DE10132342B4 - Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung von faserverstärkten
Kunststoff-Strukturen, bei dem
– zunächst wenigstens zwei ebenflächige Schichten, die aus einem Filament-Gebilde einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie bestehen, zu beiden Seiten mit einem Textilbinder beschichtet werden,
– dann mit den binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet wird, die im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet werden,
– danach die einheitlich ausgerichteten übereinander gestapelten Schichten des Schichtenpaketes unter auf ihnen lastenden mechanischen Druck und Beaufschlagung von Wärme einer Vorkompaktierung unterzogen wird, nach deren Abschluss ein vorkompaktierter Vorformling vorliegen wird,
– anschließend der Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert wird,
– darauffolgend dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert wird und gleichzeitig über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert wird, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente...
– zunächst wenigstens zwei ebenflächige Schichten, die aus einem Filament-Gebilde einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie bestehen, zu beiden Seiten mit einem Textilbinder beschichtet werden,
– dann mit den binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet wird, die im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet werden,
– danach die einheitlich ausgerichteten übereinander gestapelten Schichten des Schichtenpaketes unter auf ihnen lastenden mechanischen Druck und Beaufschlagung von Wärme einer Vorkompaktierung unterzogen wird, nach deren Abschluss ein vorkompaktierter Vorformling vorliegen wird,
– anschließend der Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert wird,
– darauffolgend dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert wird und gleichzeitig über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert wird, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bis 3. Mit ihr lässt sich eine Fertigung von Bauteilen in Faserverbundbauweise nach der Nassverfahren-Technologie durch Einflussnahme auf die Viskosität des verwendeten Harzsystems und die Permeabilität der eingesetzten harzimprägnierten Verstärkungstextilien (durch eine Beeinflussung der Fließwege des Harzes) rationalisieren, die von einem deutlichen Wachstum der Prozesssicherheit während des Fertigungsprozesses begleitet wird. Gleichermaßen wird eine erhebliche Verbesserung der Werkstoffqualität des gewünschten Endproduktes erreicht.
- Es ist der Fachwelt bekannt, dass es bei der Herstellung von Bauteilen in Faserverbundbauweise mit sogenannten Nassverfahren, beispielsweise bei Rippen oder Beschlägen für Seitenleitwerke eines Passagierflugzeuges, von denen die RTM-Technologie (RTM bedeutet: „Resin Transfer Molding") erwähnt wird, die zu imprägnierenden Verstärkungstextilien üblicherweise mit Textilbindern beschichtet werden und zu einem handhabbaren Vorformling vorkompaktiert werden, wodurch die anschließende Imprägnierung mit zähmodifizierten und daher hochviskosen Harzsystemen über weite Fliesswege erschwert und zu gravierenden qualitativen Beeinträchtigungen, wie beispielsweise der Verschlechterung von mechanischen Werkstoffkennwerten, führen kann.
- Außerdem ist es bekannt, dass für das sogenannte RTM-Verfahren zunächst Verstärkungstextilien mit Filamenten in der gewünschten Ausrichtung, beispielsweise in Form von Geweben, der Dicke des späteren Bauteils entsprechend lagenweise übereinander geschichtet werden. Zur Herstellung eines handhabbaren Vorformlings aus diesen Einzellagen erfolgt anschließend eine Vorkompaktierung unter Einwirkung von Druck und Temperatur. Durch Verwendung von Textilien, die in einem vorgeschalteten Prozess bereits mit sogenannten Textilbindern (Harz-Modifizierern) beschichtet werden, kommt es bei der Vorkompaktierung zur Verbindung der einzelnen Lagen miteinander. Anschließend wird der vorkompaktierte Vorformling in der Kavität eines Formwerkzeuges positioniert. Diese Kavität verfügt über mindestens zwei Öffnungen, wobei über mindestens eine Öffnung die eingeschlossenen Luft evakuiert und über mindestens eine weitere Öffnung flüssiges Harz injiziert wird, bis alle Filamente möglichst porenfrei mit Harz benetzt sind. Danach wird über äußere Wärmezufuhr eine chemische Vernetzung des Harzes bewirkt, nach deren Abschluss das nun verfestigte Bauteil abgekühlt und entformt werden kann. Dabei besteht ein Problem in der Viskosität der verwendeten Harzsysteme und der Permeabilität der Vorformlinge. Eigentlich muss die Viskosität hinreichend gering sein, um insbesondere bei langen Fließwegen (von großflächigen bzw. dickwandigen Bauteilen) und hohen Faservolumengehalten, wie sie in der Luftfahrt angestrebt werden, eine schnelle und luftporenfreie Imprägnierung bei vollständiger Füllung des Formwerkzeuges zu gewährleisten.
- Auch wird eine ausreichende Permeabilität des Vorformlings für eine schnelle und luftporenfreie Imprägnierung benötigt. Kurze Füllzeiten (schnelle Imprägnierung) durch niedrige Harzviskosität und gute Permeabilität sind insbesondere auch wegen der bei Verarbeitungstemperatur der Harzsysteme bereits einsetzenden Vernetzungsreaktionen erforderlich, die sich durch eine Erhöhung der Viskosität bemerkbar machen. Für jedes Harzsystem steht daher nur eine geringe Zeitspanne zur Verfügung, innerhalb derer die Durchtränkung des Bauteils abgeschlossen werden muss. Diese Voraussetzungen wird man bei der Umsetzung von bekannten Nassverfahren kaum vorfinden, weil ein besonderes Erschwernis in der Verwendung von Harzbestandteilen besteht, die zur Zähmodifikation benötigt werden, um bestimmte mechanische Materialeigenschaften, beispielsweise die Schadenstoleranz, umzusetzen. Solche thermoplastischen Harzbestandteile führen zu einer enormen Steigerung der Viskosität. Ebenso hinderlich sind die gegenwärtig eingesetzten Bindersysteme der Verstärkungstextilien zur Herstellung von Vorformlingen, welche die Permeabilität der Textilien erheblich verschlechtern und zu Qualitätseinbußen der Bauteile führen, die beispielsweise durch eine unvollständige Werkzeugfüllung, eine luftporenbehaftete Harzimprägnierung, verminderte mechanische Materialeigenschaften des Harzes verursacht werden.
- Bei der bekannten Herstellung von Faserverbundbauteilen mit Naßimprägnierverfahren (RTM, RI, RFI, Nasspressen) besteht allgemein ein Problem in der Viskosität der eingesetzten zähmodifizierten Harzsysteme und der schlechten Permeabilität der textilen Vorformlinge. Dabei führen die verwendeten Zähmodifizierer, die traditionell dem flüssigen Harz zur Imprägnierung der Vorformlinge versetzt werden, zur unerwünschten Erhöhung der Harzviskosität. Außerdem führen die verwendeten Textilbinder, die (vor geschehener Vorkompaktierung) den zugeschnittenen Filament-Gebilden einer Verstärkungstextilien (vor deren lagenweiser Anordnung) geschichtet (benetzt) werden, zu erhöhten Fließwiderständen und zu einer Verschlechterung der Harzimprägnierung (Durchtränkung) des Vorformlings. Eine hohe Harzviskosität und eine schlechte Durchtränkung wird zu Luftporeneinschlüssen und verminderten mechanischen Werkstoffkennwerten der Bauteile führen.
