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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines LWRT umfassenden Bauteils, vorzugsweise eines aus LWRT gebildeten Bauteils, umfassend die folgenden Schritte:
- – Zuführen von Fasermaterial zu einer Pressform,
- – Erwärmen des Fasermaterials wenigstens bis zur Erweichung wenigstens eines Teils des Fasermaterials,
- – Schließen der Pressform,
- – Pressumformen des Fasermaterials zu einem Bauteil,
- – Öffnen der Pressform und
- – Entnehmen des Bauteils.
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Ein solches Verfahren ist zur Herstellung von LWRT umfassenden Bauteilen, insbesondere von Bauteilen ausschließlich aus LWRT, bekannt. Mit "LWRT" ist dabei ein faserverstärkter Thermoplast (LWRT = "Low Weight Reinforced Thermoplast") bezeichnet.
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Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von LWRT umfassenden Bauteilen werden üblicherweise Fasergemische oder Fasergewirre verwendet, welche eine thermoplastische Binderfaser und eine Verstärkungsfaser umfassen, wobei das Fasermaterial bis zu einer Temperatur erwärmt wird, bei welcher die thermoplastischen Binderfasern erweichen oder aufschmelzen, bei welcher jedoch die Verstärkungsfasern noch formstabil als Fasern vorliegen.
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Das Erwärmen erfolgt dabei an einer eigenen Erwärmungsstation, welche gesondert von der Pressform ausgebildet und im Verfahrensfluss dieser vorausgehend angeordnet ist. Das Presswerkzeug, also die Pressform, ist dann gekühlt bzw. thermisch konditioniert, um das beim Einführen des Fasermaterials in die Pressform stark erwärmte Fasermaterial gemäß einem entsprechenden zeitlichen Temperaturprofil zu führen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei der Herstellung eines LWRT umfassenden Bauteils die Notwendigkeit einer gesonderten und der Pressform vorgelagerten Erwärmungsstation zur Erwärmung des Fasermaterials zu vermeiden und somit das Verfahren mit einem verringerten apparativen Aufwand ausführen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Fasermaterial Fasern aus amorphem Kunststoff, insbesondere amorphem Polyester, besonders bevorzugt amorphem Polyethylenterephthalat, umfasst und dass das Erwärmen des Fasermaterials wenigstens bis zur Erweichung wenigstens eines Teils des Fasermaterials zwischen dem Schließen der Pressform und dem Öffnen der Pressform in ein und demselben Presszyklus erfolgt.
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Durch die Verwendung von Faserns aus amorphem Kunststoff kann die zur Erwärmung dieser Fasern bis zur Erweichung benötigte thermische Energie deutlich herabgesetzt werden, da amorpher Kunststoff keine Kristallstrukturen aufweist, deren Auflösen bzw. Aufbrechen einen erhöhten thermischen Energieaufwand erfordern.
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Zwar soll nicht ausgeschlossen sein, dass das Fasermaterial Fasern aus amorphem Kunststoff mit zusätzlich kristallinen Anteilen enthält, jedoch sollte der amorphe Massenanteil innerhalb der Fasern aus amorphem Kunststoff höher als 50 % liegen. Bevorzugt sind die Fasern aus amorphem Kunststoff vollständig aus amorphem Kunststoff gebildet.
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Dann ist es wegen der im Vergleich zu kristallinen Fasern geringeren thermischen Energiemenge, die zur Erweichung des amorphen Fasermaterials notwendig ist, ausreichend, das Fasermaterial in ein und demselben Presszyklus in der Pressform bis zu seiner Erweichung zu erwärmen und umzuformen. Eine gesonderte, der Pressform vorgelagerte Erwärmungsstation kann daher entfallen. Daher erfolgt erfindungsgemäß das Erwärmen des amorphen Fasermaterials wenigstens bis zur Erweichung zwischen dem Schließen der Pressform und dem Öffnen der Pressform eines Presszyklusses. Damit soll der Fall ausgeschlossen sein, dass in einem ersten Presszyklus Fasermaterial in einer Pressform erwärmt und in einem nachfolgenden anderen Presszyklus in einer – gegebenenfalls anderen – Pressform umgeformt wird. Dieser Fall soll von der vorliegenden Anmeldung nicht umfasst sein.
