DE102011118980B4 - Method for producing an outer module with an outer panel for a modular housing component - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Außenmoduls (1) mit einer Außenbeplankung (1') für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente, wobei das Außenmodul (1) einen Mehrschichtaufbau aus einer thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) und einer thermoplastischen FVK-Außenschale (4a) mit einer darauf angeordneten Außenhaut (6), die die Außenbeplankung (1') bildet, aufweist, wobei die thermoplastische FVK-Innenschale (4b) auf der von der Außenschale (4a) weg weisenden Seite Versteifungselemente (7,10,11) aufweist, umfassend die Schritte:A) Bereitstellen der thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) durch Zuschneiden und Formen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Innenschalenkontur und Hinterspritzen mit den Versteifungselementen (7,10,11),B) Zuschneiden und Vorformen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Außenschalenkontur,C) Einlegen der thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) und des entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs in ein Werkzeug (20) und Schließen des Werkzeugs (20),D) Beaufschlagen des vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs mit Druck und Ausformen zu der FVK-Außenschale (4a) und Fügen der FVK-Innenschale (4b) und der FVK-Außenschale (4a) und Erhalten eines Rohaußenmoduls (1"),E) Erzeugen der Außenhaut (6) an der FVK-Außenschale (4a) und Erhalten des Außenmoduls (1).A method for producing an outer module (1) with an outer panel (1 ') for a modular housing component, wherein the outer module (1) has a multilayer structure of a thermoplastic inner lining FVK (4b) and a thermoplastic FVK outer shell (4a) with a thereon arranged outer skin (6), which forms the outer skin (1 '), wherein the thermoplastic FRP inner shell (4b) on the side facing away from the outer shell (4a) side stiffening elements (7,10,11) comprising the steps 4) by cutting and forming a thermoplastic continuous fiber semi-finished product corresponding to an inner shell contour and insert molding with the stiffening elements (7, 10, 11), B) cutting and preforming a thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to an outer shell contour, C) inserting the thermoplastic FRP inner shell (4b) and the corresponding outer shell contour preformed ther continuous fiber semi-finished thermoplastic material in a tool (20) and closing the tool (20), D) pressing the preformed thermoplastic continuous fiber semi-finished product with pressure and molding to the FRP outer shell (4a) and joining the FRP inner shell (4b) and the FRP outer shell ( 4a) and obtaining a raw outer module (1 "), E) producing the outer skin (6) on the outer FVK shell (4a) and obtaining the outer module (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines tragenden Außenmoduls mit einer Außenbeplankung für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente, bei der es sich insbesondere um eine Tür- oder Verkleidungskomponente eines Kraftfahrzeugs handelt.The invention relates to a method for producing a supporting outer module with an outer panel for a modular housing component, which is in particular a door or trim component of a motor vehicle.

Modulare Kraftwagentüren bzw. Karosserieverkleidungen weisen in der Regel einen dreiteiligen Aufbau auf und umfassen ein Innenmodul, an welches außenraumseitig ein Außenmodul und innenraumseitig ein Türinnenbelag angebracht ist. Das Außenmodul kann selbsttragend ausgebildet sein, um ein besseres Handling und eine einfachere Montage des Moduls zu erreichen, weist aber üblicherweise keine unmittelbare Tragfunktion der Fahrzeugtür auf.Modular motor vehicle doors or body panels generally have a three-part construction and comprise an inner module to which an outer module outside and inside a door inner lining is attached. The outdoor module may be self-supporting to achieve better handling and easier installation of the module, but usually has no immediate support function of the vehicle door.

Erfüllen die Türinnenverkleidung und die Beplankung des Außenmoduls in erster Linie kaum strukturelle Aufgaben, dienen in den meisten Fällen ausschließlich die Verstärkungsbereiche des Innenmoduls und des Türrahmens bzw. Außenmoduls als Crashstrukturen. Dabei kann es sich um einen diagonal verlaufenden Seitenaufprallschutz handeln, wie er in der DE 10 2005 009 179 A1 beschrieben ist. Dort wird eine Kraftwagentür offenbart, die ein geringeres Gewicht aufweist, in der Montage leichter zu handhaben ist und zusätzlich eine höhere Crashstabilität aufweist. Diese Kraftwagentür weist eine dem Außenmodul entsprechende Außenschale mit einer Außenbeplankung und eine Innenschale auf, die durch Türschmalseiten bildende Verstärkungen gebildet ist. An der Innenschale ist innenraumseitig mindestens ein Trägerbauteil für Funktionsbauteile angeordnet. Dabei sind die Türschmalseiten der Innenschale und das Trägerbauteil zu einem einzigen, dem Innenmodul entsprechenden Modulbauteil zusammengefasst, das mit einer separaten Türinnenverkleidung versehen ist.If the door interior trim and the exterior module cladding fulfill hardly any structural tasks in the first place, in most cases only the reinforcement areas of the interior module and of the door frame or exterior module serve as crash structures. This may be a diagonal side impact protection, as in the DE 10 2005 009 179 A1 is described. There, a motor vehicle door is disclosed which has a lower weight, is easier to handle in the assembly and also has a higher crash stability. This motor vehicle door has an outer shell corresponding outer module with a Außenbeplankung and an inner shell, which is formed by door narrowing side forming reinforcements. At least one support component for functional components is arranged on the inner side of the inner shell. In this case, the door narrow sides of the inner shell and the carrier component are combined to form a single module component corresponding to the inner module, which is provided with a separate inner door lining.

Die DE 10 2004 011 250 B3 befasst sich mit der lösbaren Befestigung einer Kunststoffaußenbeplankung am Türrahmen mittels Schienen und Haken. In der Regel wird die Außenbeplankung von Karosseriebauteilen in modernen Kraftwagentüren nicht in die Steigerung der Crashperformance einbezogen und benötigt wegen ihrer geringen Steifigkeit zusätzliche Versteifungselemente. Dazu wird in der DE 10 2008 034 038 A1 eine besonders gewichtsgünstige und steife Verstärkungsstruktur für eine Seitentür eines Kraftwagens beschrieben. Diese weist ein Türträgerteil für die Türaußenbeplankung und ein Verstärkungselement zur Erhöhung der Beulsteifigkeit der Tür in Hochrichtung zumindest über eine Teilhöhe der Tür auf. Allerdings werden diese Versteifungselemente nachträglich an die Rahmenstruktur des Außenmoduls angebracht. Nötig sind diese, um einerseits die Beulsteifigkeit zur Vermeidung von Bagatellschäden und zur Erzielung einer Class-A-Oberfläche zu verbessern und zudem die Schwingempfindlichkeit der großen Fläche zu verringern, um akustische Effekte wie z. B. Dröhnen zu verhindern.The DE 10 2004 011 250 B3 deals with the releasable attachment of a plastic outer panel to the door frame by means of rails and hooks. In general, the exterior planking of body components in modern motor vehicle doors is not included in the increase in crash performance and requires because of their low rigidity additional stiffening elements. This is in the DE 10 2008 034 038 A1 a particularly lightweight and rigid reinforcing structure for a side door of a motor vehicle described. This has a door support part for the door outer panel and a reinforcing element for increasing the buckling rigidity of the door in the vertical direction at least over a partial height of the door. However, these stiffening elements are subsequently attached to the frame structure of the outer module. These are necessary, on the one hand to improve the dent resistance to avoid minor damage and to achieve a Class-A surface and also to reduce the vibration sensitivity of the large area to acoustic effects such. B. to prevent drones.

Die DE 10 2007 042 418 A1 legt ein selbsttragendes Außenmodul, das aus einer auf einen tragenden Rahmen aufgebrachten Beplankung besteht, dar. Die Tragstruktur eignet sich für eine einfache Montage der Module, trägt aber nicht als Strukturbauteil zur Steigerung der Crashperformance bei.The DE 10 2007 042 418 A1 sets a self-supporting exterior module, which consists of a mounted on a supporting frame planking, represents. The support structure is suitable for easy installation of the modules, but does not contribute as a structural component to increase the crash performance.

Grundsätzlich ist der modulare Aufbau von Kraftwagentüren eine gängige Methode, um den Handhabungs- und Montageaufwand zu reduzieren. Die Außenbeplankung umfasst hierbei meist nur ein Türaußenblech ohne strukturelle Aufgaben als Bestandteil der Fahrzeugkarosserie.Basically, the modular design of motor vehicle doors is a common method to reduce the handling and assembly costs. The outer skin usually comprises only an outer door panel without structural tasks as part of the vehicle body.

Bekannt sind aus der DE 10 2007 024 163 A1 modular aufgebaute Karosserieteile, bei denen ein aus Kunststoff gefertigtes Beplankungsteil auf einer Tragstruktur aus Stahl oder Leichtmetall angebracht wird. Die Tragstruktur trägt dabei zu einer höheren Steifigkeit und Festigkeit bei und ermöglicht dadurch die Class-A-Oberflächentauglichkeit der Kunststoffbeplankung .Are known from the DE 10 2007 024 163 A1 Modular body parts, in which a planking part made of plastic is mounted on a supporting structure made of steel or light metal. The support structure contributes to a higher rigidity and strength and thereby enables the Class A surface suitability of the plastic skin.

Beplankungsmodule für Leichtbau-Karosserien sind ferner aus der DE 10 2005 050 372 A1 bekannt. Die selbsttragende Bauweise, bestehend aus einem Schichtaufbau (transparenter Kunststoff, Metallverstärkung und Lackfolie auf der Innenseite), ermöglicht die Integration weiterer Funktionselemente wie Solarzellen.Planking modules for lightweight bodies are also from the DE 10 2005 050 372 A1 known. The self-supporting construction, consisting of a layer structure (transparent plastic, metal reinforcement and paint film on the inside), enables the integration of further functional elements such as solar cells.

Die DE 198 09 272 C2 beschreibt ein Faserverbundwerkstoff-Sandwichbauteil und dessen Herstellungsverfahren. Der Kern wird durch einen in einer vorgegebenen Gestalt geschäumten Schaumkern (in einem eigenen Herstellungsschritt im RIM-Werkzeug hergestellt) oder Schaumkernvorformling realisiert. Die Decklagen aus Fasergelegevorformlingen und der Schaumkern bzw. Schaumstoffkemvorformling sind in einer Reaktionskunststoffmatrix eingebettet, um den Gesamtverbund herzustellen.The DE 198 09 272 C2 describes a fiber composite sandwich component and its method of manufacture. The core is realized by a foamed in a predetermined shape foam core (produced in a separate manufacturing step in the RIM tool) or Schaumkernvorformling. The topsheets of fiberglass preforms and the foam core or foam core preform are embedded in a reaction plastic matrix to make the overall composite.

So wird bislang die Beplankung meist nicht als tragendes Bauteil in das Karosseriekonzept eingebunden. Lediglich aus der DE 198 09 272 C2 ist ein stabiles, strukturell festes und steifes Beplankungsteil bekannt, welches auch ein sehr gutes Crashverhalten aufweist, dessen Herstellungsverfahren allerdings einen aufwändigen, mehrstufigen Prozess mit einer Reaktionsmatrix erfordert.So far, the planking is usually not integrated as a structural component in the body concept. Only from the DE 198 09 272 C2 is a stable, structurally strong and rigid Plankungsteil known, which also has a very good crash behavior, but its production process requires a complex, multi-stage process with a reaction matrix.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den prozessseitigen Ablauf und Aufbau bei der Herstellung eines hinsichtlich der Crashperformance verbesserten tragenden mehrschichtigen Außenmoduls, das die Außenbeplankung aufweist und akustischen und optischen Anforderungen gerecht wird und zur thermischen Isolierung und Gewichtsreduzierung beiträgt, zu verbessern und kürzere Zykluszeiten und damit höhere Stückzahlen zu ermöglichen.Proceeding from this, it is the object of the present invention, the process-side sequence and structure in the production of improved in terms of crash performance bearing Multilayer outdoor module, which has the outer panel and the acoustic and optical requirements is met and contributes to the thermal insulation and weight reduction, to improve and to enable shorter cycle times and thus higher volumes.

Diese Aufgabe wird durch ein Außenmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an outdoor module with the features of claim 1.