- Ferner wird durch die Druckschrift: „
DE 695 26 669 T2 " ein unidirektionales Faserband vorgestellt, dass mit niedrigem Harzgehalt vorimprägniert wurde. Das Faserband wird zur Bildung eines Formteiles verwendet, welches nach einem Harz-Spritzpress-Verfahren hergestellt wird. Der Aufbau des Faserbandes berücksichtigt eine Vielzahl unidirektionaler Fasern und zwei Dünnschichten aus einem Harzmaterial, welche den Oberflächenfasern der Faseranordnung ober- und unterhalb aufgetragen sind. Diese beiden Dünnschichten, welche die Fasern sandwichartig umschließen, werden letztere parallel oder unidirektional ausgerichtet halten. Für die Bildung der Dünnschichten wird eine Harzmenge eingesetzt, die soweit ausreichen wird, um eine genaue Ausrichtung der Fasern umzusetzen. Das Harz dieser Dünnschichten soll befähigt sein, nicht nennenswert in die Faserzwischenräume einzudringen, wobei die Harz-Dünnschichten infolge des Harz-Oberflächenkontaktes mit jenen Oberflächenfasern einen ausreichenden Zusammenhalt der Faseranordnung umsetzen werden, der eine Fasertrennung verhindern wird. - Mit diesem dünnschichtbildenden Harz, beispielsweise einem Epoxidharz, wird sich eine kontinuierliche und gleichmäßige Dünnschicht aus flexiblem Harzmaterial umsetzen lassen, das später während der Weiterbehandlung des Faserbandes nach dem Harz-Spritzpress-Verfahren im geschmolzenen Zustand eine Harzvermischung mit einem spritzfähigen Harz, beispielsweise mit einem als Einspritzharz verwendeten anderen Epoxidharz zu einem Epoxidharz-Gemisch, umsetzen kann, um eine vollständige Integration der unidirektionalen Fasern in das fertige Formteil zu gewährleisten.
- Die Bildung des Formteiles nach dem Harz-Spritzpress-Verfahren wird in mehreren Schritten erfolgen, nach denen zunächst das vorgefertigte unidirektionale Faserband auf einen Teilbereich eines Vorformlings, der sich innerhalb einer bereitgestellten Form befindet, abgelegt wird, danach wird das Faserband durch Anformen und/oder Streckformen über geformte konturierte Oberflächen der Form des Vorformlings angepasst und darauffolgend wird ein Einspritzen jenes erwähnten Einspritzharzes in diese Form erfolgen. Das eingespritzte Harz wird nun in die Faserzwischenräume des Faserbandes dringen, nachdem das dünnschichtbildende Harz während der Vorformling – Anpassung schmelzen und mit dem Einspritzharz vermischen wird, wobei eine Harzdurchdringung der Dünnschichten nicht verhindert wird. Damit wird eine vollständige Einbindung der unidirektionalen Fasern in das resultierende Formteil, das abschließend aushärten wird, gewährleistet.
- Dieser Vorschlag für ein unidirektionales Faserband und dessen Verwendung für ein Verfahren zur Bildung eines Formteiles unterbreitet eine Lösung, die sich aufgrund bestehender Unterschiede hinsichtlich einer nachfolgend mit einem Ausführungsbeispiel angegebenen Lösung für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen unterscheiden wird.
- Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Naßverfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen derweise zu verbessern, wonach bei der Füllung eines Formwerkzeuges mit einem flüssigen Harz, innerhalb deren Kavität lagenweise übereinander angeordnete Verstärkungstextilien vorkompaktiert positioniert sind, deren Auflageflächen mit einem Textilbinder beschichtet sind, kurze Füllzeiten umgesetzt werden und gleichfalls unerwünschte Luftporeneinschlüsse der Harzimprägnierung vermieden werden. Dabei wird darauf geachtet, dass die Permeabilität dieser als Vorformling verwendeten vorkompaktierten Verstärkungstextilien durch die chemische oder physikalische Auflösung des Textilbinders beim Kontakt mit dem Harzsystem wesentlich verbessert wird. Gleichermaßen soll eine hinreichend geringe Viskosität des flüssigen Harzes – trotz Verwendung von Harzbestandteilen, die zur Zähmodifikation des ausgehärteten Bauteils benötigt werden, – umgesetzt werden, um insbesondere bei langen Fließwegen, die sich für großflächige oder dickwandige Bauteile ergeben, und hohen Faservolumengehalten eine schnelle und luftporenfreie Imprägnierung bei vollständiger Harzfüllung des Formwerkzeuges zu erreichen.
- Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 2 und 3 angegebenen Verfahren gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.
- Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es wird ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen vorgestellt, bei dem folgende Schritte in der angegeben Reihenfolge umgesetzt werden.
