DE102020111181A1 - Process for the production of an extrusion profile - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Extrusionsprofils (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei zunächst mindestens ein bandförmiges Faser-Matrix-Halbzeug (2) aus einer Kunststoff-Matrix (5), in die Verstärkungsfasern (4) integriert sind, vorgewärmt wird, wobei das Faser-Matrix-Halbzeug (2) danach umgeformt, insbesondere gekrümmt wird, und wobei danach dieses Faser-Matrix-Halbzeug (2) in eine Basis-Kunststoff-Matrix (6) einextrudiert wird. Die die Umformung des Faser-Matrix-Halbzeugs (2) erfolgt erfindungsgemäß mittels Rollformen und/oder Gleitbiegen.The invention relates to a method for producing a fiber-reinforced extrusion profile (1), in particular for a motor vehicle, wherein initially at least one strip-shaped fiber-matrix semifinished product (2) made of a plastic matrix (5), into which reinforcing fibers (4) are integrated, is preheated, wherein the fiber-matrix semifinished product (2) is then reshaped, in particular curved, and then this fiber-matrix semifinished product (2) is extruded into a base plastic matrix (6). The shaping of the fiber-matrix semifinished product (2) takes place according to the invention by means of roll forming and / or slide bending.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Extrusionsprofils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for producing an extrusion profile, in particular for a motor vehicle.

Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Extrusionsprofil, das als Brüstungsleiste der Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Eine derartige Brüstungsleiste ist aus dem Dokument aus der Patentschrift DE 10 2007 044 426 B4 bekannt. Diese kann aus Kunststoff bestehen und muss aufgrund von Stabilitätsanforderungen mit entsprechend großen Wandstärken ausgestattet oder auch mit Metalleinlegern versehen werden. Beide Maßnahmen führen zu einem vergleichsweise hohen Gewicht des entsprechenden Extrusionsprofils.In particular, the invention relates to an extrusion profile which is designed as a parapet strip of the door trim of a motor vehicle. Such a parapet is from the document from the patent DE 10 2007 044 426 B4 known. This can consist of plastic and, due to stability requirements, must be equipped with correspondingly large wall thicknesses or also be provided with metal inserts. Both measures lead to a comparatively high weight of the corresponding extrusion profile.

Aus der EP 2 493 673 B1 ist es bekannt, ein Kunststoff-Extrusionsprofil mit einem einlaufenden Organoblech zu armieren, um einerseits Gewicht einzusparen und andererseits die thermische Leitfähigkeit des Profils sowie dessen Korrosionsneigung gering zu halten.From the EP 2 493 673 B1 It is known to reinforce a plastic extrusion profile with an incoming organic sheet, on the one hand to save weight and on the other hand to keep the thermal conductivity of the profile and its tendency to corrosion low.

In der Regel werden jedoch Teile aus Hochleistungs-Faserverbundkunstoffen über Laminieren, Wickeln, Injektion, Pressen, Pultrusion und Autoklaven hergestellt. Dabei werden diskontinuierlich Formteile erzeugt. Über die Wahl des Gewebes oder der Fadenanordung in Verbindung mit Druck werden die entsprechenden Festigkeiten und Eigenschaften erzeugt. Endlosprofile mit coextrudiertem Polymer können daraus nur durch gesonderte Fügeverfahren hergestellt werden, bei denen im Übrigen Hinterschnitte nicht möglich.sind. Die Gesamtfestigkeit wird damit über die Art der Fügeverbindung bestimmt. Lange Teile mit kleinem Querschnitt (wie z.B. Extrusionsprofile) sind mit hohen Investitionen in großflächige Anlagen verbunden. Die Prozesse sind sehr zeitaufwendig und bedürfen komplexerer Prozesse und Bearbeitungen, um Funktionen zu integrieren.As a rule, however, parts are made from high-performance fiber-reinforced plastics via lamination, winding, injection, pressing, pultrusion and autoclaves. Molded parts are produced discontinuously. The corresponding strengths and properties are created through the choice of the fabric or the thread arrangement in connection with pressure. Endless profiles with coextruded polymer can only be produced from them using separate joining processes, which incidentally do not allow undercuts. The total strength is thus determined by the type of joint. Long parts with a small cross-section (such as extrusion profiles) are associated with high investments in large-scale systems. The processes are very time-consuming and require more complex processes and manipulations in order to integrate functions.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Extrusionsprofils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, anzugeben, welches sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen lässt und dabei gleichzeitig auch komplexe Querschnittsgeometrien erlaubt.Against this background, the invention is based on the object of specifying a method for producing an extrusion profile, in particular for a motor vehicle, which can be produced in a simple and inexpensive manner and at the same time also allows complex cross-sectional geometries.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Extrusionsprofils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,

