DE102016109571A1

DE102016109571A1 - Verfahren zum Aufteilen von Faserkabeln

Info

Publication number: DE102016109571A1
Application number: DE102016109571.0A
Authority: DE
Inventors: Haibo Zhao
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2016-12-08
Also published as: CN106245333A; US10099435B2; CN106245333B; US20160355976A1

Abstract

Es werden ein Faserkabel und Verfahren zum Trennen eines Faserkabels offenbart. Das Faserkabel kann benachbarte Filamente und eine Polymerbeschichtung, die mindestens einen Abschnitt der benachbarten Filamente bedeckt, aufweisen. Die Polymerbeschichtung kann ein Polymer aufweisen, das dazu ausgebildet ist, sich in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen. Die Polymerbeschichtung kann sich als Reaktion auf eine Energiequelle wie etwa eine Wärmequelle oder eine UV-Lichtquelle zusammenziehen bzw. ausdehnen. Die Verfahren können Folgendes umfassen: Beschichten mindestens eines Abschnitts mehrerer Filamente mit einem Polymer, Bündeln der Filamente zu einem Faserkabel und Aussetzen des Faserkabels zu einer Energiequelle, um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen. Bei den Filamenten kann es sich um Kohlenstofffaserfilamente handeln.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Aufteilen von Faserkabeln, beispielsweise von Kohlenstofffaserkabeln.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine verbesserte Kraftstoffökonomie stellt ein wichtiges Ziel für Fahrzeughersteller dar. Der Wunsch nach einer verbesserten Kraftstoffökonomie kann auf Kraftstoffkosten, Abgasnormen (beispielsweise für Kohlendioxid), einer verbesserten Reichweite oder auf anderen Gründen beruhen. Ein Ansatz zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie liegt in der Verwendung von Leichtbauwerkstoffen, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Bei Kohlenstofffasern handelt es sich um ein Material mit geringer Dichte und guten mechanischen Eigenschaften. Derzeit werden Kohlenstofffasern allgemein bei Anwendungen in der Luftfahrttechnik, in Windkraftanlagen, in Sportartikeln und in hochwertigen Fahrzeugen verwendet. Diese Anwendungen weisen gegenüber Großserienfahrzeugen allgemein niedrigere Stückzahlen und einen höheren Preis auf. Die Einführung von Kohlenstofffasern bei Großserienfahrzeugen außerhalb des Luxusmarkts bringt Herausforderungen mit sich.
Eine der Herausforderungen liegt in der Entwicklung einer Verarbeitungstechnologie mit niedrigen Kosten für die Massenproduktion. Zum Herstellen von glasfaserverstärkten Teilen wie u.a. Kofferraumdeckeln, Motorhauben, Stoßfängern wird bislang ein Prozess für plattenförmige Pressmassen (SMC) verwendet. Der gleiche SMC-Prozess kann sich jedoch bei Kohlenstofffasern aufgrund der Unterschiede bei den physikalischen Eigenschaften als ungeeignet erweisen. Im Vergleich zu Glasfasern können Kohlenstofffasern im Durchmesser (beispielsweise um die Hälfte) kleiner sein, was das Trennen von Kohlenstofffaserkabeln erschweren kann. Zusätzlich dazu können Kohlenstofffasern wegen der Schlichtmaterialien, mit denen die Kohlenstofffaseroberfläche beschichtet sein kann, zum Agglomerieren neigen.
KURZE DARSTELLUNG
In mindestens einer Ausführungsform wird ein Faserkabel bereitgestellt, das benachbarete Filamente und eine Polymerbeschichtung, die mindestens einen Abschnitt der benachbarten Filamente bedeckt, umfasst. Die Polymerbeschichtung kann ein Polymer aufweisen, das dazu ausgebildet ist, sich in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen. Das Zusammenziehen und das Ausdehnen kann unabhängig von den benachbarten Filamenten erfolgen.
In einer Ausführungsform ist das Polymer dazu ausgebildet, sich in einer zu den benachbarten Filamenten parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten senkrechten Richtung auszudehnen, wenn dieses einer Wärmequelle ausgesetzt ist. In einer anderen Ausführungsform ist das Polymer dazu ausgebildet, sich in einer zu den benachbarten Filamenten parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten senkrechten Richtung auszudehnen, wenn dieses einer UV-Lichtquelle ausgesetzt ist.
Bei den Filamenten kann es sich um Kohlenstofffaserfilamente handeln. In einer Ausführungsform handelt es sich beim Faserkabel um ein Faserkabelsegment mit einer Länge von 1 bis 100 mm. Das Polymer kann eine Mischung aus Polystyrolen, hochschlagfesten Polystyrolen und Elastomeren aufweisen. In einer Ausführungsform ist das Polymer dazu ausgebildet ist, sich in der zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung um mindestens 25% auszudehnen, so dass sich ein Durchmesser des Faserkabels um mindestens 25% ausdehnt, wenn das Polymer einer Energiequelle ausgesetzt ist. In einer anderen Ausführungsform ist das Polymer dazu ausgebildet, sich in der zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen, so dass sich zwischen den benachbarten Filamenten Lücken bilden, wenn das Polymer einer Energiequelle ausgesetzt ist. Das Polymer kann den Abschnitt der benachbarten Filamente direkt berühren.
In mindestens einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Trennen von Filamenten in einem Faserkabel bereitgestellt. Das Verfahren kann Folgendes umfassen: Beschichten mindestens eines Abschnitts mehrerer Filamente mit einem Polymer, Bündeln der Filamente zu einem Faserkabel und Aussetzen des Faserkabels zu einer Energiequelle, um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen.
