DE102010013541A1 - Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeug - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeug Download PDF

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Franz Kind
Peter Michel
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Rehau AG and Co
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils (1) unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeugs (10), wobei das Spritzgusswerkzeug (10) ein erstes und zweites Werkzeugteil (18, 20) aufweist, welche eine Kavität (22) zum endgültigen Formen des Formteils (1) ausbilden, wobei das erste Werkzeugteil (18) einen ersten Einspritzkanal (24) und das zweite Werkzeugteil (20) einen zweiten Einspritzkanal (26) aufweist, die zum Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) in die Kavität (22) vorgesehen sind, wobei das zweite Werkzeugteil (20) eine Einspritzvorrichtung (30) und einen mit fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) befüllbaren Dosierraum (32) aufweist, wobei der zweite Einspritzkanal (26) in den Dosierraum (32) mündet, und wobei die Einspritzvorrichtung (30) eingerichtet ist, in dem Dosierraum (32) befindliches fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial (28) über den zweiten Einspritzkanal (26) in die Kavität (22) einzuspritzen, und wobei das Verfahren die Schritte A bis I umfasst.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeugs.
  • Die Druckschrift US 7,235,149 B2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Kraftfahrzeugformteilen aus endlosfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen. Hierbei werden die bandförmigen endlosfaserverstärkten Vorformstücke auf einer ebenen Fläche in verschiedenen Winkeln zueinander abgelegt. Das dabei entstehende flache Gelege wird im Anschluss vorgewärmt und durch Thermoformen umgeformt. Je nach Wanddicke des Bauteils erfolgt die Konsolidierung in einem getrennten oder im gleichen Thermoformwerkzeug.
  • Alternativ sind auch Umspritzungs-Verfahren bekannt, welche die Konsolidierung durch Umspritzen des Geleges bzw. Vorformlings vornehmen, derart, dass der Vorformling in eine Kavität eines Spritzgusswerks, die zum endgültigen Formen des Formteils vorgesehen ist, eingebracht und anschließend in den nach Einbringen des Vorformlings verbleibenden Füllraum der Kavität thermoplastisches Kunststoffmaterial eingespritzt wird. Allerdings lassen sich mit den bekannten Umspritzungs-Verfahren zur Konsolidierung des Vorformlings komplexe Formteil-Geometrien in nur geringer Fertigungsqualität realisieren, da infolge der komplexen Geometrie bei bekannten Lösungen Einspritzwege für das Kunststoffmaterial vorzusehen sind, die zum einen recht lang sein können und sich ferner auch in Ihrer Länge stark unterscheiden können, so dass z. B. infolge von Abkühlungsvorgängen während des Einspritzens das thermoplastische Kunststoffmaterial je nach Einspritzweg mit unterschiedlichen Fließeigenschaften bzw. Temperaturen in den Füllraum tritt bzw. infolge eines langen Einspritzwegs auch zu stark abgekühlt in den Füllraum treten kann.
  • Zugrundeliegende Aufgabe
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeugs anzugeben, mit dem ein endlosfaserverstärktes Formteil mit komplexer Geometrie herstellbar ist, das eine im Vergleich zu einem mit einem bekannten Verfahren hergestellten Formteil wesentlich höhere Fertigungsqualität aufweist.
