DE102013012593A1 - Process for the production of thermoplastic composite components - Google Patents

Process for the production of thermoplastic composite components Download PDF

Info

Publication number
DE102013012593A1
DE102013012593A1 DE102013012593.6A DE102013012593A DE102013012593A1 DE 102013012593 A1 DE102013012593 A1 DE 102013012593A1 DE 102013012593 A DE102013012593 A DE 102013012593A DE 102013012593 A1 DE102013012593 A1 DE 102013012593A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core element
reaction mixture
mold
thermoplastic
polymer matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013012593.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Wendel
Cahit Arik
Frank Henning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102013012593.6A priority Critical patent/DE102013012593A1/en
Publication of DE102013012593A1 publication Critical patent/DE102013012593A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/246Moulding high reactive monomers or prepolymers, e.g. by reaction injection moulding [RIM], liquid injection moulding [LIM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7404Mixing devices specially adapted for foamable substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7485Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components
    • B29B7/749Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components with stirring means for the individual components before they are mixed together
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/08Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7457Mixing heads without moving stirrer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0078Measures or configurations for obtaining anchoring effects in the contact areas between layers
    • B29C37/0082Mechanical anchoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2033/00Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2033/04Polymers of esters
    • B29K2033/12Polymers of methacrylic acid esters, e.g. PMMA, i.e. polymethylmethacrylate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2715/00Condition, form or state of preformed parts, e.g. inserts
    • B29K2715/003Cellular or porous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00Composition of foam
    • B32B2266/04Inorganic
    • B32B2266/045Metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56Damping, energy absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles
    • B32B2605/12Ships
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles
    • B32B2605/18Aircraft

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils mit einer thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix mit einem Kernelement vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:
(a) Bereitstellen eines Kernelementes mit oberflächig an dem Kernelement angeordneten Vertiefungen;
(b) Überführen des mit den oberflächigen Vertiefungen versehenen Kernelementes in ein Formwerkzeug;
(c) Einbringen einer flüssigen Reaktionsmischung mit einem zur Bildung der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix des Verbundbauteils geeigneten, flüssigen Monomer, Dimer oder Oligomer in Gegenwart eines Katalysators und/oder Aktivators in das Formwerkzeug, wobei die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes mit der flüssigen Reaktionsmischung infiltriert werden;
(d) Polymerisieren des flüssigen Mono-, Di- oder Oligomers zu der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix; und
(e) Entnehmen des Verbundbauteils aus dem Formwerkzeug.
A method is proposed for producing a composite component with a thermoplastic or thermoelastic polymer matrix having a core element, which comprises the following steps:
(A) providing a core element with recesses arranged superficially on the core element;
(b) transferring the core element provided with the surface depressions into a molding tool;
(c) introducing a liquid reaction mixture having a liquid monomer, dimer or oligomer suitable for forming the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix of the composite component in the presence of a catalyst and / or activator into the mold, wherein the surface depressions of the core element are infiltrated with the liquid reaction mixture ;
(d) polymerizing the liquid mono-, di- or oligomer to the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix; and
(e) removing the composite component from the mold.

Figure DE102013012593A1_0001
Figure DE102013012593A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils mit einer thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix mit wenigstens einem Kernelement.The invention relates to a method for producing a composite component with a thermoplastic or thermoelastic polymer matrix having at least one core element.

Derartige thermoplastische oder thermoelastische Verbundbauteile finden beispielsweise als Leichtbauteile und/oder als stoßabsorbierende Teile in Form von Karosserie- und Innenverkleidungsteilen von Fahrzeugen und Flugzeugen verbreitet Verwendung, wobei es sich bei dem Kernelement insbesondere Schaumkerne handelt kann. Die Herstellung derartiger Verbundteile geschieht üblicherweise mittels Spritzgießverfahren, wobei das Kernelement in ein Formwerkzeug eingelegt und mit dem plastifizierten, schmelzflüssigen thermoplastischen oder thermoelastischen Polymer hinter- bzw. umspritzt wird. Darüber hinaus können derartige Verbundbauteile durch Heißpressen erzeugt werden.Such thermoplastic or thermoelastic composite components are widely used, for example, as lightweight components and / or as shock-absorbing parts in the form of body and interior trim parts of vehicles and aircraft, wherein the core element may be, in particular, foam cores. The production of such composite parts is usually done by means of injection molding, wherein the core element is inserted into a mold and behind or overmoulded with the plasticized, molten thermoplastic or thermoelastic polymer. In addition, such composite components can be produced by hot pressing.

Als problematisch kann sich einerseits eine mangelnde Anhaftung der Polymermatrix an dem jeweiligen Kernelement erweisen, weshalb das eingesetzte Polymer (bzw. der eingesetzte Polymer-Blend) mit dem Kernmaterial verträglich sein muss, andernfalls es zu Delaminierungen kommen kann. Darüber hinaus sind der geometrischen Struktur des Kernelementes Grenzen gesetzt, wobei insbesondere relativ feine Oberflächenstrukturen des Kernelementes Gefahr laufen, nicht bzw. nicht vollständig mit der plastifizierten Polymermatrix benetzt zu werden, so dass sich wiederum die Gefahr von Delaminierungen ergibt. Andererseits erweisen sich derartige Oberflächenstrukturen allerdings in Bezug auf eine hohe Festigkeit und Zähigkeit gattungsgemäßer Verbundbauteile als vorteilhaft, weil es zu einem Formschluss zwischen dem Kernelement und der erstarrten Polymermatrix kommt.On the one hand, a lack of adhesion of the polymer matrix to the respective core element can prove problematic, which is why the polymer used (or the polymer blend used) must be compatible with the core material, otherwise delaminations can occur. In addition, the geometric structure of the core element limits, in particular relatively fine surface structures of the core element run the risk of not or not completely wetted with the plasticized polymer matrix, so that in turn results in the risk of delamination. On the other hand, such surface structures, however, prove to be advantageous in terms of high strength and toughness of generic composite components, because it comes to a positive connection between the core element and the solidified polymer matrix.