Weiterbildungen des Verfahrens sind in den jeweiligen Unteransprüchen ausgeführt.Further developments of the method are carried out in the respective subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf die Herstellung eines Außenmoduls mit einer Außenbeplankung für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente. Bei der Gehäusekomponente, für die das Außenmodul vorgesehen ist, kann es sich daher um eine modular aufgebaute Tür oder ein Verkleidungsbauteil eines Kraftfahrzeugs oder auch eines Gerätes wie eines Haushaltsgerätes handeln. Das Außenmodul weist einen Mehrschichtaufbau aus einer thermoplastischen FVK-Innenschale und einer thermoplastischen FVK-Außenschale mit einer darauf angeordneten Außenhaut auf, die die Außenbeplankung bildet. Dabei weist die thermoplastische FVK-Innenschale auf der von der Außenschale weg weisenden Seite Versteifungselemente auf, wodurch das Außenmodul als tragendes Bauteil ausgebildet wird. So kann es beispielsweise in ein modulares Karosserieelement integriert werden und ermöglicht dabei nicht nur eine hohe Designfreiheit und Funktionsintegration sondern auch die Anpassung der crashbeaufschlagten Beplankung auf das Fahrzeugkonzept. Eine erste Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Schritte:

  1. A) Bereitstellen der thermoplastischen FVK-Innenschale durch Zuschneiden und Formen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Innenschalenkontur und Hinterspritzen mit den Versteifungselementen,
  2. B) Zuschneiden und Vorformen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Außenschalenkontur,
  3. C) Einlegen der thermoplastischen FVK-Innenschale und des entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs in ein Werkzeug und Schließen des Werkzeugs,
  4. D) Beaufschlagen des entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs mit Druck und Ausformen zu der FVK-Außenschale und Fügen der FVK-Innenschale und der FVK-Außenschale,
  5. E) Erzeugen der Außenhaut (6) an der FVK-Außenschale (4a) und Erhalten des Außenmoduls (1).
The method according to the invention relates to the production of an outer module with an outer panel for a modular housing component. The housing component for which the outer module is provided can therefore be a modular door or a trim component of a motor vehicle or else a device such as a domestic appliance. The outer module has a multi-layer structure of a thermoplastic FRP inner shell and a thermoplastic FRP outer shell with an outer skin arranged thereon, which forms the outer skin. In this case, the thermoplastic FRP inner shell on the side facing away from the outer shell side stiffening elements, whereby the outer module is formed as a supporting component. So it can be integrated, for example, in a modular body element and allows not only a high design freedom and functional integration but also the adaptation of crashbeaufschlagten planking on the vehicle concept. A first embodiment of the method comprises the steps:
  1. A) providing the thermoplastic FRP inner shell by cutting and shaping a thermoplastic continuous fiber semi-finished product corresponding to an inner shell contour and injection-molding with the stiffening elements,
  2. B) cutting and preforming a thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to an outer shell contour,
  3. C) inserting the thermoplastic FRP inner shell and the preformed thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to the outer shell contour into a tool and closing the tool,
  4. D) pressurizing the preformed thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to the outer shell contour with pressure and molding to the outer shell of the FVK and joining the FVK inner shell and the FVK outer shell,
  5. E) Producing the outer skin (6) on the FVK outer shell (4a) and obtaining the outer module (1).

Geeigneter Weise können die thermoplastischen FVK-Außenschale und FVK-Innenschale einfach aus Organoblechen als thermoplastische Endlosfaserhalbzeuge gebildet werden, bei denen es sich um plattenförmige endlosfaserverstärkte Thermoplasthalbzeuge handelt, die eine Verstärkungsfaseranordnung in einer thermoplastischen Kunststoffmatrix aufweisen. Als Verstärkungsfasern kommen vorzugsweise Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Metallfasern oder Kombinationen davon in Frage. Die verwendeten Faseranordnungen weisen häufig orientierte Fasern auf und umfassen Gelege, Gewebe, Netze, Gestricke, Geflechte etc. Als thermoplastischer Matrixkunststoff finden beispielsweise Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) Verwendung.Conveniently, the thermoplastic FRP outer shell and FRP inner shell may be readily formed from organic sheets as thermoplastic continuous fiber semi-finished products which are plate-shaped continuous fiber reinforced thermoplastic dies having a reinforcing fiber assembly in a thermoplastic resin matrix. As reinforcing fibers are preferably carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, metal fibers or combinations thereof in question. The fiber arrangements used often have oriented fibers and include scrims, fabrics, nets, knits, braids, etc. As a thermoplastic matrix plastic find, for example, polyamide (PA), polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET) , Polybutylene terephthalate (PBT) or high density polyethylene (HDPE) use.

Erfindungsgemäß kann ferner ein Außenmodul hergestellt werden, dessen Mehrschichtaufbau zwischen der FVK-Innenschale und der FVK-Außenschale einen Strukturkern aufweist, der vorzugsweise ein aufgrund seiner geringen Dichte leichter Schaumkern ist. Dazu umfasst das Verfahren das Erzeugen des Strukturkerns in einem zwischen der thermoplastischen FVK-Innenschale und der FVK-Außenschale gebildeten Hohlraum in dem geschlossenen Werkzeug in einem Schritt D1). Dazu wird mittels eines Angusssystems des Werkzeugs ein Schaummaterial in den Hohlraum eingebracht, insbesondere durch Injizieren eines schäumbaren Polymermaterials, das etwa ein Polyurethan oder ein physikalisch geschäumtes Polyamid, Polypropylen ist.According to the invention, it is further possible to produce an outer module whose multi-layer structure between the FRP inner shell and the FRP outer shell has a structural core which is preferably a foam core which is lightweight due to its low density. For this purpose, the method comprises producing the structural core in a cavity formed between the thermoplastic FRP inner shell and the FRP outer shell in the closed mold in a step D1). For this purpose, a foam material is introduced into the cavity by means of a gating system of the tool, in particular by injecting a foamable polymer material which is for example a polyurethane or a physically foamed polyamide, polypropylene.

Alternativ dazu oder zusätzlich kann als Strukturkern eine Wabenstruktur vorgesehen sein, die zwischen FVK-Innenschale und Außenschale eingelegt wird. Der Strukturkern kann über die Fläche des Außenmoduls eine gleich bleibende oder eine variable Dicke aufweisen.Alternatively or additionally, a honeycomb structure may be provided as the structural core, which is inserted between the FRP inner shell and the outer shell. The structural core may have a constant or a variable thickness over the surface of the outer module.

Durch diesen Sandwichaufbau mit leichtem Kern kann eine Gewichtsreduzierung des Außenmoduls und der damit gebildeten Gehäusekomponente erzielt werden. Das Außenmodul als Strukturbauteil ermöglicht die Steigerung der Crashperformance, indem die Aufprallenergie flächig auf den Träger verteilt wird. Ferner dient der Strukturkern der Steifigkeitserhöhung, wobei der Verlauf des Eindrückwiderstands gezielt über den Eindrückweg durch Materialauswahl, Schichtaufbau und Funktionselemente definierbar ist.By means of this lightweight core sandwich construction, it is possible to achieve a weight reduction of the outer module and the housing component formed therewith. The outer module as a structural component allows the increase of the crash performance by the impact energy is distributed flat on the carrier. Furthermore, the structural core serves to increase the rigidity, wherein the profile of the indentation resistance can be specifically defined via the indentation path by material selection, layer structure and functional elements.

Die Beaufschlagung mit Druck, um das vorgeformte Organoblech im Werkzeug zur Außenschale auszuformen, in Schritt D) kann in einer Variante durch Injektion eines Gases in den Hohlraum erfolgen, woraufhin das Ausschäumen gemäß Schritt D1) erfolgen kann, oder die Druckbeaufschlagung wird durch die Injektion des schäumbaren Materials in Schritt D1) selbst hervorgerufen.The application of pressure to form the preformed organic sheet in the tool to the outer shell, in step D) can be done in a variant by injection of a gas into the cavity, after which the foaming according to step D1), or the pressurization is caused by the injection of the foamable material in step D1) itself.

Um in Schritt E) die Außenhaut an der FVK-Außenschale zu erzeugen, werden die gefügten FVK-Innenschale und FVK-Außenschale einem Heißpressen unterzogen oder es wird die FVK-Außenschale mit einem Polyurethan oder einem Gelcoat überflutet. Alternativ kann auch beides, erst Heißpressen und dann Überfluten, ausgeführt werden.In order to produce the outer skin on the FVK outer shell in step E), the joined FVK inner shell and FVK outer shell are subjected to hot pressing or the FVK outer shell is flooded with a polyurethane or a gelcoat. Alternatively, both, first hot pressing and then flooding, are performed.

Zum Überfluten kann das Werkzeug teilweise geöffnet werden, und zwar soweit es die Schichtdicke der Außenhaut erfordert, woraufhin das Überfluten mittels einer Angusseinrichtung des Angusssystems in den zuvor gebildeten Spalt durchgeführt wird. Eine andere Werkzeuggestaltung sieht vor, dass im geschlossenen Werkzeug zwischen der Außenschale des Rohaußenmoduls aus gefügter Außen- und Innenschale und der Werkzeugoberfläche ein Spalt zum Überfluten vorliegt.For flooding, the tool can be partially opened, as far as the layer thickness of the outer skin requires, whereupon the flooding is performed by means of a Angusseinrichtung the Angusssystems in the previously formed gap. Another tool design provides that in the closed tool between the outer shell of Rohausßenmodul from mated outer and inner shell and the tool surface there is a gap for flooding.

Beim Erzeugen der Außenhaut, sei es durch Heißpressen, Überfluten oder beides, kann vorzugsweise ein Trennmittel verwendet werden, um das Entformen des Außenmoduls mit der dabei gebildeten lackierfähigen Oberfläche zu erleichtern. Beim Überfluten kann als Trennmittel ein internes Trennmittel des Polyurethans oder des Gelcoats vorgesehen sein. Alternativ kann die Werkzeugoberfläche eine permanente Trennmittel-Beschichtung aufweisen oder auf die Werkzeugoberfläche kann vor Schritt E) ein Trennmittel appliziert werden.When creating the outer skin, whether by hot pressing, flooding or both, preferably a release agent may be used to facilitate demoulding of the outer module with the paintable surface formed thereby. When flooding can be provided as a release agent, an internal release agent of the polyurethane or gel coats. Alternatively, the tool surface can have a permanent release agent coating or a release agent can be applied to the tool surface before step E).

Eine Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass zur Bildung der FVK-Außenschale ein thermoplastisches Endlosfaserhalbzeug eingesetzt wird, das auf einer Seite eine thermoplastische Matrixaufdickung aufweist. Dazu wird eine Schicht aus dem thermoplastischen Matrixkunststoff auf dem thermoplastischen Endlosfaserhalbzeug gebildet. Diese Matrixaufdickung ist als Basis für die Außenhaut vorgesehen und verhindert die Abbildung der Faseranordnung an der Außenhaut. Beim Vorformen des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs muss dann darauf geachtet werden, dass die die Matrixaufdickung auf der zur Bildung der Außenhaut vorgesehenen Seite zu liegen kommt.One variant of the method provides that a thermoplastic continuous fiber semi-finished product is used to form the outer shell of the FRP, which has a thermoplastic matrix thickening on one side. For this purpose, a layer of the thermoplastic matrix plastic is formed on the thermoplastic continuous fiber semi-finished product. This matrix thickening is provided as a base for the outer skin and prevents the image of the fiber arrangement on the outer skin. When preforming the thermoplastic continuous fiber semi-finished product, care must then be taken that the matrix thickening comes to lie on the side intended to form the outer skin.

Vorzugsweise besteht das verwendete Werkzeug aus einem Werkzeugwürfel / Wendeplatte mit zwei Schließebenen, so dass die Schritte C) und D) in einer ersten Schließebene des Werkzeugs und Schritt E) in einer zweiten Schließebene des Werkzeugs durchgeführt werden kann. Bevorzugt kann dabei ein Werkzeugwürfel / Wendeplatte verwendet werden, der in beiden Schließebenen einen Werkzeugstempel zum Aufnehmen der Innenschale aufweist, während die beiden Schließseiten der zwei Schließebenen des Werkzeugs eine Matrize zur Bildung der Außenschale aufweisen. So kann die zweite Schießebene beispielsweise einen Spalt zum Überfluten zwischen der Außenschale und der Werkzeugoberfläche der Schließseite aufweisen.Preferably, the tool used consists of a tool cube / insert with two closing planes, so that steps C) and D) can be performed in a first closing plane of the tool and step E) in a second closing plane of the tool. Preferably, a tool cube / insert can be used which has a tool punch for receiving the inner shell in both closing planes, while the two closing sides of the two closing planes of the tool have a die for forming the outer shell. For example, the second shooting plane may have a gap for flooding between the outer shell and the tool surface of the closing side.

