DE102014119069A1 - Method for introducing a depression or a cutout into a textile semifinished product of a fiber-reinforced plastic part and method for producing a fiber-reinforced plastic part - Google Patents

Method for introducing a depression or a cutout into a textile semifinished product of a fiber-reinforced plastic part and method for producing a fiber-reinforced plastic part Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Einbringen einer Vertiefung (20) oder eines Ausschnitts in ein textiles Halbzeug (12) eines faserverstärkten Kunststoffteils (12), insbesondere zur Schäftung eines textilen Halbzeugs (12), wobei das Halbzeug (12) mehrere lose aufeinanderliegende oder miteinander verbundene textile Lagen (16) aufweist, wird das Material zumindest einer der textile Lagen (16) im Bereich der herzustellenden Vertiefung (20) oder des Ausschnitts mittels Laser (24) in einem automatisiert verfahrbaren Werkzeug zumindest teilweise abgetragen. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils (10) vorgesehen.In a method for introducing a depression (20) or a cutout into a textile semifinished product (12) of a fiber-reinforced plastic part (12), in particular for the lamination of a textile semifinished product (12), wherein the semifinished product (12) comprises a plurality of loosely superimposed or interconnected textile Having layers (16), the material of at least one of the textile layers (16) in the region of the recess (20) to be produced or the section by means of laser (24) is at least partially removed in an automatically movable tool. Furthermore, a method for producing a fiber-reinforced plastic part (10) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Vertiefung oder eines Ausschnitts in ein textiles Halbzeug eines faserverstärkten Kunststoffteils, insbesondere zur Schäftung eines textilen Halbzeugs, wobei das Halbzeug mehrere lose aufeinanderliegende oder miteinander verbundene textile Lagen aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils. The invention relates to a method for introducing a depression or a cutout into a textile semifinished product of a fiber-reinforced plastic part, in particular for the lamination of a textile semifinished product, wherein the semifinished product has a plurality of loosely superimposed or interconnected textile layers. The invention further relates to a method for producing a fiber-reinforced plastic part.

Bei faserverstärkten Kunststoffteilen, die aus mehreren textilen Lagen bestehen, ist es bekannt, zu Reparaturzwecken oder zur Anbindung weiterer Kunststoffteile Vertiefungen oder Ausschnitte in das Kunststoffteil einzubringen. In fiber-reinforced plastic parts, which consist of several textile layers, it is known to introduce recesses or cutouts in the plastic part for repair purposes or for connecting other plastic parts.

Die textilen Lagen sind beispielsweise gewebt oder durch ein Gelege oder Gestrick gebildet. Die Lagen können beispielsweise miteinander vernäht oder durch einen thermoplastischen Binder miteinander verbunden sein. Bei einer Reparatur eines beschädigten Kunststoffteils wird durch das Einbringen einer Vertiefung die Fehlstelle gereinigt, um eine saubere Anbindung des Harzes beziehungsweise der textilen Lagen (bei größeren Beschädigungen) zu gewährleisten. The textile layers are for example woven or formed by a scrim or knit. The layers can, for example, be sewn together or joined together by a thermoplastic binder. In a repair of a damaged plastic part, the defect is cleaned by the introduction of a depression in order to ensure a clean connection of the resin or the textile layers (for larger damage).

Bei der Herstellung von Kunststoffteilen werden solche Vertiefungen oder Ausschnitte aber vor allem dazu verwendet, einzelne Halbzeuge mit einer Schäftung miteinander zu verbinden, um so aus den einzelnen Halbzeugen ein einstückiges Bauteil herzustellen. Dazu wird beispielsweise ein zweites Halbzeug in die am ersten Halbzeug hergestellte Vertiefung oder den Ausschnitt eingesetzt. Beide Halbzeuge sind entweder mit Harz benetzt oder werden anschließend mit Harz benetzt. Nach dem Aushärten des Harzes liegt ein stabiles einstückiges Bauteil vor. In the production of plastic parts, such recesses or cutouts are mainly used to connect individual semi-finished products with a Schaftung together, so as to produce a one-piece component from the individual semi-finished products. For this purpose, for example, a second semifinished product is inserted into the recess or cutout produced on the first semifinished product. Both semi-finished products are either wetted with resin or subsequently wetted with resin. After curing of the resin is a stable one-piece component.

Durch die Überlappung der beiden Halbzeuge ist eine kraftflussgerechte Verbindung der Bauteile hergestellt. Zudem bietet dieses Verbindungsverfahren den Vorteil, dass bei aufwändigen Bauteilgeometrieben einzelne Teile als Halbzeug vorgefertigt und anschließend zusammengesetzt werden können. Due to the overlap of the two semi-finished products, a force-flow-compatible connection of the components is produced. In addition, this connection method offers the advantage that in the case of complex component geometry elements, individual parts can be prefabricated as semifinished products and then assembled.