Auf dem Gebiet der Verfahren zur Verarbeitung von duroplastischen Harzen zur vernetzten Polymeren sind ferner Gießverfahren bekannt, bei welchen Kernelemente, wie beispielsweise Schaumstoffe, sowie Fasermatten mit reaktiven Harzen, insbesondere Epoxidharzen, imprägniert und die Harze mittels geeigneter Vernetzungsmittel ausgehärtet werden, um die duroplastische Polymermatrix zu bilden. Derartige Verfahren bieten sich zur Herstellung von hoch belastbaren und dauerhaften, insbesondere großformatigen Formteilen an, wie z. B. Rotorblättern für Windkraftanlagen und dergleichen ( DE 10 2010 002 131 A1 ). Die DE 20 2012 007 340 U1 beschreibt ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von duroplastischen Verbund- bzw. Sandwichbauteilen, wobei das Kernelement mit hinterschnittenen Ausnehmungen ausgebildet wird, um für einen das Bauteil stabilisierenden Formschluss zwischen dem Kernelement und der duroplastisch aushärtbaren Harze zu sorgen. Nachteilig ist indes, dass derartige duroplastische Formteile wenig umweltfreundlich und insbesondere nur schlecht recyclebar sind.Casting processes are also known in the field of processes for processing thermosetting resins into crosslinked polymers, in which core elements, such as foams, and fiber mats are impregnated with reactive resins, in particular epoxy resins, and the resins are cured by means of suitable crosslinking agents to adhere the thermoset polymer matrix form. Such methods are suitable for the production of highly durable and durable, in particular large-sized moldings, such. B. rotor blades for wind turbines and the like ( DE 10 2010 002 131 A1 ). The DE 20 2012 007 340 U1 describes a similar process for the production of thermoset sandwich members, wherein the core member is formed with undercut recesses to provide a component-locking positive fit between the core member and the thermoset-curable resins. The disadvantage, however, is that such thermosetting moldings are less environmentally friendly and in particular poorly recyclable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils mit einer thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix mit wenigstens einem Kernelement auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, dass die vorgenannten Nachteile zumindest weitestgehend vermieden werden können.The invention has the object of developing a method for producing a composite component with a thermoplastic or thermoelastic polymer matrix having at least one core element in a simple and cost-effective manner to the effect that the aforementioned disadvantages can be at least largely avoided.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:

  • (a) Bereitstellen wenigstens eines Kernelementes mit oberflächig an dem Kernelement angeordneten Vertiefungen;
  • (b) Überführen des mit den oberflächigen Vertiefungen versehenen Kernelementes in ein Formwerkzeug;
  • (c) Einbringen einer flüssigen Reaktionsmischung mit wenigstens einem zur Bildung der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix des Verbundbauteils geeigneten, flüssigen Monomer, Dimer und/oder Oligomer in Gegenwart wenigstens eines Katalysators und/oder Aktivators in das Formwerkzeug, wobei die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes mit der flüssigen Reaktionsmischung infiltriert werden;
  • (d) Polymerisieren des flüssigen Mono-, Di- und/oder Oligomers zu der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix; und
  • (e) Entnehmen des Verbundbauteils aus dem Formwerkzeug.
According to the invention, this object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, which comprises the following steps:
  • (A) providing at least one core element with recesses superficially arranged on the core element;
  • (b) transferring the core element provided with the surface depressions into a molding tool;
  • (c) introducing into the mold a liquid reaction mixture having at least one liquid monomer, dimer and / or oligomer suitable for forming the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix of the composite component in the presence of at least one catalyst and / or activator, wherein the surface depressions of the core element coincide with the liquid reaction mixture are infiltrated;
  • (d) polymerizing the liquid mono-, di- and / or oligomer to the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix; and
  • (e) removing the composite component from the mold.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von dauerhaften und stabilen Verbundbauteilen, welche aufgrund ihrer thermoplastischen oder – im Falle eine thermoplastischen Elastomers – thermoelastischen Eigenschaften umweltfreundlich und leicht recyclebar sind, so dass sie sich insbesondere auch für verhältnismäßig kurzlebige Wirtschaftsgüter anbieten. Aufgrund des Einsatzes der niedermolekularen, flüssigen Mono-, Di- und/oder Oligomeren anstelle eines plastifizierten Polymers mit langen Molekülketten und die damit einhergehende, demgegenüber deutlich geringere Viskosität lassen sich auch sehr schmale Vertiefungen in der Oberfläche des Kernelementes mit der Reaktionsmischung benetzen, wonach das Polymer in situ durch Polymerisation der Mono-, Di- und/oder Oligomere erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine vollflächige und insbesondere formschlüssige Verbindung zwischen dem Kernelement und der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix erreicht. Darüber hinaus können die Fließwege der nur sehr gering viskosen Reaktionsmischung deutlich länger gewählt werden als im Falle des Auf- bzw. Umspritzens eines Kernelementes mit einem plastifizierten Polymer, so dass einerseits die Vertiefungen des Kernelementes sehr eng und/oder tief ausgebildet werden können, um für eine große Kontaktfläche zwischen dem Kernelement und der Polymermatrix zu sorgen, andererseits die Herstellung relativ großformatiger thermoplastischer oder thermoelastischer Formteile mit komplexer Geometrie möglich wird. Da die Polymerisation der Mono-, Di- und/oder Oligomere bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des erzeugten thermoplastischen oder thermoelastischen Polymers vonstatten geht, erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber herkömmlichen thermoplastischen Verarbeitungsverfahren überdies als energieeffizienter und unterliegt das Polymer keiner potentiell schädlichen thermischen Beanspruchung während der Herstellung des Verbundbauteils, so dass sich verbesserte Materialeigenschaften erzielen lassen.The inventive method allows the production of durable and stable composite components, which are environmentally friendly and easily recyclable due to their thermoplastic or - in the case of a thermoplastic elastomer - thermoelastic properties, so that they offer especially for relatively short-lived assets. Due to the use of low molecular weight, liquid mono-, di- and / or oligomers instead of a plasticized polymer with long molecular chains and the concomitant, contrast, significantly lower viscosity can also very narrow depressions in the surface of the core element with the reaction mixture wet, after which Polymer is generated in situ by polymerization of mono-, di- and / or oligomers. In this way, a full-surface and in particular positive connection between the core element and the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix is achieved. In addition, the flow paths of the only very slightly viscous reaction mixture can be chosen to be significantly longer than in the case of over or overmolding a core element with a plasticized polymer, so that on the one hand the recesses of the core element can be formed very narrow and / or deep to provide a large contact surface between the core element and the polymer matrix, on the other hand, the production of relatively large-sized thermoplastic or thermoelastic molded parts with complex geometry becomes possible. Moreover, because the polymerization of the mono-, di- and / or oligomers occurs at a temperature below the melting temperature of the thermoplastic or thermoelastic polymer produced, the process of the present invention is more energy efficient than conventional thermoplastic processing techniques and the polymer is not susceptible to potentially damaging thermal stress the production of the composite component, so that can achieve improved material properties.

Wie bereits angedeutet, kann hinsichtlich der Herstellung von leichten, aber gleichwohl stabilen Verbundbauteilen in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein Kernelement mit einem Material, welches ein geringeres Raumgewicht und/oder eine geringere Dichte aufweist als die thermoplastische oder thermoelastische Polymermatrix, eingesetzt wird. Bevorzugte Beispiele solcher Materialien für die eingesetzten Kernelemente umfassen insbesondere Papier, Karton und Verbundmaterialien hieraus, Polymerschaum, Metallschaum, insbesondere Leichtmetallschaum, wie beispielsweise Aluminiumschaum oder dergleichen, Holz und Kork, welche zusätzlich zu den oberflächig in das Kernelement eingebrachten Vertiefungen eine offenporige Struktur besitzen können, welche ihrerseits vollflächig mit der niedrigviskosen Reaktionsmischung benetzt werden kann.As already indicated, with regard to the production of lightweight but nevertheless stable composite components, it can be provided in an advantageous embodiment that a core element with a material which has a lower density and / or a lower density than the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix is used. Preferred examples of such materials for the core elements used include in particular paper, board and composite materials thereof, polymer foam, metal foam, in particular light metal foam, such as aluminum foam or the like, wood and cork, which may have an open-pore structure in addition to the depressions introduced into the core element in a surface, which in turn can be wetted over its entire area with the low-viscosity reaction mixture.

Aufgrund des Einsatzes der flüssigen Mono-, Di- und/oder Oligomere ist es insbesondere möglich, dass zumindest einige der oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes mit einer Breite von kleiner 2 mm, insbesondere von kleiner 1 mm, ausgebildet werden, wobei die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes ferner in Form von Nuten und/oder Bohrungen, insbesondere mit Hinterschnitt, ausgebildet werden können, um für eine flächige, dauerhafte Anbindung der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix an das Kernelement zu sorgen. Der Geometrie der Nuten bzw. Bohrungen sind dabei praktisch keine Grenzen gesetzt, wobei die Nuten beispielsweise in Form von Linien, Kreisen, Ellipsen, Drei-, Vier- oder Mehrecken ausgestaltet sein oder die Bohrungen eine derartige Querschnittsform besitzen können. Die Nuten und/oder Bohrungen können sich dabei vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Kernelementes erstrecken und eine Art Rippenstruktur bilden, in welche die thermoplastische oder thermoelastische Polymermatrix des Verbundbauteils eingreift. Letztere stellt eine mechanische Verstärkung des Kernmaterials in bezug auf seine Festigkeit und Steifigkeit dar, ohne das Gesamtgewicht des Verbundbauteils insgesamt nennenswert zu erhöhen.Due to the use of the liquid mono-, di- and / or oligomers, it is possible, in particular, for at least some of the surface depressions of the core element to be formed with a width of less than 2 mm, in particular less than 1 mm, the surface depressions of the core element Furthermore, in the form of grooves and / or holes, in particular with undercut, can be formed in order to ensure a flat, permanent connection of the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix to the core element. The geometry of the grooves or holes are practically no limits, the grooves may be configured for example in the form of lines, circles, ellipses, three, four or mehrecks or the holes may have such a cross-sectional shape. The grooves and / or bores may preferably extend substantially over the entire surface of the core element and form a kind of rib structure, in which engages the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix of the composite component. The latter represents a mechanical reinforcement of the core material in terms of its strength and rigidity, without appreciably increasing the overall weight of the composite component as a whole.

