DE102016111915A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016111915A1 DE102016111915A1 DE102016111915.6A DE102016111915A DE102016111915A1 DE 102016111915 A1 DE102016111915 A1 DE 102016111915A1 DE 102016111915 A DE102016111915 A DE 102016111915A DE 102016111915 A1 DE102016111915 A1 DE 102016111915A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- component
- plastic
- fkv
- layer
- procedure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
- B29C45/14786—Fibrous material or fibre containing material, e.g. fibre mats or fibre reinforced material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
- B29C66/026—Chemical pre-treatments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
- B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
- B29C66/472—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially flat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/721—Fibre-reinforced materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
- B29C66/022—Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping
- B29C66/0224—Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping with removal of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2715/00—Condition, form or state of preformed parts, e.g. inserts
- B29K2715/006—Glues or adhesives, e.g. hot melts or thermofusible adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3055—Cars
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1) zur Herstellung eines Bauelements aus einem FKV-Bauteil aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil aus einem Kunststoff. In einem FKV-Verarbeitungsschritt (2) wird das FKV-Bauteil aus dem Faserkunststoffverbundwerkstoff hergestellt. In einem Verbindungsvorbereitungsschritt (3) wird eine Haftungsschicht in einem Verbindungsbereich des FKV-Bauteils auf eine Oberfläche des FKV-Bauteils aufgebracht oder in einer an die Oberfläche des FKV-Bauteils angrenzende Schicht des Faserkunststoffverbundwerkstoffs eingebracht. Die Haftungsschicht ermöglicht eine Haftung zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil. In einem Kunststoff-Verarbeitungsschritt (4) wird das Kunststoff-Bauteil (7) in dem Verbindungsbereich (8) an der Haftungsschicht (9) angeordnet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements aus einem FKV-Bauteil aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil aus einem Kunststoff und ein Bauelement.
- Aus leichtbaugründen und um optisch und haptisch ansprechende Bauelemente zu schaffen, ist es beispielsweise im Karosseriebau bekannt, Karosserieelemente aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff zu verwenden. Diese Bauelemente müssen mit der Karosserie und insbesondere mit Kunststoff-Bauteilen verbunden werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, separat hergestellte Kunststoff-Bauteile zu verwenden, die Aufnahmebereiche für das aufzunehmende FKV-Bauteil aufweisen, in die ein seitlicher Abschnitt des FKV-Bauteils kraft- und/oder formschlüssig eingebracht werden kann. Das Kunststoffbauteil wird üblicherweise als Halterahmen ausgestaltet, über den das Karosserieelement mit der Karosserie verbunden werden kann.
- Bei den bekannten Herstellungsverfahren zur Verbindung von FKV-Bauteilen mit Kunststoff-Bauteilen ist eine Verbindung ausschließlich in Randbereichen des FKV-Bauteils möglich, da die Aufnahmebereiche an dem FKV-Bauteil kraft- und/oder formschlüssig an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des FKV-Bauteils anliegen, wobei Anlageabschnitte der Aufnahmebereiche über seitliche Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Zudem ist es bei den bekannten Verfahren erforderlich, das FKV-Bauteil und das Kunststoff-Bauteil separat herzustellen und in einem gesonderten Herstellungsschritt – häufig manuell – miteinander zu verbinden.
- Als Aufgabe der Erfindung wird es angesehen, ein Herstellungsverfahren für ein Bauelement aus einem FKV-Bauteil und einem Kunststoff-Bauteil bereitzustellen, das eine Verbindung der Bauteile auch beabstandet zu Randbereichen des FKV-Bauteils erlaubt und das einfach und kostengünstig ausgeführt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements aus einem FKV-Bauteil aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil aus einem Kunststoff gelöst, wobei in einem FKV-Verarbeitungsschritt das FKV-Bauteil aus dem Faserkunststoffverbundwerkstoff hergestellt wird, wobei in einem Verbindungsvorbereitungsschritt eine Haftungsschicht in einem Verbindungsbereich des FKV-Bauteils auf eine Oberfläche des FKV-Bauteils aufgebracht oder in einer an die Oberfläche des FKV-Bauteils angrenzende Schicht des Faserkunststoffverbundwerkstoffs eingebracht wird, wobei die Haftungsschicht eine Haftung zwischen dem FKV-Bauteils und dem Kunststoff-Bauteil ermöglicht, und wobei in einem Kunststoff-Verarbeitungsschritt das Kunststoff-Bauteil in dem Verbindungsbereich an der Haftungsschicht angeordnet wird. Auf diese Weise kann das Kunststoff-Bauteil an nahezu beliebigen Abschnitten des FKV-Bauteils an dem FKV-Bauteil angeordnet werden.
- Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Haftungsschicht mehrere Haftschichtlagen aufweist. Auf diese Weise kann eine Haftung zwischen der Oberfläche des FKV-Bauteils und dem Kunststoff-Bauteil beispielsweise mit einer ersten Haftschichtlage, die eine gute Haftung mit dem FKV-Bauteil bietet und mit einer zweiten Haftschichtlage, die eine gute Haftung mit dem Kunststoff-Bauteil bietet, hergestellt werden.
- Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Haftungsschicht oder eine Haftschichtlage durch Auftragen eines Haftvermittlers auf die Oberfläche hergestellt wird. Der Haftvermittler wird zur FKV-Oberflächenvorbehandlung der Oberfläche des FKV-Bauteils vor der Weiterverarbeitung vorzugsweise mit Spritzguss eingesetzt. Der Haftvermittler dient dabei erfindungsgemäß zur Verbesserung der Verbindungseigenschaften zwischen dem FKV-Bauteil und vorteilhafterweise einem thermoplastischen Kunststoff. Der Haftvermittler wird erfindungsgemäß vorteilhafterweise für schwer haftende Carbonfaserkunststoff- und Glasfaserkkunststoff-Oberflächen zur Erhöhung der Haftfestigkeit verwendet. Durch die Verwendung eines Haftvermittlers wird die Oberfläche des FKV-Bauteils besser benetzbar.
- Zusätzlich zu dem Haftvermittler kann zunächst ein Aktivator auf die Oberfläche des FKV-Bauteils aufgebracht werden. Ein Aktivator ist eine spezielle Reinigungs- und Aktivierungslösung zur Vorbehandlung vor dem beschichten und lackieren von Oberflächen.
- Der Haftvermittler kann flüssig verwendet und erfindungsgemäß über einen Schwamm oder einen Pinsel in dem Verbindungsbereich auf eine Oberfläche des FKV-Bauteils aufgebracht werden. Alternativ kann der Haftvermittler erfindungsgemäß auch auf das FKV-Bauteil aufgesprüht oder mit einem geeigneten Beschichtungsverfahren wie zum Beispiel durch Bedampfung auf das FKV-Bauteil aufgebracht werden. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Haftvermittler durch eine Einlegeschicht gebildet wird, die in dem FKV-Verarbeitungsschritt in dem Verbindungsbereich in das FKV-Bauteil eingebracht wird. Vorteilhafterweise schließt die Einlegeschicht oberflächenbündig mit der Oberfläche des FKV-Bauteils ab. Bei Verwendung der Einlegeschicht erfolgen der FKV-Verarbeitungsschritt und der Verbindungsvorbereitungsschritt vorteilhafterweise gleichzeitig. Durch den Haftvermittler wird erfindungsgemäß eine ausreichende Haftung zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil erreicht.
- Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass eine erste Haftschichtlage durch Auftragen eines ersten Haftvermittlers auf die Oberfläche hergestellt wird und dass nachfolgend mindestens eine weitere Haftschichtlage durch Auftragen mindestens eines weiteren Haftvermittlers auf die erste Haftschichtlage oder auf eine bereits aufgebrachte weitere Haftschichtlage hergestellt wird. Die erste Haftschichtlage wirkt dabei direkt an der Bauteilgrenzoberfläche. Durch die Verwendung verschiedener Haftschichtlagen aus unterschiedlichen Haftvermittlern kann die Haftung gezielt zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil erhöht werden, da die verschiedenen Haftvermittler auf den jeweiligen Faserkunststoffverbundwerkstoff und den jeweiligen Kunststoff angepasst werden können. Zwischen den Haftschichtlagen werden vorteilhafterweise chemische Bindungen gebildet.
- Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Kunststoff-Bauteil aus mindestens zwei Kunststoffarten hergestellt ist, wobei ein erster Abschnitt des Kunststoff-Bauteils aus einem ersten Kunststoff an der Haftungsschicht angeordnet wird und ein zweiter Abschnitt des Kunststoff-Bauteils aus einem zweiten Kunststoff an dem ersten Abschnitt angeordnet wird. Bei dem ersten Kunststoff handelt es sich erfindungsgemäß vorteilhafterweise um eine Weichkomponente und bei dem zweiten Kunststoff vorteilhafterweise um eine Hartkomponente. Beispielsweise kann es sich bei der Hartkomponente um einen thermoplastischen amorphen oder teilkristallinen Kunststoff und bei der Weichkomponente um einen thermoplastischen Elastomer, Gummi oder Kautschuk handeln. Die Verwendung eines Kunststoff-Bauteils aus zwei Kunststoffarten ist vorteilhafterweise bei Verwendung eines Haftvermittlers zur Herstellung der Haftungsschicht vorgesehen. Zudem kann erfindungsgemäß durch die Verwendung einer Weichkomponente in unmittelbarer Verbindung mit dem FKV-Bauteil und einer Hartkomponente des Kunststoff-Bauteils eine gewünschte Elastizität der Bauteilverbindung erreicht werden, um beispielsweise unterschiedliche material- und temperaturabhängige Ausdehnungen des FKV-Bauteils und des Kunststoff-Bauteils ausgleichen zu können.
- Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Haftungsschicht durch Erwärmen des FKV-Bauteils in dem Verbindungsbereich und Einbringen eines Harzes oder Verbindungskunststoffes in das FKV-Bauteil in dem erwärmten Verbindungsbereich hergestellt wird. Bei dem Verbindungskunststoff kann es sich erfindungsgemäß um ein Polypropylen-Pulver oder ein anderes geeignetes Kunststoffpulver handeln. Das Harz oder der Verbindungskunststoff können erfindungsgemäß in dem FKV-Verarbeitungsschritt in dem Verbindungsbereich auf die Oberfläche des Faserverbundwerkstoffs aufgebracht und mit einer in dem FKV-Verarbeitungsschritt noch flüssigen Matrix des Faserverbundwerkstoffs verbunden werden. Dabei wird das Harz oder der Verbindungskunststoff vorteilhafterweise so angeordnet und in die Matrix eingebettet, dass das Harz oder der Verbindungskunststoff an die Oberfläche des FKV-Bauteils angrenzen und sich geringfügig in das FKV-Bauteil hinein erstrecken.
- Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Harz oder der Verbindungskunststoff nach der Herstellung des FKV-Bauteils in dem Verbindungsbereich in das FKV-Bauteil eingebracht wird. Hierzu ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Harz oder der Verbindungskunststoff in dem Verbindungsbereich auf die Oberfläche des FKV-Bauteils aufgebracht und das FKV-Bauteil anschließend in dem Verbindungsbereich erwärmt wird. Bei der Erwärmung des FKV-Bauteils wird die Matrix des Faserverbundwerkstoffs zumindest teilweise aufgeschmolzen, sodass das Harz oder der Verbindungskunststoff in die Matrix eindringen und nach dem Abkühlen des FKV-Bauteils mit der Matrix angrenzend an die Oberfläche des FKV-Bauteils in dem Verbindungsbereich verbacken kann.
- Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Haftungsschicht durch Aufbringen eines bei einer vorgegebenen Temperatur aushärtenden Reaktionsklebers und anschließendem Aufspritzen des Kunststoff-Bauteils auf den Reaktionskleber hergestellt wird, wobei eine Aufspritztemperatur des zum Aufspritzen erwärmten Kunststoffs so vorgegeben wird, dass der Reaktionskleber beim Aufbringen des Kunststoffs aushärtet. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Reaktionsklebers als Klebemittel kann eine besonders haltbare Verbindung zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil hergestellt werden.
- Um die Haftung der Haftungsschicht an der Oberfläche des FKV-Bauteils zu verbessern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem FKV-Verarbeitungsschritt und dem Verbindungsvorbereitungsschritt ein Aufrauschritt ausgeführt wird, wobei die Oberfläche des FKV-Bauteils in dem Verbindungsbereich aufgeraut wird. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Oberfläche durch anschleifen aufgeraut wird.
- Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass in dem FKV-Verarbeitungsschritt ein Abreißgewebe an der Oberfläche in dem Verbindungsbereich in das FKV-Bauteil eingebracht wird und dass das Abreißgewebe in dem Aufrauschritt von dem FKV-Bauteil abgezogen wird, wodurch die Oberfläche aufgeraut wird. Das Einbringen eines Abreißgewebes bereits in dem FKV-Verarbeitungsschritt beispielsweise durch Einlegen in eine Bauteilform für das FKV-Bauteil ist besonders einfach möglich und erlaubt eine ebenfalls besonders einfache Aufrauhung des fertigen FKV-Bauteils.
- Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der FKV-Verarbeitungsschritt und der Verbindungsvorbereitungsschritt gleichzeitig erfolgen. Eine gleichzeitige Ausführung dieser beiden Schritte kann sowohl bei der Verwendung eines Haftvermittlers oder eines Harzes bzw. Kunststoffes zur Herstellung der Haftungsschicht erfolgen.
- Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Kunststoff-Bauteil an den Anlageabschnitt durch ein Spritzgussverfahren angespritzt wird. Beim Spritzgussverfahren können vorteilhafterweise auch Kunststoff-Bauteile aus zwei Kunststoffarten einfach mit einer Spritzgussmaschine hergestellt werden. Zu diesem Zweck können Transfer-, Dreh- und Schiebertechnik-Werkzeuge eingesetzt werden. Vorteilhafterweise wird eine mit einem Drehteller ausgerüstete Spritzgussmaschine zur Herstellung des Kunststoff-Bauteils aus zwei Kunststoffarten verwendet. Hierbei kann vorteilhafterweise zunächst eine Weichkomponente auf die Haftungsschicht aufgespritzt und anschließend eine Hartkomponente auf die Weichkomponente gespritzt werden. Durch die unmittelbar aufeinanderfolgende Herstellung des Kunststoff-Bauteils auch aus mehreren Kunststoffarten auf einer Spritzgussmaschine ist eine besonders schnelle und kostengünstige Herstellung des Bauelements möglich.
- Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kunststoff-Bauteil durch Extrudieren, Schäumen, Pressen oder Reaktionskleben hergestellt und der Haftungsschicht verbunden wird.
- Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Haftungsschichten in zueinander beabstandeten Verbindungsbereichen an dem FKV-Bauteil angeordnet werden und das Kunststoff-Bauteil mit den mehreren Haftungsschichten verbunden wird. Auf diese Weise kann eine bessere und besonders stabile Verbindung zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil hergestellt werden, da die zwischen dem FKV-Bauteil und dem Kunststoff-Bauteil zu übertragenden Kräfte über mehrere Verbindungsbereiche übertragen werden.
- Eine besonders hochwertig anmutende Oberfläche des Bauelements kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass der Faserkunststoffverbundwerkstoff ein glasfaserverstärkter oder eine carbonfaserverstärkter Kunststoff ist.
- Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Bauelement aus einem FKV-Bauteil aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil aus einem Kunststoff gelöst, wobei das FKV-Bauteil in einem Verbindungsbereich des FKV-Bauteils eine Haftungsschicht aufweist, und wobei das Kunststoff-Bauteil an der Haftungsschicht angeordnet ist. Das Bauelement kann erfindungsgemäß die bereits im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren beschriebenen Komponenten und Elemente unabhängig voneinander aufweisen. Im Hinblick auf die verschiedenen Ausgestaltungen wird daher auf die voranstehenden Erläuterungen verwiesen. Das Bauelement kann vorteilhafterweise besonders einfach und kostengünstig durch das voranstehend beschriebene Verfahren hergestellt werden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Bauelements werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 und2 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
3 eine schematisch dargestellte Schnittansicht eines Bauelements, wobei die Haftungsschicht durch einen Haftvermittler hergestellt wurde, -
4 eine schematisch dargestellte Schnittansicht eines Bauelements, wobei die Haftungsschicht durch ein Harz hergestellt wurde und -
5 und6 schematisch dargestellte Schnittansichten von Bauelementen mit mehrlagigen Haftungsschichten. -
1 und2 zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Verfahrens1 . Zunächst wird in einem FKV-Verarbeitungsschritt2 ein FKV-Bauteil aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff hergestellt. Zu diesem Zweck können bekannte Herstellungsverfahren wie beispielsweise das Autoklavverfahren, das Faserspritzen, das Pressen, das Pultrusionsverfahren, das Spritzgussverfahren oder das Wickelverfahren verwendet werden. - In einem Verbindungsvorbereitungsschritt
3 wird eine Haftungsschicht in einem Verbindungsbereich des FKV-Bauteils auf das FKV-Bauteil aufgebracht. Bei dem in1 dargestellten Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens1 erfolgt der Verbindungsvorbereitungsschritt3 nach dem FKV-Verarbeitungsschritt2 und bei dem in2 dargestellten Ablauf gleichzeitig mit dem FKV-Verarbeitungsschritt2 . - In einem auf den Verbindungsvorbereitungsschritt
3 folgenden Kunststoff-Verarbeitungsschritt4 wird ein Kunststoff-Bauteil in dem Verbindungsbereich an der Haftungsschicht angeordnet. Das Kunststoff-Bauteil kann in einem Spritzgussverfahren auch aus mehreren Kunststoffarten hergestellt und an die Haftungsschicht angespritzt werden. -
3 zeigt eine schematisch dargestellte Schnittansicht eines Bauelements5 mit einem FKV-Bauteil6 aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und mit einem Kunststoff-Bauteil7 aus einem Kunststoff. Das FKV-Bauteil6 weist in einem Verbindungsbereich8 des FKV-Bauteils6 eine Haftungsschicht9 auf. Die Haftungsschicht9 wurde durch Auftragen eines Haftvermittlers auf eine Oberfläche10 des FKV-Bauteils6 hergestellt. - Das Kunststoff-Bauteil
7 besteht aus zwei Kunststoffarten. Ein erster und mit der Haftungsschicht9 verbundener Abschnitt11 des Kunststoff-Bauteils7 besteht aus einer Weichkomponente. Mit dem ersten Abschnitt11 ist ein zweiter Abschnitt12 aus einer Hartkomponente verbunden. Das Kunststoff-Bauteil7 ist vorteilhafterweise im Spritzgussverfahren hergestellt worden. - In
4 ist schematisch ein Bauelement5 dargestellt, wobei die Haftungsschicht9 durch ein Polypropylen-Pulver gebildet ist, welches in eine an eine Oberfläche10 des FKV-Bauteils6 angrenzende Schicht13 des Faserkunststoffverbundwerkstoffs durch Erwärmen des Faserkunststoffverbundwerkstoffs eingebracht bzw. eingebacken wurde. An die so entstandene Haftungsschicht9 ist ein Kunststoff-Bauteil7 aus einer Hartkomponente im Spritzgussverfahren angespritzt worden. - Die
5 und6 zeigen schematisch dargestellte Schnittansichten von Bauelementen5 mit mehrlagigen Haftungsschichten9 . In5 ist eine Haftungsschicht9 bestehend aus drei Haftschichtlagen14 dargestellt. Auf die erste Haftschichtlage15 ist eine weitere Haftschichtlage16 aufgebracht und auf die Haftschichtlage16 ist eine weitere Haftschichtlage17 aufgebracht. Bei dem in6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Haftschichtlagen14 verwendet worden.
Claims (13)
- Verfahren (
1 ) zur Herstellung eines Bauelements (5 ) aus einem FKV-Bauteil (6 ) aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil (7 ) aus einem Kunststoff, wobei in einem FKV-Verarbeitungsschritt (2 ) das FKV-Bauteil (6 ) aus dem Faserkunststoffverbundwerkstoff hergestellt wird, wobei in einem Verbindungsvorbereitungsschritt (3 ) eine Haftungsschicht (9 ) in einem Verbindungsbereich (8 ) des FKV-Bauteils (6 ) auf eine Oberfläche (12 ) des FKV-Bauteils (6 ) aufgebracht oder in einer an die Oberfläche (12 ) des FKV-Bauteils (6 ) angrenzende Schicht (13 ) des Faserkunststoffverbundwerkstoffs eingebracht wird, wobei die Haftungsschicht (9 ) eine Haftung zwischen dem FKV-Bauteil (6 ) und dem Kunststoff-Bauteil (7 ) ermöglicht, und wobei in einem Kunststoff-Verarbeitungsschritt (4 ) das Kunststoff-Bauteil (7 ) in dem Verbindungsbereich (8 ) an der Haftungsschicht (9 ) angeordnet wird. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftungsschicht (9 ) mehrere Haftschichtlagen (14 ) aufweist. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftungsschicht (9 ) oder eine Haftschichtlage durch Auftragen eines Haftvermittlers auf die Oberfläche (12 ) hergestellt wird. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Haftschichtlage (15 ) durch Auftragen eines ersten Haftvermittlers auf die Oberfläche (12 ) hergestellt wird und dass nachfolgend mindestens eine weitere Haftschichtlage (16 ,17 ) durch Auftragen mindestens eines weiteren Haftvermittlers auf die erste Haftschichtlage (15 ) oder auf eine bereits aufgebrachte weitere Haftschichtlagen (16 ,17 ) hergestellt wird. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftungsschicht (9 ) durch Erwärmen des FKV-Bauteils (6 ) in dem Verbindungsbereich (8 ) und Einbringen eines Harzes oder Verbindungskunststoffes in das FKV-Bauteil (6 ) in dem erwärmten Verbindungsbereich (8 ) hergestellt wird. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftungsschicht (9 ) durch Aufbringen eines bei einer vorgegebenen Temperatur aushärtenden Reaktionsklebers und anschließendem Aufspritzen des Kunststoff-Bauteils (7 ) auf den Reaktionskleber hergestellt wird, wobei eine Aufspritztemperatur des zum Aufspritzen erwärmten Kunststoffs so vorgegeben wird, dass der Reaktionskleber beim Aufbringen des Kunststoffs aushärtet. - Verfahren (
1 ) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem FKV-Verarbeitungsschritt (2 ) und dem Verbindungsvorbereitungsschritt (3 ) ein Aufrauschritt ausgeführt wird, wobei die Oberfläche (12 ) des FKV-Bauteils (6 ) in dem Verbindungsbereich (8 ) aufgeraut wird. - Verfahren (
1 ) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem FKV-Verarbeitungsschritt (2 ) ein Abreißgewebe an der Oberfläche (12 ) in dem Verbindungsbereich (8 ) in das FKV-Bauteil (6 ) eingebracht wird und dass das Abreißgewebe in dem Aufrauschritt von dem FKV-Bauteil (6 ) abgezogen wird, wodurch die Oberfläche (12 ) aufgeraut wird. - Verfahren (
1 ) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der FKV-Verarbeitungsschritt (2 ) und der Verbindungsvorbereitungsschritt (3 ) gleichzeitig erfolgen. - Verfahren (
1 ) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoff-Bauteil (7 ) an die Haftungsschicht (9 ) durch ein Spritzgussverfahren angespritzt wird. - Verfahren (
1 ) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserkunststoffverbundwerkstoff ein glasfaserverstärkter oder eine carbonfaserverstärkter Kunststoff ist. - Bauelement (
5 ) aus einem FKV-Bauteil (6 ) aus einem Faserkunststoffverbundwerkstoff und aus einem Kunststoff-Bauteil (7 ) aus einem Kunststoff, wobei das FKV-Bauteil (6 ) in einem Verbindungsbereich (8 ) des FKV-Bauteils (6 ) eine Haftungsschicht (9 ) aufweist, und wobei das Kunststoff-Bauteil (7 ) an der Haftungsschicht (9 ) angeordnet ist. - Bauelement gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement mit dem Verfahren (
1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016111915.6A DE102016111915A1 (de) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement |
PCT/EP2017/066156 WO2018002236A1 (de) | 2016-06-29 | 2017-06-29 | Verfahren zur herstellung eines bauelements und bauelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016111915.6A DE102016111915A1 (de) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016111915A1 true DE102016111915A1 (de) | 2018-01-04 |
Family
ID=59381242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016111915.6A Withdrawn DE102016111915A1 (de) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016111915A1 (de) |
WO (1) | WO2018002236A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009039029A1 (de) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zum Fügen von mindestens zwei Bauteilen unter Verwendung einer dualhärtenden Klebstofzusammensetzung |
DE102013114829A1 (de) * | 2013-12-23 | 2015-06-25 | KTM Technologies GmbH | Faserverstärktes Duroplastbauteil mit Funktionsschicht zum Verbinden mit einem Thermoplastbauteil |
DE102015202120A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Metall-Hybridbauteil |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1174614A (en) * | 1981-11-06 | 1984-09-18 | Raymond C. Dahn | Composite pipe and pipe fitting joint surface preparation |
DE102006041653A1 (de) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verbundstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur |
DE102008008200B4 (de) * | 2008-01-31 | 2014-03-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verbundstruktur sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
US9254622B2 (en) * | 2012-04-23 | 2016-02-09 | University Of Washington | Bond ply for adhesive bonding of composites and associated systems and methods |
CN103895152A (zh) * | 2012-12-29 | 2014-07-02 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 复合体及其制备方法 |
JP6169281B2 (ja) * | 2013-08-21 | 2017-07-26 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 複合プラスチック部材(ck)の製造方法 |
US10030110B2 (en) * | 2013-08-21 | 2018-07-24 | Basf Se | Composite plastic part with improved resistance to heat aging |
WO2015024912A1 (de) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Basf Se | Compositkunststoffteil mit verbesserter adhäsion zwischen den enthaltenen kunststoffkomponenten |
-
2016
- 2016-06-29 DE DE102016111915.6A patent/DE102016111915A1/de not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-06-29 WO PCT/EP2017/066156 patent/WO2018002236A1/de active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009039029A1 (de) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zum Fügen von mindestens zwei Bauteilen unter Verwendung einer dualhärtenden Klebstofzusammensetzung |
DE102013114829A1 (de) * | 2013-12-23 | 2015-06-25 | KTM Technologies GmbH | Faserverstärktes Duroplastbauteil mit Funktionsschicht zum Verbinden mit einem Thermoplastbauteil |
DE102015202120A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Metall-Hybridbauteil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018002236A1 (de) | 2018-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0298024B1 (de) | Versteifungskörper | |
WO2016102455A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines sandwichbauteiles und sandwichbauteil | |
EP3463825B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverbundwerkstoff | |
EP3943270A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mehrkomponenten-verbundbauteils | |
DE69407815T2 (de) | Verfahren zum formen und mit diesem verfahren hergestelltes formteil | |
EP2822520A1 (de) | Verfahren zur herstellung von bandagen | |
EP4010176A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines bauteils sowie bauteil hierzu | |
EP3390554B1 (de) | Verfahren zum beschichten eines kunststoffbauteils mit einem schmelzklebstoff | |
DE102016111915A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement | |
DE102005061451A1 (de) | Thermoplastisches Bauteil mit einer farbigen Dekorschicht und Verfahren zur Herstellung | |
EP2563643A1 (de) | Verfahren zum fügen von bauteilen | |
DE3511126A1 (de) | Verbundfreundliche kunststoffoberflaeche und verfahren zu deren herstellung | |
WO2018224276A1 (de) | Polyurethan-formteil mit integrierter montagehilfe, verfahren zu dessen herstellung sowie verfahren zu dessen montage | |
WO2018166746A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kunststoffbauteils | |
EP3656611B1 (de) | Innenausstattungsteil mit einem faserformteil und verfahren zu dessen herstellung | |
EP1779992A2 (de) | Spritzguss-Verbundteil | |
DE102006037997A1 (de) | Dreidimensionales Bauteil und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE102012200865A1 (de) | Verbinden von Faserverbundbauteilen mittels Karosserieklebstoff | |
EP3475048B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines bauelements und bauelement | |
EP4103393A1 (de) | Verfahren zum herstellen von faserverstärkten kunststoffteilen, fixierung mittels doppeslseitiger kebeschicht | |
DE202018005997U1 (de) | Modulbauteil | |
DE102020120315A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Kunststoffbauteils | |
DE102016106667A1 (de) | Formteil aus mehrlagigem PUR-Spray und Verfahren zur Herstellung | |
DE102012106350A1 (de) | Verfahren zur Festlegung eines Kunststoffformteils an einer Oberfläche eines Metallformteils und Bauteil | |
DE102009024790A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteiles und ein solches Verbundbauteil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |