(57)【要約】  本発明は、非連結の強化繊維構造の少なくとも１層からなる層配列（３）を有する、層形状の半製品に関するものである。そのような層配列は、圧力を保持する方法で互いの周辺部で接続されている熱可塑性マトリックス材料からなる、上側フィルム（１）と下側フィルム（２）との間に真空下で設けられている。本発明に係る層形状の半製品の有利な展開は、半製品および半製品への金属インサート（３１）または他のコンポーネントの予備成形のために提供される。本発明は、さらに、本発明に係る層形状の半製品を製造する方法に関するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維の非連結ファブリックの少なくとも１層を有する層配列が、低圧力で、熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの間に設けられており、それらのフィルムが圧力を保持する方法でそれらの周辺部に沿って互いに接続されていることを特徴とする、層形状の半製品。
【請求項２】
前記層配列が、１つ以上の金属インサートを有する少なくとも１層を有することを特徴とする、請求項１に記載の層形状の半製品。
【請求項３】
前記金属インサートの厚さ、種類および寸法が、異なる層においておよび／または１つの層内で局部的に、変わることを特徴とする、請求項２に記載の層形状の半製品。
【請求項４】
金属インサート層の金属インサートの少なくともいくつかの層が互いに接続されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の層形状の半製品。
【請求項５】
前記金属インサートの少なくともいくつかが、前記層配列の他の層上に連結されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項６】
前記金属インサートの少なくともいくつかが、２つのフィルムの間で積層されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項７】
前記金属インサートの少なくともいくつかが、前記層配列の他の層のポケット形状またはチューブ形状の溝内に装入されていることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項８】
層形状の半製品が１つあるいは数個の屈曲またはカーブを有し、それにより、カーブした状態が減少した圧力（低い圧力）で維持されることを特徴とする、請求項１に記載の層形状の半製品。
【請求項９】
強化繊維のファブリックおよび少なくとも１つの熱可塑性マトリックス材料が、交互におよび／または配列の全体の層の形状の数を変えることで、および／または、前記層配列の１つの層と一緒に、設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項１０】
前記強化繊維のファブリックが、織物、レイドウェブ、不織布、混織系、ハイブリッドヤーンテキスタイル熱可塑性プラスチック（ＨＧＴＴ）、および／または、編み物であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項１１】
前記熱可塑性マトリックス材料が、フィルムまたはシート、パウダー、熱可塑性ヤーン、顆粒、長繊維強化熱可塑性プラスチック（ＬＦＴ）、および／または、短繊維強化熱可塑性プラスチックであることを特徴とする、請求項９に記載の層形状の半製品。
【請求項１２】
前記強化繊維のファブリックの厚さ、種類、方向および寸法、および／または、前記熱可塑性マトリックス材料の厚さ、種類および寸法が、異なる層においておよび／または１つの層内で局部的に、変わることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項１３】
上部フィルムと下部フィルムとの間に、さらに：
経路および／またはオンライン診断システムに通電するための電気部品、
ニアネットシェープ半製品（発泡体）、
金属シート、
他の構成部品および／または強化繊維の連結熱硬化性ファブリックへの接続用オプション部品、
が装着されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の層形状の半製品。
【請求項１４】
請求項１〜７および９〜１２のいずれか１項に記載の層形状の半製品を製造するための方法であって、
ａ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列が設けられ、
ｂ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの突出端が互いに接続されており、
ｃ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの間の容積から気体が抜かれ、
ｄ．それにより、ステップｂ．およびｃ．が、時間としての重複または同時などのいかなる望ましい配列においても実行されることを特徴とする、層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項１５】
前記層配列は、少なくとも１つのポケット形状またはチューブ形状の溝またはスリットで、利用可能な強化繊維の非連結ファブリックの少なくとも１つの層を形成することによって構築され、それによって、少なくとも１つの金属インサートが前記少なくとも１つのポケット形状またはチューブ形状の溝またはスリットに導入されることを特徴とする、請求項１４に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項１６】
前記層配列は、強化繊維の非連結ファブリックの少なくとも１つの層および金属インサートの少なくとも１つの層を、互いに平面でマッチした状態に置くことによって構築されることを特徴とする、請求項１４に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項１７】
請求項８に記載の層形状の半製品を製造するための方法であって、
ａ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列が設けられ、
ｂ．１つあるいはいくつかのカーブまたは屈曲を有するモールド中に位置され、前記モールドに適合され、
ｃ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの突出端が互いに接続されており、
ｄ．熱可塑性マトリックス材料からなる上部フィルムと下部フィルムとの間の容積から気体が抜かれ、それにより、ステップｂ．ｃ．およびｄ．が、配列ｂ．ｃ．ｄ．または配列ｂ．ｄ．ｃ．または配列ｃ．ｄ．ｂ．または配列ｄ．ｃ．ｂ．のいずれの配列においても実行されることを特徴とする、層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項１８】
ａ．ステップにおいて、
上部フィルムおよび下部フィルムが所定のサイズにカットされ、層配列がそれらの間に設けられ、フィルムが、層配列の上部フィルムと下部フィルムとの間に存在する最も大きな層の輪郭のまわりに、突出部を用いて、トリミングされることを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項１９】
ｃ．ステップにおいて、上部フィルムおよび下部フィルムが突出端に沿って互いに完全に接続されており、続いて、ｄ．ステップにおいて、下部フィルムおよび／または上部フィルムに穴が開けられ、それにより、それを使用して前記容積から気体を抜くポンプ装置を導入するための少なくとも１つの開口を形成し、気体抜き取り後再びシールされた開口で圧力を保持することを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２０】
ｃ．ステップにおいて、気体の拭き取りが、上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配置を密閉され次に気体を抜き取る室内に位置させることにより、実行され、それにより、ｂ．ステップに従った後に、上部フィルムおよび下部フィルムの突出端は互いにそれらの周辺部に沿って完全に接続されることを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２１】
ｃ．ステップに従って、気体拭き取りが、上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配置をマトリックス材料の反応温度であるそれぞれの融点以下の温度に加熱することにより、実行され、内部に含まれる空気が機械装置を使用して内部から外部に圧搾されることを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２２】
ｂ．ステップに従って上部フィルムと下部フィルムとを接続させたとき、そこを通って上部フィルムと下部フィルムとの間の容積からｃ．ステップに従って気体を抜き、その後、ほとんど気密状態に上部フィルと下部フィルムとを完全に接続することによって再びシールする、ポンプ装置のための少なくとも１つの開口が開いたままであることを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２３】
ｃ．ステップに従う気体拭き取りプロセス中、付加的に、空のホルダーが、上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間に存在する層の上に押しつけられることを特徴とする、請求項１４または１７に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２４】
上部フィルムと下部フィルムとの接続が、シール、接着、反転またはつば成形によって実行されることを特徴とする、請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２５】
上部フィルムおよび下部フィルムからの材料の突出が、ハサミ、カッター、パルスカッター、レーザー切断装置、熱またはシール継ぎ目近傍でのパンチングを使用するトリミングであることを特徴とする、請求項１４〜２４のいずれか１項に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【請求項２６】
半製品は、連結手段へ位置させるための準備として、１つあるいはそれ以上の位置で曲げられ、それにより、少なくとも１つの屈曲が少なくとも１つの金属インサートを突き通ることを特徴とする、請求項１４〜２５のいずれか１項に記載の層形状の半製品を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、さらに加工して繊維強化複合部品を得るための、層形状の半製品、および、層形状の半製品を製造するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業用布および熱可塑性材料からなる繊維強化複合材料は、先行技術から知られている。また、互いに相互接続された布地層および熱可塑性層からなるプリプレグやセミプレグなどの平坦な半製品が知られているが、未だ、完全に相互に統合されたシートまたは有機シートは知られていない。そのような半製品の製造は、例えば、圧力と温度とを利用して、少なくとも熱可塑性層を部分的に溶融してそれを布地層に接続する工程を含む、ダブルベルトプロセスなどの連続するプロセスで実行される。この事前統合は、個々の層間の接着がこの事前統合によって影響を受ける可能性があるため、使用する熱可塑性プラスチックの変更、層の厚さ、または、繊維層および繊維の配向に関する制限の結果となる。
【０００３】
この種の半製品は、通常、例えば車両の構造や宇宙航空技術の分野で、複雑な構造体の製造をするための使用者にサービスを提供する。繊維強化複合材料からなるある完成品を製造するために、通常これらの半製品のいくつかはモールド中あるいはモールド上で互いに積層される。接着剤や部分的な統合により熱可塑性層と布地層との間に永久的な接合が存在するため、この段階で、半製品の冷間成形性はかなり制限される。このことは、実際のプロセスの実行中、すなわち、半製品が、温度を上昇することによって、それ自体および互いに統合されて硬化される実際の成形ステップの前でさえ、すでに半製品を熱可塑性プラスチックの融点まで加熱することを要求する。
【０００４】
これに関連して、「統合する」および「統合」の語句は、繊維強化複合材料が硬化される（加硫される）ことを意味する。これは、部分的に（部分統合）または完全に起こる可能性がある。繊維強化複合材料は、硬化するプロセスが発生しないと、未統合であると言われている。
【０００５】
現在のセミプレグおよびプリプレグの構造に起因するこれら２つの加熱プロセスは、エネルギー的に好ましくないだけでなく、半製品が互いに接合しているため、個々の層間により多くの空気を捕捉する結果となる。これは、完成品の機械的特性および美観の両者の点で負の効果を有している。
【０００６】
そのようなエアポケットを避けるため、半製品は減圧下でしばしば一緒に接合される。
【０００７】
これに関連して、ＷＯ２００１／０００４０５Ａ２公開公報は、プリプレグ層間に捕捉された空気を取り除くために、部分的に統合されたプリプレグが真空バッグ中で気体を抜かれ加熱される方法を記載している。空気除去とともに行われる加熱は、熱可塑性プラスチックでの繊維材料の完全な充満を保証し、最終的に、完成品の結果となる層の統合を保証する。またこの場合、プリプレグの事前統合は、実行中の前溶融を必要とする、貧弱な冷間成形性の結果となる。また、空気を排気するための全体的な装置およびその他の費用は、エンドユーザーによって提供されるべきである。
【０００８】
半製品および場合によってはモールドを真空バッグ中に封入することは、どんな場合でも、ユーザーにとって仕事の増加および技術的な努力の増加を意味する。層構造の空気の排気をエンドユーザーにとって可能な限りシンプルにするために、真空バッグ中での空気の排気に最適化された構造を有するいくつかの半製品が、先行技術からすでに知られている。
【０００９】
これに関して、ＥＰ２０８５２１２Ａ１公開公報は、そのコア部に通気開口またはダクトを有する層を含む、多層の繊維強化平板熱可塑性材料を記載しており、その結果、捕捉された空気は平板材料の圧縮および統合の間より良く逃げることができる。しかしながら、多層の平板材料の個々の層は、この場合、互いに強固に接合されており；例えば、被覆層がそれらを加熱したのちその上に押圧され、それによりそれらを残っている平板材料に接着される。その後の事前統合は、平板材料の貧弱な冷間加工性の結果となる。さらにまた、成形ステップと同時または直前における層からの空気の抜気は、複雑な技術的装置を必要とする。
【００１０】
エンドユーザーの負担を軽くするために、ある方法が先行技術から知られており、ここでは、半製品の製造が真空化で行われ、それにより製造中はすでにそれらは抜気されている。
【００１１】
ＤＥ４１１５８３１Ａ１公開公報は、平板状の複合材料のための連続方法を記載しており、それにより、層状の平板材料がフィルム状のチューブに加工される。熱可塑性プラスチックからなる個々の層および強化繊維のファブリックは、連続するチューブのストリング中に含まれており、それらの端部は供給方向に対して平行に互いに固く接合されている。それぞれが層状の平板材料である連続するチューブの排気は、積層された層がプレスを通過するとき行われる。このプレスにおいて、チューブ状のフィルムは供給方向に対し直角にシールされ、マトリックスの熱可塑性プラスチックは加熱され溶融される。第１のケースにおいて、プリプレグの複雑な排気はユーザーにとって難しいことであり；第２のケースにおいて、その結果は再び貧弱な冷間成形性の事前統合された半製品となる。
【００１２】
また、公知の半製品は、複雑な形態を有する部品を製造するために、適切ではなく、あるいは、大変限られた方法でのみ適用可能である。時々、プレス中に置かれたとき、あるいは、それらを統合するためにプレスを閉じる際、半製品は、それらの複雑な形態のため、シフトしたり、均一にフィットしなかったりする問題が起こる。
【００１３】