Bei den mehreren Filamenten kann es sich um Kohlenstofffaserfilamente handeln. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Energiequelle um eine Wärmequelle. Die Wärmequelle kann das Faserkabel auf eine Temperatur von 50°C bis 250°C erwärmen. In einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei der Energiequelle um eine UV-Lichtquelle. Das Verfahren kann weiterhin das Schneiden des Faserkabels in mehrere Faserkabelsegmente umfassen und wobei der Schritt des Aussetzens das Aussetzen der Faserkabelsegmente zu der Energiequelle umfasst.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren das Schneiden des Faserkabels in mehrere Faserkabelsegmente und das Absetzen der Faserkabelsegmente auf eine Aufnahmeoberfläche umfassen. Der Schritt des Aussetzens kann das Aussetzen der Faserkabelsegmente zu der Energiequelle während mindestens eines Teils des Absetzschritts umfassen. In einer Ausführungsform kann es sich bei der Aufnahmeoberfläche um eine Trägerfolie mit einem darauf aufgetragenen Harz handeln. Das Verfahren kann weiterhin das Bilden einer plattenförmigen Pressmasse (SMC) umfassen, die die Faserkabelsegmente aufweist.
In mindestens einer Ausführungsform wird eine plattenförmige Pressmasse (SMC) bereitgestellt. Die plattenförmige Pressmasse (SMC) kann erste und zweite zueinander beabstandete Trägerfolien und mehrere Faserkabelsegmente, die zwischen der ersten und zweiten Trägerfolie angeordnet sind, umfassen. Jedes Segment kann mehrere zueinander beabstandete Filamente aufweisen, die durch mehrere zueinander beabstandete Polymerabschnitte verbunden sind. Zwischen der ersten und zweiten Trägerfolie und innerhalb von zwischen den Polymerabschnitten gebildeten Lücken kann Harz angeordnet sein. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den mehreren zueinander beabstandeten Filamenten um Kohlenstofffaserfilamente.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein beispielhaftes Kohlenstofffaserkabel,
2 zeigt ein Diagramm eines Prozesses zum Beschichten mehrerer Filamente mit einem Polymer gemäß einer Ausführungsform,
3 zeigt ein Diagramm eines Faserkabels gemäß einer Ausführungsform, das polymerbeschichtete Filamente aufweist,
4 zeigt ein Diagramm eines System zum Trennen der Filamente eines Faserkabels gemäß einer Ausführungsform,
5 zeigt ein Diagramm eines Faserkabels gemäß einer Ausführungsform, das polymerbeschichtete Filamente aufweist, die sich als Reaktion auf das Aussetzen zu einer Energiequelle trennen, und
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Trennen der Filamente eines Faserkabels gemäß einer Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es werden vorliegend wie erforderlich detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung lediglich beispielhaft sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstäblich, wobei einige Merkmale übertrieben oder minimiert sein können, um die Einzelheiten bestimmter Bauteile zu zeigen. Somit sind konkrete konstruktive und funktionale Einzelheiten, die vorliegend offenbart werden, nicht als einschränkend auszulegen; sie stellen eine repräsentative Grundlage dar, die einem Fachmann die Umsetzung der vorliegenden Erfindung verständlich machen soll.
Wie zum Hintergrund der Erfindung beschrieben kann sich der SMC-Prozess, der zum Herstellen von glasfaserverstärkten Teilen verwendet wird, für das Produzieren von mit Kohlenstofffasern verstärkten Teilen als ungeeignet erweisen. Das Bündeln von Kohlenstofffasern kann im SMC-Prozess Probleme bereiten. Es kann sich beispielsweise als schwierig erweisen, dass ein Harz die Kohlenstofffasern vollständig benetzt (beispielsweise vollständig imprägniert), so dass die Fasern während des Formens nicht gut fließen. Aufgrund dieser Probleme haben mit Kohlenstofffasern verstärkte SMC-Teile das erforderliche mechanische Betriebsverhalten noch nicht erzielt. Ein wirtschaftliches und effektives Verfahren zum Verbessern der Trennung der Kohlenstofffasern im Kohlenstofffaser-SMC-Prozess kann das endgültige Betriebsverhalten des Teils verbessern.
Ein Beispiel eines teilweise getrennten Kohlenstoffkabels 10 ist in 1 gezeigt. Bei einem Kohlenstoffkabel handelt es sich um ein Bündel aus einzelnen Kohlenstofffaserfilamenten oder -strängen 12, die einen größeren Strang bilden. Kohlenstoffkabel lassen sich zu einem Tuch oder zu einem Gewebe verweben. Kohlenstoffkabel können durch ihre Größe wie etwa 3k, 6k, 12k, 24k, 36k, 48k oder mehr definiert bzw. klassifiziert werden, wobei "k" eintausend Filamente darstellt. Beispielsweise kann ein 12k-Kohlenstoffkabel 12.000 Kohlenstofffilamente aufweisen. Kohlenstoffkabel können in verschiedenen Größen erhältlich sein, wobei die gewählte Größe von der Anwendung abhängen kann. Der Durchmesser der Filamente kann auch je nach den gewünschten Eigenschaften oder der Anwendung verschieden sein. Der Durchmesser der Filamente kann beispielsweise zwischen 1 bis 25 Mikrometer oder in Teilbereichen davon, wie etwa 5 bis 15 Mikrometer oder 5 bis 10 Mikrometer, variieren.
Die Produktion von Kohlenstofffasern und Kohlenstofffaserkabeln ist dem Fachmann bekannt und wird nicht im Einzelnen beschrieben. Allgemein umfasst die Produktion von Kohlenstofffaserkabeln die Schritte des Polymerisierens, Spinnens, Oxidierens, Karbonisierens und der Oberflächenbehandlung. Es liegen jedoch mehrere Verfahren zum Produzieren von Kohlenstofffaserkabeln vor, wobei jedes Verfahren zu der vorliegenden Offenbarung kompatibel sein kann. Das Polymerisieren umfasst allgemein das Umwandeln eines polymeren Ausgangsmaterials (z.B. eine Vorstufe) zu einem Material, aus dem sich Fasern bilden lassen. Fasern lassen sich allgemein aus Polyacrylnitril (PAN), das aus Acrylnitirl gefertigt wird, bilden, wobei Fasern jedoch auch aus anderen Vorstufen wie etwa Kunstseide oder aus Vorstufen, die auf Pech basieren, gebildet sein können. Die Vorstufe kann in Pulverform vorliegen und in einem Lösungsmittel wie etwa einem organischen oder wässrigen Lösungsmittel gelöst werden, um einen Schlamm zu bilden.
