DE102018206863A1

DE102018206863A1 - Method for producing an undercut vehicle component made of fiber-reinforced plastic

Info

Publication number: DE102018206863A1
Application number: DE102018206863.1A
Authority: DE
Inventors: Wojciech Brymerski
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2018-05-04
Publication date: 2019-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils (30) aus faserverstärktem Kunststoff mit hinterschnittiger Bauteilgeometrie, umfassend die Schritte:
- Vorformen des Bauteils aus wenigstens einem Prepreg-Zuschnitt in einer ersten Werkzeugvorrichtung, die einen mit hinterschnittiger Kontur ausgebildeten Stempel aufweist, wobei der Prepreg-Zuschnitt über den Stempel geformt und dabei ein Vorformteil mit wenigstens einem hinterschnittenen Bereich (H) erzeugt wird;
- Endformen des Bauteils in einer zweiten Werkzeugvorrichtung (200), die eine Matrize (240) und einen verformbaren Stempel (220) aufweist, wozu das Vorformteil in die zweite Werkzeugvorrichtung (200) eingelegt und ein Pressvorgang (F) ausgeführt wird, bei dem sich das Vorformteil in der Matrize (240) befindet und der verformbare Stempel (220) in den hinterschnittenen Bereich (H) gedrückt wird und diesen ausformt, wobei durch gleichzeitiges Erwärmen die Aushärtung erfolgt.

The invention relates to a method for producing a vehicle component (30) made of fiber-reinforced plastic with an undercut component geometry, comprising the steps:
Preforming the component from at least one prepreg blank in a first tooling device having a stamp formed with an undercut contour, wherein the prepreg blank is formed over the stamp, thereby producing a preform with at least one undercut region (H);
- Endformen of the component in a second tool device (200) having a die (240) and a deformable punch (220), for which purpose the preform part in the second tool device (200) inserted and a pressing operation (F) is carried out in which the preform is in the die (240) and the deformable die (220) is pressed into and forms the undercut area (H), curing by simultaneous heating.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils aus faserverstärktem Kunststoff mit hinterschnittiger Bauteilgeometrie bzw. Bauteilform.The invention relates to a method for producing a vehicle component made of fiber-reinforced plastic with an undercut component geometry or component shape.

Für die Serienfertigung flächiger bzw. schalenartiger Fahrzeugbauteile aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) bzw. Faserkunststoffverbund (FKV) hat sich das Prepregpressverfahren (PCM-Verfahren) bewährt. Prepregs sind Faserhalbzeuge aus Endlosfasern (insbesondere Glas- oder Kohlenstofffasern) und einer ungehärteten duroplastischen Kunststoffmatrix. Das Prepreg-Material wird zugeschnitten und durch Heißpressen in einem Presswerkzeug umgeformt und ausgehärtet. Allerdings ist die Erzeugung von Hinterschnitten, insbesondere in der Serienfertigung, eine fertigungstechnische Herausforderung.For preproduction of flat or shell-like vehicle components made of fiber-reinforced plastic (FVK) or fiber-reinforced plastic composite (FKV), the prepreg pressing method (PCM method) has proven itself. Prepregs are semi-finished fiber products made of continuous fibers (in particular glass or carbon fibers) and an uncured thermosetting plastic matrix. The prepreg material is cut to size and thermoformed in a press tool and cured. However, the production of undercuts, in particular in series production, is a production engineering challenge.

In der DE 10 2016 215 508 A1 wird ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils aus faserverstärktem Kunststoff mit duroplastischer Matrix beschrieben. In einem ersten Werkzeug wird das Bauteil z. B. aus Prepregs vorgeformt und die duroplastische Matrix heißgehärtet. Bevor die duroplastische Matrix ausgehärtet ist, wird das vorgeformte Bauteil entnommen und in ein zweites Werkzeug eingelegt, in dem dann wenigstens ein Teilbereich (z. B. mittels Werkzeugschieber) hinterschnittig umgeformt und die duroplastische Matrix ausgehärtet wird.In the DE 10 2016 215 508 A1 describes a two-stage process for producing a vehicle component made of fiber-reinforced plastic with thermosetting matrix. In a first tool, the component z. B. preformed from prepregs and the thermoset matrix hot-cured. Before the thermoset matrix has hardened, the preformed component is removed and inserted into a second tool, in which at least one subregion (eg, by means of a tool slide) is then undercut and the thermoset matrix cured.

Ausgehend hiervon lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils aus faserverstärktem Kunststoff mit hinterschnittiger Bauteilgeometrie anzugeben, das insbesondere die Herstellung fehlerfreier Bauteile ermöglicht und das insbesondere auch für die Serienfertigung geeignet ist.Proceeding from this, the present invention seeks to provide a further method for producing a vehicle component made of fiber-reinforced plastic with undercut component geometry, which in particular allows the production of faultless components and which is particularly suitable for mass production.

Die Aufgabe wurde gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.The object was achieved by the method according to the invention with the features of claim 1. Further developments and embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the drawings.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:

- Vorformen des (herzustellenden) Bauteils aus wenigstens einem Prepreg-Zuschnitt in einer ersten Werkzeugvorrichtung, die einen mit hinterschnittiger Kontur bzw. Gestalt ausgebildeten Stempel aufweist, wobei der Prepreg-Zuschnitt über den Stempel geformt und dabei ein Vorformteil (Preform) mit wenigstens einem hinterschnittenen Bereich erzeugt wird;
- Endformen des Bauteils in einer zweiten Werkzeugvorrichtung, die eine Matrize und einen verformbaren, insbesondere elastisch verformbaren, Stempel aufweist, wozu das Vorformteil in die zweite Werkzeugvorrichtung eingelegt und ein Pressvorgang ausgeführt wird, bei dem sich das Vorformteil (Preform) in der Matrize befindet und der verformbare Stempel (zumindest teilweise) in den hinterschnittenen Bereich gedrückt wird und diesen ausformt, wobei durch gleichzeitiges Erwärmen die Aushärtung des faserverstärkten Kunststoffs erfolgt.

The method according to the invention comprises at least the following steps:

Preforming of the component (to be produced) from at least one prepreg blank in a first tooling device having a punch formed with an undercut or shape, wherein the prepreg blank is formed over the punch and thereby a preform (preform) with at least one undercut Area is generated;
- Endformen of the component in a second tooling device having a die and a deformable, in particular elastically deformable, punch, for which purpose the preform inserted into the second tooling device and a pressing operation is carried out, in which the preform (preform) is located in the die and the deformable punch (at least partially) is pressed into the undercut area and this forms, whereby by simultaneous heating, the curing of the fiber-reinforced plastic takes place.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das beim Vorformen erzeugte Vorformteil im Wesentlichen schon Endgeometrie aufweist (d. h. die Vorformgeometrie entspricht im Wesentlichen schon der Bauteilgeometrie des herzustellenden Bauteils).It is preferably provided that the preform part produced during preforming essentially already has final geometry (ie the preform geometry substantially already corresponds to the component geometry of the component to be produced).

Bevorzugt werden für das Vorformen des Bauteils mehrere zu einem Stack (Stapel) angeordnete Prepreg-Zuschnitte verwendet, wobei der auch Stack direkt in der ersten Werkzeugvorrichtung aufgebaut werden kann. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um UD-Zuschnitte (d. h. Zuschnitte eines Prepregs mit unidirektionalen Endlosfasern, auch als UD-Schichten bezeichnet), die insbesondere schicht- bzw. lagenweise mit unterschiedlicher Faserorientierung bzw. Faserausrichtung angeordnet werden.Preferably, a plurality of prepreg blanks arranged to form a stack (stack) are used for preforming the component, wherein the stack can also be constructed directly in the first tool device. These are particularly preferably UD blanks (ie blanks of a prepreg with unidirectional continuous fibers, also referred to as UD layers), which are arranged in particular in layers or layers with different fiber orientation or fiber orientation.

Vor dem Vorformen oder beim Vorformen kann der Prepreg-Zuschnitt bzw. der Stack angewärmt werden. Bevorzugt erfolgt das Anwärmen unterhalb der spezifischen Härtetemperatur der Matrix, sodass keine Aushärtung der duroplastischen Matrix erfolgt. Ein Anwärmen vor dem Formen begünstigt den Formvorgang. Das Anwärmen kann aber auch erst beim Formen oder nach dem Formen erfolgen. Durch das Anwärmen (und anschließende Abkühlen) wird eine für den Transport zur zweiten Werkzeugvorrichtung ausreichende Formstabilität erreicht. Außerdem kann durch das Anwärmen eine haftende Verbindung zwischen mehreren Prepreg-Zuschnitten (Stack) erreicht werden. Das Anwärmen in der ersten Werkzeugvorrichtung erfolgt z. B. bei einer Temperatur zwischen 70 °C und 80 °C. Das Aushärten in der zweiten Werkzeugvorrichtung erfolgt z. B. bei einer Temperatur über 100 °C.Before preforming or preforming, the prepreg blank or the stack can be heated. Preferably, the heating takes place below the specific curing temperature of the matrix, so that no curing of the thermoset matrix takes place. Warming before molding favors the molding process. The warming up can also take place only during molding or after molding. By heating (and subsequent cooling) sufficient for the transport to the second tool device dimensional stability is achieved. In addition, by heating, an adhesive bond between multiple prepreg blanks (stack) can be achieved. The heating in the first tool device is z. B. at a temperature between 70 ° C and 80 ° C. The curing in the second tool device is z. At a temperature above 100 ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist, wie auch das aus der DE 10 2016 215 508 A1 vorbekannte Verfahren, ein zweistufiges Verfahren. Dadurch ergeben sich Taktzeitvorteile, insbesondere bei Verwendung eines schnellaushärtenden Prepreg-Materials. Außerdem kann zwischen dem Vorformen und dem Endformen optional eine Schnittoperation ausgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass Nachbearbeitungsschritte reduziert werden oder entfallen können und dass die Bauteilkanten beim Endformen mit Harz versiegelt werden können. Ferner können das Vorformen und das Endformen räumlich und/oder zeitlich getrennt werden (das Vorformen kann bspw. auch bei einem Zulieferer erfolgen).The inventive method is, as well as from the DE 10 2016 215 508 A1 previously known methods, a two-stage process. This results in cycle time advantages, especially when using a fast-curing prepreg material. In addition, a cutting operation may optionally be performed between preforming and final molding. This has the advantage that post-processing steps can be reduced or eliminated and that the component edges during final molding with Resin can be sealed. Furthermore, the preforming and the final shaping can be spatially and / or temporally separated (the preforming may, for example, also take place at a supplier).

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weitere Schritte aufweisen, wie z. B. das Entnehmen des Vorformteils aus der ersten Werkzeugvorrichtung, den Transport und das Einlegen in die zweite Werkzeugvorrichtung oder das Entnehmen des Fahrzeugbauteils aus der zweiten Werkzeugvorrichtung, wobei diese Schritte insbesondere automatisiert ausgeführt werden. Für ein automatisiertes Handling der Zuschnitte, des Stacks oder auch des Vorformteils können spezielle Composite-Greifer verwendet werden, durch die es zu keinen Fehlern wie Faserverschiebungen oder Änderungen der Preformgeometrie kommt.The inventive method may comprise further steps, such as. Example, the removal of the preform from the first tool device, the transport and insertion into the second tool device or the removal of the vehicle component from the second tool device, these steps are carried out in particular automated. For automated handling of the blanks, stacks or pre-molded parts, special composite grippers can be used, which will not cause any errors such as fiber shifts or changes in preform geometry.

Die Erfindung ermöglicht die vergleichsweise kostengünstige Herstellung von Fahrzeugbauteilen in Serie und insbesondere auch in Großserie mit gleichbleibender hoher Qualität. Betreffende Fahrzeugbauteile sind insbesondere Exterieur- oder Interieur-Sichtbauteile, vorzugsweise in Fasersichtoptik (z. B. Sichtcarbon). An solche Fahrzeugbauteile werden hohe ästhetische Anforderungen gestellt, insbesondere an die Oberflächenqualität und an die Faserverteilung (insbesondere sollten Harznester bzw. faserfreie Stellen vermieden werden). Die erfindungsgemäße Herstellung erfüllt diese Anforderungen bestens, da beim Vorformen die Fasern in den hinterschnittenen Bereich mit eingezogen werden. Außerdem sind die hergestellten Bauteile Class-A-tauglich.The invention enables the comparatively cost-effective production of vehicle components in series and in particular in mass production with consistent high quality. Relevant vehicle components are, in particular, exterior or interior visible components, preferably in fiber optics (eg visible carbon). High aesthetic requirements are placed on such vehicle components, in particular on the surface quality and on the fiber distribution (in particular, resin nests or fiber-free areas should be avoided). The preparation according to the invention optimally fulfills these requirements, since the fibers are drawn into the undercut region during preforming. In addition, the manufactured components are Class-A-compatible.

Das herzustellende Fahrzeugbauteil ist insbesondere ein Designelement (z. B. eine Zierblende), eine Motorabdeckung oder eine Außenspiegelkappe bzw. ein Außenspiegelgehäuse. Die bevorzugte Wanddicke liegt in einem Bereich zwischen 0,8 mm und 1,2 mm, wobei auch kleinere oder größere Wanddicken herstellbar sind.The vehicle component to be produced is in particular a design element (for example a trim panel), an engine cover or an exterior mirror cap or an exterior mirror housing. The preferred wall thickness is in a range between 0.8 mm and 1.2 mm, with smaller or larger wall thicknesses can be produced.

Beim Vorformen kann eine elastische Membran verwendet werden, die mittels Vakuum oder Unterdruck an den Stempel angesaugt wird und dabei den Prepreg-Zuschnitt, auch im Bereich des Hinterschnitts, konturfolgend an den Stempel andrückt. Durch die Membran können Oberflächenfehler im Bauteil vermieden werden. Bevorzugt wird eine Elastomer-Membran verwendet, die bis zu mehreren Hundert Prozent dehnbar ist. Das Andrücken an den Stempel kann auch mithilfe einer aus elastischem Material gefertigten Matrize erfolgen.When preforming an elastic membrane can be used, which is sucked by means of vacuum or negative pressure to the stamp and thereby presses the prepreg blank, also in the region of the undercut, contour following the stamp. Through the membrane surface defects in the component can be avoided. Preferably, an elastomeric membrane is used which is extensible up to several hundred percent. The pressing on the punch can also be done by means of a die made of elastic material.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Vorformteil nach dem Vorformen auf dem Stempel verbleibt und zusammen mit dem Stempel zum Endformen in die zweite Werkzeugvorrichtung eingelegt wird. D. h., der Stempel wird von der ersten Werkzeugvorrichtung in die zweite Werkzeugvorrichtung mitgenommen und das Entformen des Vorformteils vom Stempel kann entfallen. Dies ist auch vorteilig für den Transport zur zweiten Werkzeugvorrichtung oder für eine eventuell vorgesehene Zwischenlagerung. Ferner kann ein Fertigungssystem mit mehreren sich im Fertigungsumlauf befindenden Stempeln aufgebaut werden.It is preferably provided that the preform part remains on the punch after preforming and is inserted into the second tool device together with the punch for final forming. D. h., The stamp is taken from the first tool device in the second tool device and the removal of the preform from the stamp can be omitted. This is also advantageous for the transport to the second tool device or for a possibly provided intermediate storage. Furthermore, a manufacturing system can be constructed with several stamps in production circulation.

Beim Endformen kann ein zumindest teilweise aus elastischem Material gefertigter Stempel verwendet werden. Das elastische Material wird während des Pressvorgangs aufgrund des wirkenden Pressdrucks in den hinterschnittenen Bereich gedrückt bzw. gedrängt, wodurch dieser hinterschnittene Bereich ausgeformt oder zumindest nachgeformt wird. Der Stempel oder die betreffenden Stempelteile ist/sind z. B. aus einem temperaturstabilen Silikon oder Elastomer gefertigt. Das elastische Material kann auch das Entformen des ausgehärteten Fahrzeugbauteils vom Stempel begünstigen.In the case of final shaping, it is possible to use a stamp produced at least partially from elastic material. The elastic material is pressed during the pressing operation due to the acting pressing pressure in the undercut area, whereby this undercut area is formed or at least reshaped. The stamp or the relevant stamp parts is / are z. B. made of a temperature-stable silicone or elastomer. The elastic material may also favor the removal of the hardened vehicle component from the stamp.

Beim Endformen kann auch ein durch Innendruck aufweitbarer Stempel verwendet werden. Der Stempel kann zumindest teilweise ein Kissen aufweisen, das während des Pressvorgangs durch pneumatischen oder hydraulischen Innendruck aufgeweitet bzw. ausgeweitet und dabei in den hinterschnittenen Bereich gedrückt bzw. gedrängt wird und diesen ausformen oder nachformen kann. Der Innendruck kann z. B. wenigstens 1,0 MPa betragen.When final molding can also be used by internal pressure expandable stamp. The stamp may at least partially have a cushion which is expanded or expanded during the pressing process by pneumatic or hydraulic internal pressure and thereby pressed or pushed into the undercut area and this can form or reshape. The internal pressure can z. B. be at least 1.0 MPa.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den schematischen Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

1 zeigt das Vorformen mit einer ersten Werkzeugvorrichtung (Preformingwerkzeug).
2 zeigt das Endformen mit einer zweiten Werkzeugvorrichtung (Aushärtewerkzeug).
3 zeigt den in der zweiten Werkzeugvorrichtung verwendeten Stempel ohne Pressdruck sowie einen alternativ verwendbaren Stempel.

The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The features shown in the schematic figures of the drawing and / or explained below may be, even independently of certain combinations of features, general features of the invention and further develop the invention accordingly.

1 shows preforming with a first tooling device (preforming tool).
2 shows the final molding with a second tooling device (curing tool).
3 shows the punch used in the second tooling device without pressing pressure and an alternatively usable stamp.

1 veranschaulicht das Vorformen mithilfe einer ersten Werkzeugvorrichtung 100. Die Werkzeugvorrichtung 100 weist einen Stempel 120 mit hinterschnittiger Kontur bzw. Form auf, der auf einer Grundplatte 110 oder dergleichen befestigt ist. Der Stempel 120 gibt die abzuformende Bauteilgeometrie vor. Der Stempel 120 weist Bohrungen auf, über die ein Vakuum V oder gegebenenfalls auch Druckluft zum Entformen aufgebracht werden kann. Die Werkzeugvorrichtung 100 weist ferner einen schwenkbar angeordneten Rahmen 130 oder dergleichen auf, in den eine elastische Membran 140 eingespannt ist. Die Membran 140 kann mit Haftnoppen ausgebildet sein. Unterhalb befindet sich eine Heizeinrichtung 150, die auch als Kontaktheizung ausgebildet sein kann. 1 illustrates preforming using a first tooling device 100 , The tool device 100 has a stamp 120 with undercut contour or shape on top of a base plate 110 or the like is attached. The Stamp 120 specifies the component geometry to be molded. The Stamp 120 has holes over which a vacuum V or optionally also compressed air can be applied for demolding. The tool device 100 also has a pivotally mounted frame 130 or the like into which an elastic membrane 140 is clamped. The membrane 140 can be formed with adhesive knobs. Below is a heater 150 which can also be designed as contact heating.

Auf der Membran 140 kann ein Prepreg-Zuschnitt 10 abgelegt oder ein Stack aus mehreren Prepreg-Zuschnitten aufgebaut werden, der durch die Heizeinrichtung 150 angewärmt und auf eine eingestellte Vorformtemperatur erwärmt wird. Beim Erwärmen besteht kein direkter Kontakt zwischen Prepreg 10 und Heizung 150. Der Rahmen 130 wird dann in Richtung des Stempels 120 geschwenkt, wie mit dem Pfeil veranschaulicht, wodurch der Prepreg-Zuschnitt 10 (oder der Stack) auf den Stempel 120 gedrückt wird. Durch Erzeugen eines Vakuums V wird die elastische Membran 140 an den Stempel 120 angesaugt wodurch der Prepreg-Zuschnitt 10 form- bzw. konturfolgend an den Stempel 120 angedrückt wird und ein Vorformteil 20 erzeugt wird. Die Formung mithilfe der elastischen Membran 140 verhindert Oberflächenfehler auf der Außenseite, die die spätere Bauteilsichtseite bildet. Durch die Abkühlung des Prepreg-Materials am Stempel 120 bleibt die Vorformgeometrie erhalten. Das Vorformteil 20 weist eine hinterschnittige Vorformgeometrie mit einem hinterschnittenen Bereich H auf.On the membrane 140 can be a prepreg blank 10 filed or built a stack of multiple prepreg blanks by the heater 150 warmed up and heated to a set Vorformtemperatur. When heated, there is no direct contact between prepreg 10 and heating 150 , The frame 130 then goes in the direction of the stamp 120 pivoted, as illustrated by the arrow, making the prepreg cut 10 (or the stack) on the stamp 120 is pressed. By creating a vacuum V becomes the elastic membrane 140 to the stamp 120 sucked in so the prepreg blank 10 shape or contour following the stamp 120 is pressed and a preform 20 is produced. The shaping by means of the elastic membrane 140 prevents surface defects on the outside, which forms the later component viewing side. By cooling the prepreg material on the stamp 120 the preform geometry remains intact. The preform 20 has an undercut preform geometry with an undercut area H on.

2 veranschaulicht das Endformen (und Aushärten) mithilfe einer zweiten Werkzeugvorrichtung 200. Die zweite Werkzeugvorrichtung 200 ist als Presswerkzeug ausgebildet, das ein erstes Werkzeugteil 210 mit einem Stempel 220 und ein zweites Werkzeugteil 230 mit einer Matrize 240 aufweist. Die Matrize 240 ist mit einer Kavität 245 und einer integrierten Heizeinrichtung 242 ausgebildet. Die Kavität 245 kann eine Schutzbeschichtung zur Schonung der Bauteiloberfläche an der Außen- bzw. Sichtseite aufweisen. Der Stempel 220 weist einen elastisch verformbaren Stempelkopf 225 auf, der z. B. aus einem temperaturstabilen Silikon oder Elastomer gefertigt ist. 2 illustrates final molding (and curing) using a second tooling device 200 , The second tool device 200 is designed as a pressing tool, which is a first tool part 210 with a stamp 220 and a second tool part 230 with a die 240 having. The matrix 240 is with a cavity 245 and an integrated heater 242 educated. The cavity 245 may have a protective coating to protect the component surface on the outer or visible side. The Stamp 220 has an elastically deformable stamp head 225 on, the z. B. is made of a temperature-stable silicone or elastomer.

Das mit der ersten Werkzeugvorrichtung 100 erzeugte Vorformteil 20 wird darauffolgend in die zweite Werkzeugvorrichtung 200 eingelegt. Beim Schließen der Werkzeugvorrichtung 200 wird ein Pressvorgang (F) ausgeführt, bei dem der elastisch verformbare Stempelkopf 225 unter elastischer Anpassung seiner Form in den hinterschnittenen Bauteilbereich H gedrückt wird und diesen ausformt oder zumindest nachformt, wie durch die beiden Pfeile veranschaulicht. Unter Druck- und Temperatureinwirkung startet die Vernetzung der duroplastischen Matrix und das herzustellende Fahrzeugbauteil 30 wird vollständig konsolidiert. Nach dem Aushärten der duroplastischen Matrix kann die Werkzeugvorrichtung 200 geöffnet und das hergestellte Fahrzeugbauteil 30 entnommen werden (das Bauteil 30 muss gegebenenfalls vom Stempel 220 abgezogen werden). Optional kann nun noch ein Beschnitt, eine Lochung oder eine Lackierung vorgesehen sein.That with the first tool device 100 produced preform 20 is subsequently in the second tool device 200 inserted. When closing the tool device 200 is a pressing process ( F ) executed, wherein the elastically deformable punch head 225 under elastic adaptation of its shape in the undercut component area H is pressed and this forms or at least nachformt, as illustrated by the two arrows. Under pressure and temperature, the crosslinking of the thermoset matrix and the vehicle component to be produced starts 30 will be fully consolidated. After curing of the thermoset matrix, the tool device 200 opened and the manufactured vehicle component 30 be removed (the component 30 must be stamped if necessary 220 subtracted from). Optionally, a bleed, a perforation or a coating can now be provided.

3a zeigt den Stempel 220 im unbelasteten bzw. unverformten Zustand. Bevorzugt ist der elastisch verformbare Stempelkopf 225 austauschbar an einem Sockel 221 befestigt. 3b zeigt einen Stempel 220a, der ein mittels Innendruck p aufweitbares Kissen 226 aufweist. Das Kissen 226 ist durch eine elastische Membran gebildet. Während des oben beschriebenen Pressvorgangs (F) wird das Kissen 226 aufgeweitet, sodass dieses in den hinterschnittenen Bereich H gedrückt wird und diesen ausformt bzw. nachformt. 3a shows the stamp 220 in the unloaded or undeformed state. The elastically deformable stamp head is preferred 225 replaceable on a pedestal 221 attached. 3b shows a stamp 220a , which by means of an internal pressure p expandable cushion 226 having. The pillow 226 is formed by an elastic membrane. During the pressing process described above ( F ) becomes the pillow 226 expanded so that this in the undercut area H is pressed and this forms or nachformt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016215508 A1 [0003, 0010]

Claims

Method for producing a vehicle component (30), in particular a viewing component, made of fiber-reinforced plastic with an undercut component geometry, comprising the steps: - Preforming of the component from at least one prepreg blank (10) in a first tool device (100) having a formed with undercut contour stamp (120), wherein the prepreg blank (10) formed on the punch (120) and thereby a preform part (20) having at least one undercut area (H) is produced; - Endformen of the component in a second tool device (200) having a die (240) and a deformable punch (220), for which purpose the preform part (20) inserted into the second tool device (200) and a pressing operation (F) is performed, in which the preform part (20) is located in the die (240) and the deformable punch (220) is pressed into and forms the undercut area (H), the hardening taking place by simultaneous heating.

Method according to Claim 1 , characterized in that the prepreg blank (10) is heated for preforming without thereby reaching the hardening temperature.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that for the preforming of the component a plurality of prepreg blanks (10) arranged in a stack, in particular a plurality of UD blanks, are used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during preforming an elastic membrane (140) is used, which is sucked by vacuum (V) to the punch (120) and thereby the prepreg blank (10) contour following the punch ( 120).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preform part (20) after preforming on the punch (120) remains and is inserted together with the punch (120) for final molding in the second tool device (200).

Method according to one of the preceding Claims 1 to 5 , characterized in that during final forming a made of elastic material punch (220) is used.

Method according to one of the preceding Claims 1 to 5 , characterized in that a stampable by internal pressure (p) punch (220a) is used in the final molding.

Method according to Claim 7 , characterized in that the internal pressure (p) is at least 1 MPa.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle component (30) to be produced is an outer mirror cap.