先行技術から知られている半製品のいずれも、優れた特性スペクトルを有する複雑な形態の部品を製造するために必要なすべての特徴を組み合わせていない。これらの特徴は、特に、半製品中に、良好なドレープ性、繊維スリップの防止、および、エアポケットの防止、を含む。これは、マトリックス材料を使用して事前に含浸させた強化用繊維のファブリックからなる層状の構造体である、先行技術から公知のプリプレグに、および、強化用繊維のファブリックおよびマトリックス材料からなる表面的に接合された層を有する層状の構造体である、すでに公知のセミプレグに、同等に適用される。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、コスト効率の高い半製品、特に、複雑な繊維複合部品を製造するために必要な特徴を有するセミプレグ、および、それの製造のための方法を提供することにあり、それにより、上述した先行技術の不都合を克服する。本発明に係る半製品は、厚層構造体に、および、複雑な形状を有する部品を製造するために、特に好適な実施例を提供する。さらにまた、半製品の実施例は、半製品から製造された最終製品の予想される圧力に特に十分に対応する。また、半製品を製造するための方法が提示されている。
【００１５】
この目的は、メインクレームの特徴を有する半製品によって、および、クレーム１５または１８に係る前記半製品を製造するための方法によって、達成される。好ましい変更は、対応する従属サブクレームに記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に従う方法を示す図である。
【図２】図２は、金属インサートを有する実施例における本発明に従う方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明に従う方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る半製品は、上部フィルムと下部フィルム、および、上部フィルムと下部フィルムとの間に設けられた層配列を備えている。層配列は、１つあるいはそれ以上の層から構成されている。層配列は、未統合の強化用繊維を有する強化用繊維のファブリックを少なくとも一層有している。このこととは別に、好適な実施例において、層配列は少なくとも平坦な金属インサートを有する層を少なくとも一層有している。さらに他の好適な実施例では、金属インサートは、強化用繊維のファブリック内に一体化されている。さらに他の好適な実施例では、この配置に付加してあるいは交代して、マトリックス材料が、また、強化用繊維のファブリック内で一体化されているが、後者の場合は未統合である。
【００１８】
付加的に、層配列はさらに層を備えている。これらのさらなる層は、また、上部フィルムまたは下部フィルムと同一でないさらなるフィルムによって形成することができる。これらのさらなる層は、好ましくは、強化用繊維のファブリックまたはマトリックス材料からなる層とすることができ、それによって、強化用繊維のファブリックおよびマトリックス材料の混合物を含む層（ハイブリッド層）もまた可能である。
【００１９】
付加的に、金属インサートを含むさらなる層も可能である。
【００２０】
有利には、金属インサートは、半製品の形状を統合ツールにそれを置く前にツール形状に適合させることを可能とする。金属インサートは、この場合、エッジ領域、特に、製造しようとする部品形状の小曲率半径の領域に、設けられる。従って、半製品は、その形状を適合させた後は、この形状を維持する。半製品がその形状を適合させるために数回折り曲げられると、それらの折り曲げは、同じおよび／または異なる空間方向に方向付けられる。前回適合された形状のみで、半製品の統合ツール内への安全な挿入が可能となり、その結果、本発明に係る半製品は複雑な形状を有する部品を背有象するために特に良く適合する。形状を適合することは、例えば、折り曲げまたは深絞り（熱成形）によって達成される。本発明に係る半製品は、そのため、平板形状で移動および貯蔵され、スペースを必要とせず、そのため有利に実質的な節約の結果となる。
【００２１】
上部フィルムおよび下部フィルム自体は、好ましくは、熱可塑性マトリックス材料からなる。上部フィルムおよび下部フィルムがマトリックス材料から構成されていない場合、本発明では、強化用繊維のファブリックに加え、金属インサートを有する少なくとも１つの付加的に存在する層に、これらフィルム間のマトリックス材料が設けられる。
【００２２】
上部フィルムおよび下部フィルムは、それらの周辺部に沿って互いに完全に接続されており、それによって、それらの間の容積は、真空あるいはある程度真空（低圧力）となる。上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの周辺部に沿った接続により、容積はシールされこの圧力を保ち、その結果、低圧力が半製品の貯蔵期間中維持されるか、ほんの少し減少する（すなわち、製品の有用性が貯蔵期間を通して維持される）。本発明に係る半製品の強化用繊維のファブリックは、例外なく未統合である。半製品は好ましくは平板状またはほぼ平板状である。しかしながら、半製品は、また、１つあるいは複数の屈曲あるいはカーブを有することもできる。半製品がいくつかの屈曲を有する場合、それらの屈曲は同じおよび／または異なる空間方向に方向付けられる。同じことが、それが使用された場合は、半製品を製造するためのモールド（１つあるいは複数の屈曲を有する）に適用できる。
【００２３】
真空特に低圧力は、好ましくは０．１ｍｂａｒと８００ｍｂａｒとの間の範囲、さらに好ましくは１ｍｂａｒと１００ｍｂａｒとの間の範囲、である。排出または排気は、これからは、先行技術の方法（例えば真空ポンプ）によるそのような減圧の生成を意味するものとする。
【００２４】
上部フィルムおよび下部フィルムそれぞれの材料厚みは、好ましくは、０．０５ｍｍから１ｍｍである。いずれの場合も、厚みは、意図する貯蔵期間の間真空の保持を保証するのに十分大きくなければならない。生産準備としての予想される操作および冷間成形プロセスさらには形態またはツール形状へのフィッティングは、フィルムの破損につながってはならない。
【００２５】
本発明に係る半製品の上部フィルムおよび下部フィルムは、それらの周辺部に沿ってそれぞれ完全に接続されている。そのため、それらは層配列を完全に包み込む。フィルム状のチューブが、層配列をフィルム状のチューブに挿入することによって上部フィルムと下部フィルムとを形成するために使用された場合は、層配列の一方のサイドに設けられたフィルム状のチューブのフィルム部分は下部フィルムを形成し、層配列の他方のサイド状の反対部分は上部フィルムを形成する。上部フィルムおよび下部フィルムの周辺部に沿った接続は、両者の開放チューブ端での突起での接合を示している。
【００２６】
好ましい実施例において、半製品は有利には最終製品にとって望ましい形状に沿って事前成形され、さらに好ましくは、平板または均一あるいはほぼそれらの形状に形成される。これは最終成形のためのツールへの簡単な挿入を可能にする点で効果がある。上部フィルムおよび下部フィルム間の容積を排気することによって、層配列の層は互いに押されて互いのシフトを困難とする。その結果、半製品を貯蔵する間、容積が排気されたときのその形状を維持する。しかしながら、層配列の層は、フィットした状態で接合されたり接着剤によって接合されておらず、単に摩擦によりロックされているだけであるため、それは形成のために適切である。
【００２７】
強化用繊維のファブリックは、好ましくは平板上で可撓性を有している。強化用繊維のファブリックとして使用される材料は、好ましくは、例えば、天然繊維、ガラス繊維、アラミド繊維またはカーボン繊維などの複合繊維材として一般的な先行技術から知られている各種繊維材料から選択される。同様に、各種繊維の混合も可能である。強化用繊維は、規則的あるいは不規則的な繊維のファブリックの形状を有している。それらは、例えば、織物、レイドウェブ、合同糸、ハイブリッドヤーンテキスタイル熱可塑性プラスチック（ＨＧＧＴ）、ブレイディングスまたは不織布からなり、フェルトなどとすることもできる。ハイブリッドヤーン（例えば強化用繊維と並んたマトリックス材料を含むヤーン）を使用するときは、それらは、繊維およびマトリックス材料が予め統合されていないこと、が好ましい。強化用繊維のファブリックは、例えば、繊維の種類、厚さ、繊維架橋、繊維含浸、または層への前処理および添加を変えることができる。
