DE102016124718A1 - Mulitifunktionelle Vakuumfolie - Google Patents

Abstract

Vakuumfolie für die Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen mit einer Mehrzahl an Schichten wobei wenigstens eine Sperrschicht aus Polyamid enthalten ist, die Vakuumfolie eine Prägung aufweist und wenigstens auf einer Außenseite der Vakuumfolie eine Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen angeordnet ist.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine Vakuumfolie für die Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen.
• Hintergrund der Erfindung
• Bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, etwa CFK, können Schichten aus Fasermaterial übereinander abgelegt werden. Diese Fasermaterialien können mit Harz vorimprägniert oder frei von Harz sein, wobei später das Harz in die abgelegten Fasermaterialien infundiert wird. Harz und Fasern werden ausgehärtet und bilden ein Bauteil aus Faserverbundwerkstoff. Das Aushärten kann chemisch, thermisch oder durch Strahlung induziert werden. Dazu können dem Harz Substanzen zugesetzt werden, die den Aushärtungsvorgang ermöglichen und/oder starten können. Weiter kann das Aushärten durch erhöhte Temperaturen gestartet, beschleunigt oder verbessert werden. Erhöhte Temperaturen können durch Wärmematten, Wärmezelte, Wärmekammern, Autoklaven oder andere Mittel zur Wärmeübertragung erreicht werden. Auch Druck kann den Aushärtungsvorgang unterstützen. Beispielsweise kann Druck den Faseranteil des fertigen Bauteils beeinflussen und die Harzmenge im Bauteil verringern und zu einem höheren Faser/Volumen-Verhältnis beitragen. Druck kann durch Autoklaven oder durch Vakuum oder beides erreicht werden. Verbreitet ist es etwa, die abgelegten Faserlagen mit geeigneten Hilfsstoffen zu versehen und durch Auflegen einer Vakuumfolie sowie Anlegen von Vakuum zu fixieren und anschließend auszuhärten. An die verwendete Vakuumfolie werden dabei mehrere Anforderungen gestellt: diese soll gasdicht sein, sich der Kontur des Bauteils anpassen, ohne dabei ihrer Eigenschaften in nicht vertretbarer Weise zu verändern, möglichst tiefziehfähig sein, mit den verwendeten Harz-, Klebe- und Fasermaterialien verträglich sein, temperaturbeständig und beschriftbar sein. Weiter können als Hilfstoffe Trennfolien, Abreißgewege, Belüftungsgewirke sowie Trennmittel verwendet werden.
• In der DE 10 2006 018 491 A1 wird ein Artikel umfassend oder bestehend aus einem plasmapolymeren Produkt, bestehend aus Kohlenstoff, Silicium, Sauerstoff und Wasserstoff sowie gegebenenfalls üblichen Verunreinigungen, wobei im ESCA-Spektrum des plasmapolymeren Produktes, bei Kalibrierung auf den aliphatischen Anteil des C 1s Peaks bei 285,00 eV, im Vergleich mit einem trimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxan (PDMS) mit einer kinematischen Viskosität von 350 mm<2>/s bei 25 °C und einer Dichte von 0,97 g/mL bei 25 °C, der Si 2p Peak einen Bindungsenergiewert besitzt, der um maximal 0,44 eV zu höheren oder niedrigeren Bindungsenergien verschoben ist, und der O 1s Peak einen Bindungsenergiewert besitzt, der um maximal 0,50 eV zu höheren oder niedrigeren Bindungsenergien verschoben ist, offenbart.
• Beschreibung der Erfindung
• Es hat sich nun überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar herausgestellt, dass die Verwendung der in der DE 10 2006 018 491 A1 als bevorzugt angegebene Schicht als Trennschicht auf einer flexiblen, geprägten Folie bestehend aus oder enthaltend Polyamid zu einer Vakuumfolie führt, die sowohl Ablöseeigenschaften, als auch Belüftungseigenschaften aufweist und die dabei genügend gasdicht ist, den Nachteilen des Standes der Technik abhilft. Besonders bervorzugt ist es, wenn eine solche Vakuumfolie für die Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen einer Mehrzahl an Schichten aufweist, wobei wenigstens eine Sperrschicht aus Polyamid enthalten ist, die Vakuumfolie eine Prägung aufweist und wenigstens auf einer Außenseite der Vakuumfolie