Vorteilhaft vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren die Nachteile eines „one-shot“-Verfahrens, bei dem alle Einzelprozesse in einer Werkzeugkavität durchgeführt werden und damit einen hohen technologischen Aufwand erfordern. Durch die zwei Schließebenen und die damit erreichte simultane Ausführung von verschiedenen Einzelprozessen wird auch bei langen Einzelprozesszeiten die Quantität kaum eingeschränkt.Advantageously, the method according to the invention avoids the disadvantages of a "one-shot" method in which all individual processes are carried out in a mold cavity and thus require a high technological outlay. Due to the two closing levels and the simultaneous execution of different individual processes, the quantity is hardly limited even with long individual process times.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Formen des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Innenschalenkontur und Hinterspritzen mit den Versteifungselementen zur Herstellung der FVK-Innenschale gemäß Schritt A) im gleichen Werkzeug erfolgt. Besonders geschickt kann das Hinterspritzen der Versteifungselemente gleichzeitig mit dem Ausschäumen des Hohlraums in Schritt D1) durch das Angusssystem des Werkzeugs erfolgen, wenn als schäumbares Material ein PA-Schaum, PP-Schaum verwendet wird.Furthermore, it may be provided that the shaping of the thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to an inner shell contour and back-molding with the stiffening elements for the production of FRP inner shell according to step A) takes place in the same tool. Particularly skillfully, the back injection of the stiffening elements can take place simultaneously with the foaming of the cavity in step D1) through the gating system of the tool, if a PA foam, PP foam is used as the foamable material.

Für die hinterspritzten Versteifungselemente der FVK-Innenschale kann vorzugsweise auch ein thermoplastischer Kunststoff verwendet werden, der dem Matrixkunststoff des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeug entspricht. Bei den Versteifungselementen, die die Innenschale aufweist, kann es sich um Verstärkungsrippen handeln, die an die Innenschale angespritzt sind. Generell ist ein dazu geeigneter Spritzkunststoff einer, der mit dem thermoplastischen Matrixkunststoff der Innenschale kompatibel ist und vorzugsweise der gleiche wie der thermoplastische Matrixkunststoff ist. Die zwischen den angespritzten Rippen bestehenden Zwischenräume können ausgeschäumt sein, auch dazu kann ein Polyurethan oder ein geschäumtes Polyamid, Polypropylen verwendet werden. Ferner können als Versteifungselemente Sicken in die Innenschale eingebracht sein oder die Innenschale kann wellige Bereiche aufweisen, die der Verbesserung der Crashperformance dienen.For the back-injected stiffening elements of the FRP inner shell it is also possible to use preferably a thermoplastic plastic which corresponds to the matrix plastic of the thermoplastic continuous fiber semi-finished product. The stiffening elements, which has the inner shell, may be reinforcing ribs, which are molded onto the inner shell. Generally, a suitable molding resin is one that is compatible with the thermoplastic matrix resin of the inner shell and is preferably the same as the thermoplastic matrix resin. The intermediate spaces between the molded ribs can be foamed, also a polyurethane or a foamed polyamide, polypropylene can be used. Further, as stiffening elements beads may be introduced into the inner shell or the inner shell may have wavy areas, which serve to improve the crash performance.

Neben den erfindungsgemäßen Versteifungselementen kann die Innenschale Durchbrüche und/oder angespritzte Konturen und/oder Kanten von Randbereichen, Halterungs- und/oder Anbindungselementen aufweisen, letztere insbesondere zur Anbindung des Außenmoduls an ein Innenmodul der modular aufgebauten Gehäusekomponente.In addition to the stiffening elements according to the invention, the inner shell can have openings and / or molded contours and / or edges of edge areas, mounting and / or attachment elements, the latter in particular for connecting the outer module to an inner module of the modular housing component.

Zum Fügen der Außenschale und der Innenschale in Schritt D) können die Außenschale und die Innenschale des Außenmoduls an den Randbereichen durch Umfalzen, Verkleben, Verschweißen oder Umspritzen verbunden werden.For joining the outer shell and the inner shell in step D), the outer shell and the inner shell of the outer module are connected to the edge regions by crimping, gluing, welding or encapsulation.

Weitere Schritte des Verfahrens beziehen sich auf das Erwärmen der Endlosfaserhalbzeugzuschnitte, wobei die erwärmten thermoplastischen FVK-Halbschalen formbar werden, insbesondere mittels Infrarotstrahlung, und Halten der Endlosfaserhalbzeugzuschnitte durch formangepasste Greifer zum Vorformen der thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugzuschnitte, wobei das Halten der Endlosfaserhalbzeugzuschnitte an den Greifern insbesondere durch Erzeugen eines Unterdrucks erfolgt. Ferner kann zumindest eine Werkzeugoberfläche zum Heißpressen und/oder zum Formen der Außenschale induktiv variotherm oder mit Stickstoff temperiert werden. Sowohl die Innenschale als auch der entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformte Enlosfaserhalbzeugzuschnitt können beim Einlegen in das Werkzeug durch Erzeugen eines Unterdrucks fixiert werden.Further steps of the method relate to the heating of the continuous fiber semi-finished blanks, wherein the heated thermoplastic FRP shells become malleable, in particular by means of infrared radiation, and holding the continuous fiber semi-finished blanks by conforming grippers for preforming the thermoplastic continuous fiber blanks, wherein the holding of the continuous fiber blanks to the grippers in particular by generating a negative pressure occurs. Furthermore, at least one tool surface for hot pressing and / or for forming the outer shell can be inductively variothermized or tempered with nitrogen. Both the inner shell and the Enlosfaserhalbzeugzuschnitt preformed according to the outer shell contour can be fixed by placing a negative pressure when inserted into the tool.

Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Außenmodul kann zusammen mit einem Innenmodul zum Aufbau einer modularen Gehäusekomponente verwendet werden und bildet deren Außenbeplankung.An outer module produced by the method according to the invention can be used together with an inner module to construct a modular housing component and forms its outer panel.

Zur Verbindung von Innen- und Außenmodul kann dabei eine Klebstoffnaht vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Innenschale des Außenmoduls randseitig einen einschubartigen Absatz zum Einschieben in das Innenmodul aufweisen, zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere Federn und/oder Stifte, die in entsprechenden Nuten oder Ausnehmungen des Innenmoduls aufgenommen werden können.To connect the inner and outer module can be provided an adhesive seam. Alternatively or additionally, the inner shell of the outer module edge have a slot-like paragraph for insertion into the inner module, additionally or alternatively one or more springs and / or pins that can be accommodated in corresponding grooves or recesses of the inner module.

Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.These and other advantages are set forth by the following description with reference to the accompanying figures. The reference to the figures in the description is to aid in the description and understanding of the subject matter. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the invention.

Dabei zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer modular aufgebauten Fahrzeugtür mit Außenmodul, Innenmodul und Innenverkleidung,
  • 2 eine Innenansicht eines Außenmoduls nach Stand der Technik,
  • 3 schematische Seitenschnittansichten durch zwei Fahrzeugtüren aus verbundenen Außen- und Innenmodulen,
  • 4 eine Teilquerschnittansicht durch ein Außenmodul,
  • 5 eine schematische Querschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau des Außenmoduls,
  • 6 eine perspektivische Innenansicht des Außenmoduls und eine vergrößerte Detailansicht,
  • 7 eine schematische Querschnittansicht durch eine Fahrzeugtür aus verbundenem Außen- und Innenmodul,
  • 8 einen Vergleich zwischen einem ondulationsfreien Gelege mit einseitiger Matrixaufdickung und einem Organoblech mit onduliertem Gewebe,
  • 9 ein Ablaufschema der ersten Verfahrensschritte A) und B),
  • 10 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte C) bis E) in einem Wendeplattenwerkzeug in einer ersten Ausführungsform,
  • 11 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte C) bis E) in einem Wendeplattenwerkzeug in einer weiteren Ausführungsform,
  • 12 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte C) bis E) in einem Wendeplattenwerkzeug in noch einer weiteren Ausführungsform,
  • 13 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte C) bis E) in einem Wendeplattenwerkzeug in noch einer weiteren Ausführungsform
  • 14 schematische Strukturen des Außenmoduls beim Ausschäumen mit PA-Schaum und gleichzeitig Anspritzen der Rippen mit dem PA- bzw. PP-Schaum.
Showing:
  • 1 a perspective view of a modular vehicle door with exterior module, interior module and interior trim,
  • 2 an interior view of an outer module according to the prior art,
  • 3 schematic side sectional views through two vehicle doors of connected outer and inner modules,
  • 4 a partial cross-sectional view through an outdoor module,
  • 5 a schematic cross-sectional view through a layer structure of the outer module according to the invention,
  • 6 an interior perspective view of the outer module and an enlarged detail view,
  • 7 a schematic cross-sectional view through a vehicle door from the connected outer and inner module,
  • 8th a comparison between an ondulation-free scrim with one-sided matrix thickening and an organic sheet with undulating tissue,
  • 9 a flowchart of the first method steps A) and B),
  • 10 a flow chart of the process steps C) to E) in a turning tool in a first embodiment,
  • 11 a flow chart of method steps C) to E) in a turning tool in a further embodiment,
  • 12 a flow chart of the process steps C) to E) in a turning tool in a still further embodiment,
  • 13 a flow chart of the process steps C) to E) in a turning tool in a still further embodiment
  • 14 schematic structures of the outer module during foaming with PA foam and at the same time molding of the ribs with the PA or PP foam.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Außenmodul 1 für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente wie beispielsweise eine tragende Karosserie-Außenbeplankung 1' und deren Herstellungsverfahren. Eine erfindungsgemäße Karosserie-Außenbeplankung 1' bezieht sich insbesondere auf modular aufgebaute Fahrer-, Beifahrer-, hintere Seiten- und/oder Hecktüren, Dachelemente, Stoßfänger, Kotflügel, Heckklappen, Motorhauben, Motorverkleidungen, Kompressor-/Aggregatabdeckungen; des weiteren sind die erfindungsgemäßen Außenmodule 1 generell für modular aufgebaute Gehäuse geeignet, etwa für Haushaltsgeräte wie Staubsauger.The present invention relates to an outdoor module 1 for a modular housing component such as a supporting exterior body paneling 1' and their production process. A body outer panel according to the invention 1' specifically, relates to modular driver, passenger, rear side and / or rear doors, roof panels, bumpers, fenders, tailgates, hoods, engine cowlings, compressor / engine covers; Furthermore, the outer modules according to the invention are 1 generally suitable for modular housing, for household appliances such as vacuum cleaners.

Die Herstellung des Außenmoduls 1 erfolgt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise in einer Anlage mit zwei Schließebenen. Um die Taktzeiten, Investitionskosten und darüber hinaus die Maßtoleranzen gering zu halten, verbindet ein Werkzeugwürfel oder Wendeplatte die beiden Bearbeitungsstationen miteinander. Da Metallic-Lackierungen nicht in geschlossenen Werkzeugen beispielsweise durch In-Mould-Coating aufgetragen werden können, ist eine Offline-Lackierung unumgänglich. So muss insbesondere eine Metallic-Lackierung an den vorliegend beschriebenen Herstellungsprozess angegliedert werden. Der Sandwichaufbau des Außenmoduls 1 kombiniert eine hohe gewichtsspezifische Steifigkeit mit einer guten thermischen und akustischen Isolation. Im Zuge der Elektromobilität spielen diese Aspekte zur Erhöhung der Reichweite, des Fahrkomforts und der Kostenreduzierung eine Schlüsselrolle. Zudem isoliert der in dieser Diensterfindungsmeldung aufgeführte Lagenaufbau den Innenraum zusätzlich, indem die Schallabstrahlung der großflächigen Beplankung durch die hohe Steifigkeit verringert wird und die Umgebungsgeräusche durch den Schaumkern absorbiert werden.The production of the outdoor module 1 takes place according to an embodiment of the invention preferably in a system with two closing levels. In order to keep the cycle times, investment costs and beyond the dimensional tolerances low, a tool cube or insert plate connects the two processing stations with each other. Because metallic paint finishes are not closed Tools can be applied, for example, by in-mold coating, an offline painting is inevitable. Thus, in particular, a metallic finish must be attached to the manufacturing process described here. The sandwich construction of the outer module 1 combines high weight-specific rigidity with good thermal and acoustic insulation. Electromobility plays a key role in increasing range, ride comfort and cost reduction. In addition, the layer structure listed in this service invention disclosure additionally isolates the interior by reducing the sound radiation of the large-area planking due to the high rigidity and absorbing the ambient noise by the foam core.