【００２８】
強化用繊維のファブリックの一層の厚さは、半製品を排気する前に、０．１ｍｍと３０ｍｍとの間であることが好ましい。特に、使用される繊維の種類、密度およびマトリックス材料を考慮すべきである。当業者であれば、マトリックス材料は統合プロセスにおいて可能な限り完全および均一に強化用繊維のファブリックを飽和させなければならないと考える。
【００２９】
強化用繊維のファブリックの選択およびその構造は、最終部品の予想される圧力および負荷とマッチすることが好ましい。好ましくは、各種の繊維および熱可塑性材料が一つの半製品中で使用される。  
【００３０】
使用される好適な熱可塑性マトリックス材料は、フィルムまたはシート、パウダー、熱可塑性ヤーン、顆粒、および、長繊維または短繊維強化熱可塑性プラスチックなどである。この明細書では、熱可塑性マトリックス材料のある種の特別な使用、および、一つの部品内におけるいくつか異なる種類のものの使用、の両者が好ましい。
【００３１】
使用すべき熱可塑性マトリックス材料の選択は、最終部品の予想される圧力および負荷とマッチする。好ましくは、良好な冷間成形性とドレープ性を有する熱可塑性材料が使用される。好ましいマトリックス材料は、アクリロクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリメチル−メタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）から選択された熱可塑性樹脂である。
【００３２】
他の好ましい実施例において、上部フィルムおよび下部フィルムは、それ自体、熱可塑性マトリックス材料から構成される。これは、半製品を、残留物のない方法で、繊維強化材料からなる最終部品中に統合することを可能とする。このために、上部フィルムおよび下部フィルムは、強化用繊維のファブリックの統合のために使用されるものと同じ熱可塑性マトリックス材料からなることが、特に好ましい。
【００３３】
原則として、マトリックス材料の材料および構造は、先行技術から知られている複合繊維材料のための材料に対応して使用される。  
【００３４】
上部フィルムと下部フィルムとの間に、層配列がシールされており、最も簡単なケースでは、強化用繊維のファブリックの層であるが、通常は、強化用繊維、マトリックス材料、強化用繊維のファブリックとマトリックス材料の混合物、および、熱可塑性または熱硬化性フィルム、さらには、付加的に、金属インサートの、異なるあるいは近似した層の配列を備えている。さらなる熱可塑性または熱硬化性のフィルムは、上部フィルムおよび下部フィルムとは同一でなく、場合によっては、分離した個々の層または層配列である。
【００３５】
強化用繊維のファブリック、マトリックス材料および付加的な金属インサートの材料の種類は、層ごとあるいは一つの層内で異ならせることもできる。そのため、本発明にかかるこれらの半製品は、また、多様な繊維状材料または熱可塑性プラスチック、または、それらの両者の複数層から構成されることが好ましい。例えば、半製品は、ある場所では強化用繊維からなり、他の場所ではマトリックス材料からなる層を含むことができる。そのため、強化用繊維またはマトリックス材料さらにハイブリッド材料のそれぞれからなる層は、半製品の空間の一部を占めることができる。同様に、層は、穴が開いていてもよく、部分的な開口を有することもできる。そのため、最終製品の機械的特性または光学的側面を特別に調整できることが効果的である。
【００３６】
さらにまた、半製品はいかなる幾何学的形状をとることができ、それは丸い形状および／または角度を有する形状をとることができ、あるいは開口を有することもできる。
【００３７】
付加的に、層配列は、一つあるいはいくつかの金属インサートを有する少なくとも１層を備える。これらの金属インサートは、好ましくは、半製品から構成される部品が屈曲する部分や、特に高い圧力や負荷が予想される部分に、設けられる。金属インサートは、好ましくは平板状で角度を有し、ここで特に好ましくは、片状および四角の形状である。しかしながら、構成すべき部品の望ましい特性により、インサートはいかなる幾何学的な形状および厚さを有することができる。金属インサートに使用される材料は、その所望の特性のために十分考慮して、各インサートのために選択される。それに対応して、金属インサートは、構成されるべき部品が屈曲形状の部分に設けられるとき、屈曲形状を有することができる。これは、半製品の材料が、貯蔵中予想される負荷や圧力およびハンドリング操作にかかわらず、貯蔵の全期間に亘ってその形状の調整中、それに押し付けられた屈曲形状を維持する、との効果的な結果となる。金属インサートは、さらに、局部的な強化または補強として役立ち、あるいは、例えばネジ継手のような結合要素またはファスナーに対応する。好ましくは、金属インサートは互いに結合され、それらは個々に配置されるのではなく、それらをインサートの結合層として層配列中に配置することができる。これは、可撓性のコネクター（フィラメント状のコネクター、マトリックス材料からなるストライプ、あるいは、強化用繊維、あるいは、同様なもの）を使用して、少なくともいくつかの金属インサートを互いに固定することによって行われる。さらに好ましい実施例においては、金属インサートが、フィルム（好ましくはマトリックス材料からなる）上に接着されること、あるいは、２つのそのようなフィルム間に積層されること、を意図している。
【００３８】
特に好ましくは、金属インサートは、層配列の１つあるいはいくつかの層上に事前に位置決めされ、その上に装着あるいはステッチされる。装着は、好ましくは、フィラメント状のコネクター（ヤーン、マトリックス糸などの）を使用して、あるいは、好ましくはマトリックス材料を使用して表面を部分的に接着するあるいは表面全体を接着することによって、行う。さらに特に好ましい実施例では、好ましくは強化用繊維のファブリックの層である他の層が、層配列中で他の層とともに位置決めされるように、そこに金属インサートが挿入される、ポケット形状あるいはチューブ形状の溝またはスリットを有する。
【００３９】
しかしながら、さらに好ましい実施例において、金属インサートを層配列中に個々に互いに独立して挿入および位置決めすることができる。ハイブリッド型は、単にインサートの一部が相互接続されている場合に好ましい。金属インサートの層は、好ましい実施例において、層配列と同じ大きさの表面積を有する単一の金属インサートから構成される。
【００４０】
金属インサートは、インサートがインプリントされた形状を維持してオリジナルの形状へのスプリングバックのないことを保証する、金属または合金からなる。スチール、アルミニウムおよびマグネシウムからなる金属インサートが特に好ましい。金属インサートは、好ましい実施例において、穴を開けられ、粗面化され、および／または、表面処理される。  
【００４１】
金属インサートの大きさは、半製品の形状、および、半製品から製造される最終製品で予想される負荷および圧力、に従う。金属インサートの厚さは、ほぼ平板状で均一な形状から屈曲した最終形状への半製品の成形が、成形プロセスにおいて−金属インサートの摩擦により−層配列内のいかなる層や上部フィルムまたは下部フィルムにダメージを与えないで達成されるように、選択される。好ましい実施例は、厚さが０．０５ｍｍと１ｍｍとの間の一般的な軟鋼、ケース硬化鋼または深絞り鋼からなる鋼線条を意図している。
【００４２】
上部フィルムと下部フィルムとの間の結合は、それらの間の容積を、圧力を維持するほぼ完全に気密にシールされた層配列でシールする。熱可塑性フィルムにおいて、それらのフィルムまたはシートの結合は、好ましくは、先行技術にかかるシートシールプロセルによって行われる。しかしながら、接着を含む方法が好ましい。さらに好ましい方法は、例えばクランピングレールを使用したクランピング方法と効果的に組み合わせることができる、フランジを使う方法またはめくりを使用する方法である。
【００４３】
