СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОГО КОМПОНЕНТА ИЗ АРМИРОВАННОГО ВОЛОКНАМИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СФОРМОВАННОГО СТЕРЖНЯ И СФОРМОВАННЫЙ СТЕРЖЕНЬ

1. Способ изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, в частности, для аэрокосмической промышленности, включающий в себя следующие этапы:
изготовление формовочного стержня (4) из материала (7) стержня, имеющего заранее определенный узкий интервал плавления, в пресс-форме (8) для придания внешней геометрии формовочному стержню (4), причем материал (7) формовочного стержня (4) снабжен закрывающей его оболочкой (9) стержня, представляющей собой эластичную трубку, которая выполнена с возможностью закрытия с обоих концов и которая состоит по меньшей мере из двух частей (15, 16), каждая из которых имеет объем, равный по меньшей мере внутреннему объему по меньшей мере одной формованной части (14) изготавливаемого конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, причем одна из двух частей (15, 16) трубки предусмотрена для размещения формовочного стержня (4), а другая из двух частей (15, 16) трубки предусмотрена в качестве резервуара для приема расплавленного материала (7) формовочного стержня (4);
по меньшей мере частичное укладывание по меньшей мере одной армированной волокнами заготовки (3) на изготовленный формовочный стержень (4) для придания формы по меньшей мере одной формованной части (14) конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала и
многоэтапное нагревание и/или воздействие давлением на по меньшей мере одну формованную часть (14) для изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, причем в пределах одного температурного этапа параллельно производят выплавление материала (7) стержня и отверждение конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении формовочного стержня (4) расплавляемый материал (7) стержня помещают в первую часть (15) из по меньшей мере двух частей (15, 16) эластичной трубки, а вторую часть (16) из по меньшей мере двух частей (15, 16) эластичной трубки вставляют в пресс-форму (8), и расплавленный материал (7) стержня перемещают путем приложения к нему силы в первую часть (15), размещенную в пресс-форме (8).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сила, прилагаемая к расплавленному материалу (7) стержня, создается его собственным весом и/или отрицательным давлением, приложенным к первой части (15) эластичной трубки, размещенной в пресс-форме (8), и/или положительным давлением, приложенным ко второй части (16) эластичной трубки.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении формовочного стержня (4) в области переходов внешней геометрии изготавливаемого формовочного стержня (4), которые должны иметь острые кромки, располагают средства усиления.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после изготовления формовочного стержня (4) на оболочку (9) стержня наносят разделительный слой, который уменьшает прилипаемость армированных волокнами заготовок (3) и/или связующего материала к оболочке (9) стержня.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделительный слой наносят в виде оболочки.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время по меньшей мере частичного укладывания по меньшей мере одной армированной волокнами заготовки (3) формовочный стержень (4) размещают на базовом конструктивном компоненте (2), состоящем из заготовок из армированного волокнами композиционного материала, и/или по меньшей мере частично окружают армированными волокнами заготовками (3) для изготовления по меньшей мере одной формованной части (14) конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят связующий материал по меньшей мере в одну заготовку (3) с формовочным стержнем (4) и затем по меньшей мере частично отверждают под воздействием давления и/или тепла.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе многоэтапного нагревания на этапе предварительного отверждения осуществляют предварительное отверждение для частичного закрепления и обеспечения размерной устойчивости, даже без формовочного стержня (4), по меньшей мере одной формованной части (14) изготавливаемого конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала путем нагревания материала (7) стержня до первой температуры (Т1) ниже температуры плавления (TS) в течение определенного периода времени, а затем на этапе выплавления для удаления материала (7) стержня осуществляют выплавление упомянутого материала путем нагревания до второй температуры (Т2) выше температуры плавления (TS) материала (7) стержня и впоследствии на этапе отверждения осуществляют отверждение предварительно отвержденного конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала без формовочного стержня (4).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при выплавлении материала (7) предусматривают, по меньшей мере, одно собирающее устройство (19) для отвода расплавленного материала (7) стержня по обогреваемой магистрали в контейнер, причем собирающее устройство (19) присоединяют к по меньшей мере одному концу по меньшей мере одной формованной части (14) или к оболочке (9) стержня, причем расплавленный материал (7) стержня удаляется под действием своего собственного веса в определенном положении формованной части (14) или под действием по меньшей мере одной силы, приложенной к формовочному стержню (4).
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при выплавлении материала (7) стержня вставляют плавильную головку с вакуумным экстрактором в конец по меньшей мере одной формованной части (14), снабженной формовочным стержнем (4), для местного расплавления материала (7) стержня и извлечения его путем всасывания.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что при выплавлении материала (7) стержня расплавленный материал (7) стержня входит в ту из двух частей (15, 16) трубки, которая служит в качестве резервуара, под действием собственного веса материала (7) стержня в определенном положении формованной части (14) или под действием по меньшей мере одной силы, приложенной к формовочному стержню (4).
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что после выплавления материала (7) стержня оболочку (9) стержня извлекают из по меньшей мере частично отвержденной формованной части (14) конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что формовочный стержень выполнен по меньшей мере с одной выточкой.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что представляет собой ручное ламинирование, способ препрегов, трансферное прессование и/или вакуумное нагнетание.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала (7) стержня используют пластический материал, например полиамид и/или полипропилен.
17. Формовочный стержень (4) для изготовления конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, в частности стрингера, на базовом конструктивном компоненте (2) для аэрокосмической промышленности, состоящий из материала (7) стержня, имеющего заранее определенный узкий интервал плавления, причем формовочный стержень (4) снабжен оболочкой (9) стержня в виде эластичной трубки, состоящей по меньшей мере из двух частей (15, 16), каждая из которых имеет объем, равный по меньшей мере внутреннему объему по меньшей мере одной формованной части (14) изготавливаемого конструктивного компонента (1) из армированного волокнами композиционного материала, при этом формовочный стержень (4) размещен во второй части (16) трубки из указанных по меньшей мере двух частей (15, 16), а первая часть (15) трубки из указанных по меньшей мере двух частей (15, 16) предусмотрена в качестве резервуара для расплавленного материала (7) стержня.
18. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что оболочка (9) стержня снабжена разделительным слоем, который образует наружную поверхность формовочного стержня (4).
19. Формовочный стержень по п.18, отличающийся тем, что разделительный слой нанесен в виде оболочки.
20. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что оболочка (9) стержня выполнена из материала, выдерживающего температуру и давление технологического процесса, в частности из полиамида и/или политетрафторэтилена.
21. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что имеет по меньшей мере одну выточку.
22. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что в области переходов внешней геометрии формовочного стержня (4), которые должны иметь острые кромки, расположены средства усиления (13).
23. Формовочный стержень по п.22, отличающийся тем, что средства (13) усиления представляют собой угловые профили, выполненные из металла и/или пластического материала.
24. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что имеет Ω-образную, трапецеидальную, треугольную, кольцевую и/или волнистую форму.
25. Формовочный стержень по п.17, отличающийся тем, что материал (7) стержня представляет собой пластический материал, например полиамид или полипропилен.
26. Конструктивный компонент (1) из армированного волокнами композиционного материала, имеющий по меньшей мере один стрингер (20), в частности, для аэрокосмической промышленности, изготовленный с использованием формовочного стержня (4) по одному из пп.17-25, и/или способом по одному из пп.1-16.