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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Faser-Matrix-Halbzeugen, sogenannten Prepregs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen der Prepregs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
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Faserverstärkte Bauteile bieten eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht und finden daher in zunehmendem Maße Einzug in Maschinen und Fahrzeugen aller Art. Während ihr Einsatz im Bereich der Luft- und Raumfahrt bereits seit Jahrzenten bekannt ist, werden zwischenzeitlich erhebliche Anstrengungen unternommen, diese auch im Automobilbereich zur Anwendung zu bringen. Hierbei sind jedoch abweichende Rahmenbedingungen zu berücksichtigen, die eine einfache Übertragbarkeit insbesondere von Herstellungsverfahren erschweren oder sogar verhindern.
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Während in der Luft- und Raumfahrt im Wesentlichen faserverstärkte Bauteile in Handarbeit oder mittels aufwendiger Vorrichtungen als Einzelanfertigungen oder in geringen Stückzahlen mit entsprechend hohen Stückkosten erstellt werden, sind für eine Serienfertigung im Automobilbereich weit höhere Stückzahlen zugrunde zu legen. Es werden daher große Anstrengungen unternommen, effiziente und automatisierte Herstellungsverfahren bereitzustellen, die eine Produktion großer Stückzahlen mit möglichst geringen Taktzeiten und gleichzeitig möglichst hoher Qualität ermöglichen.
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Eine Möglichkeit derartige faserverstärkte Bauteile zu erzeugen, stellt ein Verfahren zum Pressen von Faser-Matrix-Matten dar, welche in eine Presse eingelegt und mittels dieser in eine gewünschte Form gepresst und ausgehärtet werden. Als Ausgangshalbzeuge dienen die genannten Faser-Matrix-Halbzeuge, die sogenannten Prepregs.
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Diese können unter anderem mittels eines bekannten Wickelverfahrens bereitgestellt werden, bei welchem ein harzgetränkter Faserstrang, ein sogenannter benetzter „Roving“, auf eine Trommel bzw. einen Wickeldorn einer Wickelmaschine aufgewickelt wird. Der getränkte Faserstrang wird in mehreren Lagen und verschiedenen Winkelausrichtungen mehrmals um die Trommel zu einer die Trommel umschließenden mehrlagigen Schicht gewickelt, die anschließend in einer Längsrichtung der Trommel aufgeschnitten und von dieser abgenommen wird. Man erhält somit, im Falle einer zylindrischen Trommel und einer entsprechenden Wicklung, eine rechteckige mehrlagige Matte bestehend aus harzgetränkten Fasersträngen, das sogenannte „Prepreg“.
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Das flächige Prepreg kann anschließend, wie bereits beschrieben, mittels entsprechender Pressen in die gewünschte Form gepresst und durch Erhitzen in einem geeigneten Werkzeug in der Presse ausgehärtet werden, um das entsprechend geformte Bauteil zu erzeugen.
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Als nachteilig an diesem bekannten Herstellungsverfahren erweist sich das üblicherweise als Matrix für den harzgetränkten Faserstrang eingesetzte Harz-Härter-System, welches für das bekannte Verfahren relativ langsam aushärtend und somit „träge“ konfiguriert ist. Nur auf diese Weise kann während der Zeit des Wickelns verhindert werden, dass das Zweikomponentensystem aus Harz und Härter bereits frühzeitig aushärtet und somit eine weitere Verarbeitung unmöglich macht. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Trennmittel eingesetzt werden. Insbesondere darf ein Aushärten erst im Laufe des Erhitzens in der Presse, also während des Pressvorgangs, erfolgen, um eine ausreichende Verarbeitbarkeit beim vorausgehenden Wickeln des benetzten Rovings, beim Schneiden und Abnehmen sowie bei einem Transport des Prepregs zu ermöglichen.
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Derartige Harz-Härter-Systeme weisen jedoch den gleichzeitigen Nachteil auf, dass nicht nur das unerwünschte Aushärten während einer Verarbeitung sondern auch ein beabsichtigtes Aushärten zum Fertigstellen des Bauteils eine entsprechend lange Zeitspanne in Anspruch nimmt. Dies hat zur Folge, dass die Presse vom Verpressen des Prepregs bis zum Aushärten und Entnehmen des erzeugten Bauteils für einen langen Zeitraum belegt ist. Eine Taktzeit der Presse ist damit entsprechend lang, so dass entsprechende Prozesskosten entstehen.
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Aus anderen Herstellungsverfahren für faserverstärkte Bauteile sind alternativ schnell aushärtende Harz-Härter-Systeme bekannt, deren Aushärtereaktion deutlich schneller abläuft. Derartige Systeme kommen beispielsweise bei den bekannten sogenannten „RTM“-Systemen (Resin Transfer Moulding) zum Einsatz und sind hierfür bereits umfangreich erprobt. Jedoch reagieren diese in angemischtem Zustand derart schnell und härten aus, dass es bereits bei Raumtemperatur aufgrund der Aushärtung nicht mehr möglich ist, diese nach kurzer Zeit weiterzuverarbeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher das bekannte Herstellungsverfahren für Prepregs derart weiterzuentwickeln, dass eine schnellere Herstellung und Verarbeitung der Prepregs ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Verfahrens gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels einer Vorrichtung gemäß dem Gegenstand des Patentanspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Demnach wird ein Verfahren zum Herstellen von Prepregs mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
- - Einprägen eines Matrix-Systems in mindestens einen Faserstrang bzw. Roving bestehend aus mindestens einer Faser zum Erzeugen mindestens eines benetzten Rovings,
- - Wickeln des mindestens einen benetzten Rovings auf eine Wickelmaschine zum Erzeugen eines gewickelten Prepregs auf der Wickelmaschine,
wobei der Schritt des Wickelns einen Schritt des Kühlens des gewickelten Prepregs umfasst, so dass der auf die Wickelmaschine aufgebrachte Roving und das hieraus entstehende gewickelte Prepreg während des Wickelns gekühlt wird, wobei der Schritt des Kühlens des gewickelten Prepregs ein Kühlen des Prepregs auf eine Kühltemperatur umfasst, die zwischen +10°C und -10°C liegt..
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Dies bedeutet, dass der mindestens eine Faserstrang aus mindestens einer Faser bzw. einem Filament besteht und in einem trockenen Zustand, also ohne eingeprägte Matrix, als „Roving“ bezeichnet wird. Beide Begriffe werden in der Anmeldung gleichwertig zueinander verwendet. Als Fasern kommen alle Fasern in Betracht, welche sich zum Verstärken von Bauteilen bzw. Kunststoffbauteilen eignen, insbesondere Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern oder auch Metall- oder Naturfasern.
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Während des Einprägens erfolgt ein Benetzen der Fasern bzw. des gesamten Rovings mit einem Matrix-System, welches üblicherweise ein Mehrkomponentensystem, insbesondere ein Zwei-Komponenten-System bestehend aus Harz und Härter (ggf. mit einem zusätzlichen Trennmittel), umfasst. Je nach Fasertyp umfasst das Einprägen neben einem reinen oberflächlichen Benetzen des Faserstrangs, also einem rein oberflächlichen Auftrag der Matrix auf den Faserstrang bzw. den Roving, sogar ein mindestens teilweises Einsaugen des Matrix-Systems in den Faserstrang bzw. den Roving, wodurch die Matrix zumindest teilweise in den Faserstrang aufgenommen wird und somit die einzelnen Fasern zusätzliche Festigkeit nach Aushärten des Matrix-Systems erhalten.
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Anschließend erfolgt das Aufwickeln des benetzten Rovings auf die Wickelmaschine zum Erzeugen des gewickelten Prepregs. Das zugrundeliegende Wickelverfahren ist bereits bekannt und ist voranstehend im Detail beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass der Schritt des Wickelns einen Schritt des Kühlens des gewickelten Prepregs umfasst. Dies bedeutet, dass der auf die Wickelmaschine aufgebrachte Roving bzw. das hieraus entstehende gewickelte Prepreg durch eine geeignete Vorrichtung während des Wickelns gekühlt wird. Auf diese Weise kann eine Aushärtereaktion des Matrix-Systems in Abhängigkeit von einer Kühltemperatur bereits frühzeitig verlangsamt oder sogar gestoppt werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass ein schnell-aushärtendes Harz-Härter-System gewählt werden kann, ohne dass ein Aushärten während des vergleichsweise zeitaufwendigen Wickelns erfolgt. Erst im Anschluss an einen Wegfall der Kühlwirkung wird der Aushärteprozess fortgesetzt. Auf diese Weise kann der Vorteil des schnell aushärtenden Matrix-Systems für eine kontrollierte, schnelle Aushärtung des Prepregs genutzt werden und somit eine Verweilzeit des Prepregs in einer Presse zum Aushärten deutlich verkürzt werden.
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Hierzu umfasst das Kühlen des gewickelten Prepregs ein Kühlen des Prepregs auf eine Kühltemperatur, die derart auf das Matrix-System abgestimmt ist, dass ein Aushärten des Matrix-Systems zumindest verlangsamt ist. Die Kühltemperatur kann demnach auch soweit abgesenkt sein, dass ein Aushärten des jeweiligen Matrix-Systems sogar vollständig unterbrochen wird.
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Wie bereits beschrieben liegt die Kühltemperatur erfindungsgemäß zwischen +10°C und -10°C.
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Vorzugsweise kann die Kühltemperatur zwischen +5°C und -5°C sowie besonders bevorzugt zwischen 0°C und -5°C liegen.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem einen Schritt des Schneidens des gewickelten Prepregs und/oder einen Schritt des Abnehmens des gewickelten Prepregs von der Wickelmaschine, wobei mindestens einer der beiden Schritte ein Kühlen des Prepregs umfasst.
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Es kann somit neben einer Kühlung während des Wickelns auch eine Kühlung des erzeugten Prepregs im Rahmen einzelner oder mehrerer nachfolgender Arbeitsschritte erfolgen. Auf diese Weise kann die Kühlwirkung auf den Prepreg zeitlich verlängert und somit eine Aushärtereaktion weiter hinausgezögert werden. Besonders bevorzugt erfolgt eine vollständig gekühlte Abfolge von Arbeitsschritten vom Wickeln des Prepregs bis zum Pressen bzw. bis zum erwünschten Aushärten des Prepregs. Dies erlaubt die Verwendung von besonders schnell aushärtenden Harz-Härter-Systemen und somit eine weiter verkürzte Verweildauer in den formgebenden Maschinen, insbesondere der Presse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt des Wickelns ein Auftragen des benetzten Rovings auf die Wickelmaschine, wobei der Schritt des Auftragens ein Kühlen des aufzutragenden benetzten Rovings umfasst. Demnach erfolgt eine Kühlung bereits während des Auftragens, um eine möglichst frühzeitige Kühlung zur Verhinderung bzw. Verzögerung einer Aushärtereaktion zu erzielen. Die Kühlung kann demnach entweder beim Auftragen im Moment des Auflegens des Rovings auf die Trommel bzw. auf den bereits aufgewickelten Prepreg-Anteil erfolgen.
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Ebenso kann die Kühlung während des Auftragens bereits vor dem eigentlichen Ablegen des benetzten Rovings erfolgen. Dies bedeutet, dass zwischen dem Einprägen des Matrix-System auf den Faserstrang bzw. den Roving und dem Auflegen des hierdurch benetzten Rovings auf die Trommel bereits eine Kühlung einsetzen kann. Dies bietet die Möglichkeit ein Verfließen des Matrix-Systems des Rovings und ein damit einhergehendes gegenseitiges Verbinden der aufgetragenen benetzten Rovings auf der Trommel je nach Höhe der Kühltemperatur zu verhindern bzw. zumindest zu reduzieren. Das entstehende gewickelte Prepreg umfasst in diesem Fall somit benetzte Rovings, welche nicht oder nur teilweise miteinander verbunden sind. Die Prepregs bleiben somit zumindest teilweise luftdurchlässig, sodass Luft aus geometrischen Einschlüssen, beispielsweise zwischen eingelegtem Prepreg und Presswerkzeug beim Pressvorgang durch das luftdurchlässige Prepreg abfließen und somit entweichen kann.
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Außerdem kann das Verfahren einen Schritt des Mischens des Matrix-Systems umfassen, wobei der Schritt des Mischens bei einer Mischtemperatur erfolgt, die höher als die Kühltemperatur ist. Die Mischtemperatur ergibt sich üblicherweise durch die einzelnen Temperaturen der einzelnen Komponenten beim Mischen, beispielsweise in einer Dosieranlage. Derartige Anlagen sind bekannt und werden daher nicht näher beschrieben. Selbstverständlich kann die Mischtemperatur jedoch auch durch eine zusätzliche Heizung oder Kühlung, soweit aufgrund der verwendeten Komponenten möglich, variiert werden.