本発明によれば、ほぼ完全に気密にシールされた容積は排気される。層配列は、そのため、ほぼ完全にあるいは部分的に脱気される。好ましくは、ほぼ完全に気密状態にシールされた容積内に、ガス封入部やシールされたサブキャビディは存在しない。排気は、先行技術から知られている方法、特に好ましくは、空気抽出のための排気カバーによって、行われる。
【００４４】
そのため、有利には、個々の層を結合するための、接着剤、バインダー、または、マトリックス材料と強化用繊維のファブリックとの事前統合の使用は、完全に省略することができる。そのため、本発明にかかる半製品は、その独立した層間の相対的な移動を許すドライ層構造を有している。
【００４５】
好ましい実施例において、層配列の２つあるいはそれ以上の層が糸またはヤーンを使用して互いにタックされている。これは、お互いの層間のシフトを大きく防止するとの効果を有し、それにより、排気の前に、層配列は、上部フィルムおよび下部フィルムの間またはモールドツール内でドレープされる。
【００４６】
好ましい実施例において、上部フィルムおよび下部フィルムとして、最終部品の表面に好適な特定の特性を有するような材料が選択される。これは、例えば高いスクラッチ防止性能を有する特定の熱可塑性材料、および、例えば高い溶融強度のシートまたはフィルムなどの他の材料、の両者を含むことができる。高い溶融強度のシートまたはフィルムの使用は、同様に好ましく、いかなる付加的なモールドをも使用せずに好適に実施することができる、統合中の反応スペースの制限につながる。  
【００４７】
排気されたフィルム間に存在する容積は、長期間に亘ってその低圧力を維持し、長期間の貯蔵後でさえも、捕捉された空気は部品の製造中避けられる。これは、半製品の高い貯蔵安定性を引き起こす。本発明にかかる半製品は、そのため、層配列、および、いずれも貯蔵のために好適で高い光学的および機械的特性を有するエアーポケットのない部品を製造するために好適な、層配列、層の厚みおよび大きさに関して有利に変化可能な、半製品を提供する。
【００４８】
モールド中への挿入および統合中の負担および／または装置の必要を少なくする効果を有し、予想された負荷および圧力に適合可能な特性を有する、事前形成された半製品を、その後製造することが可能となる。本発明にかかる半製品において、部品の望ましい特性はすでに統合前に備えている。
【００４９】
部品の機能的な要素は、また、半製品の対応する設計によって、統合前でさえも有利に一体化することができる。この目的のため、以下の項目が好ましくは上部フィルムと下部フィルムとの間のフィットに必要である：パスおよび／またはオンライン診断システム、ほぼネット形状の半製品（形態）、金属シート、他の部品への付加的な接続、および／または、強化用繊維の統合された熱可塑性ファブリック。
【００５０】
そのような付加的に導入された要素が上部フィルムおよび／または下部フィルムによって覆われた領域全体を目標とするものであれば、そのような要素は、上部フィルムおよび下部フィルムの接続中に、フィルム間に含まれる容積がほとんど完全に気密状態に封止されるように、一体化される。これは、例えば、電気的に導通するパスを接続すること、または、２つの部品を結合すること、を要求する。この場合、突出部材に対して気密にシールする、または接着していることが好ましい。
【００５１】
本発明のさらなる目的は、層状の半製品を製造するための方法にある。
【００５２】
Ａ．金属インサートを有することができる平板状で層状の半製品の製造方法
以下の３つの部分的なステップが実行される：
−上部フィルムと下部フィルムとの間に平板状で均一な層配列から平板状で均一な積層体を構築、
−上部フィルムと下部フィルムとの間に存在する容積を排気、
−上部フィルムと下部フィルムとの間の容積のほぼ完全な気密シール。
【００５３】
上部フィルム及び下部フィルム間の層配列をモールドへ挿入して調整するための方法：
ａ）第１の好適な方法において、熱可塑性下部フィルムがレイアウトされる。その後、層状の構造体の単一の層または事前に接続された層、または、完全に準備された層形状の構造体が、下部フィルム上でレイアウトされる。好ましい実施例において、層は１つまたは複数の金属インサートを有する。そして、熱可塑性の上部フィルムは層配列上でドレープされる。事前に接続された層が使用された場合、それらは好ましくは糸またはヤーン（マトリックス材料も含むことができる）で互いにタックされ、それらはお互いに対してわずかにシフト可能であるが、お互いに完全に脱着することや大きくシフトすることはできない。  
【００５４】
ｂ）第２の好適な方法において、金属インサートを含むことができる層構造が、２つの熱可塑性フィルムの間において、これらのフィルムがすべての側面において横方向に突出して上部フィルムおよび下部フィルムとして層構造をカバーするように設けられることを意図する。次いで、上部フィルムおよび下部フィルムは互いに部分的に接続される。しかしながら、シールされた容積への１つあるいは複数のアクセスポイントが保持される。この方法の好適な変形例において、残りのアクセスポイントが、上部フィルムおよび下部フィルムの間の容積を排気するためのポンプ装置に接続するための接続部に設けることを意図する。この目的のため、好ましくは、接続部（例えばチューブ）は上部フィルムと下部フィルムとの間に挿入され、そのフィルムは次に接続部のところまで互いに接続され、そこで後者に接続される。そのため、接続部は排気のためのアクセスポイントを形成する。
【００５５】
ｃ）第３の好適な方法において、金属インサートを含むことができる層構造が、２つの熱可塑性フィルムの間において、これらのフィルムがすべての側面において横方向に突出して上部フィルムおよび下部フィルムとして層構造をカバーするように設けられることを意図する。次いで、上部フィルムおよび下部フィルムはそれらの周辺部に沿って互いに完全に接続される。次いで、シールされた容積を排気するための１つあるいは複数の接続部が挿入され、それによって、接続部は上部フィルムあるいは下部フィルムに穴をあける。
【００５６】
上部フィルムおよび下部フィルムは、方法ａ）からｃ）の各々において、層配列を超えて伸びているすべての側面上の横方向の突出部を有している。層配列が個々に変化する大きさの層から構成される場合は、上部フィルムおよび下部フィルムは、最も大きな寸法を有する層を超えて突出する。上部フィルムおよび下部フィルムの横方向の突出のサイズは、突出部が次の処理中互いの周辺部に沿って接続できるように、選択される。上部フィルムおよび下部フィルムの横方向の突出部は、最もワイドな層の輪郭の周りに切断（必要な突出部を除いて）される。切断された端部の輪郭は、上部フィルムと下部フィルムおよび層配列からなる積層体の大きさとなり、または、最もワイドな層の輪郭となり、異なる形状を示している。上部フィルムおよび下部フィルムは、好ましくは、シーリング（溶接）、接着、形成、フランジまたはめくりの方法によって接続される。
【００５７】
付加的な金属インサートを有する平板状で均一な層状半製品の製造中に、容積を排気して上部フィルムおよび下部フィルムの間をほぼ完全に気密にシールするための方法
【００５８】
半製品を排気して上部フィルムおよび下部フィルムとの間をほぼ完全に気密にシールするために以下の方法が好ましい：
ａ）好適な方法において、上部フィルムと下部フィルムおよび金属インサートを含むことができるそれらの間の層配列は、気密にシールされた部屋中に一緒に配置され、次に排気される。あるいは、半製品をすでに排気された部屋に供給することもできる。積層体の排気の程度は、部屋の排気の程度によって個々にセットすることができ、それによって、可能な限り排気された部屋が特に好ましい。この方法は、方法ａ）、ｂ）およびｃ）に従って準備されたすべての積層体に適している。この場合、積層をは適切なツールによって圧縮することができ、それによって、有利に、空気は積層体から絞り出される。上部フィルムと下部フィルムの突出する端部の接続は、好ましくは、積層構造体中に再び流れ込むガスを避けるために排気された部屋内で行われる。上部フィルムおよび下部フィルムを完全に接続してそれらの間に位置する容積の気密シールを行った後にのみ、ツールをリリースして、気密にシールされた部屋から取り出され、排出され、部屋の他の圧力となった半製品は、周囲の圧力に戻る。
