Способ гибки и гибочное устройство для гибки композитного стержня - RU2020112266A

1. Способ гибки для гибки по меньшей мере одного композитного стержня (11) в месте (21) изгиба, который имеет заделанный в отвержденную пластиковую матрицу пучок (15) усиливающих волокон с несколькими усиливающими волокнами (14), со следующими этапами:

- расположение волновода-концентратора (24) ультразвукового устройства (22) в месте (21) изгиба, причем оба примыкающих к месту (21) изгиба участка (11а) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) проходят в первом пространственном направлении (х),

- нагрев пластиковой матрицы (М) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) в месте (21) изгиба посредством ввода ультразвуковых волн в упомянутый по меньшей мере один композитный стержень (11) в месте (21) изгиба (21),

- деформация упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) для образования деформационного участка (37) в месте (21) изгиба посредством движения подачи между волноводом-концентратором (24) и упомянутым по меньшей мере одним композитным стержнем (11) во втором пространственном направлении (y), которое ориентировано радиально изготавливаемому изгибу в месте (21) изгиба,

- изгибание упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) в месте (21) изгиба,

- отверждение пластиковой матрицы (М) в месте (21) изгиба.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ориентация примыкающих к месту (21) изгиба участков (11а) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) относительно друг друга остается неизменной во время образования деформационного участка (37).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что деформационный участок (37) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) имеет ширину (bz) в третьем пространственном направлении (z), которая больше, чем величина (az) примыкающих к месту (21) изгиба участков (11а) стержня в третьем пространственном направлении (z), причем третье пространственное направление (z) ориентировано под прямым углом к первому пространственному направлению (х) и ко второму пространственному направлению (y).

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что деформационный участок (37) упомянутого по меньшей мере композитного стержня (11) имеет толщину (dy) во втором пространственном направлении (y), которая меньше, чем величина (ay) примыкающих к месту (21) изгиба участков (11а) стержня во втором пространственном направлении (y).

5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один композитный стержень (11) в месте (21) изгиба имеет внутреннюю сторону (BI) изгиба с внутренней кривизной и противолежащую внутренней стороне (BI) изгиба относительно средней оси упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) внешнюю сторону (ВА) изгиба с внешней кривизной, причем внутренняя кривизна упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) больше, чем внешняя кривизна, и причем усиливающие волокна (14) в месте (21) изгиба не имеют кривизны, которая больше, чем упомянутая внутренняя кривизна.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что во время движения подачи для образования деформационного участка (37) и/или во время гибки ультразвуковые волны по меньшей мере пофазно выдаются волноводом-концентратором (24).

7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в упомянутый по меньшей мере один композитный стержень (11) в месте (21) изгиба во время гибки по меньшей мере пофазно подают энергию посредством одного другого источника (44) энергии.

8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что во время образования деформационного участка (37) и/или во время гибки регулируют по меньшей мере один из следующих параметров:

- выдаваемую во время движения подачи и/или во время гибки ультразвуковую энергию,

- длительность времени, в течение которого выдаются ультразвуковые волны во время движения подачи и/или во время гибки,

- мощность выдаваемых ультразвуковых волн,

- температура упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) на деформационном участке (37) или на месте (21) изгиба,

- прижимное усилие между волноводом-концентратором (24) и упомянутым по меньшей мере одним композитным стержнем (11),

- позиция движения подачи,

- изогнутое или угловое положение участков стержня смежно с местом изгиба.

9. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что во время движения подачи для образования деформационного участка (37) и/или во время гибки отсутствует выдача ультразвуковых волн волноводом-концентратором (24).

10. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что движение подачи во время образования деформационного участка (37) регулируется по меньшей мере одним из следующих параметров:

- относительное положение между волноводом-концентратором (24) и упомянутым по меньшей мере одним композитным стержнем (11),

- скорость движения подачи,

- ускорение движения подачи.

11. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что гибка осуществляется вокруг изогнутой поверхности (27) волновода-концентратора (24), причем поверхность (27) волновода-концентратора изогнута вокруг по меньшей мере одной оси, которая проходит параллельно третьему пространственному направлению (z), причем третье пространственное направление (х) ориентировано под прямым углом к первому пространственному направлению (х) и второму пространственному направлению (y).

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что поверхность (27) волновода-концентратора дополнительно изогнута вокруг по меньшей мере одной оси, которая проходит параллельно первому пространственному направлению (х).

13. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что волновод-концентратор (24) остановлен по время гибки.

14. Способ по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что волновод-концентратор (24) во время гибки перемещается во втором пространственном направлении (y).

15. Способ по одному их предшествующих пунктов, отличающийся тем, что для отверждения упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) к месту (21) изгиба подается охлаждающая среда (С).

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что охлаждающая среда течет внутри компонента, находящегося в контакте в месте (21) изгиба с упомянутым по меньшей мере одним композитным стержнем (11), и/или что охлаждающая среда (С) приводится в непосредственный контакт с композитным стержнем (11).

17. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что пластиковая матрица (М) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) имеет реверсивно поперечно-сшитый пластик (К).

18. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что пластиковая матрица (М) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) имеет термопластичный пластик (К).

19. Гибочное устройство (20), которое образовано так, чтобы изгибать по меньшей мере один композитный стержень (11) в месте (21) изгиба, который имеет заделанный в отвержденную пластиковую матрицу (М) пучок (15) усиливающих волокон с несколькими усиливающими волокнами (14), причем оба примыкающих к месту (21) изгиба участка (11а) упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) проходят в первом пространственном направлении (х),

с имеющим волновод-концентратор (24) и ультразвуковой источник (23) ультразвуковым устройством (22), причем волновод-концентратор (24) является подвижным во втором пространственном направлении (y) под прямым углом к первому пространственному направлению (х),

с опорным устройством (31) для опирания упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) на противоположной волноводу-концентратору (24) стороне,

причем гибочное устройство (20) образовано так, чтобы осуществлять способ гибки по одному из предшествующих пунктов.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что имеется по меньшей мере один гибочный инструмент (41, 42, 43), который предназначен для гибки упомянутого по меньшей мере одного композитного стержня (11) в месте (21) гибки.