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Es wird also eine Erzeugung des Matrix-Systems bei einer gegenüber der Kühltemperatur höheren Mischtemperatur (Im Folgenden T2) durchgeführt. Auf diese Weise können sich beim Mischen der Komponenten des Matrix-Systems, also üblicherweise beim Anmischen von Harz mit einem Härter, die Komponenten möglichst gut miteinander vermischen. Beispielsweise liegt die Mischtemperatur bei bekannten Matrix-Systemen zumindest leicht über Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur. Selbstverständlich kann aber auch eine höhere oder niedrigere Mischtemperatur vorgesehen werden, falls ein verwendetes Matrix-System dies ermöglicht. Beispielsweise liegt die Mischtemperatur bei 20°C - 50°C, vorzugsweise bei 30°C - 50°C, besonders bevorzugt bei 40°C - 50°C. Je nach den jeweiligen Materialeigenschaften des verwendeten Matrix-Systems können hiervon abweichende Temperaturwerte beim Mischen erzielt werden.
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Vorzugsweise erfolgt im Anschluss an den Schritt des Mischens ein möglichst schneller Schritt des Kühlens, um das Matrix-System möglichst schnell abzukühlen und ein Aushärten zu unterbinden oder zumindest zu verzögern. Die Abkühlung kann beispielsweise auf die beschriebene Kühltemperatur erfolgen.
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Vorzugsweise kann der Schritt des Einprägens des gemischten Matrix-Systems in den mindestens einen Faserstrang bei einer Einprägetemperatur (im Folgenden: T3) durchgeführt werden, die höher als die Kühltemperatur ist, insbesondere bei einer Einprägetemperatur, welche derart auf das Matrix-System abgestimmt ist, dass dieses eine ausreichend geringe Viskosität zum Einprägen des Matrix-Systems in den mindestens einen Faserstrang aufweist. Demnach kann auch der Schritt des Einprägens bei einer Einprägetemperatur durchgeführt werden, die eine entsprechende Verarbeitbarkeit des Matrix-Systems zulässt.
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Für eine Erzielung hoher Taktzeiten und einer möglichst schnellen Verarbeitung ist es vorteilhaft, die Viskosität derart zu wählen, dass ein möglichst schnelles Einprägen in den Faserstrang erzielt wird. Hierzu kann die Einprägetemperatur derart gewählt sein, dass das Matrix-System besonders dünnflüssig ist. Beispielsweise liegt die Einprägetemperatur bei bekannten Matrix-Systemen bei Raumtemperatur bzw.
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Umgebungstemperatur oder liegt darüber. Selbstverständlich kann ebenso eine höhere oder niedrigere Temperatur vorgesehen werden, falls ein verwendetes Matrix-System dies ermöglicht. Die Einprägetemperatur kann gemäß einer möglichen Ausführungsform mit der Mischtemperatur übereinstimmen oder höher sein. Beispielsweise beträgt die Einprägetemperatur zwischen 40°C und 60°C, vorzugsweise zwischen 50°C und 60°C.
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Unabhängig von gewählten Zahlenwerten ergeben sich in bevorzugter Ausführungsform folgende Zusammenhänge:
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Beispielsweise können der Schritt des Kühlens des erzeugten Prepregs bzw. des abzulegenden Rovings ein mindestens abschnittsweises Kühlen der Wickelmaschine und/oder ein mindestens abschnittsweises Kühlen einer Umgebung der Wickelmaschine und/oder ein Zuleiten von Kühlluft auf das erzeugte Prepreg bzw. den abzulegenden Roving umfassen.
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Eine entsprechend ausgebildete Wickelmaschine ist nachfolgend beschrieben.
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Demnach wird eine Wickelmaschine zum Herstellen eines gewickelten Prepregs durch Wickeln mindestens eines benetzten Rovings auf die Wickelmaschine bereitgestellt, wobei die Wickelmaschine eine Kühlvorrichtung zum mindestens abschnittsweisen Kühlen des Prepregs umfasst, die dazu ausgebildet ist den auf die Wickelmaschine aufgebrachten Roving und das hieraus entstehende gewickelte Prepreg während des Wickelns zu kühlen, wobei der Schritt des Kühlens des gewickelten Prepregs ein Kühlen des Prepregs auf eine Kühltemperatur umfasst, die zwischen +10°C und -10°C liegt.
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Vorzugsweise ist die Kühlvorrichtung zum Kühlen einer Umgebung der Wickelmaschine und/oder zum Kühlen des Prepregs ausgebildet, insbesondere zum Kühlen des Prepregs mittels Kühlens einer Aufnahmefläche zur Aufnahme des gewickelten Prepregs.