【００５９】
上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部の接続が積層体を圧縮するツールの使用なしで実施された場合、積層体は空気の圧力によって気密にシールされた部屋を曝気した後にのみ圧縮され、そのため積層体の高さが減少する。
【００６０】
ｂ）方法ｂ）に従って準備された積層体に特に適切な、さらに好ましい実施例において、シールされた容積は、次に、少なくとも１つの開口アクセスポイントを介して、あるいは、接続部を介して、排気される。排気された容積へガスが逆流しないように、上部フィルムおよび下部フィルムは、次に、互いに完全に接続され、封止された容積はほぼ完全に気密にシールされる。同様な方法は食品の真空シールから知られている。少なくとも１つの開口アクセスポイントが、排気装置（ポンピング装置）が接続された接続部に設けられている場合、接続部は排気後閉じられる。これは、例えば、接続部を接着または融着することにより不可逆的に行うことができ、あるいは、接続部にシャットオフバルブ、プラグまたはロック用クリップ／クランプを設けることによって、可逆的に行うことができる。可逆的な封止は、半製品のシールされた容積が大変容易に曝気できあるいは他の流体（ガスおよび／または液体）で満たされること、を意味する。接続部は、好ましくは、上部フィルムおよび下部フィルムと同じ材料からなり、そのため、それらのフィルムと同様に閉じることができ、均質な半製品の結果となる。
【００６１】
ｃ）方法ｃ）に従って準備された積層体に特に適切な、さらに好ましい実施例において、
排気のために、少なくとも１つのポンピング装置が上部フィルムと下部フィルムとの間でほぼ完全にシールされた容積に導入され、この装置は好ましくは排気カバーとなり、それによって、上部フィルムおよび下部フィルムは浸透される。このポンピング装置によって、部分的な真空が生成され、容積は排気される。次に、ポンピング装置のアクセスポイントは再びほぼ完全に気密状態で閉じられる。これは、例えば、上部フィルムおよび下部フィルムを一緒にシールすることによって、互いにフィルムをシールすることによって、または、フィルムの追加部分を適用することによって、実行される。
【００６２】
好ましくは、例えば突出する端部のくぼみを有する特別なフィルムの部分が、ポンピング装置を導入するために意図されている。
【００６３】
付加的な金属インサートの、上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配列からなる積層体からの除去は、好ましくは機械的に実施される。ここで空気は、パンチ、パッドまたはクッションを使用して、または上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部に向かって移動させる他の機械的な装置によって、イジェクトされる。特に好ましくは、積層体は、マトリックス材料の溶融／反応温度より低い温度まで加熱される。そのため、積層体に含まれる空気は膨張し、より簡単にイジェクトされる。上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部の接続もまた好ましくは、この昇温温度で実施される。上部フィルムと下部フィルムとの間の容積がほぼ完全に気密にシールされた場合は、積層体は、冷却され、半製品中の圧力を減少させる。
【００６４】
付加的に上部フィルムと下部フィルムとの間に存在する容積の排気プロセス中に従う本発明による方法のすべての変形例において、層構造を下部に保持するための装置（圧力パッドなどの）は、これらのフィルムおよびそれらの間の層に押し付けられる。
【００６５】
特に好ましくは、囲まれた容積からの機械的な空気の除去は、ポンピング装置を使用する排気と組み合わされる。
【００６６】
上部フィルムおよび下部フィルムの材料に従って、これらのフィルムの突出する材料は、はさみ、レーザー切断装置、加熱、パンチングを使用して、層構造を製造するたの不連続な方法において、それらを接続した後およびそれらを位置決めする前の両者において、トリミングされる。上部フィルムと下部フィルムとを接続したのちの突出するエッジの切断は、好ましくは、両フィルムの接続ラインに近い位置で実行される。特に好ましい方法において、熱可塑性上部フィルムおよび下部フィルムの突出端のトリミングは、ツールでそれらをシールすると同時に実行される。
【００６７】
Ｂ．事前形成した層状半製品を製造するための方法
以下の４つのステップが実行されるべきである：
−上部フィルムおよび下部フィルムとの間に層配列を導入する、
−１つあるいはそれ以上の場所でカーブする、半製品に意図する形状を与えるための、上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列をモールドに調整する、
−上部フィルムと下部フィルムとの間の容積を排気する、
−上部フィルムと下部フィルムとの間の容積へのほぼ完全に気密状態の加入。
【００６８】
上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列をモールドに導入して調整するための方法：
ａ）第１の好ましい方法において、熱可塑性下部フィルムがモールド中に位置決めされ、それに適合される。その後、層状の構造体の単一あるいは事前に接続した層、または、完全に準備された層状の構造体がモールド中に位置決めされ、それに適合される。次に、熱可塑性上部フィルムがモールド中に位置決めされ、それに適合される。事前に接続された層が使用される場合、それらは好ましくは糸またはヤーン（マトリックス材料を含むことができる）と共にタックされ、それらは互いに少しだけシフトすることができるが、互いに完全に脱着したり、互いに大きくシフトすることはできない。
【００６９】
ｂ）第２の好ましい実施例において、熱可塑性フィルムが、上部フィルムおよび下部フィルムとしてすべての側面において横方向への突出部で層配列をカバーするサイズにカットされる。次に、上部フィルムと下部フィルムおよび層配列は、一緒に、モールド中に位置決めされ、それに適合される。
【００７０】
ｃ）第３の好ましい実施例において、層配列が２つの熱可塑性フィルムの間に設けられ、それらは層配列をカバーし、上部フィルムおよび下部フィルムとしてすべての側面において横方向に突出することを、意図する。次に、上部フィルムおよび下部フィルムは、互いに部分的に接続される。しかしながら、封止された容積に対する１つあるいは２つのアクセスポイントが残る。その後、層配列とともに上部フィルムと下部フィルムはモールド中に位置決めされ、それに適合される。この方法の好ましい変形例において、残っているアクセスポイントが、排気のためのポンピング装置を上部フィルムと下部フィルムとの間の容積に接続させるための接続部に設けられている。この目的のために、好ましくは、１つの接続部（例えばチューブ）が上部フィルムと下部フィルムとの間に挿入され、フィルムは次に互いに接続部まで接続され、接続部と接続される。従って、その接続部は排気のためのアクセスポイントを形成している。
【００７１】
ｄ）第４の好ましい実施例において、層配列は２つの熱可塑性フィルムの間に設けられており、それらは層配列をカバーして、上部フィルムおよび下部フィルムとしてすべての側面においてそれを超えて横方向に突出することを、意図される。次に、上部フィルムおよび下部フィルムは、それらの周辺部に沿って互いに完全に接続される。次に、シールされた容積を排気するための１つあるいは複数の接続部が挿入され、それによって、この部分は上部フィルムおよび下部フィルムを介して穴あけされる。その後、シールされた層配列とともに上部フィルムおよび下部フィルムはモールド中に位置決めされ、それに適合される。
【００７２】