- Zunächst werden wenigstens zwei ebenflächige Schichten (Lagen) zu beiden Seiten mit einem kunststoffartigen Textilbinder beschichtet, welcher der einzelnen Verstärkungstextilie aufgeschmolzen wird. Dabei beziehen sich die ebenflächigen Schichten auf ein Filament-Gebilde, das aus einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie besteht. Dann wird mit den nunmehr binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet. Dabei werden die Schichten im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet und mit (eigens dafür) geeigneten Mitteln einheitlich ausgerichtet. Dieser erhaltene Schichtenaufbau wird danach unter auf ihn lastendem mechanischem Druck und Beaufschlagung von Wärme einer sogenannten Vorkompaktierung unterzogen. Dabei werden die mit dem Binder beschichteten textilen Schichten sich unter dem Einfluß der Wärme miteinander verbinden, wobei der gleichzeitig auf den Schichten lastende Druck im wesentlichen für eine Verdichtung der Zwischenräume zwischen deren Auflageflächen sorgt. Nach dem Abschluss der Vorkompaktierung wird (als Zwischenprodukt) ein sogenannter (vorkompaktierter) fester Vorformling vorliegen. Anschließend wird dieser Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert. Darauffolgend wird aus dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert. Gleichzeitig wird über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem flüssigen Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente des Vorformlings erhalten wird. Der harzimprägnierte Vorformling wird nachfolgend durch eine externe Energiezufuhr erwärmt, wodurch eine chemische Vernetzung des Harzes mit den Filamenten des Vorformlings erfolgen wird. Danach wird eine Verfestigung des Vorformlings einsetzen. Abschließend wird dieser verfestigte Vorformling von außen über das Formwerkzeug abgekühlt. Nach Abbruch der Kältebeaufschlagung wird (als gewünschtes Endprodukt) ein Formling dem Formwerkzeug entnommen. Soweit werden die einem Fachmann geläufigen Maßnahmen eines Harzimprägnierungs-Naßverfahrens (möglicherweise einem RTM-Verfahren) vorgestellt.
- Um nun eine Erhöhung des Leistungsniveaus von Werkstoffen und Verarbeitungsverfahren bei der Imprägnierung von Verstärkungstextilien mit Flüssigharzen zu erreichen, wird eine dem verwendeten Harzsystem und dem Textilbinder innewohnende Funktionsintegration der Zähmodifikation vorgeschlagen.
- Mit einer ersten Maßnahme wird berücksichtigt, dass die Beschichtung der ebenflächigen Schichten mit einem kunststoffartigen Textilbinder vorgenommen wird, der chemisch mit einem Zähmodifizierer, welcher üblicherweise (nur) dem flüssigen Harz integriert wird, versetzt wird.
- Diese Maßnahme sieht also vor, dass die Harzimprägnierung mit einem flüssigen Harz ohne Zähmodifizierer vorgenommen wird, wodurch die Durchtränkung und Benetzung aller Filamente des Vorformlings erleichtert wird.
- Weiterhin wäre es nach einer zweiten Maßnahme auch denkbar, dass während der stattfindenden Harzimprägnierung des (in der Kavität des Formwerkzeuges befindlichen) Vorformlings der Zähmodifizierer erst mit der stattfindenden chemischen und physikalischen Verbindung des flüssigen Harzes mit der Textilbinder-Beschichtung der ebenflächigen Schichten mit dem Harz dosiert chemisch versetzt wird.
- Außerdem wird alternativ der verfahrensmäßigen Anwendung der beiden vorgenannten Maßnahmen zusätzlich eine dritte Maßnahme erwähnt, nach der die benötigte Gesamtmenge an Zähmodifizierer teilweise mit dem Textilbinder und teilweise mit dem flüssigen Harz ausgewogen dosiert chemisch versetzt wird.
- Es bleibt zu erwähnen, dass alle vorgeschlagenen Maßnahmen einen Zähmodifizierer berücksichtigen werden, der als Thermoplast in (feinst)pulveriger Form mit dem Textilbinder und/oder mit dem flüssigen Harz chemisch versetzt wird. Auch wird erwähnt, dass – bei einer vorgesehenen Umsetzung der ersten und dritten Maßnahme – der kunststoffartige Textilbinder der Verstärkungstextilie aufgeschmolzen wird. Dabei kann der Zähmodifizierer auch die Funktion des Textilbinders übernehmen und ihn ersetzten. Es wird ein Zähmodifizierer benutzt werden, der einem kunststoffartige Textilbinder, den man häufig als Harz- oder Duromere-Binder vorfinden wird, verträglich ist. Das erwähnte flüssige Kunstharz bezieht sich weitestgehend auf ein Epoxidharz.
