DE102018203722A1 - Process for producing a fiber composite component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils (50), welches einen flächigen Kunststoffkörper (52) aus Matrixmaterial (30) mit darin eingebetteter Faserverstärkung (54) in Skelettform aufweist, wozu eine Skelett-Preform (1) in einem Formnest (11) eines Formwerkzeugs (10) kompaktiert und mit Matrixmaterial (30) infiltriert wird und unter Aushärtung des Matrixmaterials das Faserverbundbauteil erzeugt wird, mit den Schritten:Herstellen einer Skelett-Preform (1) mit mehreren miteinander verbundenen Stegen (100, 101,...),Infiltrieren der Skelett-Preform (1) mit Matrixmaterial (30), wozu dieses in einem Angussbereich (40) in die Skelett-Preform (1) eingebracht wird, welcher entlang der Mittenlängsbereiche der Stege (100, 101,...) verläuft, von wo sich das Matrixmaterial (30) in der Skelett-Preform (1) ausbreitet.wobei durch Vorsehen eines Materialüberschusses an der Skelett-Preform (1) und Kompaktieren derselben ein Drosselbereich (42) erzeugt wird, der seitlich um den Angussbereich (40) der Skelett-Preform (1) herum verläuft und in dem der Faservolumenanteil gegenüber dem Faservolumenanteil im Angussbereich (40) erhöht ist.The invention relates to a method for producing a fiber composite component (50) which has a planar plastic body (52) made of matrix material (30) with embedded fiber reinforcement (54) in skeleton form, including a skeleton preform (1) in a mold cavity (11). a mold (10) is compacted and infiltrated with matrix material (30) and the fiber composite component is produced with curing of the matrix material, comprising the steps of: producing a skeletal preform (1) with a plurality of interconnected webs (100, 101, ...) , Infiltrating the skeletal preform (1) with matrix material (30), for which purpose it is introduced into a sprue area (40) in the skeletal preform (1), which runs along the central longitudinal areas of the webs (100, 101, ...) from where the matrix material (30) propagates in the skeletal preform (1), wherein by providing an excess of material on the skeletal preform (1) and compacting it, a throttle region (42) is created, de r is laterally around the sprue area (40) of the skeletal preform (1) around and in which the fiber volume fraction compared to the fiber volume fraction in the sprue area (40) is increased.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils.The invention relates to a method for producing a fiber composite component.

Faserverbundbauteile sind leicht und haben dennoch eine hohe Stabilität. Sie weisen eine in einer Kunststoffmatrix eingebundene Faserverstärkung auf. Flächige Faserverbundbauteile können beispielsweise im RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding Verfahren) hergestellt werden. Hierbei wird ein Faserhalbzeug durch Injizieren eines Matrixmaterials imprägniert. Das Faserhalbzeug wird als endkonturnahe Preform in die Kavität eines Formwerkzeugs eingelegt, welche eine Negativform des herzustellenden Bauteils bildet. In die Kavität wird ein Matrixmaterial, z.B. ein Harz, injiziert. Das Matrixmaterial strömt in und durch die Faserlagen der Preform und kann nach deren Durchtränkung bzw. Imprägnierung an Steigern austreten. Das Matrixmaterial wird in dem Formwerkzeug ausgehärtet, z.B. unter erhöhtem Druck oder bei erhöhter Temperatur. Nach dem Aushärten kann das Faserverbundbauteil entnommen werden. Bei den bekannten RTM-Verfahren wird die Faserverstärkung flächig über das gesamte Bauteil eingesetzt, was zu hohem Verschnitt und dementsprechend hohen Kosten der Bauteile führt.Fiber composite components are lightweight and yet have a high stability. They have a fiber reinforcement incorporated in a plastic matrix. Flat fiber composite components can be produced, for example, in the RTM process (Resin Transfer Molding Process). Here, a semi-finished fiber product is impregnated by injecting a matrix material. The semi-finished fiber product is inserted as a near-net shape preform in the cavity of a mold, which forms a negative mold of the component to be produced. The cavity is filled with a matrix material, e.g. a resin, injected. The matrix material flows into and through the fiber layers of the preform and can emerge after its impregnation or impregnation on risers. The matrix material is cured in the mold, e.g. under increased pressure or at elevated temperature. After curing, the fiber composite component can be removed. In the known RTM process, the fiber reinforcement is used over the entire component over the entire surface, which leads to high waste and, accordingly, high costs of the components.

Um den Einsatz an teuren Faserverstärkungen zu reduzieren und die Kosten solcher Bauteile zu optimieren ist, ist es bekannt, Faserverbundbauteile in Skelettbauweise herzustellen. Bei der Skelettbauweise wird die Steifigkeit der Bauteile über eine faserverstärkte fachwerkartige Struktur erzielt. Diese Skelettstruktur wird über zusätzliches Material geschlossen. Die Faserverstärkung kann lastpfadgerecht und nur in den Bereichen eingesetzt werden, in denen eine Faserverstärkung zur Erzielung der gewünschten Bauteileigenschaften notwendig ist. Hierdurch kann die Menge an einzusetzendem Fasermaterial bzw. der Verschnitt deutlich reduziert werden.In order to reduce the cost of expensive fiber reinforcements and to optimize the cost of such components, it is known to fabricate fiber composite structural members. In the skeleton construction, the rigidity of the components is achieved via a fiber-reinforced framework-like structure. This skeleton structure is closed by additional material. The fiber reinforcement can be used according to the load path and only in those areas where fiber reinforcement is necessary to achieve the desired component properties. As a result, the amount of fiber material to be used or the waste can be significantly reduced.

Beispielsweise ist es bekannt, faserverstärkte Stäbe im Pultrusionsverfahren herzustellen, diese zu einem Skelett umzuformen und im Spritzguss-Verfahren mit einer thermoplastischen Matrix zu umspritzen, welche dann die Au-βengeometrie des Bauteils herstellt. Ein derartiges Verfahren bedarf vieler Schritte und ist daher aufwendig und teuer.For example, it is known to produce fiber-reinforced rods in the pultrusion process, to transform them into a skeleton and to overmold by injection molding with a thermoplastic matrix, which then produces the Au-βengeometrie of the component. Such a method requires many steps and is therefore complicated and expensive.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, das die voranstehend beschrieben Nachteile nicht oder in vermindertem Maße aufweist. Insbesondere soll ein einfaches Verfahren angegeben werden, mit dem flächige Faserverbundbauteile mit verringertem Einsatz teurer Faserverstärkungen prozesssicher hergestellt werden können.Against this background, it is an object of the invention to provide a method which does not have the disadvantages described above or to a lesser extent. In particular, a simple method is to be specified, with which flat fiber composite components with reduced use of expensive fiber reinforcements can be produced reliably.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.The object is achieved by a method according to claim 1. Further advantageous embodiments emerge from the subclaims and the following description.

Es wird ein Verfahren angegeben zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, welches einen flächigen Kunststoffkörper aus Matrixmaterial mit darin eingebetteter Faserverstärkung in Skelettform aufweist. Zur Herstellung des Faserverbundbauteils wird zunächst eine Skelett-Preform gebildet. Die Skelett-Preform ist aus Faserhalbzeug gebildet, wobei das Fasermaterial in Stegen angeordnet ist und mehrere Stege zu einer beliebigen Skelettform geformt sind. Beispielsweise können die Stege im rechten Winkel zueinander oder winklig zu einem Fachwerk angeordnet sein oder eine bionische Struktur bilden. Die Stege sind miteinander verbunden oder gehen ineinander über, zwischen den Stegen verbleiben Zwischenräume.The invention relates to a method for producing a fiber composite component which has a sheet-like plastic body of matrix material with fiber reinforcement embedded in skeletal form embedded therein. To produce the fiber composite component, a skeleton preform is first formed. The skeleton preform is formed from semi-finished fiber, wherein the fiber material is arranged in webs and a plurality of webs are formed into an arbitrary skeletal shape. For example, the webs can be arranged at right angles to each other or at an angle to a framework or form a bionic structure. The webs are connected to each other or merge into each other, between the webs remain gaps.

Zur Herstellung des Faserverbundbauteils wird die Skelett-Preform in einem Formnest, welches die Form des herzustellenden flächigen Faserverbundbauteils abbildet, aufgenommen, das Formnest wird mit Matrixmaterial gefüllt und das Matrixmaterial wird ausgehärtet.To produce the fiber composite component, the skeletal preform is taken up in a mold cavity which images the shape of the flat fiber composite component to be produced, the mold cavity is filled with matrix material and the matrix material is cured.

Das Formwerkzeug, welches z.B. ein RTM (Resin Transfer Moulding)-Werkzeug sein kann, hat üblicherweise zwei Formhälften, welche das Formest bzw. eine Kavität bilden. Das Formnest stellt quasi eine Negativform des herzustellenden Faserverbundbauteils dar. Die Skelett-Preform wird zwischen den Formhälften im Formnest aufgenommen. Weil das Formnest jedoch die Form des flächigen Faserverbundbauteils nachbildet, füllt die Skelett-Preform nicht das gesamte Formnest, sondern bedeckt nur einen Teil der Grundfläche des Formnests. Im geschlossenen Formwerkzeug verbleiben neben der Skelett-Preform, insbesondere zwischen den Stegen, Hohlräume ohne Faserhalbzeug.The molding tool, which is e.g. An RTM (Resin Transfer Molding) tool usually has two mold halves which form the mold or a cavity. The mold cavity is virtually a negative mold of the fiber composite component to be produced. The skeleton preform is received between the mold halves in the mold cavity. However, because the mold cavity replicates the shape of the sheet-like fiber composite component, the skeletal preform does not fill the entire mold cavity, but covers only part of the bottom surface of the mold cavity. In the closed mold remain next to the skeletal preform, in particular between the webs, cavities without semi-finished fiber.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren nun die Schritte auf:
Flächiges Einbringen des Matrixmaterials zunächst in einen Angussbereich der Skelett-Preform, welcher entlang von Mittenlängsbereichen der Stege verläuft, von wo sich das Matrixmaterial in der Skelett-Preform ausbreitet. Erfindungsgemäß wird durch Vorsehen eines Materialüberschusses an der Skelett-Preform und Kompaktieren derselben im Formnest ein Drosselbereich erzeugt, der seitlich um die Skelett-Preform herum verläuft und in dem der Faservolumenanteil gegenüber dem Faservolumenanteil des restlichen Preform Bereichs erhöht ist.
According to the invention, the method now comprises the steps:
Surface introduction of the matrix material first in a gate region of the skeletal preform, which extends along the central longitudinal regions of the webs, from where the matrix material propagates in the skeletal preform. According to the invention, by providing an excess of material on the skeleton preform and compacting it in the mold cavity, a throttle region is created which extends laterally around the skeleton preform and in which the fiber volume fraction is increased in relation to the fiber volume fraction of the remaining preform region.

Das Matrixmaterial wird also nicht punktuell an einem oder wenigen Angusspunkten zugegeben, sondern flächig über den Angussbereich eingebracht. Der Angussbereich erstreckt sich über den Mittenlängsbereich der Stege. Hierdurch können die Fließwege verkürzt und optimiert werden. Unter Mittenlängsbereich soll dabei ein Bereich verstanden werden, der sich entlang der Längsachse jedes Steges (und um ein gewisses Maß seitlich daneben) erstreckt. Der Mittenlängsbereich kann z.B. die mittleren 30 Prozent oder 20 Prozent oder weniger der Stegbreite ausmachen. Ist die Preform in das Formwerkzeug eingelegt, so erstreckt sich die Stegbreite in der Schließebene des Formwerkzeugs und die Höhe der Stege entlang der Schließachse des Formwerkzeugs.The matrix material is therefore not added selectively at one or a few gate points, but flat over the sprue area brought in. The sprue area extends over the middle longitudinal area of the webs. As a result, the flow paths can be shortened and optimized. In this case, the term center longitudinal region is understood to mean a region which extends along the longitudinal axis of each web (and to a certain extent laterally beside it). For example, the center-long range can be the middle 30 percent or 20 percent or less of the web width. If the preform is inserted into the mold, then the web width extends in the closing plane of the mold and the height of the webs along the closing axis of the mold.