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Das Fasermaterial kann dabei ausschließlich Fasern aus amorphem Kunststoff umfassen oder es kann eine Mischung aus Fasern aus amorphem Kunststoff mit Fasern aus demselben Kunststoff, jedoch in kristalliner Form, umfassen. Dadurch, dass den Fasern aus amorphem Kunststoff – anders als den Fasern aus demselben, jedoch kristallinen Kunststoff – zur Erweichung keine Schmelzenthalpie zugeführt werden muss, können die amorphen Fasern in der Pressform erweicht werden, ohne dass die materialgleichen, jedoch kristallinen Fasern ihre Faserform verlieren. Der Energieeintrag in eine Fasermischung aus Fasern eines identischen Kunststoffs, jedoch in unterschiedlichen Aggregatszuständen, erfolgt bevorzugt in der "Schmelzenthalpielücke", sodass die verfestigte Schmelze der amorphen Fasern erweicht werden kann, die zugeführte thermische Energie jedoch nicht zum Erweichen der kristallinen Fasern ausreicht, mithin den kristallinen Fasern nicht die vollständige Schmelzenthalpie zugeführt wird.
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Ebenso kann das Fasermaterial eine Mischung aus den Fasern aus amorphem Kunststoff mit Fasern aus einem anderen Werkstoff aufweisen, die bei der Erweichungstemperatur der amorphen Kunststofffasern formstabil vorliegen. Als solche Fasern kommen Glasfasern, Mineralfasern, Naturfasern und dgl. in Betracht. Die Fasern der Fasermischung, welche bei der Erweichungstemperatur der amorphen Kunststofffasern formstabil vorliegen, sind Verstärkungsfasern im eingangs erläuterten Sinne. Die Kunststofffasern aus amorphem Kunststoff sind thermoplastische Binderfasern im eingangs erläuterten Sinne.
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Eine reine Fasermischung bzw. ein Fasergewirr aus nur amorphem Kunststoff ist dadurch technisch zu einem LWRT verarbeitbar, dass durch die Erwärmung der amorphen Kunststofffasern über ihre Erweichungstemperatur hinaus die Viskosität dieser Fasern temperaturabhängig relativ genau einstellbar ist, sodass es nicht zu einer schlagartigen Verflüssigung dieser Fasern kommt. So können die amorphen Fasern erweicht werden, ohne dass ihre Faserstruktur vollständig verloren geht, sodass sie beim Erweichen eine poröse Matrix bilden. Dieser Effekt kann durch entsprechende Temperatur-Zeit-Führung des Erwärmungs- und Umformungsvorgangs in der Pressform dadurch unterstützt werden, dass eine Kristallisation von ursprünglich amorphem Kunststoff nicht nur hingenommen, sondern bewusst herbeigeführt wird.
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Bei amorphen Kunststoffen sind häufig Kristallisationskeime vorhanden, die sich während der letzten Abkühlung und Verfestigung der Schmelze gebildet haben, die aber nicht mehr zur Kristallisation geführt haben, da der Kristallwachstum ermöglichende oder begünstigende Temperaturbereich bei der Bildung der Kristallationskeime bereits unterschritten war oder nicht mehr ausreichend lange herrschte. Bei einem erneuten Erwärmen bleiben die bereits gebildeten Kristallisationskeime bestehen, während das Kunststoffmaterial erneut in den Temperaturbereich eines technisch sinnvollen Kristallwachstums geführt wird. Abhängig von der Zeitdauer der Erwärmung und dem materialabhängigen Temperaturbereich für Kristallwachstum kann so wenigstens ein Teil der erweichten ursprünglich amorphen Kunststofffasern vor dem vollständigen Verlust der Fasergestalt in eine kristalline Aggregatsform übergeführt werden, was den weiteren Fasergestaltverlust hemmt und die Bildung einer porösen Kunststoffmatrix unterstützt. Erzielt wird dadurch ein LWRT mit kristallinen Faserstrukturen als Verstärkungsfasern, die durch nach wie vor amorphe Kunststoffanteile gebunden sind.
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Bevorzugt wird als amorpher Kunststoff amorphes Polyethylenterephthalat (PET) verwendet, das in kristalliner Form bis über 220 °C hinaus formstabil ist, das jedoch in amorphem Aggregatszustand bereits bei Temperaturen von über 120 °C erweichen kann. Die genaue Erweichungstemperatur hängt dabei von der jeweils verwendeten Kunststoffmischung und etwaig im Kunststoff vorhandenen Additiven ab.
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Grundsätzlich kann daran gedacht sein, dass das Fasermaterial vor der Zuführung in die Kavität der Pressform bereits vorerwärmt wird. Jedenfalls erreicht das Fasermaterial gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung seine höchste Temperatur im Verlauf des Verfahrens in der Pressform selbst. Bevorzugt ist daran gedacht, das Fasermaterial von einer Fasermaterialquelle ohne Vorerwärmung in einer Erwärmungsstation in die Formkavität der Pressform zu fördern und dort ausschließlich den thermischen Energieeintrag vorzunehmen. Somit kann das Verfahren dadurch weitergebildet sein, dass das Erwärmen des Fasermaterials wenigstens bis zur Erweichung wenigstens eines Teils des Fasermaterials zeitlich ausschließlich zwischen dem Schließen der Pressform und dem Öffnen der Pressform in ein und demselben Presszyklus erfolgt.
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In der Formkavität der Pressform kann das Erwärmen des Fasermaterials wenigstens bis zur Erweichung wenigstens eines Teils des Fasermaterials konvektiv oder durch Wärmeleitung, also durch Kontaktbeheizung mittels Berührung durch eine Formkavitätswand der Pressform bewirkt werden.
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Eine konvektive Beheizung kann durch Durchströmen der Formkavität der Pressform mit Heißgas erfolgen. Hierzu kann die Pressform mit Gaseintritts- und Gasaustrittsöffnungen versehen sein. Beispielsweise kann eine Werkzeughälfte die Gaseinleitung in die Formkavität leisten und eine andere Formwerkzeughälfte kann die Abführung von in die Formkavität eingeleitetem Heißgas aus der Formkavität leisten. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren das Betreiben eines Heißgaskreislaufs umfassen, welcher durch die Formkavität der Pressform geleitet wird, insbesondere nach dem Schließen und vor dem Öffnen der Pressform in ein und demselben Presszyklus. Das Heißgas weist dabei in der Formkavität eine Temperatur auf, welche über der Erweichungstemperatur des verwendeten amorphen Kunststoffs liegt. Der Vorteil der Einrichtung eines solchen Heißgaskreislaufs ist, dass im Umlauf des Heißgases nur der Wärmeverlust des Heißgases durch Wärmeabgabe an das Fasermaterial und an die Umgebung ausgeglichen werden muss und ansonsten Heißgas auf einem dauerhaft gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperaturniveau zirkuliert.
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Die Kontaktbeheizung kann durch Erwärmung Formkavitätswände erfolgen, die Wärme an das Fasermaterial abgeben. Hierzu können mit Heizmedium durchströmte Heizkanäle in den Formwerkzeugen vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können die Formkavitätswände in den Zyklusphasen zwischen Entnahme eines fertigen Bauteils und dem Zuführen von Fasermaterial für das nächste herzustellende Bauteil von außen durch Heißluft oder Wärmestrahler auf ein vorbestimmtes Temperaturniveau erwärmt werden.
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Somit kann das Verfahren auch das Betreiben einer Heißgasströmung umfassen, mit welcher eine Formkavitätswand der Pressform dann, wenn diese frei liegt, angeblasen bzw. angeströmt wird. Im Gegensatz zum vorgenannten Betrieb einer Heizgasströmung handelt es sich hier in der Regel nicht um einen Heizgaskreislauf, sondern um eine offene Heißgasströmung, die nach dem Anströmen einer Formkavitätswand der Pressform verloren ist.
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Vorteilhaft ist dabei, wenn das Fasermaterial nur dort tatsächlich erweicht wird, wo die Erweichung auch benötigt wird, also innerhalb der die spätere Bauteilgestalt erzeugenden Abschnitts der Formkavität der Pressform. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Füllung der Formkavität ist es weiterhin bevorzugt, wenn das Fasermaterial der Pressform derart im Übermaß zugeführt wird, dass es den späteren Bauteilrand nach außen überragt. Aus dem oben genannten Grund einer möglichst ausschließlichen Erwärmung über die Erweichungsgrenze hinweg nur in den für die Bauteilgestaltung relevanten Bereichen der Formkavität der Pressform sollte dabei das Fasermaterial nur in einem Erweichungsbereich wenigstens bis zur Erweichung wenigstens eines Teils des Fasermaterials erwärmt wird, welcher den späteren Bauteilrand um nicht mehr als 10 mm, vorzugsweise um nicht mehr als 5 mm nach außen überragt. Dann bleibt das außerhalb der Formkavität der Pressform und das in die Formkavität, aber dort in außerhalb der späteren Bauteilgestalt gelegene Bereiche zugeführte Fasermaterial, welches zur Sicherstellung der ausreichenden Füllung der Pressform mit Fasermaterial im Übermaß zugeführt wurde, thermisch im Wesentlichen unbeeinflusst und kann dem Verfahren für nachfolgende Presszyklen erneut zugeführt werden. Es hat dann nahezu Neumaterial-Qualität. Daher umfasst das Verfahren bevorzugt ein Abtrennen von außerhalb des Bauteilrandes überstehendem Fasermaterial. Das in einem Verfahrenszyklus außerhalb des Bauteilrandes des späteren Bauteils abgetrennte Fasermaterial kann von der Pressform abgeführt werden, um dort den weiteren Betrieb der Pressform nicht zu stören. Außerdem kann es, da es mangels Erweichung im Wesentlichen seine Ursprungsqualität beibehalten hat, dem Verfahren für spätere Herstellungszyklen erneut hinzugeführt werden. Das außerhalb des späteren Bauteilrandes überstehende Fasermaterial kann besonders einfach und sicher durch Absaugen von der Pressform abgeführt werden.
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Grundsätzlich kann das Verfahren mit Fasermaterial betrieben werden, welches von einem Faserballen als Rohware durch einen Faseröffner abgenommen und einer Zuführung zur Pressform zugeführt wird. Die Menge an neuem, von derartigen Faserballen stammendem Fasermaterial pro Zeiteinheit kann im Verfahren jedoch dadurch verringert werden, dass das Verfahren vor dem Zuführen von Fasermaterial zur Pressform ein Mischen von Fasermaterialien aus wenigstens zwei unterschiedlichen Quellen umfasst. Eine Fasermaterialquelle kann dabei durch den beschriebenen Faserballen und den diesen verarbeitenden Faseröffner realisiert sein, eine weitere Fasermaterialquelle kann durch das Abtrennen von außerhalb des Bauteilrandes überstehendem Fasermaterial gebildet sein. Somit kann der Verschnittverlust, der bei üblichen bekannten LWRT-Herstellungsverfahren des Standes der Technik für weitere LWRT-Herstellungsverfahren nicht mehr zur Verfügung steht, minimiert werden. Alternativ kann die erste Fasermaterialquelle eine Vorratsrolle mit Fasergewirr, etwa einem Faservlies, sein, von der Fasermaterial abgewickelt und der Pressform zugeführt wird.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das von der Formkavität der Pressform eingenommene Volumen in der Regel größer als das spätere Bauteilvolumen ist, weil beispielsweise mit ein und demselben Umformvorgang in ein und derselben Pressform mehrere Bauteile mit oder aus LWRT erzeugt werden können. Es ist daher – wie es oben sprachlich auch zum Ausdruck gebracht ist – ausdrücklich daran gedacht, dass das der Pressform zugeführte Fasermaterial tatsächlich nur möglichst innerhalb der Grenzen des zu erzeugenden Bauteils wenigstens bis zur Erweichung erwärmt wird. Zwischen den in ein und demselben Umformzyklus hergestellten mehreren Bauteilen kann daher unerweichtes Fasermaterial, beispielsweise Vliesmaterial, vorhanden sein, welches wie oben beschrieben von den Bauteilen abgetrennt und dem Herstellungsverfahren als quasi unverbrauchtes Fasermaterial für einen nachfolgenden Herstellungszyklus erneut zugeführt werden kann.
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"Bauteil" in obigem Sinne ist derjenige Abschnitt bzw. sind diejenigen Abschnitte eines in der Pressform hergestellten Erzeugnisses, die das spätere Bauteil bzw. die späteren Bauteile bilden oder zu dessen bzw. deren Bildung beitragen. Es muss sich dabei nicht um das endgültig fertiggestellte Bauteil handeln. Vielmehr können Bauteile nach dem Herauslösen aus dem mit der Pressform hergestellten Erzeugnis einem oder mehreren weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden. Das mit der Pressform hergestellte Erzeugnis umfasst in der Regel das wenigstens eine darin enthaltene Bauteil sowie Verschnittmaterial.
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Das Umformen des Fasermaterials in der Pressform kann ein Kompaktieren des Fasermaterials umfassen, wodurch eine gewünschte Porosität des Bauteils einstellbar ist. Eine Kompaktierung kann auch an einer nachfolgenden weiteren Pressstation erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein eigensteifes LWRT-Bauteil, welches eine Matrix aus kristallinem Polyester, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, umfasst und welches weiter mit dem Polyester gebundene Fasern umfasst. Ein solches eigensteifes LWRT-Bauteil kann durch das oben beschriebene Verfahren erhalten werden. Die Eigensteifigkeit des LWRT-Bauteils wird durch die Erweichung und erneute Erstarrung des amorphen Kunststoffs erzeugt. Das kristalline Polyester kann als Verstärkungsfaser schon im Ausgangsmaterial vor der Herstellung des LWRT-Bauteils vorhanden gewesen sein oder kann – wie oben beschrieben ist – während der Erwärmung und erneuten Abkühlung in der Pressform geschaffen werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen nähert erläutert. Es stellt dar:
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1 eine grobschematische Seitenansicht einer Bearbeitungseinrichtung zur Herstellung eines LWRT umfassenden Bauteils gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Phase der Zuführung von Fasermaterial mit amorphen Kunststofffasern zu einer Pressform,
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2 die Bearbeitungseinrichtung von 1 nach dem Schließen der Pressform,
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3 die Bearbeitungseinrichtung der 1 und 2 beim Erwärmen des Fasermaterials in der Pressform,
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4 die Bearbeitungseinrichtung der 1 bis 3 nach dem Öffnen der Pressform bei der Entnahme des wenigstens einen hergestellten Bauteils,
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5 eine Draufsicht auf das in den Schritten der 1 bis 4 hergestellte Bauteil und
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6 eine alternative Bearbeitungseinrichtung mit Rückführung von Faserverschnitt von der Pressform zur Faserzufuhr.
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In 1 ist eine Bearbeitungseinrichtung zur Herstellung eines LWRT umfassenden Bauteils gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren allgemein mit 10 bezeichnet. Die Bearbeitungseinrichtung 10 umfasst im dargestellten Beispiel eine Vorratsrolle 12 mit einem darauf aufgewickelten Faservlies als einer ersten Faserquelle. Das Vlies der Vorratsrolle 12 kann aus einer Fasermischung bestehen, umfassend Binderfasern aus einem amorphen Kunststoff bzw. überwiegend amorphen Kunststoff und Verstärkungsfasern aus einem Werkstoff, welcher bei der Erweichungstemperatur bzw. Glasübergangstemperatur der überwiegend amorphen Fasern noch formstabil vorliegt. Alternativ kann das Vlies der Vorratsrolle 12 nur aus einem Fasergewirr aus überwiegend, bevorzugt vollständig amorphen Fasern gebildet sein. Von der Vorratsrolle 12 ist das Vlies 14 mit einer definierten Vorschubgeschwindigkeit längs der Vorschubrichtung V durch eine Transportvorrichtung 16, beispielsweise ein umlaufendes Transportband, von der Vorratsrolle 12 abwickelbar und einer Pressform 18 zuführbar. Die Pressform 18 ist in 1 mit geöffneten Werkzeughälften 18a und 18b dargestellt. Zwischen die Werkzeughälften 18a und 18b ist ein Abschnitt des Vlieses 14 eingeführt.
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Die Bearbeitungseinrichtung 10 umfasst weiter einen Lufterhitzer 20 und ein Gebläse 22, welche über Strömungsleitungen 24 und 26 mit den Formwerkzeughälften 18a und 18b der Pressform 18 verbunden sind. In 2 ist die Bearbeitungseinrichtung 10 der 1 mit geschlossener Pressform 18 gezeigt, in einem Augenblick unmittelbar nach dem Schließen der Pressform 18.
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In 3 ist dargestellt, wie das Fasermaterial, welches sich innerhalb der Pressform 18 befindet, während der Phase, in der die Pressform 18 geschlossen ist, durch den Lufterhitzer 20 und das Gebläse 22 erwärmt wird. Es wird genauer ein Heißgaskreislauf betrieben, in welchem im Lufterhitzer 20 Gas bzw. Luft auf eine gewünschte Solltemperatur erwärmt wird, die über der Erweichungstemperatur bzw. Glasübergangstemperatur des amorphen Fasermaterials im Vlies 14 liegt. Mit dem Gebläse 22 wird das Heißgas über die druckseitige Strömungsleitung 26 in die im Beispiel obere Werkzeughälfte 18a hinein zugeführt, von wo das Heißgas durch Öffnungen in der Pressformhälfte 18a zu dem in der Pressform 18 aufgenommenen Fasermaterial hin strömt und dieses durchströmt.
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Die in 3 untere Werkzeughälfte 18b weist ebenfalls Strömungsöffnungen auf, die im vorliegenden Fall mit der Saugseite des Gebläses 22 über die saugseitige Strömungsleitung 24 gekoppelt sind. Von hier wird das über die Druckseite des Gebläses 22 aufseiten der oberen Pressform 18a zugeführte Heißgas nach Durchgang durch das Fasermaterial in der Pressform 18 über die untere Werkzeughälfte 18b und die Strömungsleitung 24 abgesaugt und im Lufterhitzer 20 erneut auf Solltemperatur erwärmt.
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Der Betrieb eines Heißgaskreislaufs hat den Vorteil, dass lediglich jene Wärmemenge durch den Lufterhitzer 20 dem Heißgas zugeführt werden muss, die das Heißgas im Laufe eines Umlaufs durch unvermeidliche Verluste an die Umgebung abgibt und zur gewünschten Erwärmung an das in der geschlossenen Pressform 18 aufgenommene Fasermaterial abgibt.
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Eine gesonderte Erwärmungsstation für eine Erwärmung von Fasermaterial bzw. Erwärmung des Vlieses 14 vor Zuführung in die Pressform 18 kann somit entfallen.
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In der Pressform 18 wird das amorphe Kunststoffmaterial über seine Erweichungstemperatur hinaus erwärmt, sodass es erweicht und wenigstens teilweise kristallisiert. So kann selbst aus einem ursprünglich nur aus amorphen Kunststofffasern bestehenden Vlies 14 oder einem ebensolchen Fasergewirr ein LWRT erzeugt werden, bei welchem kristallisierte Fasern durch erweichten, aber nicht kristallisierten thermoplastischen Kunststoff der amorphen Binderfasern gebunden sind.
