gè)凹部。各凹部與布置在各凹部之間的相同數(shù)量的突部交替。管殼可折疊以形成褶或皺折。應(yīng)理解，多個(gè)凹部意味著多于三個(gè)，較佳地多于七個(gè)，且尤其是多于10個(gè)的凹部。管狀膜所具有的凹部和突部的數(shù)量越多，其越能夠抵靠空腔幾何形狀的內(nèi)表面，尤其是復(fù)雜的空腔幾何形狀內(nèi)表面放平。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的管狀膜饋送到模具內(nèi)并然后進(jìn)行吹制時(shí)，起初僅其各突部的端部靠在用于制造中空部件的材料上。隨著其進(jìn)一步伸展，各突部之間的凹部開始展開。因此， 凹部可倒置就位以與中空部件的橫截面相符，且管狀膜不必沿其所接觸的材料移動，尤其是已隨其放平的各突部的端部。因而，相對于該材料僅形成輕微的相對運(yùn)動或摩擦。管的大部分適配運(yùn)動是在其自身外表面在凹部區(qū)域內(nèi)在彼此上滑動時(shí)發(fā)生的。因而，管狀膜適配其周圍橫截面的能力不僅隨著其突部或折疊的數(shù)量而且隨和其長度的增加而增加。因此，本發(fā)明的管狀膜可用于極為復(fù)雜的中空部件，例如尤其是用于具有轂的部件，即是說三個(gè)或更多個(gè)中空形狀匯聚在單個(gè)點(diǎn)的區(qū)域。本發(fā)明的管狀膜可通過其輪廓成型和較低的摩擦力而進(jìn)一步伸展，并能夠適應(yīng)更靈活地適應(yīng)比已知形狀更復(fù)雜的幾何形狀，其易于到達(dá)各角部且甚至到達(dá)后面的懸伸部，例如橫截面內(nèi)的底切部或突變部。管狀膜例如可通過折疊而形成。在該情況下，在分開工藝步驟中，可有效地形成隨后所要求的輪廓。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，各凹部可在制造管狀膜時(shí)壓印在管狀膜上，于是管狀膜在其松弛充脹時(shí)具有波形切割輪廓。該切割輪廓較佳地具有均勻波動的形狀，但這不是必須的。因?yàn)樵谥圃旃軤钅さ耐瑫r(shí)進(jìn)行成形，所以不需要形成折疊或波的單獨(dú)后處理步驟。于是，管的制造更簡單且成本較低。
管狀膜的成形使得管能夠更均勻地伸展到中空部件的角部區(qū)域內(nèi)以及不同空腔界面之間的過渡區(qū)域內(nèi)。由于其皺折，其充脹時(shí)的外徑大于模具內(nèi)部的直徑，因此管狀膜過大或尺寸過大。本發(fā)明尤其可能用在用纖維復(fù)合物制造中空部件的領(lǐng)域，所以在以下討論中將強(qiáng)調(diào)該應(yīng)用。在該情況下，材料包括具有纖維層的纖維復(fù)合材料。這種纖維層的特點(diǎn)是靜摩擦增加，使得管狀膜非常不順滑地在纖維層上滑動。因此，在生產(chǎn)中，纖維復(fù)合物構(gòu)造伴隨著與諸如熔融塑料的其它材料相比明顯高的廢品風(fēng)險(xiǎn)，熔融塑料例如可在注塑工藝中注射到模具的內(nèi)表面上。較佳地是使用環(huán)形材料條形成的管狀膜。因此，管是預(yù)成形的，并通常成卷地進(jìn)行供給。然后可將管狀膜的必需部分分別切割成一定長度(提前切割或在制造工藝過程中切割)。這樣，用相同的管狀膜材料可生產(chǎn)具有各種長度的多個(gè)不同中空部件。為了將各纖維層粘結(jié)在一起，可較佳地在管狀膜與模具的內(nèi)表面之間放置基體。 基體是在較高溫度下熔化(熱塑材料)或交聯(lián)(硬質(zhì)塑料)并與各纖維層的表面粘結(jié)的物質(zhì)。基體用作各纖維層之間的媒介，且有助于使部件固結(jié)成沒有氣泡的緊湊、適當(dāng)成形的塑料構(gòu)件。它們還改進(jìn)系統(tǒng)整體的機(jī)械強(qiáng)度。如果使用硬質(zhì)塑料，形成的中空部件極為穩(wěn)定?