Fasern lassen sich durch Spinnen wie etwa ein Nassspinnen bilden. Der Schlamm kann in ein Koagulationsmittel eingetaucht und durch Bohrungen in einer Buchse oder einer Spinndüse mit der der gewünschten Filamentzahl des Kabels entsprechenden Anzahl Bohrungen extrudiert werden. Die nassgesponnenen Fasern können gewaschen, getrocknet und verstreckt werden. Während das Nassspinnen einen Ansatz zum Bilden von Kohlenstofffasern darstellt, lassen sich auch andere dem Fachmann bekannte Ansätze verwenden. Nach dem Trocknen können die Fasern beispielsweise auf Spulen aufgewickelt werden.
Während des Schritts des Oxidierens können die aufwickelten oder aufgespulten Fasern dann durch einen oder mehrere Öfen verbracht oder geführt werden. Die Oxidationstemperatur kann von etwa 200°C bis 300°C reichen. Der Prozess kann bewirken, dass sich die Polymerketten quervernetzen und sich deren Dichte erhöht. Nach dem Oxidieren können die oxidierten Fasern etwa 50 bis 65 Prozent Kohlenstoffmoleküle enthalten, wobei der Restgehalt von Elementen wie etwa Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff gebildet wird.
Im Schritt des Karbonisierens werden die Fasern erneut erwärmt, allerdings in einer Schutzgasatmosphäre bzw. einer Atmosphäre ohne Sauerstoff. Ohne Sauerstoff werden Moleküle, die nicht aus Kohlenstoff bestehen, von den Fasern entfernt. Der Schritt des Karbonisierens kann ein Erwärmen bei einer oder mehreren Temperaturen, beispielsweise bei einer ersten tieferen Temperatur und einer zweiten höheren Temperatur umfassen. Die Temperaturen können beispielsweise von 700°C bis 1500°C reichen. Die Fasern können während des gesamten Produktionsprozesses unter Spannung gehalten werden. Während des Karbonisierens stellt sich eine Kristallisation der Kohlenstoffmoleküle ein, so dass die fertiggestellte Faser aus mehr als 90 Prozent Kohlenstoff bestehen kann.
Nach dem Karbonisieren können die Fasern oberflächenbehandelt werden und/oder eine Beschichtung erhalten, die als Schlichte bezeichnet wird. Die Oberflächenbehandlung kann das Hindurchziehen der Fasern durch eine elektrochemische oder elektrolytische Tauchbehandlung umfassen, die Lösungen zum Ätzen oder Aufrauen der Oberfläche eines jeden Filaments enthält. Dann kann eine Beschichtung, die allgemein als Schlichte bezeichnet wird, auf die Fasern aufgetragen werden. Die Schlichte ist dazu vorgesehen, die Kohlenstofffasern während der Handhabung und Weiterverarbeitung so zu schützen, dass die Faseroberflächen nicht zerkratzt oder beschädigt werden. Nachdem die Schlichte aufgetragen und getrocknet worden ist, werden die Faserkabel im Allgemeinen gebündelt oder für die weitere Verwendung (beispielsweise auf Spulen) aufgewickelt.
Um ein mit Kohlenstofffasern verstärktes SMC-Bauteil zu bilden, kann es vorteilhaft sein, das Kohlenstofffaserkabel (beispielsweise das fertiggestellte Kabel) in einzelne Filamente zu trennen bzw. aufzuteilen. Dies kann die Benetzung der Filamente verbessern, was zu verbesserten Eigenschaften (beispielsweise einer Kraftübertragung) des SMC-Bauteils führen kann. Frühere Ansätze zum Aufteilen der Kabel haben mechanische Verfahren umfasst, um die Faserfilamente physisch zu trennen. Diese Verfahren können die Faseroberfläche während des Prozesses beschädigen, wobei sich im Alllgemeinen nur große Faserkabel in verhältnismäßig kleinere Faserkabel aufteilen lassen.
Bezugnehmend auf die 2 bis 5 werden Ausführungsformen eines Verfahrens zum Trennen bzw. Aufteilen von Faserkabeln gezeigt. Zusätzlich dazu werden Ausführungsformen eines Systems zum Aufteilen von Faserkabeln sowie Bauteile, die aus aufgeteilten Faserkabeln gebildet sind, beschrieben. Während die Ausführungsformen beispielhaft unter Verwendung von Kohlenstoffkabeln beschrieben sein mögen, lassen sich andere Arten von Faserkabeln in den Verfahren, Systemen und Bauteilen verwenden, wobei eine solche Verwendung vorliegend in Betracht gezogen wird. Beispielsweise lassen sich Glasfaserkabel, Keramikfaserkabel, Polymerfaserkabel oder andere Faserkabel verwenden.
Bezugnehmend auf 2 können mehrere einzelne Filamente 12 mit einem Polymer 14 beschichtet sein, so dass beschichtete Filamente 16 gebildet werden. Die Filamente 12 können in jeder geeigneten Weise mit dem Polymer 14 beschichtet sein. Die Filamente 12 können wie in 2 beispielhaft gezeigt ein Tauchbad 18 mit dem Polymer 14 durchlaufen. Andere mögliche Beispiele des Beschichtens der Filamente 12 sind u.a. das Tauchen bzw. Eintauchen der Filamente 12 in das Polymer 14 bzw. das Aufsprühen des Polymers 14 auf die Filamente 12. Die Filamente 12 können vor dem Bündeln zu einem Kabel 100 mit dem Polymer 14 beschichtet werden (beispielsweise sind die Filamente 12 noch immer durch Lücken voneinander getrennt). In einer Ausführungsform können die Filamente 12 mit dem Polymer 14 beschichtet werden, nachdem die Filamente 12 aus einer Vorstufe (beispielsweise PAN) gebildet, jedoch bevor diese zur Lagerung und weiteren Verwendung izu Bündeln auf Rollen oder Spulen gewickelt worden sind. Beispielsweise können die Filamente 12 nach dem Schritt des Karbonisierens mit dem Polymer 14 beschichtet werden. Die Filamente 12 lassen sich mit dem Polymer 14 im Faserproduktionsprozess vor oder nach der Oberflächenbehandlung und/oder dem Schritt des Schlichtens beschichten. In einer Ausführungsform kann das Polymer 14 die typische Beschichtung mit einer Schlichte ersetzen.
Bezugnehmend auf 3 wird ein Faserkabel 100, das beschichtete Filamente 16 aufweist, gezeigt. Zur Vereinfachung werden nur zwei Filamente 12 gezeigt, die jeweils mit dem Polymer 14 beschichtet sind. Das Faserkabel 100 kann jedoch jede geeignete Anzahl von Filamenten 12, wie etwa 3.000 (3k), 6.000 (6k), 12.000 (12k), 24.000 (24k), 36.000 (36k), 48.000 (48k) oder jede andere Anzahl von Filamenten 12 aufweisen. In einer Ausführungsform kann das Faserkabel 100 zwischen 12.000 und 48.000 Filamente aufweisen. Während die beschichteten Filamente 16 so gezeigt werden, dass die Filamente 12 mit dem Polymer 14 vollständig beschichtet sind, kann die Beschichtung diskontinuierlich sein, so dass Abschnitte der Filamente 12 vorhanden sind, die nicht mit dem Polymer 14 beschichtet sind. Zusätzlich dazu kann jedes Filament 12 mit dem Polymer 14 beschichtet sein oder es können einige Filamente unbeschichtet sein. Der Beschichtungsgrad (beispielweise das prozentuale Verhältnis zwischen den jeweils beschichteten bzw. unbeschichteten Filamenten) kann vom Beschichtungsprozess abhängig sein. Werden die Filamente 12 beispielsweise durch eine Tauchbehandlung geführt, kann sich der Beschichtungsgrad bei längeren Verweilzeiten im Tauchbad (beispielsweise bei einem größeren Tauchbad oder einer geringeren Kabelgeschwindigkeit) erhöhen. Werden die Filamente 12 in ein Tauchbad (beispielsweise statisch) eingetaucht, kann der Beschichtungsgrad von der Eintauchzeitdauer abhängig sein. Dementsprechend kann mindestens ein Abschnitt der Filamente 12 mit dem Polymer 14 beschichtet sein, wobei jedes beschichtete Filamente 12 mindestens teilweise mit dem Polymer 14 beschichtet sein kann.
In mindestens einer Ausführungsform kann das Polymer 14 in seiner Gestalt verändert werden, wenn es einer oder mehreren Bedingungen bzw. Anregungen ausgesetzt ist. Diese Polymere können als auf Anregung ansprechende Polymere oder als "intelligente Polymere" bezeichnet werden und können so reagierien, dass sie ihre Gestalt ändern, wenn sie einer Anregung wie etwa Temperatur, Licht, Feuchtigkeit, pH oder einem elektrischen oder magnetischen Feld ausgesetzt sind. Polymere, die auf eine Anregung mit einer Veränderung ihrer Gestalt reagieren, können als Formgedächtnis-Polymere bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Polymer 14 dazu ausgebildet sein, zu schrumpfen oder sich in der Länge zu kürzen und sich auszudehnen oder sich in seiner Dicke zu vergrößern, wenn es einer wie etwa oben beschriebenen Anregung ausgesetzt ist. Bei der Anregung kann es sich beispielsweise um eine Energiequelle wie etwa Wärme oder Licht handeln. Als Länge kann die zu den Filamenten 12 parallele Richtung definiert werden und als Dicke kann die zu den Filamenten 12 senkrechte Richtung (beispielsweise eine radiale Richtung) definiert werden. In einer Ausführungsform kann es sich bei der Energiequelle um Wärme handeln. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der Energiequelle um eine gewisse Lichtwellenlänge wie etwa um ultravioletes Licht (UV-Licht) handeln.
Als Polymer 14 kann jedes Polymer verwendet werden, das die beschriebenen Gestaltsveränderungen aufweist. Nicht einschränkende Beispiele von Polymeren, die als Reaktion auf Wärme in der Länge schrumpfen und sich in ihrerer Dicke ausdehnen, können u.a. Polystyrole, hochschlagfeste Polystyrole, Elastomere oder deren Mischungen sein wie etwa diejenigen, die in der US-Patentschrift-Nr. 6,897,260 beschrieben werden, die hiermit unter Bezugnahme vollständig aufgenommen ist. Bei einem weiteren Beispiel kann es sich um physisch quervernetzte lineare Blockcopolymere aus Polyurethanen mit ionischen oder mesogenen Bestandteilen, Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylenoxid (PEO), Polystyrol und Poly(1,4-Butadien), und Poly(2-Methyl-2-oxazolin) und Polytetrahydrofuran handeln. Es können auch chemisch quervernetztes Polyurethan oder PEO-PET Blockcopolymere verwendet werden. Ein anderes Beispiel kann Polyetheretherketon (PEEK) aufweisen.
Das Ausdehnen/Zusammenziehen des Polymers 14 kann durch zusätzliche Verarbeitungsschritte erhöht werden. Es können zusätzliche Schritte wie beispielsweise Wärmebehandlungen, Kühlschritte, Orientierungs-/Verstreckungsschritte und/oder Vergütungsschritte erfolgen. Die Temperatur bzw. die Wärmemenge, bei der sich das Polymer in seiner Gestalt verändert, kann je nach der Zusammensetzung variieren. In einer Ausführungsform kann die Temperatur von 50°C bis 250°C betragen oder in einem Teilbereich davon wie etwa 80°C bis 200°C, 100°C bis 150°C oder 100°C bis 125°C liegen. Die für die Gestaltsveränderung des Polymers benötigte Zeitdauer kann je nach der Zusammensetzung unterschiedlich sein. Das Polymer kann während weniger als einer Sekunde, während einer Sekunde oder während mehrerer Sekunden bis mehrerer Minuten erwärmt werden. Das Polymer kann beispielsweise während 0,1 Sekunden bis 5 Minuten oder in einem Teilbereich davon wie etwa 0,1 Sekunden bis 3 Minuten, 0,1 Sekunden bis 60 Sekunden, 0,5 Sekunden bis 45 Sekunden, 0,5 Sekunden bis 30 Sekunden, 0,5 Sekunden bis 15 Sekunden oder 1 bis 10 Sekunden erwärmt werden.
In Ausführungsformen, in denen es sich bei der Anregung bzw. der Energiequelle um UV-Licht handelt, kann jedes Polymer, das als Reaktion auf UV-Licht eine Gestaltsveränderung zeigt (beispielsweise jedes Polymer, das eine durch UV-Licht verursachte Aktivierung zeigt), verwendet werden. Solche Polymere können als licht-aktivierte Formgedächtnispolymere (LASMPs – Light activated shape memory polymers) bekannt sein. Nicht einschränkende Beispiele von Polymeren, die als Reaktion auf UV-Licht in der Länge schrumpfen und sich in ihrer Dicke ausdehnen, können u.a. Polymere der Zimtgruppe, wie Zimtsäure oder Zimtessigsäure, TiO₂-Polystyrolformgedächtnis-Nanoverbundwerkstoffe, Zn(Mebip)₂(NTf₂)₂ (eine metallosupramolekulare Einheit, die durch eine Koordination von 2,6-bis(N-Methylbenzimidazolyl)pyridin(Mebip)-Liganden mit Zinkdi[bis(trifluormethylsulfonyl)imid] (Zn(NTf₂)₂)) und Epoxidharz, und mit 0,1% bis 3% Spiropyran dotierten EVA-Folien gebildet sind, sein. Die spezifische Wellenlänge des UV-Lichts und die Zeitdauer der Belichtung, die für die Gestaltsveränderung des Polymers notwendig ist, kann je nach der Zusammensetzung variieren. In einer Ausführungsform kann die Wellenlänge von 100 nm bis 400 nm reichen. Für gewisse durch UV-Licht aktivierte Polymere kann eine erste Wellenlänge eine neue Gestalt des Polymers einstellen und eine zweite Wellenlänge kann das Polymer zu seiner ursprünglichen Gestalt zurücksetzen. Beispielsweise können Polymere mit Zimtgruppen unter Verwendung eines Lichts mit einer Wellenlänge von mehr als 260 nm eingestellt werden und dann zu ihrer ursprünglichen Gestalt zurückgesetzt werden, indem Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 260 nm verwendet wird. Das Ausdehnen/Zusammenziehen des Polymers 14 lässt sich mit zusätzlichen Verarbeitungsschritten erleichtern bzw. vergrößern. Es können beispielsweise zusätzliche Schritte wie etwa Wärmebehandlungen oder ein Aushärten, Kühlschritte, Orientierungs-/Verstreckungsschritte und/oder Vergütungsschritte erfolgen.
Bezugnehmend auf 4 wird ein System 50 zum Aufteilen von Faserkabeln 10 gezeigt. Das System 50 kann ein Kabel 100, das beschichtete Filamente 16 aufweist, oder mehrere solcher Kabel 10 aufnehmen, beispielsweise nachdem die Filamente 12 ein Polymertauchbad 18 durchlaufen haben. Das beschichtete Filamente 16 aufweisende Kabel 100 kann auf jede geeignete Weise vom System 50 aufgenommen werden. 4 zeigt, wie das Kabel 100 über Walzen 20 aufgenommen wird; es können jedoch auch andere Verfahren wie etwa eine Fördereinrichtung verwendet werden. Das System 50 kann ein Schneid- oder Hackmesser 22 aufweisen, um das Kabel 100 in kürzere Kabel bzw. Segmente 24 zu hacken. Die kürzeren Segmente 24 können jede Länge aufweisen, die für die Verwendung in einem Verbundwerkstoffbauteil geeignet ist. In einer Ausführungsform können die Segmente 24 eine Länge von 1 bis 100 mm oder jeden Teilbereich davon aufweisen. Die Segmente können beispielweise eine Länge von 1 bis 75 mm, 5 bis 75 mm, 1 bis 50 mm, 5 bis 75 mm, 10 bis 75 mm, 20 bis 60 mm, 25 bis 55 mm, 1 bis 2 Zoll oder andere Teilbereiche aufweisen. Beim Hackmesser 22 kann es sich um ein separates Bauteil handeln oder es kann in die Walzen 20 eingearbeitet sein. Beim Hackmesser 22 kann es sich um jede Vorrichtung handeln, die zum Schneiden des Kabels 100, das beschichtete Filamente 16 aufweist, fähig ist. Das Hackmesser 22 bzw. die Hackmesserwerkstoffe können je nach der Faserart im Kabel wie etwa Kohlenstofffasern, Glasfasern, Polymerfasern usw. verschieden sein.
Nachdem das Kabel 100, das beschichtete Filamente 16 aufweist, in kürzere Segmente 24 gehackt worden ist, können die Segmente 24 auf eine darunter angeordnete Aufnahmeoberfläche 26 fallen. Die Aufnahmeoberfläche 26 kann feststehend or beweglich sein. Es kann sich bei der Oberfläche 26 beispielsweise um ein Förderband handeln. Es können eine oder mehrere Energiequellen 28 zum Übertragen von Energie auf die auf die Aufnahmeoberfläche 26 fallenden Segmente 24 des beschichteten Kabels 16 angeordnet oder ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann es sich bei der Energiequelle bzw. den Energiequellen 28 um eine Wärmequelle handeln. Als Wärmequelle kann jede Wärmequelle verwendet werden, die zum Bewirken einer (oben beschriebenen) Maßveränderung des Polymers 14 ausreicht. Nicht einschränkende Beispielekönnen u.a. Infrarotheizungen, Widerstandsheizungen, Induktionsheizungen, Konvektionsheizungen, Brennerheizungen, ein offener oder kontinuierlicher Ofen u.a.m. sein. In einer Ausführungsform kann die Wärmequelle bzw. können die Wärmequellen das Segment 24 auf eine Temperatur erwärmen, bei der das Polymer 14 seine Gestalt verändert (beispielsweise sich in der Länge kürzt und sich in seiner Dicke/seinem Radius ausdehnt). Die Segmente können beispielsweise auf eine Temperatur von 50°C bis 250°C oder jeden Teilbereich davon wie etwa 80°C bis 200°C erwärmt werden.
In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der Energiequelle bzw. bei den Energiequellen 28 um eine elektromagnetische Strahlungsquelle handeln. Wie hierin verwendet kann eine elektromagnetische (EM) Strahlungsquelle als Lichtquelle bezeichnet werden, auch wenn es sich bei der EM-Quelle um nicht sichtbares Licht handelt. In einer Ausführungsform kann es sich bei der Lichtquelle um eine UV-Lichtquelle handeln (beispielsweise mit einer Wellenlänge von ungefähr 400 nm bis 100 nm). Die Lichtquelle kann jedoch jede Art von Licht oder EM-Strahlung aussenden, die im Polymer 14 eine Maßveränderung bewirken kann. Bei anderen Beispielen von Lichtquellen kann es sich um Röntgenstrahlen, sichtbares Licht, Infrarotlicht, Gammastrahlen, Mikrowellen oder Radiowellen handeln.
In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Energiequellen 28 vorhanden sein. Die Energiequellen können so positioniert sein, dass diese die herabfallenden Segmente 24 in einer Ebene (beispielsweise in einem Kreis oder einem Quadrat) umgeben. Alternativ dazu können die Energiquellen 28 vertikal so zueinander beabstandet sein, dass die Segmente 24 beim Herabfallen kontinuierlich oder intermittierend Energie aufnehmen. In einer anderen Ausführungsform können die Energiequellen 28 die herabfallenden Segmente 24 sowohl umgeben als auch vertikal zueinander beabstandet sein, so dass beispielsweise um die Segmente herum eine (beispielsweise zylindrische oder quadratische) Säule gebildet wird. Ungeachtet der Ausbildung der Energiequellen 28 können diese so ausgebildet sein, dass genügend Energie (beispielsweise Wärme oder Licht) auf die beschichteten Segmente 24 übertragen wird, dass die Beschichtung des Polymers 14 mindestens an einem Abschnitt der Filamente 12 wie oben beschrieben in ihrer Gestalt verändert wird (beispielsweise gekürzt oder dicker wird).
Bezugnehmend auf 5 wird ein Schema gezeigt, das die Veränderung der Gestalt der Beschichtung des Polymers 14 der Filamente 12 aufzeigt. Wenn das Polymer 14 genügend Energie (beispielsweise Wärme oder Licht) aufnimmt, kann dieses in der Länge (der axialen Richtung) schrumpfen bzw. gekürzt werden und sich in der Dicke (der radialen Richtung) ausdehnen bzw. vergrößern. Wie in 5 gezeigt kann die Länge als eine zu den Filamenten 12 parallele Richtung definiert werden (die in 5 beispielsweise horizontal verläuft) und die Dicke kann als eine zu den Filamenten 12 senkrechte Richtung definiert werden (die beispielsweise in 5 vertikal verläuft). Als Folge der Längenreduzierung kann sich das Polymer 14 zu kleineren, zueinander beabstandeten, nicht fortlaufenden Abschnitten 30 trennen. Das Trennen des Polymers 14 zu kleineren dickeren Abschnitten 30 kann zwischen den Filamenten Lücken 32 entstehen lassen.
Dementsprechend kann das Faserkabel beim Aufsetzen auf die Aufnahmeoberfläche 26 (beispielsweise einem Förderband) in kürzere Segmente 24 aufgeteilt werden, wobei die Segmente 24 in einzelne Filamente 12 aufgeteilt werden können. Die Filamente 12 können durch Abschnitte 30 des Polymers 14 miteinander verbunden sein, wobei jedoch aufgrund der Gestaltsveränderung des Polymers 14 dazwischenliegende Lücken 32 gebildet sind. In einer Ausführungsform können sich die Segmente 24 von ihrem ursprünglichen Durchmesser zu einem getrennten Segment 34 mit einem ausgedehnten Durchmesser ausdehnen. Der ausgedehnte Durchmesser kann 25% oder mehr größer als der ursprüngliche Durchmesser sein, beispielsweise mindestens 50%, 100%, 150%, 200% oder mehr größer als der ursprüngliche Durchmesser sein. Die Lücken 32 können die Benetzung der Filamente 12 in einem nachfolgenden Formprozess wie etwa einem SMC-Formprozess verbessern. Durch das Entstehen von Raum zwischen den Filamenten 12 für das Fließen des Harzes können die Lücken 32 einem Harz oder einer anderen Flüssigkeit eine bessere Imprägnierung der Filamente 12 ermöglichen. Die Gestaltsveränderung des Polymers 14 kann auch bewirken, dass sich die Filamente vollständig voneinander trennen, indem sie sich beispielweise von den Polymerabschnitten 30 ablösen. Die abgelösten Filamente können im Vergleich zu den durch das Polymer 14 verbundenen Filamenten einen sogar größeren Raum bzw. Zugang für das Fließen des Harzes aufweisen, womit die Benetzung erheblich verbessert wird. Eine verbesserte Benetzung kann die Eigenschaften des Verbundwerkstoffbauteils wie etwa die Belastungsübertragung zwischen der Matrix und den Fasern verbessern.
Als Ergebnis des Herabfallens aus dem Hackmesser 22 auf die Aufnahmeoberfläche 26 können die Segmente 24 und die Filamente 12 beim Aufsetzen auf die Aufnahmeoberfläche 26 zufällig orientiert sein. Diese Filamente können an ein anderes System übergeben werden, um die Filamente in ein Verbundwerkstoffbauteil, beispielsweise ein faserverstärktes SMC-Bauteil (beispielsweise mit Kohlenstofffasern), einzuarbeiten. In einer anderen Ausführungsform kann die Aufnahmeoberfläche 26 Teil eines SMC-Prozesses sein. Beispielsweise kann es sich bei der Aufnahmeoberfläche 26 um eine Trägerfolie handeln, auf die ein Harz aufgetragen ist. Somit können die aufgeteilten Filamente 12 direkt auf die Harzträgerfolie herabfallen und eine zweite Folie, auf die Harz aufgetragen ist, kann auf die Filamente aufgetragen werden, um so ein faserverstärktes SMC-Material (beispielsweise mit Kohlenstofffasern) zu bilden. Das SMC-Material kann (beispielsweise durch Walzen) verdichtet und zur späteren Verwendung etwa auf einer Kaule gelagert werden. Alternativ dazu kann das SMC-Material für die direkte bzw. quasi direkte Weiterverarbeitung wie etwa in einem Formvorgang abtransportiert werden.
Bezugnehmend auf 6 wird ein Flussdiagramm 200 gezeigt, das ein Verfahren zum Aufteilen eines Faserkabels beschreibt. Wie oben beschrieben kann es sich beim Faserkabel um Kohlenstofffasern oder andere Faserarten wie etwa Glas, Keramik, Polymer oder andere Arten handeln. Im Schritt 202 können die einzelne Filamente des Faserkabels mit einem Polymer beschichtet werden. Wie oben beschrieben kann das Beschichten erfolgen, indem die Filamente ein Tauchbad mit dem Polymer durchlaufen, durch Tauchen bzw. Eintauchen der Filamente in das Polymer, durch Aufspühen des Polymers auf die Filamente oder durch jedes andere geeignete Verfahren erfolgen. Die Filamente können vollständig beschichtet sein, indem jedes Filament des Kabels vollständig beschichtet oder im Wesentlichen vollständig beschichtet wird. Es kann jedoch nur ein Abschnitt der Filamente beschichtet werden und/oder es kann nur ein Abschnitt jedes Filaments beschichtet werden.
Wie oben beschrieben kann der Schritt 202 vor dem Bündeln der Filamente oder dem Aufwickeln der Filamente zu einen endgültigen Kabel erfolgen. Der Schritt 202 kann beispielsweise erfolgen, nachdem die Filamente karbonisiert worden sind und bevor eine Schlichte aufgetragen wird. Alternativ dazu kann die Polymerbeschichtung die Schlichte ersetzen. Dementsprechend kann das beschichtete Filament im Schritt 204 zu einem Kabel gebündelt werden, indem es auf eine Rolle oder Spule aufgewickelt wird.
Im Schritt 206 kann das Kabel, das die beschichteten Filamente aufweist, zu kürzeren oder kleineren Segmenten geschnitten oder gehackt werden. Die kürzeren Segmente können jede Länge aufweisen, die zur Verwendung in einem Verbundwerkstoffbauteil geeignet ist. In einer Ausführungsform weisen die Segmente eine Länge von 1 bis 100 mm oder einen Teilbereich davon auf. Die Segmente können beispielsweise eine Länge von 1 bis 75 mm, 5 bis 75 mm, 1 bis 50 mm, 5 bis 50 mm oder andere Teilbereiche aufweisen. Das Schneiden kann unter Verwendung jedes geeigneten Werkzeugs oder jeder geeigneten Ausrüstung wie etwa einem Walzenhäcksler oder Gegenmessern erfolgen.
Im Schritt 208 können die beschichteten kürzeren Segmente einer Energie ausgesetzt werden bzw. eine Energie aufnehmen, um zu bewirken, dass die Polymerbeschichtung (wie oben beschrieben) in der Länge schrumpft und sich in der Dicke ausdehnt. Dementsprechend können sich die beschichteten Segmente unabhängig von den Filamenten in ihrer Gestalt verändern (beispielsweise wird die Veränderung der Gestalt des Polymers nicht durch die Filamente oder durch eine darauf ausgeübte Kraft oder Energie wie etwa eine Zugspannung/Verdichtung oder Wärme bewirkt). Bei der Energie kann es sich um Wärme oder um eine Art elektromagnetischer (EM) Strahlung handeln. Die Energie kann durch eine oder mehrere Energiequellen wie etwa Heizungen oder EM-Quellen bereitgestellt werden. Es kann jede Art von Heizung wie etwa Infrarotheizungen, Widerstandsheizungen, Induktionsheizungen, Konventionsheizungen, Brennerheizungen oder ander verwendet werden. Die Segmente können erwärmt werden, indem sie in einen beheizten Bereich wie etwa einen statischen Ofen gelegt werden bzw. durch einen kontinuierlichen Ofen oder Förderofen hindurch transportiert werden. Die Segmente können beispielsweise auf eine Temperatur von 50°C tbis 250°C oder auf einen Teilbereich davon wie etwa 80°C to 200°C erwärmt werden. Wird eine EM-Strahlung verwendet, kann es sich bei der Energiequelle um jede Art von EM-Strahlungsquelle wie etwa UV, sichtbares Licht, Röntgen, Infrarotlicht, Gammastrahlen, Mikrowellen oder Radiowellen handeln. Die Energie kann von den Segmenten aufgenommen werden, während sich diese bewegen oder während diese statisch sind. Die Energie kann beispielsweise aufgenommen werden, so wie diese wie in 4 gezeigt von einem Hackmesser herabfallen, oder die Energie kann aufgebracht weden, während die Segmente auf einer Oberfläche ruhen. Als Ergebnis des Energieauftrags kann sich die Polymerbeschichtung auf den Segmenten in der Gestalt verändern, wobei ein gegenseitiges Aufteilen bzw. Trennen der Filamente bewirkt wird. Die Aufteilung kann vollständig sein, so dass die Filamente vollständig von einander getrennt sind, oder die Filamente können als Kabelsegmente verbunden sein, wobei jedoch dazwischen mehrere Lücken vorhanden sind, die durch das Polymer gebildet werden.
Im Schritt 210 können die getrennten oder aufgeteilten Filamente gesammelt werden, um beispielsweise in einem faserverstärkten Verbundwerkstoff verwendet zu werden. Die aufgeteilten Filamente können auf einer sich bewegenden Oberfläche wie etwa einem Förderband gesammelt werden. In einer Ausführungsform können die aufgeteilten Filamente auf einer Trägerfolie gesammelt werden, auf der als Teil eines Prozesses für eine plattenförmige Pressmasse ein Harz angeordnet ist. Die aufgeteilten Filamente können auch gesammelt und für eine spätere Verwendung gelagert werden. Im Schritt 212 können die aufgeteilten Fasern zum Bilden eines faserverstärkten Verbundwerkstoffteils oder -bauteils verwendet werden. Die Schritte 212 und 208 können sich überlappen wenn die Filamente wie oben beschrieben beispielsweise als Teil eines SMC-Prozesses auf einer Trägerfolie gesammelt werden.
Dementsprechend werden Ausführungsformen eines Systems und eines Verfahrens zum Aufteilen eines Faserkabels offenbart. Das Faserkabel lässt sich zu einzelne Filamenten trennen bzw. aufteilen, ohne dass diese mechanisch getrennt werden. Dies kann den Umfang von Beschädigungen der Filamente während des Aufteilungsprozesses reduzieren, was Filamente von höherer Qualität ergibt. Beim Faserkabel kann es sich um ein Kohlentstofffaserkabel handeln, wobei jedoch unter Verwendung des offenbarten Systems bzw. Verfahrens andere Arten von Faserkabeln aufgeteilt werden können. Das offenbarte System und Verfahren können ein vollständigeres Aufteilen von Kohlenstoffkabeln als mit mechanischen Verfahren ermöglichen und können einige der Herausforderungen ansprechen, die Kohlenstoffkabeln eigen sind, wie etwa deren im Vergleich zu Glasfasern allgemein kleinerer Durchmesser sowie Schlichtematerialien, mit denen die Kohlenstofffaseroberfläche beschichtet werden kann. Das offenbarte System und Verfahren lassen sich zum Herstellen jeder Art von faserverstärkten Bauteilen wie etwa faserverstärkten SMC-Bauteilen verwenden. In einer Ausführungsform lassen sich das System und das Verfahren zum Bilden von Fahrzeugbauteilen verwenden. Das System und das Verfahren lassen sich beispielsweise zum Bilden von Kofferraumdeckeln, Motorhauben, Stoßfängern und anderen Teilen verwenden.
Während obenstehend Ausführungsbeispiele beschrieben werden, besteht keine Absicht, dass diese alle möglichen Ausführungsformen der Erfindung beschreiben. Bei der in der Beschreibung verwendeten Wortwahl handelt es sich vielmehr um eine beschreibende als um eine einschränkende Terminologie, wobei es sich versteht, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich dazu lassen sich die Merkmale der diversen Ausführungsformen zum Bilden weiterer Ausführungsformen der Erfindung miteinander kombinieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6897260 [0030]

Claims

Faserkabel umfassend: benachbarte Filamente und eine Polymerbeschichtung, die mindestens einen Abschnitt der benachbarten Filamente bedeckt, wobei die Polymerbeschichtung ein Polymer aufweist, das dazu ausgebildet ist, sich unabhängig von den benachbarten Filamenten in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer dazu ausgebildet ist, sich in einer zu den benachbarten Filamenten parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten senkrechten Richtung auszudehnen, wenn dieses einer Wärmequelle ausgesetzt ist.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer dazu ausgebildet ist, sich in einer zu den benachbarten Filamenten parallelen Richtung zusammenzuziehen und sich in einer zu den benachbarten Filamenten senkrechten Richtung auszudehnen, wenn dieses einer UV-Lichtquelle ausgesetzt ist.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Filamenten um Kohlenstofffaserfilamente handelt.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei es sich beim Faserkabel um ein Faserkabelsegment mit einer Länge von 1 bis 100 mm handelt.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer eine Mischung aus Polystyrolen, hochschlagfesten Polystyrolen und Elastomeren aufweist.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer dazu ausgebildet ist, sich in der zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung um mindestens 25% auszudehnen, so dass sich ein Durchmesser des Faserkabels um mindestens 25% ausdehnt, wenn das Polymer einer Energiequelle ausgesetzt ist.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer dazu ausgebildet ist, sich in der zu den benachbarten Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen, so dass sich zwischen den benachbarten Filamenten Lücken bilden, wenn das Polymer einer Energiequelle ausgesetzt ist.
Faserkabel nach Anspruch 1, wobei das Polymer den Abschnitt der benachbarten Filamente direkt berührt.
Verfahren zum Trennen von Filamenten in einem Faserkabel, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Beschichten mindestens eines Abschnitts mehrerer Filamente mit einem Polymer, Bündeln der Filamente zu einem Faserkabel und Aussetzen des Faserkabels zu einer Energiequelle, um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein parallelen Richtung zusammenzuziehen und um das Polymer in einer zu den Filamenten allgemein senkrechten Richtung auszudehnen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei es sich bei den mehreren Filamenten um Kohlenstofffaserfilamente handelt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei es sich bei der Energiequelle um eine Wärmequelle handelt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Wärmequelle das Faserkabel auf eine Temperatur von 50°C bis 250°C erwärmt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei es sich bei der Energiequelle um eine UV-Lichtquelle handelt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren weiterhin das Schneiden des Faserkabels in mehrere Faserkabelsegmente umfasst und wobei der Schritt des Aussetzens das Aussetzen der Faserkabelsegmente zu der Energiequelle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren weiterhin das Schneiden des Faserkabels in mehrere Faserkabelsegmente und das Absetzen der Faserkabelsegmente auf eine Aufnahmeoberfläche umfasst, wobei der Schritt des Aussetzens das Aussetzen der Faserkabelsegmente zu der Energiequelle während mindestens eines Teils des Absetzschritts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei es sich bei der Aufnahmeoberfläche um eine Trägerfolie mit einem darauf aufgetragenen Harz handelt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verfahren weiterhin das Bilden einer plattenförmigen Pressmasse (SMC) umfasst, die die Faserkabelsegmente aufweist.
Plattenförmige Pressmasse (SMC), die Folgendes umfasst: erste und zweite zueinander beabstandete Trägerfolien, mehrere Faserkabelsegment, die zwischen der ersten und zweiten Trägerfolie angeordnet sind, wobei jedes Segment mehrere zueinander beabstandete Filamente aufweist, die durch mehrere zueinander beabstandete Polymerabschnitte verbunden sind, und ein zwischen der ersten und zweiten Trägerfolie und innerhalb von zwischen den Polymerabschnitten gebildeten Lücken angeordnetes Harz.
Plattenförmige Pressmasse (SMC) nach Anspruch 19, wobei es sich bei den mehreren zueinander beabstandeten Filamenten um Kohlenstofffaserfilamente handelt.