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Als Fasermaterial für die amorphen Fasern wird bevorzugt amorpher Polyester, insbesondere amorphes Polyethylenterephthalat verwendet.
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In 4 ist die Pressform 18 erneut geöffnet. Das fertig umgeformte Erzeugnis 28 kann aus der Pressform 18 entnommen werden und ein neuer Presszyklus kann mit dem in 1 gezeigten Zustand erneut beginnen.
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In 5 ist in Draufsicht grobschematisch ein beispielhaftes Erzeugnis 28 gezeigt, wie es in einem Umformvorgang gemäß den 1 bis 4 hergestellt werden kann. Das Erzeugnis 28 umfasst zwei Nutzbereiche 30 und 32, welche durch einen Verschnittbereich 34 miteinander verbunden sind. Die Nutzbereiche 30 und 32 stellen spätere Bauteile dar, die nach Herauslösen aus dem Erzeugnis 28 nach gegebenenfalls weiterer Verarbeitung ihrer endgültigen Bestimmung zugeführt werden können.
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Vorteilhafterweise werden nur die Nutzbereiche 30 und 32 des Erzeugnisses 28, welche später tatsächlich Bauteile bilden, bis über die Erweichungstemperatur der amorphen Kunststofffasern im Vlies 14 hinaus erwärmt, während das Fasermaterial im Verschnittbereich 34 weitestgehend unerwärmt bleibt. Zumindest wird dort keine Erwärmung über die Erweichungstemperatur hinaus bewirkt. Dies kann durch entsprechende Anordnung der Heißgasdüsen in den Werkzeughälften 18a und 18b erreicht werden.
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Der im Verschnittbereich 34 gelegene Faseranteil kann nach dem Abtrennen von den spätere Bauteile bildenden Nutzbereichen 30 und 32 des Erzeugnisses 28 erneut dem Umformprozess zugeführt werden, wie in der alternativen Bearbeitungseinrichtung 110 in 6 gezeigt ist.
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Die Bearbeitungseinrichtung 110 in 6 stellt eine zweite Ausführungsform einer Betriebseinrichtung 110 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile wie in den 1 bis 4 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 100. Die Bearbeitungseinrichtung 110 der 6 wird nachfolgend nur insofern erläutert werden, als sie sich von der Bearbeitungseinrichtung 10 der 1 bis 4 unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten auch zur Erläuterung der 6 ausdrücklich verwiesen wird.
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In der Bearbeitungseinrichtung 110 der zweiten Ausführungsform von 6 ist Ausgangsmaterial ein Faserballen 112, von welchem ein Faseröffner 136 in an sich bekannter Weise Fasern abzieht, die einer Fasermischvorrichtung 138 zugeführt werden.
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Die Bearbeitungseinrichtung 110 befindet sich in einem Zustand, welcher jenem der 2 oder 3 entspricht, d. h. die Pressform 118 ist geschlossen und ein Erzeugnis 128 befindet sich darin in Umformung. Verschnittfasern 140, welche sich neben der Pressform 118 befinden können, nachdem diese von den tatsächlichen Nutzbereichen des Erzeugnisses 128 ganz oder teilweise abgetrennt wurden, können über eine Absauganlage 142 ebenfalls der Fasermischvorrichtung 138 zugeführt werden. Die Absauganlage 124 weist hierfür eine Pumpe 144, eine saugseitige Leitung 146 und eine druckseitige Leitung 148 auf.
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Somit kann das Fasermaterial 114, das in der Bearbeitungseinrichtung 110 der Pressform 118 zugeführt wird, aus zwei Fasermaterialquellen gespeist werden, nämlich einmal aus dem Faserballen 112 mit Neumaterialqualität und ein weiteres Mal aus den Verschnittfasern 140 im Bereich der Pressform 118, welche zwar bereits der Pressform 118 zugeführt wurden, welche dort aber nicht nennenswert erwärmt wurden, sodass sie nach wie vor nahezu Neumaterialqualität aufweisen.
