DE102011010683A1 - Tool for producing fiber reinforced material component of motor vehicle, has negative mold equipped with microwave-permeable sections, so that curing process of impregnation material is performed by guiding microwave radiation - Google Patents

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Abstract

The tool has a negative mold (27) in which impregnation process of an impregnation material is performed. The fibers obtained by the curing process of the impregnation material are more malleable. The negative mold is partially equipped with microwave-permeable sections, so that the curing process of the impregnation material is performed by guiding the microwave radiation through negative mold. The negative mold is made of ceramic, polymer material and metallic material. An independent claim is included for manufacturing method of tool for producing fiber reinforced material component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Negativform für ein solches Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11 und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.The invention relates to a tool for producing a component from a fiber-reinforced material according to the preamble of patent claim 1. The invention further relates to a method for producing a negative mold for such a tool according to the preamble of patent claim 11 and a method for producing a component from a fiber-reinforced material according to the preamble of patent claim 14.

Zum Herstellen von faserverstärkten Bauteilen sind aus dem Stand der Technik kontinuierliche Strangziehverfahren sowie diskontinuierliche Pressverfahren bekannt. Strangziehverfahren werden auch als Pultrusionsverfahren bezeichnet.For the production of fiber-reinforced components, continuous strand-drawing methods and discontinuous pressing methods are known from the prior art. Strangziehverfahren are also referred to as pultrusion.

Die aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise beim Strangziehen von faserverstärkten Bauteilen ergibt sich aus 1. So zeigt 1, dass in einem ersten Schritt 10 auf Spulen 11 bereitgehaltene Fasern 12 von den Spulen 11 abgezogen und in einem nachfolgenden Schritt 13 mit einem Imprägnierwerkstoff 14, z. B. mit Harz, imprägniert werden. Die imprägnierten Fasern 15 werden in einem Schritt 16 mit einem Vorformwerkzeug 17 vorausgerichtet und in einem nachfolgenden Schritt 18 mithilfe eines eine Negativform für die herzustellenden Bauteile umfassenden Strangziehwerkzeugs 19 endgeformt, nämlich unter Aushärten des Imprägnierwerkstoffs.The procedure known from the prior art in the pultrusion of fiber-reinforced components results from 1 , So shows 1 that in a first step 10 on spools 11 held fibers 12 from the coils 11 deducted and in a subsequent step 13 with an impregnating material 14 , z. B. with resin, are impregnated. The impregnated fibers 15 be in one step 16 with a preforming tool 17 preceded and in a subsequent step 18 by means of a negative forming die for the components to be produced extrusion tool 19 finally formed, namely while curing the impregnating material.

Hierzu ist nach dem Stand der Technik die Negativform des Strangziehwerkzeugs 19 gemäß 1 vorzugsweise in zwei Zonen beheizbar, nämlich in einer ersten Zone, in welcher eine Temperatur T1 herrscht, und in einer zweiten Zone, in welcher eine Temperatur T2 herrscht. In der ersten Zone, in welcher die Temperatur T1 herrscht, werden die imprägnierten und vorausgerichteten Fasern endgeformt und in der zweiten Zone, in welcher die Temperatur T2 herrscht, wird dann der Imprägnierwerkstoff der endgeformten Fasern ausgehärtet.For this purpose, according to the prior art, the negative form of the Strangziehwerkzeugs 19 according to 1 preferably in two zones, namely in a first zone in which a temperature T1 prevails, and in a second zone in which there is a temperature T2. In the first zone, in which the temperature T1 prevails, the impregnated and pre-oriented fibers are finally shaped and in the second zone, in which the temperature T2 prevails, the impregnating material of the end-formed fibers is cured.

Ein so hergestelltes Profil 21 wird gemäß dem Schritt 20 mithilfe einer Zugeinrichtung 22 durch die Bearbeitungsstationen der vorhergehenden Verfahrensschritte 10, 13, 16 und 18 gezogen und einem Schneidwerkzeug 23 zugeführt, um in einem nachfolgenden Schritt 24 vom stranggezogenen Profil 21 durch Schneiden Segmente 25 abzutrennen.A profile made in this way 21 becomes according to the step 20 using a pulling device 22 through the processing stations of the preceding process steps 10 . 13 . 16 and 18 pulled and a cutting tool 23 fed to in a subsequent step 24 from the extruded profile 21 by cutting segments 25 separate.

Nach dem Stand der Technik erfolgt das Aushärten des Imprägnierwerkstoffs beim Strangziehen unter Verwendung eines beheizbaren Strangziehwerkzeugs bzw. einer beheizbaren, metallischen Negativform desselben. Hierzu wird die metallische Negativform auf eine definierte Temperatur erhitzt, wozu nach dem Stand der Technik ein hoher Energieeintrag erforderlich ist. Dies ist von Nachteil.According to the prior art, the hardening of the impregnating material takes place during pultrusion using a heatable pultrusion tool or a heatable metallic negative mold of the same. For this purpose, the metallic negative mold is heated to a defined temperature, for which according to the prior art, a high energy input is required. This is a disadvantage.

Ein weiterer Nachteil der Erhitzung einer metallischen Negativform zum Aushärten des Imprägnierwerkstoffs besteht darin, dass die Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs relativ langsam erfolgt, wodurch relativ lange Prozesszeiten bewirkt werden. Dies ist dadurch begründet, dass nach dem Stand der Technik die Erhitzung des Imprägnierwerkstoffs zum Aushärten desselben ausschließlich über den Oberflächenkontakt zur erhitzen Negativform und demnach flächig erfolgt, sodass die Erhitzung und Aushärtung innerer Bereiche des Imprägnierwerkstoffs, die von der Oberfläche der erhitzen Negativform beabstandet sind und nicht unmittelbaren Kontakt zu derselben haben, längere Zeit benötigt.A further disadvantage of the heating of a metallic negative mold for curing the impregnating material is that the hardening of the impregnating material is relatively slow, whereby relatively long processing times are effected. This is due to the fact that according to the prior art, the heating of the impregnating material for curing the same takes place exclusively via the surface contact to the heated negative mold and thus flat, so that the heating and curing of inner regions of the impregnating, which are spaced from the surface of the heated negative mold and not have immediate contact with the same, requires longer time.