Das hierzu beschriebene Außenmodul 1, beispielhaft in den Figuren ein Fahrzeugtür Außenmodul 1, besteht aus einem mehrschichtigen Sandwichaufbau aus thermoplastischen FVK-Halbschalen 4a,4b, die aus einem Organoblech gebildet werden, das beispielsweise in einem thermoplastischen Matrixkunststoff eingebettete geflechtartig angeordnete Aramidfasern und gegebenenfalls etwa auch ein Stahlnetz umfasst, Versteifungselementen 7,10,11, welche entweder auf die innere FVK-Halbschale 4b als Rippen angespritzt oder direkt in diese als Sicken eingebracht werden können, einer Kernstruktur etwa aus einem PUR-Schaum, oder einem aus spritzgegossenen PA-Schaum, PP-Schaum oder einer Wabenstruktur und einer im Werkzeug 20 vorgenommenen Oberflächenvorbereitung in Form einer lackierfähigen Außenhaut 6. Dieser Aufbau ermöglicht wegen der hohen Designfreiheit und Funktionsintegration die Anpassung der crashbeaufschlagten Beplankung auf das Fahrzeugkonzept durch die Konfiguration der Materialien, Halbzeuge und Geometrien. Die Beplankung kann so als tragendes Bauteil optimal in ein modulares Karosserieelement integriert werden; dieses kann, wie 1 zeigt, aus einer Innenverkleidung 3, einem Außenmodul 1 (Beplankung) und einem Innenmodul 2 (Türträger) aufgebaut sein. Der Türträger 2 nimmt hierbei zusätzlich zu dem Außenmodul 1 und der Innenverkleidung 3 Funktionsaggregate, beispielsweise Fensterheber, Lautsprecher, etc., auf.The outdoor module described for this purpose 1 , by way of example in the figures, a vehicle door exterior module 1 , consists of a multi-layer sandwich construction made of thermoplastic FRP shells 4a , 4b, which are formed from an organic sheet comprising, for example, embedded in a thermoplastic matrix plastic braided aramid fibers and optionally also about a steel net, stiffening elements 7,10,11, which either on the inner half-shell FVK 4b molded as ribs or can be introduced directly into this as beads, a core structure such as a PUR foam, or one of injection molded PA foam, PP foam or a honeycomb structure and in the tool 20 made surface preparation in the form of a paintable outer skin 6 , Due to the high degree of design freedom and functional integration, this design makes it possible to adapt the crash-impacted planking to the vehicle concept by configuring the materials, semi-finished products and geometries. The planking can be optimally integrated as a load-bearing component in a modular body element; this one can, like 1 shows, from an interior lining 3 , an outdoor module 1 (Planking) and an indoor module 2 (Door carrier) be constructed. The door carrier 2 takes in addition to the outdoor module 1 and the interior trim 3 functional units, such as windows, speakers, etc., on.

Das Außenmodul 1 bzw. die Beplankung wird durch ihren Aufbau akustischen, wärmeisolierenden und optischen Anforderungen hinsichtlich einer Class-A-Oberflächenvorbereitung für die anschließende 3-Schicht-Lackierung und der Gestaltungsfreiheit gerecht. Die Sandwichbauweise der Beplankung trägt zudem wesentlich der im Zuge der Elektromobilität an Bedeutung gewinnenden thermischen Isolierung und Gewichtsreduzierung bei. Ferner bietet der Aufbau hervorragende NVH-Eigenschaften, wobei mit NVH (Noise, Vibration, Harshness) die als Geräusch hörbaren und/oder als Vibration spürbaren Schwingungen in Kraftfahrzeugen bezeichnet werden.The outdoor module 1 or the planking is due to its structure acoustic, heat insulating and optical requirements for a Class A surface preparation for the subsequent 3-coat paint and freedom of design. The sandwich construction of the planking also contributes significantly to the importance of thermal insulation and weight reduction in the course of electromobility. Furthermore, the structure offers excellent NVH characteristics, with NVH (Noise, Vibration, Harshness) which are referred to as vibration audible and / or vibration in motor vehicles.

Da sich bei einem Seitenaufprall und Seitencrash (z.B. Seitenaufprall nach Federal Motor Vehicle Safety Standard, FMVSS, 214) die Beplankung als erstes Fahrzeugelement in Kontakt mit dem Impact-Körper befindet, bietet die erfindungsgemäße tragende Außenbeplankung 1' als energieabsorbierendes Element durch einen Weggewinn eine Verbesserung der Crashperformance.Since in a side impact and side crash (eg, Federal Motor Vehicle Safety Standard Side Impact, FMVSS, 214), the planking as the first vehicle element is in contact with the impact body, the supporting outer skin according to the invention offers 1' as an energy absorbing element by gaining an improvement in crash performance.

Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können die Investitions- und Herstellkosten reduziert werden, da die Etagentechnologie bzw. Wendeplattentechnik das Entkoppeln der im Werkzeug 20 befindlichen Bauteilanzahl von der Zuhaltekraft und damit einen nichtlinearen Verlauf ermöglicht. Darüber hinaus werden geringe Maßtoleranzen garantiert und durch den Einsatz eines thermoplastischen Matrixsystems kurze Zykluszeiten ermöglicht. Die Lackierung erfolgt in einem separaten, nachträglichen Arbeitsschritt, welcher zur Realisierung von Metallic-Effekten nötig ist.With the manufacturing method according to the invention, the investment and manufacturing costs can be reduced, since the floor technology or insert technology, the decoupling in the tool 20 located component number of the clamping force and thus allows a non-linear course. In addition, small dimensional tolerances are guaranteed and short cycle times are possible by using a thermoplastic matrix system. The painting is done in a separate, subsequent step, which is necessary for the realization of metallic effects.

1 zeigt einen modularen Aufbau einer Kraftfahrzeugtür, bestehend aus einem Innenmodul bzw. einem Türträger 2, an das/den sich außenraumseitig ein Außenmodul 1 mit Beplankung und innenraumseitig ein Türinnenbelag 3 anschließt. Ein Außenmodul 1 nach dem Stand der Technik ist in 2 dargestellt. Eine derartig modular aufgebaute Kraftwagentür kann in jedes Fahrzeugumfeld integriert werden und das in 2 dargestellte Außenmodul 1 einer konventionellen Kraftwagentür substituieren. Da im Stand der Technik der Türinnenbelag 3 und die Beplankung 1' in erster Linie kaum strukturelle Aufgaben erfüllen, dienen in den meisten Fällen ausschließlich die Verstärkungsbereiche des Innenmoduls 2 und des Türrahmes 2' als Teil des Außenmoduls 1 als Crashstrukturen. Diese crashrelevanten Strukturen werden durch einen in etwa diagonal verlaufenden Seitenaufprallschutz 3' verstärkt. Zur Erhöhung der Beulsteifigkeit der Außenbeplankung 1' weist das Außenmodul hier zusätzlich ein Versteifungselement 4' auf. 1 shows a modular structure of a motor vehicle door, consisting of an inner module or a door support 2 , to the / on the outside an outdoor module 1 with planking and inside a door inner lining 3 followed. An outdoor module 1 in the prior art is in 2 shown. Such a modular motor vehicle door can be integrated into any vehicle environment and the in 2 illustrated outdoor module 1 Substitute a conventional motor vehicle door. As in the prior art, the door inner lining 3 and the planking 1' in the first place hardly perform any structural tasks, serve in most cases, only the reinforcement areas of the inner module 2 and the door frame 2 ' as part of the exterior module 1 as crash structures. These crash-relevant structures are protected by an approximately diagonal side impact protection 3. ' strengthened. To increase the dent resistance of the outer skin 1' the outdoor module here additionally has a stiffening element 4 ' on.

Generell eignet sich das Außenmodul 1 besonders für den Einsatz in modular aufgebauten Karosserieelementen, wobei der Aufbau und die Anzahl der Einzelkomponenten im Karosserieelement entsprechend dem Anforderungsprofil variieren können.In general, the outdoor module is suitable 1 especially for use in modular body elements, wherein the structure and the number of individual components in the body element may vary according to the requirement profile.

Der Mehrschichtaufbau des erfindungsgemäßen Außenmoduls 1, das die Außenbeplankung 1' für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente wie hier einer Fahrzeugtür bereitstellt, umfasst, wie insbesondere in 4 und 5 zu sehen ist, eine Innenschale 4b und eine Außenschale 4a, auf der die Außenhaut 6 angeordnet ist, die die Außenbeplankung 1' bildet. Beide Halbschalen 4a,4b sind thermoplastische FVK-Halbschalen, wobei die Innenschale 4b auf der von der Außenschale 4a weg weisenden Seite als Versteifungselemente Rippen 7 aufweist.The multi-layer structure of the outer module according to the invention 1 that the exterior planking 1' for a modular housing component as here provides a vehicle door includes, as in particular in 4 and 5 you can see an inner shell 4b and an outer shell 4a on which the shell 6 is arranged, which forms the outer skin 1 '. Both half shells 4a , 4b are thermoplastic FRP shells, wherein the inner shell 4b on the outside of the shell 4a away-facing side as stiffening ribs 7 having.

Die thermoplastischen FVK-Halbschalen 4a,4b werden dabei aus Organoblechen gefertigt.The thermoplastic FRP shells 4a , 4b are made of organo sheets.

Unter „Organoblechen“ werden plattenförmige endlosfaserverstärkte Thermoplasthalbzeuge verstanden, die für Bauteile mit hohen Festigkeiten und geringem Gewicht eingesetzt werden. Organobleche lassen sich thermoformen und ermöglichen kurze Prozesszyklen und sind außerdem gut schweißbar. Im Gegensatz zu metallischen Blechen entfällt bei der Verwendung von Organoblechen der Korrosionsschutz.The term "organic sheet" is understood to mean plate-shaped continuous fiber reinforced thermoplastic pulleys used for components with high strength and low weight. Organic sheets can be thermoformed and enable short process cycles and are also easy to weld. In contrast to metallic sheets, the use of organic sheets eliminates corrosion protection.

Organobleche können dabei aus speziellen Faseranordnungen, die Fasern in definierten Orientierungen aufweisen, eingebettet in der Thermoplastmatrix, bestehen. So kann es sich bei den Faseranordnungen um Gewebe, Gelege, Gestricke etc. handeln. Neben den genannte Verstärkungsfasern und Matrixsystemen kommen selbstverständlich auch alle anderen gängigen Verstärkungsfasertypen, z. B. Keramikfasern, Metallfasern, Naturfasern andere Polymerfasern in Frage; auch können verschiedenartige Verstärkungsfasern in einer Faseranordnung kombiniert sein. Die genannten Matrixsysteme sind nur beispielhaft und in keiner Weise beschränkend zu verstehen.Organic sheets can consist of special fiber arrangements which have fibers in defined orientations embedded in the thermoplastic matrix. For example, the fiber arrangements can be fabrics, scrims, knits, etc. In addition to the mentioned reinforcing fibers and matrix systems, of course, all other common types of reinforcing fibers, for. As ceramic fibers, metal fibers, natural fibers other polymer fibers in question; Also, various reinforcing fibers may be combined in a fiber array. The matrix systems mentioned are to be understood as exemplary only and in no way limiting.

Die Verwendung einer thermoplastischen Matrix reduziert zudem im Vergleich zu Duromeren die Zykluszeiten. Der Sandwichaufbau kombiniert dabei eine hohe gewichtsspezifische Steifigkeit sowohl beim Crash als auch im Schwingungsverhalten mit einer guten thermischen und akustischen Isolation. Im Zuge der Elektromobilität spielen diese Aspekte zur Erhöhung der Reichweite, des Fahrkomforts und der Kostenreduzierung eine Schlüsselrolle. Zudem isoliert der aufgeführte Lagenaufbau den innenraum zusätzlich, indem die Schallabstrahlung der großflächigen Beplankung durch die hohe Steifigkeit verringert wird und die Umgebungsgeräusche durch den Schaumkern absorbiert werden.The use of a thermoplastic matrix also reduces cycle times compared to duromers. The sandwich construction combines a high weight-specific stiffness in both crash and vibration behavior with good thermal and acoustic insulation. Electromobility plays a key role in increasing range, ride comfort and cost reduction. In addition, the listed layer structure additionally isolates the interior by reducing the sound radiation of the large-area planking due to the high rigidity and absorbing the ambient noise through the foam core.

Das erfindungsgemäße Außenmodul 1 eignet sich besonders für den Einsatz in modular aufgebauten Karosserieelementen. Diese können entsprechend der in 1 gezeigten Kraftfahrzeugtür aufgebaut sein. Der Aufbau und die Anzahl der Einzelkomponenten im Karosserieelement können dabei entsprechend dem Anforderungsprofil variieren. Durch das einfache Handling und die schnelle Montage des erfindungsgemäßen Beplankungsmoduls 1 werden die Herstellungskosten nochmals deutlich reduziert.The outdoor module according to the invention 1 is particularly suitable for use in modular bodywork elements. These can according to the in 1 be constructed shown motor vehicle door. The structure and the number of individual components in the body element can vary according to the requirement profile. Due to the simple handling and the quick installation of the planking module according to the invention 1 the production costs are significantly reduced again.

Das Beplankungsmodul 1 ragt im montierten Zustand über die Kontur des Trägermoduls 2 hinaus, um die Trennebene zwischen diesen zu verdecken. In dieser Trennebene kann, wie in 3 dargestellt, zur Montage des Beplankungsmoduls 1 an den Träger 2 eine umlaufende Klebeverbindung 9 in den Randbereichen aufgetragen sein, etwa mit einem Sikaflex®-Klebstoff, Sika Deutschland GmbH, Stuttgart. Diese Klebeverbindung 9 kann bei einer nötigen Reparatur der innen liegenden Aggregate entfernt werden. Um die Beplankung 1 nach der Reparatur wieder an den Träger 2 zu fügen, kann erneut ein Kleberand 9 aufgetragen werden.The planking module 1 protrudes in the assembled state beyond the contour of the support module 2 to cover the parting plane between them. In this parting line, as in 3 shown, for mounting the planking module 1 to the carrier 2 a circumferential adhesive bond 9 be applied in the edge regions, such as with a Sikaflex® adhesive, Sika Germany GmbH, Stuttgart. This adhesive connection 9 can be removed with a necessary repair of the internal units. To the planking 1 after repair again to the carrier 2 To add, can be an adhesive edge again 9 be applied.

Wegen der guten Formbarkeit des Organoblechs im warmen Zustand und der damit erhaltenen Gestaltunabhängigkeit der Innen- und Außenschale 4a,4b bei Sandwichbauteilen, kann eine hohe Designfreiheit (v.a. der Außenschale 4a) garantiert und der Übergangsbereich zwischen Beplankungsmodul 1 und Träger 2 in unterschiedlicher Weise ausgestaltet werden. So kann die Innenschale 4b der Beplankung 1 als eine Art Einschub 2b in den Türträger 2 eingeschoben werden (3, links), wobei die Klebung 9 im Randbereich erfolgt. Die Einleitung der durch die Beplankung 1 aufgenommenen Kraft in den Türträger 2 kann zudem durch ein Nut- und Federprinzip 9',9" verbessert werden (3, rechts), wobei hier die Innenschale 4b der Beplankung 1 im Randbereich als Feder 9' ausgebildet ist, die in eine korrespondierende Nut 9" im Randbereich des Innenmoduls 2 eingreift. Die umlaufende Klebstoffverbindung 9 kann dabei in die Nut-Feder-Verbindung integriert sein, wobei zur Montage der Klebstoff 9 in die Nut 9" oder auf die Feder 9' aufgetragen werden kann. Selbstverständlich kann auch anders als dargestellt die Innenschale 4b Nuten aufweisen, in die Federn des Innenmoduls 2 eingreifen können.Because of the good formability of the organo sheet in the warm state and the resulting shape independence of the inner and outer shell 4a , 4b sandwich components, a high degree of design freedom (especially the outer shell 4a ) and the transition area between the planking module 1 and carriers 2 be designed in different ways. So can the inner shell 4b the planking 1 as a kind of insert 2b in the door carrier 2 be inserted ( 3 , left), with the bond 9 done in the border area. The initiation of the planking 1 absorbed power in the door carrier 2 can also by a tongue and groove principle 9 ' , 9 "to be improved ( 3 , right), where here the inner shell 4b the planking 1 in the edge area as a spring 9 ' is formed, which in a corresponding groove 9 " in the edge area of the interior module 2 intervenes. The circulating adhesive connection 9 can be integrated into the tongue and groove connection, wherein for mounting the adhesive 9 in the groove 9 " or on the spring 9 ' can be applied. Of course, also differently than shown, the inner shell 4b Have grooves in the springs of the inner module 2 can intervene.

Wird der komplette Schichtaufbau der vorliegenden Erfindung genutzt, liegt der in 4 und 5 dargestellte Schichtaufbau des Faserverbundwerkstoff-Sandwichbauteils vor. Dieser besteht aus zwei Halbschalen 4a und 4b aus Organoblechen, wobei für die Außenschale 4a bevorzugt ein Gelege eingesetzt wird, welches einseitig mit Matrix aufgedickt ist, um das Abzeichnen der Faserstruktur auf der Oberfläche zu verhindern (vgl. 8), während die Innenschale 4b aus einem crashbelastbaren Organoblech beispielsweise aus in einer thermoplastischen Kunststoffmatrix eingebetteten C-Fasern, Stahlfäden und Aramidfasern besteht. Weiter umfasst der Schichtaufbau einen Strukturkern 5 (z. B. aus PUR-Schaum oder PA-Schaum), eine Außenhaut 6 (z. B. Überfluten mit PUR-Lack) und hinterspritzte Versteifungsrippen 7 mit lokal ausgeschäumten Zwischenräumen 8 und die bereits erwähnte Klebeverbindung (Primer) 9. Der Schichtaufbau kann, wie 4 zeigt, in seiner Dicke entlang dem Außenmodul 1 variieren. So kann der zwischen den Halbschalen 4a und 4b gesandwichte Schaumkern 5 von einer maximalen Dicke von beispielsweise 15 mm auf 5 mm abnehmen, wobei im Randbereich gar kein Schaumkernmaterial zwischen den Halbschalen 4a,4b vorliegt. Die Außenschale 4a, die ggfs. mit Matrixkunststoff aufgedickt sein kann, s. u., ist hier aus einem Organoblech mit 0,8 mm Dicke gebildet, auf das die die Außenhaut 6 bildende Lackschicht mit einer Schichtdicke von 1 mm aufgetragen ist. Das Organoblech für die Innenschale 4b ist hier 1,2 mm dick. So können die Halbschalen 4a,4b sich nicht nur hinsichtlich der Dicke unterscheiden, sondern eventuell auch hinsichtlich der Konfiguration, des Gewebes bzw. Geleges sowie hinsichtlich der Faser- bzw. Matrixmaterialien.If the complete layer structure of the present invention is used, the in 4 and 5 illustrated layer structure of the fiber composite sandwich component before. This consists of two half shells 4a and 4b made of organic sheets, taking for the outer shell 4a Preferably, a scrim is used, which is thickened on one side with matrix to prevent the marking of the fiber structure on the surface (see. 8th ), while the inner shell 4b consists of a crash-resistant organic sheet, for example, embedded in a thermoplastic matrix C-fibers, steel filaments and aramid fibers. Furthermore, the layer structure comprises a structural core 5 (eg made of PUR foam or PA foam), an outer skin 6 (eg flooding with PUR lacquer) and back-injected stiffening ribs 7 with locally foamed spaces 8th and the already mentioned adhesive bond (primer) 9 , The layer structure can, as 4 shows, in its thickness along the outer module 1 vary. So can the between the shells 4a and 4b sandwiched foam core 5 decrease from a maximum thickness of, for example, 15 mm to 5 mm, with no foam core material between the half-shells in the edge region 4a , 4b. The outer shell 4a , which may possibly be thickened with matrix plastic, see below, is here formed from an organic sheet with a thickness of 0.8 mm, on which the outer skin 6 forming lacquer layer is applied with a layer thickness of 1 mm. The organic sheet for the inner shell 4b here is 1.2 mm thick. So can the half shells 4a , 4b differ not only in thickness, but possibly also in terms of the configuration, the fabric or the fabric as well as the fiber or matrix materials.

Je nach mechanischen, optischen und akustischen Anforderungen kann der beschriebene Schichtaufbau des Beplankungsmoduls 1 variieren. Ferner kann die Dichte des Schaumkerns 5 variiert werden oder der Kern komplett entfallen (z. B. für Radkästen). Auch das Material der Außenhaut 6 und deren Anbringung auf/an der Außenschale 4a kann variieren.Depending on the mechanical, optical and acoustic requirements of the described layer structure of the planking module 1 vary. Furthermore, the density of the foam core 5 be varied or the core completely omitted (eg for wheel arches). Also the material of the outer skin 6 and their attachment to / on the outer shell 4a may vary.

Verstärkungen auf dem inneren Organoblech 4b in Form von Sicken 10 bzw. Rippen 7 verleihen dem Außenmodul 1 zusätzliche Steifigkeit (6).Reinforcements on the inner organo sheet 4b in the form of beads 10 or ribs 7 lend to the outdoor module 1 additional rigidity ( 6 ).

Auch das Ausformen von z. B. welligen Bereichen 11 der Innenschale 4b (vgl. 7) und der Einsatz eines flexiblen Klebers 9 sind Möglichkeiten, um im Crashfall eine gewisse Nachgiebigkeit zu erzielen, die für die Kraftaufnahme über den gesamten Eindrückweg nötig ist, der beim Türeindrückwiderstand-Test FMVSS 214 445 mm beträgt, und die Strukturintegrität zu erhalten, ohne dabei die Designfreiheit der Außenhaut 1' negativ zu beeinflussen. Im Falle eines Seitencrashs ermöglicht die in der Erfindung beschriebene tragende Beplankung 1 im Gegensatz zu herkömmlichen Seitenaufprallschutzelementen, die die Kraft nur punktuell in die Seitenwände leiten, die flächige Kraftweitergabe über das Innenmodul 2 (Träger) an die Seitenwände (A/B/C-Säulen). Die welligen Bereiche 11, die eine geeignete Deformationsstrukturgeometrie aufweisen, stellen verformungsfähige Bereiche dar, die in das Außenmodul 1 integriert sind.The shaping of z. B. wavy areas 11 the inner shell 4b (see. 7 ) and the use of a flexible adhesive 9 are possibilities to achieve a certain degree of resilience in the event of a crash, which is necessary for the absorption of force over the entire push-in distance, the resistance test FMVSS 214 445 mm, and maintain the structural integrity, without sacrificing the design freedom of the outer skin 1' to influence negatively. In the event of a side crash, the load-bearing paneling described in the invention allows 1 in contrast to conventional side impact protection elements, which direct the force only selectively into the side walls, the two-dimensional force transmission via the inner module 2 (Carrier) to the side walls (A / B / C columns). The wavy areas 11 , which have a suitable deformation structure geometry, represent deformable areas that in the outer module 1 are integrated.

Der Kontakt zwischen den beiden Halbschalen 4a,4b kann in den Randbereichen durch Kleben oder Umfalzen oder Umspritzen/ln-mould-Assembly oder Verschweißen der Organobleche hergestellt werden, um den optischen und mechanischen Anforderungen gerecht zu werden. Die Randbereiche können dadurch passgenau gefertigt werden und gleichen mögliche Ungenauigkeiten beim Drapieren des Organoblechs aus. Die Versiegelung der Trennebene zwischen den beiden flächigen Halbschalen 4a,4b verhindert zudem Eindringen von Feuchtigkeit in die Kemstruktur 5.The contact between the two half-shells 4a 4b can be produced in the edge regions by gluing or crimping or in-mold assembly or welding of the organic sheets in order to meet the optical and mechanical requirements. The edge areas can thus be made accurately and compensate for possible inaccuracies when draping the organic sheet. The sealing of the parting plane between the two flat half-shells 4a , 4b also prevents moisture from entering the core structure 5 ,

Eine weitere Schlüsselstelle bei großflächigen Kunststoffteilen ist die Einstellung der Wärmeausdehnung und des damit zusammenhängenden Spaltmaßes. Das anisotrope Verhalten von Faserverbundwerkstoffen kann bei der vorliegenden Beplankung 1 konstruktiv durch geeignete Werkstoffkombinationen und entsprechende Lagenaufbauten ausgeglichen werden, um geringe Toleranzen einzuhalten. Wählt man für die Außenschale 4a ein Gelege, so können die Faseranteile in den Lagen anders als bei Geweben entsprechend den Anforderungen ideal eingestellt werden. Bei Geweben verlaufen die Faserorientierungen orthogonal, zwar sind Faseranteile in den unterschiedlichen Richtungen einstellbar, aber nicht so einfach wie bei Gelegen.Another key issue in large plastic parts is the adjustment of thermal expansion and the associated gap size. The anisotropic behavior of fiber composites may be present in the present planking 1 be balanced constructively by suitable material combinations and corresponding ply structures to comply with low tolerances. If you choose for the outer shell 4a a clutch, the fiber proportions in the layers can be ideally adjusted differently than with fabrics according to the requirements. In fabrics, the fiber orientations are orthogonal, although fiber proportions are adjustable in the different directions, but not as easy as in the open.

8 zeigt die Einstellung der Wärmeausdehnung und den Ausgleich von Faserabzeichnungen/Einfallstellen durch Gelege mit einseitiger Matrixaufdickung 6' (links in der 8) im Vergleich zum Gewebe (rechts dargestellt). Zwar ist hier auch bei dem ondulationsfreien Gelege ein orthogonaler Verlauf der Fasern 40,41 dargestellt, davon kann aber beim Legen der Faseranordnungen einfach abgewichen werden, indem die Fasern Lastfallorientiert abgelegt werden. 8th shows the setting of the thermal expansion and the compensation of fiber marks / sink marks by scrims with one-sided matrix thickening 6 ' (left in the 8th ) compared to the tissue (shown on the right). Although an orthogonal course of the fibers 40,41 is shown here also in the ondulationsfreien scrim, but it can be easily deviated from the laying of the fiber arrangements by the fibers are stored load case oriented.

Die Oberflächenvorbereitung spielt für den Einsatz des Außenmoduls 1 im Sichtbereich eine wesentliche Rolle. Durch den einseitigen Auftrag einer zusätzlichen, ca. 0,2 mm dicken Matrixschicht 6' auf das außen liegende Organoblech (8, links) wird zum einen das „Hervorstehen“ von Fasern 40,41 verhindert und zum anderen das mögliche Abzeichnen der Gelegestruktur über die Zeit unterbunden. Dickere Schichten 6' sind zu vermeiden, da sie zur Rissbildung neigen können. Der einseitige Auftrag einer zusätzlichen Matrixschicht 6' kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:

  • a) Aufbringen der Matrixschicht 6' über Extruder und Breitschlitzdüse auf das Organoblech in dessen Herstellprozess. Während der Organoblech-Herstellung wird z. B. mittels einer Doppelband-Presse die Extrusion zwischengeschaltet. Bei der Extrusion wird die zusätzliche Matrixschicht 6' in einem kontinuierlichen Verfahren durch eine Breitschlitzdüse gepresst. Es entsteht eine Matrixschicht 6' mit dem Querschnitt der Düse in beliebiger Länge. Durch die Wahl eines kompatiblen thermoplastischen Werkstoffs erfolgt so ein Stoffschluss mit dem Matrixmaterial 50 des Organoblechs.
  • b) Aufbringen der Matrixschicht 6' über zusätzliche Folie(n) auf das Organoblech in dessen Herstellprozess. Während der Organoblech-Herstellung werden z. B. mittels einer Doppelband-Presse eine oder mehrere Folien zusätzlich eingezogen und auf das Organoblech mittels Druck und Temperatureinwirkung stoffschlüssig aufgetragen.
  • c) Aufbringen der Matrixschicht 6' über zusätzlicher Coextrusion (2-K-Folien) auf das Organoblech in dessen Herstellprozess. Während der Organoblech-Herstellung wird die Coextrusion(s)-Anlage mit zwei bis drei Einschneckenextrudern ggf. unterschiedlicher Baugrößen zwischengeschaltet. Dieses Konzept stellt eine optimale Homogenisierung der Materialien sicher und ermöglicht den Einsatz verschiedener Werkstoffe je Lage. Die so erzeugte Matrixschicht 6' wird so nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug auf das Organoblech laminiert.
The surface preparation plays for the use of the outer module 1 in the field of vision an essential role. Due to the one-sided application of an additional, approx. 0.2 mm thick matrix layer 6 ' on the outside organo sheet ( 8th , left), on the one hand prevents the "protrusion" of fibers 40, 41 and, on the other hand, prevents the possible signing off of the fabric structure over time. Thicker layers 6 ' should be avoided as they may tend to crack. The one-sided application of an additional matrix layer 6 ' can be done in different ways:
  • a) applying the matrix layer 6 ' via extruder and slot die on the organic sheet in its production process. During organo sheet production z. B. interposed by means of a double-belt press the extrusion. During extrusion, the additional matrix layer becomes 6 ' pressed in a continuous process through a slot die. It creates a matrix layer 6 ' with the cross section of the nozzle in any length. By choosing a compatible thermoplastic material so a material bond with the matrix material 50 of organic sheet.
  • b) applying the matrix layer 6 ' via additional film (s) on the organic sheet in its production process. During organo sheet production z. B. additionally fed by means of a double-belt press one or more films and applied cohesively to the organic sheet by means of pressure and temperature action.
  • c) applying the matrix layer 6 ' via additional coextrusion (2-K films) on the organic sheet in its production process. During organo sheet production, the coextrusion (s) system is interposed with two to three single screw extruders, possibly of different sizes. This concept ensures optimal homogenisation of the materials and allows the use of different materials per layer. The matrix layer produced in this way 6 ' is thus laminated after exiting the extrusion die on the organic sheet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in 9 bis 13 dargestellt gliedert sich in zwei Bearbeitungsstationen I,II. An der ersten Station I findet das Umformen des äußeren Organoblechs und das Fügen/Schäumen der Halbschalen 4a,4b statt. In der zweiten Station II erfolgt die Oberflächenvorbereitung. Da beide Prozesse parallel ablaufen entsteht so pro Takt ein fertiges Bauteil.The inventive method is in 9 to 13 shown divided into two processing stations I, II. At the first station I is the forming of the outer organic sheet and the joining / foaming of the half-shells 4a , 4b instead. In the second station II the surface preparation takes place. Since both processes run in parallel, a finished component is created per cycle.

9 beschreibt den Vorformvorgang der Organoblechzuschnitte 4 zur Herstellung der beiden Halbschalen 4a, 4b. Die innere Halbschale 4b wird bereits in einem „konventionellen“ Werkzeug 20' komplett vorgefertigt/ umgeformt und im Werkzeug 20' hinterspritzt, während der Organoblechzuschnitt 4 für die Halbschale außen 4a während des Transports zum Etagenwerkzeug 20 lediglich erwärmt und am Greifer 30 vorgeformt wird und erst im Etagenwerkzeug 20 ihre endgültige Form erhält. Die Organoblechzuschnitte 4 können etwa durch Spannzangen mit Pneumatikzylindern / Servomotoren 32 am Greiferkorpus unter definierter Vorspannung gehalten werden. Die Organoblechzuschnitte 4 werden sowohl für die Innenschale 4b als auch für die Außenschale 4a beispielsweise mittels eines Infrarotstrahlers 31 erwärmt, so dass sie biegeweich sind und sich der konturierten Greiferform anpassen können, wobei Vakuumsauger 33 das Organoblech 4 an die Greiferkontur anziehen. Durch die Zylinder / Motoren 32 kann ein definiertes Nachführen des Organoblechs während des Vorformens erfolgen. Während das vorgeformte Organoblech 4 für die Innenschale 4b in dem Werkzeug 20' vorgefertigt werden kann, wird der vorgeformte Organoblechzuschnitt 4 für die Außenschale zum Etagenwerkzeug 20 transportiert und dort in die erste Schließebene eingelegt. 9 describes the preforming process of the organic sheet blanks 4 for the production of the two half-shells 4a . 4b , The inner half shell 4b is already in a "conventional" tool 20 ' completely prefabricated / formed and in the tool 20 ' back-injected during the organic sheet cutting 4 for the half shell outside 4a during transport to the floor mold 20 just heated and on the gripper 30 is preformed and only in the floor mold 20 gets its final shape. The organic sheet blanks 4 can be done by collets with pneumatic cylinders / servomotors 32 held on the gripper body under a defined bias. The organic sheet blanks 4 be both for the inner shell 4b as well as for the outer shell 4a for example by means of an infrared radiator 31 heated, so that they are bend soft and can adapt to the contoured gripper shape, with vacuum suction 33 the organic sheet 4 tighten to the gripper contour. Through the cylinders / engines 32 a defined tracking of the organo sheet during the preforming can take place. While the preformed organo sheet 4 for the inner shell 4b in the tool 20 ' can be prefabricated, is the preformed organo sheet blank 4 for the outer shell to the floor mold 20 transported and inserted there in the first closing level.

10 und 11 veranschaulichen die Prozessschritte des Heißpressens und Überflutens in der Schließebene II. Beim Heißpressen (10) wird die Werkzeugoberfläche und/oder Materialoberfläche, etwa die Matrixaufdickung 6' an der Außenschale 4a durch eine entsprechende Temperiervorrichtung 23 aufgewärmt. Durch das Aufschmelzen der zusätzlich auf das Organoblech 4 aufgebrachten Matrixschicht 6' und das Druckbeaufschlagen wird eine Verbesserung der Oberfläche erzielt. Wird die Werkzeugoberfläche erwärmt, kann dies z. B. durch die induktive, variotherme Werkzeugtemperierung 23 geschehen. Das Aufheizen der Außenoberfläche der Außenschale 4a ist z. B. mit einem IR-Strahler 31 möglich, welcher vor dem Schließen des Werkzeugs in die Schließebene II einfährt. Auch denkbar sind Temperiersysteme 23, welche über ein Gas (z.B. Stickstoff) das Werkzeug 20 temperieren. 10 and 11 illustrate the process steps of hot pressing and flooding in the closing level II. In hot pressing ( 10 ) becomes the tool surface and / or material surface, such as the matrix thickening 6 ' on the outer shell 4a through a corresponding tempering device 23 warmed up. By melting the addition of the organic sheet 4 applied matrix layer 6 ' and the pressurization, an improvement of the surface is achieved. If the tool surface is heated, this can, for. B. by the inductive, variothermic mold temperature control 23 happen. Heating the outer surface of the outer shell 4a is z. B. with an IR emitter 31 possible, which enters the closing level II before closing the tool. Also conceivable are temperature control systems 23 which via a gas (eg nitrogen) the tool 20 temper.

Gleichzeitig zum Heißpressen in Schließebene II wird auf der Stempelseite am Werkzeugwürfel / Wendeplatte 20 der Schließebene I die bereits fertig geformte und hinterspritzte Innenschale 4b eingelegt. Für die Außenschale 4a wird der Organoblechzuschnitt 4 im erhitzten und vorgeformten Zustand in die Matrizenseite 21a des Werkzeuges eingelegt. Die Stempelseite befindet sich in dem Werkzeugwürfel / Wendeplatte 20 und die Matrizenseite 21a (spätere Außenseite der Beplankung) auf der Schließseite 21.At the same time for hot pressing in closing level II is on the stamp page on the tool cube / insert 20 the closing level I the already finished molded and back-injected inner shell 4b inserted. For the outer shell 4a the organo sheet blank 4 is in the heated and preformed state in the die side 21a of the tool. The stamp page is located in the tool cube / insert 20 and the die side 21a (later outside of the planking) on the closing side 21 ,

Nach dem Schließen des Werkzeugs 20 wird in der Schließebene I zwischen die Innenschale 4b und den Organoblechzuschnitt 4 Gas injiziert (z. B. GIT-Technik 22) und der Hohlkörper „aufgeblasen“. Dadurch wird der Organoblechzuschnitt 4 an die Werkzeugwand der Matrize angedrückt und bildet die äußere Halbschale 4a aus. Wegen der besseren Verbundhaftung wird in noch warmem Zustand der entstandene Hohlraum über das Angusssystem 24 mit PUR ausgeschäumt. Der entstandene Sandwichverbund wird durch Drehen des Werkzeugwürfels 20 um 180° oder alternativ um 90° (bei längerer Aushärtezeit oder Zwischen-/ bzw. End-QS-Station auf 90° bzw. 270°-Stellung) umgesetzt.After closing the tool 20 is in the closing level I between the inner shell 4b and the organic sheet blank 4 Gas injected (eg GIT technique 22 ) and the hollow body "inflated". This will make the organo sheet blank 4 pressed against the mold wall of the die and forms the outer half-shell 4a out. Because of the better bond adhesion is in the still warm state of the resulting cavity on the Angusssystem 24 foamed up with PUR. The resulting sandwich composite is made by turning the tool cube 20 by 180 ° or alternatively by 90 ° (with longer curing time or intermediate / or end QS station to 90 ° or 270 ° position) implemented.

In der in 12 dargestellten Variante des Verfahrens ist der Entfall der Gasinjektion vorgesehen. Hier wird durch die PUR-Injektion mit dem Angusssystem 24 der Organoblechzuschnitt 4 an die Werkzeugwand 21a angedrückt, zur Außenschale 4a ausgebildet und ausgeschäumt.In the in 12 illustrated variant of the method, the omission of the gas injection is provided. Here is by the PUR injection with the Angusssystem 24 the organic sheet blank 4 to the tool wall 21a pressed on, to the outer shell 4a trained and foamed.

Ist durch die reine Matrixaufdickung 6' und das abschließende Heißpressen keine ausreichende Oberflächenqualität erzielbar, kann im Anschluss an die Sandwichherstellung die Oberfläche zur Erzeugung der Außenhaut 6 mit PUR überflutet werden. Beim Überfluten, dargestellt in 11, findet die Vorbereitung der Oberfläche der äußeren Halbschale 4a aus dem mit Matrix aufgedickten Organoblechgelege statt. Hierfür ist die Matrize 21b der Schließebene II etwas größer und erzeugt beim Schließen einen Spalt zwischen der Außenschale 4a und der Werkzeugoberfläche 21b. In diesen Spalt wird dann das PUR als Halbschale injiziert. Denkbar ist auch ein Überfluten als Halbschale mit einem Gelcoat. Dieses Gelcoat dient als Schutzschicht auf Formteilen aus faserfaserverstärkten Kunststoffen und versiegelt das Bauteil gegen Feuchtigkeit und schützt vor Druckschäden. Das Überfluten dient der Vorbereitung für die Class-A-Oberfläche und soll erstens die Haftung zu PA ermöglichen und zweitens die Anhaftung zum Werkzeug verhindern.Is through the pure matrix thickening 6 ' and the final hot pressing can not achieve sufficient surface quality, the surface for producing the outer skin can be produced after the sandwich production 6 be flooded with PUR. When flooding, shown in 11 , finds the preparation of the surface of the outer half shell 4a from the matrix-thickened organo-sheet. This is the template 21b the closing level II slightly larger and creates when closing a gap between the outer shell 4a and the tool surface 21b , In this gap then the PUR injected as a half-shell. It is also conceivable flooding a half shell with a gelcoat. This gelcoat serves as a protective layer on molded parts made of fiber-reinforced plastics and seals the component against moisture and protects against pressure damage. The flooding serves to prepare for the Class A surface and, first, to provide adhesion to PA and, secondly, to prevent adhesion to the tool.