  • - wobei zunächst mindestens ein bandförmiges Faser-Matrix-Halbzeug aus einer Kunststoff-Matrix, in die Verstärkungsfasern integriert sind, vorgewärmt wird,
  • - wobei das Faser-Matrix-Halbzeug danach umgeformt, insbesondere gekrümmt wird,
  • - wobei danach dieses Faser-Matrix-Halbzeug in eine Basis-Kunststoff-Matrix einextrudiert wird, und
  • - wobei die Umformung des Faser-Matrix-Halbzeugs mittels Rollformen und/oder Gleitbiegen erfolgt.
According to the invention, this object is achieved by a method for producing a fiber-reinforced extrusion profile, in particular for a motor vehicle,
  • - whereby at least one ribbon-shaped fiber matrix semi-finished product made of a plastic matrix into which reinforcing fibers are integrated is preheated,
  • - wherein the fiber-matrix semifinished product is then reshaped, in particular curved,
  • - This fiber-matrix semi-finished product is then extruded into a base plastic matrix, and
  • - The reshaping of the fiber-matrix semifinished product takes place by means of roll forming and / or slide bending.

Erfindungsgemäß wird das, vorzugsweise endlose, Faser-Matrix-Halbzeug zunächst so weit erwärmt, dass der Matrixverbund eine Umformung zulässt. In einem kontinuierlichen Verfahren wird danach durch eine, beispielsweise mehrstichige Rollform- und/oder Gleitbiegetechnik wird das Faser-Matrix-Halbzeug, welches z.B. in Form eines Prepregs vorliegt, in die gewünschte Gestalt umgeformt, bevor es dem Extrusionsvorgang zugeführt wird. Zweckmäßigerweise wird das erwärmte Faser-Matrix-Halbzeug vor der Zuführung zur Extrusion nochmals konsolidiert (also z.B. so weit abgekühlt, dass es beispielsweise wieder eine stabile Form besitzt), um eine ausreichende Stabilität dieses Halbzeugs während der Einextrusion zu gewährleisten.According to the invention, the, preferably endless, fiber-matrix semifinished product is first heated to such an extent that the matrix composite permits deformation. In a continuous process, the fiber-matrix semi-finished product, which is e.g. in the form of a prepreg, is then formed into the desired shape by means of a, for example, multi-pass roll forming and / or sliding bending technique, before it is fed to the extrusion process. The heated fiber-matrix semifinished product is expediently consolidated again before it is fed to the extrusion (e.g. cooled down to such an extent that it has a stable shape again, for example) in order to ensure sufficient stability of this semifinished product during the extrusion process.

