DE102010009671A1 - Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece - Google Patents
Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010009671A1 DE102010009671A1 DE102010009671A DE102010009671A DE102010009671A1 DE 102010009671 A1 DE102010009671 A1 DE 102010009671A1 DE 102010009671 A DE102010009671 A DE 102010009671A DE 102010009671 A DE102010009671 A DE 102010009671A DE 102010009671 A1 DE102010009671 A1 DE 102010009671A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- workpiece
- cutting
- cutting device
- processing device
- heating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/24—Perforating by needles or pins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/60—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
- B26D7/10—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/16—Perforating by tool or tools of the drill type
- B26F1/165—Perforating by tool or tools of the drill type by flow drilling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Schnittbearbeiten eines Halbzeugs oder eines Bauteils aus einem Faserverbundkunststoff, der aus Verstärkungsfasern in einer thermoplastischen Kunststoffmatrix besteht.The The invention relates to a processing apparatus and a method for cutting a semifinished product or a component from a Composite fiber made of reinforcing fibers in one consists thermoplastic matrix.
Bei der zunehmenden Verwendung von Faserverbundkunststoffen, die vorteilhaft gute mechanische Eigenschaften mit einem geringen Gewicht verbinden, kommt es bei der Bearbeitung der Halbzeuge oder Bauteile, insbesondere beim Ausschneiden von Durchbrüchen und Schnittkonturen zu dem Problem, dass diese nach der Zuschnittsbearbeitung im Schnitt- beziehungsweise Randbereich delaminieren können, so dass sich einzelne Fasern verschieben oder gar herauslösen können. Aktuell erfolgt der Zuschnitt von Faser verstärkten Kunststoffverbundhalbzeugen, sogenannten Prepregs, durch Ausstanzen oder Wasserstrahlschneiden. Beim Stanzprozess wird für jedes Bauteil ein extra angefertigtes Werkzeug, beziehungsweise ein Werkzeugstempel benötigt, wodurch hohe Investitionskosten bedingt sind, voll konsolidierte Faserverbundkunststoffhalbzeuge jedoch mit kleinen Dimensionen in großen Stückzahlen kostengünstig konfektioniert werden können. Bei trockenen Geweben jedoch, die aus Rovings, pultrudierten Stäben, Hybridgarnen und dergleichen bestehen, liegen Verstärkungsfasern und Thermoplastfasern, die zur späteren Ausbildung einer Matrix vorgesehen sind, nicht ausreichend fixiert im Textil vor, um anschließend lagestabil gestanzt oder beschnitten werden zu können.at the increasing use of fiber composites that are beneficial combine good mechanical properties with a low weight, it comes in the processing of semi-finished products or components, in particular when cutting out breakthroughs and cutting contours to the problem that these are cropped after cutting or border area can delaminate, so that can move individual fibers or even dissolve out. Currently, the cutting of fiber-reinforced composite plastic semi-finished products, so-called prepregs, by punching or water jet cutting. When punching process is for each component a custom-made Tool, or a tool stamp needed, which means high investment costs, fully consolidated Fiber composite plastic semi-finished products, however, with small dimensions in large quantities cost-effectively assembled can be. However, in dry tissues, which are made from rovings, pultruded rods, hybrid yarns, and the like, are reinforcing fibers and thermoplastic fibers used for later formation of a matrix are not sufficiently fixed in the textile in order to subsequently stable in position to be punched or cut.
Der Nachteil des Wasserstrahlschneidverfahrens, das einen Hochdruckwasserstrahl verwendet, liegt darin, dass manche Kunststoffe ein großes Wasseraufnahmevermögen besitzen können, beispielsweise Polyamid, so dass diese bei Wasserkontakt Wasser aufnehmen und dabei ihre Eigenschaften verändern. Häufig können Schnitte für Durchbrüche erst nach vorgelochter Bohrung oder Stanzung geschnitten werden, was sich nachteilig auf die Verfahrens- beziehungsweise Fertigungstaktzeiten auswirkt.Of the Disadvantage of the water jet cutting process, the high pressure water jet used, is that some plastics have a large water absorption capacity may have, for example, polyamide, so this In case of water contact absorb water while keeping its properties change. Frequently, cuts can be made for Breakthroughs cut only after pre-punched hole or punched be, which is detrimental to the process or Manufacturing cycle times affects.
Zwar
ist aus dem Stand der Technik mit der
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, eine Bearbeitungsvorrichtung zum Schnittbearbeiten eines Halbzeugs oder eines Bauteils aus einem Faserverbundkunststoff bereitzustellen, mittels der eine Schnittkante mit hoher Präzision geschnitten werden kann, während gleichzeitig eine Verschweißung der Schnittkante bereitgestellt wird, so dass diese nicht delaminieren kann und das Verschieben, beziehungsweise das Herauslösen einzelner Fasern vermieden wird.outgoing From this prior art, it is desirable to have a Processing device for cutting a semifinished product or to provide a component made of a fiber composite plastic, cut by means of a cutting edge with high precision can be while welding a weld the cutting edge is provided so that they do not delaminate can and the shifting, or the dissolving out single fibers is avoided.
Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a processing device with the features of claim 1.
Ein Herstellungsverfahren zum Schnittbearbeiten eines Halbzeugs oder eines Bauteils aus einem Faserverbundkunststoff, das zur Fertigung einer Vielzahl verschiedener Schnittkonturen und Durchbrüche verwendet werden kann und mittels dessen beliebige Faserverbundkunststoffhalbzeuge, konsolidierte und nicht konsolidierte, insbesondere Textil verstärkte thermoplastische Kunststoffbahnen, beziehungsweise Folien, konfektioniert werden können, wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 bereitgestellt.One Manufacturing method for cutting a semifinished product or a component made of a fiber composite plastic, which is used for manufacturing a variety of different cutting contours and breakthroughs can be used and by means of which any fiber composite plastic semi-finished, consolidated and non-consolidated, in particular textile reinforced thermoplastic plastic sheets, or films, made-up will be through the procedure with the characteristics of claim 7 provided.
Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind in den Unteransprüchen ausgeführt.further developments the device and the method are in the subclaims executed.
Eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung dient der Schnittbearbeitung eines Werkstücks, das aus einer thermoplastischen Kunststoffmatrix und Verstärkungsfasern besteht, ohne dass an der Schnittkante ein Delaminieren oder eine Verschiebung von lose liegenden Fasern stattfindet. Hierzu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft außer einer Schneidevorrichtung, eine dazu fest beabstandete Wärmequelle, beziehungsweise Heizvorrichtung auf. Die Heizvorrichtung ist dabei derart in der Bearbeitungsvorrichtung positioniert, dass sie Wärme in eine Richtung abstrahlt, die durch die Ausrichtung der Schneidevorrichtung bestimmt ist. Somit findet simultan zum Beschneidevorgang ein Erhitzen einer gerade geschnittenen oder aktuell im Beschnitt befindlichen Stelle der Schnittlinie am Werkstück statt, wodurch die thermoplastische Matrix um die Verstärkungsfasern schmilzt, wieder plastifiziert und dadurch die Fasern in ihrer Position bindet, und somit den durch den Schneidprozess verursachten Verlust der Faserfixierung, beziehungsweise des Faserverbunds, noch vor einer potentiellen Delaminierung oder einem Verschieben der Fasern verhindert. Die Heizvorrichtung kann dabei der Schneidevorrichtung im Bearbeitungswerkzeug vor- oder nachgelagert sein, unter Umständen können auch mehrere Heizvorrichtungen vorgesehen sein, die der Schneidevorrichtung vor- und nachgelagert sein können, und ein Strahlengang der abgestrahlten Wärme kann durch ein optisches Element der Heizvorrichtung auf dem Werkstück fokussiert werden, und zwar insbesondere an der Stelle, auf die die Schneidevorrichtung ausgerichtet ist.A inventive processing device is used the cutting of a workpiece, which consists of a thermoplastic matrix and reinforcing fibers exists without delamination at the cutting edge or a Displacement of loose fibers takes place. For this purpose points the inventive device advantageous except a cutting device, a fixedly spaced heat source, or heating device on. The heater is so positioned in the processing device that they heat radiates in a direction caused by the orientation of the cutting device is determined. Thus, simultaneously with the clipping process, heating takes place a straight cut or currently in trim Place the cutting line on the workpiece, causing the thermoplastic matrix melts around the reinforcing fibers, plasticized again and thereby binds the fibers in position, and thus the loss of fiber fixation caused by the cutting process, or the fiber composite, even before a potential delamination or prevents shifting of the fibers. The heater In this case, the cutting device can be provided in the machining tool. or may be downstream, under certain circumstances Also, several heaters may be provided, the cutting device can be upstream and downstream, and a beam path The radiated heat can be transmitted through an optical element the heater can be focused on the workpiece, and in particular at the point to which the cutting device is aligned.