  • Erfindungsgemäße Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • (A) Bereitstellen von zugeschnittenen, im Wesentlichen flächig ausgebildeten, unidirektional-faserverstärkten Matten mit einer die Fasern zumindest teilweise umgebenden thermo-plastischen Matrix,
    • (B) Transfer der Matten zu einem die Grobkontur des Formteils vorgebenden Werkstückträger,
    • (C) Ablegen und fortlaufendes Aufbauen der Matten auf dem Werkstückträger zu einem dreidimensionalen Vorformling derart, dass die Faserorientierung der Matten auf die im späteren Einsatz des Formteils angreifenden Kräfte, und die daraus innerhalb des Formteils resultierenden Lastpfade, abgestimmt wird,
    • (D) Lagefixierung der Matten zueinander während oder nach Abschluss des Aufbaus des Vorformlings,
    • (E) Erwärmung des Vorformlings bis an oder über die Schmelztemperatur der thermoplastischen Matrix des Vorformlings,
    • (F) Einbringen des Vorformlings in die Kavität des Spritzgusswerkzeugs,
    • (G) Einbringen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs in den Dosierraum, und
    • (H) Endgültiges Formen des Formteils durch Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs in den nach Einbringen des Vorformlings verbleibenden Füllraum der Kavität und durch zusätzliches Einspritzen des in dem Dosierraum befindlichen thermoplastischen fließfähigen Kunststoffmaterials in den Füllraum, wobei das Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs über den ersten Einspritzkanal eingespritzt wird, und wobei zum Einspritzen des Kunststoffmaterials des Dosierraums die Einspritzvorrichtung aktiviert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach Ausführen der Schritte A bis E in Schritt G fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs in den Dosierraum eingebracht. In Schritt H erfolgt dann das endgültige Formen des Formteils aus dem Vorformling durch Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs in den nach Einbringen des Vorformlings verbleibenden Füllraum der Kavität und durch zusätzliches Einspritzen des in dem Dosierraum befindlichen thermoplastischem fließfähigen Kunststoffmaterials in den Füllraum. Hierbei wird das Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs über den ersten Einspritzkanal eingespritzt und zum zusätzlichen Einspritzen des Kunststoffmaterials des Dosierraums wird die Einspritzvorrichtung aktiviert, welche das in dem Dosierraum befindliche fließfähige thermoplastisches Kunststoffmaterial über den zweiten Einspritzkanal in die Kavität einspritzt. In Schritt I wird das Formteil aus der Kavität entnommen.
  • Das zweite Werkzeugteil ist mit einem Einspritzsystem umfassend den Dosierraum und die Einspritzvorrichtung versehen. Durch Verwenden eines zweiten Werkzeugteils mit diesem Einspritzsystem, das vorzugsweise in Form einer sog. „Shot-pot”-Einrichtung ausgebildet sein kann, ist es möglich, die bei bekannten Lösungen erforderlichen Einspritzwege deutlich zu verkürzen. Das in dem Dosierraum befindliche Kunststoffmaterial wird mittels der Einspritzvorrichtung über den zweiten Einspritzkanal des zweiten Werkzeugteils in den Füllraum der Kavität gespritzt. Auf bei bekannten Lösungen vorgesehene lange Einspritzwege, die sich von dem ersten bis in das zweite Werkzeugteil erstrecken und welche zum Zuführen des z. B. von einer Spritzeinheit in das erste Werkzeugteil eingebrachten Kunststoffmaterials zu Bereichen des Füllraums, welche sich in dem zweiten Werkzeugteil befinden, vorgesehen sind, kann somit verzichtet werden. Mittels des Einspritzsystems des zweiten Werkzeugteils kann die Länge der längsten Einspritzwege bzw. Einspritzkanäle im Vergleich zu bekannten Lösungen deutlich reduziert werden. Insbesondere können so auch die Längenunterschiede zwischen den jeweiligen Einspritzwegen deutlich reduziert werden, so dass über verschiedene Einspritzwege eingespritztes thermoplastische Kunststoffmaterial mit im Wesentlichen gleichen Fließeigenschaften bzw. gleicher Temperatur in den Füllraum treten kann.
  • Durch das Vorsehen des Einspritzsystems des zweiten Werkzeugteils kann insbesondere auch ein externes Spritzsystem, umfassend eine Plastifiziereinheit zur Herstellung des fließfähigen thermoplastischen Kunststoffmaterials und eine Spritzeinheit zum Zuführen des Kunststoffmaterials, hinsichtlich seiner maximalen Leistungsdimensionierung bzw. Leistungsdaten wirksam reduziert werden, so dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Reduzierung der Herstellungskosten ermöglicht wird.
  • Insgesamt gesehen ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein endlosfaserverstärktes Formteil mit komplexer Geometrie und hoher Fertigungsqualität herstellbar.
  • Vorzugsweise ist das erste Werkzeugteil feststehend und das zweite Werkzeugteil ist zum Einbringen des Vorformlings in die Kavität relativ zu dem ersten Werkzeugteil beweglich. So kann der Vorformling auf praktische Weise durch entsprechendes Bewegen des zweiten Werkzeugteils in die Kavität des Spritzgusswerkszeugs eingebracht bzw. aus dieser entfernt werden. Insbesondere kann somit im Rahmen eines automatisierten Herstellungsverfahrens eine Vielzahl von Vorformligen zu Herstellung einer entsprechenden Vielzahl von Formteilen auf praktische Weise in die Kavität eingebracht bzw. aus dieser entnommen werden.
  • Vorzugsweise wird in Schritt H zur Erzielung einer möglichst hohen Fertigungsqualität des Formteils das Einspritzen des Kunststoffmaterials von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs im Wesentlichen zeitgleich mit dem Einspritzen des in dem Dosierraum befindlichen Kunststoffmaterials vorgenommen.
  • Besonders bevorzugt wird Schritt G während eines Abkühlens des Vorformlings nach der in Schritt E vorgenommenen Erwärmung ausgeführt. Auf diese Weise kann die für ein Abkühlen des Vorformlings zu reservierende Zeit vorteilhaft zur Ausführung des Schritts G genutzt werden ohne hierfür eigens Prozesszeit bzw. Verfahrenszeit vorsehen zu müssen.
  • Bei einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Spritzgusswerkzeug wenigstens eine Einspeisleitung auf, welche den ersten Einspritzkanal fluidleitend mit dem Dosierraum verbindet, wobei in Schritt G fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs durch Einspritzen des Kunststoffmaterials in den ersten Einspritzkanal und durch Umleiten des eingespritzten Kunststoffmaterials in die Einspeisleitung in den Dosierraum eingebracht wird, und wobei die Einspeisleitung zugesperrt wird bevor gemäß Schritt H das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial in den Füllraum gespritzt wird.
  • Mittels der Einspeisleitung kann das thermoplastische Kunststoffmaterial auf praktische Weise über den ersten Einspritzkanal in den Dosierraum eingebracht werden, so dass lediglich eine einzige in Umgebung des Spritzwerkzeugs vorzusehende Spritzeinheit zum Zuführen des Kunststoffmaterials bereitzustellen ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das zweite Werkzeugteil wenigstens zwei Einspritzvorrichtungen, wenigstens zwei Dosierräume, die jeweils einer der Einspritzvorrichtungen zugeordnet sind, und wenigstens zwei zweite Einspritzkanäle auf, wobei jeweils einer der zweiten Einspritzkanäle in jeweils einen Dosierraum mündet und jede der Einspritzvorrichtungen eingerichtet ist, thermoplastisches Kunststoffmaterial aus dem zugeordneten Dosierraum in die Kavität einzuspritzen, und wobei in Schritt G in jeden der Dosierräume fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial eingebracht und in Schritt H das in jedem Dosierraum befindliche fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial in den Füllraum gespritzt wird.
  • Durch Vorsehen der Mehrzahl von wenigstens zwei Einspritzvorrichtungen und der Mehrzahl von wenigstens zwei Dosierräumen gemäß dieser praktischen Ausführungsform, welche eine entsprechende Mehrzahl von Einspritzsystemen ausbilden, können sehr kurze Einspritzwege realisiert werden, so das auch Formteile mit sehr komplexer Geometrie mit hoher Fertigungsqualität herstellbar sind.
  • Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform weist das erste Werkzeugteil mehrere erste Einspritzkanäle auf, und in Umgebung des Spritzgusswerkzeugs sind wenigstens zwei Spritzeinheiten vorgesehen, die eingerichtet sind, das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial von außerhalb in wenigstens einen der ersten Einspritzkanäle einzuspritzen. Auch mittels dieser praktischen Ausführungsform können infolge des Vorsehens von wenigstens zwei Spritzeinheiten sehr kurze Einspritzwege realisiert werden, so dass auch Formteile mit sehr komplexer Geometrie mit hoher Fertigungsqualität herstellbar sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher. Es zeigt:
  • 1 schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 2, 3 jeweils eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Spritzgusswerkzeugs gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Die 1 zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils 1. Auf mehreren Fördereinheiten 3 werden dabei zugeschnittene, im Wesentlichen flächig ausgebildete, unidirektional-faserverstärkte Matten 2 mit einer die Fasern zumindest teilweise umgebenden thermoplastischen Matrix bereitgestellt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die Matten 2 von der Fördereinheit 3 aus einem Magazin entnommen und auf einer vorbestimmten Position bereitgestellt. Alternativ kann die Bereitstellung der Matten 2 über eine Abroll- und/oder Schneideinheit erfolgen (hier nicht näher dargestellt). Die Matten 2 werden vor dem Ablegen auf einem Werkstückträger 5 zumindest teilweise vorgewärmt mit dem Ziel die Flexibilität der Matten 2 zu erhöhen. Im Anschluss erfolgt ein Transfer der Matten 2 zu einem die Grobkontur 4 des Formteils 1 vorgebenden Werkstückträger 5. Der Werkstückträger 5 selbst wird auf einer Förderstrecke 13 bewegt.
  • Auf dem Werkstückträger 5 werden die zugeschnittenen Matten 2 abgelegt und fortlaufend zu einem dreidimensionalen Vorformling 6 aufgebaut in derart, dass die Faserorientierung der Matten 2 auf die im späteren Einsatz des Formteils 1 angreifenden Kräfte, und die daraus innerhalb des Formteils 1 resultierenden Lastpfade, abgestimmt wird. Den Transfer, das Ablegen und das Aufbauen des Vorformlings 6 übernehmen mehrere Roboterstationen oder Robotersysteme 14, die entlang der Förderstrecke 13 angeordnet sind. Nach Abschluss des Aufbaus des Vorformlings 6 werden die Matten 2 zueinander lagefixiert. Dabei erfolgt die Lagefixierung mittels einer Laserschweißanlage 7, wobei eine Laseroptik (nicht näher dargestellt) an einer weiteren Roboterstation 17 angeordnet ist. Alternativ kann schon während des Aufbaus des Vorformlings 6 eine Lagefixierung der Matten 2 zueinander durch textiltechnische Verfahren erfolgen.
  • Der Vorformling 6 wird anschließend in einem Infrarot-Durchlaufofen 8 über die Schmelztemperatur der thermoplastischen Matrix des Vorformlings 6 erwärmt. Alternativ kann die Erwärmung auch innerhalb eines Konvektionsdurchlaufofens oder in dem Spritzgusswerkzeug 10 selbst erfolgen. Mittels einer weiteren Roboterstation 9 erfolgt die Einbringung des dreidimensionalen Vorformlings 6 in die Kavität eines Spritzgusswerkzeugs 10 zum endgültigen Formen des Formteil, wobei das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial, welches in den verbleibenden Füllraum der Kavität einzuspritzen ist, von einer Spritzeinheit 15 zugeführt wird. Das fertige Formteil 1 wird ebenfalls mittels der Roboterstation 9 aus dem Spritzgusswerkzeug 10 entnommen und einer Lagereinheit 16 zugeführt.
  • Die 2 und 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Spritzgusswerkzeugs 10 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Das Spritzgusswerkzeug 10 weist ein erstes feststehendes Werkzeugteil 18 und ein zweites Werkzeugteil 20 auf, welche eine Kavität 22 zum endgültigen Formen des Formteils 1 ausbilden, in welche ein sehr schematisch dargestellter Vorformling 6 eingebracht ist.
  • Das erste Werkzeugteil 18 weist einen ersten Einspritzkanal 24 und das zweite Werkzeugteil 20 weist einen zweiten Einspritzkanal 26 auf, die zum Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial 28 in die Kavität 22 vorgesehen sind. Vom dem ersten als auch dem zweiten Einspritzkanal 24, 26 erstrecken sich rechtwinkelig jeweils zwei Abzweigkanäle, die jeweils in die Kavität 22 münden.
  • Das zweite Werkzeugteil 20 ist zum Einbringen des Vorformlings 6 in die Kavität 22 relativ zu dem ersten Werkzeugteil 18 beweglich (hier nicht veranschaulicht) und weist eine Einspritzvorrichtung 30 in Form eines längsbeweglichen Presskolbens und einen mit fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial 28 befüllbaren Dosierraum 32 auf, wobei der zweite Einspritzkanal 26 in den Dosierraum 32 mündet.
  • Das Spritzgusswerkzeug 10 weist ferner eine Einspeisleitung 34 auf, welche den ersten Einspritzkanal 24 fluidleitend mit dem Dosierraum 32 verbindet. Die Einspeisleitung 34 weist zwei Leitungsventile 36 auf, die im geöffneten Zustand ein Einströmen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial 28 in den Dosierraum 32 möglich machen, welches von einer in Umgebung des Spritzgusswerkzeugs 10 vorgesehenen Spritzeinheit 38 über den ersten Einspritzkanal 24 zugeführt wird. Um eine Umleitung des über den ersten Einspritzkanal 24 zugeführten Kunststoffmaterials 28 in die Einspeisleitung 34 zu ermöglichen, weist der erste Einspritzkanal 24 ein Kanalventil 40 auf, welches im geschlossen Zustand die Umleitung in die Einspeisleitung 34 gewährt, sofern die beiden Leitungsventile 36 geöffnet sind.
  • Auch der zweite Einspritzkanal 26 weist ein Kanalventil 40 auf, welches im geschlossenen Zustand ein Austreten des thermoplastischen Kunststoffmaterials 28 während des Einbringens desselben in den Dosierraum 32 vermeidet und welches zum Einspritzen des in den Dosierraum 32 eingebrachten Kunststoffmaterials 28 in den nach Einbringen des Vorformlings 6 verbleibenden Füllraum 42 geöffnet wird.
  • Die 2 veranschaulicht eine Situation gemäß Schritt G des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial 28 in den Dosierraum 32 eingebracht wird, wobei hierfür die beiden Leitungsventile 36 zuvor geöffnet und die beiden Kanalventile 40 zuvor geschlossen werden.
  • Die 3 veranschaulicht eine Situation gemäß Schritt H des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem zum endgültigen Formen des Formteils 1 fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial 28 von der Spritzeinheit 38 in den Füllraum 42 der Kavität 22 und zusätzlich das in dem Dosierraum 32 befindliche thermoplastische fließfähige Kunststoffmaterial 28 durch Aktivieren der Einspritzvorrichtung 30 in den Füllraum 42 eingespritzt wird, wobei die Einspeisleitung 34 durch Schließen der Leitungsventile 36 zugesperrt wird bevor das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial 28 in den Füllraum 42 gespritzt wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Formteil
    2
    Matte
    3
    Fördereinheit
    4
    Grobkontur
    5
    Werkstückträger
    6
    Vorformling
    7
    Laserschweißanlage
    8
    Infrarot-Durchlaufofen
    9
    Roboterstation
    10
    Spritzgusswerkzeug
    13
    Förderstrecke
    14
    Robotersystem
    15
    Spritzeinheit
    16
    Lagereinheit
    18
    erstes Werkzeugteil
    20
    zweites Werkzeugteil
    22
    Kavität
    24
    erster Einspritzkanal
    26
    zweiter Einspritzkanal
    28
    thermoplastisches Kunststoffmaterial
    30
    Einspritzvorrichtung
    32
    Dosierraum
    34
    Einspeisleitung
    36
    Leitungsventil
    38
    Spritzeinheit
    40
    Kanalventil
    42
    Füllraum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7235149 B2 [0002]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils (1) unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeugs (10), wobei das Spritzgusswerkzeug (10) wenigstens ein erstes und wenigstens ein zweites Werkzeugteil (18, 20) aufweist, welche eine Kavität (22) zum endgültigen Formen des Formteils (1) ausbilden, wobei das erste Werkzeugteil (18) wenigstens einen ersten Einspritzkanal (24) und das zweite Werkzeugteil (20) wenigstens einen zweiten Einspritzkanal (26) aufweist, die zum Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) in die Kavität (22) vorgesehen sind, wobei das zweite Werkzeugteil (20) wenigstens eine Einspritzvorrichtung (30) und wenigstens einen mit fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) befüllbaren Dosierraum (32) aufweist, wobei der zweite Einspritzkanal (26) in den Dosierraum (32) mündet, und wobei die Einspritzvorrichtung (30) eingerichtet ist, in dem Dosierraum (32) befindliches fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial (28) über den zweiten Einspritzkanal (26) in die Kavität (22) einzuspritzen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (A) Bereitstellen von zugeschnittenen, im Wesentlichen flächig ausgebildeten, unidirektional-faserverstärkten Matten (2) mit einer die Fasern zumindest teilweise umgebenden thermoplastischen Matrix, (B) Transfer der Matten (2) zu einem die Grobkontur (4) des Formteils (1) vorgebenden Werkstückträger (5), (C) Ablegen und fortlaufendes Aufbauen der Matten (2) auf dem Werkstückträger (5) zu einem dreidimensionalen Vorformling (6) derart, dass die Faserorientierung der Matten (2) auf die im späteren Einsatz des Formteils (1) angreifenden Kräfte, und die daraus innerhalb des Formteils (1) resultierenden Lastpfade, abgestimmt wird, (D) Lagefixierung der Matten (2) zueinander während oder nach Abschluss des Aufbaus des Vorformlings (6), (E) Erwärmung des Vorformlings (6) bis an oder über die Schmelztemperatur der thermo-plastischen Matrix des Vorformlings (6), (F) Einbringen des Vorformlings (6) in die Kavität (22) des Spritzgusswerkzeugs (10), (G) Einbringen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs (10) in den Dosierraum (32), (H) Endgültiges Formen des Formteils (1) durch Einspritzen von fließfähigem thermoplastischen Kunststoffmaterial (28) von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs (10) in den nach Einbringen des Vorformlings (6) verbleibenden Füllraum (42) der Kavität (22) und durch zusätzliches Einspritzen des in dem Dosierraum (32) befindlichen thermoplastischen fließfähigen Kunststoffmaterials (28) in den Füllraum (42), wobei das Kunststoffmaterial (28) von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs (10) über den ersten Einspritzkanal (24) eingespritzt wird, und wobei zum Einspritzen des Kunststoffmaterials (28) des Dosierraums (32) die Einspritzvorrichtung (30) aktiviert wird, und (I) Entnehmen des Formteils (1) aus der Kavität (22).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (18) feststehend ist, und dass das zweite Werkzeugteil (20) zum Einbringen des Vorformlings (6) in die Kavität (22) relativ zu dem ersten Werkzeugteil (18) beweglich ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (H) das Einspritzen des Kunststoffmaterials (28) von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs (10) im Wesentlichen zeitgleich mit dem Einspritzen des in dem Dosierraum (32) befindlichen Kunststoffmaterials (28) vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (G) während eines Abkühlens des Vorformlings (6) nach der in Schritt (E) vorgenommenen Erwärmung ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgusswerkzeug (10) wenigstens eine Einspeisleitung (34) aufweist, welche den ersten Einspritzkanal (24) fluidleitend mit dem Dosierraum (32) verbindet, wobei in Schritt (G) fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial (28) von außerhalb des Spritzgusswerkzeugs (10) durch Einspritzen des Kunststoffmaterials (28) in den ersten Einspritzkanal (24) und durch Umleiten des eingespritzten Kunststoffmaterials (28) in die Einspeisleitung (34) in den Dosierraum (32) eingebracht wird, und wobei die Einspeisleitung (34) zugesperrt wird bevor gemäß Schritt (H) das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial in den Füllraum (42) gespritzt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeugteil (20) wenigstens zwei Einspritzvorrichtungen (30), wenigstens zwei Dosierräume (32), die jeweils einer der Einspritzvorrichtungen (30) zugeordnet sind, und wenigstens zwei zweite Einspritzkanäle (26) aufweist, wobei jeweils einer der zweiten Einspritzkanäle (26) in jeweils einen Dosierraum (2) mündet und jede der Einspritzvorrichtungen (30) eingerichtet ist, thermoplastisches Kunststoffmaterial (28) aus dem zugeordneten Dosierraum (32) in die Kavität (22) einzuspritzen, und wobei in Schritt (G) in jeden der Dosierräume (32) fließfähiges thermoplastisches Kunststoffmaterial (28) eingebracht und in Schritt (H) das in jedem Dosierraum (32) befindliche fließfähige thermoplastische Kunst-stoffmaterial (28) in den Füllraum (42) gespritzt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (18) mehrere erste Einspritzkanäle (24) aufweist, und dass in Umgebung des Spritzgusswerkzeugs (10) wenigstens zwei Spritzeinheiten (38) vorgesehen sind, die eingerichtet sind, das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial (28) von außerhalb in wenigstens einen der ersten Einspritzkanäle (24) einzuspritzen.
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