Ähnliche Nachteile ergeben sich dann, wenn faserverstärkte Bauteile durch ein Pressverfahren hergestellt werden, da nach dem Stand der Technik auch bei Pressverfahren zum Aushärten des Imprägnierwerkstoffs der imprägnierten Fasern beheizte, metallische Negativformen zum Einsatz kommen.Similar disadvantages arise when fiber-reinforced components are produced by a pressing process, since, according to the prior art, heated, metallic negative molds are also used in pressing processes for curing the impregnating material of the impregnated fibers.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Werkzeug zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, ein Verfahren zum Herstellen einer Negativform für ein solches Werkzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff zu schaffen.On this basis, the present invention based on the object to provide a novel tool for producing a component made of a fiber-reinforced material, a method for producing a negative mold for such a tool and a method for producing a component made of a fiber-reinforced material.

Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Negativform zumindest abschnittsweise mikrowellenpermeabel ausgebildet, sodass zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs Mikrowellenstrahlung durch die Negativform leitbar ist.This object is achieved by a tool according to claim 1. According to the invention, the negative mold is designed to be microwave-permeable at least in sections, so that microwave radiation can be conducted through the negative mold in order to cure the impregnating material.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine Negativform, die zum Herstellen von faserverstärkten Bauteilen durch Strangziehen oder durch Pressen zum Einsatz kommt, zumindest abschnittsweise mikrowellenpermeabel auszubilden, sodass zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs Mikrowellenstrahlung durch die Negativform leitbar ist. Die Aushärtung des Werkstoffs erfolgt demnach nicht oder nicht ausschließlich durch Erhitzen einer metallischen Negativform, sondern vielmehr zumindest teilweise durch Ausnutzung von Mikrowellenstrahlung, die durch den oder jeden mikrowellenpermeablen Abschnitt der Negativform in das auszuhärtende Bauteil hinein geleitet wird.With the present invention, it is proposed for the first time to form a negative mold, which is used for producing fiber-reinforced components by pultrusion or pressing, at least partially microwave-permeable, so that microwave radiation can be conducted through the negative mold to cure the impregnating material. The curing of the material is therefore not or not exclusively by heating a metallic negative mold, but rather at least partially by utilizing microwave radiation, which is passed through the or each microwave-permeable portion of the female mold into the component to be cured.

Die hierdurch ermöglichte Nutzung von Mikrowellenstrahlung zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs verfügt über den Vorteil, dass ein geringer Energieeintrag erforderlich ist, wodurch die Energieeffizienz von Verfahren zum Herstellen von faserverstärkten Bauteilen erhöht werden kann. Weiterhin erfolgt das Aushärten durch Mikrowellenbestrahlung nicht lediglich flächig sondern volumetrisch und damit relativ schnell, wodurch relativ kurze Prozesszeiten gewährleistet werden können.The use of microwave radiation for curing the impregnating material that is made possible by this means has the advantage that a low energy input is required, as a result of which the energy efficiency of methods for the production of fiber reinforced components can be increased. Furthermore, the curing by microwave irradiation is not only flat but volumetric and thus relatively fast, whereby relatively short process times can be ensured.

Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Negativform vollständig mikrowellenpermeabel, insbesondere keramisch, ausgebildet. Eine derartige Negativform, die vollständig mikrowellenpermeabel ausgebildet ist, kann sowohl bei Strangziehverfahren als auch bei Pressverfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff genutzt werden, insbesondere zur Herstellung von Strukturbauteilen eines Kraftfahrzeugs, deren Oberflächenbeschaffenheit funktional nicht von Bedeutung ist.According to a first advantageous embodiment of the invention, the negative mold is completely mikrowellenpermeabel, in particular ceramic, formed. Such a negative mold, which is completely microwave-permeable, can be used both in extrusion-drawing processes and in pressing processes for producing a component from a fiber-reinforced material, in particular for the production of structural components of a motor vehicle whose surface finish is not functionally important.

Nach einer zweiten, alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein erstes Segment, insbesondere eine obere Hälfte, der Negativform mikrowellenpermeabel, insbesondere keramisch, ausgebildet, wohingegen ein zweites Segment, insbesondere eine untere Hälfte, der Negativform nicht mikrowellenpermeabel, insbesondere metallisch, ausgebildet ist. Eine abschnittsweise mikrowellenpermeable Negativform ist insbesondere zur Verwendung in einem Pressverfahren bei der Herstellung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff geeignet. Hiermit sind insbesondere Exterieurbauteile eines Kraftfahrzeugs herstellbar, deren Oberflächenbeschaffenheit aus optischen Gründen von Bedeutung ist. Ein metallisches Segment der Negativform ermöglicht die Bereitststellung von Bauteiloberflächen in sogenannter Class A-Qualität.According to a second alternative advantageous development of the invention, a first segment, in particular an upper half, of the negative mold is microwave-permeable, in particular ceramic, whereas a second segment, in particular a lower half, of the negative mold is not microwave-permeable, in particular metallic. A partially microwave permeable negative mold is particularly suitable for use in a pressing process in the manufacture of a fiber reinforced material component. Hereby, in particular, exterior components of a motor vehicle can be produced whose surface finish is important for optical reasons. A metallic segment of the negative mold enables the provision of component surfaces in so-called Class A quality.