Um das Anhaften am Werkzeug 20 zu verhindern, sind drei Möglichkeiten denkbar:To stick to the tool 20 To prevent, three possibilities are conceivable:

PUR-Material mit internem TrennmittelPUR material with internal release agent

Die Verwendung interner Trennmittel bei (faserverstärkten) Kunststoffen bewirkt eine bessere Durchtränkung der Fasern und erhöhen so die Festigkeit der Verbundwerkstoffe. Die grundlegende Voraussetzung ist ein chemisch gut abgestimmtes System, bei dem das interne Trennmittel im vorgesehenen Produktionszyklus ausreichend an die Oberfläche vordringen kann. Weitere Vorteile durch die Verwendung von internen Trennmitteln bei der Verarbeitung von PUR-Systemen sind die Straffung bzw. Verkürzung der Produktionszyklen durch höheren Grad an Automatisierbarkeit sowie die Ermöglichung sehr kurzer Aushärtezeiten durch Wegfall unproduktiver Trocknungs- / Beschichtungszeiten. Es werden reproduzierbare Formteiloberflächen geschaffen, da Variationen durch unterschiedlichen Trennmittelauftrag und -übertrag vermieden werden, wodurch auch Qualitätskontrollen vereinfacht werden. Eine ebenfalls dadurch erreichbare höhere Oberflächenverdichtung bedingt geringere Emissionen („Fogging”-Reduktion). Zudem sind Oberflächenspannungen von > 40 mN/m realisierbar, so dass eine direkte Weiterverarbeitung (Verklebung bzw. Lackierung) möglich ist, was massive Kosteneinsparungen ermöglicht. Die bessere Benetzung bzw. Durchtränkung der Verstärkungsgelege führt zu Bauteilen mit höherer mechanischer Belastbarkeit. Ferner können aufgrund minimal nötiger Trennmittelmenge (kein Overspray etc.), die auch Trennmittel-bedingte Emissionen gesenkt, Kosten weiter optimiert werden. So wird die Nachhaltigkeit der Prozesse aufgrund des Einsatzes von nur tatsächlich notwendigen Rohstoffmengen verbesset.The use of internal release agents in (fiber-reinforced) plastics causes a better impregnation of the fibers and thus increase the strength of the composite materials. The basic requirement is a chemically well-tuned system in which the internal release agent can sufficiently penetrate the intended production cycle. Other benefits of using internal release agents when processing PUR systems include streamlining or shortening production cycles through increased levels of automation and enabling very short cure times by eliminating unproductive drying / coating times. There are reproducible molding surfaces created because variations are avoided by different release agent and transfer, whereby quality controls are simplified. A higher surface compaction which can also be achieved in this way results in lower emissions ("fogging" reduction). In addition, surface tensions of> 40 mN / m can be realized so that direct further processing (bonding or painting) is possible, which enables massive cost savings. The better wetting or impregnation of the reinforcing scrims leads to components with higher mechanical load capacity. Furthermore, due to minimally necessary amount of release agent (no overspray, etc.), which also reduces release agent-related emissions, costs can be further optimized. Thus, the sustainability of the processes is improved due to the use of only actually required amounts of raw materials.

Werkzeugoberfläche beschichtenCoat tool surface

Die Beschichtung der Werkzeugoberfläche zur Vermeidung der Haftung schützt die Werkzeugoberflächen vor abrasivem Verschleiß, wobei die Bildung der Formbeläge, die infolge der Anhaftung der Formmasse an der Werkzeugoberfläche entstehen, zu beachten ist. Einen Schutz bieten beispielsweise Hartstoffbeschichtungen. In der industriellen Praxis haben sich in erster Linie Nitride und Oxide auf Chrom- und Titanbasis durchgesetzt, wie TiN, CrN, CroMult, CromOx u.a.. Diese Hartstoffschichtsysteme können auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten werden und bilden nicht, wie konventionelle Beschichtungen, störende Makropartikel. Neben Korrosionsschutz und Verschleißverringerung können durch die Hartstoffbeschichtung das Fließverhalten der Formmasse und das Formtrennverhalten wesentlich verbessert und die Neigung zur Formbelagsbildung deutlich reduziert werden. Ferner werden durch die Beschichtung der Werkzeugoberfläche die beweglichen Teile (Normteile wie Auswerfer und Steuerelemente sind starkem adhäsiven Verschleiß ausgesetzt) geschützt und darüber hinaus kann sogar ganz auf die herkömmliche Schmierung des Werkzeugs verzichtet werden.The coating of the tool surface to prevent adhesion protects the tool surfaces from abrasive wear, whereby the formation of the moldings, which arise as a result of the adhesion of the molding material to the tool surface, is observed. For example, hard coatings provide protection. In industrial practice, nitrides and oxides based on chromium and titanium have prevailed in the first place, such as TiN, CrN, CroMult, CromOx and others. These hard material layer systems can be tailored to the respective application and do not form, like conventional coatings, troublesome macroparticles. In addition to corrosion protection and wear reduction, the flow behavior of the molding compound and the mold release behavior can be substantially improved by the hard coating and the tendency to Formbelagsbildung be significantly reduced. Furthermore, the coating of the tool surface, the moving parts (standard parts such as ejector and controls are exposed to strong adhesive wear) protected and beyond even can be completely dispensed with the traditional lubrication of the tool.

separate Trennmittel verwendenuse separate release agents

Hierbei wird ausschließlich die PUR-Schaum-Kavität 21b mit einem handelsüblichen Trennmittel benetzt. Beim Schließen des Werkzeugs 20 wird ein Druck aufgebaut und ein PUR-Schaum in die Kavität 21b eingespritzt. Vorteile der separaten Verwendung von Trennmitteln sind, dass die Werkzeugoberflächen sehr gut abformbar sind und eine gute Haftung zwischen thermoplastischem Kunststoff und PUR-Schaum erreicht werden kann. Das Auswerfen des Bauteils ist problemlos und es sind nur geringe Entformungskräfte erforderlich. Allerdings sind ein separates Auftragen des Trennmittels als zusätzlicher Verfahrensschritt und dessen Verschleppung nicht unbedingt zielführend.Here, only the PUR foam cavity 21b wetted with a commercially available release agent. When closing the tool 20 a pressure is built up and a PUR foam in the cavity 21b injected. Advantages of the separate use of release agents are that the tool surfaces are very easy to mold and good adhesion between thermoplastic and PUR foam can be achieved. The ejection of the component is easy and there are only low demolding forces required. However, a separate application of the release agent as an additional process step and its carryover is not necessarily effective.

Eine weitere erfindungsgemäße Variante kombiniert das Heißpressen und Überfluten in der Schließebene II.A further variant according to the invention combines the hot pressing and flooding in the closing level II.

13 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens, die das physiklasche Schäumen von PA / oder PP mit einer Dichte von ca. 100 g/m3 anstelle der Gasinjektionstechnik und der PUR-Injektion mittels dem MuCell-Verfahren einsetzt, wobei das Ausschäumen des Hohlraumes und das Hinterspritzen der Versteifungsrippen 7 in der Schließebene I erfolgen. Das MuCell-Verfahren ist ein physikalisches Verfahren zum Schäumen von Thermoplasten. Als Treibmittel kommen Stickstoff oder Kohlendioxid zum Einsatz. 13 FIG. 12 shows an embodiment of the method employing the physic-fast foaming of PA / or PP at a density of about 100 g / m3 in place of the gas injection technique and PUR injection by the MuCell method, wherein the cavity filling and the stiffening of the stiffening ribs. FIG 7 take place in the closing level I. The MuCell process is a physical process for foaming thermoplastics. As propellant nitrogen or carbon dioxide are used.

Gegebenenfalls kann zusätzlich, wie oben beschrieben, als „Halbschale“ zusätzlich PUR oder Gelcoat mittels Überfluten zur Class-A-Vorbereitung und zum Schutz gegen Druckbelastung und zur Versiegelung verwendet werden. Gegebenenfalls kann als äußerste Decklage an das geöffnete Werkzeug eine Schicht auf die Werkzeugoberfläche gesprüht werden.Optionally, in addition, as described above, as a "half-shell" in addition PUR or gel coat can be used by flooding for Class A preparation and protection against pressure and sealing. Optionally, a layer can be sprayed onto the tool surface as the outermost cover layer on the opened tool.

Beim physikalischen Schäumen (13) wird der zur Bildung der Außenschale 4a vorgesehene Organoblechzuschnitt 4 vorgeformt in die Schließseite 21a der Schließebene I mittels eines Greifers 30 eingelegt und dort mit einem Vakuumsauger 33 fixiert, ebenso die Innenschale 4b, bzw. der zur Bildung der Innenschale 4b vorgesehene Organoblechzuschnitt 4 vorgeformt im Werkzeugwürfel 20. Nach dem Schließen des Werkzeugs 20 erfolgt die PA-Injektion durch die Schaumdüse 24.In physical foaming ( 13 ) is used to form the outer shell 4a provided organic sheet blank 4 preformed in the closing side 21a the closing level I by means of a gripper 30 inserted and there with a vacuum suction 33 fixed, as well as the inner shell 4b , or to the formation of the inner shell 4b provided organic sheet blank 4 preformed in the tool cube 20 , After closing the tool 20 the PA injection takes place through the foam nozzle 24 ,

In einer Variante werden die PA-Kunststoffrippen / PP-Kunststoffrippen 11 dabei im Solid-Spritzguss an die Innenschale 4b angespritzt, während der Schaumkern 5 im Schaumspritzguss gefertigt wird (14a) und so eine Einstofflösung („Stoffschluss“) gegeben ist. Es wird quasi von innen nach außen geschäumt.In one variant, the PA plastic ribs / PP plastic ribs 11 doing so in solid injection molding to the inner shell 4b molded, while the foam core 5 produced in foam injection molding ( 14a ) and so a Einstofflösung ("adhesion") is given. It is almost foamed from the inside out.

14b zeigt den Prozessschritt des Durchspritzens des PA-Schaums durch das Organoblech 4 hindurch, wobei die Kunststoffrippe 11 vollständig aus PA-Schaum entsteht. Dadurch wird nicht nur Gewicht eingespart (Materialeffizienz), sondern das Bauteil auch verzugsarmer ausgelegt. Weitere Vorteile sind eine höhere Abformqualität und eine verbesserte Auskristallisation, welche zu einer höheren Steifigkeit des Bauteils beiträgt. Bezogen auf den Herstellungsprozess ergeben sich Vorteile hinsichtlich kürzerer Zykluszeiten, geringeren Zuhaltekräften und eine Reduktion der Viskosität, da das Treibmittel die Nachdruckfunktion übernimmt. Ferner kann eine parallele Druckeinstellung über die Kaskadensteuerung erfolgen, welches ein sequentielles Füllen des Bauteils gewährleistet und ein definiertes, langsames, druckreduziertes Einspritzen („Profil fahren“) ermöglicht. 14b shows the process step of spraying the PA foam through the organic sheet 4 through, with the plastic rib 11 made entirely of PA foam. This not only saves weight (material efficiency), but also allows the component to withstand lower warpage. Further advantages are a higher impression quality and an improved crystallization, which contributes to a higher rigidity of the component. Relative to the manufacturing process, there are advantages in terms of shorter cycle times, lower clamping forces and a reduction in viscosity, since the blowing agent takes over the Nachdruckfunktion. Furthermore, a parallel pressure adjustment via the cascade control can be carried out, which ensures a sequential filling of the component and a defined, slow, pressure-reduced injection ("drive profile") allows.

Vorteilhaft ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Reduktion der Montage,-Funktions- und Herstellkosten, da das Bauteil als selbsttragendes Modul 1 in einem Werkzeug hergestellt werden kann. Es sind geringe Fertigungstoleranzen durch In-Mould-Assembly und Verbinden der Bearbeitungsschritte durch den Werkzeugwürfel / Wendeplatte 20 erzielbar. Der Sandwichaufbau mit leichtem Kern 5 bietet eine Gewichtsreduzierung und mit der Beplankung als Strukturbauteil lässt sich die Crashperformance steigern, indem die Energie weit außen flächig auf den Träger 2 verteilt wird.Advantageously, the method according to the invention makes it possible to reduce the assembly, functional and manufacturing costs, since the component is a self-supporting module 1 can be made in a tool. There are low manufacturing tolerances by in-mold assembly and connecting the processing steps through the tool cube / insert 20 achievable. The sandwich construction with a light core 5 offers a weight reduction and with the planking as a structural component can increase the crash performance by the energy far outside flat on the support 2 is distributed.

Die Modulbauweise der Gehäusekomponente gestattet einen geringen Handlingsaufwand, das Bauteil selbst bietet einen Komfortgewinn aufgrund geringer Schwingungsempfindlichkeit/ NVH bzw. Steifigkeitserhöhung und ein einfaches Reparaturkonzept. Die hohe Designfreiheit ist mit einer Class-A-Oberfläche verbunden und Funktionselemente wie Dehnungswellen können wegen der Designunabhängigkeit konstruktiv in die innere Halbschale integriert werden. Der Verlauf des Eindrückwiderstands und der Beulsteifigkeit ist durch Materialauswahl, Schichtaufbau, Funktionselemente gezielt über den Eindrückweg definierbar. Die Funktionsintegration stellt ein weiteres Kosteneinsparungspotential dar. Ferner sind kurze Zykluszeiten und höhere Stückzahlen realisierbar. Die Beplankung 1 bzw. das Außenmodul 1 ist nicht nachgiebig und damit hochwertig, und weist eine sehr gute Wärmeisolierung und ein sehr gutes Akustikverhalten auf.The modular design of the housing component allows a low handling effort, the component itself offers a comfort gain due to low vibration sensitivity / NVH or increase in rigidity and a simple repair concept. The high design freedom is associated with a Class A surface and functional elements such as strain waves can be structurally integrated into the inner half shell because of the design independence. The course of the indentation resistance and the dent resistance can be specifically defined by the choice of material, layer structure, functional elements via the indentation path. Function integration represents a further potential for cost savings. Furthermore, short cycle times and higher quantities can be realized. The planking 1 or the outdoor module 1 is not yielding and thus high quality, and has a very good thermal insulation and a very good acoustic behavior.

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Außenmoduls (1) mit einer Außenbeplankung (1') für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente, wobei das Außenmodul (1) einen Mehrschichtaufbau aus einer thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) und einer thermoplastischen FVK-Außenschale (4a) mit einer darauf angeordneten Außenhaut (6), die die Außenbeplankung (1') bildet, aufweist, wobei die thermoplastische FVK-Innenschale (4b) auf der von der Außenschale (4a) weg weisenden Seite Versteifungselemente (7,10,11) aufweist, umfassend die Schritte: A) Bereitstellen der thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) durch Zuschneiden und Formen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Innenschalenkontur und Hinterspritzen mit den Versteifungselementen (7,10,11), B) Zuschneiden und Vorformen eines thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Außenschalenkontur, C) Einlegen der thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) und des entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs in ein Werkzeug (20) und Schließen des Werkzeugs (20), D) Beaufschlagen des vorgeformten thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs mit Druck und Ausformen zu der FVK-Außenschale (4a) und Fügen der FVK-Innenschale (4b) und der FVK-Außenschale (4a) und Erhalten eines Rohaußenmoduls (1"), E) Erzeugen der Außenhaut (6) an der FVK-Außenschale (4a) und Erhalten des Außenmoduls (1).Method for producing an outer module (1) with an outer paneling (1 ') for a modular housing component, wherein the outer module (1) has a multilayer construction of a thermoplastic inner lining of the FRP (4b) and a thermoplastic FRP outer shell (4a) with one thereon arranged outer skin (6), which forms the outer skin (1 '), wherein the thermoplastic FRP inner shell (4b) on the side facing away from the outer shell (4a) side stiffening elements (7,10,11) comprising the steps : A) providing the thermoplastic FRP inner shell (4b) by cutting and shaping a thermoplastic continuous fiber semi-finished product in accordance with an inner shell contour and back-molding with the reinforcing elements (7, 10, 11), B) cutting and preforming a thermoplastic continuous fiber semi-finished product according to an outer shell contour, C) inserting the thermoplastic FRP inner shell (4b) and the thermoplastic preformed semi-finished fiber preform preformed according to the outer shell contour into a tool (20) and closing the tool (20), D) applying pressure and forming to the preformed thermoplastic continuous fiber semi-finished product to the outer FRP shell (4a) and joining the FRP inner shell (4b) and the FRP outer shell (4a) and obtaining a raw outer module (1 "), E) Producing the outer skin (6) on the FVK outer shell (4a) and obtaining the outer module (1). Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt D1) Erzeugen eines Strukturkerns (5) in einem zwischen der thermoplastischen FVK-Innenschale (4b) und der FVK-Außenschale (4a) gebildeten Hohlraum in dem geschlossenen Werkzeug (20), wobei das Erzeugen des Strukturkerns (5) das Einbringen eines Schaummaterials umfasst und insbesondere durch Injizieren eines schäumbaren Polymermaterials in den Hohlraum mittels eines Angusssystem (24) des Werkzeugs (20) erfolgt, wobei das schäumbare Material ein Polyurethan oder ein physikalisch geschäumtes Polyamid, Polypropylen ist.Method according to Claim 1 comprising the step D1) of producing a structural core (5) in a cavity formed in the closed mold (20) between the thermoplastic FRP inner shell (4b) and the FRP outer shell (4a), wherein the production of the structural core (5) comprises Introducing a foam material and in particular by injecting a foamable polymer material into the cavity by means of a gate system (24) of the tool (20), wherein the foamable material is a polyurethane or a physically foamed polyamide, polypropylene. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Druckbeaufschlagen in Schritt D) durch Injektion eines Gases in den Hohlraum oder durch Schritt D1) erfolgt.Method according to Claim 2 wherein the pressurization in step D) is done by injecting a gas into the cavity or by step D1). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erzeugen der Außenhaut (6) an der FVK-Außenschale (4a) in Schritt E) durch Heißpressen des Rohaußenmoduls (1") und/oder Überfluten der FVK-Außenschale (4a) des Rohaußenmoduls (1") mit einem Polyurethan oder einem Gelcoat erfolgt, wobei das Überfluten insbesondere nach einem teilweise Öffnen des Werkzeugs (20) mittels eines Angusssystems (24) erfolgt. Method according to at least one of Claims 1 to 3 wherein the production of the outer skin (6) on the FVK outer shell (4a) in step E) by hot pressing the Rohaußenmoduls (1 ") and / or flooding the FVK outer shell (4a) of the Rohaußenmoduls (1") with a polyurethane or a gelcoat takes place, wherein the flooding takes place in particular after a partial opening of the tool (20) by means of a gating system (24). Verfahren nach Anspruch 4, wobei in Schritt E) beim Erzeugen der Außenhaut (6) ein Trennmittel verwendet wird, das ein internes Trennmittel des Polyurethans oder des Gelcoats ist, oder das in Form einer permanenten Beschichtung auf einer Werkzeugoberfläche vorliegt oder das vor Schritt E) auf die Werkzeugoberfläche appliziert wird.Method according to Claim 4 , wherein in step E) in the production of the outer skin (6) a release agent is used, which is an internal release agent of the polyurethane or the gelcoat, or which is in the form of a permanent coating on a tool surface or applied before step E) on the tool surface becomes. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend den Schritt B0) Bilden einer thermoplastischen Matrixaufdickung (6') auf einer Seite des zur Bildung der Außenschale (4a) vorgesehenen thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs, wobei das Vorformen entsprechend der Außenschalenkontur mit der Matrixaufdickung (6') nach außen weisend als Basis für die Außenhaut (6) erfolgt.Method according to at least one of Claims 1 to 5 comprising the step B0) forming a thermoplastic matrix thickening (6 ') on one side of the thermoplastic continuous fiber semi-finished product used to form the outer shell (4a), the preforming according to the outer shell contour with the matrix thickening (6') pointing outwards as the base for the outer skin (6) takes place. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Werkzeug (20) einen Werkzeugwürfel / Wendeplatte (20) mit zwei Schließebenen (I,II) umfasst, wobei die Schritte C) und D) in einer ersten Schließebene (I) des Werkzeugs (20) und Schritt E) in einer zweiten Schließebene (II) des Werkzeugs (20) erfolgt und wobei insbesondere der Werkzeugwürfel (20) in jeder Schließebene (I,II) einen Werkzeugstempel zum Aufnehmen der Innenschale (4b) aufweist und die beiden Schließseiten (21a,21b) der zwei Schließebenen (I,II) des Werkzeugs (20) eine Matrize zur Bildung der Außenschale (4a) aufweisen.Method according to at least one of Claims 1 to 6 wherein the tool (20) comprises a tool cube / insert (20) with two closing planes (I, II), wherein steps C) and D) in a first closing plane (I) of the tool (20) and step E) in a second closing plane (II) of the tool (20) takes place and wherein in particular the tool cube (20) in each closing plane (I, II) has a tool punch for receiving the inner shell (4b) and the two closing sides (21a, 21b) of the two closing levels ( I, II) of the tool (20) have a die for forming the outer shell (4a). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Formen des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend einer Innenschalenkontur und Hinterspritzen mit den Versteifungselementen (7,10,11) aus Schritt A) im Werkzeug (20), insbesondere mit Schritt D1) durch das Angusssystem (24) des Werkzeugs (20) erfolgt und Zuschneiden und Vorformen des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs entsprechend der Innenschalenkontur und Einlegen in das Werkzeug (20) umfasst.Method according to at least one of Claims 1 to 7 wherein the molding of the thermoplastic continuous fiber semi-finished according to an inner shell contour and injection molding with the stiffening elements (7,10,11) from step A) in the tool (20), in particular with step D1) by the Angusssystem (24) of the tool (20) takes place and Cutting and preforming the thermoplastic continuous fiber semi-finished according to the inner shell contour and insertion into the tool (20). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte - Hinterspritzen der FVK-Innenschale (4b) mit einem thermoplastischen Kunststoff, der einem Matrixkunststoff des thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugs zum Erzeugen der Versteifungselemente (7,10,11) entspricht, und/oder - Ausschäumen von Räumen zwischen den Versteifungselementen (7,10,11) mit einem schäumbaren Material, insbesondere einem Polyurethan oder einem physikalisch geschäumten Polyamid / Polypropylen.Method according to at least one of Claims 1 to 8th comprising the steps of - back-molding the FRP inner shell (4b) with a thermoplastic material corresponding to a matrix plastic of the thermoplastic continuous fiber semi-finished product for producing the stiffening elements (7, 10, 11), and / or - foaming spaces between the stiffening elements (7, 10,11) with a foamable material, in particular a polyurethane or a physically foamed polyamide / polypropylene. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend zumindest einen der Schritte: - Umfalzen, Verschweißen oder Umspritzen der Außen- und der Innenschale (4a,4b) an einem Randbereich des Außenmoduls (1) zum Fügen der FVK-Innenschale (4b) und der FVK-Außenschale (4a) in Schritt D), und/oder - zum Vorformen der thermoplastischen Endlosfaserhalbzeugzuschnitte Erwärmen insbesondere mittels Infrarotstrahlung und Halten der Endlosfaserhalbzeugzuschnitte durch formangepasste Greifer (30), wobei das Halten der Endlosfaserhalbzeugzuschnitte an den Greifern (30) insbesondere durch Erzeugen eines Unterdrucks erfolgt, und/oder - Temperieren zumindest einer Werkzeugoberfläche zum Heißpressen und/oder zum Formen der Außenschale (4a) induktiv, variotherm oder mit Stickstoff, und/oder - Fixieren der Innenschale (4b) und des entsprechend der Außenschalenkontur vorgeformten Endlosfaserhalbzeugzuschnitts beim Einlegen in das Werkzeug (20) durch Erzeugen eines Unterdrucks.Method according to at least one of Claims 1 to 9 comprising at least one of the steps: - crimping, welding or encapsulation of the outer and the inner shell (4a, 4b) at an edge region of the outer module (1) for joining the FVK inner shell (4b) and the FVK outer shell (4a) in Step D), and / or - for preforming the continuous thermoplastic fiber blank blanks, heating in particular by means of infrared radiation and holding the continuous fiber blank blanks by shape-adapted grippers (30), wherein the holding of the continuous fiber blank blanks takes place on the grippers (30), in particular by generating a negative pressure, and / or Tempering at least one tool surface for hot pressing and / or forming the outer shell (4a) inductively, variothermally or with nitrogen, and / or - fixing the inner shell (4b) and corresponding to the outer shell contour preformed continuous fiber blank blanks when inserted into the tool (20) by generating a negative pressure.
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