；蛘?，根據(jù)所制造中空部件的打算應(yīng)用場合，使用硬質(zhì)體和/或其它熱塑性塑料或陶瓷材料作為基體。具有陶瓷物質(zhì)的復(fù)合物毋庸置疑地制造成本高，但它們是對于要求出色抵抗大范圍環(huán)境影響的特定應(yīng)用的選項(xiàng)。根據(jù)該方法的第一種變化，將已施加基體的纖維層饋送到模具內(nèi)。這些是指預(yù)浸漬件，即是可用作預(yù)制復(fù)合原材料的纖維和基體的復(fù)合物。在另一方法中，稱為預(yù)制件的、干的預(yù)切割纖維層饋送到具有管狀膜的模體內(nèi)，密封該模體并對其減壓。然后，將可流動基體饋送到各纖維層。或者，各基體可引入管狀膜與模具的內(nèi)表面之間。這較佳地在注射工藝中進(jìn)行，在該工藝中，鼓勵(lì)在增加或減小的壓力下將通常被加熱的基體滲入纖維層區(qū)域。這種流體浸漬(LCM 液體復(fù)合物模制)工藝，例如樹脂轉(zhuǎn)移模制(RTM)較佳地用于制造大批量部件，因?yàn)樵撝圃旃に嚤旧碛兄谧詣踊?。?dāng)要求對不可用作預(yù)浸漬件的纖維層和基體進(jìn)行特定組合時(shí)，以及有時(shí)要求削減成本時(shí)，則也可應(yīng)用這些工藝，因?yàn)轭A(yù)浸漬件往往更昂貴。根據(jù)本發(fā)明的方法的一特定較佳實(shí)施例，管狀膜的外表面設(shè)有抗粘結(jié)涂層，且在工藝結(jié)束時(shí)將管狀膜從中空部件取出，從而管狀膜可再使用。抗粘結(jié)涂層使得易于將管狀膜從中空部件的內(nèi)空腔表面分離。當(dāng)管不再伸展或受壓時(shí)，管可更容易地從成品中空部件抽出并重新用于其它中空部件的生產(chǎn)。這使得可顯著節(jié)省管狀膜材料，這可能僅是因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的方法中管狀膜受到顯著較小的應(yīng)力?？赡鼙匦柰ㄟ^在其可再次使用之前重新成形來使管恢復(fù)到如本發(fā)明的形狀。對折疊管狀膜來說這是尤其必要的。該目的還用技術(shù)領(lǐng)域部分所描述那類管狀膜來解決，該管狀膜形狀做成使得其在垂直于其縱向延伸方向的截面平面內(nèi)的輪廓形成有繞其周界分布并沿其縱向延伸方向延伸的多個(gè)凹部。在該情況下，管狀膜的各凹部可通過折疊和/或壓印來形成。折疊形成V 形凹部，而壓印往往形成波形截面輪廓。該類管狀膜所具有的膜厚度較佳地小于2/10mm，尤其是小于l/10mm ；其較佳地由聚酰胺或聚酰胺化合物制成。用這種膜厚度，和/或用該材料，可確保在根據(jù)本發(fā)明的方法中管狀膜的穩(wěn)定性、伸展性和滑動特性使其能夠用于制造中空部件而不會撕裂。薄膜厚度和/或聚酰胺材料尤其增強(qiáng)上述效果，能夠滲入非常緊密的角部并在其自身膜表面上滑動，并具有用于較大空腔橫截面的改進(jìn)的伸展能力，同時(shí)保持杰出的靈活性。在該情況下，管狀膜的膜厚度和材料還較佳地構(gòu)造成其可多次使用于根據(jù)本發(fā)明的中空部件制造工藝。為此目的，其還可在其外表面上設(shè)有抗粘結(jié)涂層。該類管狀膜可分三個(gè)基本的不同工藝制造第一種變化是提供環(huán)形擠壓并對管狀膜進(jìn)行輪廓成型和/折疊。因此管狀膜在擠壓環(huán)的輔助下形成為管狀結(jié)構(gòu)。該擠壓環(huán)由環(huán)形環(huán)噴嘴構(gòu)成，熔融膜材料從該噴嘴擠出。熔融材料用壓縮空氣置于壓力下，這使其伸展。 形成充脹的環(huán)形管狀膜，該管狀膜可連續(xù)地放出和卷起。于是，形成沒有縫的管狀膜，且因此沒有通常由連接區(qū)域造成的任何固有薄弱點(diǎn)。在環(huán)形擠壓之后的輪廓成型或折疊不涉及任何顯著的附加步驟，且甚至可能緊接著在同一機(jī)器工作周期中完成。輪廓成型可在環(huán)形擠壓工藝期間使用擠壓噴嘴進(jìn)行，該擠壓噴嘴具有確定管狀膜輪廓的形狀。在該情況下，環(huán)形噴嘴的輪廓呈波紋狀或與各隆起一致，從而確定管狀膜的波形。在擠壓同時(shí)進(jìn)行的這種輪廓成型極為簡單并使得不需要其它工藝步驟。替代地或附加地，可通過壓印進(jìn)行輪廓成型，較佳地使用壓抵管狀膜的輥?zhàn)舆M(jìn)行輪廓成型。在該情況下，擠壓噴嘴還可以是常規(guī)的圓形噴嘴。該管較佳地在冷卻階段期間進(jìn)行壓印，此時(shí)它仍是軟的。諸如引導(dǎo)輥之類的適當(dāng)?shù)妮喞尚凸ぞ咴诠軤钅ど狭粝萝壽E， 較佳地在其仍然熱且易于變形時(shí)進(jìn)行，由此在環(huán)形擠壓工藝之后在管狀膜上壓印所要求的輪廓。根據(jù)第二種變化，可通過這樣的制造工藝來生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的管狀膜，在該制造工藝中，使平坦膜材料輪廓成型并然后通過將其兩縱向邊連接而粘結(jié)成有輪廓的管狀膜。 該輪廓成型方法，例如熱沖切平坦膜材料對于形成高度復(fù)雜輪廓的幾何形狀是尤其有利的。例如，可以以相對于管前進(jìn)呈一角度來形成波形切割輪廓。甚至可能對其沿前進(jìn)方向和/或間歇地形成波紋，和/或沿縱向軸線改變地形成波紋，從而使管狀膜可構(gòu)造有較佳地用于制造指定部件的輪廓。平坦膜材料的寬度也可垂直于縱向方向變化，形成可具有不同橫截面的管狀膜。這種制造方法當(dāng)然往往比上述連續(xù)生產(chǎn)方法更復(fù)雜，但其優(yōu)點(diǎn)是允許更復(fù)雜的管幾何形狀和特殊的輪廓構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明用于制造管狀膜的第三種變化在于使用圓形管狀膜，即是說具有大致圓形輪廓的傳統(tǒng)管狀膜，較佳地沿垂直于其縱向延伸方向的截面平面呈圓形，將膜從卷展開，使其在壓力下和/或在真空下伸展，然后使其輪廓成型或?qū)⑵湔郫B。在該情況下，圓形管狀膜較佳地用加熱的引導(dǎo)工具輪廓成型，管材料的整個(gè)長度穿過該加熱的引導(dǎo)工具。因此，第三種變化有效地表明可使傳統(tǒng)圓形管狀膜，諸如已在現(xiàn)有技術(shù)中使用的管狀膜繼發(fā)地輪廓成型。在從卷展開之后，將圓形管狀膜引導(dǎo)通過成形引導(dǎo)工具并以此方式輪廓成型。然后，其可纏繞在另一卷上或立即用于本發(fā)明的制造中空部件的方法中。


下文將參照用于示例目的的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的原理。附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法的工藝流程的示意圖，
圖2是根據(jù)本發(fā)明的管狀膜實(shí)施例的截面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明用于制造管狀膜的方法的第一種變化的概念示意圖，圖4是制造方法的第二種變化的概念示意圖，圖5是制造方法的第三種變化的概念示意圖，圖6是制造方法的第四種變化的概念示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出用于制造中空部件的已知方法的工藝流程。據(jù)此，在第一步驟a中，手動地或通過機(jī)器將纖維層5ajb饋送到共同構(gòu)成模具3的兩個(gè)碗形工具部件3a、3b內(nèi)。在第二步驟b中，機(jī)械地使纖維層5ajb與工具部件3a、3b的內(nèi)表面4a、4b相符， 即是說纖維層5ajb壓抵內(nèi)表面4a、4b并可能粘結(jié)在一起。但并不總是必需粘結(jié)，因?yàn)橐呀?jīng)用例如硬質(zhì)塑料基體預(yù)浸漬的各纖維層已經(jīng)具有一定的粘性，且無需其它措施就可充分地彼此粘附。在其中各纖維層5ajb構(gòu)造為預(yù)浸漬的，并因此還具有例如樹脂的基體構(gòu)件以及纖維的情況下尤其如此。在第三步驟c中，將管狀膜1饋送到模具3內(nèi)。管狀膜定位在纖維層fe、5b的與表面^、4b相反的一側(cè)上。在第四步驟d中，使管狀膜1申展。管狀膜1通常在模具3封閉之后伸展，即是說當(dāng)工具部件3a、!3b結(jié)合在一起之后伸展。為了說明性目的(為了指示伸展的方向)，決定在該圖中示出工具部件3a、3b為打開。最后一個(gè)方法步驟e，對模具3施加壓力ρ和/或增加的溫度Δ Τ,且因此也對纖維層fejb施加壓力P和/或增加的溫度Δ T，也在模具3封閉狀態(tài)下進(jìn)行的。在該步驟中，纖維層5ajb使用包含在其中的熔合材料“熔合”在一起，形成堅(jiān)固緊湊的部件。在成形工藝中有兩種不同類型的壓力起作用一方面是僅沿一個(gè)方向從管狀膜1 施壓，具體是對著模具3的表面^、4b的方向，另一方面是沿所有方向起作用的壓力P。來自管狀膜1的壓力將纖維層5ajb與熔合材料一起壓抵表面^、4b。這尤其可在正在制造的部件的外表面上形成光滑表面。沿所有方向起作用的壓力P有助于使材料固化并通常伴隨有溫度升高ΔΤ。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的管狀膜1的橫截面。取代圖1中所示圓形外部輪廓的是， 在圖2中該橫截面設(shè)有凹部E和對應(yīng)的突部W。凹部E可通過諸如印刻之類的永久成形方法或?qū)⒐軤钅?適當(dāng)折疊而形成。凹部E和突部W組合形成具有外表面A的細(xì)絲，該絲條圍繞管狀膜1周界。它們具有在凹部E的頂端與相鄰?fù)徊縒之間的長度L。該長度在模制期間可能變化。當(dāng)管狀膜1放置在具有纖維層fe、5b的模具3內(nèi)(參見圖1)，起初僅突部 W與纖維層如、恥接觸。當(dāng)管伸展時(shí)，各突部W之間的各凹部E展開。它們倒置就位，而管狀膜1不必沿纖維層5ajb移動，尤其是已抵靠各層放置的各突部W的端部。在伸展過程中，僅為它們提供進(jìn)行接觸和摩擦的小表面面積，而管狀膜1的大部分適配運(yùn)動通過其自身外表面A在各凹部E的區(qū)域內(nèi)在彼此上滑動引起。長度L越長，就可展開越多膜材料而會不引起各突部W與纖維層fejb之間的任何相對運(yùn)動。通過選擇適當(dāng)?shù)牟牧?管較佳地由聚酰胺制成)且尤其通過對管狀膜1的外表面A施加抗粘結(jié)涂層，可使在該位置處的摩擦最小化。這使得各構(gòu)件更容易滑動且管狀膜1更容易伸展，從而能夠到達(dá)用于復(fù)雜部件形狀的模具的所有角落。這有助于減小管狀膜1可能過度伸展或者甚至撕裂的危險(xiǎn)。另一方面，過多量的膜材料并無害處。其保留為管狀膜1內(nèi)的褶且對纖維層5ajb沒有影響。因?yàn)樵谡归_期間，由于其過大的尺寸和大量凹部E，根據(jù)本發(fā)明的管狀膜1受到較小的單位面積應(yīng)力，所以管狀膜1可設(shè)有較薄的壁。這不僅僅節(jié)省膜材料，而且因?yàn)檩^小的膜厚度，保留在管折疊處的部件內(nèi)表面上的邊緣，即從部件內(nèi)表面上伸出的邊緣也較小。此外，由于管狀膜1折疊多次，各邊緣在整個(gè)內(nèi)表面上基本上均勻地分布。這可改進(jìn)部件的內(nèi)表面的“宏觀”均勻度。這又使后續(xù)組裝步驟，例如附連鉚釘更容易，鉚釘不再傾斜。圖3至6示出根據(jù)本發(fā)明用于制造管狀膜1的方法的各種變化。圖3是使用擠壓噴嘴7制造管狀膜1的方法的高度示意性表示。在圖3a中放大示出擠壓噴嘴7的一部分的詳圖。該方法的具體特征是擠壓噴嘴7的成形功能，擠壓噴嘴7 不是圓形的而是具有波形、星形輪廓。這就是賦予管狀膜1的輪廓。諸如圖2中所示波形輪廓的其它輪廓也可通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)擠壓噴嘴7的形狀來形成。熔融壓出物在擠壓壓力pi下通過擠壓噴嘴7排出。沿箭頭的方向(圖3)用空氣壓力P2對其進(jìn)行吹制，空氣壓力p2的值大于擠壓物周圍的環(huán)境壓力pu的值。于是，在擠壓噴嘴7的邊緣處和其延伸部處形成管狀膜1。管狀膜1通過引導(dǎo)輥12a、12b引導(dǎo)，隨著工藝的進(jìn)行而變冷，直到其最終凝固。然后，成品管狀膜1在偏轉(zhuǎn)輥9上改向，并作為環(huán)形條纏繞在材料卷11上。圖4中示出另一方法，且不像圖3，在該情況下，使用圓形擠壓噴嘴7’。兩個(gè)(或多個(gè))引導(dǎo)輥13a、i:3b用于成形，它們不僅引導(dǎo)管狀膜1，而且它們形狀還做成使得它們在管狀膜上賦予有凹部的壓印部，然后其冷卻并固化。引導(dǎo)輥13a、13b圍繞管狀膜1的整個(gè)周界布置，且由此形成大量均勻、細(xì)絲狀壓印部。圖5示出根據(jù)本發(fā)明用于制造管狀膜1的方法的另一變化。扁平、條狀長度的膜材料16從原料卷15展開并饋送穿過引導(dǎo)輥19和與引導(dǎo)輥相對布置的成形輥17。成形輥 17在膜材料16內(nèi)壓印一輪廓，如圖2所示。然后，將膜材料16的兩縱長邊緣合到一起，從而它們在粘結(jié)工位21彼此交疊并粘結(jié)。這可通過例如融合或粘合來實(shí)現(xiàn)。管狀膜1形成， 管狀膜1又纏繞到用于環(huán)形材料的材料卷11上。圖6示出根據(jù)本發(fā)明制造管狀膜1的方法的一種變化，該方法是基于定位在材料卷23上游的預(yù)制圓形管狀膜25。預(yù)制圓形管狀膜25具有圓形型面K，即是說圓形管狀膜 25是傳統(tǒng)的管狀膜，諸如現(xiàn)有技術(shù)中用于制造中空部件的管狀膜。在該情況下，其被進(jìn)一步處理以形成本發(fā)明的管狀膜1。為此，圓形管狀膜25從材料卷23展開，經(jīng)過兩引導(dǎo)輥27a、27b上，并用充脹壓力 Δρ伸展。伸展的圓形管狀膜25被饋送到引導(dǎo)工具四。引導(dǎo)工具四是具有高溫ATf的基體，該基體在本文所示的垂向橫截面中由上部29a和下部29b構(gòu)成，并以圓筒形式圍繞管狀膜。在引導(dǎo)工具四中，圓形管狀膜25被加熱，直到其有延展性為止。將輪廓賦予圓形管狀膜，由此形成根據(jù)本發(fā)明的管狀膜1。然后管狀膜1可纏繞在接收卷31上。對于所要折疊的圓形管狀膜25，還可能替代地或附加地在引導(dǎo)工具四內(nèi)輪廓成型。只有成品管狀膜1不是立即在制造中空部件的工藝中使用時(shí)，而是首先存儲起來時(shí)，接收納卷31才是必要的。同樣地，不是將其纏繞在卷上，而是將管狀膜1分開或用例如沖切或切割工具切割成一定長度的多個(gè)部分，從而先前制備的管狀膜1對于中空部件制造
9工藝來說是方便地備用的。順便提及，對于先前描述的用于制造管狀膜1的各種變化來說， 也可選用此分開步驟。 由于先前詳細(xì)描述的方法是示例性實(shí)施例，所以在不偏離本發(fā)明范圍的前提下本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以以其多種不同方式進(jìn)行更改。具體來說，除了本文具體描述之外的構(gòu)造也可應(yīng)用于管狀膜。此外，所討論的特征前所采用的不定冠詞“一”并不表示該特征不存在復(fù)數(shù)個(gè)的情況。圖例
1管狀膜
3模具
3a, 3b模具部分
4a, 4b內(nèi)表面
5a, 5b纖維層/預(yù)浸
7,7'擠壓噴嘴
9偏轉(zhuǎn)輥
11,23材料卷
12a, 12b,13a,13b,
19，27a，27b引導(dǎo)輥
15原料卷
16平坦膜材料
17成形輥
21粘結(jié)工位
25圓形管狀膜
29,29a,29b引導(dǎo)工具(上音
31接收卷
a, b, c, d, e工藝步驟
Pl擠壓力
P2空氣壓力
Pu環(huán)境壓力
A外表面
E凹部
K型輪廓
L長度
W突部
P壓力
Δ Pi充脹壓力
ΔΤ, ATf升高的溫度
權(quán)利要求
1.一種使用管狀膜(1)和模具(3)的制造中空部件的方法，所述方法具有以下步驟a)將塑料材料饋送到所述模具(3)的內(nèi)表面Ga，4b)的區(qū)域內(nèi)，b)使所述材料與所述模具(3)的所述內(nèi)表面( ，4b)相符，c)將管狀膜(1)饋送到所述模具(3)內(nèi)，使得所述材料位于所述管狀膜(1)的外表面與所述模具(3)之間，d)使用壓力和/或真空使所述管狀膜(1)伸展，e)對所述模具施加高于大氣壓的壓力(P)和/或加熱所述模具，使得所述材料部分地或完全地熔化并適于與所述模具(3)的內(nèi)部輪廓和已伸展的管狀膜(1)的外部輪廓相符，其特征在于，所述管狀膜(1)在所述管狀膜(1)被饋送到所述模具C3)之前在步驟c)成形，使得所述管狀膜(1)沿垂直于其縱向延伸方向的截面平面內(nèi)的輪廓設(shè)有繞所述管狀膜(1)的周界分布并沿所述管狀膜(1)的縱向延伸方向延伸的多個(gè)凹部(E)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加工材料包括具有纖維層( ，5b)的纖維復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹部(E)在制造所述管狀膜(1)時(shí)壓印在所述管狀膜(1)上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用來自環(huán)形材料卷的管狀膜(1)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟e)中，在所述管狀膜(1)與所述模具 ⑶的所述內(nèi)表面( ，4b)之間引入基體以融合所述纖維層(5ajb)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，硬質(zhì)塑料作為纖維層( ，5b)和/或基體。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，硬質(zhì)塑料和/或熱塑性塑料和/或陶瓷物質(zhì)作為基體。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基體與所述纖維層( ，5b)—起饋送到所述模具(3)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟c)之后，將所述基體引入所述管狀膜⑴與所述模具⑶的所述內(nèi)表面( ，4b)之間。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述管狀膜(1)的所述外表面設(shè)有抗粘結(jié)涂層。
11.一種用于制造中空部件的管狀膜(1)，其特征在于，所述管狀膜(1)的形狀做成所述管狀膜(1)在垂直于其縱向延伸方向的截面平面內(nèi)的輪廓設(shè)有繞所述管狀膜(1)的周界分布并沿所述管狀膜(1)的縱向延伸方向延伸的多個(gè)凹部(E)。
12.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)，其特征在于，所述凹部(E)是壓印的。
13.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)，其特征在于，在所述管狀膜(1)外表面上有抗粘結(jié)涂層。
14.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)，其特征在于，膜厚度小于2/10mm，較佳地小于 l/10mmo
15.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)，其特征在于，所述管狀膜(1)由聚酰胺或聚酰胺化合物制成。
16.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)，其特征在于，所述管狀膜(1)的膜厚度和材料構(gòu)造成所述管狀膜(1)可在如權(quán)利要求1至10中任何項(xiàng)所述的方法中使用多次。
17.—種制造如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)的方法，其特征在于，所述管狀膜(1)是環(huán)形擠壓和輪廓成型和/或折疊。
18.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其特征在于，所述輪廓成型在由擠壓噴嘴(7’)進(jìn)行環(huán)形擠壓過程中執(zhí)行的，所述擠壓噴嘴(7’ )的形狀決定所述管狀膜(1)的輪廓。
19.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其特征在于，所述輪廓成型通過壓印進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述壓印在輥?zhàn)拥妮o助下進(jìn)行，輥?zhàn)虞^佳地是壓抵所述管狀膜(1)的引導(dǎo)輥(13a，1北)。
21.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)的制造方法，其特征在于，使平坦膜材料(16)輪廓成型并通過將兩縱向側(cè)邊連接而粘結(jié)成有輪廓的管狀膜(1)。
22.如權(quán)利要求11所述的管狀膜(1)的制造方法，其特征在于，將在垂直于圓形管狀膜 (25)的縱向延伸方向的截面平面內(nèi)具有大致圓形輪廓的圓形管狀膜0 從卷展開， 藉由壓力(Api)和/或真空伸展，并然后輪廓成型和/或折疊。
23.如權(quán)利要求22所述的制造方法，其特征在于，通過加熱的引導(dǎo)工具09)沿所述圓形管狀膜05)的縱向延伸方向引導(dǎo)所述圓形管狀膜05)并在所述加熱的引導(dǎo)工具09) 處輪廓成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用管狀膜(1)和模具(3)制造中空部件的方法，該方法具有以下步驟將塑料工具饋送到模具(3)的內(nèi)表面(4a，4b)的區(qū)域內(nèi)，使材料與模具(3)的內(nèi)表面(4a，4b)相符，將管狀膜(1)饋送到模具(3)內(nèi)，使得材料設(shè)置在管狀膜(1)的外表面與模具(3)之間，使用壓力和/或真空使管狀膜(1)伸展，對模具施加高于大氣壓的壓力(p)和/或加熱模具，使得材料部分地或完全地熔化并適于符合模具(3)的內(nèi)部輪廓和伸展的管狀膜(1)的外部輪廓。為此，管狀膜(1)在其饋送到模具(3)之前成形，使得其沿垂直于其縱向延伸方向的截面平面內(nèi)的輪廓設(shè)有繞其周界分布并沿其縱向延伸方向延伸的多個(gè)凹部(E)。本發(fā)明還涉及管狀膜(1)及其制造方法。
文檔編號B29C47/00GK102164737SQ200980139131
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
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