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Der Schritt des Kühlens des erzeugten Prepregs bzw. des abzulegenden Rovings wurde voranstehend bereits genannt und umfasst ein mindestens abschnittsweises Kühlen der Wickelmaschine und/oder ein mindestens abschnittsweises Kühlen einer Umgebung der Wickelmaschine und/oder ein Zuleiten von Kühlluft auf das erzeugte Prepreg bzw. den abzulegenden benetzten Roving. Bei dem abschnittsweisen Kühlen kann beispielsweise ein entsprechender Abschnitt der Wickelmaschine zum Kühlen des Prepregs ausgebildet sein. Dies kann durch eine gekühlte Oberfläche der entsprechend ausgebildeten Wickelmaschine erfolgen, auf die der aufzuwickelnde Roving abgelegt wird bzw. das erzeugte Prepreg aufgewickelt ist. Ebenso können auf der Oberfläche Öffnungen zum Austritt eines Kühlmediums vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Umgebung der Wickelmaschine durch Bereitstellen einer Klimakammer erfolgen, welche die Wickelmaschine zumindest in einem zu kühlenden Abschnitt umgibt. Alternativ oder zusätzlich kann die Wickelmaschine eine Zuleitung für Kühlluft umfassen, die derart konfiguriert ist, um die Kühlluft auf das erzeugte Prepreg oder den abzulegenden benetzte Roving zu leiten, indem beispielsweise ein Kältevorhang bereitgestellt wird und/oder Luftleitdüsen einen Kühlluft-Strom entsprechend bereitstellen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine.
- 2 einen Temperaturverlauf des Matrix-Systems während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Wickelmaschine 10 in 1 umfasst eine sogenannte Haspeleinheit 11 mit Rollen 12, auf welchen Faserstränge 12a, beispielsweise Kohlefasern, abrollbar bereitgestellt werden. Die Faserstränge 12a werden von den Rollen 12 abgerollt und einer Imprägniereinheit 14 zugeführt, welche als Schlitten verfahrbar auf einer Führungsschiene 13 angeordnet ist. In der Imprägniereinheit 14 erfolgt ein Einprägen eines zuvor gemischten Matrix-Systems, beispielsweise bestehend aus einem Harz und einem Härter, in die Faserstränge 12a zum Erzeugen mindestens eines benetzten bzw. imprägnierten Rovings. Die Imprägniereinheit 14 umfasst außerdem eine Umlenkeinheit mittels derer der mindestens eine Roving einer Trommel bzw. einem Wickeldorn 16 zugeleitet wird. Der Wickeldorn 16 wird mittels einer Antriebseinheit 15 in Drehung versetzt, um den mindestens einen Roving kontrolliert auf einer Umfangsfläche des Wickeldorns 16 abzulegen und somit ein gewickeltes Prepreg 20 zu erzeugen. Dieses wird anschließend in Längsrichtung des Wickeldorns 16 aufgeschnitten und von diesem abgenommen.
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Die Wickelmaschine 10 umfasst außerdem eine Kühlvorrichtung 17 zum mindestens abschnittsweisen Kühlen des auf dem Wickeldorn 16 erzeugten Prepregs 20. Hierzu ist die Kühlvorrichtung 17 zum Kühlen einer Umgebung der Wickelmaschine 10 als Kühlkammer ausgebildet und umschließt daher in der dargestellten Ausführungsform den Wickeldorn 16 vollständig. Selbstverständlich kann die Kühlvorrichtung 17 derart ausgestaltet sein, dass der Wickeldorn 16 lediglich abschnittsweise in der Kühlkammer der Kühlvorrichtung 17 angeordnet ist oder lediglich definierte Abschnitte des erzeugten Prepregs 20 durch entsprechende Zuleitung von Kühlluft kühlt.
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Innerhalb der Kühlkammer der Kühlvorrichtung 17 wird eine Kühltemperatur T4 bereitgestellt, die derart auf das Matrix-System abgestimmt ist, dass ein Aushärten des Matrix-Systems zumindest verlangsamt oder sogar unterbrochen wird. Es versteht sich, dass bei einer lediglich abschnittsweisen Kühlung (nicht dargestellt) im Sinne dieser Beschreibung die Kühltemperatur T4 entsprechend lokal vorzusehen ist. Die Kühltemperatur T4 liegt hierzu unter einer Umgebungstemperatur T1. Der Schritt des Mischens des Matrix-Systems ergibt eine Mischtemperatur T2, welche sich beispielsweise aus den jeweiligen einzelnen Temperaturen der zugeführten Komponenten durch Gemischbildung ergibt.
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Das gemischte Matrix-System kann bei einer Einprägetemperatur T3 in der Imprägniereinheit 14 in die Faserstränge 12a eingeprägt werden. Die Einprägetemperatur T3 kann derart gewählt sein, dass das Matrix-System eine ausreichend geringe Viskosität zum Einprägen des Matrix-Systems in den mindestens einen Faserstrang 12a aufweist.
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2 zeigt einen beispielhaften Temperaturverlauf eines Matrix-Systems für das erfindungsgemäße Verfahren gemäß 1. Demnach werden die üblicherweise in einer Dosieranlage vorgewärmten Komponenten des Matrix-Systems im Schritt des Mischens zusammengeführt, so dass sich für das gemischte Matrix-System die Mischtemperatur T2 einstellt. Beispielsweise liegt die Mischtemperatur bei bekannten Matrix-Systemen über der Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur T1 (beispielsweise 15°-25°C) oder liegt, wie in der dargestellten Ausführungsform, leicht darüber bei lediglich beispielhaft genannten ca. 40°C bis 50°C.
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Nach Mischen des Matrix-Systems wird dieses in einem lediglich optional vorgesehenen Schritt auf eine Kühltemperatur T4 abgekühlt. Die hiermit erzielbaren vorteilhaften Effekte eines Kühlens werden nachfolgend beschrieben. Anschließend erfolgt ein starkes Aufheizen auf eine Einprägetemperatur T3, um das Matrix-System in den mindestens einen Faserstrang einzuprägen. Die Einprägetemperatur ist derart auf das Matrix-System abgestimmt, dass dieses eine ausreichend geringe Viskosität zum Einprägen des Matrix-Systems in den mindestens einen Faserstrang aufweist und eine entsprechende Verarbeitbarkeit des Matrix-Systems zulässt. Die Viskosität kann derart gewählt werden, dass ein möglichst schnelles Einprägen in den Faserstrang erzielt wird. Beispielsweise liegt die Einprägetemperatur T3 bei bekannten Matrix-Systemen über der Raumtemperatur bzw. Umgebungstemperatur T1 oder, wie in der dargestellten Ausführungsform über der Mischtemperatur T2, also bei ca. 50°C - 70°C.
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Im Anschluss an das Einprägen des Matrix-Systems in den Faserstrang erfolgt ein Kühlen des benetzten Rovings bzw. des hiermit erzeugten Prepregs. Der Schritt des Kühlens erfolgt bei einer Kühltemperatur T4, die derart ausgewählt sein kann, dass eine Aushärtereaktion des Matrix-Systems in Abhängigkeit von einer Kühltemperatur bereits frühzeitig verlangsamt oder sogar gestoppt wird. Dies bietet die Möglichkeit, dass ein schnell-aushärtendes Harz-Härter-System gewählt werden kann, ohne dass ein Aushärten während des vergleichsweise zeitaufwendigen Wickelns erfolgt. Erst im Anschluss an einen Wegfall der Kühlwirkung wird der Aushärteprozess fortgesetzt. Die Kühltemperatur liegt im Bereich zwischen +10°C und - 10°C.
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Eine jeweilige Dauer der Beaufschlagung des Matrix-Systems mit den Temperaturen kann bedarfsabhängig gewählt werden. Jedoch können bei entsprechender Reduzierung der Einwirkdauer der jeweiligen Temperatur eine kurzzeitige Erhöhung der Temperaturen, insbesondere T2 bzw. T3 vorgesehen werden, um das Matrix-System möglichst frühzeitig an einem Aushärten zu hindern bzw. dieses zu verlangsamen. Dies ermöglicht insbesondere eine starke Anhebung der Einprägetemperatur T3, um das Matrix-System zum Einprägen möglichst dünnflüssig zu machen.
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Entsprechend muss die jeweilige Einwirkungsdauer der jeweiligen Temperaturen T2 und T3 möglichst kurz gehalten werden. Eine Einwirkungsdauer Δt(misch) der Mischtemperatur T2, also die Zeit zum Anmischen des Matrix-Systems, kann beispielsweise zwischen 0,5 und 5 Sekunden betragen, also:
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Eine Einwirkdauer Δt(impreg) der Einprägetemperatur T3, also die Zeit zum Einprägen bzw. Imprägnieren des angemischten Matrix-Systems in den Roving, kann beispielsweise zwischen 0,1 und 2 Sekunden betragen, also:
