DE10058431A1 - Verfahren zum Formen und dadurch hergestellte stoßbeständige Autoteile - Google Patents
Verfahren zum Formen und dadurch hergestellte stoßbeständige AutoteileInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen und stoßbeständige Autoteile wie beispielsweise eine Stoßstange, die aus dem Verfahren zum Formen entstehen, wobei eine thermoplastische faserverstärkte Struktur wenigstens teilweise ein Paar von Befestigungsbereichen des Teiles bildet und sich durchgehend zwischen den Befestigungsbereichen erstreckt, um die Befestigungsbereiche zu verbinden. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung einer Mehrzahl von Presslingen, Erwärmen der Mehrzahl der Presslinge und Aufeinanderlegen der Mehrzahl der Presslinge, um einen Stapel von Presslingen zu bilden. Der Stapel wird dann gepresst, um ein Teil mit einem Paar von in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordneten Befestigungsbereichen zu formen. Die thermoplastische faserverstärkte Struktur weist Bündel von Fasern auf, die mit einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise Polypropylen benetzt sind. Vorzugsweise sind die Fasern gewebte Glasfasern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen und dadurch
hergestellte stoßbeständige Autoteile wie beispielsweise
Stoßstangen.
Es besteht ein Bedarf an Autoteilen, die stoßbeständig sind,
indem sie nach einem Hochgeschwindigkeitsaufprall als ein
Stück zusammen bleiben. Solch ein Autoteil ist beispielsweise
eine Stoßstange.
Es gibt sowohl in Nordamerika als auch in Europa zahlreiche
Anforderungen für Autostoßstangen. Diese Anforderungen
unterscheiden sich abhängig davon, ob sie sich auf Stöße mit
kleiner Geschwindigkeit, Stöße mit großer Geschwindigkeit oder
auf Versicherungserfordernisse, etc. beziehen.
Die folgenden Anforderungen sind detaillierte Anforderungen
beispielsweise für die Stöße mit kleiner Geschwindigkeit:
US-Bundesverordnung REG 581: Pufferstandard. Fünf Stöße sind
erforderlich:
- - 2 Längspendelstöße mit 2.5 mph (bei zwei Höhen zwischen 16 und 20 Inches);
- - 2 Ecken-Pendelstoß (einer von jeder Ecke) bei 1.5 mph; und
- - 1 Längswand bei 2.5 mph.
Die Anforderungen an das Fahrzeug nach den 5 Stößen wird in
581.5c der Verordnung aufgezeigt.
Kanada-Sicherheitsstandard: Personenwagenstoßstange CMVSS 215.
4 Stöße sind erforderlich:
- - 2 Längspendelstöße bei 5 mph (bei zwei Höhen zwischen 16 und 20 Inches);
- - 1 Ecken-Pendelstoß (einer an jeder Seite) bei 3 mph; und
- - 1 Längswand bei 5 mph.
Die Anforderungen nach 4 Stößen sind die gleichen wie in FED
REG 581 mit der wichtigen Ausnahme der Erfordernis nach FED
REG 581. 5c8 (keine Trennung der polymerischen Ummantelung und
dauerhafte Verformung außer bei der Stoßstange).
Europäische Anforderungen (ECE 42). Pendelstoß bei 4 km/h.
Folglich muß die Stoßstange bei Stößen mit kleiner
Geschwindigkeit Energie durch elastische Deformation (durch
Nachgeben) absorbieren. Ihre Formfestigkeit wird abgestimmt,
um die Abweichung zu den Fahrzeuganforderungen zu begrenzen.
Die folgenden Anforderungen sind detaillierte Anforderungen
für Versicherungszwecke.
Aufprall mit 15 km/h gegen eine Wand mit 40% Überdeckung. Ziel
ist es, durch Begrenzen der Degradation an der Stoßstange die
Reparaturkosten zu reduzieren. Absorber werden zwischen der
Stoßstange und den Trägern hinzugefügt, um die Träger während
des Aufpralls zu schützen. Für die Danner-Anforderungen müssen
die Stoßstange und die Absorber progressiv zusammengedrückt
werden, um die Aufprallenergie zu absorbieren und die Träger
zu schützen.
US-Anforderungen IIHS: Vier 4 mph Crashtests zur Beurteilung
der Stoßstangenleistungsfähigkeit
- - Vorwärts auf eine ebene Wand
- - Vorwärts auf eine schräge Wand
- - Rückwärts auf eine ebene Wand
- - Rückwärts auf einen Pfosten (7 Inch Durchmesser)
Die folgenden Anforderungen sind detaillierte Anforderungen
für Stöße mit hoher Geschwindigkeit.
Frontalaufprall gegen eine rechtwinklige unnachgiebige Mauer
mit 30 mph mit unangeschnallter und angeschnallter männlicher
Testperson (50 th percentile Hybrid III male dummy). Die
Verletzungskriterien beinhalten Kriterien für Grenzwerte für
den Kopf, Brustbeschleunigung, Brustverformung und der
Oberschenkel.
Aufprallgeschwindigkeit beträgt 56 km/h (35 mph);
Aufprallgegenstand ist eine feststehende unnachgiebige Wand;
Überdeckung der Fahrzeugfront mit Wand: 40% Überdeckung der Fahrzeugbreite mit der Wandfläche;
Testperson: angeschnallt, (50th percentile Hybrid III male);
Verletzungskriterien: gleiche Grenzwertkriterien und zusätzliche Kriterien (viscous criteria), der Hals, das Knie, Unterbeinbiegung (Schienbein-Index), Fuß/Knöchel, Kompression und lokale Beeinträchtigung.
Überdeckung der Fahrzeugfront mit Wand: 40% Überdeckung der Fahrzeugbreite mit der Wandfläche;
Testperson: angeschnallt, (50th percentile Hybrid III male);
Verletzungskriterien: gleiche Grenzwertkriterien und zusätzliche Kriterien (viscous criteria), der Hals, das Knie, Unterbeinbiegung (Schienbein-Index), Fuß/Knöchel, Kompression und lokale Beeinträchtigung.
Folglich ist es für einen Hochgeschwindigkeitsaufprall
wichtig, dass die Stoßstange die Last verteilt und an den
Trägern nach dem Aufprall als ein Stück befestigt ist.
Andere Anforderungen sind:
Fußgängeraufprall:
Unterschenkelaufprall bei 40 km/h. Drei Kriterien werden genannt: Schienbeinbeschleunigung sollter weniger als 150 g betragen, Kniebiegungswinkel sollte kleiner 15° sein und der Kniescherversatz sollte kleiner als 6 mm sein.
Fußgängeraufprall:
Unterschenkelaufprall bei 40 km/h. Drei Kriterien werden genannt: Schienbeinbeschleunigung sollter weniger als 150 g betragen, Kniebiegungswinkel sollte kleiner 15° sein und der Kniescherversatz sollte kleiner als 6 mm sein.
Die Stoßstange sollte fest genug sein, den Airbag bei 30
km/h auszulösen.
Das französische Patent Nr. 2,749,535 offenbart ein Verfahren
zur Herstellung eines Teils, in dem Glasfasern ausreichend
durch ein thermoplastisches Material benetzt sind, so daß
diese Teile mit einer besseren Festigkeit, Steifheit und
Stoßbeständigkeit als GMT- (thermoplastische Glasfasermatten)
Teile, wie beispielsweise Stoßstangen, für ein gegebenes
Gewicht geformt werden können.
Die französische und europäische Patentanmeldung 99400421.6
offenbart eine Stoßstange, die für kleine Parkaufpralle (4
km/h), Versicherungsanforderungen (Danner-Aufprall bei 15
km/h), geringes Gewicht (verglichen mit Lösungen aus Metall)
und reduzierte Kosten ausgelegt wurde. Die Stange weist ein
Profil auf, das wenigstens ein polymerisches Material
beinhaltet, in welchem das Profil "Kegel" in Richtung des
Fahrzeugs aufweist, um die Stoßstange am Fahrzeug zu
befestigen.
In Fig. 1 bis 3 wird schematisch ein Verfahren zum Formen
einer Stoßstange, die allgemein mit 10 bezeichnet wird (Fig.
3), in Übereinstimmung mit dem oben erwähnten französischen
Patent Nr. 2,749,535 gezeigt. Wie in Fig. 1 dargestellt sind
sechs Presslinge vorgesehen, um die Stoßstange 10 zu formen
(Fig. 1): zwei Presslinge 12 aus EMIR (dies beinhaltet
Twintex, hergestellt von Vetrotex France. Twintex beinhaltet
gewebte Matten, die aus Bündeln bestehen, die sowohl
Glasfasern als auch Polypropylenfasern beinhalten); und vier
Presslinge 14 aus GMT. Die EMIR-Presslinge 12 beinhalten
Außenlagen aus Twintex. Die Innenlagen der EMIR können eine
mittige Glasfasermattenlage umfassen, die zwischen
Polypropylenlagen eingebettet ist.
Vorzugsweise werden die EMIR-Presslinge 12 auf einer
Doppelriemenpresse hergestellt, die mit sieben Lagen von
Materialien startet. Von oben nach unten: Twintex (gewebt 4/l,
60 Gewichtsprozent Glasfaser, 920 g/m2), PP-Film,
Glasfasermatten, stranggepresste PP-Lage, Glasfasermatten, PP-
Film und Twintex. Die GMT in der Mitte (beispielsweise die
anderen Lagen als die Twintexlagen) beinhalten 30
Gewichtsprozent Glasfaser. Der daraus entstehende EMIR-
Pressling 12 beinhaltet 42 Gewichtsprozent Glasfaser und ist
5 mm dick. Die Glasfaserbündel haben Kontakt mit dem
thermoplastischen Material (vermischt) wo die Fasern in jedem
Bündel durch das thermoplastische Material im Bündel benetzt
sind. Die Ausmaße des EMIR-Presslings 12 sind 1000 mm × 125
mm. Die Presslinge 14 aus GMT weisen 30 Gewichtsprozent
Glasfaser auf und ihre Ausmaße sind 166 × 360 mm. Ihre Dicke
beträgt 3.7 mm.
Die sechs Presslinge werden in einem Ofen erhitzt. Ein Roboter
schichtet zwei Presslinge 14 aus GMT, zwei Presslinge 12 aus
EMIR und zwei Presslinge 14 aus GMT übereinander. Die zwei
Presslinge aus GMT werden auf den EMIR-Stapel (an jeder Seite)
mit einer 30%igen Überdeckung, wie in Fig. 2 gezeigt, gesetzt.
Die Anordnung wird in eine Presse oder Form gelegt und
gepresst, um die in Fig. 3 dargestellte Stoßstange 10 zu
formen. Das Schweißen zwischen den GMT-Presslingen 14 und den
EMIR-Presslingen 12 ist ausreichend. Das GMT an der Mitte der
EMIR-Presslinge 12 zerfließt, um die Befestigungsbereiche 16
der Stoßstange 10 auszufüllen. Der mittige Bereich 19 der
Stoßstange 10 umfasst die resultierende thermoplastische
faserverstärkte Struktur 18. Die Befestigungsbereiche 16
umfassen durch Kegelteile geformte Öffnungen 20 (wie in
französischer und europäischer Patentanmeldung 99400421.6
dargestellt) zur Befestigung der Stoßstange 10 an dem
Fahrzeug.
Während die sich ergebende Stoßstange 10 Park- und
Versicherungsanforderungen genügt, erfüllt sie nicht die
Hochgeschwindigkeitsanforderungen, weil die Kegelbereiche,
durch die die Stoßstange 10 an dem Fahrzeugträger befestigt
wird, aus GMT sind und solch einen Aufprall nicht überstehen
können.
Folglich ist es wünschenswert, eine Stoßstange
bereitzustellen, die:
- - durch elastische Verformung einen Stoß mit kleiner Geschwindigkeit absorbieren kann;
- - durch progressives Zusammendrücken der eingegossenen Kegelabsorber einen Danner-Aufprall (soweit er fordert) absorbiert; und
- - eine Verbindung zwischen den Trägern und der Last verteilung während eines Hochgeschwindigkeitsunfalls sicherstellen kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum
Formen und dadurch hergestellte stoßbeständige Autoteile wie
eine Stoßstange bereitzustellen, wobei die sich ergebende
Stoßstange sowohl die US-amerikanischen und europäischen
Anforderungen (einschließlich der Hochgeschwindigkeits
anforderungen) für Stoßstangen erfüllt.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren zum Formen und ein dadurch erzeugtes stoßbeständiges
Autoteil wie eine Stoßstange bereitzustellen, wobei die
Stoßstange während eines Hochgeschwindigkeitsaufpralls zur
Energieabsorbtion beiträgt. Während eines Hochgeschwindig
keitsaufpralls ist es wichtig, dass die Stoßstange als ein
Stück erhalten bleibt und an den Trägern befestigt ist, um die
Aufpralllast auf eine maximale Fläche zu verteilen.
Zur Erfüllung der obigen Ziele und anderer Ziele der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Formen von
stoßbeständigen Autoteilen vorgestellt, die an ein Fahrzeug an
einem Paar von in einem vorbestimmten Abstand voneinander
angeordneten Befestigungsaufnahmen befestigbar sind. Das
Verfahren umfasst eine Bereitstellung einer Mehrzahl von
Presslingen eines Materials, das wenigstens eine Lage von
Faserbündeln aufweist, Erwärmung der Mehrzahl von Presslingen
und ein Aufeinanderlegen der Mehrzahl der Presslinge, um einen
Stapel von Presslingen zu bilden. Das Verfahren umfasst weiter
das Pressen des Stapels, um ein Autoteil mit einem Paar von im
vorbestimmten Abstand zueinander angeordneten
Befestigungsbereichen zu formen. Die Faserbündel werden durch
ein Kunststoffmaterial benetzt, um wenigstens eine
thermoplastische faserverstärkte Struktur zu schaffen. Die
thermoplastische faserverstärkte Struktur bildet zumindest
teilweise das Paar der Befestigungsbereiche und erstreckt sich
durchgehend zwischen den Befestigungsbereichen, um die
Befestigungsbereiche zu verbinden.
Vorzugsweise ist der Kunststoff Polypropylen.
Des Weiteren sind die Bündel vorzugsweise gewebt.
Die Befestigungsbereiche weisen Innenflächen und Außenflächen
auf, und darin bilden zwei thermoplastische faserverstärkte
Stukturen zumindest teilweise die Befestigungsbereiche an der
Innenfläche und Außenfläche.
Jede der beiden thermoplastischen faserverstärkten Strukturen
kann durch einen einlagigen Pressling geformt sein.
Alternativ wird jede der beiden thermoplastischen
faserverstärkten Strukturen durch einen mehrlagigen Pressling
gebildet.
Die Bündel können zur Verbesserung der Teilefestigkeit
ausgerichtet sein oder können in einer Richtung ausgerichtet
sein, wobei die in einer Richtung ausgerichteten Bündel
zusammen verbunden sind, um die Bündelausrichtung während des
Formens zu bewahren.
Die gewebten Fasern können ungleichmäßig (unbalanced) sein.
Vorzugsweise ist jeder der Befestigungsbereiche kegelförmig.
Die Mehrzahl der Presslinge umfasst üblicherweise eine
Mehrzahl von Presslingen aus thermoplastischem Material mit
Glasfasermatten, wobei wenigstens einer der Presslinge eine
Glaserfasermattenlage und wenigstens eine Lage aus
thermoplastischen Material aufweist.
Üblicherweise sind die Fasern Glasfasern.
Des Weiteren wird zur Erfüllung der obigen Ziele und anderer
Ziele der vorliegenden Erfindung ein stoßbeständiges Autoteil
bereitgestellt, das aus einer Mehrzahl von Presslingen geformt
ist. Das Autoteil ist derart ausgebildet, dass es an ein KFZ
an einem Paar von in einem vorbestimmten Abstand voneinander
angeordneten Befestigungsaufnahmen befestigt werden kann. Das
Autoteil umfasst einen mittigen stoßabsorbierenden Bereich und
ein Paar von Befestigungsbereichen, die mit dem mittigen
stoßabsorbierenden Bereich verbunden sind und im vorbestimmten
Abstand voneinander angeordnet sind. Das Autoteil umfasst des
Weiteren wenigstens eine thermoplastische faserverstärkte
Struktur, die wenigstens teilweise den mittigen
stoßabsorbierenden Bereich und das Paar der
Befestigungsbereiche bildet, und sich durchgehend zwischen den
Befestigungsbereichen erstreckt, um die Befestigungsbereiche
zu verbinden.
Die obigen Ziele und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind ohne weiteres aus der folgenden
detaillierten Beschreibung der besten Art und Weise zur
Durchführung der Erfindung ersichtlich, wenn die Beschreibung
in Verbindung mit den entsprechenden Zeichnungen gesehen wird.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die verschiedene
Presslinge eines Materials zur Verwendung in einem
Verfahren zur Herstellung von stoßbeständigen
Autoteilen wie eine Stoßstange nach dem Stand der
Technik zeigt;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Stapels solcher in
einer Form angeordneten Presslinge;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Stoßstange, die
nach einem Verfahren des Standes der Technik
hergestellt wird;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Mehrzahl von
Presslingen zur Verwendung in einem ersten
Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung und umfasst zwei Lagen von
gewebten Matten von Bündeln, die sowohl Glasfasern als
auch Polypropylenfasern umfassen;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Stapels von
Presslingen der Fig. 4, wie sie in der Pressform
angeordnet sind;
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Stoßstange,
die gemäß des ersten Ausführungsbeispiels des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt
wird;
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht von Presslingen zur
Verwendung in einem zweiten Ausführungsbeispiel des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht eines Stapels der
Presslinge von Fig. 7, wie sie in der Pressform
angeordnet sind; und
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht einer Stoßstange, die
gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
In den Fig. 4 bis 6 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. In Fig. 6 wird ein stoßbeständiges
Autoteil wie eine Stoßstange dargestellt, das im Allgemeinen
mit 22 bezeichnet wird und nach dem Verfahren der Erfindung
hergestellt wird. Die in diesem Prozeß verwendeten Presslinge
umfassen Presslinge 12 und 14 aus dem Verfahren des Standes
der Technik nach Fig. 1 zusammen mit Twintexlagen oder
Presslingen 24 (beispielsweise Fig. 4). Das Autoteil könnte
ein stoßbeständiges Autoteil wie beispielsweise das Frontende
eines Trägers (Unterlage) sein, um die Stoßbeständigkeit
dieses Teils zu verbessern, eine Sicherheitsfahrgastzelle, bei
dem Twintex eingesetzt wird, um die Scharniere mit dem Schloss
zu verbinden, oder jedes andere Autoteil, bei dem das Teil
nach einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit in einem Stück
verbleiben muß.
Die Presslinge 12, 14 und 24 werden in einem Ofen erwärmt, um
das Polypropylen in den Presslingen 12, 14 und 24
(beispielsweise zwischen 160 bis 200°C) zu schmelzen, und dann
werden diese heißen Presslinge 12, 14 und 24 übereinander
gelegt, um den Stapel der Fig. 5 zu erhalten. Der Stapel der
erhitzten Presslinge 12, 14 und 24 wird dann zusammengedrückt
oder gepreßt in einer Form bei einem Druck zwischen 10 bis 30
Bar, um die Stoßstange 22 zu formen.
Die Twintexlagen 24 weisen vorzugsweise 4/l, 2000 g/m2 auf und
haben eine Ausdehnung von 1500 × 183 mm. Jede der Twintexlagen
24 bildet eine thermoplastische faserverstärkte Struktur 25 in
der Stoßstange 22 an deren Vorder- und Rückseite und ist lang
genug, die Befestigungspunkte oder Löcher 26 zu verbinden, die
in den kegelförmigen Endbereichen 28 zur Befestigung an die
Träger (nicht gezeigt) des Fahrzeuges ausgebildet sind. Die
Löcher 26 können durch Einsetzen der Stoßstange 22 in einen
Formhohlraum mit Stanzdornen erzeugt werden, die sich von
einer oder mehreren Hälften in den Formhohlraum erstrecken,
wenn die Form geschlossen ist.
Die mit Twintex verstärkte Stoßstange 22 wurde bei 65 km/h
unter den gleichen Bedingungen wie zuvor unter Bezugnahme der
Fig. 1 bis 3 beschrieben getestet. Die Stoßstange 22 war
nach dem Aufprall noch einstückig und an den Trägern des
Fahrzeugs befestigt.
Die Verbesserung gegenüber dem Verfahren und der Stoßstange 10
der Fig. 1 bis 3 nach dem Stand der Technik besteht in
einer oder mehreren durchgehenden thermoplastischen
glasfaserverstärkten Strukturen 25, die die Löcher 26
umfassen, die durch die Befestigungsbereiche 28 der Stoßstange
22 hierdurch ausgebildet sind.
Die Fasern sind vorzugsweise gewebte Glasfasern. Damit kann
die Stoßstange 22 Stöße mit hoher Geschwindigkeit überstehen.
Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es noch möglich, Kegel zu
verwenden, um die Stoßstange 22 (wenn notwendig) zu befestigen
und diese Kegel für Danner-Anforderungen zu nutzen.
In den Fig. 7 bis 9 wird ein anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt, bei dem es auch möglich ist, einen
Stapel (Fig. 8) ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten Stapel zu
verwenden, jedoch mit längeren EMIR-Presslingen 30, so dass
die gewebten Fasern der sich ergebenden thermoplastischen
faserverstärkten Struktur 31 die in den Befestigungsbereichen
35 der Stoßstange 36 ausgebildeten Löcher 32 verbindet. Die
Löcher 32 des zweiten Ausführungsbeispiels können in gleicher
Weise wie die Löcher 26 des ersten Ausführungsbeispiels
ausgebildet sein. Beispielsweise sind zwei EMIR-Presslinge 30
1500 × 150 und vier Presslinge 34 aus GMT mit reduzierten
Ausmaßen vorgesehen (Fig. 7). Die Presslinge 30 und 34 werden
erhitzt und dann wie bei dem Ausführungsbeispiel des Stands
der Technik und wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung übereinandergelegt.
Für die US-Parkanforderungen können die Stoßstangen 32 und 36
durch Verwendung von vier Lagen oder Presslingen aus EMIR oder
einer Mischung von Presslingen aus EMIR und GMT ausgestaltet
werden.
In einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung sind die
Faserbündel ausgerichtet, um die Stoßstangenfestigkeit zu
verbessern. Des Weiteren können die Bündel gewebt sein, um die
Faserorientierung während des Pressens zu bewahren. Es ist
auch möglich, in einer Richtung ausgerichtete Bündel zu
verwenden, die mit einer Polyesterfaser miteinander verbunden
sind, um die Ausrichtung während des Formens beizubehalten.
Andere Webtypen wie gleichmäßige oder ungleichmäßige
(beispielsweise 4/l) können verwendet werden, bei denen
viermal mehr Fasern in Längsrichtung als in Querrichtung
verlaufen.
Obgleich die Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
und beschrieben worden sind, bedeutet das nicht, dass diese
Ausführungsbeispiele alle möglichen Formen der Erfindung
darstellen und beschreiben. Die in der Beschreibung benutzten
Wörter sind eher Wörter der Beschreibung als Wörter der
Begrenzung, und es wird unterstellt, dass verschiedene
Änderungen möglich sind, ohne von dem Sinn und Umfang der
Erfindung abzuweichen.
Claims (26)
1. Verfahren zum Formen von stoßbeständigen Autoteilen, die
an einem Fahrzeug an einem Paar von in einem vorbestimm
ten Abstand voneinander angeordneten Befestigungsauf
nahmen befestigbar sind, wobei das Verfahren folgende
Schritte umfasst:
Bereitstellung einer Mehrzahl von Presslingen eines Ma terials, das wenigstens eine Lage mit Faserbündeln auf weist;
Erwärmen der Mehrzahl von Presslingen;
Schichten der Mehrzahl von Presslingen um einen Stapel von Rohrlingen zu bilden; und
Pressen des Stapels, um ein Autoteil mit einem Paar von in dem vorbestimmten Abstand angeordneten Befestigungs bereichen zu formen, in welchem die Faserbündel durch ein Kunststoffmaterial benetzt sind, um wenigstens eine thermoplastische faserverstärkte Struktur zu bilden, die wenigstens teilweise das Paar der Befestigungsbereiche bildet und sich durchgehend zwischen den Befestigungs bereichen zum Verbinden der Befestigungsbereiche er streckt.
Bereitstellung einer Mehrzahl von Presslingen eines Ma terials, das wenigstens eine Lage mit Faserbündeln auf weist;
Erwärmen der Mehrzahl von Presslingen;
Schichten der Mehrzahl von Presslingen um einen Stapel von Rohrlingen zu bilden; und
Pressen des Stapels, um ein Autoteil mit einem Paar von in dem vorbestimmten Abstand angeordneten Befestigungs bereichen zu formen, in welchem die Faserbündel durch ein Kunststoffmaterial benetzt sind, um wenigstens eine thermoplastische faserverstärkte Struktur zu bilden, die wenigstens teilweise das Paar der Befestigungsbereiche bildet und sich durchgehend zwischen den Befestigungs bereichen zum Verbinden der Befestigungsbereiche er streckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kunststoffmaterial
Polypropylen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bündel gewebt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsberei
che Innenflächen und und Aussenflächen aufweisen und
wobei zwei thermoplatische faserverstärkte Strukturen
wenigstens teilweise die Befestigungsbereiche an der
Innenfläche und der Aussenfläche formen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei jede der zwei thermo
plastischen faserverstärkten Strukturen aus einem ein
lagigen Pressling gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei jede der zwei thermo
plastischen faserverstärkten Strukturen aus einem mehr
lagigen Pressling gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bündel zur Verbes
serung der Festigkeit ausgerichtet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bündel in einer
Richtung ausgerichet sind und wobei die ausgerichteten
Bündel zusammen verbunden sind, um die Bündelausrichtung
während des Formens zu bewahren.
9. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die gewebten Fasern
ungleichmäßig sind.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Befestigungs
bereiche kegelförmig ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der Press
linge eine Mehrzahl von Presslingen aus thermoplasti
schem Material mit Glasfasermatten umfasst.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer der
Presslinge eine Glassfasermattenlage und wenigstens eine
Lage von thermoplastischen Material aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasern Glasfasern
sind.
14. Aus einer Mehrzahl von Presslingen geformtes Autoteil
zum Anbringen an ein Fahrzeug an einem Paar von in einem
vorbestimmten Abstand voneinander angeordneten Befesti
gungsaufnahmen, wobei das Teil umfasst:
einen zentralen stoßabsorbierenden Bereich;
ein Paar von Befestigungsbereichen, die mit dem zentra len stoßabsorbierenden Bereich verbunden sind und in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind;
und
wenigstens eine thermoplastische faserverstärkte Struk tur, die wenigstens teilweise den zentralen stoßabsor bierenden Bereich und das Paar der Befestigungsbereiche bildet und sich durchgehend zwischen den Befestigungs bereichen zum Verbinden der Befestigungsbereiche er streckt.
einen zentralen stoßabsorbierenden Bereich;
ein Paar von Befestigungsbereichen, die mit dem zentra len stoßabsorbierenden Bereich verbunden sind und in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind;
und
wenigstens eine thermoplastische faserverstärkte Struk tur, die wenigstens teilweise den zentralen stoßabsor bierenden Bereich und das Paar der Befestigungsbereiche bildet und sich durchgehend zwischen den Befestigungs bereichen zum Verbinden der Befestigungsbereiche er streckt.
15. Teil nach Anspruch 14, wobei das thermoplastische Mate
rial Polypropylen ist.
16. Teil nach Anspruch 14, wobei die Bündel gewebt sind.
17. Teil nach Anspruch 14, wobei die Befestigungsbereiche
Innenflächen und Außenflächen aufweisen und wobei zwei
im Abstand voneinander angeordneten thermoplastische
faserverstärkte Strukturen wenigstens teilweise die Be
festigungsbereiche an den Innenflächen und Außenflächen
bilden.
18. Teil nach Anspruch 17, wobei jede der beiden im Abstand
voneinander angeordneten thermoplastischen faserver
stärkten Strukturen aus einem einlagigen Pressling ge
formt ist.
19. Teil nach Anspruch 17, wobei jede der im Abstand vonein
ander angeordneten thermoplastischen faserverstärkten
Strukturen aus einem mehrlagigen Pressling geformt ist.
20. Teil nach Anspruch 1, wobei die Bündel zur Verbesserung
der Festigkeit ausgerichtet sind.
21. Teil nach Anspruch 14, wobei die Bündel in einer Rich
tung ausgerichtet sind und wobei die ausgerichteten
Bündel zusammen verbunden sind, um die Bündelausrichtung
während des Formens zu bewahren.
22. Teil nach Anspruch 16, wobei die gewebten Fasern un
gleichmäßig sind.
23. Teil nach Anspruch 14, wobei jeder der Befestigungsbe
reiche kegelförmig ist.
24. Teil nach Anspruch 14, wobei die Mehrzahl der Presslinge
eine Mehrzahl von Presslingen aus thermoplastischem Ma
terial mit Glasfasermatten umfasst.
25. Teil nach Anspruch 14, wobei wenigstens einer der Press
linge eine Glassfasermattenlage und wenigstens eine Lage
von thermoplatischen Material aufweist.
26. Teil nach Anspruch 14, wobei die Fasern Glasfasern sind.
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