Vorzugsweise ist das Werkzeug als gegenüber Mikrowellen geschlossenes Werkzeug ausgebildet ist und weist ein äußeres, nicht mikrowellenpermeables, insbesondere metallisches, Gehäuse auf. Dann, wenn das Werkzeug über ein nicht mikrowellenpermeables Gehäuse verfügt, kann sicher gestellt werden, dass bei der Herstellung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff keine Mikrowellenstrahlung nach außen gelangt. Dies ist aus Sicherheitsgründen bevorzugt.Preferably, the tool is designed as a tool closed against microwaves and has an outer, not mikrowellenpermeables, in particular metallic, housing. Then, when the tool has a non-microwave permeable housing, it can be ensured that no microwave radiation is emitted to the outside when producing a component from a fiber reinforced material. This is preferred for security reasons.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der oder jeder Mikrowellengenerator vom jeweiligen mikrowellenpermeablen Abschnitt der Negativform thermisch entkoppelt. Dann, wenn der jeweilige mikrowellenpermeable Abschnitt der Negativform vom jeweiligen Mikrowellengenerator thermisch entkoppelt ist, kann sicher gestellt werden, dass der jeweilige Mikrowellengenerator keinen unzulässig hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Hierdurch kann eine Überhitzung des jeweiligen Mikrowellengenerators vermieden werden, was insbesondere bei kontinuierlich arbeitenden Strangziehverfahren von Vorteil ist.According to a further advantageous development of the invention, the or each microwave generator is thermally decoupled from the respective microwave-permeable section of the negative mold. Then, when the respective microwave-permeable portion of the negative mold is thermally decoupled from the respective microwave generator, it can be ensured that the respective microwave generator is not exposed to unacceptably high temperatures. As a result, overheating of the respective microwave generator can be avoided, which is particularly advantageous in continuous extrusion drawing process.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Negativform für ein Werkzeug, welches dem Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff dient, ist in Patentanspruch 11 definiert.The inventive method for producing a negative mold for a tool, which serves to produce a component made of a fiber-reinforced material is defined in claim 11.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff ist in Patentanspruch 14 definiert.The inventive method for producing a component made of a fiber-reinforced material is defined in claim 14.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1 die aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise zum Herstellen von faserverstärkten Bauteilen im Strangziehverfahren; 1 the known from the prior art procedure for producing fiber-reinforced components in the pultrusion process;

2 eine schematisierte Darstellung eines ersten, beim Strangziehen einsetzbaren erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff; 2 a schematic representation of a first, insertable during pultrusion tool according to the invention for producing a component made of a fiber-reinforced material;

3 eine schematisierte Vorgehensweise beim Herstellen einer Negativform für ein Werkzeug, welches dem Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff dient; 3 a schematic approach in producing a negative mold for a tool, which is used to produce a component made of a fiber-reinforced material;

4 eine schematisierte Darstellung eines zweiten, beim Pressen einsetzbaren erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff; und 4 a schematic representation of a second insertable when pressing tool according to the invention for producing a component made of a fiber-reinforced material; and

5 eine schematisierte Darstellung eines dritten, ebenfalls beim Pressen einsetzbaren erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff. 5 a schematic representation of a third, also used in the pressing tool according to the invention for producing a component made of a fiber-reinforced material.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, welches insbesondere beim Strangziehen oder Pressen zum Einsatz kommen kann. Ein solches Werkzeug verfügt über eine Negativform für das herzustellende Bauteil, in welcher ein Werkstoff des Bauteils, zum Beispiel mit Harz imprägnierte Fasern wie zum Beispiel Glasfasern oder Kohlefasern, unter Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs formbar sind.The present invention relates to a tool for producing a component from a fiber-reinforced material, which can be used in particular during pultrusion or pressing. Such a tool has a negative mold for the component to be produced, in which a material of the component, for example resin-impregnated fibers such as glass fibers or carbon fibers, are malleable under curing of the impregnating material.

Im Sinne der Erfindung ist die Negativform eines solchen Werkzeugs zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff zumindest abschnittsweise mikrowellenpermeabel ausgebildet, sodass zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs Mikrowellenstrahlung durch die Negativform leitbar ist, um durch Mikrowellenbestrahlung den Imprägnierwerkstoff volumetrisch zu erhitzen und so auszuhärten. Die Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs eines herzustellenden Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff durch Mikrowellenstrahlen verfügt über den Vorteil, dass relativ wenig Energie zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs benötigt wird und dass die Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs relativ schnell erfolgt. Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug lässt sich demnach die Energieeffizienz bei der Herstellung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff steigern, weiterhin können Prozesszeiten verkürzt werden.For the purposes of the invention, the negative mold of such a tool for producing a component from a fiber-reinforced material is at least partially microwave-permeable, so that microwave radiation through the negative mold can be conducted to cure the impregnating material to volumetrically heat the impregnating material by microwave irradiation and so on cure. The curing of the impregnating material of a component to be produced from a fiber-reinforced material by microwave radiation has the advantage that relatively little energy is required to cure the impregnating material and that the hardening of the impregnating material takes place relatively quickly. Accordingly, with the tool according to the invention, the energy efficiency in the production of a component made from a fiber-reinforced material can be increased; furthermore, process times can be shortened.

2 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 26 zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei es sich bei dem in 2 gezeigten Werkzeug 26 um das Strangziehwerkzeug 19 der 1 handeln kann, welches also zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff über ein kontinuierliches Strangziehverfahren verwendet werden kann. 2 shows a highly schematic representation of a tool according to the invention 26 for producing a component from a fiber-reinforced material according to a first embodiment of the invention, wherein the in 2 shown tool 26 around the extrusion tool 19 of the 1 can therefore be used, which can be used for producing a component made of a fiber-reinforced material via a continuous extrusion drawing process.

Gemäß 2 umfasst das Werkzeug 26 eine Negativform 27, die im Ausführungsbeispiel der 2 vollständig mikrowellenpermeabel ist, wobei außen anschließend an die mikrowellenpermeable Negativform 27 Mikrowellengeneratoren 28 positioniert sind. Über die Mikrowellengeneratoren 28 wird Mikrowellenstrahlung erzeugt, die durch die mikrowellenpermeable Negativform 27 hindurch in Richtung auf das herzustellende Profil 21 gerichtet werden kann, um so im Bereich des Werkzeugs 26 den Imprägnierwerkstoff volumetrisch zu erhitzen und so auszuhärten.According to 2 includes the tool 26 a negative form 27 , which in the embodiment of the 2 is completely mikrowellenpermeabel, with the outside then the microwave permeable negative mold 27 microwave generators 28 are positioned. About the microwave generators 28 Microwave radiation is generated by the microwave permeable negative mold 27 through in the direction of the profile to be produced 21 can be directed so as to be within the range of the tool 26 To heat the impregnating material volumetrically and to harden it.

Dabei können die in 1 gezeigten Temperaturzonen T1 und T2 im Werkzeug 26 dadurch realisiert werden, dass über die axiale Erstreckung der Negativform 27 gesehen Mikrowellenstrahlung mit unterschiedlicher Leistung bereitgestellt wird.The in 1 shown temperature zones T1 and T2 in the tool 26 be realized that over the axial extent of the negative mold 27 Seen microwave radiation is provided with different power.

Um eine Erwärmung bzw. Überhitzung der Mikrowellengeneratoren 28 im Betrieb zu vermeiden, werden die Generatoren 28 von der Negativform 27 thermisch entkoppelt, vorzugsweise können die Mikrowellengeneratoren 28 aktiv gekühlt werden, z. B. über eine Luftkühlung oder Wasserkühlung.To a heating or overheating of the microwave generators 28 In operation, avoid the generators 28 from the negative mold 27 thermally decoupled, preferably the microwave generators 28 be actively cooled, z. B. via air cooling or water cooling.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug 26 ein nicht mikrowellenpermeables Gehäuse 29 aufweist, um so ein gegenüber Mikrowellenstrahlung geschlossenes Werkzeug 26 auszubilden. Über den oder jeden Mikrowellengenerator 28 erzeugte Mikrowellenstrahlung erlangt demnach ausschließlich nach innen in Richtung auf den auszuhärtenden Imprägnierwerkstoff des durch Strangziehen herzustellenden Profils 21 und nicht nach außen in die Umgebung.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the tool 26 a non-microwave permeable housing 29 so as to be closed to microwave radiation tool 26 train. About the or each microwave generator 28 Microwave radiation generated accordingly attains only inward in the direction of the impregnating material to be cured of the profile to be produced by pultrusion 21 and not outside in the environment.

Das Gehäuse 29 ist vorzugsweise allseits geschlossen und verfügt beim Strangziehen lediglich über einen Einlass 30 für ein noch auszuhärtendes Profil 21 und einen Auslass 31 für das bereits ausgehärtete Profil 21.The housing 29 is preferably closed on all sides and has only one inlet during pultrusion 30 for a profile to be cured 21 and an outlet 31 for the already cured profile 21 ,

Die mikrowellenpermeable Negativform 27 bzw. der oder jeder mikrowellenpermeable Abschnitt der Negativform 27 ist vorzugsweise auf Keramikbasis oder Hochtemperaturpolymerbasis. Die Negativform 27 ist demnach einerseits mikrowellenpermeabel und anderseits beständig gegenüber hohen Temperaturen. Ferner unterliegt dieselbe bei Temperaturänderungen nur einem minimalen Schrumpf bzw. einer minimalen Ausdehnung.The microwave permeable negative mold 27 or the or each microwave permeable section of the negative mold 27 is preferably ceramic based or high temperature polymer based. The negative form 27 is therefore on the one hand microwave permeable and on the other hand resistant to high temperatures. Further, it is subject to only a minimum shrinkage or a minimum expansion with temperature changes.

Vorzugsweise sind in eine Keramikmatrix oder die Polymermatrix des oder jedes mikrowellenpermeablen Abschnitts der Negativform 27 Verstärkungsfasern und/oder Nanopartikel eingebettet.Preferably, a ceramic matrix or the polymer matrix of the or each microwave permeable portion of the negative mold is 27 Reinforcing fibers and / or nanoparticles embedded.

Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Werkzeugs, in welcher der oder jeder mikrowellenpermeable Abschnitt der Negativform 27 aus einer Keramikmatrix besteht. Als keramischer Werkstoff kann dabei vorzugsweise Wollastonit zum Einsatz kommen.Particularly preferred is an embodiment of the tool in which the or each microwave permeable portion of the negative mold 27 consists of a ceramic matrix. Wollastonite may preferably be used as the ceramic material.

In die Keramikmatrix, vorzugsweise Wollastonitmatrix, sind zur Verstärkung Fasern, wie zum Beispiel Glasfasern, Kohlestofffasern, Aramidfasern oder Borfasern, eingebettet, um die mechanische Stabilität des oder jedes mikrowellenpermeablen Abschnitts der Negativform 27 zu erhöhen.In the ceramic matrix, preferably wollastonite matrix, fibers such as glass fibers, carbon fibers, aramid fibers or boron fibers are embedded to reinforce the mechanical stability of the or each microwave permeable portion of the negative mold 27 to increase.

Als Nanopartikel sind vorzugsweise nanoskalige Natriumsilikatpartikel in die Keramikmatrix eingebettet, wobei über die Nanopartikel das Gefüge der keramischen, mikrowellenpermeablen Negativform 27 bzw. des oder jedes mikrowellenpermeablen Abschnitts derselben verbessert werden kann. So kann durch die Zugabe bzw. Einbettung nanoskaliger Natriumsilikatpartikel in die Keramikmatrix eine homogene und porenfreie Struktur des oder jedes mikrowellenpermeablen Abschnitts der Negativform 27 gewährleistet werden, wodurch die Druckfestigkeit desselben verbessert werden kann. Gleichzeitig kann hierdurch die Rauigkeit der Oberfläche der Negativform 27 bzw. des oder jedes mikrowellenpermeablen Abschnitts derselben minimiert werden, wodurch die Entformbarkeit eines herzustellenden Bauteils aus der Negativform 27 verbessert werden kann.As nanoparticles, nanosize sodium silicate particles are preferably embedded in the ceramic matrix, whereby the structure of the ceramic, microwave-permeable negative mold via the nanoparticles 27 or the or each microwave permeable portion thereof can be improved. Thus, by adding or embedding nanosize sodium silicate particles into the ceramic matrix, a homogeneous and nonporous structure of the or each microwave permeable portion of the negative mold can be formed 27 be guaranteed, whereby the compressive strength thereof can be improved. At the same time, this can cause the roughness of the surface of the negative mold 27 or the or each microwave permeable portion thereof are minimized, whereby the mold release of a component to be manufactured from the negative mold 27 can be improved.

Anstelle oder zusätzlich zu den nanoskaligen Natriumsilikatpartikeln können auch nanoskalige Kohlenstoffpartikel, Eisenoxidpartikel, Lithiumoxidpartikel, Aluminiumoxidpartikel, Siliziumpartikel oder Siliziumnitridpartikel in die Keramikmatrix aus Wollastonit eingebettet sein.Instead of or in addition to the nanoscale sodium silicate particles, it is also possible for nanoscale carbon particles, iron oxide particles, lithium oxide particles, aluminum oxide particles, silicon particles or silicon nitride particles to be embedded in the wollastonite ceramic matrix.

Insbesondere dann, wenn nanoskalige Aluminiumoxidpartikel in die mikrowellenpermeable Negativform 27 eingebettet sind, kann durch die Mikrowellenbestrahlung die Negativform 27 auch selbst erhitzt werden. In diesem Fall erfolgt dann eine volumetrische Erhitzung und Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs über die Mikrowellenstrahlung und zusätzlich eine flächige Erhitzung und Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs über Kontakt mit der Oberfläche der erhitzen Negativform. Eine solche Ausgestaltung der Negativform 27, in welcher dieselbe selbst mikrowellenaktiv ist, ist besonders bevorzugt. In particular, when nanoscale aluminum oxide particles in the microwave permeable negative mold 27 embedded, can by the microwave irradiation, the negative mold 27 also be heated yourself. In this case, a volumetric heating and curing of the impregnating material then takes place via the microwave radiation and, in addition, a surface heating and curing of the impregnating material takes place via contact with the surface of the heated negative mold. Such an embodiment of the negative mold 27 in which it is itself microwave active, is particularly preferred.

In einem konkreten Ausführungsbeispiel weist der keramische, mikrowellenpermeable Negativform 27 bzw. der oder jeder mikrowellenpermeable Abschnitts derselben folgende Zusammensetzung auf: 50 Vol-% bis 95 Vol-%, vorzugsweise 70 Vol-%, Keramikmatrix aus Wollastonit mit eingebetteten, nanoskaligen Aluminiumoxidpartikeln; 50 Vol-% bis 5 Vol-% vorzugsweise 30 Vol-%, Glasfasern.In a specific embodiment, the ceramic, microwave-permeable negative mold 27 or the or each microwave permeable section thereof has the following composition: 50 vol% to 95 vol%, preferably 70 vol%, wollastonite ceramic matrix with embedded nanoscale alumina particles; 50% by volume to 5% by volume, preferably 30% by volume, glass fibers.

3 verdeutlicht schematisiert ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Negativform für ein Werkzeug, welches dem Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff dient, nämlich ein Verfahren zur Herstellung einer mikrowellenpermeablen Negativform bzw. eines mikrowellenpermeablen Abschnitts einer Negativform. 3 schematically illustrates an inventive method for producing a negative mold for a tool, which is used to produce a component made of a fiber-reinforced material, namely a method for producing a microwave-permeable negative mold or a microwave-permeable portion of a negative mold.

Bei der Herstellung einer mikrowellenpermeablen Negativform 27 bzw. der Herstellung eines mikrowellenpermeablen Abschnitts einer Negativform werden zunächst gemäß der Schritte 32, 33, 34 und 35 die unterschiedlichen Bestandteile der herzustellenden Negativform bereitgestellt, wobei in einem nachfolgenden Schritt 36 die in den Schritten 32 bis 35 bereitgestellten Bestandteile vermischt werden.In the production of a microwave-permeable negative mold 27 or the production of a microwave permeable portion of a negative mold are first according to the steps 32 . 33 . 34 and 35 provided the different components of the negative mold to be produced, wherein in a subsequent step 36 the in the steps 32 to 35 provided ingredients are mixed.

In einem konkreten Ausführungsbeispiel sei davon ausgegangen, dass im Schritt 32 als erster Bestandteil für die herzustellende Negativform pulverförmiges Wollastonit bereitgestellt wird.In a concrete embodiment, it was assumed that in step 32 powdery wollastonite is provided as the first constituent for the negative form to be produced.

Im Schritt 33 wird als zweiter Bestandteil der Negativform Phosphorsäure und im Schritt 34 als dritter Bestandteil derselben eine nanoskalige Natriumsilikatlösung bereitgestellt.In step 33 is the second part of the negative form phosphoric acid and in the step 34 as the third component thereof provided a nanosize sodium silicate solution.

Im Schritt 35 können als Verstärkungsfasern Glasfasern als Bestandteil für die herzustellende, mikrowellenpermeable Negativform bereit gestellt werden.In step 35 can be provided as a component of the produced, microwave-permeable negative mold as reinforcing fibers glass fibers.

Wie bereits erwähnt, werden die in den Schritten 32 bis 35 bereitgestellten Bestandteile im Schritt 36 vermischt, wobei im Schritt 37 die flüssige, gießfähige Mischung in eine Gussform gefüllt und in der Gussform ausgehärtet wird. Vorzugsweise erfolgt das Mischen in Schritt 36, das Füllen der Gussform und Aushärten der Mischung in Schritt 37 unter Vakuum, um jeglichen Lufteinschluss ins Werkzeugmaterial zu vermeiden.As mentioned earlier, those in the steps 32 to 35 provided components in step 36 mixed, with in step 37 the liquid, pourable mixture is filled into a mold and cured in the mold. Preferably, the mixing is done in step 36 , filling the mold and curing the mixture in step 37 under vacuum to avoid any air trapping in the tool material.

Das Mischen in Schritt 36 erfolgt vorzugsweise unter Vakuum im Vakuummischer für eine Zeitdauer zwischen 1 bis 5 Minuten.The mixing in step 36 is preferably carried out under vacuum in a vacuum mixer for a period of between 1 to 5 minutes.

Gemäß 3 erfolgt nachfolgend an das Aushärten in Schritt 37 in einem Schritt 38 ein Sintern bzw. Tempern der Negativform, um eine Gefügeverbesserung durch Verschmelzen über die feinen Korngrenzen im Gefüge der Negativform 27 zu gewährleisten. Ein möglicher Sinterschrumpf kann durch Variation des Anteils an nanoskaligem Natriumsilikat eingestellt werden.According to 3 Followed by the curing in step 37 in one step 38 sintering or tempering the negative mold to improve the microstructure by fusing over the fine grain boundaries in the structure of the negative mold 27 to ensure. A possible sintering shrinkage can be adjusted by varying the proportion of nanosize sodium silicate.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können einfach und kostengünstig temperaturbeständige und druckbeständige Negativformen 27 mit hoher Mikrowellenpermeabilität bereitgestellt werden.With the method according to the invention can be easily and inexpensively temperature-resistant and pressure-resistant negative forms 27 be provided with high microwave permeability.

Das in 2 gezeigte Werkzeug 26 mit einer vollständig mikrowellenpermeablen Negativform 27 findet vorzugsweise beim Strangziehen Verwendung, wobei die Grundzüge des Strangziehens bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden. Zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff erfolgt demnach beim Strangziehen eine volumetrische Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs im Werkzeug 26 unter Mikrowellenstrahlung durch die Negativform 27 hindurch, wobei gegebenenfalls zusätzlich eine flächige Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs durch Kontakt mit der erhitzten Negativform 27 erfolgt.This in 2 shown tool 26 with a completely microwave permeable negative mold 27 is preferably used in pultrusion, with the principles of pultrusion already having reference to 1 have been described. To produce a component from a fiber-reinforced material, a volumetric hardening of the impregnating material in the tool accordingly takes place during pultrusion 26 under microwave radiation through the negative mold 27 through, wherein optionally additionally a surface hardening of the impregnating material by contact with the heated negative mold 27 he follows.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs 39 zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, das bei einem Pressverfahren zum Einsatz kommt. Gemäß 4 umfasst das Werkzeug 39 eine Negativform 40 aus zwei Segmenten, nämlich einem eine obere Hälfte 41 der Negativform 40 bereitstellenden Segment und einem eine untere Hälfte 42 der Negativform 40 bereitstellenden Segment, wobei in 4 beide Segmente bzw. Hälften 41, 42 der Negativform 40 mikrowellenpermeabel sind. Demnach ist außen zu beiden Seiten der beiden Hälften 41, 42 der Negativform 40 jeweils ein Mikrowellengenerator 43 positioniert, welcher der Erzeugung bzw. der Bereitstellung von Mikrowellenstrahlung dient, die durch die Negativform 40 hindurch in Richtung auf einen auszuhärten Imprägnierwerkstoff eines herzustellenden Bauteils 44 gerichtet bzw. geleitet werden kann. Die Hälften 41 und 42 der Negativform 40 zusammen mit dem jeweiligen Mikrowellengenerator 43 sind dabei von konventionellen Werkzeugträgern 45 aufgenommen, wobei das als Presse ausgebildete Werkzeug 39 wiederum über ein nicht mikrowellenpermeables Gehäuse 46 verfügt, um so zu vermeiden, dass Mikrowellenstrahlung nach außen gelangt. Beim Pressen des herzustellenden Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff erfolgt demnach die Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs im Werkzeug 39 unter Mikrowellenbestrahlung bzw. wobei in 1 Presskräfte durch Pfeile 47 gezeigt sind. 4 shows an embodiment of a tool 39 for producing a component from a fiber-reinforced material, which is used in a pressing process. According to 4 includes the tool 39 a negative form 40 of two segments, namely an upper half 41 the negative form 40 providing segment and a lower half 42 the negative form 40 providing segment, being in 4 both segments or halves 41 . 42 the negative form 40 are microwave permeable. Accordingly, outside is on both sides of the two halves 41 . 42 the negative form 40 each a microwave generator 43 positioned, which serves to generate or supply of microwave radiation passing through the negative mold 40 through in the direction of curing a impregnating material of a component to be produced 44 can be directed or directed. The halves 41 and 42 the negative form 40 together with the respective microwave generator 43 are from conventional tool carriers 45 recorded, where the trained as a press tool 39 again via a non-microwave permeable housing 46 has, so as to avoid that Microwave radiation reaches the outside. When pressing the component to be manufactured from a fiber-reinforced material, the hardening of the impregnating material in the tool accordingly takes place 39 under microwave irradiation or in 1 Press forces by arrows 47 are shown.

5 zeigt eine schematisierte Darstellung eines weiteren Werkzeugs 48, welches vorzugsweise beim Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff durch Pressen zum Einsatz kommt. In 5 ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1 eine Negativform 49 des Werkzeugs 48 nicht vollständig mikrowellenpermeabel ausgeführt, sondern vielmehr lediglich abschnittsweise mikrowellenpermeabel ausgebildet, wobei ein Segment 50 der Negativform 49, welches gemäß 5 eine obere Hälfte derselben bildet, mikrowellenpermeabel ist, wohingegen ein Segment 51 der Negativform 49, welches eine untere Hälfte derselben bildet, nicht mikrowellenpermeabel ausgebildet ist. Bei dem nicht mikrowellenpermeablen Segment 51 der Negativform 49 des Werkzeugs 48 der 5 handelt es sich vorzugsweise um eine metallische Hälfte der Negativform 49. Demnach ist in 5 ausschließlich benachbart zur mikrowellenpermeablen Hälfte 50 ein Mikrowellengenerator 52 angeordnet, dem nicht mikrowellenpermeablen Segment 51 der Negativform 59 ist kein derartiger Mikrowellengenerator 52 zugeordnet. 5 shows a schematic representation of another tool 48 which is preferably used in the manufacture of a component made of a fiber-reinforced material by pressing. In 5 is in contrast to the embodiment of 1 a negative form 49 of the tool 48 not completely mikrowellenpermeabel executed, but rather only partially formed microwave permeable, wherein a segment 50 the negative form 49 which according to 5 an upper half of which is microwave permeable, whereas a segment 51 the negative form 49 which forms a lower half thereof, is not formed microwave permeable. In the non-microwave permeable segment 51 the negative form 49 of the tool 48 of the 5 it is preferably a metallic half of the negative mold 49 , Accordingly, in 5 exclusively adjacent to the microwave permeable half 50 a microwave generator 52 arranged, the non-microwave permeable segment 51 the negative form 59 is not such a microwave generator 52 assigned.

Beide Segmente bzw. Hälften 50, 51 der Negativform 49 sind wiederum an einem konventionellen Werkzeugträger 53 eines als Presse ausgebildeten Werkzeugs 48 aufgenommen, wobei das Werkzeug 48 wiederum ein nicht mikrowellenpermeables Gehäuse 54 aufweist.Both segments or halves 50 . 51 the negative form 49 are in turn on a conventional tool carrier 53 a trained as a press tool 48 taken, the tool 48 again a non-microwave permeable housing 54 having.

Die mikrowellenpermeablen Segmente 41 und 42 der Negativform 40 des Ausführungsbeispiels der 4 und das mikrowellenpermeable Segment 50 der Negativform 49 des Ausführungsbeispiels der 5 sind in Übereinstimmung zu der Negativform 27 des Ausführungsbeispiels der 2 zusammengesetzt und hergestellt.The microwave permeable segments 41 and 42 the negative form 40 of the embodiment of 4 and the microwave permeable segment 50 the negative form 49 of the embodiment of 5 are in accordance to the negative form 27 of the embodiment of 2 assembled and manufactured.

Beim nicht mikrowellenpermeablen Segment 51 der Negativform 49 des Ausführungsbeispiels der 5 handelt es sich vorzugsweise um ein metallisches Segment. Mit einem solchen metallischen Segment 51 der Negativform 49 können dann Oberflächeneigenschaften bester Güte, so zum Beispiel der Class A-Qualität, bereitgestellt werden, um so Bauteile herzustellen, die in der Kraftfahrzeugtechnik zum Beispiel als Exterieurbauteile Verwendung finden können.In the non-microwave permeable segment 51 the negative form 49 of the embodiment of 5 it is preferably a metallic segment. With such a metallic segment 51 the negative form 49 For example, top quality surface properties, such as class A quality, may be provided to produce components that may be used in automotive engineering, for example, as exterior components.

Das metallische Segment 51 der Negativform 49 des Ausführungsbeispiels der 5 kann auf konventionelle Art und Weise beheizt werden. In diesem Fall erfolgt dann einerseits ein volumetrisches Erwärmen und Aushärten des Imprägnierwerkstoffs des herzustellenden Bauteils 44 durch Mikrowellenstrahlung und andererseits ein flächiges Erwärmen und Aushärten des Imprägnierwerkstoffs über Kontakt mit dem metallischen Segment 51 der Negativform 49.The metallic segment 51 the negative form 49 of the embodiment of 5 can be heated in a conventional manner. In this case, volumetric heating and curing of the impregnating material of the component to be produced then take place on the one hand 44 by microwave radiation and on the other hand a surface heating and curing of the impregnating material via contact with the metallic segment 51 the negative form 49 ,

Wie bereits erwähnt, unterliegt die Negativform 27 bzw. 40 bzw. 49 des jeweiligen Werkzeugs 26 bzw. 39 bzw. 48 vorzugsweise selbst einer Erwärmung, wobei durch die Erwärmung der Negativform die Oberfläche des herzustellenden bzw. auszuhärtenden Bauteils erwärmt wird. Das Innere des herzustellenden bzw. auszuhärtenden Bauteils wird durch die Mikrowellenstrahlung volumetrisch erhitzt.As already mentioned, the negative form is subject 27 respectively. 40 respectively. 49 of the respective tool 26 respectively. 39 respectively. 48 preferably even a heating, wherein the surface of the component to be produced or to be cured is heated by the heating of the negative mold. The interior of the component to be produced or cured is heated volumetrically by the microwave radiation.

Als Mikrowellenstrahlung kommt insbesondere linear polarisierte Mikrowellenstrahlung zum Einsatz. Solche Mikrowellenstrahlen propagieren die zu härtende Struktur des herzustellenden Bauteils.As microwave radiation in particular linearly polarized microwave radiation is used. Such microwave beams propagate the structure to be cured of the component to be produced.

Es kann gepulste Mikrowellenbestrahlung zum Einsatz kommen mit einer Pulsdauer zwischen 5 Sekunden und 10 Minuten.Pulsed microwave radiation can be used with a pulse duration between 5 seconds and 10 minutes.

Als Imprägnierwerkstoffs des herzustellenden Bauteils kann insbesondere ein mikrowellenaktiver Imprägnierwerkstoff wie z. B. Imidazole zum Eisatz kommen.As impregnating material of the component to be produced, in particular a microwave-active impregnating material such. B. Imidazole come to the Eisatz.

Dann, wenn Pressen zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff zum Einsatz kommt, wird das Werkzeug 39 bzw. 48, insbesondere die Negativform 40 bzw. 49 desselben, mit einem vorzugsweise trockenen, noch nicht imprägnierten Faserbündel, einem sogenannten Faserroving, belegt und das Werkzeug geschlossen. Die Negativform 40 bzw. 49 wird dann vorzugsweise auf eine definierte Temperatur, vorzugsweise durch Mikrowellenbestrahlung und/oder konventionelle Erhitzung, gebracht, und bei dieser Temperatur wird der Imprägnierwerkstoff in das Faserbündel injiziert. Anschließend wird der Imprägnierwerkstoff durch Mikrowellenbestrahlung volumetrisch erhitzt ausgehärtet.Then, when pressing is used to manufacture a component made of a fiber-reinforced material, the tool becomes 39 respectively. 48 , in particular the negative mold 40 respectively. 49 the same, with a preferably dry, not yet impregnated fiber bundle, a so-called fiber roving, occupied and closed the tool. The negative form 40 respectively. 49 is then preferably brought to a defined temperature, preferably by microwave irradiation and / or conventional heating, and at this temperature the impregnating material is injected into the fiber bundle. Subsequently, the impregnating material is hardened volumetrically heated by microwave irradiation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Schrittstep
1111
SpuleKitchen sink
1212
Faserfiber
1313
Schrittstep
1414
ImprägnierwerkstoffImprägnierwerkstoff
1515
imprägnierte Faserimpregnated fiber
1616
Schrittstep
1717
Vorformwerkzeugpreforming tool
1818
Schrittstep
1919
StrangziehwerkzeugContinuous drawing tool
2020
Schrittstep
2121
Profilprofile
2222
Zugeinrichtungdrawbar
2323
Schneidwerkzeugcutting tool
2424
Schrittstep
2525
Segmentsegment
2626
WerkzeugTool
2727
Negativformnegative form
2828
Mikrowellengeneratormicrowave generator
2929
Gehäusecasing
3030
Einlassinlet
3131
Auslassoutlet
3232
Schrittstep
3333
Schrittstep
3434
Schrittstep
3535
Schrittstep
3636
Schrittstep
3737
Schrittstep
3838
Schrittstep
3939
WerkzeugTool
4040
Negativformnegative form
4141
Hälftehalf
4242
Hälftehalf
4343
Mikrowellengeneratormicrowave generator
4444
Bauteilcomponent
4545
Werkzeugträgertool carrier
4646
Gehäusecasing
4747
Presskraftpressing force
4848
WerkzeugTool
4949
Negativformnegative form
5050
Hälftehalf
5151
Hälftehalf
5252
Mikrowellengeneratormicrowave generator
5353
Werkzeugträgertool carrier
5454
Gehäusecasing

Claims (15)

Werkzeug zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, mit einer Negativform, in welcher mit einem Imprägnierwerkstoff imprägnierte Fasern unter Aushärten des Imprägnierwerkstoffs formbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativform (27; 40; 49) zumindest abschnittsweise mikrowellenpermeabel ausgebildet ist, sodass zur Aushärtung des Imprägnierwerkstoffs Mikrowellenstrahlung durch die Negativform (27; 40; 49) leitbar ist.Tool for producing a component from a fiber-reinforced material, with a negative mold, in which fibers impregnated with an impregnating material are malleable while curing the impregnating material, characterized in that the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ) is formed at least partially microwave permeable, so that for curing the impregnating material microwave radiation through the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ) is conductive. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativform (27; 40) vollständig mikrowellenpermeabel, insbesondere keramisch, ausgebildet ist.Tool according to claim 1, characterized in that the negative mold ( 27 ; 40 ) completely mikrowellenpermeabel, in particular ceramic, is formed. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Strangziehwerkzeug zum Herstellen eines solchen Bauteils durch Strangziehen ausgebildet ist.Tool according to claim 2, characterized in that it is designed as a pultrusion tool for producing such a component by pultrusion. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Segment (50), insbesondere eine obere Hälfte, der Negativform (49) mikrowellenpermeabel, insbesondere keramisch, ausgebildet ist, und dass ein zweites Segment (51), insbesondere eine untere Hälfte, der Negativform (49) nicht mikrowellenpermeabel, insbesondere metallisch, ausgebildet ist.Tool according to claim 1, characterized in that a first segment ( 50 ), in particular an upper half, the negative mold ( 49 ) microwave permeable, in particular ceramic, is formed, and that a second segment ( 51 ), in particular a lower half, the negative mold ( 49 ) is not microwave permeable, in particular metallic, is formed. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Presswerkzeug zum Herstellen eines solchen Bauteils durch Pressen ausgebildet ist.Tool according to claim 2 or 4, characterized in that it is designed as a pressing tool for producing such a component by pressing. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Abschnitt der Negativform (27; 40; 49), der mikrowellenpermeabel ausgebildet ist, zwischen einem von der Negativform (27; 40; 49) definierten Hohlraum und einem Mikrowellengenerator (28; 43; 52) positioniert ist.Tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the or each section of the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ), the microwave permeable is formed between one of the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ) defined cavity and a microwave generator ( 28 ; 43 ; 52 ) is positioned. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Mikrowellengenerator (28; 43; 52) vom jeweiligen mikrowellenpermeablen Abschnitt der Negativform thermisch entkoppelt ist.Tool according to claim 6, characterized in that the or each microwave generator ( 28 ; 43 ; 52 ) is thermally decoupled from the respective microwave permeable portion of the negative mold. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als gegenüber Mikrowellen geschlossenes Werkzeug ausgebildet ist und ein äußeres, nicht mikrowellenpermeables, insbesondere metallisches, Gehäuse (29; 46; 54) aufweist.Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as a microwave closed mold and an outer, not mikrowellenpermeables, in particular metallic, housing ( 29 ; 46 ; 54 ) having. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Abschnitt der Negativform (27; 40; 49), der mikrowellenpermeabel ausgebildet ist, auf Keramikbasis oder Polymerbasis gebildet ist.Tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the or each section of the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ) formed microwave permeable is formed on a ceramic or polymer basis. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Abschnitt der Negativform (27; 40; 49), der mikrowellenpermeabel ist, aus einer Keramikmatrix oder einer hochtemperaturbeständigen Polymermatrix mit in die Keramikmatrix oder Polymermatrix eingebetteten Verstärkungsfasern und/oder mit in die Keramikmatrix oder Polymermatrix eingebetteten Nanopartikeln gebildet ist.Tool according to claim 9, characterized in that the or each section of the negative mold ( 27 ; 40 ; 49 ), which is microwave permeable, is formed of a ceramic matrix or a high temperature resistant polymer matrix having reinforcing fibers embedded in the ceramic matrix or polymer matrix and / or nanoparticles embedded in the ceramic or polymer matrix. Verfahren zum Herstellen einer Negativform für ein Werkzeug, welches dem Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff dient, wobei Abschnitte der Negativform durch Gießen hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mikrowellenpermeabeler Abschnitt der Negativform dadurch hergestellt wird, dass Bestandteile derselben vermischt werden, und dass die flüssige bzw. gießfähige Mischung in eine Gussform gefüllt und in der Gussform ausgehärtet wird.Method for producing a negative mold for a tool, which is used to produce a component from a fiber-reinforced material, wherein sections of the negative mold are produced by casting, characterized in that at least one microwave-permeable portion of the negative mold is produced by mixing components thereof, and that the liquid or pourable mixture is filled into a mold and cured in the mold. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen, das Füllen und das Aushärten unter Vakuum durchgeführt wird.A method according to claim 11, characterized in that the mixing, the filling and the curing is carried out under vacuum. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder ausgehärtete Abschnitt der Negativform nachfolgend einem thermischen Sintern unterzogen wird. A method according to claim 11 or 12, characterized in that the or each cured portion of the negative mold is subsequently subjected to thermal sintering. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, wobei zunächst Fasern mit einem Imprägnierwerkstoff imprägniert und anschließend die imprägnierten Fasern in einem Werkzeug unter Aushärten des Imprägnierwerkstoffs zum herzustellenden Bauteil geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Imprägnierwerkstoff im Werkzeug unter Mikrowellenstrahlung ausgehärtet wird.A method for producing a component from a fiber-reinforced material, wherein initially impregnated fibers with a impregnating material and then the impregnated fibers are formed in a tool while curing the impregnating material to be produced component, characterized in that the impregnating material is cured in the tool under microwave radiation. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe unter Verwendung eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchgeführt wird.A method according to claim 14, characterized in that the same is carried out using a tool according to one of claims 1 to 10.
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