Das Werkstück kann ein Halbzeug oder ein Bauteil sein. Faser verstärkte Kunststoffwerkstücke, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung schnittbearbeitet werden können, können aus einer thermoplastischen Matrix, beispielsweise Polyamid, und einem darauf abgestimmten textilen Halbzeug bestehen. Diese können Gewebe, Geflechte, Vliese, Gestricke und Gelege umfassen. Zur Herstellung dieser textilen Halbzeuge können auch einzeln pultrudierte Stäbe, imprägnierte Rovings, Hybridgarne mit Kunststoff- und Verstärkungsfasern, oder Kombinationen aus diesen untereinander und/oder mit trockenen Rovings oder Textilien verwendet werden. Die Kunststoffmatrix kann auch allein durch Kunststofffasern gebildet sein.The Workpiece may be a semi-finished or a component. fiber reinforced plastic workpieces with the invention Device can be edited from a thermoplastic matrix, for example polyamide, and consist of a coordinated semifinished textile product. these can Tissue, braids, nonwovens, knits and scrim include. For the production these semi-finished textile products can also be individually pultruded rods, impregnated rovings, hybrid yarns with plastic and reinforcing fibers, or combinations of these with each other and / or with dry rovings or textiles are used. The plastic matrix can also be formed solely by plastic fibers.
Bei der Heizvorrichtung kann es sich um eine Infrarot-Strahlungsquelle handeln.at The heater may be an infrared radiation source act.
Da die Bearbeitungsvorrichtung und das Werkstück zur Ausführung einer Schnittkante entlang der vorgesehenen Schnittlinie relativ zueinander bewegt werden, kann zur Glättung des Werkstücks und damit für eine verbesserte Präzision der Schnittbearbeitung ein Druck auf das Werkstück mittels einer entsprechend geeigneten Vorrichtung, wie etwa einem gefederten Gleitschuh oder einer gefederten Rolle, ausgeübt werden. Die Anordnung einer solchen Vorrichtung zur Ausübung eines Drucks kann auf einer von der Heizvorrichtung abgewandt liegenden Seite der Schneidevorrichtung in der Bearbeitungsvorrichtung erfolgen, sie kann jedoch auch benachbart zu der Heizvorrichtung stattfinden. Generell ist es auch denkbar, mehr als eine Vorrichtung zur Druckausübung an der Bearbeitungsvorrichtung vorzusehen.There the machining device and the workpiece for execution a cutting edge along the intended cutting line relative can be moved to each other, can be used to smooth the workpiece and thus for improved precision of the cutting process a pressure on the workpiece by means of a corresponding suitable device, such as a spring-loaded shoe or a spring-loaded role. The order Such a device for exerting a pressure can one of the heater remote from the side of the cutting device in the processing device, but it can also be adjacent take place to the heater. In general, it is also conceivable more than a device for applying pressure to the processing device provided.
So erfolgt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schnittbearbeiten eines Werkstücks aus einem Faser verstärkten thermoplastischen Kunststoffverbund während der Relativbewegung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung aus Heizvorrichtung und Schneidevorrichtung und dem Werkstück quasi simultan das Schneiden und Erhitzen einer am Werkstück vorgegebenen Schnittlinie, bzw. Schnittkante, wenn die Heizvorrichtung der Schneidevorrichtung nachgeordnet ist. Durch das Erhitzen wird die thermoplastische Kunststoffmatrix entlang der Schnittkante aufgeschmolzen und nach dem Beabstanden der Bearbeitungsvorrichtung, das sich aufgrund der Relativbewegung ergibt, kommt es zu einem schnellen Erstarren der aufgeschmolzenen thermoplastischen Kunststoffmatrix jeder Schnittkante und damit zum Verschweißen jeder Schnittkante für sich bei bleibendem Schneidspalt, der sich im Übrigen mittels des auf den Schneidfokus strömenden Gasstrahls, vorzugsweise Druckluftstrahls ergibt. Als Heizvorrichtung kann in diesem Zusammenhang auch eine Schweißvorrichtung angesehen werden.So takes place by a method according to the invention for cutting a workpiece from a fiber reinforced thermoplastic composite during the relative movement between the processing device from heating device and cutting device and the workpiece quasi simultaneously the cutting and heating of a predetermined on the workpiece Cutting line, or cutting edge, when the heating device of the cutting device is subordinate. Upon heating, the thermoplastic matrix becomes plastic melted along the cutting edge and after spacing the processing device, which is due to the relative movement results in a rapid solidification of the molten thermoplastic matrix of each cutting edge and thus for welding each cutting edge at remaining cutting gap, which incidentally by means of the on the cutting focus flowing gas jet, preferably Compressed air jet results. As a heater can in this context also a welding device are considered.
Damit ist es nicht nur möglich, exakt Halbzeuge zuzuschneiden, sondern auch bereits ausgeformte Bauteile zu bearbeiten oder zu trennen. Eine solche Bearbeitungsvorrichtung ist insbesondere auch geeignet, an einer Roboterhand angeordnet zu werden, die mittels eines programmierten Computerprogramms das zu bearbeitende Bauteil in alle Raumrichtungen abfahren kann, wodurch auch dreidimensionale Strukturen mit hoher Präzision geschnitten werden können.In order to is it not only possible to cut exactly semi-finished products, but also already shaped components to edit or to separate. Such a processing device is in particular also suitable to be arranged on a robot hand, by means of a programmed computer program the component to be processed can depart in all spatial directions, whereby also three-dimensional Structures can be cut with high precision.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.These and further advantages are provided by the following description with reference to the accompanying figures.
Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.Of the Reference to the figures in the description is for assistance the description and the easier understanding of the Object. Objects or parts of objects, which are essentially the same or similar be provided with the same reference numerals. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the Invention.
Dabei zeigtthere shows
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung dient der Ausführung eines kombinierten Schneid- und Schweißprozesses, beispielsweise beim Ausschneiden von Durchbrüchen und von Beschnittkonturen für zu konfektionierende, konsolidierte und nicht konsolidierte Faserverbundkunststoffhalbzeuge, wie etwa Textil verstärkte thermoplastische Kunststoffbahnen und -folien. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung eines kontinuierlichen Schnittprozesses mit gleichzeitiger lokaler Erwärmung von thermoplastisch konsolidierten und nicht konsolidierten Faserverbundkunststoffen wird verhindert, dass diese mit den Endlosfasern nach dem Zuschnitt im Schnitt- beziehungsweise Randbereich delaminieren oder sich einzelne Fasern verschieben oder herauslösen.The processing device according to the invention serves to carry out a combined cutting and welding process, for example when cutting out breakthroughs and trimming contours for consolidated, unconsolidated fiber composite plastic semi-finished products, such as textile-reinforced thermoplastic plastic sheets and films. In the inventive execution of a continuous cutting process with simultaneous local heating of thermoplastic consolidated and non-consolidated fiber composite plastics prevents these delaminate with the continuous fibers after cutting in the cutting or edge area or move individual fibers or dissolve out.
Solche Kunststoffbahnen oder -folien, beziehungsweise Halbzeuge oder auch Bauteile mit thermoplastischer Kunststoffmatrix und Verstärkungsfasern können beispielsweise auch ein Hybridgarngewebe (nicht konsolidiert) oder vorkonsolidierte Organobleche sein. Die Verstärkungsfasern umfassen Glasfasern, Metallfasern, Carbonfasern oder Aramidfasern und als thermoplastischer Kunststoff kann ein Polypropylen, ein Polycarbonat, ein Polyamid oder ein Acrylnitril-Butadien-Styrol zum Einsatz kommen.Such Plastic sheets or films, or semi-finished or even Components with thermoplastic matrix and reinforcing fibers For example, a hybrid yarn fabric (not consolidated) or pre-consolidated organo-sheets. The reinforcing fibers include glass fibers, metal fibers, carbon fibers or aramid fibers and as a thermoplastic, a polypropylene, a Polycarbonate, a polyamide or an acrylonitrile-butadiene-styrene be used.
Während beim Anfertigen von Durchbrüchen oder Konturen mittels Stanzprozess für jedes Bauteil ein separates Werkzeug benötigt wird und das Wasserstrahlschneidverfahren bei bestimmten Materialien nicht zum Einsatz kommen kann, kann die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung insbesondere auch als Bearbeitungskopf eines Roboterarms für eine Vielzahl verschiedenster Bauteile und auch für jegliche Materialkombination verwendet werden. Die Anfertigung einer vorgelochten Bohrung zur Fertigung von Durchbrüchen ist nicht notwendig und es können kurze Taktzeiten erreicht werden. Ferner kann ein Schnittverlust bei Verwendung eines Lasers als Schneidevorrichtung minimiert werden.While when making breakthroughs or contours by means of Punching process requires a separate tool for each component and the waterjet cutting process for certain materials can not be used, the inventive Processing device in particular as a machining head of a Robot arm for a variety of different components and also be used for any combination of materials. The preparation of a pre-drilled hole for the production of breakthroughs is not necessary and it can reach short cycle times become. Furthermore, a loss of cut when using a laser as Cutting device can be minimized.
In
Eine Materialzufuhr zum Schneideprozess kann kontinuierlich, etwa bei Textil verstärkten thermoplastischen Kunststoffbahnen durch Abziehen von einer Rolle erfolgen, sie kann aber auch diskontinuierlich, beispielsweise durch Einlegen von Platten, etwa vorkonsolidierte Organobleche in eine Halterung, erfolgen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Schneid- und Schweißprozesses vorgesehen ist.A Material supply to the cutting process can be continuous, such as at Textile reinforced thermoplastic sheets by Take off from a roll, but it can also be discontinuous, for example, by inserting plates, such as preconsolidated Organo sheets in a holder, made to carry provided the cutting and welding process according to the invention is.
Zur Ausführung der Schnittkanten kann dabei entweder die Bearbeitungsvorrichtung oder das Werkstück mittels einer geeigneten Halterung bewegt werden, gegebenenfalls können auch beide bewegt werden, so dass auf alle Fälle eine Relativbewegung zwischen Bearbeitungsvorrichtung und Werkstück stattfindet.to Execution of the cutting edges can either the processing device or the workpiece is moved by means of a suitable holder if necessary, both can also be moved, so that in any case a relative movement between the processing device and workpiece takes place.
Eine
erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung
In
Ein
erfindungsgemäßes Verfahren kann unter Verwendung
eines Hybrid-Laserkopfs
In
Generell denkbar, jedoch nicht dargestellt, ist auch die Anordnung eines Gleitschuhs oder Rolle nach der Schneid- und Heizvorrichtung oder, bei Verwendung zwei oder mehr Gleitschuhen, eine Vor- und Nachlagerung. Damit können Welligkeiten der Oberfläche des Werkstücks, respektive der Folie, eliminiert werden, so dass der Brennpunkt des Lasers definiert innerhalb der Wandstärke des Werkstücks vorliegt. Der Brennpunkt kann entweder beide gegenüber liegende Schnittkanten überspannen oder nur auf der Schnittkanten-Gutseite, also der Schnittkante des Abschnitts des Werkstücks, das verbaut und vorher ggf. weiterbearbeitet werden soll, liegen.As a general rule conceivable, but not shown, is the arrangement of a Sliding shoe or roller after the cutting and heating device or, when using two or more shoes, a pre- and post-storage. This allows ripples of the surface of the workpiece, respectively of the foil, are eliminated, so the focus the laser defined within the wall thickness of the workpiece is present. The focal point can either span both opposing cut edges or only on the cut edge good side, so the cutting edge of the Section of the workpiece that is installed and, if necessary, previously should be processed, lie.
Die
Heizvorrichtung
Alternativ kann aber auch eine Vorrichtung zur aktiven Kühlung, beispielsweise vertreten durch eine wassergekühlte Auflage, nach erfolgter Schnittbearbeitung vorgesehen sein, um das Erstarren der Schnittkante schnell stattfinden zu lassen und somit das Verschieben der Fasern, beziehungsweise ein Verlaufen der Kante zu verhindern.alternative but can also be a device for active cooling, for example represented by a water-cooled edition, after successful Cutting machining be provided to the solidification of the cutting edge to take place quickly and thus the shifting of the fibers, or to prevent a bleeding of the edge.
Um
insbesondere während der Startphase im Durchbruch ein Verdrängen
der entstehenden Schmelze zu ermöglichen, ist in den Ausführungsformen
von
Auch
die fest zu der Schneidevorrichtung
Der
Gleitschuh
Vereinfacht
ist als Laseroptik eine Sammellinse
In
In
Durch die Kombination eines Schneid- und Schweißprozesses wird ein Herauslösen der Verstärkungsfasern im Schnittbereich vermieden. Die auszuschneidenden Platten können enger aneinander liegen (besseres „Nesting”), so dass eine bessere Materialausnutzung möglich ist. Auch werden die definierte Faseranordnung im Randbereich Verbesserungen der Bauteileigenschaften erzielt. Eine Kraftüberleitung vom umspritzten Material in den Randbereich der Faserverbundkunststoffstruktur erfolgt direkter und somit besser.By the combination of a cutting and welding process becomes a detachment of the reinforcing fibers in the cutting area avoided. The panels to be cut can be closer together (better "nesting"), allowing better material utilization is possible. Also, the defined fiber arrangement Improved component properties in the marginal area. A force transfer from overmolded material in the edge area the fiber composite plastic structure is more direct and thus better.
Eine partielle Plastifizierung der Matrix ist bei Verwendung von Halbzeugen/Bauteilen mit thermoplastischer Matrix problemlos möglich. Fasern im Randbereich, die möglicherweise nicht benetzt sind, werden durch die im erfindungsgemäßen Verfahren aufgeschmolzene Matrix benetzt, wodurch eine bessere Kraftüberleitung von Matrixmaterial, beziehungsweise dem umspritzten Material im Randbereich erfolgt.A Partial plasticization of the matrix is when using semi-finished products / components with thermoplastic matrix easily possible. fibers in the edge area, which may not be wetted by the melted in the process according to the invention Matrix wets, creating a better force transfer of Matrix material, or the overmolded material in the edge region he follows.
Die Handhabung einer derart beschnittenen vorfixierten Textilie, beispielsweise eines Organoblechs oder eines biegeschlaffen Hybridgarngewebes oder -textiles, wird erleichtert, da die Fasern im Schnittkantenbereich und auch in der Fläche aufgrund der Verschweißung – punktuell oder durchgängig – fixiert sind und sich nicht mehr verschieben oder herauslösen können. Ein derartig ggf. erwärmtes, biegeschlaffes und mit lose angeordneten Fasern vorkonfektioniertes Halbzeug kann dann einfach in ein entsprechendes Spritzgießwerkzeug zur Fertigstellung eingebracht werden.The Handling such a trimmed prefixed textile, for example an organic sheet or a limp hybrid yarn fabric or -textiles, is facilitated because the fibers in the cut edge area and also in the area due to the welding - punctually or consistently - are fixed and not can move or detach more. One possibly heated, limp and loosely arranged Fibers prefabricated semi-finished can then easily in a corresponding Injection mold are introduced for completion.
Bei einem Halbzeug mit lose liegenden Verstärkungsfasern können diese vor dem Schneidvorgang mittels flächigen oder punktuellen Heizens und nachfolgenden Abkühlens der Kunststoffmatrix fixiert werden. Die Matrix kann aus Kunststofffasern bestehen, die bei der Erwärmung aufschmelzen und die Verstärkungsfasern einhüllen. Durch die Erstarrung der Faserschmelze nach der Abkühlung sind die Verstärkungsfasern unver rückbar positioniert und die Gewebestruktur gefestigt ohne dass unerwünschte Löcher durch Verdrängung der Verstärkungsfasern entstehen können.at a semi-finished with loose reinforcing fibers can these before the cutting process by means of flat or punctiform Heating and subsequent cooling of the plastic matrix be fixed. The matrix can consist of plastic fibers, the when heated melt and the reinforcing fibers wrap. By the solidification of the fiber melt after the cooling, the reinforcing fibers are unverbarbar positioned and strengthened the tissue structure without causing unwanted holes caused by displacement of the reinforcing fibers can.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4239556 A1 [0004] - DE 4239556 A1 [0004]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010009671A DE102010009671A1 (en) | 2010-02-27 | 2010-02-27 | Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010009671A DE102010009671A1 (en) | 2010-02-27 | 2010-02-27 | Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010009671A1 true DE102010009671A1 (en) | 2010-10-14 |
Family
ID=42733393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010009671A Withdrawn DE102010009671A1 (en) | 2010-02-27 | 2010-02-27 | Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010009671A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103556447A (en) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 吴江市祥盛纺织品有限公司 | Multifunctional loom |