Wird die Skelett-Preform in das Formwerkzeug eingelegt, so weisen die Stege mit einer Ober- und Unterseite in Richtung der Formhälften und werden von der Wandung des Formwerkzeugs kompaktiert. Da das Formnest die Form des Faserverbundbauteils nachbildet, füllt die Skelett-Preform das Formnest nicht vollständig, sondern es verbleiben Hohlräume, die insbesondere zwischen den Stegen der Skelett-Preform vorliegen. Zu den Seiten liegen die Stege der Skelett-Preform daher zumindest teilweise frei, d.h. ohne Kontakt zur Wandung des Formwerkzeugs. Daher ist die Gefahr von Race-Tracking besonders hoch. Race-Tracking bezeichnet das Voreilen des Harzes bzw. des Matrixmaterials aufgrund von Permeabilitätsunterschieden in oder an den Faserhalbzeugen. In das Faserhalbzeug injiziertes Matrixmaterial neigt dazu, den leichtesten Fließweg zu wählen. Anstelle einer vollständigen Imprägnierung der Faserhalbzeugs besteht daher die Gefahr, dass das Matrixmaterial in die Bereiche ohne Faserhalbzeug vordringt, wodurch das Faserhalbzeug nur unzureichend im Matrixmaterial eingebunden wird oder Lufteinschlüsse verbleiben können.If the skeleton preform is inserted into the mold, then the webs with an upper and lower side in the direction of the mold halves and are compacted by the wall of the mold. Since the mold cavity replicates the shape of the fiber composite component, the skeletal preform does not completely fill the mold cavity, but rather cavities remain, which exist in particular between the webs of the skeletal preform. At the sides, therefore, the webs of the skeletal preform are at least partially exposed, i. without contact to the wall of the mold. Therefore, the risk of race tracking is particularly high. Race tracking refers to the advancement of the resin or the matrix material due to permeability differences in or on the semifinished fiber products. Matrix material injected into the semifinished fiber tends to choose the lightest flow path. Instead of a complete impregnation of the semifinished fiber there is therefore the risk that the matrix material penetrates into the areas without semi-finished fiber, whereby the semifinished fiber is only insufficiently integrated in the matrix material or air pockets can remain.

Durch die vorgeschlagene Verfahrensführung kann Race-Tracking nun zuverlässig unterbunden werden. Wird das Matrixmaterial z.B. aus der oberen Formhälfte des Formwerkzeugs in das Formnest injiziert, so gelangt das Matrixmaterial zunächst an der Oberseite des Angussbereichs in Kontakt mit der Skelett-Preform. Der Angussbereich ist seitlich vom Drosselbereich umgeben, in dem aufgrund des erhöhten Faservolumenanteils die Permeabilität für das Matrixmaterial reduziert ist. Im Drosselbereich wird bewusst eine Überkompaktierung von Fasermaterial erzeugt. Dies wird z.B. dadurch erreicht, dass die Skelett-Preform in dem Bereich, welcher später den Drosselbereich darstellen soll, gezielt zu hoch, d.h. mit einer zu großen Steghöhe ausgebildet wird. Es wird also mehr Fasermaterial bereitgestellt, als für die erwünschte Steghöhe notwendig ist. Im Formnest wird dieser Materialüberschuss verpresst, wodurch das Faserhalbzeug in Schließrichtung des Formwerkzeugs in die Skelett-Preform eingedrückt wird und der Faservolumentanteil in diesem Stegabschnitt genau definiert erhöht wird.Due to the proposed procedure race tracking can now be reliably prevented. If the matrix material is e.g. injected from the upper mold half of the mold into the mold cavity, the matrix material first comes into contact with the skeleton preform at the top of the runner. The sprue area is laterally surrounded by the throttle area, in which due to the increased fiber volume fraction, the permeability for the matrix material is reduced. In the throttle area, an overcompaction of fiber material is deliberately generated. This is e.g. achieved in that the skeleton preform in the area which is to represent the throttle area later, targeted too high, i. is formed with a too large ridge height. Thus, more fiber material is provided than is necessary for the desired ridge height. In the mold cavity, this material surplus is pressed, whereby the semifinished fiber product is pressed into the skeleton preform in the closing direction of the mold and the proportion of fiber material in this web section is increased in a precisely defined manner.

Durch die Überkompaktierung bildet sich eine Art Barriere für das Matrixmaterial. Die Barriere wirkt wie eine Drossel, welche den Fließwiderstand erhöht und den Matrixfluss zu den Seiten aus der Preform heraus verlangsamt. Das Matrixmaterial verteilt sich zunächst im Angussbereich, vorzugsweise über die gesamte Höhe der Stege. Dort hat es jedoch nur sehr geringe Fließwege, da es bereits flächig über den Angussbereich eingebracht wird. Erst dann gelangt das Matrixmaterial durch den Drosselbereich nach außen in die seitlichen Bereiche und Stirnseiten der Skelett-Struktur.The overcompaction forms a kind of barrier for the matrix material. The barrier acts like a choke which increases the flow resistance and slows the matrix flow to the sides out of the preform. The matrix material is initially distributed in the sprue area, preferably over the entire height of the webs. There, however, it has only very small flow paths, since it is already introduced over the gate area. Only then does the matrix material pass through the throttle area outwards into the lateral areas and end faces of the skeleton structure.

Zudem verhindert der Drosselbereich einen Rückfluss von Matrixmaterial, welches einmal diesen Bereich durchflossen hat. Neben einer vollständigen Imprägnierung der Skelett-Preform kann so weiterhin auch ein unerwünschter Einschluss von Luft zuverlässig unterbunden werden.In addition, the throttle area prevents backflow of matrix material, which once flowed through this area. In addition to a complete impregnation of the skeletal preform so can continue to reliably prevent unwanted inclusion of air.

Die Zufuhr des Matrixmaterials erfolgt vorzugsweise über ein Verteilsystem mit mehreren Matrix-Verteilkanälen. Die Matrix-Verteilkanäle sind dabei strömungstechnisch mit einer Oberfläche des Formnestes im Formwerkzeug verbunden. Das Matrixmaterial fließt über das Verteilsystem durch die Matrix-Verteilkanäle und von diesen in das Formnest, wo es in den Angussbereich der Skelett-Preform gelangt. Das Matrixmaterial kann über eine Vielzahl von Angussstellen, die z.B. als Öffnungen der Verteilkanäle in das Formnest ausgebildet sind, in die Preform gelangen.The supply of the matrix material preferably takes place via a distribution system with a plurality of matrix distribution channels. The matrix distribution channels are fluidically connected to a surface of the mold cavity in the mold. The matrix material flows through the distribution system through the matrix distribution channels and from there into the mold cavity, where it enters the gate area of the skeletal preform. The matrix material may be spread over a plurality of gate locations, e.g. are formed as openings of the distribution channels in the mold cavity, get into the preform.

Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Matrix-Verteilkanäle als Nuten ausgebildet sind, welche zur Skelett-Preform hin geöffnet sind. Hierdurch wird ein besonders großflächiger Eintrag von Matrixmaterial in den Angussbereich erzielt. Die Nuten öffnen sich vorzugsweise unmittelbar zum Angussbereich der Skelett-Preform.However, it is particularly preferred if the matrix distribution channels are formed as grooves, which are open to the skeleton preform. This achieves a particularly large-area entry of matrix material into the sprue area. The grooves preferably open directly to the sprue area of the skeletal preform.

Das in die Skelett-Preform injizierte Matrixmaterial infiltriert das gesamte Fasermaterial. Aufgrund der Form des Bauteils - das Faserverbundbauteil ist ein flächiger Kunststoffkörper, in den die Skelettstruktur eingebunden ist - weist das Formnest auch Hohlräume auf, in denen sich kein Fasermaterial der Preform befindet. Diese Hohlräume, die u.a. Zwischenräume zwischen den Stegen der Skelett-Preform bilden, werden im Verfahren mit Matrixmaterial aufgefüllt und erhärten als reine Matrixbereiche, bei Verwendung z.B. eines Harzes bilden sich Reinharzbereiche. In einer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Matrixmaterial zunächst aus den Stegen der Skelett-Preform austritt, die Hohlräume im Formnest füllt und den flächigen Kunststoffkörper ausbildet.The matrix material injected into the skeletal preform infiltrates the entire fibrous material. Due to the shape of the component - the fiber composite component is a flat plastic body in which the skeleton structure is integrated - the mold cavity also has cavities in which there is no fiber material of the preform. These cavities, which u.a. Forming gaps between the webs of the skeleton preform are filled in the process with matrix material and harden as pure matrix areas, when using e.g. a resin form pure resin areas. In one embodiment, it is provided that the matrix material first emerges from the webs of the skeletal preform, fills the cavities in the mold cavity and forms the sheet-like plastic body.

In einer alternativen Verfahrensführung ist es denkbar, dass nach der Infiltrierung der Skelett-Preform mit Matrixmaterial weiteres Matrixmaterial benachbart zur Skelett-Preform in das Formnest eingebracht wird zur Ausbildung des flächigen Kunststoffkörpers. Anders gesagt wird zunächst nur die Skelett-Preform in der voranstehend beschrieben Weise mit Matrixmaterial imprägniert. Zur Füllung der Hohlräume im Formnest wird zusätzlich ein weiteres Matrixmaterial, z.B. über einen zweiten Mischkopf und ein zweites Verteilsystem zugeführt.In an alternative process, it is conceivable that after infiltration of the skeleton Preform with matrix material further matrix material adjacent to the skeleton preform is introduced into the mold cavity to form the flat plastic body. In other words, initially only the skeletal preform is impregnated with matrix material in the manner described above. In order to fill the cavities in the mold cavity, a further matrix material is additionally supplied, for example via a second mixing head and a second distribution system.

Die Zuführung des Matrixmaterials in das Formnest kann von einer oder auch von beiden Seiten erfolgen. Folglich können die Matrix-Verteilnuten nur in einer oder in beiden Formhälften des Formwerkzeugs angeordnet sein.The feeding of the matrix material into the mold cavity can take place from one or both sides. Consequently, the matrix distribution grooves can be arranged only in one or both mold halves of the mold.

Wenn das Matrixmaterial das Formnest füllt, können gleichzeitig auch ein oder mehrere Funktionselemente, wie z.B. Bolzen oder Gewindebuchsen, mit in das Bauteil integriert werden. Die Funktionselemente können z.B. im Formwerkzeug angeordnet werden, so dass sie vom Matrixmaterial teilweise umschlossen werden und nach der Erhärtung desselben formschlüssig in das Bauteil integriert sind.When the matrix material fills the cavity, one or more functional elements, e.g. Bolts or threaded bushes to be integrated into the component. The functional elements may e.g. be arranged in the mold, so that they are partially enclosed by the matrix material and after the hardening of the same form-fitting integrated into the component.

Weiterhin ist es denkbar, dass durch das Matrixmaterial selbst zusätzliche Funktionselemente erzeugt werden, z.B. in Form von Anbindungspunkten oder zusätzlicher Verrippung des Faserverbundbauteils.Furthermore, it is conceivable that additional functional elements are generated by the matrix material itself, e.g. in the form of connection points or additional ribbing of the fiber composite component.

Als Matrixmaterial wird vorzugsweise ein duromeres Matrixmaterial, wie z.B. ein Harz verwendet. Grundsätzlich ist die Verwendung von thermoplastischen Matrixmaterialien aber ebenso denkbar.The matrix material used is preferably a thermosetting matrix material, e.g. used a resin. In principle, however, the use of thermoplastic matrix materials is also conceivable.

Die Skelett-Preform ermöglicht es, Fasermaterialien nur dort einzusetzen, wo eine Faserverstärkung im Bauteil notwendig ist. Vorzugsweise sind die Stege der Skelett-Preform entlang der Lastpfade des Bauteils angeordnet. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Skelett-Preform hergestellt wird durch Aneinanderlegen und Aufeinanderschichten von Streifen von Faserhalbzeug, wobei jeder Steg mehrere aufeinander geschichtete Streifen beinhaltet. Bei dem Faserhalbzeug handelt es sich vorzugsweise um Halbzeuge mit gerichteten Langfasern oder Endlosfasern. Die Faserhalbzeuge können z.B. als Gelege, Gewebe oder Geflecht vorliegen. Als Verstärkungsfasern kommen alle bekannten Verstärkungsfasern, wie z.B. Kohlenstofffasern, Glasfasern oder Aramidfasern oder auch metallische Verstärkungsfasern in Frage. Zur Erzielung hoher Bauteilsteifigkeiten werden vorzugsweise Kohlenstofffasern - allein oder in Kombination mit anderen Fasern - verwendet.The skeleton preform makes it possible to use fiber materials only where a fiber reinforcement in the component is necessary. Preferably, the webs of the skeleton preform along the load paths of the component are arranged. It is particularly preferred if the skeleton preform is produced by juxtaposing and stacking strips of semifinished fiber product, wherein each web includes a plurality of strips stacked on top of each other. The semi-finished fiber products are preferably semifinished products with oriented long fibers or continuous fibers. The semi-finished fiber products may e.g. present as a scrim, tissue or braid. The reinforcing fibers are all known reinforcing fibers, e.g. Carbon fibers, glass fibers or aramid fibers or metallic reinforcing fibers in question. To achieve high component stiffnesses, carbon fibers are preferably used - alone or in combination with other fibers.

Indem aus dem Faserhalbzeug zunächst Streifen geschnitten werden, kann der Verschnitt auf ein Minimum reduziert werden. Durch Wahl der Streifenbreite und -länge können besonders einfach Stege unterschiedlicher Form gebildet werden, auch das Ablegen der Streifen in geschwungenen Verläufen ist möglich. Die Ablage der Streifen zu der Skelett-Preform kann z.B. durch Direct Fiber Placement (DFP) erfolgen.By first cutting strips from the semifinished fiber product, the waste can be reduced to a minimum. By choosing the strip width and length can be very easily webs of different shapes are formed, even the placement of the strip in curved gradients is possible. The storage of the strips to the skeleton preform may e.g. through direct fiber placement (DFP).

Vorzugsweise wird jede Textillage eines Steges durch einen Streifen gebildet. Es können jedoch auch zwei oder mehr Streifen nebeneinander eine Textillage eines Steges bilden.Preferably, each textile layer of a web is formed by a strip. However, two or more strips next to each other can form a textile layer of a web.

Jeder Steg wird durch mehrere aufeinandergeschichtete Streifen von Faserhalbzeug ausgebildet. Die Streifen können lose aufeinanderliegen oder untereinander fixiert sein, z.B. durch Vernähen oder ein Bindemittel. Die Streifen werden vorzugsweise entlang der Mittellängsachse des Steges abgelegt und übereinandergeschichtet. Zur Erzielung hoher Festigkeiten ist es besonders bevorzugt, wenn Streifen verwendet werden, die sich über die gesamte Länge eines Steges erstrecken. Jedoch können einzelne Lagen auch durch zwei oder mehr aneinandergesetzte Streifen gebildet sein, ebenso können z.B. auch Streifen quer zur Mittellängsachse oder unter einem Winkel geneigt zur Mittellängsachse abgelegt werden.Each web is formed by a plurality of stacked strips of semi-finished fiber. The strips may be loose on each other or fixed together, e.g. by sewing or a binder. The strips are preferably deposited along the central longitudinal axis of the web and stacked one above the other. To achieve high strengths, it is particularly preferred if strips are used which extend over the entire length of a web. However, individual layers may also be formed by two or more juxtaposed strips, as well as e.g. Also strips are stored transversely to the central longitudinal axis or at an angle inclined to the central longitudinal axis.

Der Querschnitt der Stege (betrachtet quer zur Mittellängsachse) wird z.B. durch die Wahl der Breite und Anzahl an Steifen sowie durch die Anordnung der Streifen zueinander bestimmt.The cross section of the webs (viewed transversely to the central longitudinal axis) is e.g. determined by the choice of the width and number of stiffeners and by the arrangement of the strips to each other.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass sich die Höhe der Stege im Drosselbereich vom Angussbereich nach außen hin verringert. Mit anderen Worten können die Stege einen Querschnitt aufweisen, der im Angussbereich die größte Höhe hat und dessen Höhe zu den Seiten hin abnimmt. Wird nun der Steg kompaktiert, so bewirkt der Fasermaterialüberschuss in dem Bereich mit geringerer Höhe einen stärkeren Anstieg des Faservolumenanteils als bei größerer Steghöhe. Es kann z.B. auf besonders einfache Weise eine quasi-kontinuierliche Steigerung der Drosselwirkung innerhalb des Drosselbereichs realisiert werden. Zusammen mit dem verringerten Durchflussquerschnitt (aufgrund der reduzierten Höhe) kann die Imprägnierung des Fasermaterials auch bei Stegen mit großem Höhen- zu Breitenverhältnis sichergestellt werden.In a preferred embodiment, it is provided that reduces the height of the webs in the throttle area from the sprue to the outside. In other words, the webs may have a cross section which has the greatest height in the sprue area and whose height decreases towards the sides. If the web is then compacted, the fiber material excess in the region of lesser height causes a greater increase in the fiber volume fraction than in the case of greater web height. It can e.g. In a particularly simple manner, a quasi-continuous increase in the throttle effect can be realized within the throttle area. Together with the reduced flow cross-section (due to the reduced height), the impregnation of the fiber material can be ensured even with webs with high height to width ratio.

Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Stege im Drosselbereich vor der Kompaktierung eine stufenförmige Höhenänderung aufweisen und diese im geschlossenen Formwerkzeug zu einer kontinuierlichen Höhenänderung kompaktiert wird. Mit anderen Worten können die Stege der Skelettstruktur vor der Kompaktierung eine stufenförmige Außenkontur aufweisen, welche dann zur Erzeugung des Drosselbereichs im Formnest derart verpresst wird, dass die kompaktierten Stege im Drosselbereich keinen stufenförmigen, sondern einen kontinuierlichen Oberflächenverlauf aufweisen. Über die Wahl der Höhe der Stufen kann auf besonders einfache Weise der Grad der Kompaktierung reguliert werden. Am Ende jeder Stufe liegt besonders viel Materialüberschuss vor, so dass sich unterhalb dieses Bereichs ein besonders hoher Faservolumenanteil einstellt, wenn die Skelett-Preform kompaktiert wird. Es hat sich herausgestellt, dass das Vorsehen mehrerer Stufen ein besonders einfaches Mittel ist um die Drosselwirkung zu regulieren. Durch Wahl der Höhe der Stufen und Variation des Überstands der Stufen kann das Fließverhalten der Matrix in jedem Steg der Skelett-Preform auf einfache Weise reguliert werden.It may be particularly advantageous if the webs in the throttle area before compaction have a step-shaped height change and this is compacted in the closed mold to a continuous change in height. In other words, the webs of the skeleton structure prior to compaction may have a step-shaped outer contour, which is then pressed to produce the throttle region in the mold cavity such that the compacted webs in the throttle region have no stepped, but a continuous surface profile. By selecting the height of the steps, the degree of compaction can be regulated in a particularly simple manner. At the end of each stage, there is a particularly large amount of material surplus, so that a particularly high proportion of fiber volume occurs below this area when the skeletal preform is compacted. It has been found that the provision of several stages is a particularly simple means of regulating the throttling effect. By choosing the height of the steps and varying the overhang of the steps, the flow behavior of the matrix in each web of the skeletal preform can be easily regulated.

Für das Erzielen der voranstehend beschriebenen Überkompaktierung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Stege im Formwerkzeug derart kompaktiert werden, dass sich die Breite ihrer Querschnitte im kompaktierten äußeren Bereich kontinuierlich verringert. Mit anderen Worten weist das Formnest im Bereich der stufenförmigen Kontur der Preform eine kontinuierliche Kontur auf, so dass durch Schließen des Formwerzeugs die Stufen verschwinden und stattdessen ein kontinuierlicher Übergang erfolgt. Im Bereich der Stufen liegt somit eine Überkompaktierung vor, die jedoch über die Tiefe der Stufen variiert. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Form der Überkompaktierung der voranstehend beschriebene Effekt in der Art einer semipermeablen Membran besonders effektiv erreicht wird.For achieving the above-described overcompaction, it has been found to be particularly advantageous if the webs are compacted in the mold so that the width of their cross-sections in the compacted outer region is continuously reduced. In other words, the mold cavity has a continuous contour in the region of the step-shaped contour of the preform, so that closing the mold causes the steps to disappear and instead a continuous transition takes place. In the area of the steps, there is overcompaction, but this varies over the depth of the steps. It has been found that the above-described effect in the manner of a semi-permeable membrane is achieved particularly effectively by this form of overcompaction.

Die stufenförmige Höhenänderung der Stege kann wahlweise auf nur einer Seite (Ober- oder Unterseite) ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung wird eine noch größere Drosselwirkung erzeugt, indem die stufenförmige Höhenänderung der Stege im Drosselbereich durch das Vorsehen von Stufen sowohl auf einer Oberseite der Stege, als auch auf der gegenüberliegenden Unterseite ausgebildet ist.The step-shaped height change of the webs can optionally be formed on only one side (top or bottom). In one embodiment, an even greater throttle effect is generated by the step-shaped height change of the webs in the throttle area is formed by the provision of stages both on an upper side of the webs, as well as on the opposite bottom.

Die stufenförmige Höhenänderung der Stege lässt sich besonders einfach erzeugen, indem Streifen von Faserhalbzeug mit unterschiedlichen Breiten aufeinander geschichtet sind. So kann z.B. zum Erreichen einer besonders feinen Abstufung in jeder Lage von Faserhalbzeug die Breite des Steges reduziert werden. Jedoch können auch zwei oder mehr Lagen mit identischer Breite übereinander gestapelt werden.The step-shaped height change of the webs is particularly easy to produce by layers of semi-finished fiber with different widths are stacked on each other. Thus, e.g. To achieve a particularly fine gradation in each layer of semi-finished fiber, the width of the web can be reduced. However, two or more layers of identical width may be stacked on top of each other.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. If the term "can" is used in this application, it is both the technical possibility and the actual technical implementation.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

  • 1 schematische Skelett-Preform
  • 2 Draufsicht auf die Skelett-Preform im Formnest
  • 3 Schnitt A-A durch die Skelett-Preform von 1
  • 4 Schnitt B-B der Skelett-Preform im geschlossenen Formwerkzeug und
  • 5 Schnittansicht eines mit dem Verfahren hergestellten Faserverbundbauteils.
Embodiments will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 schematic skeleton preform
  • 2 Top view on the skeleton preform in the form nest
  • 3 Cut AA through the skeletal preform of 1
  • 4 Section BB of the skeletal preform in the closed mold and
  • 5 Sectional view of a fiber composite component produced by the method.

1 zeigt eine beispielhafte Skelett-Preform 1 als fachwerkartige Struktur mit mehreren Stegen 2, 3, 4, 5, 6, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Diese Form der Skelett-Preform ist beispielhaft, andere Formen und Anordnungen von Stegen, z.B. schräge Anordnungen oder gebogene Verläufe sind ebenso denkbar, genauso bionische Strukturen. Vorzugsweise verlaufen die Stege entlang der Hauptlastpfade im herzustellenden Faserverbundbauteil. 1 shows an exemplary skeletal preform 1 as a truss-like structure with several webs 2 . 3 . 4 . 5 . 6 which are arranged at right angles to each other. This form of skeletal preform is exemplary, other forms and arrangements of webs, such as oblique arrangements or curved courses are also conceivable, as bionic structures. Preferably, the webs run along the main load paths in the fiber composite component to be produced.

Die Skelett-Preform 1 wird in ein Formwerkzeug 10 eingelegt, wo sie im Formnest 11 zwischen den beiden Formhälften 12, 13 des Formwerkzeugs 10 (s. 4) aufgenommen wird. 2 zeigt in schematischer Draufsicht die Formhälfte 13 sowie die darauf abgelegte Skelett-Preform 1. Dabei bedeckt die Skelett-Preform nur einen Teil des Formnestes 11 - es verbleiben Hohlräume 14, 15, 16, 17, 18, 19, die im späteren Bauteil als reine Matrixbereiche ohne Faserverstärkung ausgebildet werden.The skeletal preform 1 gets into a mold 10 where they are in the mold nest 11 between the two mold halves 12 . 13 of the mold 10 (S. 4 ) is recorded. 2 shows a schematic plan view of the mold half 13 as well as the skeleton preform placed on it 1 , The skeletal preform covers only part of the mold cavity 11 - There remain cavities 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 , which are formed in the later part as pure matrix areas without fiber reinforcement.

Ist das Formwerkzeug 10 geschlossen, so wird das Matrixmaterial über ein Verteilsystem 20 mit mehreren Matrixverteilkanälen 21 bis 25 zugegeben. Die Matrix-Verteilkanäle sind beispielsweise in einer oder beiden Formhälften 12, 13 des Formwerkzeugs 10 vorgesehen. Zur Erläuterung der Lage des Verteilsystems 20 in Relation zur Skelett-Preform 1 sind die Matrix-Verteilkanäle 21 bis 25 in 2 zusätzlich eingezeichnet. Die Verteilkanäle 21 bis 25 verlaufen jeweils in einem Mittenlängsbereich der Stege 2 bis 6. Hierdurch wird eine Verkürzung der Fließwege erreicht, welche das Matrixmaterial in den Stegen zurücklegen muss.Is the mold 10 closed, so the matrix material via a distribution system 20 with several matrix distribution channels 21 to 25 added. The matrix distribution channels are, for example, in one or both mold halves 12 . 13 of the mold 10 intended. To explain the location of the distribution system 20 in relation to the skeletal preform 1 are the matrix distribution channels 21 to 25 in 2 additionally marked. The distribution channels 21 to 25 each run in a central longitudinal region of the webs 2 to 6 , As a result, a shortening of the flow paths is achieved, which must cover the matrix material in the webs.

3 zeigt eine Schnittansicht A-A durch die Skelett-Preform 1. Jeder Steg 2, 3, 4, 5, 6 ist aus mehreren aufeinandergelegten Streifen (beispielhaft benannt 100, 101, 102, 103, ...) von Faserhalbzeug gebildet. Vorzugsweise werden Faserhalbzeuge mit gerichteten Lang- oder Endlosfasern verwendet. Die Streifen können lose aufeinander liegen oder z.B. durch einen Binder oder Nähte fixiert sein. In einem oberen Bereich (mit Bezug auf die spätere Injektion von Matrixmaterial) und in einem unteren Bereich sind Streifen mit abnehmender Breite aufeinandergeschichtet, so dass sich ein Querschnitt mit einer stufenförmigen Höhenänderung 7 ergibt. 3 shows a sectional view AA through the skeletal preform 1 , Every jetty 2 . 3 . 4 . 5 . 6 is made up of several superimposed strips (named by way of example) 100 . 101 . 102 . 103 , ...) formed by semifinished fiber. Preference is given to using semi-finished fiber products with oriented long or continuous fibers. The strips can lie loosely on one another or be fixed by a binder or seams, for example. In an upper region (with respect to the subsequent injection of matrix material) and in a lower region, strips of decreasing width are stacked on each other, so that a cross section with a step-shaped height change 7 results.

4 zeigt den Querschnitt A-A der Skelett-Preform 1 bei geschlossenem Formwerkzeug 10. Die Zuführung des Matrixmaterials 30 erfolgt über die Verteilkanäle 21 bis 25. Die Verteilkanäle können, wie in 4 gezeigt, insbesondere als Nuten ausgebildet sein, die zur Skelett-Preform 1 hin geöffnet sind. Das Matrixmaterial 30 gelangt über die Verteilkanäle 21 bis 25 in Kontakt mit der Skelett-Preform 1 und breitet sich dort in einem Angussbereich 40 aus, der sich entlang der Mittenlängsbereiche der Stege 2 bis 6 erstreckt und über die gesamte Steghöhe reicht. 4 shows the cross section AA the skeletal preform 1 with closed mold 10 , The feeding of the matrix material 30 takes place via the distribution channels 21 to 25 , The distribution channels can, as in 4 shown, in particular be formed as grooves, the skeleton preform 1 are open. The matrix material 30 passes through the distribution channels 21 to 25 in contact with the skeletal preform 1 and spreads there in a sprue area 40 out, along the middle longitudinal areas of the webs 2 to 6 extends and extends over the entire bridge height.

Die Stege 2, 3, 4, 5, 6 werden durch das Formwerkzeug 10 kompaktiert. Im Bereich der stufenförmigen Höhenänderung 7 ist ein Überschuss an Fasermaterial vorgesehen, der im Formwerkzeug verpresst wird, teilweise überkompaktiert wird. Hierdurch entsteht ein Drosselbereich 42, in dem der Faservolumengehalt erhöht ist. Die vormals stufenförmige Außenkontur der Stege wird durch die Formhälften 12, 13 derart komprimiert, dass sich die Höhe der Stege nicht mehr stufenförmig, sondern kontinuierlich ändert. Die Wandung der Formhälften ist in diesem Bereich z.B. mit einer Schräge versehen.The bridges 2 . 3 . 4 . 5 . 6 be through the mold 10 compacted. In the area of the stepped height change 7 an excess of fiber material is provided, which is pressed in the mold, partially overcompacted. This creates a throttle area 42 in which the fiber volume content is increased. The formerly stepped outer contour of the webs is through the mold halves 12 . 13 compressed so that the height of the webs no longer stepped, but continuously changes. The wall of the mold halves is provided in this area, for example, with a slope.

Der Drosselbereich 42 ist seitlich umlaufend um den Angussbereich 40 ausgebildet, wodurch sich - in der Draufsicht auf die im Formwerkzeug befindliche Preform - ein zusammenhängender Angussbereich 40 ergibt, der seitlich vollständig vom Drosselbereich 42 umgeben ist.The throttle area 42 is laterally surrounding the sprue area 40 formed, which - in the plan view of the preform located in the mold - a contiguous gate area 40 which results laterally completely from the throttle area 42 is surrounded.

Im Drosselbereich besteht ein erhöhter Fließwiderstand für das Matrixmaterial 30. Deshalb verteilt sich das über die Zuführkanäle 21 bis 25 infiltrierte Matrixmaterial 30 zunächst im Angussbereich 40 und breitet sich langsam durch den Drosselbereich 42 in Richtung der Seiten aus, so dass keine Luft im Faserhalbzeug eingeschlossen bleibt. Die Hohlräume 14 bis 19 neben der Skelett-Preform werden mit Matrixmaterial gefüllt, wobei ein Rückfluss in die Skelett-Preform 1 aufgrund des Drosselbereichs 42 verhindert ist (angedeutet durch die durchgestrichenen Pfeile in 4).In the throttle area there is an increased flow resistance for the matrix material 30 , Therefore, this is distributed via the feed channels 21 to 25 infiltrated matrix material 30 first in the sprue area 40 and slowly spreads through the throttle area 42 in the direction of the sides, so that no air is trapped in the semi-finished fiber. The cavities 14 to 19 next to the skeletal preform are filled with matrix material, with a backflow into the skeletal preform 1 due to the throttle area 42 is prevented (indicated by the crossed out arrows in 4 ).

In der dargestellten Ausführungsform fließt das Matrixmaterial 30 an den Seiten aus den Stegen der Rippen-Preform 1 und füllt die Hohlräume 14 bis 19. Die Hohlräume 14 bis 19 können ebenso durch weiteres Matrixmaterial gefüllt werden, dass über ein separates zweites Verteilsystem direkt in die Hohlräume ins Formnest 11 eingebracht wird.In the illustrated embodiment, the matrix material flows 30 on the sides of the webs of the rib preform 1 and fill the cavities 14 to 19 , The cavities 14 to 19 can also be filled by further matrix material, that via a separate second distribution system directly into the cavities into the mold cavity 11 is introduced.

Eine Draufsicht des resultierenden Faserverbundbauteils 50 ist in 5 dargestellt. Es beinhaltet einen flächigen Kunststoffkörper 52 aus Matrixmaterial, in den die durch die Skelett-Preform 1 bereitgestellte Faserverstärkung 54 integriert ist. Optional kann das Faserverbundbauteil 50 z.B. mit Funktionselementen in Form von Stegen 56 oder Anbindungselementen 58 versehen sein, die beispielsweise durch das Matrixmaterial 30 mit ausgebildet werden.A plan view of the resulting fiber composite component 50 is in 5 shown. It contains a flat plastic body 52 from matrix material into which the skeleton preform 1 provided fiber reinforcement 54 is integrated. Optionally, the fiber composite component 50 eg with functional elements in the form of webs 56 or attachment elements 58 be provided, for example, by the matrix material 30 to be trained with.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Skelett-PreformSkeletal preform
2 bis 62 to 6
StegeStege
77
stufenförmige Höhenänderungstepped height change
1010
Formwerkzeugmold
1111
Formnestcavity
12, 1312, 13
Formhälftenmold halves
14 bis 1914 to 19
Hohlräumecavities
2020
Verteilsystemdistribution system
21 bis 2521 to 25
Matrix-VerteilkanäleMatrix distribution channels
3030
Matrixmaterialmatrix material
4040
AngussbereichAngus area
4242
Drosselbereichthrottle region
5050
FaserverbundbauteilFiber composite component
5252
flächiger Kunststoffkörperflat plastic body
5454
Faserverstärkungfiber reinforcement
5656
Ripperib
5858
Anbindungselementconnecting element
100, 101, ...100, 101, ...
Streifen von FaserhalbzeugStrip of semi-finished fiber

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils (50), welches einen flächigen Kunststoffkörper (52) aus Matrixmaterial (30) mit darin eingebetteter Faserverstärkung (54) in Skelettform aufweist, wozu eine Skelett-Preform (1) in einem Formnest (11) eines Formwerkzeugs (10) kompaktiert und mit Matrixmaterial (30) infiltriert wird und unter Aushärtung des Matrixmaterials das Faserverbundbauteil erzeugt wird, mit den Schritten: Herstellen einer Skelett-Preform (1) mit mehreren miteinander verbundenen Stegen (100, 101,...), Infiltrieren der Skelett-Preform (1) mit Matrixmaterial (30), wozu dieses in einem Angussbereich (40) in die Skelett-Preform (1) eingebracht wird, welcher entlang der Mittenlängsbereiche der Stege (100, 101,...) verläuft, von wo sich das Matrixmaterial (30) in der Skelett-Preform (1) ausbreitet. wobei durch Vorsehen eines Materialüberschusses an der Skelett-Preform (1) und Kompaktieren derselben ein Drosselbereich (42) erzeugt wird, der seitlich um den Angussbereich (40) der Skelett-Preform (1) herum verläuft und in dem der Faservolumenanteil gegenüber dem Faservolumenanteil im Angussbereich (40) erhöht ist.A method for producing a fiber composite component (50), which has a planar plastic body (52) of matrix material (30) with embedded fiber reinforcement (54) in skeleton form, including a skeleton preform (1) in a mold cavity (11) of a molding tool (10 ) is compacted and infiltrated with matrix material (30) and the fiber composite component is produced with curing of the matrix material, comprising the steps: producing a skeletal preform (1) with a plurality of interconnected webs (100, 101, ...), infiltrating the skeleton -Preform (1) with matrix material (30), what this in a runner (40) in the Skeleton preform (1) is introduced, which extends along the central longitudinal regions of the webs (100, 101, ...), from where the matrix material (30) in the skeletal preform (1) propagates. wherein by providing an excess of material on the skeletal preform (1) and compacting the same, a throttle region (42) is created which extends laterally around the sprue area (40) of the skeletal preform (1) and in which the fiber volume fraction relative to the fiber volume fraction in the Gating area (40) is increased. Verfahren nach Patentanspruch 1, bei dem das Matrixmaterial (30) über ein Verteilsystem (20) mit mehreren Verteilkanälen (21, 22, 23, 24, 25) zugeführt wird.Method according to Claim 1 in which the matrix material (30) is supplied via a distribution system (20) having a plurality of distribution channels (21, 22, 23, 24, 25). Verfahren nach Patentanspruch 2, bei dem die Verteilkanäle (21, 22, 23, 24, 25) als Nuten ausgebildet sind, welche zur Skelett-Preform (1) hin geöffnet sind.Method according to Claim 2 in which the distribution channels (21, 22, 23, 24, 25) are formed as grooves, which are open to the skeleton preform (1). Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem das Matrixmaterial (30) aus der Skelett-Preform (1) austritt und unter Füllung von Hohlräumen (14, 15, 16, 17, 18, 19) im Formnest (11) den flächigen Kunststoffkörper (52) ausbildet.Method according to one of the preceding claims, wherein the matrix material (30) from the skeleton preform (1) emerges and filling of cavities (14, 15, 16, 17, 18, 19) in the mold cavity (11) the plastic sheet body ( 52). Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 4, bei dem nach der Infiltrierung der Skelett-Preform (1) mit Matrixmaterial (30) weiteres Matrixmaterial benachbart zur Skelett-Preform (1) in das Formnest (11) eingebracht wird zur Ausbildung des flächigen Kunststoffkörpers (52).Method according to one of the preceding Claims 1 to 4 in which, after the infiltration of the skeletal preform (1) with matrix material (30), further matrix material adjacent to the skeletal preform (1) is introduced into the mold cavity (11) to form the two-dimensional plastic body (52). Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die Skelett-Preform (1) hergestellt wird durch Aneinanderlegen und Aufeinanderschichten von Streifen (100, 101, ...) von Faserhalbzeug, wobei jeder Steg mehrere aufeinander geschichteter Streifen (100, 101, ...) beinhaltet.Method according to one of the preceding claims, wherein the skeletal preform (1) is produced by juxtaposing and stacking strips (100, 101, ...) of semifinished fiber products, each web having a plurality of strips (100, 101, ... ) includes. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei sich die Höhe der Stege (2, 3, 4, 5, 6) im Drosselbereich (42) vom Angussbereich (40) nach außen hin verringert.Method according to one of the preceding claims, wherein the height of the webs (2, 3, 4, 5, 6) reduces in the throttle region (42) from the sprue area (40) to the outside. Verfahren nach Patentanspruch 7, wobei die Stege (2, 3, 4, 5, 6) im Drosselbereich (42) vor der Kompaktierung eine stufenförmige Höhenänderung (7) aufweisen und diese im geschlossenen Formwerkzeug (10) zu einer kontinuierlichen Höhenänderung kompaktiert wird.Method according to Claim 7 , wherein the webs (2, 3, 4, 5, 6) in the throttle region (42) prior to compaction, a step-shaped height change (7) and this compacted in the closed mold (10) to a continuous change in height. Verfahren nach Patentanspruch 8, bei dem die stufenförmige Höhenänderung (7) der Stege (2, 3, 4, 5, 6) im Drosselbereich (42) durch das Vorsehen von Stufen sowohl auf einer Oberseite der Stege, als auch auf der gegenüberliegenden Unterseite ausgebildet ist.Method according to Claim 8 in that the stepped height change (7) of the webs (2, 3, 4, 5, 6) in the throttle region (42) is formed by the provision of stages both on an upper side of the webs, as well as on the opposite bottom. Verfahren nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei zur Erzeugung der stufenförmigen Höhenänderung (7) Streifen von Faserhalbzeug mit unterschiedlichen Breiten aufeinander geschichtet sind.Method according to Claim 8 or 9 , to produce the step-shaped height change (7) strips of semi-finished fiber with different widths are stacked on each other.
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