Das Einbringen einer Vertiefung oder eines Ausschnitts für eine Schäftung ist insbesondere bei den bei der Herstellung verwendeten Halbzeugen, die aus mehreren textilen Lagen bestehen und gegebenenfalls mit Harz vorgetränkt sind, aber sehr aufwändig. Eine Bearbeitung der noch flexiblen textilen Lagen ist nur in einem manuellen Verfahren möglich. The introduction of a recess or a cutout for a Schäftung is particularly in the case of the semi-finished products used in the production, which consist of several textile layers and optionally pre-impregnated with resin, but very expensive. Processing the still flexible textile layers is possible only in a manual process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das ein schnelles und einfaches Einbringen einer Vertiefung oder eines Ausschnittes in ein textiles Halbzeug eines faserverstärkten Kunststoffteils, insbesondere die Herstellung einer Schäftung, ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils aus mehreren Halbzeugen bereitzustellen, das eine schnelle Herstellung des Kunststoffteils ermöglicht. The object of the invention is to provide a method which allows a quick and easy introduction of a depression or a cutout into a textile semifinished product of a fiber-reinforced plastic part, in particular the production of a Schäftung. The object of the invention is furthermore to provide a method for producing a fiber-reinforced plastic part from a plurality of semi-finished products, which enables rapid production of the plastic part.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zum Einbringen einer Vertiefung oder eines Ausschnitts in ein textiles Halbzeug eines faserverstärkten Kunststoffteils vorgesehen, insbesondere zur Schäftung eines textilen Halbzeugs, wobei das Halbzeug mehrere lose aufeinanderliegende oder miteinander verbundene textile Lagen aufweist. Erfindungsgemäß wird das Material zumindest einer der textilen Lagen im Bereich der herzustellenden Vertiefung oder des herzustellenden Ausschnitts mittels Laser in einem automatisiert verfahrbaren Werkzeug zumindest teilweise abgetragen. Das Einbringen der Vertiefung oder des Ausschnitts mittels Laser bietet den Vorteil, dass eine sehr genaue Bearbeitung des Halbzeugs möglich ist. Zudem erfolgt durch einen Laser keine mechanische Beanspruchung des Halbzeuges, durch die das Halbzeug oder einzelne textile Lagen verschoben werden könnten. Durch den Einsatz des Lasers ist somit ein automatisierter Arbeitsprozess möglich, durch den ein wesentlich schnelleres und genaueres Einbringen der Vertiefung oder des Ausschnitts möglich ist. To achieve the object, a method for introducing a depression or a cutout in a semi-finished textile product of a fiber-reinforced plastic part is provided, in particular for the stocking of a textile semifinished product, wherein the semifinished product has a plurality of loosely superimposed or interconnected textile layers. According to the invention, the material of at least one of the textile layers in the region of the recess to be produced or of the section to be produced is at least partially removed by means of a laser in an automatically movable tool. The introduction of the recess or the cutout by means of laser offers the advantage that a very precise processing of the semifinished product is possible. In addition, there is no mechanical stress on the semifinished product by means of a laser, through which the semifinished product or individual textile layers could be displaced. By using the laser, an automated working process is thus possible, through which a much faster and more accurate introduction of the depression or the cutout is possible.

Vorzugsweise wird in zumindest einer textilen Lage ein Einschnitt durch den Laser erzeugt, und der von diesem Einschnitt umrahmte Abschnitt der Gewerbelage wird anschließend zur Erzeugung der Vertiefung oder des Ausschnitts zerstörungsfrei entfernt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass der Einsatz des Lasers auf ein Minimum reduziert wird, wodurch zum einen ein schnelles und energiesparendes Schneiden möglich ist, und zum anderen der Wärmeeintrag in das Halbzeug durch den Laser reduziert wird. Der vom Laser erzeugte Einschnitt geht nicht durch alle übereinanderliegenden textilen Lagen. Preferably, an incision is made by the laser in at least one textile layer, and the portion of the commercial layer framed by this incision is then removed without destruction in order to produce the depression or the cutout. This method has the advantage that the use of the laser is reduced to a minimum, which on the one hand a quick and energy-saving cutting is possible, and on the other hand, the heat input into the semi-finished product is reduced by the laser. The incision made by the laser does not pass through all superimposed textile layers.

Alternativ ist es auch denkbar, dass die zumindest eine textile Lage im Bereich der herzustellenden Vertiefung oder des Ausschnitts verdampft oder sublimiert wird, also das Material der textilen Lage vollständig durch den Laser abgetragen wird. Bei einem solchen Verfahren entfällt ein zusätzlicher Arbeitsschritt zum Entfernen des Einschnitts. Ein Werkzeug zur Herstellung der Vertiefung oder des Ausschnitts kann also einfacher aufgebaut sein, da keine Vorrichtung zum Entfernen des Abschnitts der textilen Lage erforderlich ist. Alternatively, it is also conceivable that the at least one textile layer is evaporated or sublimated in the region of the depression or section to be produced, that is, the material of the textile layer is completely removed by the laser. Such a process eliminates an additional step of removing the incision. A tool for the production of the recess or of the cutout can therefore be of simpler construction, since no device for removing the section of the textile layer is required.

Das Abtragen des Materials der zumindest einen textilen Lage kann in einem Arbeitsschritt erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Abtragen aber stufenweise, so dass der Wärmeeintrag in das Halbzeug bzw. in die textilen Lagen bei jeder Überfahrt des Lasers geringer ist. Zudem ist es so möglich, auch aufwändigere Geometrien der Vertiefung oder des Ausschnitts, beispielsweise mit einer abgeschrägten Seitenwand, herzustellen, indem nach jeder Überfahrt eine abweichende Geometrie des Ausschnitts für die nächste Überfahrt gewählt wird. Die textilen Lagen werden beispielsweise nacheinander abgetragen, wobei jeweils in der tiefer liegenden textilen Lage ein kleinerer Ausschnitt erzeugt wird. The removal of the material of at least one textile layer can be done in one step. Preferably, however, the removal takes place in stages, so that the heat input into the semifinished product or into the textile layers at each crossing of the Laser is lower. In addition, it is also possible to produce more complex geometries of the recess or of the cutout, for example with a beveled sidewall, by choosing a different geometry of the cutout for the next pass after each pass. The textile layers are removed, for example, successively, with a smaller section being produced in each case in the lower-lying textile layer.

Zwischen den abgetragenen textilen Lagen können Stufen gebildet werden. Steps can be formed between the removed textile layers.

Bei jeder Überfahrt des Lasers kann jeweils eine textile Lage abgetragen werden. Es ist aber auch möglich, dass mehrere textile Lagen gemeinsam oder einzelne textile Lagen durch mehrfaches Überfahren abgetragen werden, um den Wärmeeintrag pro Überfahrt zu reduzieren. Dadurch wird beispielsweise ein Versiegeln der Schnittränder verhindert. Each time the laser passes, one textile layer can be removed. But it is also possible that several textile layers are removed together or individual textile layers by repeatedly driving over to reduce the heat input per crossing. This prevents, for example, a sealing of the cut edges.

Die textilen Lagen können bereits mit dem Harz vorgetränkt sein. Vorzugsweise sind die textilen Lagen aber harzfrei, wenn die Abtragung erfolgt. The textile layers can already be impregnated with the resin. Preferably, however, the textile layers are resin-free, if the removal takes place.

Dies bietet den Vorteil, dass bei der Anbindung eines weiteren Kunststoffteils oder Halbzeugs beide Halbzeuge vollständig mit Harz getränkt werden können, so dass eine sehr gute Anbindung der beiden Halbzeuge aneinander möglich ist. This offers the advantage that in the connection of a further plastic part or semi-finished both semi-finished products can be completely impregnated with resin, so that a very good connection of the two semi-finished products to each other is possible.

Der Laserstrahl wird vorzugsweise über eine Spiegeloptik umgelenkt und durch diese über die textilen Lagen verfahren, wobei die Optik auf einer Verstellvorrichtung, insbesondere einem mehrachsigen, frei programmierbaren Industrieroboter angeordnet ist, die relativ zum Kunststoffteil bewegt werden kann. Das Kunststoffteil kann alternativ oder ergänzend auf einer verschiebbaren Haltevorrichtung gehalten sein. Die Optik und das Kunststoffteil können kann mit der Verstellvorrichtung und/oder mit der Haltevorrichtung relativ zueinander so bewegt werden, dass sich die Optik an eine definierten Position relativ zum Kunststoffteil befindet. Anschließend wird der Laserstrahl durch die bewegliche Optik, die in der definierten Position verbleibt, über das Halbzeug bewegt wird. Das Führen des Laserstrahls über das Halbzeug erfolgt nach dem Positionieren der Optik ausschließlich über ein Verschwenken der Optik. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung, da lediglich die Bewegung der Optik berechnet werden muss. The laser beam is preferably deflected by a mirror optics and moved through them by the textile layers, wherein the optics is arranged on an adjusting device, in particular a multi-axis, freely programmable industrial robot, which can be moved relative to the plastic part. The plastic part may alternatively or additionally be held on a displaceable holding device. The optics and the plastic part can be moved with the adjusting device and / or with the holding device relative to each other so that the optics is located at a defined position relative to the plastic part. Subsequently, the laser beam is moved by the movable optics, which remains in the defined position, over the semifinished product. The guiding of the laser beam over the semifinished product takes place after positioning the optics exclusively by pivoting the optics. This allows a simple control, since only the movement of the optics has to be calculated.

Alternativ ist es auch denkbar, dass bei einem solchen Aufbau der Laser durch die Verstellvorrichtung über das Bauteil bewegt wird und gleichzeitig der Laserstrahl mit der Optik relativ zur Verstellvorrichtung abgelenkt wird und/oder das Kunststoffteil mit der Haltevorrichtung relativ zur Optik bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform ist zwar eine aufwändigere Steuerung für die Optik bzw. die Verstellvorrichtung erforderlich, da die Steuerung des Laserstrahls durch eine Überlagerung der Bewegung der Optik und der Verstellvorrichtung erfolgt. Dieses Verfahren bietet aber den Vorteil, dass auch aufwändigere Schnitte realisiert werden können. Alternatively, it is also conceivable that in such a structure, the laser is moved by the adjusting device on the component and at the same time the laser beam is deflected with the optics relative to the adjustment and / or the plastic part is moved relative to the optical system with the holding device. In this embodiment, although a more complex control for the optics and the adjustment is required because the control of the laser beam is effected by a superposition of the movement of the optics and the adjustment. However, this method offers the advantage that even more complex cuts can be realized.

Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils mit folgenden Schritten vorgesehen:

  • – Bereitstellen eines ersten Halbzeugs mit mehreren übereinanderliegenden textilen Lagen,
  • – Herstellung einer Vertiefung oder eines Ausschnitts, insbesondere einer Schäftung, am ersten Halbzeug mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
  • – Ansetzen eines zweiten Halbzeugs mit mehreren textilen Lagen an das erste Halbzeug, insbesondere an die Vertiefung oder den Ausschnitt, insbesondere Schäftung des ersten Halbzeugs,
  • – Benetzen der Halbzeuge mit Harz, und
  • – Aushärten des Kunststoffteils.
To achieve the object, a method for producing a fiber-reinforced plastic part is further provided with the following steps:
  • Providing a first semifinished product with a plurality of superimposed textile layers,
  • - Production of a depression or a cut, in particular a Schäftung, on the first semifinished product with a method according to any one of the preceding claims,
  • Applying a second semifinished product having a plurality of textile layers to the first semifinished product, in particular to the depression or the cutout, in particular the first semi-finished product,
  • - wetting the semi-finished products with resin, and
  • - Hardening of the plastic part.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil einer einfachen Herstellung komplizierter Kunststoffbauteile, die aus mehreren Halbzeugen zusammengesetzt sind. The method according to the invention offers the advantage of simple production of complicated plastic components, which are composed of several semi-finished products.

Vorzugsweise werden die Halbzeuge in eine Form eingelegt, in die anschließend das Harz eingefüllt wird. In dieser Ausführungsform sind die einzelnen textilen Lagen trocken, d. h. harzfrei. Erst in der Form werden beide Halbzeuge mit Harz benetzt, so dass eine durchgehende Harzmatrix entsteht und Fehlstellen im Bereich der Anbindungsstelle verhindert werden. Durch das späte Einfüllen des Harzes wird zudem verhindert, dass an den Laserschneidekanten eine thermische Degeneration des Harzes durch den Wärmeeintrag des Lasers erfolgen kann. Preferably, the semi-finished products are placed in a mold, in which then the resin is filled. In this embodiment, the individual textile layers are dry, d. H. resin-free. Only in the form of both semi-finished products are wetted with resin, so that a continuous resin matrix is formed and defects are prevented in the region of the connection point. Due to the late filling of the resin is also prevented that at the laser cutting edges, a thermal degeneration of the resin can be done by the heat input of the laser.

Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen: Further advantages and features can be found in the following description in conjunction with the accompanying drawings. In these show:

1 ein mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes faserverstärktes Kunststoffbauteil, 1 a fiber-reinforced plastic component produced by a method according to the invention,

2 einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung des Kunststoffbauteils aus 1, 2 a first process step for the production of the plastic component 1 .

3 einen zweiten Herstellungsschritt zur Herstellung des Kunststoffbauteils aus 1, 3 a second manufacturing step for producing the plastic component 1 .

4 einen dritten Verfahrensschritt zur Herstellung des Kunststoffbauteils aus 1, 4 a third process step for the production of the plastic component 1 .

5 einen vierten Herstellungsschritt zur Herstellung des Kunststoffbauteils aus 1, 5 a fourth manufacturing step for producing the plastic component 1 .

6 einen fünften Herstellungsschritt zur Herstellung des Kunststoffbauteils aus 1, 6 a fifth manufacturing step for producing the plastic component 1 .

7 ein Werkzeug mit einem Laser zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 7 a tool with a laser for carrying out the method according to the invention,

8 eine zweite Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes faserverstärkten Kunststoffbauteils, und 8th a second embodiment of a fiber-reinforced plastic component produced by a method according to the invention, and

9 eine dritte Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes faserverstärkten Kunststoffbauteils. 9 a third embodiment of a fiber-reinforced plastic component produced by a method according to the invention.

1 zeigt ein faserverstärktes Kunststoffteil 10, das aus zwei Halbzeugen 12, 14 hergestellt ist. Das erste Halbzeug 12 hat mehrere textile Lagen 16, die parallel zueinander und aufeinander liegen. Das zweite Halbzeug 14 hat ebenfalls mehrere aufeinanderliegende textile Lagen 18. 1 shows a fiber reinforced plastic part 10 , which consists of two semi-finished products 12 . 14 is made. The first semi-finished product 12 has several textile layers 16 that are parallel to each other and to each other. The second semi-finished product 14 also has several superimposed textile layers 18 ,

Die textilen Lagen 16 bzw. 18 können lose aufeinander liegen. Es ist aber auch denkbar, dass die textilen Lagen 16 bzw. 18 miteinander verbunden sind bzw. die Lage der einzelnen Lagen 16 bzw. 18 jeweils zueinander fixiert ist, beispielsweise, indem die Lagen 16 bzw. 18 miteinander vernäht sind oder durch Verwendung eines thermoplastischen Binders. The textile layers 16 respectively. 18 can be loose on each other. But it is also conceivable that the textile layers 16 respectively. 18 connected to each other or the location of the individual layers 16 respectively. 18 each fixed to each other, for example, by the layers 16 respectively. 18 sewn together or by using a thermoplastic binder.

Am ersten Halbzeug 12 ist eine Vertiefung 20 zur Anbindung des zweiten Halbzeugs 14 hergestellt, in die das zweite Halbzeug 14 teilweise hinein ragt. Beide Halbzeuge 12, 14 sind mit einem Harz 22 getränkt. Das Harz 22 ist ausgehärtet, wodurch das Kunststoffteil 10 eine sehr hohe Festigkeit aufweist und das zweite Halbzeug 14 fest mit dem ersten Halbzeug 12 verbunden ist. Eine solche Verbindung zweier Bauteile wird allgemein als Schäftung bezeichnet. On the first semi-finished product 12 is a depression 20 for connection of the second semi-finished product 14 made in the second semifinished product 14 partially protrudes into it. Both semi-finished products 12 . 14 are with a resin 22 soaked. The resin 22 is cured, causing the plastic part 10 has a very high strength and the second semifinished product 14 firmly with the first semi-finished product 12 connected is. Such a connection of two components is generally referred to as Schäftung.

Die Verbindung über die hier gezeigte Schäftung bietet den Vorteil, dass eine kraftflussgerechte Verbindung zwischen den Halbzeugen 12, 14 hergestellt ist, indem sich die textile Lagen 16, 18 teilweise überlappen. The connection via the shank shown here offers the advantage that a force-flow-oriented connection between the semi-finished products 12 . 14 is made by the textile layers 16 . 18 partially overlap.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung eines solchen faserverstärkten Kunststoffteils 10 beschrieben. The following will describe the method of making such a fiber reinforced plastic part 10 described.

In einem ersten Herstellungsschritt wird das erste Halbzeug 12 bereitgestellt (2). In a first production step, the first semifinished product 12 provided ( 2 ).

Anschließend wird in das erste Halbzeug 12 die Vertiefung 20 eingebracht. Dies erfolgt mittels eines Lasers 24. Subsequently, in the first semi-finished product 12 the depression 20 brought in. This is done by means of a laser 24 ,

Der Laser 24 weist, wie in 7 zu sehen ist, eine Spiegeloptik 26 auf oder es ist ihm eine Optik 26 nachgeschaltet, um den Laserstrahl 25 abzulenken, sowie eine Verstellvorrichtung 28, auf der die Optik 26 montiert ist. Mit Hilfe der Verstellvorrichtung 28 kann die Optik 26 oberhalb einer Bearbeitungsfläche 27 beliebig positioniert und/oder ausgerichtet werden. Die Verstellvorrichtung 28 ist beispielsweise ein mehrachsiger, frei programmierbarer Industrieroboter. The laser 24 points as in 7 you can see, a mirror optics 26 or it is an optic 26 connected downstream to the laser beam 25 distract, as well as an adjustment 28 on which the optics 26 is mounted. With the help of the adjusting device 28 can the optics 26 above a working surface 27 be positioned and / or aligned as desired. The adjusting device 28 is, for example, a multi-axis, freely programmable industrial robot.

Die Optik 26 wird zum Herstellen der Vertiefung 20 über dem ersten Halbzeug 12 positioniert. Anschließend wird das Material einer ersten textilen Lage 16 des ersten Halbzeugs 12 im Bereich der herzustellenden Vertiefung 20 abgetragen (3). Dies erfolgt, indem das Material der ersten textilen Lage vollständig durch den Laser entfernt wird, beispielsweise verdampft oder sublimiert wird. The optics 26 is used to make the recess 20 above the first semi-finished product 12 positioned. Subsequently, the material of a first textile layer 16 of the first semi-finished product 12 in the area of the well to be produced 20 worn away ( 3 ). This is done by the material of the first textile layer is completely removed by the laser, for example, evaporated or sublimated.

Anschließend wird das Material einer weiteren, unter der ersten textilen Lage 16 liegenden zweiten textilen Lage 16 auf die gleiche Weise entfernt (4), so dass sich Stufen ergeben. Subsequently, the material is another, under the first textile layer 16 lying second textile layer 16 removed in the same way ( 4 ), so that there are steps.

Dieses Verfahren wird wiederholt, bis die Vertiefung 20 die gewünschte Geometrie aufweist. This procedure is repeated until the well 20 has the desired geometry.

Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, kann dabei die Form des Ausschnitts in den einzelnen textilen Lagen 16 variieren. Insbesondere nimmt der Querschnitt der Vertiefung 20 mit zunehmender Tiefe ab, so dass die Vertiefung 20 geneigte Seitenwände aufweist. Die Form der Vertiefung ist so ausgebildet, dass diese das Ende des zweiten Halbzeugs 14, das in die Vertiefung 20 eingesteckt wird, formschlüssig aufnehmen kann. As in the 3 and 4 can be seen, while the shape of the cut in the individual textile layers 16 vary. In particular, the cross section of the recess increases 20 with increasing depth, leaving the depression 20 having inclined side walls. The shape of the recess is formed so that it is the end of the second semifinished product 14 that in the depression 20 is inserted, can record form-fitting.

Nach dem vollständigen Herstellen der Vertiefung 20 wird das zweite Halbzeug 14 in die Vertiefung 20 angesetzt (5). Anschließend wird die Baugruppe aus den zwei Halbzeugen 12, 14 in eine Form 30 eingelegt, die das fertige Kunststoffteil 10 als Negativ abbildet. After completion of the well 20 becomes the second semifinished product 14 into the depression 20 scheduled ( 5 ). Subsequently, the assembly of the two semi-finished products 12 . 14 in a mold 30 inserted, which is the finished plastic part 10 as a negative image.

Die Form 30 wird mit Harz 22 gefüllt, wobei die textilen Lagen 16, 18 beider Halbzeuge 12, 14 vollständig mit Harz benetzt werden. Nach dem Aushärten des Harzes 22 kann das fertige Kunststoffteil 10 der Form 30 entnommen werden. Form 30 is with resin 22 filled, with the textile layers 16 . 18 both semifinished products 12 . 14 completely wetted with resin. After curing the resin 22 can the finished plastic part 10 the form 30 be removed.

Anschließend kann an diesem Kunststoffteil 10 eine weitere Vertiefung 20 hergestellt werden, um ein weiteres Halbzeug mit einer Schäftung anzuschließen. Subsequently, on this plastic part 10 another depression 20 be prepared to connect another semi-finished with a Schaftung.

Es ist aber auch möglich, in einem Arbeitsschritt mehrere Halbzeuge miteinander zu verbinden, wobei die Halbzeuge jeweils durch eine Schäftung bzw. eine Vertiefung 20 an einem der anderen Halbzeuge angebunden werden. Die Vertiefungen 20 sowie die Schäftungen können jeweils mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden. But it is also possible to connect several semi-finished products together in one step, the semi-finished each by a Schäftung or a depression 20 be connected to one of the other semi-finished products. The wells 20 and the stakes can each be made by the method described above.

Durch die Verwendung eines Lasers mit einer Verstellvorrichtung 28 sowie einer Optik 26 ist ein einfaches Einbringen der Vertiefungen in ein Halbzeug 12 möglich. By using a laser with an adjustment device 28 as well as a look 26 is a simple introduction of the wells in a semi-finished product 12 possible.

Abweichend vom oben beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, dass Laserstrahl 25 durch die Optik abgelenkt und Optik 26 gleichzeitig durch die Verstellvorrichtung 28 verstellt werden, so dass auch komplizierte Schnittführungen mit dem Laserstrahl 25 möglich sind. Notwithstanding the method described above, it is also possible that laser beam 25 Distracted by the optics and optics 26 at the same time by the adjusting device 28 be adjusted so that even complicated cuts with the laser beam 25 possible are.

In der hier gezeigten Ausführungsform wird bei jeder Überfahrt des Lasers 24 das Material einer textilen Lage 16 entfernt. Es ist aber auch möglich, dass die einzelnen textilen Lagen 16 jeweils durch mehrfaches Überfahren des Lasers 24 abgetragen werden. In the embodiment shown here is at each crossing of the laser 24 the material of a textile layer 16 away. But it is also possible that the individual textile layers 16 in each case by repeatedly crossing the laser 24 be removed.

Dadurch ist der Wärmeeintrag pro Schnittvorgang wesentlich geringer, so dass beispielsweise ein Versiegeln der Schnittränder durch eine zu hohe Hitzebelastung verhindert werden kann. As a result, the heat input per cutting process is much lower, so that, for example, a sealing of the cut edges can be prevented by excessive heat load.

Alternativ ist es auch möglich, dass mit dem Laser 24 lediglich ein Einschnitt erzeugt wird, also der Umriss der Vertiefung abgetragen wird, und der von diesem Einschnitt umrahmte Abschnitt der textilen Lage anschließend zerstörungsfrei entfernt wird. Alternatively it is also possible that with the laser 24 only an incision is generated, so the outline of the recess is removed, and the framed by this incision section of the textile layer is then removed nondestructively.

Prinzipiell kann der Laser 24 gepulst Licht abgeben oder kontinuierlich arbeiten. In principle, the laser can 24 pulsed light or work continuously.

Eine zweite Ausführungsform eines Kunststoffteils 10 ist in 8 dargestellt. Statt einer Vertiefung 20 weisen hier beide Halbzeuge 12, 14 jeweils an einer Kante 30, 32 einen Ausschnitt 34, 36 auf, durch den die Kante 30, 32 jeweils abgestuft ist. A second embodiment of a plastic part 10 is in 8th shown. Instead of a depression 20 have both semi-finished products here 12 . 14 each at an edge 30 . 32 a section 34 . 36 on, through which the edge 30 . 32 each graduated.

Die Ausschnitte 34, 36 sind jeweils mit einem oben beschriebenen Verfahren hergestellt und so ausgebildet, dass die Halbzeuge 12, 14 bündig mit den Ausschnitten 34, 36 aneinander angesetzt werden können. Durch die Ausschnitte 34, 36 entsteht an den Kanten 30, 32 eine Abstufung, durch die ein Überlappungsbereich hergestellt ist. The cutouts 34 . 36 are each manufactured with a method described above and designed so that the semifinished products 12 . 14 flush with the cutouts 34 . 36 can be attached to each other. Through the cutouts 34 . 36 arises at the edges 30 . 32 a gradation through which an overlap area is made.

Alternativ können sich die Halbzeuge 12, 14 teilweise flächig überlappen, wie in 9 dargestellt. In dieser Ausführungsform werden die Halbzeuge 12, 14 nicht mit den Ausschnitten 34, 36 aneinander angesetzt, sondern die an die Ausschnitte 34, 36 angrenzenden Flächen überlappen sich abschnittsweise. Durch eine solche Art der Verbindung kann eine Reduzierung von Spannungsspitzen bei einer Überlappungsverbindung erzielt werden. Alternatively, the semi-finished products can 12 . 14 partially overlap in a planar manner, as in 9 shown. In this embodiment, the semi-finished products 12 . 14 not with the cutouts 34 . 36 attached to each other, but to the cutouts 34 . 36 adjacent areas overlap in sections. By such a type of connection, a reduction of voltage peaks can be achieved in an overlap connection.

Claims (10)

Verfahren zum Einbringen einer Vertiefung (20) oder eines Ausschnitts in ein textiles Halbzeug (12) eines faserverstärken Kunststoffteils (10), insbesondere zur Schäftung eines textilen Halbzeugs (12), wobei das Halbzeug (12) mehrere lose aufeinanderliegende oder miteinander verbundene textile Lagen (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zumindest einer der textilen Lagen (16) im Bereich der herzustellenden Vertiefung (20) oder des Ausschnitts mittels Laser (24) in einem automatisiert verfahrbaren Werkzeug zumindest teilweise abgetragen wird. Method for introducing a depression ( 20 ) or a cutout into a semifinished textile product ( 12 ) of a fiber-reinforced plastic part ( 10 ), in particular for the stocking of a semi-finished textile product ( 12 ), the semifinished product ( 12 ) a plurality of loosely superimposed or interconnected textile layers ( 16 ), characterized in that the material of at least one of the textile layers ( 16 ) in the region of the well to be produced ( 20 ) or the section by means of laser ( 24 ) is at least partially removed in an automatically movable tool. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer textilen Lage (16) ein Einschnitt durch den Laser (24) erzeugt wird und der vom Einschnitt umrahmte Abschnitt der textilen Lage (16) anschließend zur Erzeugung der Vertiefung (20) oder des Ausschnitts zerstörungsfrei entfernt wird. Method according to claim 1, characterized in that in at least one textile layer ( 16 ) an incision through the laser ( 24 ) and the section of the textile layer framed by the incision ( 16 ) then to create the recess ( 20 ) or the cutout is removed nondestructively. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine textile Lage (16) im Bereich der herzustellenden Vertiefung oder des Ausschnitts verdampft oder sublimiert wird. Method according to claim 1, characterized in that the at least one textile layer ( 16 ) is vaporized or sublimated in the region of the depression or section to be produced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen stufenweise erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the removal takes place in stages. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne textile Lagen (16) durch mehrfaches Überfahren mit dem Laser (24) abgetragen werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that individual textile layers ( 16 ) by repeatedly crossing the laser ( 24 ) are removed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16) harzfrei sind, wenn die Abtragung erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the textile layers ( 16 ) are resin-free, if the ablation takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (25) über eine Optik (26) umgelenkt wird, wobei die Optik (26) auf einer Verstellvorrichtung (28), insbesondere einem mehrachsigen, frei programmierbaren Industrieroboter, angeordnet ist, die relativ zum Kunststoffteil (10) bewegt werden kann, und/oder das Kunststoffteil (10) auf einer verschiebbaren Haltevorrichtung gehalten ist, wobei die Optik (26) und das Kunststoffteil (10) mit der Verstellvorrichtung (28) und/oder mit der Haltevorrichtung relativ zueinander so bewegt werden, dass sich die Optik an eine definierten Position relativ zum Kunststoffteil (10) befindet und der Laserstrahl (25) anschließend durch die bewegliche Optik (26), die in der definierten Position verbleibt, über das Kunststoffteil (10) bewegt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 25 ) above an optic ( 26 ), the optics ( 26 ) on an adjusting device ( 28 ), in particular a multi-axis, freely programmable industrial robot, which is arranged relative to the plastic part ( 10 ), and / or the plastic part ( 10 ) is held on a displaceable holding device, wherein the optics ( 26 ) and the plastic part ( 10 ) with the adjusting device ( 28 ) and / or with the holding device are moved relative to each other so that the optics at a defined position relative to the plastic part ( 10 ) and the laser beam ( 25 ) then by the movable optics ( 26 ), which remains in the defined position, over the plastic part ( 10 ) is moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (24) über eine Optik (26) umgelenkt wird, wobei die Optik auf einer Verstellvorrichtung (28), insbesondere einem mehrachsigen, frei programmierbaren Industrieroboter, angeordnet ist, die relativ zum Bauteil (12) bewegt werden kann, und/oder das Kunststoffteil (10) auf einer verschiebbaren Haltevorrichtung gehalten ist, wobei die Optik (26) mit der Verstellvorrichtung (28) über das Kunststoffteil (10) bewegt wird und der Laserstrahl (25) gleichzeitig mit der Optik (26) relativ zur Verstellvorrichtung (28) abgelenkt wird und/oder das Kunststoffteil (10) mit der Haltevorrichtung relativ zur Optik (26) bewegt wird. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the laser ( 24 ) via an optic ( 26 ) is deflected, the optics on an adjusting device ( 28 ), in particular a multi-axis, freely programmable industrial robot, which is arranged relative to the component ( 12 ), and / or the plastic part ( 10 ) is held on a displaceable holding device, wherein the optics ( 26 ) with the adjusting device ( 28 ) over the plastic part ( 10 ) and the laser beam ( 25 ) simultaneously with the optics ( 26 ) relative to the adjusting device ( 28 ) is deflected and / or the plastic part ( 10 ) with the holding device relative to the optical system ( 26 ) is moved. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils (10) mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Halbzeuges (12) mit mehreren übereinander liegenden textilen Lagen (16), – Herstellung einer Vertiefung (20) oder eines Ausschnitts, insbesondere einer Schäftung, am ersten Halbzeug (12) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – Ansetzen eines zweiten Halbzeuges (14) mit mehreren textilen Lagen (18) an das erste Halbzeug (12), insbesondere an die Vertiefung (20) oder den Ausschnitt des ersten Halbzeuges (12), – Benetzen der Halbzeuge mit Harz, und – Aushärten des Kunststoffteils. Process for producing a fiber-reinforced plastic part ( 10 ) comprising the following steps: - providing a first semifinished product ( 12 ) with several superimposed textile layers ( 16 ), - production of a recess ( 20 ) or a section, in particular a Schäftung, on the first semi-finished product ( 12 ) with a method according to one of the preceding claims, - applying a second semifinished product ( 14 ) with several textile layers ( 18 ) to the first semi-finished product ( 12 ), in particular the depression ( 20 ) or the section of the first semi-finished product ( 12 ), - wetting the semi-finished products with resin, and - curing the plastic part. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbzeuge (12, 14) in eine Form eingelegt werden, in die anschließend das Harz (22) gefüllt wird. Method according to claim 9, characterized in that the semi-finished products ( 12 . 14 ) are inserted into a mold into which the resin ( 22 ) is filled.
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