- Zusammenfassend wird ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen vorgestellt, nach dem zur Fertigung von Vorformlingen (als Zwischenprodukt) als Textilbinder chemische Stoffe eingesetzt werden, die traditionell zur Zähmodifikation der Harzsysteme benutzt werden. Dadurch ist das Harzsystem, das bei der Nassimprägnierung, bspw. nach dem erwähnten RTM-Verfahren, verwendet wird, bei der Durchtränkung der Verstärkungstextilien niedriger viskos, als es der Fall wäre, wenn der Zähmodifizierer bereits im flüssigen Harzsystem enthalten wäre. Weiterhin ist mit einer Verbesserung der Permeabilität der Vorformlinge zu rechnen, da es beim Kontakt des Harzsystems mit den binderbenetzten Filamentoberflächen zur chemischen oder physikalischen Lösung des Textilbinders und somit zur Verbesserung der Durchlässigkeit des Verstärkungstextils kommt. Alternativ ist es auch möglich, nur einen Teil der insgesamt notwendigen Menge an Zähmodifizierer als Textilbinder einzusetzen und die Restmenge a priori dem zu injizierenden flüssigen Harz hinzuzufügen. Damit wird eine erhebliche Verbesserung der Werkstoffqualität bei Nassimprägnierungsverfahren möglich.
- Außerdem werden sich bisherige Limitationen verschieben, die auf eine bestimmte maximale Zeitspanne für die Durchtränkung von Formteildicken und Formteillängen bei hohen Faservolumengehalten bezogen sind. Weiter werden unerwünschte Luftporeneinschlüsse im Harz vermieden. Die Werkstoffqualität wird verbessert und die Prozesssicherheit wird bei Anwendung des Verfahrens deutlich erhöht werden. Jedenfalls ermöglicht das vorgestellte Verfahren die Herstellung qualitativ hochwertiger Faserverbundwerkstoffe mit zähmodifizierter Matrix mittels dem Nassverfahren. Eine besondere vorteilhafte Anwendung des vorgestellten Verfahrens wird sich für schlagbeanspruchte, dickwandige und komplex geformte Bauteile, beispielsweise für Rippen und Beschläge eines Seitenleitwerks am Flugzeug, ergeben.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen, bei dem – zunächst wenigstens zwei ebenflächige Schichten, die aus einem Filament-Gebilde einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie bestehen, zu beiden Seiten mit einem Textilbinder beschichtet werden, – dann mit den binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet wird, die im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet werden, – danach die einheitlich ausgerichteten übereinander gestapelten Schichten des Schichtenpaketes unter auf ihnen lastenden mechanischen Druck und Beaufschlagung von Wärme einer Vorkompaktierung unterzogen wird, nach deren Abschluss ein vorkompaktierter Vorformling vorliegen wird, – anschließend der Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert wird, – darauffolgend dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert wird und gleichzeitig über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert wird, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente des Vorformlings erhalten wird, – der harzimprägnierte Vorformling durch eine externe Energiezufuhr erwärmt wird, wodurch eine chemische Vernetzung des Harzes mit den Filamenten des Vorformlings erfolgen wird und danach eine Verfestigung des Vorformlings einsetzen wird, – abschließend der verfestigte Vorformling von außen über das Formwerkzeug abgekühlt wird, und nach Abbruch der Kältebeaufschlagung der Formling dem Formwerkzeug entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der ebenflächigen Schichten mit einem Textilbinder vorgenommen wird, der chemisch mit einem Zähmodifizierer versetzt wird, und die Harzimprägnierung mit einem flüssigen Harz ohne Zähmodifizierer erfolgen wird, wodurch die Durchtränkung und Benetzung aller Filamente des Vorformlings erleichtert wird.
- Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen, bei dem – zunächst wenigstens zwei ebenflächige Schichten, die aus einem Filament-Gebilde einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie bestehen, zu beiden Seiten mit einem Textilbinder beschichtet werden, – dann mit den binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet wird, die im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet werden, – danach die einheitlich ausgerichteten übereinander gestapelten Schichten des Schichtenpaketes unter auf ihnen lastenden mechanischen Druck und Beaufschlagung von Wärme einer Vorkompaktierung unterzogen wird, nach deren Abschluss ein vorkompaktierter Vorformling vorliegen wird, – anschließend der Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert wird, – darauffolgend dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert wird und gleichzeitig über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert wird, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente des Vorformlings erhalten wird, – der harzimprägnierte Vorformling durch eine externe Energiezufuhr erwärmt wird, wodurch eine chemische Vernetzung des Harzes mit den Filamenten des Vorformlings erfolgen wird und danach eine Verfestigung des Vorformlings einsetzen wird, – abschließend der verfestigte Vorformling von außen über das Formwerkzeug abgekühlt wird, und nach Abbruch der Kältebeaufschlagung der Formling dem Formwerkzeug entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Harzimprägnierung des Vorformlings der Zähmodifizierer erst mit der stattfindenden chemischen und physikalischen Verbindung des flüssigen Harzes mit der Textilbinder-Beschichtung der ebenflächigen Schichten mit dem Harz dosiert chemisch versetzt wird.
- Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Strukturen, bei dem – zunächst wenigstens zwei ebenflächige Schichten, die aus einem Filament-Gebilde einer gelege- oder gewebeartigen Verstärkungstextilie bestehen, zu beiden Seiten mit einem Textilbinder beschichtet werden, – dann mit den binderbeschichteten Schichten ein Schichtenpaket gebildet wird, die im trockenen Zustand lagenweise übereinander angeordnet werden, – danach die einheitlich ausgerichteten übereinander gestapelten Schichten des Schichtenpaketes unter auf ihnen lastenden mechanischen Druck und Beaufschlagung von Wärme einer Vorkompaktierung unterzogen wird, nach deren Abschluss ein vorkompaktierter Vorformling vorliegen wird, – anschließend der Vorformling in einer Kavität eines wenigstens zwei Öffnungen aufweisenden Formwerkzeuges positioniert wird, – darauffolgend dem Formwerkzeug über wenigstens eine erste Öffnung die eingeschlossene Luft evakuiert wird und gleichzeitig über wenigstens eine zweite Öffnung ein flüssiges Harz injiziert wird, bis dass nach vollständiger Füllung des Formwerkzeuges mit dem Harz eine luftporenfreie Harzimprägnierung des Vorformlings mit einer möglichst porenfreien Harzbenetzung aller Filamente des Vorformlings erhalten wird, – der harzimprägnierte Vorformling durch eine externe Energiezufuhr erwärmt wird, wodurch eine chemische Vernetzung des Harzes mit den Filamenten des Vorformlings erfolgen wird und danach eine Verfestigung des Vorformlings einsetzen wird, – abschließend der verfestigte Vorformling von außen über das Formwerkzeug abgekühlt wird, und nach Abbruch der Kältebeaufschlagung der Formling dem Formwerkzeug entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die benötigte Gesamtmenge an Zähmodifizierer teilweise mit dem Textilbinder und teilweise mit dem flüssigen Harz ausgewogen dosiert chemisch versetzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähmodifizierer als Thermoplast in pulveriger Form mit dem Textilbinder und/oder mit dem flüssigen Harz chemisch versetzt wird.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der ebenflächigen Schichten mit einem kunststoffartigen Textilbinder, welcher der Verstärkungstextilie aufgeschmolzen wird, realisiert wird.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähmodifizierer als Textilbinder eingesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kontakt des Harzes mit den Oberflächen der binderbeschichteten Schichten eine chemische oder physikalische Auflösung des Textilbinders stattfinden wird, wodurch eine Erhöhung der Durchlässigkeit der Verstärkungstextilie erreicht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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