DE102014115608A1 - Composite decorative element, manufacturing method for the same and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Verbundstoff-Zierelement, Herstellungsform für dasselbe und Verfahren zum Herstellen desselben, wobei die Herstellungsform einen für die Positionierung eines Verbindungszubehörs (A) sorgenden Zapfen und einen für die Aufnahme von Verbundstoffschichten (B) sorgenden Grundmaterial-Aufnahmeraum (21) aufweist. Nachdem die Verbundstoffschichten (B) und das Verbindungszubehör (A) in der Herstellungsform positioniert sind, werden zwei Formhälften (10, 20) miteinander verbunden. Daraufhin wird Kunststoffmasse (C) eingefüllt und dann erstarrt, wodurch sich das Verbundstoff-Zierelement ergibt. Durch die Herstellungsform ist eine schnelle Positionierung gewährleistet. Durch Einfüllen von Kunststoffmasse (C) ergibt sich eine schnelle, zuverlässige und gründliche Verbindung, wobei die Herstellungseffizienz in erheblichem Maße verbessert wird. Das verbundene Verbundstoff-Zierelement ist durch das Verbindungszubehör (A) und bekannte Befestigungselemente (E) an einem Gegenstand (D) angebracht, ohne Klebestoffe zu verwenden. Damit wird vermieden, dass der Klebestoff versagt, wie dies beim Stand der Technik meist der Fall ist. Außerdem wird die Haftfestigkeit verbessert und die Lebensdauer verlängert.Composite decorative element, method of making same and method of making the same, said method of manufacture having a pin for positioning a connecting accessory (A) and a base material receiving space (21) for receiving composite layers (B). After the composite layers (B) and the connection accessory (A) are positioned in the manufacturing mold, two mold halves (10, 20) are bonded together. Then plastic compound (C) is filled and then solidified, resulting in the composite decorative element. Due to the manufacturing form a quick positioning is guaranteed. By filling in plastic compound (C) results in a fast, reliable and thorough connection, whereby the production efficiency is improved to a considerable extent. The bonded composite decorative element is attached to an article (D) through the connection accessory (A) and known fasteners (E) without using adhesives. This avoids that the adhesive fails, as is usually the case in the prior art. In addition, the adhesion is improved and extended life.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbundstoff-Zierelement, eine Herstellungsform für dasselbe und ein Verfahren zum Herstellen desselben, insbesondere ein Verbundstoff-Zierelement nach Anspruch 8, eine Herstellungsform für dasselbe nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen desselben nach Anspruch 3. The invention relates to a composite decorative element, a production mold for the same and a method for producing the same, in particular a composite decorative element according to claim 8, a production mold for the same according to
Verbundwerkstoffe, wie z. B. Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe, haben herausragende Merkmale des geringen Gewichts, der hohen Festigkeit und der hohen Korrosionsbeständigkeit und wurden damit weit verbreitet in verschiedenen Bereichen verwendet. Die Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe werden normalerweise in manuelle Weise mehrschichtig auf ein heterogenes Zubehör als Verzierung oder Verstärkung laminiert. Die manuellen Laminierungsvorgänge erfordern jedoch einen ziemlich großen Zeitaufwand. Die Verbindung der Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe mit dem heterogenen Zubehör erfolgt meist durch Klebestoffe, die jedoch für Verschlechterung und Funktionsversagen anfällig sind. Tritt die Verschlechterung und das Funktionsversagen bei den Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen auf, können sich die Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe vollständig von dem heterogenen Zubehör lösen, was zum Funktionsversagen der Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe führt. Dies ist daher verbesserungsbedürftig. Composite materials, such. As carbon fiber composites have outstanding features of light weight, high strength and high corrosion resistance and were thus widely used in various fields. The carbon fiber composites are typically laminated in a multi-layered manual manner to a heterogeneous accessory as an ornament or reinforcement. The manual lamination processes, however, require a fairly large amount of time. The combination of the carbon fiber composites with the heterogeneous accessory is mostly made by adhesives, which, however, are susceptible to degradation and functional failure. As the carbon fiber composites deteriorate and function fail, the carbon fiber composites can be completely detached from the heterogeneous accessory, resulting in functional failure of the carbon fiber composites. This is therefore in need of improvement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundstoff-Zierelement, eine Herstellungsform für dasselbe und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen, das durch einfache Maßnahmen die oben genannten Nachteile vermeidet. The invention has for its object to provide a composite decorative element, a manufacturing mold for the same and a method for producing the same, which avoids the disadvantages mentioned above by simple measures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbundstoff-Zierelement, das die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale aufweist, eine Herstellungsform für dasselbe, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen desselben, das die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is achieved by a composite decorative element having the features specified in claim 8, a manufacturing mold for the same, which has the features specified in
Gemäß der Erfindung wird eine Herstellungsform für Verbundstoff-Zierelemente bereitgestellt, die Folgendes aufweist:
eine erste Formhälfte, die mit einer Füllnut versehen ist, in der ein Positionierabschnitt ausgebildet ist, wobei der Positionierabschnitt als Zapfen ausgeführt ist und die Füllnut den Positionierabschnitt umschließt, und wobei der Positionierabschnitt mit einem Anlageteil und einem Steckteil versehen ist, und wobei der Außendurchmesser des Anlageteils größer als derjenige des Steckteils ist, und wobei sich mehrere mit der Füllnut kommunizierende Klebereingabeöffnungen in der ersten Formhälfte befinden, und wobei die erste Formhälfte für die Positionierung eines Verbindungszubehörs sorgt, und wobei das Verbindungszubehör einen als Innengewindeloch ausgeführten Verbindungsabschnitt aufweist, der auf das Steckteil aufgesteckt ist, und wobei das Steckteil und der Verbindungsabschnitt eine Feder-Nut-Verbindung so herstellen, dass der Verbindungsabschnitt im Bereich des Steckteils versteckt angeordnet ist, und wobei nach dem Aufstecken des Verbindungsabschnitts des Verbindungszubehörs auf das Steckteil das Verbindungszubehör am Anlageteil anliegt; und
eine zweite Formhälfte, die einen Grundmaterial-Aufnahmeraum und eine Mehrzahl von durch die zweite Formhälfte durchgehenden, mit dem Grundmaterial-Aufnahmeraum kommunizierenden Klebereingabeöffnungen aufweist, wobei im Grundmaterial-Aufnahmeraum der zweiten Formhälfte mehrere laminierte Verbundstoffschichten untergebracht sind, und wobei die mit dem Grundmaterial-Aufnahmeraum versehene Seite der zweiten Formhälfte gegenüber der mit der Füllnut versehenen Seite der ersten Formhälfte so angeordnet ist, dass die erste Formhälfte in Ausrichtung der Füllnut auf den Grundmaterial-Aufnahmeraum mit der zweiten Formhälfte verbindbar ist. According to the invention, there is provided a composite ornamental forming mold comprising:
a first mold half provided with a filling groove in which a positioning portion is formed, wherein the positioning portion is formed as a pin and the filling groove surrounds the positioning portion, and wherein the positioning portion is provided with a abutment portion and a male portion, and wherein the outer diameter of Anlageteils is greater than that of the male part, and wherein a plurality of communicating with the Füllnut Klebingingöffnungenöffnungen are in the first mold half, and wherein the first mold half provides for the positioning of a connecting accessory, and wherein the connecting accessory has an inner threaded hole designed as a connecting portion which on the male part is plugged, and wherein the male part and the connecting portion make a tongue and groove connection so that the connecting portion is arranged hidden in the region of the male part, and wherein after attaching the connecting portion of the Verbindun gszubehörs on the male part of the connection accessories abuts the system part; and
a second mold half having a base material accommodating space and a plurality of adhesive input openings passing through the second mold half communicating with the base material accommodating space, wherein a plurality of laminated composite layers are accommodated in the base material accommodating space of the second mold half, and the one with the base material accommodating space provided side of the second mold half opposite the provided with the filling groove side of the first mold half is arranged so that the first mold half in alignment of the filling groove on the base material receiving space with the second mold half is connectable.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundstoff-Zierelements bereitgestellt, das die folgenden Schritte aufweist:
- Schritt
I : Positionieren des Verbindungszubehörs auf dem Positionierabschnitt der ersten Formhälfte, wobei das Verbindungszubehör einen Verbindungsabschnitt und die erste Formhälfte eine Füllnut aufweist, und wobei im Inneren der Füllnut ein Positionierabschnitt ausgebildet ist, der mit einem Anlageteil und einem Steckteil versehen ist, und wobei der Verbindungsabschnitt zum Teil im Bereich des Steckteils des Positionierabschnitts versteckt angeordnet ist und bodenseitig am Anlageteil anliegt; - Schritt
II : Positionieren von laminierten Verbundstoffschichten in einem Grundmaterial-Aufnahmeraum der zweiten Formhälfte; - Schritt
III : Verbinden der ersten Formhälfte mit der zweiten Formhälfte, derart, dass das Verbindungszubehör nach dem Verbinden gegen die Verbundstoffschichten anliegt; - Schritt
IV : Einfüllen von Kunststoffmasse, wobei sich mehrere mit der Füllnut kommunizierende Klebereingabeöffnungen in der ersten Formhälfte befinden, und wobei die zweite Formhälfte eine Mehrzahl von mit dem Grundmaterial-Aufnahmeraum kommunizierenden Klebereingabeöffnungen aufweist, und wobei die Kunststoffmasse durch die Klebereingabeöffnungen eingefüllt wird, wobei die Kunststoffmasse eine Verbindungsmasse und mehrere Fasern enthält, und wobei die unterschiedlich lange und in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Fasern in der Verbindungsmasse gemischt sind, und wobei nach dem Einfüllen der Kunststoffmasse die Kunststoffmasse in die Füllnut der ersten Formhälfte gelangt und in die Verbundstoffschichten einsickert, derart, dass die Kunststoffmasse sich zwischen der ersten und der zweiten Formhälfte befindet; - Schritt
V : Aushärten der Kunststoffmasse durch Temperaturerhöhung nach dem SchrittIV , wobei die in der Kunststoffmasse befindlichen Fasern nach dem Aushärten in die Verbundstoffschichten einsickern, wodurch sich eine verzierende Verbundplatte ergibt, wobei die in der Füllnut befindliche Kunststoffmasse zu einem Verbindungsabschnitt aushärtet, der das Verbindungszubehör umschließt, wobei die Kunststoffmasse den Verbindungsabschnitt und die Verbundplatte verbindet; und - Schritt
VI : Entformen eines Verbundstoff-Zierelements von der ersten und der zweiten Formhälfte nach dem SchrittV .
- step
I Positioning the connection accessory on the positioning portion of the first mold half, wherein the connection accessory has a connection portion and the first mold half has a Füllnut, and wherein inside the Füllnut a positioning is formed, which is provided with a contact part and a male part, and wherein the connecting portion to Part is hidden in the region of the male part of the positioning and arranged on the bottom side abuts the system part; - step
II : Positioning laminated composite layers in a base material receiving space of the second mold half; - step
III By bonding the first mold half to the second mold half such that the connecting accessory abuts against the composite layers after bonding; - step
IV : Filling of plastic compound, wherein a plurality of communicating with the filling groove adhesive insertion openings are in the first mold half, and wherein the second mold half has a plurality of communicating with the base material receiving space adhesive input openings, and wherein the plastic material is filled through the adhesive input openings, wherein the plastic mass a Containing compound mass and a plurality of fibers, and wherein the different lengths and in different directions extending fibers are mixed in the bonding compound, and wherein, after filling of the plastic mass, the plastic mass passes into the filling groove of the first mold half and seeps into the composite layers, such that the plastic mass is located between the first and second mold halves; - step
V : Curing of the plastic compound by increasing the temperature after the stepIV wherein the fibers in the plastic mass seep into the composite layers after curing, resulting in a decorative composite panel, wherein the plastic mass in the Füllnut cures to a connecting portion which encloses the connection accessories, the plastic compound connecting the connecting portion and the composite plate; and - step
VI : Mold removal of a composite trim element from the first and second mold halves after the stepV ,
Gemäß der Erfindung wird ein Verbundstoff-Zierelement bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
eine verzierende Verbundplatte, die aus einer Mehrzahl von Verbundstoffschichten besteht, die durch die Verbindungsmasse und die Fasern verbunden sind, wobei die Fasern unterschiedlich lang sind und in unterschiedlichen Richtungen verlaufen;
ein Verbindungszubehör, das an einer Seite der verzierenden Verbundplatte angebracht und mit einem Verbindungsabschnitt versehen ist, wobei es sich bei dem Verbindungszubehör um eine Schraubenmutter und bei dem Verbindungsabschnitt um ein Innengewindeloch handelt; und
eine der Anzahl der Verbindungszubehöre entsprechende Anzahl von Verbindungsabschnitten, die an der Außenseite des Verbindungszubehörs angebracht und mit einer Seite der verzierenden Verbundplatte verbunden sind. According to the invention, there is provided a composite decorative element comprising:
a decorating composite panel consisting of a plurality of composite layers joined by the bonding compound and the fibers, the fibers being of different lengths and extending in different directions;
a connection accessory which is attached to one side of the decorating composite plate and provided with a connecting portion, wherein the connecting accessory is a nut and the connecting portion is a female threaded hole; and
a number of connection portions corresponding to the number of the connection accessories, which are attached to the outside of the connection accessory and connected to one side of the decorating composite panel.
Durch die Herstellungsform kann das Verbundstoff-Zierelement schnell hergestellt werden. Durch Einfüllen von Kunststoffmasse zum Verbinden von Verbundstoffen ist eine zuverlässige Verbindung gewährleistet, wobei die Strukturfestigkeit nach der Verbindung erhöht wird. Außerdem kann das Verbundstoff-Zierelement durch das Verbindungszubehör und bekannte Befestigungselemente an einem Gegenstand angebracht werden. Damit tritt das Problem mit dem Versagen von Klebestoffen nicht auf. Außerdem wird die Haftfestigkeit verbessert und die Lebensdauer verlängert. Due to the manufacturing form, the composite decorative element can be produced quickly. By filling in plastic compound to bond composites, a reliable bond is ensured, increasing structural integrity after bonding. In addition, the composite trim member may be attached to an article by the connection accessory and known fasteners. Thus, the problem with the failure of adhesives does not occur. In addition, the adhesion is improved and extended life.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verbundstoff-Zierelementen mithilfe einer Herstellungsform, wobei die Herstellungsform eine erste Formhälfte
Die erste Formhälfte
Die zweite Formhälfte
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Verbundstoff-Zierelements mit der oben erwähnten, für Verbundstoff-Zierelemente vorgesehenen Herstellungsform weist die folgenden Schritte auf:
-
I : Positionieren des Verbindungszubehörs A auf demPositionierabschnitt 12 derersten Formhälfte 10 , derart, dass der Verbindungsabschnitt A1 des Verbindungszubehörs A zum Teil im Bereich desSteckteils 122 desPositionierabschnitts 12 versteckt angeordnet ist und bodenseitig amAnlageteil 121 anliegt; -
II : Positionieren der laminierten Verbundstoffschichten B im Grundmaterial-Aufnahmeraum 21 der zweiten Formhälfte20 ; -
III : Verbinden der ersten Formhälfte10 mit der zweiten Formhälfte20 , derart, dass dieFührungszapfen 14 der ersten Formhälfte10 indie Führungslöcher 23 der zweiten Formhälfte20 eingreifen, wobei das Verbindungszubehör A nach dem Verbinden gegen die Verbundstoffschichten B anliegt; -
IV : Einfüllen von Kunststoffmasse C durch dieKlebereingabeöffnungen 13 ,22 in die erste und diezweite Formhälfte 10 ,20 , wobei die Kunststoffmasse C eine Verbindungsmasse C1 und mehrere Fasern C2 enthält. Bei der Verbindungsmasse C1 handelt es sich um Harz [wie z. B. Epoxidharz, Polyurethan oder Vinylesterharz] oder thermoplastisches Material [wie z. B. Nylon, Polycarbonat oder Polyurethanharz]. Bei den Fasern handelt es sich um Kohlenstofffasern, Glasfasern, Mineralfasern [wie z. B. Basaltfasern, Asbestfasern, usw.] oder Chemiefasern. Die unterschiedlich langen und in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Fasern C2 sind in die Verbindungsmasse C1 gemischt. Beim Einfüllen der Kunststoffmasse C durch dieKlebereingabeöffnungen 13 ,22 in die erste und diezweite Formhälfte 10 ,20 gelangt die durch die ersteFormhälfte 10 gefüllte Kunststoffmasse C indie Füllnut 11 der ersten Formhälfte10 , während die durchdie zweite Formhälfte 20 gefüllte Kunststoffmasse C ins Innere der in der zweiten Formhälfte20 befindlichen Verbundstoffschichten B einsickert. Gleichzeitig befindet sich die Kunststoffmasse C zwischen der ersten und der zweiten Formhälfte10 ,20 ; -
V : Aushärten der in die erste, diezweite Formhälfte 10 ,20 eingefüllten Kunststoffmasse C, wenn die erste und diezweite Formhälfte 10 ,20 nach dem SchrittIV erwärmt werden, wobei die in der Kunststoffmasse C befindlichen Fasern C2 nach dem Aushärten in die Verbundstoffschichten B einsickern, wodurch sich eine verzierende Verbundplatte30 ergibt, wobei die inder Füllnut 11 befindliche Kunststoffmasse C zu einem Verbindungsabschnitt40 aushärtet, der das Verbindungszubehör A umschließt, wobei die KunststoffmasseC den Verbindungsabschnitt 40 und dieVerbundplatte 30 verbindet; und -
VI : Entformen eines Verbundstoff-Zierelements von der ersten und der zweiten Formhälfte10 ,20 nach dem Aushärten der Kunststoffmasse C.
-
I : Position the connection accessory A on thepositioning section 12 the first half of themold 10 such that the connecting portion A1 of the connecting accessory A partly in the region of themale part 122 of thepositioning section 12 is arranged hidden and bottom side of theplant part 121 bears; -
II Position the laminated composite layers B in the basematerial receiving space 21 the second half of themold 20 ; -
III : Connecting the first half of themold 10 with the second half of themold 20 , such that the guide pins14 the first half of themold 10 in the guide holes23 the second half of themold 20 engage, wherein the connecting accessory A is applied after bonding against the composite layers B; -
IV : Filling of plastic compound C through theadhesive entry openings 13 .22 in the first and thesecond mold half 10 .20 , wherein the plastic mass C contains a bonding compound C1 and a plurality of fibers C2. The bonding compound C1 is resin [such as. Example, epoxy, polyurethane or vinyl ester resin] or thermoplastic material [such as. Nylon, polycarbonate or polyurethane resin]. The fibers are carbon fibers, glass fibers, mineral fibers [such as. Basalt fibers, asbestos fibers, etc.] or man-made fibers. The differently long and running in different directions fibers C2 are mixed in the bonding compound C1. When filling the plastic compound C through theadhesive input openings 13 .22 in the first and thesecond mold half 10 .20 passes through the first half of themold 10 filled plastic compound C in the fillinggroove 11 the first half of themold 10 while passing through the second half of themold 20 filled plastic compound C inside the in thesecond mold half 20 leached composite layers B. At the same time, the plastic compound C is located between the first and thesecond mold half 10 .20 ; -
V : Curing the in the first, the second half of themold 10 .20 filled plastic mass C, when the first and thesecond mold half 10 .20 after the stepIV are heated, wherein the present in the plastic mass C fibers C2 seep into the composite layers B after curing, resulting in a decorativecomposite panel 30 which results in the fillinggroove 11 located plastic compound C to a connectingportion 40 hardens, which encloses the connection accessory A, wherein the plastic compound C, the connectingportion 40 and thecomposite panel 30 links; and -
VI : Mold removal of a composite decorative element from the first and second mold halves10 .20 after curing of the plastic mass C.
Beim Herstellen eines Verbundstoff-Zierelements mit der für Verbundstoff-Zierelemente vorgesehenen Herstellungsform werden das Verbindungszubehör A in der ersten Formhälfte
Das Verbundstoff-Zierelement, das mit der für Verbundstoff-Zierelemente vorgesehenen Herstellungsform hergestellt wird, weist eine verzierende Verbundplatte
Die verzierende Verbundplatte
Das Verbindungszubehör A ist an einer Seite der verzierenden Verbundplatte
Die Verbindungsabschnitte
In
Gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- erste Formhälfte first half of the mold
- 11 11
- Füllnut filling slot
- 12 12
- Positionierabschnitt positioning
- 121 121
- Anlageteil plant part
- 122 122
- Steckteil male member
- 13 13
- Klebereingabeöffnung Adhesive input port
- 14 14
- Führungszapfen spigot
- 20 20
- zweite Formhälfte second mold half
- 21 21
- Grundmaterial-Aufnahmeraum Base material receiving space
- 22 22
- Klebereingabeöffnung Adhesive input port
- 23 23
- Führungslöcher pilot holes
- 30 30
- verzierende Verbundplatte decorating composite panel
- 40 40
- Verbindungsabschnitt connecting portion
- I I
- Positionieren des Verbindungszubehörs Position the connection accessory
- II II
- Positionieren von laminierten Verbundstoffschichten Positioning laminated composite layers
- III III
- Verbinden zweier Formhälften Connecting two mold halves
- IV IV
- Einfüllen von Kunststoffmasse Filling in plastic compound
- V V
- Aushärten Harden
- VI VI
- Entformen unmolding
- A A
- Verbindungszubehör connection accessories
- A1 A1
- Verbindungsabschnitt connecting portion
- B B
- Verbundstoffschicht Composite layer
- C C
- Kunststoffmasse Plastic compound
- C1 C1
- Verbindungsmasse connecting material
- C2 C2
- Faser fiber
- D D
- Gegenstand object
- D1 D1
- Gegenabschnitt countersection
- E e
- Befestigungselement fastener
Claims (10)
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DE102014115608.0A DE102014115608B4 (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Composite decorative element, manufacturing method for the same and method for producing the same |
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DE102014115608A1 true DE102014115608A1 (en) | 2016-04-28 |
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DE102014115608.0A Active DE102014115608B4 (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Composite decorative element, manufacturing method for the same and method for producing the same |
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-
2014
- 2014-10-27 DE DE102014115608.0A patent/DE102014115608B4/en active Active
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