СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОГО КОМПОНЕНТА ИЗ АРМИРОВАННОГО ВОЛОКНАМИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СКЛАДНОГО ФОРМОВОЧНОГО СТЕРЖНЯ И ФОРМОВОЧНЫЙ СТЕРЖЕНЬ

1. Способ изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, предназначенного, в частности, для авиакосмической промышленности, включающий следующие этапы:
изготовление формовочного стержня (4), имеющего полый профиль (15) из сегментов (16а…d), определяющих внешнюю геометрию формовочного стержня (4), при этом каждый сегмент (16a…d) формовочного стержня (4) проходит в направлении продольной оси формовочного стержня (4) и выполнен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении формовочного стержня (4), между сложенным положением (А) и разложенным положением (В) полого профиля (15) формовочного стержня (4), причем конструкция сегментов (16a…d) обеспечивает возможность их соединения посредством соединительных элементов (18a…d, 19a…d) в одно целое для формирования полого профиля (15);
размещение, по меньшей мере, одной волокнистой заготовки (3), по меньшей мере, на определенных участках изготовленного формовочного стержня (4) для профилирования, по меньшей мере, одной отформованной секции (14) изготавливаемого конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала; и
подвергание, по меньшей мере, одной отформованной секции (14) нагреву и/или воздействию давления для изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поворотные сегменты (16a…d) формовочного стержня (4) выполняют как одно целое с соединительными элементами (18а…d, 19а…с) в виде замкнутого полого профиля (15), изготовленного, например, из пластического материала.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поворотные сегменты (16а…d) формовочного стержня (4) выполняют вместе с соединительными элементами (18a…d, 19а…с) в виде разомкнутого полого профиля (24), изготовленного, например, из пластического материала.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для формирования полого профиля (15) разомкнутый профиль (24) складывают и соединяют, например, сваркой, из сегментов (16a…d).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сегменты (16a…d), изготавливают из первого материала и выполняют вместе, по меньшей мере, с одним компонентом, который образует, по меньшей мере, один соединительный элемент (18а…d, 19а…с) и который изготавливают из второго материала.
6. Способ п.1, отличающийся тем, что сегменты (16a…d) соединяют друг с другом с возможностью поворота, таким образом, что на них воздействует предопределенное предварительное напряжение, так что они принимают сложенное положение (А) или разложенное положение (В) образованного ими полого профиля (15).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что полый профиль (15), покрывают оболочкой (9) стержня, например, гибкой трубкой, которая растягивается в разложенном положении (В) полого профиля (15).
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на формовочный стержень (4) наносят разделительный слой, например оболочку, которая предотвращает прилипание к нему волокнистой заготовки (3) и/или связующего материала.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении, по меньшей мере, одной волокнистой заготовки (3), по меньшей мере, на указанных определенных участках, формовочный стержень (4) устанавливают на базовой детали (2), выполненной из заготовок из армированного волокнами композиционного материала, и/или, по меньшей мере, частично окружают заготовками (3) из армированного волокнами композиционного материала, чтобы изготовить, по меньшей мере, одну отформованную секцию (14) конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, при этом в полый профиль (15) подают предварительно определяемое внутреннее давление (р), величина которого зависит от положения (А, В) присоединенных сегментов (16a…d), для того, чтобы внешняя геометрия формовочного стержня (4) приняла разложенное положение (В).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что предварительно определяемое внутреннее давление (р) регулируют с помощью предопределяемой контрольной точки.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что внутреннее давление (р) подают через соединительное устройство (26) с двух сторон полого профиля (15), или с одной стороны полого профиля (15), при этом в последнем случае второй конец полого профиля (15) закрывают крышкой.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят связующий материал, по меньшей мере, в одну волокнистую заготовку (3) с формовочным стержнем (4), и затем, по меньшей мере, частично отверждают под воздействием давления и/или тепла.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что, после воздействия тепла и/или давления, внутреннее давление (р) в полом профиле (15) изменяют таким образом, что сегменты (16a…d) полого профиля (15) формовочного стержня (4) поворачиваются, переводя полый профиль (15) в сложенное положение (А), для извлечения формовочного стержня (4) из отформованной секции (14).
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в дополнение к изменению внутреннего давления (р) в полом профиле (15), или вместо изменения внутреннего давления (р), давление подают в полый профиль (15) между его наружной стороной и внутренней стороной отформованной секции (14), для складывания сегментов (16а…d).
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что его выполняют в виде ручного ламинирования, способа препрегов, литья под давлением, и/или вакуумного нагнетания.
16. Формовочный стержень (4) для изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, в частности стрингера (20) на базовой детали (2) в авиакосмической промышленности, имеющий полый профиль (15), выполненный как одно целое из сегментов (16a…d), определяющих внешнюю геометрию формовочного стержня (4), при этом каждый сегмент (16a…d) формовочного стержня (4) проходит в направлении продольной оси формовочного стержня (4) и выполнен с возможностью поворота вокруг, по меньшей мере, одной оси, проходящей в продольном направлении формовочного стержня (4), между сложенным положением (А) и разложенным положением (В) полого профиля (15) формовочного стержня (4).
17. Формовочный стержень по п.16, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один сегмент (16а…d) имеет, по меньшей мере, два подсегмента (17а…f), которые могут поворачиваться вокруг, по меньшей мере, одной продольной оси при помощи второго соединительного элемента (19а…с).
18. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один подсегмент (17a…f) увеличивается по ширине и выходит за пределы второго соединительного элемента (19а…с), образуя упор для разложенного положения (В).
19. Формовочный стержень по п.16, отличающийся тем, что сегменты (16а…d) и подсегменты (17а…f) выполнены из пластического материала, например, полисульфона, а первый и второй соединительные элементы (18a…d, 19а…с) выполнены из такого же материала или второго материала, подходящего для обеспечения необходимых свойств соединительных элементов.
20. Формовочный стержень по п.16, отличающийся тем, что полый профиль (15) снабжен закрывающей оболочкой (9) стержня, например, гибкой трубкой.
21. Формовочный стержень по п.20, отличающийся тем, что оболочка (9) стержня снабжена разделительным слоем, который образует внешнюю поверхность формовочного стержня (4).
22. Формовочный стержень по п.20, отличающийся тем, что оболочка (9) стержня выполнена из пластического материала, выдерживающего воздействие температуры и давления технологического процесса, в частности, из полиамида и/или политетрафторэтилена.
23. Формовочный стержень по п.16, отличающийся тем, что полый профиль (15) формовочного стержня (4) имеет средства (13) усиления в области соединений на его внешней геометрии, которые выполнены с острыми кромками.
24. Формовочный стержень по п.23, отличающийся тем, что средства (13) усиления выполнены в виде угловых профилей из металла и/или пластического материала.
25. Формовочный стержень по п.24, отличающийся тем, что средства (13) усиления являются составными частями сегментов (16a…d) и/или соединительных элементов (18a…d).
26. Формовочный стержень по п.16, отличающийся тем, что внешняя геометрия формовочного стержня (4) в разложенном положении (В) полого профиля (15) имеет Ω-образную, трапецеидальную, треугольную, кольцевую и/или волновую форму.
27. Конструктивный компонент (1) из армированного волокнами композиционного материала, снабженный, по меньшей мере, одним стрингером (20), предназначенный, в частности, для авиакосмической промышленности, отличающийся тем, что изготовлен с использованием формовочного стержня (4) по одному из пп.16-26 и/или способом по одному из пп.1-15.