上部フィルムおよび下部フィルムは、方法ａ）からｄ）の各々において、層配列を超えて延びるすべての側面状の横方向の突出部を有している。層配列が個々に大きさを変えられる層から構成される場合、上部フィルムおよび下部フィルムは、最も大きい個々の大きさを有する層を超えて突出する。上部フィルムおよび下部フィルムの横方向の突出部のサイズは、突出部がさらなる処理中においてそれらの周辺部に沿って互いに接続されているように、選択される。上部フィルムおよび下部フィルムの横方向の突出部は、最もワイドな輪郭の周りで切断される（前記必要な突出部を除いて）。切断された端部の輪郭は、ここでは、上部フィルムと下部フィルムおよび層配列からなる積層体の大きさとなり、あるいは、最もワイドな層の輪郭となり、異なる形状を示す。上部フィルムおよび下部フィルムは、好ましくは、シーリング（溶接）、接着、形成、フランジまたはめくりの方法によって接続される。
【００７３】
モールドへの適合は、好ましくは、積層体をモールドに圧縮するための圧力パッドとして、積層体の厚さを考慮した、補完的な形状のマッチングピースを使用することによって、実行される。モールドの複雑さが低い場合（１つあるいは複数の屈曲またはカーブを有する）、好ましくは、成形パッドまたはインフレータブルベローズが、積層体をモールドに圧縮するために使用される。ソフトで平坦なボディーをモールドに導入するために先行技術から知られている更なる方法は、原則的に、積層体をモールドに導入するために適切である。
【００７４】
容積を排気するための、および、事前に成形された層状の半製品の製造中に上部フィルムと下部フィルムとの間のほぼ完全な気密シーリングのための方法
【００７５】
上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配列から構成される積層体をモールドに位置決めしたのち、上部フィルムと下部フィルムとの間の容積は排気され、ほぼ完全に気密にシールされる。
ａ）好適な方法において、上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配列は、気密にシールされた部屋中にモールドと一緒に配置され、次に排気される。積層体の排気の程度は、部屋の排気の程度によって個々にセットすることができ、それによって、完全に排気された部屋が好ましい。この方法は、方法ａ）、ｂ）およびｃ）に従ってモールド中に導入された積層体に特に適している。この場合、積層体は、積層体の厚さを考慮して、その形状がモールドの形状と正確に対応する適切なツールによって圧縮することができる。上部フィルムと下部フィルムの突出する端部の接続は、好ましくは、積層構造体中に再び流れ込むガスを避けるために排気された部屋内で行われる。上部フィルムおよび下部フィルムを完全に接続してそれらの間に位置する容積の気密シールを行った後にのみ、適切な形状のツールをリリースして、気密にシールされた部屋から取り出され、モールドから排出され、部屋の他の圧力となった半製品は、周囲の圧力に戻る。
【００７６】
上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部の接続が積層体を圧縮するツールの使用なしで実施された場合、積層体は空気の圧力によって気密にシールされた部屋を曝気した後にのみ圧縮され、そのため積層体の高さが減少する。
【００７７】
ｂ）方法ｃ）に従ってモールド中に配置された積層体に特に適切な、さらに好ましい実施例において、シールされた容積は、次に、少なくとも１つの開口アクセスポイントを介して排気される。排気された容積へガスが逆流しないように、上部フィルムおよび下部フィルムは、次に、互いに完全に接続され、封止された容積はほぼ完全に気密にシールされる。同様な方法は食品の真空シールから知られている。少なくとも１つの開口アクセスポイントが、排気装置（ポンピング装置）が接続された接続部に設けられている場合、接続部は排気後閉じられる。これは、例えば、接続部を接着または融着することにより不可逆的に行うことができ、あるいは、接続部にシャットオフバルブ、プラグまたはロック用クリップ／クランプを設けることによって、可逆的に行うことができる。可逆的な封止は、半製品のシールされた容積が大変容易に曝気できあるいは他の流体（ガスおよび／または液体）で満たされること、を意味する。接続部は、好ましくは、上部フィルムおよび下部フィルムと同じ材料からなり、そのため、それらのフィルムと同様に閉じることができ、均質な半製品の結果となる。
【００７８】
ｃ）方法ｄ）に従ってモールド中に配置された積層体に特に適切な、さらに好ましい実施例において、排気のために、少なくとも１つのポンピング装置が上部フィルムと下部フィルムとの間でほぼ完全にシールされた容積に導入され、この装置は好ましくは排気カバーとなり、それによって、上部フィルムおよび下部フィルムは浸透される。このポンピング装置によって、部分的な真空が生成され、容積は排気される。次に、ポンピング装置のアクセスポイントは再びほぼ完全に気密状態で閉じられる。これは、例えば、上部フィルムおよび下部フィルムを一緒にシールすることによって、互いにフィルムをシールすることによって、または、フィルムの追加部分を適用することによって、実行される。
【００７９】
好ましくは、例えば突出する端部のくぼみを有する特別なフィルムの部分が、ポンピング装置を導入するために意図されている。
【００８０】
上部フィルムと下部フィルムおよびそれらの間の層配列からなる積層体からの除去は、好ましくは機械的に実施される。ここで空気は、パンチ、パッド、または、上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部に向かって移動させる他の機械的な装置によって、イジェクトされる。特に好ましくは、積層体は、マトリックス材料の溶融／反応温度より低い温度まで加熱される。そのため、積層体に含まれる空気は膨張し、より簡単にイジェクトされる。上部フィルムおよび下部フィルムの突出する端部の接続は、この昇温温度で実施される。上部フィルムと下部フィルムとの間の容積がほぼ完全に気密にシールされた場合は、積層体は、冷却され、半製品中の圧力を減少させる。
【００８１】
付加的に上部フィルムと下部フィルムとの間に存在する容積の排気プロセス中に従う本発明による方法のすべての変形例において、層構造を下部に保持するための装置（圧力パッドなどの）は、これらのフィルムおよびそれらの間の層に押し付けられる。
【００８２】
特に好ましくは、囲まれた容積からの機械的な空気の除去は、ポンピング装置を使用する排気と組み合わされる。
【００８３】
上部フィルムおよび下部フィルムの材料に従って、これらのフィルムの突出する材料は、はさみ、レーザー切断装置、加熱、パンチングを使用して、層構造を製造するたの不連続な方法において、それらを接続した後およびそれらを位置決めする前の両者において、トリミングされる。上部フィルムと下部フィルムとを接続したのちの突出するエッジの切断は、好ましくは、両フィルムの接続ラインに近い位置で実行される。特に好ましい方法において、熱可塑性上部フィルムおよび下部フィルムの突出端のトリミングは、ツールでそれらをシールすると同時に実行される。
【実施例】
【００８４】
Ａ．平板状で均一な層状の半製品のための典型的な実施例
図１は、排気のためおよび上部フィルムと下部フィルムとの間のほぼ完全な気密状態を導入するための変形例ａ）とともに、上部フィルムと下部フィルムとの間に層配列を導入するための方法の変形例ｂ）における、本発明に係る方法を示す。
【００８５】
上部フィルムおよび下部フィルムは、マトリックス材料（ＰＡ６、すなわち、０．１の材料厚さを有し、６００ｍｍｘ６００ｍｍの大きさのポリアミドフィルム）からなるフィルムである。上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列の構造として、６フィルム層を意図しており、それらの間に、強化用繊維のファブリックの５層が交互の層配列で設けられている。強化用繊維の材料として、カーボン繊維ファブリック層が用いられている。カーボン繊維ファブリックは、２８５ｇ／ｍ２表面重量を有し、５７０ｍｍｘ５７０ｍｍの大きさである。フィルム層は、ＰＡ６フィルム（０．１ｍｍ厚；、５７０ｍｍｘ５７０ｍｍの大きさ）から構成されている。積層体は、そのため、その上部と下部において、他のものの上に一方が横たわる２つのＰＡ６フィルムを有しており、それらの間の強化用繊維のファブリックの層およびフィルムが交互に設けられている。繊維の容量は約５０パーセントと計算される。
【００８６】
ステップａ）において、下部フィルム（１）、層配列（３）の層、および、上部フィルム（２）が、交互に順序通り設けられている。下部フィルム（１）および上部フィルム（２）は、層配列（３）の端部を１．５ｍｍすべての側面において超えている突出部（Ｕ）を有している。積層体の高さ（ａ）は、未圧縮の層配列とフィルムの厚さから生じており、約２．２ｍｍである。
【００８７】
方法の次のステップ（ｂ）において、積層体は真空チャンバー（６）内に配置される。
【００８８】
次のステップｃ）において、積層体はツール（７）を使用して圧縮され、その結果、積層体は空気を全く含まないかあるいはほんの少し含む。同時に、真空チャンバー（６）はポンピング装置（５）を介して排気される。次に、突出端部（Ｕ）はツール（６１）を使用して一緒にシールされる。
【００８９】
真空チャンバー（６）を曝気してツール（７）を解放したのち、完成した半製品（１２）が取り出される（プロセスステップｄ））。上部フィルム（２）および下部フィルム（１）によって囲まれた容積内では、圧力は周囲圧力よりかなり低く、そのため、積層体の個々の層は互いに押される。そのため、それらはほとんどシフトしない。周辺のシーリングシーム外の突出した端部の残りの部分は、ツール（６２）を使用して、トリミングされる。このようにした実施された半製品は貯蔵のために適切である。
【００９０】
図２は、金属インサートを有する実施例における本発明にかかる方法を示している。ステップａ）において、下部フィルム（１）と上部フィルム（２）およびそれらの間に存在する層配列（３）からなる積層体は、互いの上に個々の層を置くことによって構築されている。上部フィルム（２）および下部フィルム（１）は、６００ｍｍｘ６００ｍｍの大きさを有する、ポリアクリル酸ＰＡ６フィルム（０．１ｍｍの厚さ）からなる。層積層体（３）は、２８５ｇ／ｍ２の表面重量を有する、カーボン繊維ファブリック（強化用繊維のファブリック）の５層、ＰＡ６フィルム（０．１ｍｍの厚さ）の７層、および、４つの鋼の線条（３１）を含み、５７０ｍｍｘ１００ｍｍｘ０．２５ｍｍの大きさを有する層、を有している。層配列において、フィルムの１つの層はカーボン繊維ファブリックの１つの層と交互に配置されている。層配列の中心においては、カーボン繊維ファブリックの層の代わりに、４つの鋼の線条がフィルムの２つの層の間に挿入されている。層配列のカーボン繊維ファブリックの層およびフィルムの層は、それぞれ、５７０ｍｍｘ５７０ｍｍの大きさを有している。上部フィルム（２）および下部フィルム（１）は、それぞれ、突出部（Ｕ）を有している。積層体の高さ（ａ）は約２．２ｍｍである。
【００９１】
ステップｂ）は、どのようにして上部フィルム（２）および下部フィルム（１）の突出部（Ｕ）が周辺部全体に沿ってシールされているのか、および、どのようにして次に上部フィルム（２）と下部フィルム（１）との間のシールされた容積がポンピング装置（５）を使用して排気されるのか、を模式的に示している。周囲の空気の圧力のため、層積層体は１．８ｍｍの高さ（ｂ）まで圧縮される。ポンピング装置（５）を取りはずした後、その装置を取り付けてあった開口を塞ぐ。平板上の半製品は、ステップｂ）ののち完成する。半製品は、次に貯蔵されて処理サイトへ搬送される。
【００９２】
ステップｃ）およびｄ）は更なる処理のためのオプションを示している。
【００９３】
ステップｃ）は、曲率が金属インサート（３１１）に生成されるように半製品の屈曲させかたを示している。それは、オーバーベンディング（Ｂ）させることによって、金属インサートのスプリングバック効果がどのようにして補われるのかを、模式的に示している。
【００９４】
ステップｄ）において、残りの金属インサート（３１１）が、再びオーバーベンディング（Ｂ）を使用して、屈曲される。
【００９５】
ステップｅ）は、統合のためのツールの形状にすでに適合された半製品を示している。
【００９６】
Ｂ．事前成形された層状の半製品のための典型的な実施例
図３は、上部フィルムおよび下部フィルムの間の層配列をモールドに導入して適合させる方法の変形例ｂ）、および、容積を排気して上部フィルムと下部フィルムとの間にほぼ完全な気密状態を達成する変形例ａ）、における本発明に係る方法を示す。
【００９７】
上部フィルムおよび下部フィルムは、マトリックス材料（ＰＡ６、すなわち、０．１の材料厚さを有し、６００ｍｍｘ６００ｍｍの大きさのポリアミドフィルム）からなるフィルムである。上部フィルムと下部フィルムとの間の層配列の構造として、６フィルム層を意図しており、それらの間に、強化用繊維のファブリックの５層が交互の層配列で設けられている。強化用繊維の材料として、カーボン繊維ファブリック層が用いられている。カーボン繊維ファブリックは、２８５ｇ／ｍ２の表面重量を有し、５７０ｍｍｘ５７０ｍｍの大きさである。フィルム層は、ＰＡ６フィルム（０．１ｍｍ厚；、５７０ｍｍｘ５７０ｍｍの大きさ）から構成されている。積層体は、そのため、その上部と下部において、他のものの上に一方が横たわる２つのＰＡ６フィルムを有しており、それらの間の強化用繊維のファブリックの層およびフィルムが交互に設けられている。繊維の容量は約５０パーセントと計算される。
【００９８】
ステップａ）において、下部フィルム（１）、層配列（３）の層、および、上部フィルム（２）が、モールド（４）内に順序通り配置されている。下部フィルムおよび上部フィルムは、層配列（３）の端部を１．５ｍｍすべての側面において超えている突出部（Ｕ）を有している。積層体の高さ（ａ）は、未圧縮の層配列とフィルムの厚さから生じており、約２．２ｍｍである。モールド（４）中のキャビティの深さは、説明の目的で図１において片勾配で示されている。その実際の深さは１８ｍｍであり、２４０ｍｍの直径を有する円形である。
【００９９】
方法の次のステップ（ｂ）において、積層体を有するモールド（４）は真空チャンバー（６）内に配置される。積層体はツール（７）を使用して圧縮され、その結果、積層体は空気を全く含まないかあるいはほんの少し含む。積層体の高さ（ｂ）は約１．８ｍｍであり、そのため未圧縮の積層体の高さ（ａ）より明らかに低い。次に、真空チャンバー（６）はポンピング装置（５）を介して排気される。次に、突出端部（Ｕ）は一緒にシールされる。
【０１００】
真空チャンバー（６）を曝気してツール（７）を解放したのち、完成した半製品（１２）が取り出される（プロセスステップｃ））。上部フィルム（２）および下部フィルム（１）によって囲まれた容積内では、圧力は周囲圧力よりかなり低く、そのため、積層体の個々の層は互いに押される。そのため、それらはほとんどシフトせず、そのことはモールド（４）を使用してそれらの上に刻印されたトポロジーが保持されることを意味する。このようにした実施された半製品は貯蔵のために適切である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  下部フィルム
２  上部フィルム
３  層配列
３１  金属インサート
３１１  形成された（屈曲された）金属インサート
４  モールド
５  排気用のポンピング装置
６  気密にシールされた部屋
７  ツール
１１  上部フィルムと下部フィルムとを接続するための周辺シーリングシーム
１２  完成した半製品
Ｕ  層配列を超えて延びる上部フィルムおよび下部フィルムの端部の横方向の突出部
ａ  未圧縮の積層体の高さ
ｂ  圧縮された積層体の高さ
Ｂ  金属インサートのスプリングバックを補うオーバーベンディング
【図１ａ）】
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【図１ｂ）】
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【図１ｃ）】
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【図１ｄ）】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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