<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Schichtkörper zum Herstellen von Formkörpern aus glasfaserverstärktem härtbaren Kunstharz
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
en Verfahren wird das Verstärkungsmaterial also vor dem eigentlichen Formvorgang in planem Zustand, also z. B. als Glasfasermatte oder als Glasfasergewebe, zunächst mit Kunstharz getränkt und zwischen zwei Folien angeordnet. Dies kann bekannterweise handwerklich oder maschinell erfolgen. Da man von planen Glasfasermatten oder-geweben ausgehen kann, vermeidet man somit das relativ teuere Herstellen vorgeformter, der endgültigen Form angepasster Glasfaserkörper in einem besonderen Arbeitsgang.
Des weiteren ist es in bekannter Weise technisch möglich, den Tränkungsvorgang so vorzunehmen, dass zwischen den beiden Folien nur die Glasfasermatte und das Harz eingeschlossen, aber keinerlei Lufteinschlüs- se mehr vorhanden sind. Anschliessend hieran wird das imprägnierte Verstärkungsmaterial zusammen mit den das Material einfassenden Folien unter Unterdruck oder Überdruck in den freien Raum oder bis zum Anlegen an eine formende Fläche verformt und der Kunststoff in dem so verformten Körper darauf mindestens teilweise durch die Wirkung von Katalysatoren, Beschleunigern und/oder Wärme ausgehärtet.
Hiebei wird das zwischen die beiden Folien gelegte, mit Kunstharz imprägnierte Verstärkungsmaterial bei noch flüssigem bzw. zähflüssigem Zustand des Kunststoffes randseitig in einen Rahmen gespannt und
EMI2.1
und der Kunststoff darauf in dem so geformten Körper mindestens teilweise ausgehärtet.
DadieTrennfoliennichteinenTeilder Formvorrichtung bilden, lässt sich der aus Trennfolien, Kunst- harz und Glasfasern bestehende Schichtkörper nach Erreichen eines formhaltigen Zustandes bereits dann der Vorrichtung entnehmen, wenn der Schichtkörper an seinen Oberflächen noch nicht so weit ausgehärtet ist, dass die Trennfolien von ihm ohne Beschädigung der Oberflächen abgelöst werden können.
Die nach dem neuen Verfahren hergestellten transparenten Formkörper zeichnen sich insbesondere durch ihre glatten Oberflächen und das gleichmässige Faserbild aus. Lufteinschlüsse, welche optische Fehlstellen verursachen, werden bereits vor dem Festspannen der Schicht in der Form mit Sicherheit entfernt, zumal sich die gewalzten, zu verformenden Zuschnitte vor dem Einsetzen in die Form leicht auf Luftblasenfreiheit überprüfen lassen.
Ein Verformen in den freien Raum, das an sich bei der Verformung von thermoplastischen Kunststoffplatten bekannt ist, die unmittelbar anschliessend durch Pressen ihre endgültige Form erhalten, ist besonders deshalb vorteilhaft, weil grössere Lichtdome vielfach Einzelfertigungen sind, die den besonderen Er-
EMI2.2
ausserordentlich kostspielig sein, wenn man sie in einer mit einer formenden Fläche versehenen Form herstellen müsste, weil dann für jede Einzelanfertigung eine formende Fläche der jeweils benötigten Sondergrösse zu beschaffen wäre. Für Massenanfertigung ist jedoch ein Formvorgang vorzuziehen, bei dem die Schicht an eine formende Fläche gedrückt oder gesaugt wird.
Für die Trennfolien werden normalerweise Materialien, wie z. B. Cellophan, Celluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyester u. a., verwendet, die nach dem Aushärten des Gegenstandes von diesem abgezogen werden können. Anderseits können jedoch auch Folien aus solchen Materialien benutzt werden, die mit dem zur Verwendung kommenden Kunststoff eine feste Verbindung eingehen. Hiedurch lassen sich die Oberflächeneigenschaften des gewünschten Gegenstandes stark verbessern. So können z. B. bei Verwendung von Polyesterharzenals Kunststoff Folien aus Celluloseacetobutyrat verwendet werden. Als durch Katalysatoren oder Wärme irreversibel aushärtbare Kunststoffe können z. B. Polyesterharze und Epoxyharze verwendet werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht, u. zw. zeigt : Fig. 1 einen Schnitt durch eine in einer Vakuumvorrichtung eingespannte, zwischen zwei Folien eingeschlossene, mit Kunststoff getränkte Glasfasermatte ; Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1 zur Herstellung eines Domes mit runder oder rechteckiger Einspannfläche nach Anlegen des Vakuums ; Fig. 3 einenach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Haube ; Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Glasfasermatte mit durch Überlappung verstärkten Rändern ; Fig. 5 den Schnitt einer Vorrichtung, bei der der zu formende Körper durch Vakuum gegen eine Form gezogen wird ;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine mit Überdruck arbeitende Formvorrichtung ; und Fig. 7 im Schnitt eine Vakuumformvorrichtung, bei der sich in dem zu evakuierenden Raum eine Flüssigkeit befindet.
Gemäss Fig. 1 wird die zwischen den Trennfolien 2 und 3 eingeschlossene, mit härtbaren Kunststoffen getränkte Glasfasermatte 1 zwischen dem Flansch eines Einspannrahmen 4 und dem Flansch 5 einer druckdichten Kammer 6 randseitig eingespannt. Die Dichtungsflächen des Deckels und des an der Kammer sitzenden Flansches bilden einen Spannrahmen zur Aufnahme des Randteiles des herzustellenden Formkörpers. In dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die druckdichte Kammer 6, die von einer den Flansch 5 tragenden Wand 7 und dem vom Einspannrahmen 4 festgehaltenen Schichtkörper 1, 2,3 gebildet wird, beispielsweise an der Unterseite des Rahmens. Die Kammer 6 ist durch eine an
<Desc/Clms Page number 3>
der Wand 7 befestigte Leitung 8 mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden.
Beim Arbeiten der Vakuumpumpe wird die Glasfasermatte zusammen mit den Folien in den evakuieren Raum gezogen. Die Vakuumpumpe arbeitet so lange, bis eine gewünschte Stichhöhe, z. B. die in Fig. 2 gezeigte Stellung, erreicht ist. Bei dieser einfachen Herstellungsart ist kein besonderes Formwerkzeug erforderlich. Je nach der Einstellung des Harzes härtet der Formkörper allein oder unter Wärmewirkung aus. Nach relativ kurzer Zeit kann der Formkörper vom Rahmen abgenommen und nachgehärtet werden. Die Geschwindigkeit der Härtung des Harzes kann durch die Menge und Art der vorher eingerührten Katalysatoren und Beschleuniger festgelegt werden. Die Entfernung des Formkörpers aus der Randeinspannung bietet keine Schwierig-
EMI3.1
maschinell oder von Hand getränkt.
Es eignen sich für diesen Zweck sowohl kalthärtende als auch wärmehärtende Polyester- oder Epoxyharze.
Das in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Verfahren ist insbesondere für die Herstellung von Lichtdomen geeignet, die relativ gleichmässig gewölbt sind und lichtdurchlässig sein müssen. Solche Lichtdome konnten nach den bisher bekannten Verfahren wirtschaftlich nur aus thermoplastischen Materialien, wie z. B. Methacrylaten, hergestellt werden, während das für Lichtdome erforderliche einwandfreie Faserbild sowie eine gleichmässige Form und glatte Oberflächen bisher bei diesen relativ grossen Formkörpern aus glasfaserverstärkten Polyestern nicht erzielt werden konnten. Die durch das beschriebene Verfahren ermögliche Verwendung von glasfaserverstärkten Polyestern ergibt eine wesentliche Verbilligung in der Herstellung von Lichtdomen.
Fig. 3 zeigt eine nach der Erfindung hergestellte Haube und Fig. 4 eine zur Herstellung dieser Haube verwendete, am Rande besonders verstärkten Glasfasermatte. Die Glasfasermatte kann ausser am Rande auch an andern Stellen verstärkt sein, die besonders stark ausgezogen oder in fertigem Zustande verstärkt ausgebildet sein sollen.
Bei der in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsform einer Vorrichtung erfolgt keine freie Formung des Schichtkörpers. Vielmehr wird der zu formende Gegenstand unter der Wirkung eines Vakuums gegen eine Matrize 9 gepresst. Die Matrize 9 ist hiebei mit Bohrungen 10 versehen, welche den Matrizenraum 6a mit dem eigentlichen Vakuumraum 6b verbinden. Der Schichtkörper wird nach dem Einspannen zwischen dem Deckel 4 und dem Flansch 5 nach dem Inbetriebsetzen der Vakuumpumpe fest gegen die Matri-
EMI3.2
Das erfindungsgemässe Verfahren kann natürlich auch mit einer unter Druck arbeitenden Vorrichtung gemäss Fig. 6 ausgeführt werden.
Die zwischen den Folien 2 und 3 eingeschlossene Glasfaserschicht 1 wird hiebei zwischen dem Flansch des Einspannrahmens 4 und dem Flansch 5 randseitig über der Matrize 9 eingeklemmt, die wieder mit Bohrungen 10 versehen ist, um die Räume 6a und 6b an beiden Seiten der Matrize miteinander zu verbinden. Die Luft kann aus dem Raum 6b durch die Leitung 8 entweichen. Der Einspannrahmen 5 ist mit einem Abschlussdeckel 11 verbunden, in dem ein Stutzen 12 zur Zuführung der Druckluft oder eines sonstigen, unter Druck stehenden Mediums befestigt ist.
In Fig. 7 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, bei der eine besonders feine Einstellung der Stichhöhe dadurch erzielt wird, dass aus den Räumen 6a und 6b nicht Luft, sondern Flüssigkeit mittels einer Pumpe abgesaugt wird. Diese Ausführungsform gestattet eine besonders leichte und automatische Regelung der Formgebung.
PAT ENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus glasfaserverstärktem härtbaren Kunstharz, wobei das glasfaserverstärkte Kunstharz zur Verformung zwischen zwei Trennfolien eingebettet, unter Anwendung von Unter- oder Überdruck in einem Arbeitsgang verformt und das Kunstharz unter Aufrechterhaltung des Druckes mindestens teilweise ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das glasfaserverstärkte Kunstharz zwischen die Trennfolien (2,3) eingebettet und der so gebildete Schichtkörper in an sich bekannter Weise, z.
B. durch Walzen, von Luftblasen befreit wird, worauf der das noch flüssige Harz enthaltende Schichtkörper am Rande eingespannt, verformt und der mindestens teilweise ausgehärtete, verformte, aus Trennfolien, Kunstharz und Glasfasern bestehende Schichtkörper sodann der Vorrichtung entnommen wird.