DE102014224720A1 (en) | 2014-12-03 | 2016-06-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for producing a cut-formed molding with a plastic matrix and reinforcing fibers |
CN106113972A (en) * | 2016-08-24 | 2016-11-16 | 浙江智源办公设备制造有限公司 | A kind of binder |
CN108177171A (en) * | 2017-12-11 | 2018-06-19 | 重庆三欣冷冻食品有限公司 | A kind of frozen food sawing machine |
CN111319073A (en) * | 2020-03-10 | 2020-06-23 | 郑家强 | Rubber processing is with cutting gluey equipment with shock-absorbing function |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4239556A1 (en) | 1991-11-28 | 1993-07-08 | Novak Paul Dipl Ing |
-
2010
- 2010-02-27 DE DE102010009671A patent/DE102010009671A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4239556A1 (en) | 1991-11-28 | 1993-07-08 | Novak Paul Dipl Ing |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103556447A (en) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 吴江市祥盛纺织品有限公司 | Multifunctional loom |
DE102014224720A1 (en) | 2014-12-03 | 2016-06-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for producing a cut-formed molding with a plastic matrix and reinforcing fibers |
CN106113972A (en) * | 2016-08-24 | 2016-11-16 | 浙江智源办公设备制造有限公司 | A kind of binder |
CN108177171A (en) * | 2017-12-11 | 2018-06-19 | 重庆三欣冷冻食品有限公司 | A kind of frozen food sawing machine |
CN111319073A (en) * | 2020-03-10 | 2020-06-23 | 郑家强 | Rubber processing is with cutting gluey equipment with shock-absorbing function |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013202223B4 (en) | A method for producing a decorative composite by forming film at material openings by means of a laser and / or hot air jet | |
EP1799429B1 (en) | Press moulding tool and method for production of a component by press moulding | |
DE19809264C2 (en) | Fiber lay-up and method for making a preform | |
EP3033218B1 (en) | Method for producing a component from organo sheets | |
DE102011012499B4 (en) | Apparatus and method for producing a fiber composite workpiece | |
DE102013021642B4 (en) | Method for the automated production of a structure made of fiber-reinforced plastic and apparatus for carrying out such a method | |
EP2664445B1 (en) | Composite structure made of fibre-reinforced plastic and method for its manufacture | |
DE102014215935A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing components from a fiber reinforced composite material | |
WO2011095399A1 (en) | Method for producing a component from an organic sheet | |
DE102006025280A1 (en) | Production of high-strength, fibre-reinforced components, e.g. for car bodies, involves impregnating a continuous fibre bundle, placing the hank into a tempered device with a die using handling gear and then consolidating | |
DE102010009671A1 (en) | Apparatus for cut-machining workpiece containing thermoplastic matrix and reinforcement fiber, comprises cutting device, heating device spatially adjacent to cutting device, and spring-loaded sliding block to exercise pressure on workpiece | |
DE102011090143A1 (en) | Method and device for producing a fiber composite material in the form of at least one impregnated with a polymer broad sliver | |
DE102008063651A1 (en) | Method for connecting two workpieces, involves removing matrix materials at surfaces of workpieces in joining zone chemically, thermally or mechanically to expose individual fibers | |
DE102014012204A1 (en) | Shaping plant for creating a fiber-plastic composite | |
DE102007003596B4 (en) | Method for producing a leaf spring made of a fiber composite material with a thermoplastic material | |
EP2716435A1 (en) | Method and semi-finished product for producing a composite moulded part, in particular a fibre compound moulded part and composite moulded part, in particular fibre compound moulded part | |
EP2846986B1 (en) | Method for consolidating a perform at least in some regions in order to produce a molded part in a mold | |
DE102010049563A1 (en) | Method for manufacturing torsion bar spring of motor car, involves thermally melting matrix material during and/or after braiding and/or wrapping of core, and connecting component to torsion bar spring | |
AT512563A2 (en) | Fiber material blank and method for producing a fiber composite material component | |
DE102013021672A1 (en) | Process for producing a hybrid component | |
DE102008006715A1 (en) | Method for laminating a multilayer plastic component | |
DE102015221967A1 (en) | Process for producing a natural fiber reinforced interior trim part | |
DE102012012470A1 (en) | Method and device for producing an interior trim part | |
DE102009053502A1 (en) | Fiber-plastic composite semi-finished material i.e. film material, manufacturing method, involves inserting plastic melt into textile inlay in calendering process, and consolidating and cooling textile inlay after inserting plastic melt | |
DE102018117888A1 (en) | Process for producing a fiber-plastic composite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |