DE102007003596B4 - Method for producing a leaf spring made of a fiber composite material with a thermoplastic material - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder (25) aus einem Faserverbundwerkstoff, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
– Schmelzen eines thermoplastischen Kunststoffs (14),
– Benetzen eines Faserstranges (2) aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff (14),
– Abdecken des Faserstranges (2) an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit jeweils einer Abdeckmaterialbahn (3, 4), wobei der kunststoffbenetzte Faserstrang (2) mit den beiden Abdeckmaterialbahnen (3, 4) auf einem konvex gekrümmten und beheizten Heiztisch (6) zusammengeführt wird,
– Abschneiden des mit den beiden Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckten und kunststoffbenetzten Faserstrangs (2) zu Prepregs (20) mit vorbestimmten Längen,
– Ablegen einer vorbestimmten Anzahl von Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') auf einer Ablagefläche einer beheizbaren Formpresse (24), und
– Pressen der Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') in der Formpresse (24) unter Einwirkung von vorbestimmten und werkstoffabhängigen Temperatur- und Druckverläufen über die Zeit derart, dass nach dem Pressvorgang eine ausgehärtete Faserverbund-Blattfeder...
Method for producing a leaf spring (25) from a fiber composite material, characterized by the following method steps:
Melting a thermoplastic (14),
Wetting a fiber strand (2) of at least parallel aligned fibers with the molten plastic (14),
Covering the fiber strand (2) on its upper side and on its underside, each with a covering material web (3, 4), wherein the plastic-wetted fiber strand (2) with the two Abdeckmaterialbahnen (3, 4) on a convexly curved and heated heating table (6) is merged,
Cutting off the fiber-reinforced fiber strand (2) covered with the two covering material webs (3, 4) and into prepregs (20) with predetermined lengths,
- depositing a predetermined number of prepreg layers (20 ', 20'',20''') on a support surface of a heated molding press (24), and
- Pressing the prepreg layers (20 ', 20'',20''') in the molding press (24) under the action of predetermined and material-dependent temperature and pressure gradients over time such that after the pressing process a cured fiber composite leaf spring. ..

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine derart hergestellte Blattfeder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18.The The invention relates to a method for producing a leaf spring from a fiber composite material according to the preamble of the claim 1 and a leaf spring produced in accordance with the preamble of the claim 18th

Beispielsweise der EP 0 084 101 A2 ist es bekannt, dass Blattfedern aus einem Faserverbundwerkstoff herstellbar sind. Solche Blattfedern haben gegenüber herkömmlichen Blattfedern aus metallischen Werkstoffen den Vorteil eines geringeren Gewichts und einer längeren Haltbarkeit. Durch die Wahl der Schichtendicken des Laminats sowie durch die jeweilige Ausrichtung der Fasern in einer Kunststoffmatrix kann die Federcharakteristik in weiten Grenzen beeinflusst werden.For example, the EP 0 084 101 A2 It is known that leaf springs can be produced from a fiber composite material. Such leaf springs have over conventional leaf springs made of metallic materials the advantage of lower weight and a longer shelf life. By choosing the layer thicknesses of the laminate and by the respective orientation of the fibers in a plastic matrix, the spring characteristic can be influenced within wide limits.

Im Allgemeinen werden Blattfedern aus faserverstärkten Werkstoffen aus so genannten Nasslaminaten bzw. Prepregs hergestellt, die mit der gewünschten Faserausrichtung übereinander geschichtet sowie anschließend verpresst und ausgehärtet werden. Unter dem Begriff Prepreg wird bekanntermaßen ein Halbzeug bzw. ein Vorprodukt zur Herstellung von Gegenständen aus einem Faserverbundmaterial verstanden. Ein Prepreg besteht konventionell aus Fasern und einer ungehärteten duroplastischen Kunststoffmatrix. Dabei können die Endlosfasern unidirektional ausgerichtet sein oder als Gewebe oder Gelege vorliegen. Eine duroplastische Kunststoffmatrix besteht üblicherweise aus einer Mischung aus einem Kunstharz, einem Härter sowie einem Beschleuniger. Als Kunstharze kommen beispielsweise Harze auf der Basis von Epoxydharz oder Vinylesterharz zur Anwendung.in the In general, leaf springs made of fiber-reinforced materials are called so-called Wet laminates or prepregs prepared with the desired Fiber alignment on top of each other layered and then pressed and hardened become. The term prepreg is known to be a Semi-finished product or a precursor for the production of objects a fiber composite material understood. A prepreg is conventional made of fibers and an unhardened thermosetting plastic matrix. The continuous fibers can be unidirectional be aligned or present as tissue or scrim. A thermosetting plastic matrix usually exists from a mixture of a synthetic resin, a hardener and an accelerator. Examples of synthetic resins are resins based on epoxy resin or Vinyl ester resin for use.

Zur Herstellung von Prepregs mit einer duroplastischen Kunststoffmatrix werden die Fasern beispielsweise auf einem Träger abgelegt und anschließend mit dem Kunstharz benetzt. Auch eine Imprägnierung der Fasern mit dem noch flüssigen Kunstharz vor deren Ablegen auf den Träger ist bekannt. Durch Kühlen des Prepregs wird das chemische Reagieren des Härters und des Beschleunigers mit dem Kunstharz so lange verhindert, bis das Prepreg zur Herstellung eines Endproduktes verwendet werden soll. So werden beispielsweise zur Herstellung einer Faserverbund-Blattfeder mehrere Prepreg-Lagen übereinander geschichtet und anschließend zugeschnitten. Durch ein dann folgendes Erwärmen dieses Werkstücks über die Reaktionstemperatur des Härters hinaus beginnt der Aushärtevorgang, der schließlich zu dem gewünschten Endprodukt führt. Sofern diese Erwärmung in einer Presse sowie in einem Autoklav bei atmosphärischem Unterdruck durchgeführt wird, lassen sich luftblasenfreie Endprodukte mit sehr hohem Faseranteil und vergleichsweise geringem Kunststoffmatrixanteil herstellen.to Production of prepregs with a thermosetting plastic matrix For example, the fibers are deposited on a carrier and then with wetted the resin. Also, an impregnation of the fibers with the still liquid Resin before it is deposited on the carrier is known. By cooling the Prepregs will be the chemical reaction of the hardener and the accelerator with the synthetic resin as long prevented until the prepreg for making a final product should be used. For example for producing a fiber composite leaf spring several prepreg layers one above the other layered and then tailored. By then heating this workpiece over the following Reaction temperature of the hardener In addition, the curing process begins, finally to the desired End product leads. Unless this warming in a press as well as in an autoclave at atmospheric Negative pressure carried out is, you can air-free end products with a very high fiber content and produce comparatively low plastic matrix content.

Um Prepregs in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess erzeugen zu können, muss einer diesbezüglichen Fertigungsvorrichtung ein Strang aus Endlosfasern zugeführt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Fasern in der gewünschten räumlichen Orientierung verbleiben. Die Faserverteilung soll dabei also üblicherweise homogen sein. Zudem soll bei der Zuführung und Weiterverarbeitung des Faserstranges ein möglichst geringer Faserbruch eintreten.Around Prepregs produce in a continuous manufacturing process to be able to must be one of them Manufacturing device a strand of continuous fibers are supplied. It is important to ensure that the fibers in the desired spatial Orientation remain. The fiber distribution should therefore usually be homogeneous. In addition, in the supply and processing of the Strand of fibers as possible low fiber break occur.

Außerdem soll der Faserstrang bevorzugt mit der genannten duroplastischen Kunststoffmatrix, also der Mischung von zumindest Kunstharz, Härter und Beschleuniger, benetzt werden. Dabei ist es wichtig, dass die Verteilung der duroplastischen Kunststoffmatrix gleichmäßig erfolgt bzw. alle Fasern des Faserstranges von der Kunststoffmatrix imprägniert werden. Zudem darf nicht zuviel der Kunststoffmatrix auf den Faserstrang gelangen, da dieses ein seitliches Ablaufen der überschüssigen Flüssigkeit in unerwünscht großem Umfang zur Folge hätte.In addition, should the fiber strand preferably with said thermoset plastic matrix, ie the mixture of at least resin, hardener and accelerator, wetted become. It is important that the distribution of the thermosetting plastic matrix evenly or all fibers of the fiber strand are impregnated by the plastic matrix. In addition, not too much of the plastic matrix on the fiber strand arrive, since this is a lateral drainage of the excess liquid to an undesirably large extent would result.

Sofern der erzeugte Prepreg-Strang in gewünschte Längsstücke geschnitten oder zu einer Rolle aufgewickelt und anschließend zwischengelagert werden soll, ist der Faserstrang bei der Herstellung des Prepreg-Stranges bevorzugt an seiner Unterseite und an seiner Oberseite mit einer Abdeckmaterialbahn abzudecken. Beim Auflegen dieser Abdeckmaterialbahnen auf den Faserstrang kann es dazu kommen, dass die Fasern der oberen und/oder der unteren Faserlage des Faserstranges in nicht gewollter Weise quer zu Längserstreckung des Faserstranges gefaltet werden. In einem Faserverbund-Endprodukt tragen derart gefaltete Fasern nur wenig zu den gewünschten Materialeigenschaften bei, weshalb eine solche Faserfaltung vermieden werden soll.Provided the prepreg strand produced is cut into desired lengths or into a roll wound up and then is to be stored, is the fiber strand in the production of the prepreg strand is preferred at its bottom and at its Cover the top with a Abdeckmaterialbahn. When hanging up this Abdeckmaterialbahnen on the fiber strand it can come to that the fibers of the upper and / or the lower fiber layer of the fiber strand in an unwanted way transverse to the longitudinal extent of the fiber strand be folded. In a fiber composite end product, such folded fibers carry only a little to the desired Material properties, why such a fiber folding can be avoided should.

Eine Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben ist beispielsweise aus der DE 10 2004 010 768 A1 bekannt. Von besonderer Bedeutung bei dieser Faserverbund-Blattfeder ist, dass die axialen Enden eines zentralen Längsabschnitts hinsichtlich der Blattfederbreite sich verjüngend ausgebildet sind, wobei die axial ausgerichteten Fasern des Faserverbundwerkstoffes ungekürzt bis zur Abschlusskante der Blattfeder geführt sind. In dieser Druckschrift ist beschrieben, dass die Herstellung der Blattfeder mit einer duroplastischen Kunststoffmatrix erfolgt, die bei der Einwirkung von Wärme aushärtet.A leaf spring made of a fiber composite material, and a method for producing the same is for example from DE 10 2004 010 768 A1 known. Of particular importance in this fiber composite leaf spring is that the axial ends of a central longitudinal section with respect to the leaf spring width are tapered, wherein the axially aligned fibers of the fiber composite material are uncut out to the end edge of the leaf spring. In this document it is described that the manufacture of the leaf spring takes place with a duroplastic plastic matrix which cures when exposed to heat.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2006 052 136 A1 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Prepregs bekannt, bei dem ein Faserstrang aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern mit einer noch nicht abgebundenen duroplastischen Kunststoffmatrix benetzt sowie an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit einer Abdeckmaterialbahn abgedeckt wird, und bei dem der mit den Abdeckmaterialbahnen abgedeckte kunststoffmatriximprägnierte Faserstrang schließlich als Prepreg in vorbestimmte Längen abgeschnitten oder zu einer Rolle aufgerollt wird.From the not pre-published DE 10 2006 052 136 A1 a method for the continuous production of prepregs is known in which a fiber strand of at least parallel aligned fibers wetted with a not yet set thermosetting plastic matrix and on its top and bottom are covered with a covering material web, and in which the plastic matrix-impregnated fiber strand covered with the covering material webs is finally cut to predetermined lengths as a prepreg or rolled up into a roll.

Um bei der Herstellung der Prepregs zu erreichen, dass die Fasern in einer gewünschten Ausrichtung in eine diesbezügliche Fertigungsvorrichtung gelangen und dort mit einer unteren und einer oberen Abdeckmaterialbahn belegt werden, dass die noch nicht abgebundene Kunststoffmatrix in ausreichender Menge zu allen Fasern des Faserstranges gelangt, dass Faserbruch minimiert wird, und dass eine Faltung der Fasern quer zur Längserstreckung des Faserstranges vermieden wird, ist zudem vorgesehen, dass der Faserstrang mit der nicht abgebundenen duroplastischen Kunststoffmatrix und den beiden Abdeckmaterialbahnen auf einem konvex gekrümmten und beheizten Heiztisch zusammengeführt wird.Around in the manufacture of prepregs to achieve that the fibers in a desired one Alignment in a related matter Get manufacturing device and there with a lower and an upper Covering material be occupied, that the not yet set Plastic matrix in sufficient quantity reaches all fibers of the fiber strand, that fiber breakage is minimized, and that a folding of the fibers transverse to the longitudinal extent of Fiber strand is avoided, it is also provided that the fiber strand with the unbound thermoset plastic matrix and the two Abdeckmaterialbahnen on a convex curved and heated heating table merged becomes.

Dem bekannten Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Zusammenführen des Faserstranges mit einer unteren und einer oberen kunststoffmatrixbelegten Abdeckmaterialbahn oder einem anderen flexiblen Flächengebilde auf einem Heiztisch mit einer konvex geformten Oberfläche alle genannten Anforderungen für die Herstellung eines optimalen Prepregs erfüllbar sind.the known method is based on the finding that at a bring together of the fiber strand with a lower and an upper plastic matrix occupied Covering material web or another flexible sheet on a heating table with a convex shaped surface all mentioned Requirements for the production of an optimal prepreg can be fulfilled.

Die DE 10 2006 052 136 A1 offenbart auch eine Vorrichtung, mit der das gerade geschilderte Produktionsverfahren durchführbar ist. Demnach ist die Vorrichtung zur Herstellung von Prepregs aus einem Faserstrang mit zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern und mit zwei kunststoffmatrixbelegbaren Abdeckmaterialbahnen durch zumindest folgende Merkmale gekennzeichnet:

  • – Einen Heiztisch und eine Ablegrolle zur Führung und Ablage einer oberen Abdeckmaterialbahn auf den Faserstrang,
  • – eine konvex gekrümmte Heiztischoberfläche zur Führung einer unteren Abdeckmaterialbahn und des Faserstranges, und
  • – zumindest drei Heizzonen an dem Heiztisch zum Aufheizen der Abdeckmaterialbahnen, der duroplastischen Kunststoffmatrix und des Faserstrangs,
  • – wobei die Krümmungsgeometrie der Oberfläche des Heiztisches sowie die Oberflächentemperaturen der zumindest drei Heizzonen derart gewählt sind, dass die Normalkraftkomponente einer auf den Faserstrang und die beiden Abdeckmaterialbahnen wirkenden Zugkraft die flüssige Kunststoff matrix von zumindest einer der Abdeckmaterialbahnen zu den Oberflächen aller Fasern im Faserstrang führt.
The DE 10 2006 052 136 A1 also discloses a device with which the production method just described can be carried out. Accordingly, the device for the production of prepregs from a fiber strand with at least parallel aligned fibers and with two plastic matrix-covering cover material webs is characterized by at least the following features:
  • A heating table and an unloading roller for guiding and depositing an upper covering material web onto the fiber strand,
  • - A convex curved Heiztischoberfläche for guiding a lower Abdeckmaterialbahn and the fiber strand, and
  • At least three heating zones on the heating table for heating the covering material webs, the thermosetting plastic matrix and the fiber strand,
  • - Wherein the curvature geometry of the surface of the heating table and the surface temperatures of the at least three heating zones are selected such that the normal force component of acting on the fiber strand and the two Abdeckmaterialbahnen traction the liquid plastic matrix of at least one of Abdeckmaterialbahnen leads to the surfaces of all fibers in the fiber strand.

Außerdem ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2006 052 137 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Blattfedern aus einem duroplastischen Faserverbundwerkstoff bekannt, mit dem qualitativ hochwertige Blattfeder herstellbar sind. Insbesondere soll mit dem dortigen Verfahren erreicht werden, dass die Fasern in der Blattfeder einer gewünschten Ausrichtung vorliegen, dass die noch nicht abgebundene duroplastische Kunststoffmatrix in der Blattfeder in ausreichender Menge zu allen Fasern gelangt, dass der Umfang von Faserbruch in der Blattfeder minimiert wird, und dass eine Faltung der Fasern quer zur Längserstreckung des Faserstranges zumindest weitgehend vermieden wird.Moreover, from the not previously published DE 10 2006 052 137 A1 a method for the production of leaf springs made of a thermosetting fiber composite material known to be produced with the high quality leaf spring. In particular, to be achieved with the local method that the fibers are present in the leaf spring a desired orientation that the not yet set thermosetting plastic matrix in the leaf spring in sufficient quantity to all fibers passes, that the extent of fiber breakage in the leaf spring is minimized, and that a folding of the fibers is at least largely avoided transversely to the longitudinal extent of the fiber strand.

Das bekannte Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:

  • – Abdecken der Oberseite und der Unterseite eines Faserstranges, der aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern besteht, mit zumindest einer Abdeckmaterialbahn.
  • – Benetzen der Fasern des Faserstranges mit einer noch nicht abgebundenen duroplastischen Kunststoffmatrix.
  • – Erwärmen des abgedeckten und kunststoffmatrixbelegten Faserstranges zur Imprägnierung der Fasern des Faserstranges mit der noch nicht abgebundenen duroplastischen Kunststoffmatrix.
  • – Abkühlen des abgedeckten kunststoffmatriximprägnierten Faserstranges.
  • – Abschneiden des abgedeckten kunststoffmatriximprägnierten Faserstranges zu einzelnen Prepregs.
  • – Ablegen von mehreren Lagen Prepregs vertikal übereinander auf einer konvex gekrümmten Oberfläche zu einer Roh-Blattfeder.
  • – Kühlen der Roh-Blattfeder auf einer konvex gekrümmten Oberfläche.
  • – Pressen der Roh-Blattfeder in einer Presse zu einer gepressten Roh-Blattfeder.
  • – Erwärmen der gepressten Roh-Blattfeder.
  • – Endbearbeitung der gepressten Roh-Blattfeder zur fertigen Blattfeder, wobei bei allen Fertigungsschritten vorbestimmte Temperaturen an dem jeweiligen Werkstoff oder an dem jeweiligen Zwischenprodukt eingestellt werden, und bei dem die jeweiligen Temperaturen über vorbestimmte Zeiträume aufrechterhalten werden.
The known method comprises the following method steps:
  • - Covering the top and the bottom of a fiber strand, which consists of at least parallel aligned fibers, with at least one Abdeckmaterialbahn.
  • - Wetting the fibers of the fiber strand with a not yet set thermosetting plastic matrix.
  • - Heating the covered and plastic matrix occupied fiber strand for impregnating the fibers of the fiber strand with the not yet set thermosetting plastic matrix.
  • Cooling the covered plastic matrix impregnated fiber strand.
  • - Cutting the covered plastic matrix impregnated fiber strand into individual prepregs.
  • - Laying several layers of prepreg vertically above each other on a convex curved surface to a raw leaf spring.
  • - Cooling the green leaf spring on a convex curved surface.
  • - Pressing the green leaf spring in a press to a pressed raw leaf spring.
  • - Heating the pressed raw leaf spring.
  • - Finishing the pressed raw leaf spring to the finished leaf spring, wherein in all manufacturing steps predetermined temperatures are set to the respective material or to the respective intermediate product, and in which the respective temperatures are maintained for predetermined periods.

Zudem ist es bekannt, Blattfedern aus einem Faserverbundwerkstoff herzustellen, der einen thermoplastischen Werkstoff nutzt. So beschreibt die DE 102 60 060 A1 eine Blattfeder für ein Kraftfahrzeug, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sein kann, zu denen Verbundwerkstoffe, Metalle, Metall-Metall-Gussverbunde und Kunststoff-Metall-Hybrid-Werkstoffe gehören können. Wenngleich in dieser Druckschrift erwähnt wird, dass die Blattfeder aus einem thermoplastischen Verbundwerkstoff hergestellt sein kann, so sind über deren inneren Aufbau oder über deren Herstellung keine Angaben gemacht.In addition, it is known to produce leaf springs made of a fiber composite material, which uses a thermoplastic material. That's how it describes DE 102 60 060 A1 a leaf spring for a motor vehicle, which may be made of various materials, which may include composites, metals, metal-metal castings and plastic-metal-hybrid materials. Although it is mentioned in this document that the leaf spring can be made of a thermoplastic composite material, as are the internal structure or No information was given on their production.

Schließlich ist aus der JP 63 225 738 A eine Blattfeder für ein Fahrzeug bekannt, die aus einem mehrlagigen Faserverbundwerkstoff hergestellt ist. Bestimmte Werkstofflagen dieser Blattfeder dienen zur Vibrationsdämpfung und bestehen aus einem viscoelastischen Material, beispielsweise einem Thermoplast, wie beispielsweise Polyethylen, verschiedene Schäume, Elastomere und Gummi.Finally, out of the JP 63 225 738 A a leaf spring for a vehicle is known, which is made of a multilayer fiber composite material. Certain layers of material of this leaf spring are used for vibration damping and consist of a viscoelastic material, such as a thermoplastic such as polyethylene, various foams, elastomers and rubber.

Zur Weiterentwicklung dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Blattfedern aus einem Faserverbundwerkstoff vorzustellen, mit dem ebenfalls die eingangs beschriebenen technischen Probleme gemeistert werden können und eine qualitativ hochwertige Blattfeder möglichst preiswert herstellbar ist. So soll insbesondere erreicht werden, dass die Fasern in der Blattfeder in einer gewünschten Ausrichtung vorliegen, dass die noch nicht abgebundene Kunststoffmatrix in der Blattfeder in ausreichender Menge zu allen Fasern gelangt, dass der Umfang von Faserbruch in der Blattfeder minimiert wird, und dass eine Faltung der Fasern quer zur Längserstreckung des Faserstranges zumindest weitgehend vermieden wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Aufbau einer derart hergestellten Faserverbund-Blattfeder zu beschreiben.to Further development of this state of the art is the invention the object of a method for producing leaf springs from a fiber composite material, with the likewise the technical problems described above are mastered can and a high-quality leaf spring as inexpensive to produce is. So should be achieved in particular that the fibers in the Leaf spring in a desired orientation be present that the not yet set plastic matrix in the Leaf spring in sufficient quantity to all fibers passes that the extent of fiber breakage in the leaf spring is minimized, and that a folding of the fibers transverse to the longitudinal extent of the fiber strand at least largely avoided. Another task exists therein, the structure of a fiber composite leaf spring produced in this way to describe.

Die Lösung dieser Aufgaben ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar.The solution These objects emerge from the features of the independent claims. advantageous Further developments and embodiments of the invention are assigned dependent claims removable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff dann den im Automobilbau herrschenden sehr hohen Qualitätsanforderungen gerecht werden kann und zudem vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist, wenn deren Faserverbundwerkstoff unter Verwendung zumindest eines thermoplastischen Werkstoffs hergestellt wird.Of the Invention is based on the finding that a leaf spring a fiber composite material then prevailing in the automotive industry very high quality requirements can be fair and also relatively inexpensive to produce is when their fiber composite using at least a thermoplastic material is produced.

Wie eingangs geschildert wurde, ist die sichere Handhabung eines duroplastischen Kunststoffes bei der Herstellung eines diesbezüglichen Faserverbundwerkstoffes bzw. zur Herstellung einer bekannten Faserverbund-Blattfeder an die Einhaltung vieler Verfahrensparameter gebunden. Zu diesen gehören das Mischungsverhältnis von Kunstharz, Härter und Beschleuniger sowie die Einhaltung von vorgegebenen oberen und unteren Temperaturgrenzwerten, um eine für den Herstellprozess brauchbare Viskosität der duroplastischen Kunststoffmatrix zu gewährleisten und ein zu frühzeitiges und ungewolltes Aushärten zu vermeiden.As was described at the beginning, is the safe handling of a thermosetting Plastic in the production of a related fiber composite material or for producing a known fiber composite leaf spring adherence to many process parameters bound. These include the mixing ratio of synthetic resin, hardener and accelerator as well as the compliance of given upper and lower temperature limits, a useful for the manufacturing process viscosity of the thermoset To ensure plastic matrix and too early and unwanted hardening to avoid.

Der Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs bei der Herstellung einer Faserverbund-Blattfeder ist dagegen vergleichsweise einfach und daher sehr vorteilhaft, da bei der Verarbeitung dieses Kunststoffs lediglich eine Verfestigungstemperatur bzw. Schmelztemperatur berücksichtigt werden muss.Of the Use of a thermoplastic in the production a fiber composite leaf spring, however, is relatively simple and therefore very advantageous because in the processing of this plastic only considered a solidification temperature or melting temperature must become.

Die Erfindung betrifft demnach zunächst ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, welches durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

  • – Schmelzen eines thermoplastischen Kunststoffs,
  • – Benetzen eines Faserstranges aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff,
  • – Abdecken des Faserstranges an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit jeweils einer Abdeckmaterialbahn, wobei der kunststoffbenetzte Faserstrang mit den beiden Abdeckmaterialbahnen auf einem konvex gekrümmten und beheizten Heiztisch zusammengeführt wird,
  • – Abschneiden des mit den Abdeckmaterialbahnen abgedeckten und kunststoffbenetzten Faserstrangs als Prepreg in vorbestimmte Längen,
  • – Ablegen einer vorbestimmten Anzahl von Prepreg-Lagen auf einer Ablagefläche einer beheizbaren Formpresse, und
  • – Pressen der Prepreg-Lagen in der Formpresse unter Einwirkung von vorbestimmten und werkstoffabhängigen Temperatur- und Druckverläufen über die Zeit derart, dass nach dem Pressvorgang eine ausgehärtete Faserverbund-Blattfeder vorliegt.
The invention therefore initially relates to a method for producing a leaf spring made of a fiber composite material, which is characterized by the following method steps:
  • Melting of a thermoplastic,
  • Wetting a fiber strand of at least parallel aligned fibers with the molten plastic,
  • Covering the fiber strand at its upper side and at its lower side, each with a covering material web, wherein the plastic-wetted fiber strand is brought together with the two covering material webs on a convexly curved and heated heating table,
  • Cutting off the plastic-coated fiber strand covered with the covering material webs as prepreg into predetermined lengths,
  • - depositing a predetermined number of prepreg layers on a support surface of a heated molding press, and
  • - Pressing the prepreg layers in the molding press under the action of predetermined and material-dependent temperature and pressure gradients over time such that after the pressing process is a cured fiber composite leaf spring.

Diese Verfahrensmerkmale verdeutlichen zwei für die Erfindung wesentliche Dinge. Zum einen wird durch das Zusammenführen des Faserstranges und der Abdeckmaterialbahnen auf dem konvex gekrümmten und beheizten Heiztisch erreicht, dass sich der thermoplastische Kunststoff optimal in dem Faserstrang verteilen kann, ohne dass es dabei zu ungewollten Faserbruch oder zu Faserfaltungen bzw. Querausrichtungen von Fasern zu der Längserstreckung des Faserstrangs kommt. Außerdem wird der mit dem thermoplastischen Kunststoff benetzte Faserstrang durch die zumindest eine Abdeckmaterialbahn oben, unten und seitlich so eingepackt, dass die Formstabilität eines derart hergestellten Prepregs erhöht und ein späteres Abfließen von überschüssigen thermoplastischen Kunststoff in einer Formpresse begünstigt wird.These Process features illustrate two essential to the invention Things. For one thing, by merging the fiber strand and the Abdeckmaterialbahnen on the convex curved and heated heating table ensures that the thermoplastic material optimally in the fiber strand can disperse without causing unwanted fiber breakage or to fiber folds or transverse orientations of fibers to the longitudinal extent the fiber strand comes. Furthermore becomes the fiber strand wetted with the thermoplastic through the at least one Abdeckmaterialbahn top, bottom and side wrapped so that the dimensional stability of such a manufactured Prepregs increased and a later one Flow away of excess thermoplastic Plastic is favored in a molding press.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf zumindest einer der beiden Abdeckmaterialbahnen vor deren Kontakt mit dem Faserstrang auf der zu dem Faserstrang weisenden Seite der noch schmelzflüssige thermoplastische Kunststoff aufgetragen wird. Durch diese Maßnahme wird die benötigte Menge an verflüssigtem thermoplastischem Kunststoff gezielt erst dann dem Faserstrang zugeführt, wenn dieser und die Abdeckmaterialbahn auf der Oberfläche des Heiztisches zusammengeführt werden.According to a preferred development, it is provided that the molten thermoplastic material is applied to at least one of the two cover material webs prior to their contact with the fiber strand on the side facing the fiber strand. By this measure, the required amount of liquefied thermo targeted plastic plastic only then fed to the fiber strand when this and the Abdeckmaterialbahn are brought together on the surface of the heating table.

Alternativ dazu oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der thermoplastische Kunststoff direkt auf die Fasern des Faserstrangs aufgetragen wird, oder dass der Faserstrang durch einen Behälter mit einer Ansammlung von thermoplastischem Kunststoff hindurch gezogen wird, bevor der Faserstrang mit den Abdeckmaterialbahnen zusammengeführt wird.alternative to or in addition can be provided that the thermoplastic directly is applied to the fibers of the fiber strand, or that the Fiber strand through a container with pulled through a collection of thermoplastic material is before the fiber strand is merged with the Abdeckmaterialbahnen.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der mit den Abdeckmaterialbahnen abgedeckte Faserstrang auf dem Heiztisch auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs aufgeheizt oder auf diesen gehalten wird, sowie mit einer aus der auf den Faserstrang und die Abdeckmaterialbahnen wirkenden Zugkraft sowie aus der Krümmung der Tischoberfläche resultierenden Normalkraft derart beaufschlagt wird, dass der thermoplastische Kunststoff zu allen einzelnen Fasern fließt und diese benetzt.A Another embodiment provides that with the Abdeckmaterialbahnen Covered fiber strand on the heating table to temperatures above the melting temperature of the thermoplastic material heated or kept on this, as well as with one out of the on the fiber strand and the Abdeckmaterialbahnen acting tensile force and from the curvature of the table surface resulting normal force is applied so that the thermoplastic Plastic flows to all individual fibers and wets them.

Weiter wird bevorzugt, dass als Werkstoff für die Abdeckmaterialbahnen ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird, dessen Schmelzpunkt höher ist als der Schmelzpunkt desjenigen thermoplastischen Kunststoffs, mit dem alle Fasern des Faserstranges benetzt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Abdeckmaterialbahnen bei einem Zusammenführen mit dem anderen, schmelzflüssig heißen thermoplastischen Kunststoff noch weitgehend fest bleiben und so zur mechanischen Stabilität eines derart hergestellt Prepregs, etwa für dessen Weitertransport, vorteilhaft beitragen.Further is preferred that as a material for the Abdeckmaterialbahnen a thermoplastic material is used whose melting point is higher as the melting point of that thermoplastic, with all fibers of the fiber strand are wetted. This ensures that the Abdeckmaterialbahnen when merging with the other, molten hot thermoplastic Plastic still largely remain firm and so on the mechanical stability a prepreg produced in this way, for example for its further transport, is advantageous contribute.

Gemäß einem weiteren Verfahrensmerkmal kann vorsehen sein, dass eine untere Abdeckmaterialbahn auf der Oberfläche des Heiztisches und eine obere Abdeckmaterialbahn um eine Ablegrolle geführt wird, bevor diese beiden Abdeckmaterialbahnen mit dem Faserstrang im Bereich des Heiztisches in Kontakt gelangen.According to one Another method feature may be that a lower Covering material on the surface of the heating table and an upper Covering material is passed around a Ablegrolle before these two Abdeckmaterialbahnen with the fiber strand in the range of the heating table in Get in touch.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Auflegkraft der Auflegrolle kleiner ist als die Normalkraftkomponente derjenigen Zugkraft, mit der der Faserstrang zusammen mit den Abdeckmaterialbahnen über den Heiztisch gezogen wird. Diese Aufteilung der Kräfte bewirkt, dass die Durchdringung des Faserstranges mit thermoplastischem Kunststoff sehr schonend erfolgt, so dass Faserbruch und Faserfaltungen gering gehalten werden können.there can be provided that the Auflegkraft the Auflegrolle smaller is the normal force component of the tensile force with which the Fiber strand together with the Abdeckmaterialbahnen over the Hot table is pulled. This division of forces causes the penetration the fiber strand with thermoplastic very gentle takes place, so that fiber breakage and fiber folding are kept low can.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Heiztisch beheizt wird und zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei unterschiedliche Heizzonen mit unterschiedlichen Temperaturen aufweist. Dadurch ist eine gezielte Einflussnahme auf die Temperatur des Stranges aus Fasern, thermoplastischem Kunststoff und Abdeckmaterialbahnen in derjenigen entscheidenden Phase der Blattfederherstellung möglich, in der diese Blattfeder-Werkstoffe zusammengeführt werden.Prefers is also provided that the heating table is heated and at least two, preferably at least three different heating zones with different Temperatures. This is a targeted influence on the temperature of the strand of fibers, thermoplastic and Abdeckmaterialbahnen in that crucial phase of Leaf spring production possible, in which these leaf spring materials are brought together.

In Ausgestaltung dieses Verfahrensmerkmals kann vorgesehen sein, dass dort, wo die untere Abdeckmaterialbahn erstmals den Heiztisch berührt, die Oberfläche des Heiztisches eine mittlere Temperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur in der kühlsten Heizzone. Außerdem wird es als vorteilhaft beurteilt, wenn der durch die Abdeckmaterialbahnen abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang unmittelbar hinter dem Heiztisch, also hinter dessen auslaufseitigem Ende, eine mittlere Temperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur in der heißesten Heizzone.In Embodiment of this method feature can be provided that where the lower Abdeckmaterialbahn first touches the heating table, the surface of the heating table has an average temperature lower is the coolest temperature Heating zone. Furthermore it is judged to be advantageous when passing through the Abdeckmaterialbahnen Covered and plastic-permeated fiber strand immediately behind the heating table, so behind the outlet end, an average temperature which is lower than the temperature in the hottest heating zone.

Gemäß einem anderen Verfahrensmerkmal kann vorgesehen sein, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang in Transportrichtung hinter dem Heiztisch entlang der Oberfläche eines Kühltisches geführt und dort abgekühlt wird. Dabei ist es sinnvoll, wenn der durch die Abdeckmaterialbahnen abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang in Transportrichtung hinter dem Kühltisch eine mittlere Temperatur aufweist, die über der Schmelztemperatur des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs liegt.According to one Another feature of the method can be provided that by the Abdeckmaterialbahnen covered and plastic-permeated fiber strand in the transport direction behind the heating table along the surface of a cooling table guided and cooled down there becomes. It makes sense if the covered by the Abdeckmaterialbahnen and plastic-permeated fiber strand in the transport direction behind the cooling table one has mean temperature above the melting temperature of the all fibers wetting thermoplastic fibers lies.

Die Transportgeschwindigkeit V des Faserstrangs und der Abdeckmaterialbahnen beträgt beispielsweise zwischen 0,05 m/s und 0,2 m/s.The Transport speed V of the fiber strand and the Abdeckmaterialbahnen is for example between 0.05 m / s and 0.2 m / s.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang im Bereich des auslaufseitigen Endes des Heiztisches von zumindest einer Glättrolle mit einer Kraft beaufschlagt wird, die kleiner oder gleich groß ist wie die Auflagekraft F1 der Auflegrolle und kleiner ist als die Normalkraftkomponente der Zugkraft auf den abgedeckten Faserstrang. Die Glättrollen sorgen lediglich für eine glatte Oberfläche der auf der Oberseite des Faserstranges abgelegten Abdeckmaterialbahnen.Farther can be provided that covered by the Abdeckmaterialbahnen and plastic-permeated fiber strand in the region of the outlet side End of the heating table of at least one smoothing roller acted upon with a force is less than or equal to the bearing force F1 of the roll-up roll and smaller than the normal force component the tensile force on the covered fiber strand. The smoothing rollers just care for a smooth surface the deposited on the top of the fiber strand Abdeckmaterialbahnen.

Die Fasern des Faserstranges sind bevorzugt unidirektional ausgerichtet oder als Gewebe oder als Gelege angeordnet sowie als Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Aramidfasern ausgebildet.The Fibers of the fiber strand are preferably aligned unidirectionally or as a woven or laid fabric, and as glass fibers, carbon fibers or aramid fibers formed.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass bei geschlossener und unter Druck gesetzter Formpresse in einem bestimmten Zeitraum t0 bis t1 die Temperatur der übereinander geschichteten Prepreg- Lagen bis über die Schmelztemperatur T7 des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs angehoben wird, dass nach einem weiteren bestimmten Zeitraum t1 bis t2 die Temperatur der übereinander geschichteten Prepreg-Lagen über die Schmelztemperatur T8 der thermoplastischen Abdeckmaterialbahnen angehoben wird, und dass danach in einem weiteren Zeitraum t5 bis t6 die Temperatur der Prepreg-Lagen unter die unterschiedlichen Schmelztemperaturen T7 und T8 der beiden thermoplastischen Kunststoffe gebracht wird. Dadurch wird erreicht, dass sich der alle Fasern benetzende thermoplastische Kunststoff und der thermoplastische Kunststoff der Abdeckmaterialbahnen vor dem abschließenden Aushärten der Blattfeder schmelzflüssig vermischen und so keine Inhomogenitäten in der Blattfeder einstellen.According to another feature of the invention, it is provided that with closed and pressurized molding press in a certain period t0 to t1, the temperature of the stacked prepreg layers to above the enamel temperature T7 of the thermoplastic material wetting all the fibers is raised, that after a further specific period t1 to t2 the temperature of the stacked prepreg layers is raised above the melting temperature T8 of the thermoplastic Abdeckmaterialbahnen, and that thereafter in a further period t5 to t6 the temperature the prepreg layers is brought under the different melting temperatures T7 and T8 of the two thermoplastics. This ensures that the all-wetting thermoplastic material and the thermoplastic material of the Abdeckmaterialbahnen mix before the final curing of the leaf spring molten and so set no inhomogeneities in the leaf spring.

Ergänzend kann das Verfahren so ablaufen, dass nach dem Aufheizen des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs über dessen Schmelztemperatur T7 die Temperatur der Prepreg-Lagen über einen bestimmten Zeitraum t3 bis t4 unter, vorzugsweise dicht unter der Schmelztemperatur T7 des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs gehalten wird.In addition can Run the procedure so that after heating all the fibers wetting thermoplastic over its melting temperature T7 the temperature of the prepreg layers over a period of time t3 to t4 below, preferably just below the melting temperature T7 held all the fibers wetting thermoplastic becomes.

Schließlich betrifft die Erfindung eine Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, der zumindest parallel zueinander ausgerichtete Faser aufweist, die in einem thermoplastischen Kunststoff eingebettet sind. Diese Blattfeder ist aus mehreren übereinander geschichteten Lagen von Prepregs aufgebaut, wobei die Prepregs jeweils aus einem Faserstrang mit in Längsrichtung parallel zueinander ausgerichteten Faser bestehen, die in dem thermoplastischen Kunststoff eingebettet sind, und bei denen die Oberseite und die Unterseite des Faserstrangs von jeweils einer Abdeckmaterialbahn aus einem thermoplastischen Kunststoff abgedeckt ist. Außerdem ist bei dieser Blattfeder vorgesehen, dass die Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der Abdeckmaterialbahnen über der Schmelztemperatur desjenigen thermoplastischen Kunststoffs liegt, mit dem alle Fasern des Faserstrangs benetzt sind.Finally, concerns the invention, a leaf spring made of a fiber composite material, the has at least parallel aligned fiber in embedded in a thermoplastic material. This leaf spring is made up of several layers Layers of prepregs are constructed, the prepregs each consisting of one Fiber strand with in the longitudinal direction consist parallel to each other oriented fiber, which in the thermoplastic material are embedded, and where the top and bottom of the fiber strand of a respective Abdeckmaterialbahn from a thermoplastic is covered. Also, this leaf spring is provided that the melting temperature of the thermoplastic material the Abdeckmaterialbahnen over the melting temperature of that thermoplastic is with which all fibers of the fiber strand are wetted.

Der alle Fasern benetzende thermoplastische Kunststoff besteht vorzugsweise aus Polypropylen, Polyamid, Polyamid 6.6 oder Polybutylenterephthalat.Of the all fibers wetting thermoplastic fibers is preferably made of polypropylene, polyamide, polyamide 6.6 or polybutylene terephthalate.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, mit der ein Ausführungsbeispiel erläutert wird. In dieser zeigtto Clarification of the invention, the description is a drawing accompanied with the one embodiment explained becomes. In this shows

1 einen stark schematisierten Fertigungsablaufplan zur Herstellung einer Faserverbundblattfeder, und 1 a highly schematic production schedule for producing a fiber composite leaf spring, and

2 einen Temperaturverlauf über der Zeit bei der Herstellung der Faserverbundblattfeder in der Formpresse gemäß 1. 2 a temperature profile over time in the manufacture of the fiber composite leaf spring in the molding press according to 1 ,

1 zeigt demnach in schematischer Darstellungsweise eine Produktionsanlage 1 zur Herstellung von Blattfedern 25 aus einem Faserverbundmaterial. Zu Beginn des Produktionsablaufs wird der Produktionsanlage 1 ein Faserstrang 2 aus parallel zu deren Längserstreckung ausgerichteter Glasfasern kontinuierlich zugeführt. Vor Erreichen des eingangsseitigen Abschnittes 16 eines Heiztisches 6 wird der Faserstrang 2 mit einem thermoplastischen Kunststoff 14 belegt, der später alle Fasern des Faserstrangs 2 benetzen wird. 1 shows therefore in a schematic representation of a production plant 1 for the production of leaf springs 25 from a fiber composite material. At the beginning of the production process, the production plant 1 a fiber strand 2 supplied continuously from parallel to their longitudinal extent aligned glass fibers. Before reaching the input-side section 16 a heating table 6 becomes the fiber strand 2 with a thermoplastic 14 occupied, which later all fibers of the fiber strand 2 will wet.

Das Aufschmelzen des thermoplastischen Kunststoffs 14 erfolgt in dem hier gewählten Ausführungsbeispiel über eine als Extruder ausgebildet Zuführeinrichtung 13, dem der Kunststoff eingangsseitig in Form eines Granulats zugeführt wird, und der ausgangsseitig mit einer Düse ausgestattet ist, die eine optimale Ablage des geschmolzenen Kunststoffs 14 auf dem Faserstrang 2 gestattet. Ein zweiter Strom von schmelzflüssigem Kunststoff 14 wird auf einer oberen Abdeckmaterialbahn 3 abgelegt, und zwar derart, dass der Kunststoff 14 auf derjenigen Seite der Abdeckmaterialbahn 3 zu liegen kommt, welche später dem Faserstrang 2 zugewandt ist.The melting of the thermoplastic material 14 takes place in the embodiment chosen here via a feeder designed as an extruder 13 to which the plastic is supplied on the input side in the form of a granulate, and the output side is equipped with a nozzle which provides optimum storage of the molten plastic 14 on the fiber strand 2 allowed. A second stream of molten plastic 14 is on an upper Abdeckmaterialbahn 3 filed, in such a way that the plastic 14 on the side of the Abdeckmaterialbahn 3 comes to rest, which later the fiber strand 2 is facing.

Eine zweite, untere Abdeckmaterialbahn 4 wird der Produktionsanlage 1 unterhalb des Faserstranges 2 zugeführt. Während diese untere Abdeckmate rialbahn 4 über den eingangsseitigen Abschnitt 16 des Heiztisches 6 zu dem Faserstrang 2 geführt und dort gegebenenfalls mit einer vorzugsweise über der Schmelztemperatur T7 des thermoplastischen Kunststoffs 14 liegenden Tischtemperatur T1 vorgewärmt wird, gelangt die obere Abdeckmaterialbahn 3 über eine Auflegrolle 5 unter einer Umkehr ihrer Bewegungsrichtung in den Bereich des Faserstranges 2.A second, lower cover material web 4 becomes the production plant 1 below the fiber strand 2 fed. While this lower Abdeckmate rialbahn 4 via the input-side section 16 of the heating table 6 to the fiber strand 2 guided there and optionally with a preferably above the melting temperature T7 of the thermoplastic material 14 lying table temperature T1 is preheated, passes the upper Abdeckmaterialbahn 3 about a roll-up roll 5 with a reversal of their direction of movement in the region of the fiber strand 2 ,

Die beiden Abdeckmaterialbahnen 3 und 4 und der Faserstrang 2 werden auf einer konvex gekrümmten Oberfläche 15 des Heiztisches 6 zusammengeführt, wobei die Auflegrolle 5 die obere Abdeckmaterialbahn 3 mit einer vergleichsweise geringen Kraft F1 auf den thermoplastbelegten Faserstrang 2 drückt. Die Ablegkraft F1 der Ablegrolle 5 ist so gering, so dass sichergestellt ist, dass durch deren Anpresskraft kein oder nur ein verhältnismäßig geringer Faserbruchanteil entsteht.The two Abdeckmaterialbahnen 3 and 4 and the fiber strand 2 be on a convex curved surface 15 of the heating table 6 merged, with the Auflegrolle 5 the upper Abdeckmaterialbahn 3 with a comparatively low force F1 on the thermoplastic fiber strand 2 suppressed. The deflection force F1 of the Ablegrolle 5 is so small, so that it is ensured that no or only a relatively small fraction of fiber fraction is produced by the contact pressure.

Dadurch, dass die Kombination aus dem thermoplastbelegten Faserstrang 2 und den beiden Abdeckmaterialfolien 3, 4 mit einer Geschwindigkeit V und einer Zugkraft F6 über die konvex gekrümmte Oberfläche 15 des Heiztisches 6 gezogen werden, wirkt aus der Zugkraft F6 eine Normalkraft F2, welche die beiden Abdeckmaterialbahnen 3 und 4 mit dem Kunststoff 14 und die Fasern des Faserstranges 2 in Richtung zu der Oberfläche 15 des Heiztisches 6 drückt. Dabei durchdringt der erhitzte thermoplastische Kunststoff 14 den Faserstrang 2, so dass alle seine Fasern schonend und vergleichsweise langsam mit demselben imprägniert werden. Eine ausreichend große Tischlänge verbunden mit einer auch diesbezüglich angepassten Transportgeschwindigkeit V von beispielsweise 0,05 m/s bis 0,2 m/s sorgen dafür, dass trotz der vergleichsweise geringen Normalkraft F2 der Faserstrang 2 vollständig von der Kunststoffmatrix 14 durchdrungen wird.Because of the combination of the thermoplastic fiber strand 2 and the two Abdeckmaterialfolien 3 . 4 at a velocity V and a tensile force F6 across the convex curved surface 15 of the heating table 6 are drawn from the tensile force F6, a normal force F2, which the two Abdeckmaterialbahnen 3 and 4 with the plastic 14 and the fibers of the fiber strand 2 in Direction to the surface 15 of the heating table 6 suppressed. This penetrates the heated thermoplastic 14 the fiber strand 2 so that all its fibers are gently and comparatively slowly impregnated with the same. A sufficiently large table length combined with a transport speed V adapted in this respect, for example from 0.05 m / s to 0.2 m / s, ensure that despite the comparatively low normal force F2 of the fiber strand 2 completely from the plastic matrix 14 is penetrated.

Das Zusammenführen des Faserstranges 2 und der beiden Abdeckmaterialbahnen 3, 4 erfolgt auf der konvex gekrümmten Oberfläche 15 des Heiztisches 6 im Bereich einer ersten Heizzone S1 von drei Heizzonen S1, S2 und S3 desselben. Diese Heizzonen sind mit einer nicht dargestellten elektrischen Heizung oder Warmwasserheizung ausgestattet, welche eine vergleichsweise genaue Einstellung der Temperatur der Heiztischoberfläche 15 in den jeweiligen Heizzonen S1, S2 und S3 gewährleisten. Dadurch ist es möglich, den thermoplastischen Kunststoff 14 zwischen den beiden Abdeckmaterialbahnen 3, 4 stufenweise so zu temperieren, dass dieser beispielsweise in der ersten Heizzone S1 und der zweiten Heizzone S2 Temperaturen T2 und T3 aufweist, die deutlich über seiner Schmelztemperatur T7 liegen. Die jeweils optimale Temperatur im Bereich der Heizzonen ist abhängig von den gewählten Werkstoffen der Blattfeder und individuell einzustellen.The merging of the fiber strand 2 and the two Abdeckmaterialbahnen 3 . 4 takes place on the convex curved surface 15 of the heating table 6 in the region of a first heating zone S1 of three heating zones S1, S2 and S3 thereof. These heating zones are equipped with an electric heater or hot water heater, not shown, which a comparatively accurate adjustment of the temperature of the hotplate surface 15 ensure in the respective heating zones S1, S2 and S3. This makes it possible to use the thermoplastic material 14 between the two Abdeckmaterialbahnen 3 . 4 To temper gradually so that it has, for example, in the first heating zone S1 and the second heating zone S2 temperatures T2 and T3, which are well above its melting temperature T7. The optimum temperature in the area of the heating zones depends on the selected materials of the leaf spring and can be set individually.

Die drei Heizzonen S1, S2 und S3 ermöglichen jedenfalls eine systematische Temperaturführung insbesondere des thermoplastischen Kunststoffs 14, wobei zunächst eine gezielte Temperaturerhöhung und damit Viskositätsverringerung durchgeführt wird, welche das Benetzen der Fasern des Faserstranges 2 mit dem Kunststoff 14 erleichtert.In any case, the three heating zones S1, S2 and S3 allow a systematic temperature control, in particular of the thermoplastic material 14 , wherein first a targeted increase in temperature and thus viscosity reduction is performed, which is the wetting of the fibers of the fiber strand 2 with the plastic 14 facilitated.

Der Transport des Kunststoffs 14 von der oberen und gegebenenfalls der unteren Abdeckmaterialbahn 3, 4 in die Tiefe des Faserstrangs 2 hin zu jeder einzelnen Faser erfolgt im Wesentlichen hinter der Ablegrolle 5, wenn die Kompositstruktur aus Faserstrang 2, Abdeckmaterialbahnen 3, 4 und Kunststoff 14 mit einer auf diese wirkende Zugkraft F6 über den konvex gekrümmten Heiztisch 6 mit seinen drei unterschiedlichen Heizzonen S1, S2 und S3 gezogen wird.The transport of the plastic 14 from the upper and optionally the lower Abdeckmaterialbahn 3 . 4 into the depth of the fiber strand 2 Towards each individual fiber is essentially behind the Ablegrolle 5 if the composite structure of fiber strand 2 , Cover material webs 3 . 4 and plastic 14 with a tensile force F6 acting on it over the convexly curved heating table 6 with its three different heating zones S1, S2 and S3 is pulled.

Dadurch, dass bei dem Benetzen der Fasern des Faserstranges 2 mit dem Kunststoff 14 keine Anpress- oder Kalanderwalzen mit vergleichsweise hohen Anpressdrücken verwendet werden, ist der zu verzeichnende Faserbruch vorteilhaft klein. Da alle Fasern des Faserstranges 2 sowie die obere Abdeckmaterialbahn 3 und die untere Abdeckmaterialbahn 4 mit der gleichen Transportgeschwindigkeit V über den Heiztisch 6 gezogen werden, entstehen keine bzw. nur vernachlässigbare Relativgeschwindigkeiten dieser Elemente gegeneinander, so dass die eingangs erläuterte Faserfaltung nicht oder nur unwesentlich auftritt.Characterized in that in the wetting of the fibers of the fiber strand 2 with the plastic 14 no pressing or calender rolls are used with comparatively high contact pressures, the fiber breakage is advantageously small. Since all fibers of the fiber strand 2 as well as the upper cover material web 3 and the lower cover material web 4 with the same transport speed V over the heating table 6 are drawn, no or only negligible relative speeds of these elements against each other, so that the initially explained fiber folding does not occur or only slightly.

Anschließend kann die Temperatur des thermoplastischen Kunststoffs 14 zwischen den beiden Abdeckmaterialfolien 3, 4 und im Faserstrang 2 in der dritten Heizzone S3 auf einen Wert T4 reduziert werden, der geringer ist als die Temperaturen T2 und T3 der eingangsseitigen und der mittleren Heizzone S1 und S2, jedoch immer noch oberhalb der Schmelztemperatur T7 des thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt.Subsequently, the temperature of the thermoplastic material 14 between the two Abdeckmaterialfolien 3 . 4 and in the fiber strand 2 in the third heating zone S3 are reduced to a value T4, which is lower than the temperatures T2 and T3 of the input-side and the middle heating zone S1 and S2, but still above the melting temperature T7 of the thermoplastic material 14 lies.

Da die Abdeckmaterialbahnen 3 und 4 aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehen, dessen Schmelztemperatur T8 über der Schmelztemperatur desjenigen thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt, mit dem alle Fasern des Faserstranges 2 benetzt wurden, bleiben diese zunächst noch unversehrt und tragen zur mechanischen Stabilität des zu produzierenden Prepreg-Stranges 11 bei.Because the Abdeckmaterialbahnen 3 and 4 consist of a thermoplastic material whose melting temperature T8 above the melting temperature of that thermoplastic 14 lies, with which all fibers of the fiber strand 2 were wetted, they initially remain intact and contribute to the mechanical stability of the prepreg strand to be produced 11 at.

In Transportrichtung gesehen hinter der Ablegrolle 5 und vor dem ausgangsseitigen Ende des Heiztisches 6, im Bereich der dritten Heizzone S3, verfügt die Fertigungsvorrichtung 1 über drei Glättrollen 7, 8 und 9, die mit einer vergleichsweise geringen Auflagekraft bzw. Glättkraft F3, F4, F5 auf die Oberseite der oberen Abdeckmaterialbahn 3 drücken und dadurch ein Glätten derselben durchführen. Ein solches Glätten der Oberseite der oberen Abdeckmaterialbahn 3 kann sinnvoll sein, da die Ablegkraft F1 der Ablegrolle 5 verhältnismäßig gering ist.Seen in the direction of transport behind the Ablegrolle 5 and in front of the outlet end of the heating table 6 , in the area of the third heating zone S3, has the manufacturing device 1 over three smoothing rolls 7 . 8th and 9 , with a comparatively low contact force or smoothing force F3, F4, F5 on the top of the upper Abdeckmaterialbahn 3 Press and smooth it out. Such a smoothing of the top of the upper Abdeckmaterialbahn 3 may be useful because the Ablegkraft F1 the Ablegrolle 5 is relatively low.

Beim Verlassen des Heiztisches 6 liegt die mittlere Temperatur T5 des abgedeckten und kunststoffdurchtränkten Prepreg-Stranges 11 in diesem Ausführungsbeispiel gering über der Schmelztemperatur T7 des thermoplastischen Kunststoffs 14. Um diese Temperatur weiter abzusenken und um insbesondere gut handhabbare, aus dem Prepreg-Strang 11 abgelängte Prepreg-Stücke 20 bereit stellen zu können, wird dieser Strang 2 aus Fasern, Abdeckmaterialbah nen 3, 4 und thermoplastischen Kunststoff 14 in einem weiteren Verfahrensschritt über die gekühlte Oberfläche eines Kühltisches 10 gezogen.When leaving the heating table 6 is the average temperature T5 of the covered and plastic-impregnated prepreg strand 11 in this embodiment, slightly above the melting temperature T7 of the thermoplastic material 14 , To further lower this temperature and in particular easy to handle, from the prepreg strand 11 cut to length prepreg pieces 20 Being able to provide that strand becomes 2 made of fibers, Abdeckmaterialbah NEN 3 . 4 and thermoplastic 14 in a further process step on the cooled surface of a cooling table 10 drawn.

Der mit dem Kunststoff 14 imprägnierte Prepreg-Strang 11 weist beim Verlassen des Kühltisches 10 eine mittlere Temperatur T6 auf, die noch gering über der Schmelztemperatur T7 des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt. Eine hinter dem Kühltisch 10 angeordnete Schneidevorrichtung in Form eines Messers 23 trennt Abschnitte von vorgegebener Länge als Prepregs 20 aus diesem Endlosstrang 11 ab.The one with the plastic 14 impregnated prepreg strand 11 indicates when leaving the cooling table 10 an average temperature T6, which is still slightly above the melting temperature T7 of all thermoplastic wetting the fibers 14 lies. One behind the cooling table 10 arranged cutting device in the form of a knife 23 separates sections of given length as prepregs 20 out of this endless strand 11 from.

Die Prepregs 20 werden anschließend auf konvex gekrümmten Ablageflächen zwischengelagert oder zu einer Formpresse 24 transportiert. In der Formpresse 24 wird eine gewünschte Anzahl von Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' auf einer konvex gekrümmten Matrize 21 übereinander gestapelt und anschließend von einer Patrize 22 der Formpresse 24 in eine Geometrie gepresst, die einer abschließend gegebenenfalls noch fein zu bearbeitenden Faserverbund-Blattfeder 25 entspricht.The prepregs 20 are subsequently on intermediately stored convex curved storage surfaces or to a molding press 24 transported. In the molding press 24 becomes a desired number of prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' on a convex curved die 21 stacked on top of each other and then by a patrix 22 the molding press 24 pressed into a geometry, which may also be finely machined fiber composite leaf spring eventually 25 equivalent.

Um in der Formpresse 24 eine Blattfeder 25 mit einem möglichst geringen Kunststoffanteil, einen möglichst hohen Faseranteil sowie ohne Grenzschichten im Kunststoff herzustellen, wird der Stapel mit den Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' beim Pressen einer Temperaturbehandlung unterzogen, die in von 2 veranschaulicht ist. Demnach wird spätestens nach dem Schließen der Formpresse in einem Zeitraum t0 bis t1 die Temperatur der Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' auf einen Wert angehoben, der über der Schmelztemperatur T7 des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt und bis zu einem Zeitpunkt t3 aufrechterhalten wird. Dadurch wird der thermoplastische Kunststoff 14 schmelzflüssig gehalten oder erneut aufgeschmolzen, so dass überschüssiger Kunststoff unter dem Pressdruck aus den Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' austreten und die Formpresse 24 verlassen kann. Dabei tritt auch gegebenenfalls noch eingeschlossene Luft aus dem Formkörper aus.To be in the molding press 24 a leaf spring 25 with the lowest possible plastic content, the highest possible fiber content and without producing any boundary layers in the plastic, the stack with the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' subjected to a temperature treatment during pressing, in 2 is illustrated. Accordingly, at the latest after closing the molding press in a period t0 to t1, the temperature of the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' raised to a value above the melting temperature T7 of all thermoplastic wetting the fibers 14 and is maintained until a time t3. This will make the thermoplastic 14 held molten or remelted so that excess plastic under the pressure of the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' exit and the molding press 24 can leave. If necessary, trapped air also exits the molded body.

Da die Abdeckmaterialbahnen 3 und 4 aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehen, dessen Schmelztemperatur T8 über der Schmelztemperatur desjenigen thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt, mit dem alle Fasern des Faserstranges 2 benetzt wurden, bleiben diese mechanisch zunächst noch intakt.Because the Abdeckmaterialbahnen 3 and 4 consist of a thermoplastic material whose melting temperature T8 above the melting temperature of that thermoplastic 14 lies, with which all fibers of the fiber strand 2 were wetted, they remain initially mechanically intact.

Eine im Zeitpunkt t2 beginnende Absenkung der Temperatur der Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' knapp unter die Schmelztemperatur T7 des Kunststoffs 14 im Zeitraum t3 bis t4 kann als eine Reifephase genutzt werden, sofern dies gewünscht oder notwenig ist.A beginning at time t2 lowering the temperature of the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' just below the melting temperature T7 of the plastic 14 in the period t3 to t4 can be used as a maturity phase, if desired or necessary.

Im Anschluss daran wird die Temperatur der Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' in einem Zeitraum t4 bis t6 auf einen Wert angehoben, der über der Schmelztemperatur T7 desjenigen thermoplastischen Kunststoffs 14 liegt, mit dem alle Fasern des Faserstrangs 2 benetzt sind, und außerdem in einem ausreichend langem Zeitraum um den Zeitpunkt t5 herum die Schmelztemperatur T8 des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Abdeckmateriallagen 3, 4 übertrifft. Dadurch schmilzt der Werkstoff der Abdeckmateriallagen 3 und 4, so dass sich dieser thermoplastischen Kunststoff mit dem anderen thermoplastischen Kunststoff 14 unter dem Druck der Formpresse 24 schmelzflüssig verbindet.Following this, the temperature of the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' in a period t4 to t6 raised to a value which is above the melting temperature T7 of that thermoplastic 14 lies, with which all fibers of the fiber strand 2 are wetted, and also in a sufficiently long period around the time t5 around the melting temperature T8 of the thermoplastic material of the two Abdeckmateriallagen 3 . 4 surpasses. As a result, the material melts the Abdeckmateriallagen 3 and 4 , so that this thermoplastic with the other thermoplastic 14 under the pressure of the molding press 24 merges molten.

Abschließend wird die Temperatur der Prepreg-Lagen 20', 20'', 20''' bis zu einem Zeitpunkt t7 unter die Schmelztemperatur T7 des thermoplastischen Kunststoffs 14 abgesenkt und die Roh-Blattfeder 25 der Formpresse 24 zu einer gegebenenfalls notwenigen Endbearbeitung entnommen.Finally, the temperature of the prepreg layers 20 ' . 20 '' . 20 ''' until a time t7 below the melting temperature T7 of the thermoplastic material 14 lowered and the raw leaf spring 25 the molding press 24 taken to a possibly necessary finishing.

11
Fertigungsvorrichtungmanufacturing device
22
Faserstrang; FaserFiber strand; fiber
33
Obere AbdeckmaterialbahnUpper cover material web
44
Untere AbdeckmaterialbahnLower cover material web
55
AuflegrolleAuflegrolle
66
Heiztischhot table
77
Glättrollesmoothing roll
88th
Glättrollesmoothing roll
99
Glättrollesmoothing roll
1010
KühltischRefrigerated table
1111
Prepreg-StrangPrepreg strand
1212
Zuführvorrichtung für geschmozenen Kunststofffeeder for melted plastic
1313
Zuführvorrichtung für den geschmozenen Kunststoff, Extruderfeeder for the melted plastic, extruder
1414
Geschmozenen KunststoffGeschmozenen plastic
1515
HeiztischoberflächeHeiztischoberfläche
1616
Eingangseitiger Abschnitt des HeiztischesInlet check Section of the heating table
2020
Abgeschnittener Prepregtruncated prepreg
20'20 '
Prepreg-LagePrepreg layer
20''20 ''
Prepreg-LagePrepreg layer
20'''20 '' '
Prepreg-LagePrepreg layer
2121
Konkav gekrümmte Matrize der FormpresseConcave curved Die of the molding press
2222
Konvex gekrümmte Patrize der FormpresseConvex curved Patrice of the molding press
2323
Messerknife
2424
Formpressemolding press
2525
Blattfederleaf spring
F1F1
Auflegkraft der Auflegrolle 5 Auflegkraft the Auflegrolle 5
F2F2
Normalkraftanteil der Zugkraft F6 auf den Strang 11 Normal force component of the tensile force F6 on the strand 11
F3F3
Andrückkraft der Glättrolle 7 Pressing force of the smoothing roller 7
F4F4
Andrückkraft der Glättrolle 8 Pressing force of the smoothing roller 8th
F5F5
Andrückkraft der Glättrolle 9 Pressing force of the smoothing roller 9
F6F6
Zugkrafttraction
S1S1
Eingangsseitige Heizzone des Heiztischesinput-side Heating zone of the heating table
S2S2
Mittlere Heizzone des Heiztischesmiddle Heating zone of the heating table
S3S3
Ausgangsseitige Heizzone des HeiztischesLoad-side Heating zone of the heating table
T1T1
Mittlere Temperatur des eingangsseitigen Abschnitts 16 Average temperature of the input-side section 16
T2T2
Mittlere Temperatur der Werkstoffe in der Heizzone S1middle Temperature of materials in heating zone S1
T3T3
Mittlere Temperatur der Werkstoffe in der Heizzone S2middle Temperature of materials in heating zone S2
T4T4
Mittlere Temperatur der Werkstoffe in der Heizzone S3middle Temperature of materials in heating zone S3
T5T5
Mittlere Temperatur des Prepreg-Stranges hinter dem Heiztischmiddle Temperature of the prepreg strand behind the heating table
T6T6
Mittlere Temperatur des Prepreg-Stranges hinter dem Kühltischmiddle Temperature of the prepreg strand behind the cooling table
T7T7
Schmelztemperatur des Kunststoffs 14 Melting temperature of the plastic 14
T8T8
Schmelztemperatur des Kunststoffs der Abdeckmaterialbahnenmelting temperature the plastic of Abdeckmaterialbahnen
TT
Temperaturtemperature
tt
ZeitTime

Claims (19)

Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder (25) aus einem Faserverbundwerkstoff, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Schmelzen eines thermoplastischen Kunststoffs (14), – Benetzen eines Faserstranges (2) aus zumindest parallel zueinander ausgerichteten Fasern mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff (14), – Abdecken des Faserstranges (2) an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit jeweils einer Abdeckmaterialbahn (3, 4), wobei der kunststoffbenetzte Faserstrang (2) mit den beiden Abdeckmaterialbahnen (3, 4) auf einem konvex gekrümmten und beheizten Heiztisch (6) zusammengeführt wird, – Abschneiden des mit den beiden Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckten und kunststoffbenetzten Faserstrangs (2) zu Prepregs (20) mit vorbestimmten Längen, – Ablegen einer vorbestimmten Anzahl von Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') auf einer Ablagefläche einer beheizbaren Formpresse (24), und – Pressen der Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') in der Formpresse (24) unter Einwirkung von vorbestimmten und werkstoffabhängigen Temperatur- und Druckverläufen über die Zeit derart, dass nach dem Pressvorgang eine ausgehärtete Faserverbund-Blattfeder vorliegt.Method for producing a leaf spring ( 25 ) of a fiber composite material, characterized by the following process steps: - melting a thermoplastic material ( 14 ), - wetting a fiber strand ( 2 ) made of at least parallel aligned fibers with the molten plastic ( 14 ), - covering the fiber strand ( 2 ) at its top and at its bottom, each with a Abdeckmaterialbahn ( 3 . 4 ), wherein the plastic-wetted fiber strand ( 2 ) with the two Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) on a convexly curved and heated heating table ( 6 ), - cutting off the with the two Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) covered and plastic-wetted fiber strand ( 2 ) to prepregs ( 20 ) with predetermined lengths, - depositing a predetermined number of prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) on a support surface of a heatable molding press ( 24 ), and - pressing the prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) in the molding press ( 24 ) Under the action of predetermined and material-dependent temperature and pressure gradients over time such that after the pressing process, a cured fiber composite leaf spring is present. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer Abdeckmaterialbahn (3, 4) vor deren Kontakt mit dem Faserstrang (2) auf der zu dem Faserstrang (2) weisenden Seite der noch schmelzflüssige thermoplastische Kunststoff (14) aufgetragen wird.Method according to claim 1, characterized in that on at least one covering material web ( 3 . 4 ) before their contact with the fiber strand ( 2 ) on the to the fiber strand ( 2 ) facing side of the still molten thermoplastic ( 14 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff (14) direkt auf die Fasern des Faserstrangs (2) aufgetragen wird, oder dass der Faserstrang (2) durch eine Ansammlung von thermoplastischem Kunststoff (14) hindurch gezogen wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the thermoplastic material ( 14 ) directly onto the fibers of the fiber strand ( 2 ) or that the fiber strand ( 2 ) by a collection of thermoplastic ( 14 ) is pulled through. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit den Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckte Faserstrang (2) auf dem Heiztisch (6) oberhalb der Schmelztemperatur (T7) des thermoplastischen Kunststoffs (14) aufgeheizt oder auf dieser gehalten wird, sowie mit einer aus der auf den Faserstrang (2) und die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) wirkenden Zugkraft (F6) sowie aus der Krümmung der Tischoberfläche (15) resultierenden Normalkraft (F2) derart beaufschlagt wird, dass der thermoplastische Kunststoff (14) zu allen einzelnen Fasern fließt und diese benetzt.Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the with the Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) covered fiber strand ( 2 ) on the heating table ( 6 ) above the melting temperature (T7) of the thermoplastic ( 14 ) is heated or held on this, and with a from the on the fiber strand ( 2 ) and the cover material webs ( 3 . 4 ) acting tensile force (F6) and from the curvature of the table surface ( 15 ) resulting normal force (F2) is applied in such a way that the thermoplastic material ( 14 ) flows to all individual fibers and wets them. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird, dessen Schmelzpunkt höher ist als der Schmelzpunkt desjenigen thermoplastischen Kunststoffs (14), mit dem alle Fasern des Faserstranges (2) benetzt werden.Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that as material for the Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) is used, a thermoplastic whose melting point is higher than the melting point of that thermoplastic ( 14 ), with which all fibers of the fiber strand ( 2 ) are wetted. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Abdeckmaterialbahn (4) auf der Oberfläche (15) des Heiztisches (6) und eine obere Abdeckmaterialbahn (3) um eine Ablegrolle (5) geführt wird, bevor diese beiden Abdeckmaterialbahnen (3, 4) mit dem Faserstrang (2) im Bereich des Heiztisches (6) in Kontakt gelangen.Method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that a lower covering material web ( 4 ) on the surface ( 15 ) of the heating table ( 6 ) and an upper cover material web ( 3 ) to a roll off ( 5 ) is guided before these two Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) with the fiber strand ( 2 ) in the area of the heating table ( 6 ) get in touch. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflegkraft (F1) der Auflegrolle (5) kleiner ist als die Normalkraftkomponente (F2) derjenigen Zugkraft (F6), mit der der Faserstrang (2) zusammen mit den Abdeckmaterialbahnen (3, 4) über den Heiztisch (6) gezogen wird.A method according to claim 6, characterized in that the Auflegkraft (F1) of the Auflegrolle ( 5 ) is smaller than the normal force component (F2) of the tensile force (F6) with which the fiber strand ( 2 ) together with the cover material webs ( 3 . 4 ) over the heating table ( 6 ) is pulled. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiztisch (6) derart beheizt wird, dass er zumindest drei unterschiedliche Heizzonen (S1, S2, S3) mit drei unterschiedlichen Temperaturen (T2, T3, T4) aufweist.Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the heating table ( 6 ) is heated in such a way that it has at least three different heating zones (S1, S2, S3) with three different temperatures (T2, T3, T4). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dort, wo die untere Abdeckmaterialbahn (4) erstmals den Heiztisch (6) berührt, die Ober fläche (15) des Heiztisches (6) eine mittlere Temperatur (T1) aufweist, die niedriger ist als die Temperatur in den kühlsten Heizzone (S1, S2, S3).A method according to claim 8, characterized in that where the lower Abdeckmaterialbahn ( 4 ) first time the heating table ( 6 ), the upper surface ( 15 ) of the heating table ( 6 ) has an average temperature (T1) lower than the temperature in the coolest heating zone (S1, S2, S3). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang (2) unmittelbar hinter dem Heiztisch (6) eine mittlere Temperatur (T5) aufweist, die niedriger ist als die Temperatur in der heißesten Heizzone (S1, S2 oder S3).A method according to at least one of claims 8 or 9, characterized in that the through the Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) covered and plastic-permeated fiber strand ( 2 ) immediately behind the heating table ( 6 ) has a mean temperature (T5) lower than the temperature in the hottest heating zone (S1, S2 or S3). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang (2) in Transportrichtung hinter dem Heiztisch (6) entlang der Oberfläche eines Kühltisches (10) geführt und dort abgekühlt wird.Method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the material passing through the cover material webs ( 3 . 4 ) covered and plastic-permeated fiber strand ( 2 ) in the transport direction behind the heating table ( 6 ) along the surface of a cooling table ( 10 ) and cooled down there. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang (2) in Transportrichtung hinter dem Kühltisch (10) eine mittlere Temperatur (T6) aufweist, die über der Schmelztemperatur des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs (14) liegt.A method according to claim 11, characterized in that by the Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) covered and plastic Durchdrun gene fiber strand ( 2 ) in the transport direction behind the cooling table ( 10 ) has an average temperature (T6) which is above the melting temperature of the thermoplastic material which wets all the fibers ( 14 ) lies. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit (V) des Faserstranges (2) und der Abdeckmaterialbahnen (3, 4) zwischen 0,05 m/s und 0,2 m/s beträgt.Method according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the transport speed (V) of the fiber strand ( 2 ) and the cover material webs ( 3 . 4 ) is between 0.05 m / s and 0.2 m / s. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Abdeckmaterialbahnen (3, 4) abgedeckte und kunststoffdurchdrungene Faserstrang (2) im Bereich des auslaufseitigen Endes des Heiztisches (6) von zumindest einer Glättrolle (7, 8, 9) mit einer Kraft (F3, F4, F5) beaufschlagt wird, die kleiner oder gleich groß ist wie die Auflagekraft (F1) der Auflegrolle (5) und kleiner ist als die Normalkraftkomponente (F2) der Zugkraft (F6) auf den abgedeckten Faserstrang (2).Method according to at least one of claims 7 to 13, characterized in that the through the Abdeckmaterialbahnen ( 3 . 4 ) covered and plastic-permeated fiber strand ( 2 ) in the region of the outlet end of the heating table ( 6 ) of at least one polishing roller ( 7 . 8th . 9 ) is acted upon by a force (F3, F4, F5) which is less than or equal to the bearing force (F1) of the Auflegrolle ( 5 ) and smaller than the normal force component (F2) of the tensile force (F6) on the covered fiber strand ( 2 ). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Faserstranges (2) unidirektional ausgerichtet oder als Gewebe oder als Gelege angeordnet sind, sowie als Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Aramidfasern ausgebildet sind.Method according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the fibers of the fiber strand ( 2 ) are unidirectionally aligned or arranged as a woven fabric or as a scrim, and are designed as glass fibers, carbon fibers or aramid fibers. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener und unter Druck gesetzter Formpresse (24) in einem bestimmten Zeitraum (t0–t1) die Temperatur der übereinander geschichteten Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') bis über die Schmelztemperatur (T7) des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs (14) angehoben wird, dass nach einem weiteren bestimmten Zeitraum (t1–t2) die Temperatur der übereinander geschichteten Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') über die Schmelztemperatur (T8) der thermoplastischen Abdeckmaterialbahnen (3, 4) angehoben wird, und dass danach in einem weiteren Zeitraum (t5–t6) die Temperatur der Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') unter die Schmelztemperaturen (T7, T8) der beiden thermoplastischen Kunststoffe gebracht wird.Method according to at least one of Claims 1 to 15, characterized in that, when the molding press is closed and pressurized ( 24 ) over a certain period of time (t0-t1) the temperature of the stacked prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) above the melting temperature (T7) of the thermoplastic material which wets all the fibers ( 14 ) is raised after a certain period of time (t1-t2), the temperature of the stacked prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) above the melting temperature (T8) of the thermoplastic cover material webs (T8) 3 . 4 ) and that thereafter in a further period (t5-t6) the temperature of the prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) is brought below the melting temperatures (T7, T8) of the two thermoplastics. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufheizen des alle Fasern benetzenden thermoplastischen Kunststoffs (14) über dessen Schmelztemperatur (T7) die Temperatur der Prepreg-Lagen (20', 20'', 20''') unter diese Schmelztemperatur (T7) reduziert und über einen bestimmten Zeitraum (t3–t4) unter dieser Schmelztemperatur (T7) gehalten wird.A method according to claim 16, characterized in that after the heating of all the thermoplastic fibers wetting all the fibers ( 14 ) above its melting temperature (T7) the temperature of the prepreg layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) is kept below this melting temperature (T7) and kept below this melting temperature (T7) for a certain period of time (t3-t4). Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, der zumindest parallel zueinander ausgerichtete Fasern aufweist, die in einem thermoplastischen Kunststoff (14) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (25) aus mehreren übereinander geschichteten Lagen (20', 20'', 20''') von Prepregs (20) aufgebaut ist, dass die Prepregs (20) jeweils aus einem Faserstrang (2) mit in Längsrichtung parallel zueinander ausgerichteten Fasern besteht, die in dem thermoplastischen Kunststoff (14) eingebettet sind, dass die Oberseite und die Unterseite des Faserstrangs (2) von jeweils einer Abdeckmaterialbahn (3, 4) aus einem thermoplastischen Kunststoff abgedeckt sind, und dass die Schmelztemperatur (T8) des thermoplastischen Kunststoffs der Ab deckmaterialbahnen (3, 4) über der Schmelztemperatur (T7) desjenigen thermoplastischen Kunststoffs (14) liegt, mit dem alle Fasern des Faserstrangs (2) benetzt sind.A leaf spring made of a fiber composite material which has at least mutually parallel fibers which are embedded in a thermoplastic material ( 14 ) are embedded, characterized in that the leaf spring ( 25 ) of several layered layers ( 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) of prepregs ( 20 ), that the prepregs ( 20 ) each consist of a fiber strand ( 2 ) in the longitudinal direction parallel to each other aligned fibers in the thermoplastic material ( 14 ) are embedded, that the top and the bottom of the fiber strand ( 2 ) each of a cover material web ( 3 . 4 ) are covered from a thermoplastic material, and that the melting temperature (T8) of the thermoplastic material from the cover material webs ( 3 . 4 ) above the melting temperature (T7) of that thermoplastic ( 14 ), with which all fibers of the fiber strand ( 2 ) are wetted. Blattfeder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff (14) aus Polypropylen, Polyamid, Polyamid 6.6 oder Polybutylenterephthalat besteht.Leaf spring according to claim 18, characterized in that the thermoplastic material ( 14 ) consists of polypropylene, polyamide, polyamide 6.6 or polybutylene terephthalate.
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