DE102013223519A1 - Fiber-plastic composite component and method for producing a fiber-plastic composite component, in particular a body component for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Insbesondere weist ein Verfahren zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte auf: – Herstellen eines mit einem Kunststoffmatrixmaterial imprägnierten Vorformlings aus einer Endlosfaser, – Auftragen einer Pressmasse aus dem Kunststoffmatrixmaterial oder einem anderen Kunststoffmatrixmaterial und ungerichteten Fasern auf den Vorformling, und – Verpressen des Vorformlings und der Pressmasse in einem Presswerkzeug.In particular, a method for producing a fiber-plastic composite component according to the present invention comprises the following steps: producing a preform made of an endless fiber impregnated with a plastic matrix material, applying a molding compound of the plastic matrix material or another plastic matrix material and unoriented fibers to the preform, and compressing the preform Preform and the molding compound in a pressing tool.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen eines Karosseriebauteils für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Faserkunststoffverbundbauteil und insbesondere ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug, das mit einem derartigen Verfahren hergestellt ist.The present invention relates to a method for producing a fiber-plastic composite component, and in particular to a method for producing a body component for a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a fiber-reinforced plastic composite component and in particular a body component for a motor vehicle, which is produced by such a method.
Faserkunststoffverbundbauteile werden in größeren Stückzahlen beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie oder auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Zur industriellen Herstellung von Faserkunststoffverbundbauteilen, bei denen höhere Anforderungen hinsichtlich einer Steifigkeit und Festigkeit des Bauteils gelten, werden aus Endlosfasern hergestellte Faser-Halbzeuge oder Faser-Matrix-Halbzeuge verwendet, die auch Prepregs genannt werden, verwendet. Es gibt verschiedene Verfahren, um aus diesen Halbzeugen Faserkunststoffverbundbauteile herzustellen. In einem Autoklav-Prozess wird ein Faser-Matrix-Halbzeug unter Druck und Temperatur „gebacken”. In einem Nasspressverfahren werden Faser-Matrix-Halbzeuge in die Bauteilform gepresst. Bei einem Harzinjektionsverfahren wird ein „trockenes” Faser-Halbzeug unter hohem Druck mit der Kunststoffmatrix getränkt und in die entsprechende Bauteilform gebracht. Ein derartiges Verfahren ist als RTM-Verfahren (Resin-Transfer-Moulding) bekannt.Fiber-reinforced plastic composite components are used in larger numbers, for example in the automotive industry or in the aerospace industry. For the industrial production of fiber-reinforced plastic composite components, which are subject to greater rigidity and strength requirements of the component, semi-finished fiber or semi-finished fiber-matrix products, also called prepregs, are used. There are several methods for making fiber composite components from these semi-finished products. In an autoclave process, a fiber-matrix semifinished product is "baked" under pressure and temperature. In a wet pressing process, fiber-matrix semi-finished products are pressed into the component mold. In a resin injection process, a "dry" semi-finished fiber product is impregnated under high pressure with the plastic matrix and brought into the corresponding component shape. Such a method is known as RTM (Resin Transfer Molding).
Darüber hinaus ist es bekannt, Faser-Matrix-Halbzeuge in Form eines Gemisches aus einer duroplastischen Kunststoffmatrix oder einer thermoplastischen Kunststoffmatrix und sogenannten Langfasern, die üblicherweise eine Länge von 1 bis 50 mm haben, zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils zu verwenden. Derartige Faser-Matrix-Halbzeuge werden in unterschiedlichen Pressverfahren weiterverarbeitet. Derartige Pressverfahren sind als SMC (sheet molding compound) und BMC (bulk moulding compound) bekannt. Als Überbegriff wird hier auch der Ausdruck PMC (press moulding compound) verwendet.Moreover, it is known to use fiber-matrix semi-finished products in the form of a mixture of a thermosetting plastic matrix or a thermoplastic matrix and so-called long fibers, which usually have a length of 1 to 50 mm, for producing a fiber-plastic composite component. Such fiber-matrix semi-finished products are further processed in different pressing processes. Such pressing methods are known as SMC (sheet molding compound) and BMC (bulk molding compound). The term PMC (press molding compound) is used here as an umbrella term.
Bei den SMC und BMC Verfahren können mit vertretbarem Aufwand grundsätzlich leichter Teile mit einer komplexen Geometrie hergestellt werden als bei den Verfahren, bei denen ein Prepreg mit Endlosfaser verarbeitet wird.In the case of the SMC and BMC processes, it is generally possible to produce parts with a complex geometry that are generally less bulky than those processes in which a prepreg is processed with continuous fiber.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils, insbesondere eines Karosseriebauteils für ein Kraftfahrzeug, sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Faserkunststoffverbundbauteil zu schaffen, das eine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit bei einer komplexen Geometrie aufweist.It is the object of the present invention to provide a method for producing a fiber-plastic composite component, in particular a body component for a motor vehicle, as well as a fiber-plastic composite component produced by the method, which has sufficient rigidity and strength in a complex geometry.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils gelöst, das die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Faserkunststoffverbundbauteil gelöst, das die Merkmale von Patentanspruch 9 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.This object is achieved by a method for producing a fiber-reinforced plastic composite component, which has the features of
Insbesondere weist ein Verfahren zum Herstellen eines Faserkunststoffverbundbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte auf:
- – Herstellen eines mit einem Kunststoffmatrixmaterial imprägnierten Vorformlings aus einer Endlosfaser,
- – Auftragen einer Pressmasse aus dem Kunststoffmatrixmaterial oder einem anderen Kunststoffmatrixmaterial und ungerichteten Fasern auf den Vorformling, und
- – Verpressen des Vorformlings und der Pressmasse in einem Presswerkzeug.
- Producing a preform made of an endless fiber impregnated with a plastic matrix material,
- Applying a molding compound of the plastic matrix material or another plastic matrix material and undirected fibers to the preform, and
- - Pressing the preform and the molding compound in a pressing tool.
Das Faserkunststoffverbundbauteil ist bevorzugt ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug.The fiber-reinforced plastic composite component is preferably a body component for a motor vehicle.
Der Vorformling bildet nach dem Herstellen des Faserkunststoffverbundbauteils im Wesentlichen ein Grundelement des Faserkunststoffverbundbauteils und die Pressmasse bildet nach dem Herstellen des Faserkunststoffverbundbauteils im Wesentlichen ein Anformteil des Faserkunststoffverbundbauteils.After the production of the fiber-plastic composite component, the preform essentially forms a basic element of the fiber-plastic composite component, and after the production of the fiber-plastic composite component, the pressed mass essentially forms an integrally molded part of the fiber-plastic composite component.
Der Ausdruck „imprägniert” bedeutet, dass die Fasern des Vorformlings mit dem Kunststoffmatrixmaterial getränkt sind. Der Begriff Kunststoffmatrixmaterial umfasst in diesem Zusammenhang nicht nur den Kunststoffwerkstoff, wie er in dem hergestellten Faserkunststoffverbundbauteil vorliegt, sondern auch ein Kunststoffvorprodukt, das im Laufe des Herstellprozesses zu dem Kunststoffwerkstoff, wie er in dem hergestellten Faserkunststoffverbundbauteil vorliegt, reagiert.The term "impregnated" means that the fibers of the preform are impregnated with the plastic matrix material. The term plastic matrix material in this context includes not only the plastic material as it is present in the fibrous composite component produced, but also a plastic precursor that reacts in the course of the manufacturing process to the plastic material as it is present in the fiber composite component produced.
Bevorzugt besteht die Pressmasse aus dem gleichen Kunststoffmatrixmaterial, mit dem auch der Vorformling getränkt ist, so dass eine integrale Verbindung des Materials des Vorformlings und des Materials der Pressmasse besonders einfach und dauerhaft ist. Es ist jedoch auch möglich für die Pressmasse ein anderes Kunststoffmatrixmaterial als das Material zu verwenden, mit dem der Vorformling getränkt ist. Ungerichtete Fasern bedeutet, dass diese in einer undefinierten Wirrlage in der Pressmasse vorliegen. Ungerichtete Fasern können auch als Wirrfasern bezeichnet werden.Preferably, the molding compound consists of the same plastic matrix material, with which the preform is also impregnated, so that an integral connection of the material of the preform and the material of the molding compound is particularly simple and durable. However, it is also possible for the molding compound to use a different plastic matrix material than the material with which the preform is impregnated. Non-oriented fibers means that they are present in an undefined random orientation in the molding compound. Unoriented fibers may also be referred to as random fibers.
Durch das beschriebene Verfahren ist es möglich, ein Faserkunststoffverbundbauteil zu schaffen, das eine komplexere Geometrie hat, als dies mit einem Nasspressverfahren eines Vorformlings aus einer Endlosfaser oder mit einem in Bezug auf den Stand der Technik erwähnten RTM (Resin-Transfer-Moulding) Verfahren möglich wäre.The method described makes it possible to provide a fiber-reinforced plastic composite component which has a more complex geometry than a wet-pressing method of a preform an endless fiber or with a related to the prior art RTM (Resin Transfer Molding) method would be possible.
Bevorzugt ist das Faserkunststoffverbundbauteil ein Bauteil mit einer im Wesentlichen flächigen, insbesondere dreidimensionalen, Erstreckung. Das Bauteil kann insbesondere mehrere Flächen, die schräg zueinander angeordnet sind, aufweisen.The fiber-reinforced plastic composite component is preferably a component with an essentially flat, in particular three-dimensional, extension. The component may in particular have a plurality of surfaces which are arranged at an angle to one another.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt der Schritt Verpressen des Vorformlings und der Pressmasse derart, dass die Pressmasse in den Vorformling eindringt und ferner in zumindest eine zusätzliche Vertiefung oder in mehrere zusätzliche Vertiefungen in dem Presswerkzeug eindringt.According to a preferred development, the step of pressing the preform and the molding compound takes place in such a way that the molding compound penetrates into the preform and further penetrates into at least one additional recess or into a plurality of additional recesses in the molding tool.
Die Vertiefung kann derart ausgebildet sein, dass die Vertiefung in Zusammenwirkung mit der Pressmasse und dem Schritt Verpressen ein Anformelement, beispielsweise ein Verstärkungselement, insbesondere eine Rippe, und/oder ein Verbindungselement zur formschlüssigen Anbindung eines Einlegerelements an das Faserkunststoffverbundbauteil ausbildet.The recess may be formed such that the depression, in cooperation with the molding compound and the pressing step, forms a molding element, for example a reinforcing element, in particular a rib, and / or a connecting element for the positive connection of a liner element to the fiber-plastic composite component.
Hierdurch ist es mit einem einfachen Verfahren mit wenigen Schritten möglich, sehr wirksame Anformelement als Verstärkungen/Versteifung und/oder Verbindungselemente an dem Faserkunststoffverbundbauteil integral mit dem Faserkunststoffverbundbauteil auszubilden.This makes it possible with a simple method with a few steps to form very effective Anformelement as reinforcements / stiffening and / or fasteners on the fiber-plastic composite component integrally with the fiber-plastic composite component.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird vor dem Schritt Verpressen des Vorformlings und der Pressmasse das Einlegerelement in das Presswerkzeug eingelegt, wobei dieser Schritt gegebenenfalls noch vor dem Schritt Auftragen einer Pressmasse durchgeführt wird, so dass in dem Schritt Verpressen des Vorformlings und der Pressmasse das Einlegerelement formschlüssig von der Pressmasse umgeben werden kann.According to a further preferred development, the insert element is inserted into the pressing tool prior to the step of pressing the preform and the molding compound, wherein this step is optionally performed before the step applying a molding compound, so that in the step of pressing the preform and the molding compound, the insert element positively can be surrounded by the molding compound.
Das Einlegerelement kann beispielsweise aus einem Kunststoff, einem Faserkunststoffverbundwerkstoff oder einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Insbesondere kann das Einlegerelement eine Verbindungseinrichtung zur Befestigung von Anbauteilen aufweisen. Diese Verbindungseinrichtung kann beispielsweise ein Gewinde aufweisen, so dass Anbauteile an das Faserkunststoffverbundbauteil angeschraubt werden können. Das Einlegerelement kann aber auch zusätzlich oder alternativ eine versteifende oder festigkeitserhöhende Funktion für das Faserkunststoffverbundbauteil aufweisen.The insert element can be formed, for example, from a plastic, a fiber-reinforced plastic composite material or a metallic material. In particular, the insert element may have a connection device for attaching attachments. This connecting device may for example have a thread, so that attachments can be screwed to the fiber-plastic composite component. However, the insert element may additionally or alternatively have a stiffening or strength-increasing function for the fiber-reinforced plastic composite component.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Vorformling aus einer bereits mit dem Kunststoffmatrixmaterial imprägnierten Endlosfaser hergestellt. Alternativ kann auch zunächst ein trockenes Halbzeug, d. h. ein nur aus Faser bestehendes Halbzeug, das kein Kunststoffmatrixmaterial aufweist, aus der Endlosfaser hergestellt werden. Ein derartiges Halbzeug kann ein Gewebe, ein Gestricke, ein Gewirke oder ein Gelege sein. In einem nachfolgenden Schritt wird dann das trockene Halbzeug mit dem Kunststoffmatrixmaterial getränkt und bildet somit den Vorformling aus, der dann zusammen mit der Pressmasse in dem Presswerkzeug verpresst wird.According to a preferred development of the method according to the invention, the preform is produced from an endless fiber already impregnated with the plastic matrix material. Alternatively, first a dry semi-finished product, d. H. a fiber only semi-finished product which does not have a plastic matrix material from which the continuous fiber is made. Such a semi-finished product may be a woven fabric, a knitted fabric, a knitted fabric or a scrim. In a subsequent step, the dry semifinished product is then impregnated with the plastic matrix material and thus forms the preform, which is then pressed together with the molding compound in the pressing tool.
Bevorzugt wird der Vorformling in einem Wickelprozess hergestellt.Preferably, the preform is produced in a winding process.
In dem Wickelprozess kann lediglich eine Faserart, d. h. ein Faserwerkstoff, zum Einsatz kommen. Alternativ können auch beispielsweise zwei oder mehrere unterschiedliche Faserarten verwendet werden. Auch in einem anderen Verarbeitungsprozess von Endlosfasern kann lediglich eine Faserart oder können mehrere Faserarten zum Einsatz kommen.In the winding process, only one type of fiber, i. H. a fiber material, are used. Alternatively, for example, two or more different types of fibers may be used. Also in another processing of continuous filaments, only one type of fiber or multiple types of fibers can be used.
Hierdurch können die unterschiedlichen vorteilhaften Eigenschaften von verschiedenen Faserarten genutzt werden.As a result, the different advantageous properties of different types of fibers can be used.
Das Kunststoffmatrixmaterial kann ein duroplastisches Material sein. Bei duroplastischen Materialien können insbesondere vorstehend erwähnte Kunststoffvorprodukte zum Einsatz kommen. Beispiele für ein derartiges duroplastisches Material sind Epoxidharz, Phenolharz, Vinylesterharz und/oder Polyurethanharz. Alternativ kann das Kunststoffmatrixmaterial auch ein thermoplastisches Material sein. Beispiele für ein derartiges thermoplastisches Material sind Polypropylen, Polyethylen, Polyphenylenether, Polyphenylensulfid und Polyphthalamid.The plastic matrix material may be a thermoset material. In the case of thermoset materials, in particular the above-mentioned plastic precursors can be used. Examples of such a thermosetting material are epoxy resin, phenolic resin, vinyl ester resin and / or polyurethane resin. Alternatively, the plastic matrix material may also be a thermoplastic material. Examples of such a thermoplastic material are polypropylene, polyethylene, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide and polyphthalamide.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die Endlosfasern des Vorformlings Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Polypropylenfasern, Polyehtylenfasern und/oder Naturfasern sein. Wenn mehrere Faserarten miteinander kombiniert werden, so ist eine Kombination aus Kohlenstofffaser und Polypropylenfaser oder eine Kombination aus Kohlenstofffaser und Polyethylenfaser vorteilhaft. Für die ungerichteten Fasern der Pressmasse können grundsätzlich die gleichen Fasern wie in dem Vorformling verwendet werden. Es ist aber auch möglich andere Fasern zu verwenden. Bevorzugte Fasern für die Pressmasse sind Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern und/oder Naturfasern. Die Fasern der Pressmasse sind vorteilhaft Langfasern, die eine Länge von 1 mm bis 50 mm aufweisen. Eine bevorzugte Faserlänge für die Pressmasse ist 20 mm bis 50 mm. Es können aber auch Kurzfasern mit einer Länge bis zu 1 mm verwendet sein.According to a development of the present invention, the continuous fibers of the preform may be carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers and / or natural fibers. When multiple types of fibers are combined, a combination of carbon fiber and polypropylene fiber or a combination of carbon fiber and polyethylene fiber is advantageous. For the undirected fibers of the molding compound, basically the same fibers as in the preform can be used. But it is also possible to use other fibers. Preferred fibers for the molding compound are carbon fibers, glass fibers, aramid fibers and / or natural fibers. The fibers of the molding compound are advantageously long fibers having a length of 1 mm to 50 mm. A preferred fiber length for the molding compound is 20 mm to 50 mm. But it can also be used short fibers with a length up to 1 mm.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Faserkunststoffverbundbauteil, das nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Das Faserkunststoffverbundbauteil kann insbesondere ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug sein. Bevorzugt ist das Faserkunststoffverbundbauteil ein integrales, bevorzugt einstückiges, Karosserieklappenträgerbauteil. The present invention further relates to a fiber-plastic composite component produced by a method as described above. The fiber-reinforced plastic composite component may in particular be a body component for a motor vehicle. The fiber-reinforced plastic composite component is preferably an integral, preferably one-piece, body flap carrier component.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Faserkunststoffverbundbauteil, das ein Grundelement aufweist, das im Wesentlichen aus einem Endlosfaserkunststoffverbundwerkstoff ausgebildet ist, an dem zumindest ein Anformelement angeformt ist, wobei das Anformelement aus einem Kurz- und/oder Langfaserkunststoffverbund ausgebildet ist.The present invention furthermore relates to a fiber-plastic composite component which has a base element which is formed substantially from an endless fiber plastic composite material on which at least one molding element is formed, wherein the molding element is formed from a short and / or long fiber plastic composite.
Das Grundelement kann auch als Hauptkörper bezeichnet werden, da es den Großteil des Faserkunststoffverbundbauteils bildet. Das Grundelement bildet die Grundstruktur des Faserkunststoffverbundbauteils.The base member may also be referred to as the main body since it forms the majority of the fiber-plastic composite component. The basic element forms the basic structure of the fiber-reinforced plastic composite component.
Das Anformelement kann bevorzugt ein Verstärkungselment und/oder ein Verbindungselement zur formschlüssigen Anbindung eines Einlegerelements an das Grundelement sein.The molding element can preferably be a reinforcing element and / or a connecting element for the positive connection of a liner element to the base element.
Das Einlegerelement ist bevorzugt eine Verstärkungseinrichtung und/oder eine Anschlusseinrichtung zur Anbindung eines weiteren Bauteils bzw. zur Anbindung des Faserkunststoffverbundbauteils an ein weiteres Bauteil.The insert element is preferably an amplifying device and / or a connecting device for connecting a further component or for connecting the fiber-plastic composite component to a further component.
Das Faserkunststoffverbundbauteil kann insbesondere ein Karosseriebauteil, beispielsweise ein Karosserieklappenträgerbauteil, insbesondere ein integrales, einstückiges Träger- und/oder Rahmenbauteil einer Kraftfahrzeugtür für ein Kraftfahrzeug sein. Insbesondere kann das Karosserieklappenträgerbauteil eine die Steifigkeit und Festigkeit der Karosserieklappe bestimmende Funktion haben.The fiber-reinforced plastic composite component can in particular be a body component, for example a body flap carrier component, in particular an integral, one-piece carrier and / or frame component of a motor vehicle door for a motor vehicle. In particular, the body flap support member may have a function determining the rigidity and strength of the body flap.
Im Falles dass das Faserkunststoffverbundbauteil ein Karosserieklappenträgerbauteil ist, kann das Grundelement einen Türrahmen und/oder eine Türinnenplatte und/oder eine Fensterbrüstung und/oder ein Spiegeldreieck und/oder einen Fensterrahmen ausbilden. Ferner kann das Anformelement eine Rippe zur Verstärkung des Grundelements ausbilden. Alternativ oder zusätzlich kann das Anformelement ein Verbindungselement zur formschlüssigen Anbindung eines Einlegerelements als eine Scharnierverstärkung und/oder eines Einlegerelements als eine Schlossverstärkung und/oder eines Einlegerelements zur Anbindung eines Seitenaufprallträgers und/oder eines Einlegerelements zur Anbindung einer Türaussenhautverstärkung und/oder eines Einlegerelements in Form eines Fensterrahmen sein.In the case that the fiber-plastic composite component is a body flap support component, the base element may form a door frame and / or a door inner panel and / or a window sill and / or a mirror triangle and / or a window frame. Furthermore, the shaping element can form a rib for reinforcing the base element. Alternatively or additionally, the molding element can be a connecting element for the positive connection of a Einlegerelements as a hinge reinforcement and / or Einlegerelements as a lock reinforcement and / or a Einlegerelements for connecting a side impact beam and / or a Einlegerelements for connecting a Türaussenhautverstärkung and / or Einlegerelements in the form of a Be window frame.
Hierdurch kann eine Teilezahl für ein Karosserieklannenträgerbauteil erheblich reduziert sein.As a result, a number of parts for a body clamp carrier component can be significantly reduced.
Als Kunststoffmatrix für das Grundelement können die Materialien zum Einsatz kommen, die vorstehend in Bezug auf die Endlosfaserkunststoffmatrix beschrieben sind. Ebenso können die vorstehend erwähnten Materialien für Endlosfasern zum Einsatz kommen. Darüber hinaus kann als Kunststoffmatrix für das Anformelement/die Anformelemente die Kunststoffmatrix zum Einsatz kommen, die vorstehend in Bezug auf die Langfaserkunststoffmatrix beschrieben ist. Ebenso können die vorstehend erwähnten Materialien für Langfasern zum Einsatz kommen.As the plastic matrix for the base member, the materials described above with respect to the continuous fiber plastic matrix may be used. Likewise, the above-mentioned materials for continuous fibers can be used. In addition, the plastic matrix used for the molding element (s) may be the plastic matrix described above with respect to the long fiber plastic matrix. Likewise, the above-mentioned long fiber materials can be used.
Die beschriebenen Merkmale der Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Faserkunststoffverbundbauteils können soweit möglich beliebig miteinander kombiniert werden.The described features of the developments of the method according to the invention and the fiber-reinforced plastic composite component according to the invention can as far as possible be combined with each other as desired.
Es folgt eine Kurzbeschreibung der Figuren.Below is a brief description of the figures.
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert.Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the figures.
Zunächst ist unter Bezugnahme auf die
Bei einem Schließen des Presswerkzeugs dringt die Pressmasse
In
Gegenüberliegend den Vertiefungen
Beim Schließen des Presswerkzeugs wird dabei die Pressmasse
Bei einem Öffnen des Presswerkzeugs hat das dabei entstandene Kunststofffaserverbundbauteil mit Langfasern verstärkte, den Vertiefungen
Zur Anbindung des nicht gezeigten Einlegerelements sind nicht gezeigte Vertiefungen vorgesehen. Diese Vertiefungen sind derart vorgesehen, dass die Pressmasse
Der Vorformling
Bevorzugt sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Langfasern in einem Bereich von 20 bis 50 mm verwendet. Die Länge der Endlosfasern übersteigen ein Vielfaches der Länge der Langfasern und haben eine für einen Wickelprozess übliche Länge. Die Endlosfasern sind bevorzugt Kohlenstofffasern. Die Langfasern sind ebenfalls bevorzugt Kohlenstofffasern, wobei diese beispielsweise aus einem Recyclingprozess von Faserkunststoffverbundbauteilen stammen können. Es sind aber auch jegliche anderen Faserarten denkbar, die vorstehend in der allgemeinen Beschreibung der Erfindung erwähnt sind. Als Kunststoffmatrixmaterialen sind ebenso alle vorstehend in der allgemeinen Beschreibung der Erfindung erwähnten Materialien denkbar.Preferably, according to the first embodiment, long fibers in a range of 20 to 50 mm are used. The length of the continuous fibers exceeds a multiple of the length of the long fibers and have a usual length for a winding process. The continuous fibers are preferably carbon fibers. The long fibers are also preferably carbon fibers, which may originate, for example, from a recycling process of fiber-reinforced plastic composite components. But there are also any other types of fibers conceivable, which are mentioned above in the general description of the invention. As plastic matrix materials, all the materials mentioned above in the general description of the invention are also conceivable.
Unter Bezugnahme auf die
In
Bei dem in
Im Folgenden ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
In
Das in
In
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel können die Materialien zum Einsatz kommen, die bereits im Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel genannt sind.In the third embodiment, the materials may be used, which are already mentioned in relation to the first embodiment.
Das Kraftfahrzeugtürrahmenbauteil
Würde eine derartiges Kraftfahrzeugtürrahmenbauteil lediglich in einem herkömmlichen Nasspressverfahren oder einem RTM-Verfahren hergestellt sein, wären zusätzliche nachträglich anzubringende Verstärkungselement und Anbauteile notwendig, wofür weitere Fügeschritte erforderlich sind.If such a motor vehicle door frame component were to be produced only in a conventional wet pressing method or an RTM method, additional reinforcing element and attachments to be subsequently attached would be necessary, for which further joining steps are required.
Würde das Kraftfahrzeugtürrahmenbauteil lediglich mit einem BMC oder SMC-Verfahren hergestellt sein, könnten insgesamt nicht die Steifigkeiten und Festigkeiten wie bei dem erfindungsgemäßen Bauteil aufgrund der kürzeren Fasern erzielt werden.If the motor vehicle door frame component were to be produced only with a BMC or SMC method, overall the stiffness and strength could not be achieved as in the case of the component according to the invention due to the shorter fibers.
Claims (16)
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