eine Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen angeordnet ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Folienprodukt zu finden, welches die Funktion gleichzeitig eines Abreißgewebes, einer thermisch stabilen Trennfolie, eines Belüftungsmittels und einer Vakuumfolie im Bereich der Kunststoffverarbeitung mit definierter Haftung zum Bauteil erfüllt. Insbesondere sollte bevorzugt die Vakuumfolie rückstandsfrei von einem (ausgehärteten) Kunststoffbauteil oder Kunststoffhalbzeug entfernt werden können. Dadurch konnte das Hantieren mit einer Vielzahl von Hilfsstoffen beim vakuumassistierten Fertigen von CFK-Bauteilen verringert werden. Dadurch kann die Vorbereitung des Vakuumaufbaus und dessen spätere Entfernung (nach dem Aushärten) schneller durchgeführt werden, die Häufigkeit von Nacharbeit dabei verringert und die dabei anfallenden Abfälle mengenmäßig verringert werden.
• Dabei ist es bevorzugt, wenn die Prägung einen flächenbezogenen Anteil an der Oberfläche von 5 bis 40% hat. Dieser Anteil bezieht sich auf die durch Prägung hervorstehenden Flächenanteile der Gesamtfläche. Weiter ist es bevorzugt, wenn die Prägung ein Prägemuster darstellt, das im Wesentlichen regelmäßig ist. Besonders bevorzugt sind die Prägungen so beabstandet, dass sie die Belüftung des eingeschlossenen Bauteils ermöglichen. Ganz besonders bevorzugt führt eine Prägung durch gitterförmig angeordnete Linien zu pyramidenförmigen Erhebungen. Ebenfalls bevorzugt sind geprägte Linien regelmäßig beabstandet, oder es liegen isolierte Prägungen vor, die etwa in Aufsicht in ihrer Grundform einen Kreis, Elipse oder ein Polygon darstellen und gleichmäßig beabstandet angeordnet sind. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Prägung so ausgeformt ist, dass das Verhältnis aus dem Abstand einzelner Prägungen voneinander zu der Höhe der Prägungen im Bereich 10 zu 1 bis 5 zu 1 liegt. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn neben der Sperrschicht wenigstens zwei Deckschichten vorhanden sind. Diese bestehen aus einem thermoplastischen Elastomer, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermoplastische Polyesterelastomere (TPE-E); thermoplastische Copolyester(TPC), insbesondere Polyetherester; vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPE-V / TPV), insbesondere Mischungen aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM/PP); thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis (TPE-U / TPU); Mischungen aus Naturkautschuk und Polypropylen (NR/PP); Mischungen aus Nitrilkautschuk und Polypropylen (NBR/PP) und Mischungen aus Ethylenvinylacetat und Polyvinylidenchlorid (EVA/PVDC) oder
  einem thermoplastischen Polymer, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, insbesondere Polymethylpenten (PMP) sowie Polyolefin-Copolymeren; Polyamid, insbesondere Polyamid 6.6 sowie ε-Caprolactam; Polyethylenterephthalat (PET) und Polyimid (PI). In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vakuumfolie wickelbar und/oder tiefziehfähig ist. Weiter besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vakuumfolie auch bei Raumtemperatur (vakuum-) tiefziehfähig.
• „Tiefziehfähig“ bedeutet im Sinne dieses Textes eine Bruchspannung bei 50 % Dehnung von weniger als 50 MPa und eine Bruchdehnung von mindestens 150 % (gemessen nach DIN EN ISO 527).
• „Wickelbar“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Vakuumfolie auf eine Rolle mit einem Durchmesser von ≤ 30 cm, bevorzugt ≤ 20 cm und besonders bevorzugt ≤ 10 cm aufgewickelt werden und in diesem Zustand wenigstens 24 Stunden verbleiben kann, ohne dass eine wesentliche Einbuße der mechanischen Qualitäten der Vakuumfolie und insbesondere dass eine dauerhafte Verformung eintritt.
• Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Sperrschicht durch zwei Verbindungsschichten mit jeweils einer der Deckschichten verbunden ist. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Temperaturbeständigkeit der erfindungsgemäßen Vakuumfolie so beschaffen ist, das bei Temperaturen von bis zu 187°C, bevorzugt bis zu 195°C, besonders bevorzugt bis zu 200°C, ganz besonders bevorzugt bis zu 209°C, ganz außergewöhnlich bevorzugt bis zu 240°C keine Zersetzung oder Verformung stattfindet. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Vakuumfolie eine Bruchdehnung von wenigstens 375%, bevorzugt wenigstens 400%, besonders bevorzugt wenigstens 450% aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn auf wenigstens einer Außenseite der Vakuumfolie eine Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen angeordnet ist, besonders bevorzugt eine eine plasmapolymere Schicht ist oder diese Schicht durch Auftragen reaktiver Vorstufen in flüssiger Form und Initiierung einer Konsolidierungsreaktion durch Strahlung, Freisetzung von Radikalen aus Radikalstartern oder Wärme erhältlich ist.
• Bevorzugte plasmapolymere siliziumorganische Schichten umfassen in diesem Zusammenhang einen Kohlenstoffanteil von wenigstens 2,5 Atom-%, gemessen mit XPS an der vom Substrat abgewandten Seite und bezogen auf die Elemente N, C, Si und O in der Schicht als 100 Atom-%.
• Unter dem Zustand „nach dem Aushärten“ ist zu verstehen, dass das Kunststoffbauteil oder ein Bauteil, das aus Kunststoffhalbzeug gefertigt wurde, im üblichen gebrauchsfertigen Zustand ist. Dabei erfolgt das Aushärten bevorzugt thermisch. Das Aushärten erfolgt dabei materialangepasst so, dass das Material nicht in seiner Gebrauchsfähigkeit geschädigt wird, z.B. durch übermäßiges Verspröden.
• Es hat sich überraschend herausgestellt, dass es möglich ist, eine erfindungsgemäße Vakuumfolie so auszugestalten, dass das System aus plasmapolymerer siliziumorganischer Schicht und Kunststofffolie, das gemeinsam die Vakuumfolie bildet, von einem Kunststoffbauteil oder von einem Kunststoffbauteil, das aus Kunststoffhalbzeug hergestellt wurde, weitestgehend rückstandsfrei abzuziehen. Hier hat sich insbesondere herausgestellt, dass das System so gestaltbar ist, dass die plasmapolymere siliziumorganische Schicht die gewünschten Eigenschaften der Vakuumfolie, die von der Kunststofffolie her stammen, nicht oder allenfalls unwesentlich einschränkt. Solche Eigenschaften sind beispielsweise Wickelbarkeit und Tiefziehfähigkeit.
• Eine plasmapolymere Schicht wird dabei nach üblichem Plasmapolymerverfahren aus der Gasphase bevorzugt auf die Kunststofffolie abgeschieden. Ganz besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die plasmapolymere Schicht mit Hilfe von siloxanhaltigen Verbindungen als Precursoren, am meisten bevorzugt mit Hexamethyldisiloxan (HMDSO) hergestellt wird.
• Zur weiteren Information über plasmapolymere Schichten und insbesondere bevorzugte plasmapolymere Schichten sei auf die oben erwähnte Anmeldung DE 10 2007 010 071 A1 verwiesen, hier insbesondere auf die Seite 6, erster Absatz.
• Ferner ist es generell bevorzugt, dass die plasmapolymere siliziumorganische Zwischenschicht zunächst auf die Kunststofffolie aufgebracht wird. Dieses kann - wiederum bevorzugt - in einem Bahnwarenbeschichtungsprozess erfolgen. So ist es möglich, mittels der plasmapolymeren siliziumorganischen Schicht in wirtschaftlicher Weise das Haftungsverhalten (bzw. das Enthaftungsverhalten) der eingesetzten Vakuumfolie auf dem zu schützenden Kunststoff (Kunststoffbauteil oder Kunststoffhalbzeug) einzustellen.
• Wie bereits oben beschrieben, sind die Haftungsverhältnisse so eingestellt, dass nach dem Aushärten die Vakuumfolie weitestgehend rückstandsfrei von dem Kunststoffbauteil abgezogen werden kann, d.h. es findet ein Adhäsionsbruch zwischen dem ausgehärteten Polymersystem und der plasmapolymeren siliziumorganischen Schicht bei einer mechanischen Enthaftung statt.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vakuumfolie, wobei die Stoffmengenverhältnisse gemessen mittels XPS (bevorzugt an der von der Kunststofffolie abgewandten Seite der siliziumorganischen Schicht) $$\mathrm{1,00}\le \text{n}\left(\text{O}+\text{N}\right):\text{n}\left(\text{Si}\right)\le \mathrm{2,20}$$

  

  $$\mathrm{1,20}\le \text{n}\left(\text{C}\right):\text{n}\left(\text{Si}\right)\le \mathrm{2,00}$$

  

  $$\mathrm{0,70}\le \text{n}\left(\text{C}\right):\text{n}\left(\text{O}+\text{N}\right)\le \mathrm{2,00}$$

  

  sind und besonders bevorzugt $$\mathrm{1,25}\le \text{n}\left(\text{O}\right):\text{n}\left(\text{Si}\right)\le \mathrm{2,10}$$

  

  $$\mathrm{1,60}\le \text{n}\left(\text{C}\right):\text{n}\left(\text{Si}\right)\le \mathrm{2,00}$$

  

  $$\mathrm{0,80}\le \text{n}\left(\text{C}\right):\text{n}\left(\text{O}\right)\le \mathrm{1,80}$$

  

  sind.
• Die Messung mittels XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) bzw. ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) wird im Zweifelsfall mit dem Spektrometer Escalab der Firma VG durchgeführt. Die Kalibrierung des Messgerätes wird so vorgenommen, dass der aliphatische Anteil des C 1s Peaks bei 285,00 eV liegt. Aufgrund von Aufladungseffekten ist es notwendig, die Energieachse ohne weitere Modifikation auf diesen Fixwert zu verschieben. Die Analysekammer ist mit einer Röntgenquelle für monochromatisierte Al Ka-Strahlung, einer Elektronenquelle als Neutralisator und einem Quadrupolmassenspektrometer ausgerüstet. Weiterhin verfügt die Anlage über eine magnetische Linse, welche die Photoelektronen über einen Eintrittsschlitz in einen Halbkugelanalysator fokussiert. Während der Messung zeigt die Oberflächennormale auf den Eintrittsschlitz des Halbkugelanalysators. Die Passenergie beträgt bei der Bestimmung der Stoffmengenverhältnisse jeweils 80 eV. Bei der Bestimmung der Peak-Parameter beträgt die Passenergie jeweils 20 eV.
• Im Bereich der genannten Stoffmengenverhältnisse lassen sich besonders effektive plasmapolymere siliziumorganische Beschichtungen zur Trenneigenschafteinstellung erzeugen. Dabei ist es auch möglich, dass die besonders bevorzugten Stoffmengenverhältnisbereiche für einzelne Elementpaarungen mit den einfach bevorzugten kombiniert werden.
• Bevorzugt besteht die plasmapolymere siliziumorganische Schicht zu ≥ 90 Atom-% aus den Elementen C, Si, O und N, wobei Wasserstoff nicht mitgemessen wird und die Analyse mittels XPS erfolgt. Weiter bevorzugt besteht die plasmapolymere siliziumorganische Schicht zu ≥ 95 Atom-% und ganz besonders bevorzugt zu ≥ 99 Atom-% aus diesen Elementen, wobei die Analyse mittels XPS erfolgt und Wasserstoff nicht mitgezählt wird.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Trennfolie, bei der bezogen auf die Summe der Elemente Silicium, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff als 100 Atom-% für die plasmapolymere siliziumorganische Schicht gemessen mittels XPS gilt:
• Silicium 17 bis 27 Atom-%
• (Sauerstoff + Stickstoff) 26 bis 50 Atom-%
• Kohlenstoff 25 bis 50 Atom-%.und bevorzugt gilt:
• Silicium 19 bis 26 Atom-%
• Sauerstoff 30 bis 45 Atom-%
• Kohlenstoff 33 bis 48 Atom-%.
• Dabei erfolgt die Messung bevorzugt auf der von der Vakuumfolie abgewandten Seite.
• Es hat sich herausgestellt, dass in diesen absoluten Stoffmengenbereichen besonders geeignete plasmapolymere siliziumorganische Schichten für die Anwendung in dieser Erfindung bestehen.
• Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Vakuumfolie, wobei die plasmapolymere siliziumorganische Schicht eine Schichtdicke von ≤ 2 µm, bevorzugt ≤ 0,5 µm und besonders bevorzugt ≤ 0,2 µm besitzt.
• Mit diesen Schichtdicken lassen sich die Trenneigenschaften in der Vakuumfolie gut beeinflussen, ohne deren mechanischen Eigenschaften im Sinne des Einsatzzweckes negativ zu beeinflussen.
• Besonders bevorzugt ist dabei der Einsatz einer erfindungsgemäßen Vakuumfolie für das sog. Prepreg-Verfahren und auf einem Blitzschutz-Matrix-Verbund bevorzugt einem Kupfer-Matrix-Verbund. Ebenfalls bevorzugt ist der Einsatz einer erfindungsgemäßen Vakuumfolie für das sog. Prepreg-Verfahren und auf einem Carbonfaser-Matrix-Verbund.
• Durch eine verhältnismäßig hohe Erweichungstemperatur ist die Kunststofffolie (auch in Kombination mit der siliziumorganischen Schicht) besonders geeignet für Kunststoffformverfahren, bei denen der Kunststoff Hitze ausgesetzt wird.
• Teil der Erfindung ist auch die Verwendung einer Vakuumfolie aus Kunststofffolie und plasmapolymerer siliziumorganischer Schicht, insbesondere in seinen oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungsformen, in einem Kunststoffformgebungsprozess. Bevorzugt umfasst die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vakuumfolie zur Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen wobei auf die Verwendung von Trennfolien, Abstandsgewirken, Belüftungsmitteln, Abreißgeweben verzichtet wird
• Durch diese Verwendung lassen sich Hilfsstoffmaterialien einsparen, ebenso wie aufwändige Auspack- und Säuberungsschritte für die Form und die geformten Bauteile.
• Die oben beschriebenen Aspekte und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung können ebenfalls aus den Beispielen der Ausführungsformen entnommen werden, welche im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben werden.
• Figurenliste
• 1 stellt eine Vakuumfolie dar, die eine einlagige Folie umfasst. 2 zeigt eine Vakuumfolie, die drei Folienlagen umfasst. 3 zeigt eine Vakuumfolie, die fünf Folienlagen umfasst.
• In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, die lediglich illustrative und nicht beschränkend sind.
• Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
• 1 stellt eine Vakuumfolie dar, die eine einlagige Folie umfasst und die dazu verwendet wird, einen abgelegten Faserstapel (3), auch als Preform bezeichnet, auf einem Werkzeug (1) zu fixieren. Auf die Oberfläche des Werkzeuges (1) wird eine werkzeugseitige Trennschicht (2) aufgetragen, dies kann durch Auftragen eines Trennmittels mit einem Lappen oder durch Aufsprühen eines Trennmittels erfolgen. Die Vakuumfolie besteht aus einer gasdichten Sperrschicht (5), auf die faserstapelseitig eine Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) aufgebracht wurde. Diese Trennschicht (4) ist so beschaffen, dass sie an der Sperrschicht (5) gut haftet. Die Trennschicht (4) besteht im Wesentlichen aus siliziumorganischen Verbindungen, die durch Plasmadesorption aufgebracht werden. Sie wird auch als plasmapolymere Schicht bezeichnet. Die Sperrschicht (5) besteht aus Polyamid. Sie ist gasdicht. Sperrschicht (5) und Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) bilden die Vakuumfolie. Weiter ist die Vakuumfolie geprägt und weist dadurch Erhebungen (9) auf. Die Prägung ist gitterförmig, wodurch pyramidenförmige Erhebungen (9) gebildet werden. Die Vakuumfolie wird dazu verwendet, einen auf dem Werkzeug (1) abgelegten Faserstapel (3) so zu umhüllen, dass es möglich ist Vakuum anzulegen. Dadurch kann der Preform (3) vom äußeren Luftdruck auf dem Werkzeug (1) fixiert werden. Zugleich wird der Preform (3) komprimiert. Dadurch wird der Faser/Volumenanteil des Preforms (3) erhöht und nach dem Aushärten befindet sich eine Menge Harz im fertigen Bauteil, die gegenüber der Arbeitsweise ohne Vakuum geringer ist. Mit anderen Worten: Durch den vakuumassistierten Fertigungsprozess kann erreicht werden, dass nicht mehr als die notwendige Menge Harz im fertigen Bauteil enthalten ist. Dadurch können optimierte Faser/Volumenverhältnisse erreicht werden. Nach dem Aushärten wird das Bauteil von der Form (1) und der Vakuumfolie getrennt. Dies wird durch die Schicht mit Ablöseeigenschaften (4), die auf der Sperrschicht (5)verbleibt, und die Trennschicht (2) ermöglicht. Erhalten wird ein Bauteil, das auf der Folienseite nach dem Entformen eine Struktur aufweist, die einer durch Abreißen von Abreißgewebe erhaltenen Oberfläche stark ähnelt und die weiteres Verarbeiten etwa durch Kleben erleichtert.
• 2 zeigt eine Vakuumfolie, die drei Folienlagen umfasst. Sie besteht aus einer Sprerrschicht (5) aus Polyamid (5) auf die eine werkzeugseitige Decklage (6) und eine außenliegende Decklage (7) aufgebracht sind. Die Decklagen (6) und (7) verbessern die mechanischen Eigenschaften der Vakuumfolie und erlauben es die Sperrschicht (5) dünner zu dimensionieren, wodurch weniger Material an Sperrschicht (5) eingesetzt werden kann. Auf die werkzeugseitige Decklage (6) wird eine Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) aufgebracht. Diese Trennschicht (4) ist so beschaffen, dass sie an der Sperrschicht (5) gut haftet. Die Trennschicht (4) besteht im Wesentlichen aus siliziumorganischen Verbindungen, die durch Plasmadesorption aufgebracht werden. Sie wird auch als plasmapolymere Schicht bezeichnet. Sperrschicht (5), werkzeugseitige Decklage (6), außenliegende Decklage (7) und Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) bilden die Vakuumfolie. Weiter ist die Vakuumfolie geprägt und weist dadurch Erhebungen (9) auf. Die Prägung ist gitterförmig, wodurch pyramidenförmige Erhebungen (9) gebildet werden. Die Vakuumfolie wird zu den gleiche Zwecken eingesetzt, wie die in 1 dargestellte Vakuumfolie.
• 3 zeigt eine Vakuumfolie, die fünf Folienlagen umfasst. Sie besteht aus einer Sprerrschicht (5) aus Polyamid (5) auf die eine werkzeugseitige Decklage (6) und eine außenliegende Decklage (7) mit Hilfe von zwei Verbindungsschichten (8) aufgebracht sind. Die Verbindungsschichten (8) verbessern die Haftung der Decklagen (6) und (7) auf der Sperrschicht (5), wodurch weniger eine größere Zahl an Materialkombinationen für die Decklagen und Sperrschichten (5) eingesetzt werden können. Auf die werkzeugseitige Decklage (6) wird eine Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) aufgebracht. Diese Trennschicht (4) ist so beschaffen, dass sie an der Sperrschicht (5) gut haftet. Die Trennschicht (4) besteht im Wesentlichen aus siliziumorganischen Verbindungen, die durch Plasmadesorption aufgebracht werden. Sie wird auch als plasmapolymere Schicht bezeichnet. Sperrschicht (5), werkzeugseitige Decklage (6), außenliegende Decklage (7) und Trennschicht mit Ablöseeigenschaften (4) bilden die Vakuumfolie. Weiter ist die Vakuumfolie geprägt und weist dadurch Erhebungen (9) auf. Die Prägung ist gitterförmig, wodurch pyramidenförmige Erhebungen (9) gebildet werden. Die Vakuumfolie wird zu den gleiche Zwecken eingesetzt, wie die in 1 dargestellte Vakuumfolie.
• Während die Erfindung illustriert und beschrieben wurde im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung, ist es beabsichtigt, dass derartige Illustrationen und Beschreibungen lediglich illustrativ oder exemplarisch und nicht restriktiv sind, so dass die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ nicht andere Elemente aus und der unbestimmte Artikel „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus.
• Alleinig der Umstand, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, beschränkt nicht den Gegenstand der Erfindung. Auch Kombinationen dieser Merkmale können vorteilhaft eingesetzt werden. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen nicht den Umfang der Ansprüche beschränken.
• Bezugszeichenliste

1

Werkzeug

2

Werkzeugseiteige Trennschicht

3

Abgelegte Fasern / Prepreg Stapel

4

Trennschicht mit Ablöseeigenschaften

5

Vakuumfolienseitige Sperrschicht

6

Bauteilseitige Deckschicht

7

Außenseitige Deckschicht

8

Verbindungsschicht

9

Prägung

• 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
• DE 102006018491 A1 [0003, 0004]
• DE 102007010071 A1 [0013]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• DIN EN ISO 527 [0006]

Claims (11)

1. Vakuumfolie für die Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen mit einer Mehrzahl an Schichten wobei wenigstens eine Sperrschicht aus Polyamid enthalten ist, die Vakuumfolie eine Prägung aufweist und wenigstens auf einer Außenseite der Vakuumfolie eine Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen angeordnet ist.
2. Vakuumfolie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung einen flächenbezogenen Anteil an der Oberfläche von 5 bis 40% hat.
3. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung ein Prägemuster darstellt, das im wesentliche regelmäßig ist.
4. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung so ausgeformt ist, dass das Verhältnis aus dem Abstand einzelner Prägungen voneinander zu der Höhe der Prägungen im Bereich 10 zu 1 bis 5 zu 1 liegt.
5. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass neben der Sperrschicht wenigstens zwei Deckschichten vorhanden sind.
6. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht durch zwei Verbindungsschichten mit jeweils einer der Deckschichten verbunden ist.
7. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ihre Temperaturbeständigkeit so beschaffen ist, das bei Temperaturen von bis zu 187°C, bevorzugt bis zu 195°C, besonders bevorzugt bis zu 200°C, ganz besonders bevorzugt bis zu 209°C, ganz außergewöhnlich bevorzugt bis zu 240°C keine Zersetzung oder Verformung stattfindet.
8. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bruchdehnung von wenigstens 375%, bevorzugt wenigstens 400%, besonders bevorzugt wenigstens 450% aufweist.
9. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Außenseite einer Deckschicht eine Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen angeordnet ist.
10. Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht auf Basis von Siliziumverbindungen eine plasmapolymere Schicht ist oder diese Schicht durch Auftragen reaktiver Vorstufen in flüssiger Form und Initiierung einer Konsolidierungsreaktion durch Strahlung, Freisetzung von Radikalen aus Radikalstartern oder Wärme erhältlich ist.
11. Verwendung einer Vakuumfolie nach einem der vorangehenden Patentansprüche zur Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen in vakuumunterstützen Herstellprozessen wobei auf die Verwendung von Abstandsgewirken, Belüftungsmitteln, Abreißgeweben verzichtet wird.

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