Als Matrixpolymer des Verbundbauteils bieten sich im Prinzip beliebige thermoplastische oder thermoelastische Polymere an, deren Mono-, Di- oder Oligomere entweder flüssig vorliegen oder durch Erwärmen in den flüssigen Zustand überführt werden können und deren Viskosität geringer ist als die des entsprechenden, in den schmelzflüssigen Zustand überführten Polymers. Lediglich beispielhaft sei in diesem Zusammenhang Methacrylsäuremethylester genannt, welches zu Polymethylmethacrylat (PMMA) polymerisiert werden kann. Um die Viskosität der Reaktionsmischung weiter herabzusetzen, kann es überdies von Vorteil sein, wenn die Reaktionsmischung vor dem Überführen in das Formwerkzeug vorgewärmt wird, wobei in diesem Fall insbesondere auch bei Raumtemperatur feste Mono-, Di- und/oder Oligomere eingesetzt werden können, welche geschmolzen und im geschmolzenen Zustand in das Formwerkzeug eingebracht werden. Als Beispiel geeigneter, bei Raumtemperatur fester Bestandteile der Reaktionsmischung sei beispielsweise ε-Caprolactam genannt, welches zu Polyamid-6 polymerisiert werden kann, wobei sich insbesondere Guss-Polyamide, wie z. B. Guss-Polyamid 6 oder Guss-Polyamid 12, als sehr gut verarbeitbar erwiesen haben.In principle, any desired thermoplastic or thermoelastic polymers whose mono-, di- or oligomers are present in liquid form or which can be converted into the liquid state by heating and whose viscosity is lower than that of the corresponding state into the molten state are suitable as the matrix polymer of the composite component transferred polymer. By way of example only, methyl methacrylate may be mentioned in this context, which may be polymerized to polymethyl methacrylate (PMMA). In order to further reduce the viscosity of the reaction mixture, it may also be advantageous if the reaction mixture is preheated before being transferred to the mold, in which case mono-, di- and / or oligomers which are solid at room temperature can also be used melted and introduced in the molten state in the mold. As an example suitable at room temperature solid components of the reaction mixture may be mentioned, for example, ε-caprolactam, which may be polymerized to polyamide-6, in particular cast polyamides, such as. B. cast polyamide 6 or cast polyamide 12, have proven to be very easy to process.

Um das Kernelement möglichst gänzlich mit der flüssigen Reaktionsmischung zu benetzen und ein Eindringen derselben in die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes sicherzustellen, kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Formwerkzeug zumindest während des Einbringens der Reaktionsmischung mit Unterdruck beaufschlagt wird.In order to moisten the core element as completely as possible with the liquid reaction mixture and to ensure penetration of the same into the surface depressions of the core element, it can be provided in an advantageous embodiment that the mold is subjected to negative pressure at least during the introduction of the reaction mixture.

Die Erfindung gibt ferner die Möglichkeit, dass das Formwerkzeug im Wesentlichen isotherm auf der Reaktionstemperatur gehalten wird, welche – wie oben erwähnt – geringer ist als die Schmelz- bzw. thermoplastische Verarbeitungstemperatur des entsprechenden Polymers. Auf diese Weise ist eine alternierende Aufheizung/Abkühlung des Formwerkzeugs entbehrlich und lassen sich bei einem relativ geringen Energiebedarf schnelle Taktzeiten realisieren.The invention also provides the possibility that the mold is maintained substantially isothermally at the reaction temperature which, as mentioned above, is less than the melt or thermoplastic processing temperature of the corresponding polymer. In this way, an alternating heating / cooling of the mold is dispensable and can be implemented with a relatively low energy consumption fast cycle times.

Um für eine einwandfreie Imprägnierung des Kernelementes sowie insbesondere eine möglichst gänzlich Benetzung dessen oberflächiger Vertiefungen mit der flüssigen Reaktionsmischung sicherzustellen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Reaktionsmischung mit einer dynamischen Viskosität von höchstens 20 mPas, insbesondere von höchstens 15 mPas, vorzugsweise von höchstens 10 mPas, eingesetzt wird. Wie weiter oben erwähnt, kann es zu diesem Zweck geboten sein, die eingesetzten Mono-, Di- und/oder Oligomeren zu erwärmen, um sie aufzuschmelzen oder – sofern sie bereits in flüssiger Form vorliegen – ihre Viskosität weiter herabzusetzen.In order to ensure a perfect impregnation of the core element and in particular as complete as possible wetting its surface depressions with the liquid reaction mixture may preferably be provided that a reaction mixture having a dynamic viscosity of at most 20 mPas, in particular of at most 15 mPas, preferably of at most 10 mPas, is used. As mentioned above, for this purpose it may be advisable to heat the mono-, di- and / or oligomers used in order to melt them or, if they are already in liquid form, to further reduce their viscosity.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Reaktionsmischung ferner Verstärkungsfasern zugesetzt und/oder Faserstrukturen in das Formwerkzeug eingelegt und von der Reaktionsmischung imprägniert werden, wobei auch hier aufgrund der gegenüber Polymerschmelzen deutlich geringen Viskosität der flüssigen Reaktionsmischung eine im Vergleich mit herkömmlichen thermoplastischen Verarbeitungsverfahren bessere Benetzung der Fasern und folglich eine höhere Festigkeit des Verbundbauteils erzielt werden kann. Bei den Fasern kann es sich um solche synthetischen Ursprungs (beispielsweise Glas-, Carbon-, Aramidfasern etc.) oder natürlichen Ursprungs (z. B. Cellulose-, Holz-, Hanf-, Miscanthus-, Schilf-, Ramiefasern etc.) handeln. Insbesondere können in diesem Zusammenhang Faserstrukturen lokal dort in das Verbundbauteil eingebracht werden, wo eine mechanische Verstärkung bzw. Versteifung des Bauteils erwünscht ist. Alternativ oder zusätzlich lassen sich Faserstrukturen vorzugsweise im Oberflächenbereich des Kernelementes anordnen, so dass sich eine sandwichartige Struktur des Verbundbauteils mit einer bestmöglichen Anhaftung der Polymermatrix an dem Kernelement unter Durchdringung der Faserstrukturen ergibt, um auch unter Last Delaminierungen zuverlässig zu verhindern.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention can be provided that the reaction mixture further added reinforcing fibers and / or fiber structures are inserted into the mold and impregnated by the reaction mixture, again due to the compared to polymer melts significantly low viscosity of the liquid reaction mixture in comparison with conventional thermoplastic processing better wetting of the fibers and consequently a higher strength of the composite component can be achieved. The fibers may be of synthetic origin (for example, glass, carbon, aramid, etc.) or of natural origin (eg, cellulose, wood, hemp, miscanthus, reed, ramie, etc.) , In particular, in this context fiber structures can be locally introduced into the composite component where mechanical reinforcement or stiffening of the component is desired. Alternatively or additionally, fiber structures can preferably be arranged in the surface region of the core element, so that a sandwich-like structure of the composite component results with the best possible adhesion of the polymer matrix to the core element while penetrating the fiber structures in order reliably to prevent delamination even under load.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet sich insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, zur Herstellung von Leichtbauteilen und/oder stoßabsorbierenden Bauteilen an, insbesondere in Form von Fahrzeugteilen (z. B. für Innenverkleidungsteile oder, insbesondere zum Aufprallschutz beitragende, Karosserieteile und Verkleidungsteile), Flugzeugteilen (z. B. gleichfalls für Innenverkleidungsteile) und Bootsteilen (z. B. für Rumpfteile, Aufbauten, Verkleidungen etc.) sowie konstruktiven Teilen für die Bauindustrie einschließlich Teilen von Windkraftanlagen.The method according to the invention is particularly, although not exclusively, suitable for the production of lightweight components and / or shock-absorbing components, in particular in the form of vehicle parts (eg for interior trim parts or body parts and trim parts that contribute to impact protection), aircraft parts (e.g. B. also for interior trim parts) and boat parts (eg for fuselage parts, superstructures, panels, etc.) as well as structural parts for the construction industry including parts of wind turbines.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention with reference to an embodiment with reference to the drawings is explained in more detail. Showing:

1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung einer Verfahrens zur Herstellung von Verbundbauteilen mit einer thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix und mit wenigstens einem Kernelement; und 1 a schematic view of an apparatus for carrying out a method for producing composite components with a thermoplastic or thermoelastic polymer matrix and having at least one core element; and

2 ein Schaubild zur Veranschaulichung der dynamischen Viskosität η [mPas] eines Monomers, eines Aktivators und eines Katalysators einer exemplarischen Reaktionsmischung in Abhängigkeit der Temperatur T [°C]. 2 a graph illustrating the dynamic viscosity η [mPas] of a monomer, an activator and a catalyst of an exemplary reaction mixture as a function of temperature T [° C].

Die in 1 schematisiert wiedergegebene Vorrichtung umfasst eine Aufbereitungseinheit A, welche beispielsweise zwei mit je einem Rührwerk 1 ausgestattete und insbesondere beheizbare Mischbehälter 2 umfasst, in welchen zwei Komponenten der Reaktionsmischung vorgemischt werden. Während es sich bei der Komponente A beispielsweise um eine Mischung eines flüssigen oder durch Erwärmen in den flüssigen Zustand überführten Monomers mit einem Aktivator handeln kann, kann es sich bei der Komponente B z. B. um eine Mischung desselben Monomers mit einem Katalysator handeln. An jeden Mischbehälter 2 schließt sich je eine Dosiereinheit 3 an, welche dazu dient, die beiden in den Mischbehälters 2 befindlichen Komponenten in dem gewünschten Anteil einer Mischeinheit B zuzuführen, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Mischkopf 4 umfasst. Aus der Mischeinheit B gelangt die fertige Reaktionsmischung schließlich in eine Formeinheit C, welche ein evakuierbares Formwerkzeug 5 mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug aufweist.In the 1 schematically reproduced device comprises a processing unit A, which, for example, two, each with a stirrer 1 equipped and in particular heatable mixing container 2 in which two components of the reaction mixture are premixed. While component A may be, for example, a mixture of a liquid or a monomer converted by heating to the liquid state with an activator, component B may contain e.g. B. is a mixture of the same monomer with a catalyst. To every mixing container 2 each one dosing unit closes 3 which serves to the two in the mixing container 2 components to be supplied in the desired proportion of a mixing unit B, which in the present embodiment, a mixing head 4 includes. From the mixing unit B, the finished reaction mixture finally enters a molding unit C, which is an evacuable molding tool 5 having a top and a bottom tool.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Mittels der in 1 schematisch dargestellten Vorrichtung wurde ein thermoplastisches Verbundbauteil auf der Basis von Guss-Polyamid 6 mit einem Kernelement aus Polymerschaum auf der Basis von Polyvinylidenflourid (PVDF, Handelsnamen: ”Zotek NB79” der Firma Zotefoams) mit einem gegenüber dem Guss-Polyamid 6 geringeren Raumgewicht (d. h. mit einer geringeren Dichte des porösen Polymerschaums basierend auf dessen Volumen einschließlich seiner Porenräume) hergestellt. Hierzu wurden die beiden Mischbehälter 2 zunächst evakuiert und sodann mit Stickstoff gespült. Als Monomer wurde jeweils ε-Caprolactam der Firma BASF SE bei etwa 110°C in den beiden Mischbehältern 2 aufgeschmolzen und einerseits unter Bildung der ”Komponente A” in dem in 1 linken Mischbehälter 2 mit 1,5 bis 2,5 Mass.-% eines handelsüblichen Aktivators für Guss-Polyamide (Handelsnamen: ”Brüggolen C20P” der Firma Brüggemann Chemical), andererseits unter Bildung der ”Komponente B” in dem in 1 rechten Mischbehälter 2 mit 2 bis 4,5 Mass.-% eines handelsüblichen Katalysators für Guss-Polyamide (Handelsnamen: ”Brüggolen C10” der Firma Brüggemann Chemical) versetzt. Die beiden Komponenten wurden in dem Mischkopf 4 zu der fertigen Reaktionsmischung homogen vermischt und sogleich in das Formwerkzeug 5 überführt, welches zuvor mit dem Kernelement aus Polymerschaum mit hierin oberflächig eingebrachten, nutenförmigen Vertiefungen, bestückt worden war, so dass die Reaktionsmischung die Vertiefungen infiltrieren und zu thermoplastischem Guss-Polyamid 6 zu polymerisieren vermochte. Auf das Kernelement kann ferner insbesondere bedarfsweise eine Faserstruktur aufgebracht werden. Das Formwerkzeug 5 kann hierbei beispielsweise im Wesentlichen isotherm auf einer Temperatur von etwa 150°C gehalten werden, bei welcher die Polymerisation stattfindet und welche jedoch deutlich kleiner ist als die Schmelztemperatur des Guss-Polyamides von etwa 220°C, so dass sie auch eine einwandfreie Entformung des fertigen Verbundbauteils ermöglicht.By means of in 1 schematically illustrated device was a thermoplastic composite component based on cast polyamide 6 with a core element of polyvinylidene fluoride-based polymer foam (PVDF, trade name: "Zotek NB79" from Zotefoams) with one opposite the cast polyamide 6 lower density (ie with a lower density of the porous polymer foam based on its volume including its pore spaces). For this purpose, the two mixing containers 2 first evacuated and then purged with nitrogen. In each case ε-caprolactam from BASF SE was used as the monomer at about 110 ° C. in the two mixing containers 2 melted and on the one hand to form the "component A" in the in 1 left mixing container 2 with 1.5 to 2.5% by mass of a commercially available activator for cast polyamides (trade name: "Brüggolen C20P" from Brüggemann Chemical), on the other hand with the formation of "component B" in the in 1 right mixing container 2 with 2 to 4.5 Mass .-% of a commercial catalyst for cast polyamides (trade name: "Brüggolen C10" from Brüggemann Chemical). The two components were in the mixing head 4 homogeneously mixed to the finished reaction mixture and immediately into the mold 5 previously filled with the polymer foam core element having grooved depressions superficially incorporated therein so that the reaction mixture infiltrates and infiltrates the depressions thermoplastic polyamide 6 polymerized. In addition, a fibrous structure can be applied to the core element as required, in particular. The mold 5 In this case, for example, it can be kept essentially isothermally at a temperature of about 150 ° C., at which the polymerization takes place and which, however, is significantly lower than the melting temperature of the cast polyamide of about 220 ° C., so that it is also a perfect demolding of the finished Composite component allows.

2 zeigt die dynamischen Viskositäten der Bestandteile der eingesetzten Reaktionsmischung, welche vornehmlich aus dem Monomer (ε-Caprolactam) besteht sowie die oben erwähnten, geringen Anteile des Aktivators (”Brüggolen C20P”) und des Katalysators (”Brüggolen C10”) enthält. Wie hieraus ersichtlich, weist das geschmolzene ε-Caprolactam als Hauptbestandteil der Reaktionsmischung bei dem eingestellten Temperaturfenster im Bereich zwischen etwa 110°C und etwa 150°C eine sehr geringe Viskosität von kleiner 5 mPas auf (untere Kurve in 2), wobei die Viskosität der gesamten Reaktionsmischung durch die geringfügig höheren Viskositäten des Aktivators (obere Kurve) und des Katalysators (mittlere Kurve) nicht messbar erhöht wird. Folglich kann eine Infiltration auch sehr enger Nuten, Spalte oder Bohrungen des Kernelementes sichergestellt werden, welche nach der Polymerisation der eingesetzten Mono-, Di- und/oder Oligomere zu einer sehr innigen und dauerhaften Anbindung der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix an das Kernelement führt und unzeitige Delaminierungen verhindert. 2 shows the dynamic viscosities of the constituents of the reaction mixture used, which consists primarily of the monomer (ε-caprolactam) and contains the above-mentioned, small amounts of the activator ("Brüggolen C20P") and the catalyst ("Brüggolen C10"). As can be seen, the molten ε-caprolactam as the main constituent of the reaction mixture at the set temperature window in the range between about 110 ° C and about 150 ° C has a very low viscosity of less than 5 mPas (lower curve in 2 ), wherein the viscosity of the entire reaction mixture is not measurably increased by the slightly higher viscosities of the activator (upper curve) and the catalyst (middle curve). Consequently, an infiltration of even very narrow grooves, gaps or holes of the core element can be ensured, which leads to a very intimate and permanent bonding of the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix to the core element after polymerization of the mono-, di- and / or oligomers used and untimely Delaminations prevented.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010002131 A1 [0004] DE 102010002131 A1 [0004]
  • DE 202012007340 U1 [0004] DE 202012007340 U1 [0004]

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils mit einer thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix mit wenigstens einem Kernelement, umfassend die folgenden Schritte: (a) Bereitstellen wenigstens eines Kernelementes mit oberflächig an dem Kernelement angeordneten Vertiefungen; (b) Überführen des mit den oberflächigen Vertiefungen versehenen Kernelementes in ein Formwerkzeug; (c) Einbringen einer flüssigen Reaktionsmischung mit wenigstens einem zur Bildung der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix des Verbundbauteils geeigneten, flüssigen Monomer, Dimer und/oder Oligomer in Gegenwart wenigstens eines Katalysators und/oder Aktivators in das Formwerkzeug, wobei die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes mit der flüssigen Reaktionsmischung infiltriert werden; (d) Polymerisieren des flüssigen Mono-, Di- und/oder Oligomers zu der thermoplastischen oder thermoelastischen Polymermatrix; und (e) Entnehmen des Verbundbauteils aus dem Formwerkzeug.Process for producing a composite component with a thermoplastic or thermoelastic polymer matrix having at least one core element, comprising the following steps: (A) providing at least one core element with recesses superficially arranged on the core element; (b) transferring the core element provided with the surface depressions into a molding tool; (c) introducing into the mold a liquid reaction mixture having at least one liquid monomer, dimer and / or oligomer suitable for forming the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix of the composite component in the presence of at least one catalyst and / or activator, wherein the surface depressions of the core element coincide with the liquid reaction mixture are infiltrated; (d) polymerizing the liquid mono-, di- and / or oligomer to the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix; and (e) removing the composite component from the mold. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kernelement mit einem Material, welches ein geringeres Raumgewicht aufweist als die thermoplastische oder thermoelastische Polymermatrix, eingesetzt wird.A method according to claim 1, characterized in that a core element is used with a material which has a lower density than the thermoplastic or thermoelastic polymer matrix. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kernelement eingesetzt wird, welche zumindest teilweise aus wenigstens einem Material aus der Gruppe Papier, Karton und Verbundmaterialien hieraus, Polymerschaum, Metallschaum, Holz und Kork gefertigt ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a core element is used which is at least partially made of at least one material from the group paper, cardboard and composite materials thereof, polymer foam, metal foam, wood and cork. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes mit einer Breite von kleiner 2 mm, insbesondere von kleiner 1 mm, ausgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least some of the surface depressions of the core element are formed with a width of less than 2 mm, in particular of less than 1 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächigen Vertiefungen des Kernelementes in Form von Nuten und/oder Bohrungen, insbesondere mit Hinterschnitt, ausgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface depressions of the core element in the form of grooves and / or bores, in particular with undercut, are formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmischung vor dem Überführen in das Formwerkzeug vorgewärmt wird, wobei insbesondere bei Raumtemperatur feste Mono-, Di- und/oder Oligomere geschmolzen und im geschmolzenen Zustand in das Formwerkzeug eingebracht werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reaction mixture is preheated prior to transfer into the mold, wherein in particular at room temperature solid mono-, di- and / or oligomers are melted and introduced in the molten state in the mold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug zumindest während des Einbringens der Reaktionsmischung mit Unterdruck beaufschlagt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mold is subjected to at least during the introduction of the reaction mixture with negative pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug im Wesentlichen isotherm auf der Reaktionstemperatur gehalten wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mold is maintained substantially isothermally at the reaction temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktionsmischung mit einer dynamischen Viskosität von höchstens 20 mPas, insbesondere von höchstens 15 mPas, vorzugsweise von höchstens 10 mPas, eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a reaction mixture having a dynamic viscosity of at most 20 mPas, in particular of at most 15 mPas, preferably of at most 10 mPas, is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsmischung ferner Verstärkungsfasern zugesetzt und/oder Faserstrukturen in das Formwerkzeug eingelegt und von der Reaktionsmischung imprägniert werden.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reaction mixture further added reinforcing fibers and / or fiber structures are inserted into the mold and impregnated by the reaction mixture. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung von Leichtbauteilen und/oder stoßabsorbierenden Bauteilen, insbesondere in Form von Fahrzeug-, Flugzeug- und Bootsteilen sowie konstruktiven Teilen für die Bauindustrie.Method according to one of claims 1 to 10 for the production of lightweight components and / or shock-absorbing components, in particular in the form of vehicle, aircraft and boat parts and structural parts for the construction industry.
DE102013012593.6A 2013-07-30 2013-07-30 Process for the production of thermoplastic composite components Withdrawn DE102013012593A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013012593.6A DE102013012593A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Process for the production of thermoplastic composite components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013012593.6A DE102013012593A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Process for the production of thermoplastic composite components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013012593A1 true DE102013012593A1 (en) 2015-02-05

Family

ID=52341637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013012593.6A Withdrawn DE102013012593A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Process for the production of thermoplastic composite components

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013012593A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3815886A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-05 Fundación Tecnalia Research & Innovation A method and system for producing hybrid composite parts

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450593A (en) * 1965-12-15 1969-06-17 Dentin Mfg Co Panel having rims bonded with glass fibers and polyester resin
GB2232373A (en) * 1989-05-19 1990-12-12 Austin Rover Group Moulding a reinforced article
DE69307464T2 (en) * 1992-11-12 1997-08-21 Ticom Corp Process for producing reinforced, composite composite structures, and composite structure produced by this method
EP1995034A2 (en) * 2007-05-24 2008-11-26 Novem Car Interior Design GmbH Moulded part, in particular decorative part and/or trim for the interior of vehicles and method for manufacturing moulded parts
DE102007045739A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Technische Universität Chemnitz Core structure for a sandwich structure for the production of construction elements, comprises two flat elastic foils, which are arranged one upon the other and connected with one another at connection points, and continuous openings
DE102010002131A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Wobben, Aloys, 26607 Method for producing wind turbine rotor blades and wind turbine rotor blade
DE202012007340U1 (en) 2012-07-05 2012-09-06 Gaugler & Lutz Ohg Core element and core layer for a sandwich composite component, sandwich composite component

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450593A (en) * 1965-12-15 1969-06-17 Dentin Mfg Co Panel having rims bonded with glass fibers and polyester resin
GB2232373A (en) * 1989-05-19 1990-12-12 Austin Rover Group Moulding a reinforced article
DE69307464T2 (en) * 1992-11-12 1997-08-21 Ticom Corp Process for producing reinforced, composite composite structures, and composite structure produced by this method
EP1995034A2 (en) * 2007-05-24 2008-11-26 Novem Car Interior Design GmbH Moulded part, in particular decorative part and/or trim for the interior of vehicles and method for manufacturing moulded parts
DE102007045739A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Technische Universität Chemnitz Core structure for a sandwich structure for the production of construction elements, comprises two flat elastic foils, which are arranged one upon the other and connected with one another at connection points, and continuous openings
DE102010002131A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Wobben, Aloys, 26607 Method for producing wind turbine rotor blades and wind turbine rotor blade
DE202012007340U1 (en) 2012-07-05 2012-09-06 Gaugler & Lutz Ohg Core element and core layer for a sandwich composite component, sandwich composite component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3815886A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-05 Fundación Tecnalia Research & Innovation A method and system for producing hybrid composite parts
CN112810042A (en) * 2019-10-31 2021-05-18 泰克纳里阿研究与创新基金 Production method and system of mixed composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012208533A1 (en) COATINGS WITH ORGANIC POLYMER FILLERS FOR SHAPED SMC ARTICLES
DE102019105574A1 (en) LIGHTWEIGHT FIBER REINFORCED POLYMER SANDWICH STRUCTURES
DE102013018182A1 (en) Method and device for producing three-dimensional models with binder system
DE102017100509B4 (en) In situ polymerization of caprolactam for composite part repair
DE2310991A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A POROUS, THERMOPLASTIC RESIN ARTICLE REINFORCED WITH GLASS MATS
WO2015071239A1 (en) Honeycomb structures filled with poly(meth)acrylamide foam
DE102015101564A1 (en) Process for producing fiber-reinforced synthetic resin materials
DE102014104638A1 (en) Method for connecting hollow profiles
DE3117280A1 (en) OBJECTS MADE OF THERMOPLASTIC POLYMERS, WHICH ARE REINFORCED WITH FIBERGLASS
DE102015118025A1 (en) A method of making a fiber reinforced resin molding and method of joining parts
DE102011113200B4 (en) A method for producing a hollow profile node of a fiber-plastic composite for the connection of hollow profile components of a frame member
DE102018108674B4 (en) Resin molding and method for producing the same
EP2937379B1 (en) Method for the manufacture of epp moulded parts
DE102013012593A1 (en) Process for the production of thermoplastic composite components
DE10358295A1 (en) Lightweight composite material and method for its production
DE102012220305A1 (en) Sandwich component, useful for motor vehicle, comprises plastic layer having visible surface, fiber-reinforced layers formed on visible surface in opposed side of plastic layer, and core placed in the fiber-reinforced layers
DE102019119488A1 (en) Process for the production of molded parts from particle foams
DE102014212287A1 (en) Process for producing a natural fiber-reinforced plastic component
DE102009053549A1 (en) Process for producing a fiber composite component
EP3434458A1 (en) Method for manufacturing a flat moulded part made of a fibre-reinforced, thermoplastic material and moulded product made from same
DE10132342B4 (en) Process for the production of fiber-reinforced plastic structures
DE102016104603A1 (en) Composite component and method of manufacture
DE2236581A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING OBJECTS FROM SEVERAL CONNECTED LAYERS OF MATERIAL, IN PARTICULAR PLASTIC LAYERS
DE102016009907A1 (en) Process for producing a fiber-reinforced plastic component
DE3201266A1 (en) METHOD FOR PRODUCING MOLDED BODIES FROM FIBER REINFORCED LAYERS

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20150319