Die Realisierung erfolgt beim Rollformen z.B. über einen Rollensatz, wie er grundsätzlich bekannt ist aus der entsprechenden Umformung von einsprechenden Metalleinlagen, z.B. aus Aluminium oder Stahl. Das Faser-Matrix-Halbzeug wird zunächst erwärmt und hierbei dekonsolidiert. Über verschiedene Rollenpaare wird es danach in die gewünschte Form umgeformt. In den letzten Rollenpaaren wird über Spaltmaß (ehemals Faser-Matrix-Halbzeug-Stärke) das Profil dann wieder konsolidiert und abgezogen. Alternativ oder auch ergänzend kann die Umformung des Faser-Matrix-Halbzeugs z.B. mittels einer sequentiellen Gleitbiegetechnik realisiert werden. Dazu wird beispielsweise in mehreren beheizten Formstücken das Faser-Matrix-Halbzeug in die entsprechende Form gebracht. Damit sind sämtliche Profilraumformen, insbesondere auch Hinterschnitte für die Extrusion sowie ggf. auch die nachfolgende Coextrusion möglich. Die Auswahl des Verfahrens bestimmt den Grad der Konsolidierung und den Aufwand der Herstellung.The realization takes place with roll forming e.g. via a set of rollers, as it is basically known from the corresponding forming of corresponding metal inserts, e.g. made of aluminum or steel. The fiber-matrix semi-finished product is first heated and deconsolidated in the process. It is then formed into the desired shape using various pairs of rollers. In the last pairs of rolls, the profile is then consolidated again and removed using the gap dimension (formerly fiber-matrix-semi-finished product thickness). As an alternative or in addition, the reshaping of the fiber-matrix semi-finished product can be implemented, for example, by means of a sequential sliding bending technique. For this purpose, for example, the fiber-matrix semi-finished product is brought into the appropriate shape in several heated molded pieces. All profile space shapes, in particular also undercuts for the extrusion and possibly also the subsequent coextrusion, are thus possible. The selection of the process determines the degree of consolidation and the cost of production.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen Gewichtsvorteil des damit hergestellten Extrusionsprofils aus. So beträgt z.B. die Dichte eines Faser-Matrix-Halbzeugs bei einem Glasfaseranteil von 50% ca. 2 g/cm3, wohingegen die Dichte von alternativen Materialien, z.B. von Aluminium 2,7 2 g/cm3 und von Stahl 7,6 g/cm3 beträgt. Ferner ist der E-Modul und damit die Steifigkeit des Faser-Matrix-Halbzeugs durch die Art der Faserverstärkung, z.B. des Glasgewebes, und des Materials der Kunststoff-Matrix gezielt einstellbar.The method according to the invention is distinguished by a weight advantage in the extrusion profile produced with it. For example, the density of a fiber-matrix semi-finished product with a glass fiber content of 50% is approx. 2 g / cm 3 , whereas the density of alternative materials, for example aluminum 2.7 g / cm 3 and steel 7.6 g / cm 3 . Furthermore, the modulus of elasticity and thus the rigidity of the fiber-matrix semifinished product can be adjusted in a targeted manner through the type of fiber reinforcement, for example the glass fabric, and the material of the plastic matrix.

Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass das Faser-Matrix-Halbzeug bei der Umformung in eine kontinuierliche U-Form umgeformt wird. Denkbar sind jedoch auch andere Umformungen, z.B. in eine S- oder eine L-Form. Dadurch sind der Gestaltung des zu armierenden Extrusionsprofils praktisch keine Grenzen gesetzt. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass mehrere Faser-Matrix-Halbzeuge in die Basis-Kunststoff-Matrix einextrudiert werden.In the context of the invention, it is in particular that the fiber-matrix semifinished product is reshaped into a continuous U-shape during reshaping. However, other deformations are also conceivable, for example into an S or L shape. As a result, there are practically no limits to the design of the extrusion profile to be reinforced. It is also within the scope of the invention that several fiber-matrix semi-finished products are extruded into the basic plastic matrix.

Als Verstärkungsfasern werden vorzugsweise Glasfasern und/oder Carbonfasern verwendet. Glasfasern zeichnen sich durch eine hohe Zug- und Druckfestigkeit, gute Schlagzähigkeit, gute Temperaturbeständigkeit und einen vergleichsweise günstigen Preis aus. Andere Fasermaterialien, z.B. Aramid, sind hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen.Glass fibers and / or carbon fibers are preferably used as reinforcing fibers. Glass fibers are characterized by high tensile and compressive strength, good impact strength, good temperature resistance and a comparatively low price. However, this does not exclude other fiber materials, e.g. aramid.

Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass die Oberfläche des Faser-Matrix-Halbzeugs bei der Einextrusion vollständig von der Basis-Kunststoff-Matrix umschlossen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein als Organoblech ausgebildetes Faser-Matrix-Halbzeug verwendet. Organobleche sind vorgefertigte, beispielsweise als - insbesondere gerollte - Bandware verfügbare Halbzeuge und bestehen aus einem die Verstärkungsfasern enthaltenden Fasergewebe oder Fasergelege, das in die Kunststoff-Matrix eingebettet ist.In the context of the invention, it is in particular that the surface of the fiber-matrix semifinished product is completely enclosed by the base plastic matrix during the extrusion. According to a preferred embodiment of the invention, a fiber matrix semifinished product designed as an organic sheet is used. Organic sheets are prefabricated semi-finished products, for example, available as - in particular rolled - strip goods and consist of a fiber fabric or fiber fabric containing the reinforcing fibers, which is embedded in the plastic matrix.

Als polymere, vorzugsweise thermoplastische Kunststoff-Matrix für das Faser-Matrix-Halbzeug kann z.B. PP (insbesondere für Anwendungen im Kfz und der Industrie geeignet, breite Palette von coextrudierbaren Polymeren), PA, PA 6 (insbesondere für Anwendungen im Sport, im Kfz und in der Ballistik geeignet, hohe Zähigkeit, einfache Umformung, gute Oberfläche), PA 66 (Sport, Auto und Industrie, sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis), PA 12 (insbesondere geeignet für die Anwendungen im Bereich der Elektronik und Auto, geringe Wasseraufnahme, einfache Umformung, sehr gute Oberfläche), PA 4.6 (insbesondere geeignet für Anwendungen im Bereich Kfz und Industrie, sehr hohe Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit), PBT (insbesondere für Kfz-Anwendungen, hohe Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit), TPU (insbesondere für Anwendungen im Bereich Sport und Industrie, hohe Schlaqzähigkeit, leicht hinterspritzbar, lackierbar), PC (insbesondere im Bereich Elektronik und Auto, leicht hinterspritzbar, sehr gute Oberflächenqualität), PPS (insbesondere im Bereich Luftfahrt und Industrie, hohe mechanische Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Flammwidriqkeit, hohe chemische Beständiqkeit) oder PEI (insbesondere im Bereich Luftfahrt) verwendet werden.As a polymer, preferably thermoplastic plastic matrix for the fiber matrix semi-finished product, for example PP (particularly suitable for applications in motor vehicles and industry, wide range of coextrudable polymers), PA, PA 6 (especially for applications in sports, in motor vehicles and suitable in ballistics, high toughness, easy forming, good surface), PA 66 (sport, car and industry, very good price / performance ratio), PA 12 (particularly suitable for applications in electronics and cars, low water absorption, simple Forming, very good surface), PA 4.6 (especially suitable for applications in the automotive and industrial sectors, very high heat resistance and impact strength), PBT (especially for automotive applications, high heat resistance and impact strength), TPU (especially for applications in the area of sports and Industry, high impact resistance, easily back-sprayable, paintable), PC (especially in electronics and cars, easy back-sprayable , very good surface quality), PPS (especially in aviation and industry, high mechanical strength, high temperature resistance, high flame resistance, high chemical resistance) or PEI (especially in aviation).

Als Material für die Basis-Kunststoff-Matrix kann z.B. PP, insbesondere unverstärktes PP, oder aber auch mit Zusätzen von Talkum und/oder Verstärkungsfasern, insbesondere Glasfasern verwendet werden. Das PP kann auch durchsichtig, z.B. transparent oder transluzent ausgebildet sein. Ferner können Werkstoffe in Form von lonomeren, EVAL, PPS oder COC zum Einsatz kommen. Die Oberfläche der Basis-Kunststoff-Matrix kann beschichtet werden, z.B. mit einem Lack und/oder mit einer Dekorfolie (z.B. zur Erzeugung einer „Carbon-Optik“). Auch eine Prägung dieser Oberfläche liegt im Rahmen der Erfindung.PP, in particular unreinforced PP, or with additions of talc and / or reinforcing fibers, in particular glass fibers, can be used as the material for the basic plastic matrix. The PP can also be transparent, e.g. transparent or translucent. Materials in the form of ionomers, EVAL, PPS or COC can also be used. The surface of the basic plastic matrix can be coated, e.g. with a lacquer and / or with a decorative film (e.g. to create a "carbon look"). Embossing this surface is also within the scope of the invention.

Die Verstärkungsfasern des Faser-Matrix-Halbzeuges könne allesamt in Bandrichtung ausgerichtet oder gitterförmig angeordnet oder unter einem Winkel von ca. 45° zur Bandrichtung ausgerichtet sein. Insbesondere können die Verstärkungsfasern auch gewebeartig ausgebildet sein.The reinforcing fibers of the fiber-matrix semifinished product can all be aligned in the direction of the tape or arranged in a grid or aligned at an angle of approx. 45 ° to the direction of the tape. In particular, the reinforcing fibers can also be fabric-like.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass das Extrusionsprofil als geschlossenes oder offenes Hohlprofil ausgebildet ist. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann an die Basis-Kunststoff-Matrix mindestens ein weiteres, z.B. lippenförmiges Extrudat aus einem sich von der Basis-Kunststoff-Matrix unterscheidenden Werkstoff anextrudiert werden. Vorzugsweise wird das weitere Extrudat mit der Basis-Kunststoff-Matrix coextrudiert. Das weitere Extrudat wird vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff bzw. einem Kunststoff mit elastomeren Eigenschaften hergestellt. So können hier z.B. thermoplastische Elastomere (TPE) zum Einsatz kommen, beispielsweise TPE-V und/oder TPE-S.It is within the scope of the invention that the extrusion profile is designed as a closed or open hollow profile. In the context of a preferred embodiment of the invention, at least one further, e.g. lip-shaped, extrudate made of a material different from the basic plastic matrix can be extruded onto the base plastic matrix. The further extrudate is preferably coextruded with the base plastic matrix. The further extrudate is preferably made from an elastomeric plastic or a plastic with elastomeric properties. For example, thermoplastic elastomers (TPE) can be used here, for example TPE-V and / or TPE-S.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vielfältig einsetzbar. Im Kraftfahrzeugbereich (z.B. Pkw, z.B. im Bereich der Heckklappe, Lkw, Wohnmobile, insbesondere für entsprechende Aufbauten) können hiermit Profile erzeugt werden, die z.B. eine Carbonoptik besitzen sollen. Weitere bevorzugte Anwendungen sind Stromschienenabdeckungen (insbes. PC/ABSflammgeschützt), Profile mit Schutzfunktion (z.B. gegen Einbruch und/oder Beschädigung), Profile zur Versteifung (Ladekanten, Rollläden), Profile im Fenster-, Fassaden- und Baubereich, in der Luftfahrt, im Sportbereich, in der Klimatechnik, in der Solartechnik, für Sonnenkollektoren sowie im Möbelbereich (dort auch z.B. im Zusammenhang mit der Rea lisierung einer Carbonoptik). Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Extrusionsprofil als Brüstungsleiste der Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet.The method according to the invention can be used in many ways. In the automotive sector (e.g. passenger cars, e.g. in the area of the tailgate, trucks, mobile homes, especially for corresponding superstructures), this can be used to create profiles that should, for example, have a carbon look. Further preferred applications are busbar covers (especially PC / ABS flame-proof), profiles with a protective function (e.g. against break-ins and / or damage), profiles for stiffening (loading sills, shutters), profiles in windows, facades and construction, in aviation, in Sports area, in air conditioning technology, in solar technology, for solar collectors and in the furniture sector (there also, for example, in connection with the implementation of a carbon look). In the context of a particularly preferred embodiment of the invention, the extrusion profile is designed as a parapet strip of the door trim of a motor vehicle.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Extrusionsprofils,
  • 2 unterschiedliche Ausführungsformen hinsichtlich der Ausrichtung der Verstärkungsfasern eines mit einem Verfahren gemäß 1 hergestellten Extrusionsprofils,
  • 3 den Schnitt A - A in 1 und
  • 4 ein erfindungsgemäß hergestelltes Extrusionsprofil in einer Querschnittsdarstellung.
In the following, the invention is explained in detail with reference to a drawing showing only one embodiment. They show schematically:
  • 1 a method according to the invention for producing a fiber-reinforced extrusion profile,
  • 2 different embodiments with regard to the alignment of the reinforcing fibers with a method according to 1 manufactured extrusion profile,
  • 3 the section A - A in 1 and
  • 4th an extrusion profile produced according to the invention in a cross-sectional view.

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Extrusionsprofils 1. Hierbei wird zunächst ein bandförmiges Faser-Matrix-Halbzeug 2 aus einer Kunststoff-Matrix 5, in die Verstärkungsfasern 4 integriert sind (s. 3), von einer Bandrolle 10 abgezogen. Im Ausführungsbeispiel kommt ein als Organoblech ausgebildetes Faser-Matrix-Halbzeug 2 zum Einsatz, das als vorgefertigte Rollenware vorliegt. Dieses endlose Organoblech 2 wird zunächst mittels Wärmestrahler 3 so weit vorgewärmt, dass der Matrixverbund eine Umformung zulässt. Danach wird das Organoblech 2 in einer Behandlungsstation 100 in erwärmten Zustand kontinuierlich umgeformt, so dass es eine gekrümmte Form erhält. Im Ausführungsbeispiel enthält die Behandlungsstation 100 hierfür eine (nicht dargestellte) Rollformeinrichtung mit mehreren Rollenpaaren, mittels derer das endlose Organoblech 2 sukzessive in eine kontinuierliche U-Form (s.a. 4) im Querschnitt umgeformt wird. Nach der Umformung wird das Organoblech 2 mittels Abkühlung in einer Abkühlzone 200 wieder soweit konsolidiert, dass es formstabil ist und im nachfolgenden Behandlungsschritt der Extrusion seine neue Form beibehält. Das Organoblech 2 wird sodann einem Extruder 7 zugeführt. Im Extruder 7 wird das Organoblech 2 in eine Basis-Kunststoff-Matrix 6 einextrudiert, so dass am Austritt des Extruders 7 das gewünschte faserverstärkte Extrusionsprofil 1 vorliegt.the 1 shows a continuous process according to the invention for producing a fiber-reinforced extrusion profile 1 . Here, a ribbon-shaped fiber-matrix semifinished product is first made 2 made of a plastic matrix 5 , into the reinforcing fibers 4th are integrated (s. 3 ), from a roll of tape 10 deducted. In the exemplary embodiment, a fiber-matrix semifinished product designed as an organic sheet is used 2 for use, which is available as prefabricated roll goods. This endless organic sheet 2 is initially by means of radiant heaters 3 preheated to such an extent that the matrix composite allows reshaping. Then the organic sheet 2 in a treatment station 100 continuously reshaped when heated, so that it acquires a curved shape. In the exemplary embodiment, the treatment station contains 100 for this purpose a roll-forming device (not shown) with several pairs of rollers, by means of which the endless organic sheet 2 successively in a continuous U-shape (see also 4th ) is deformed in cross section. After forming, the organic sheet becomes 2 by means of cooling in a cooling zone 200 consolidated again to such an extent that it is dimensionally stable and retains its new shape in the subsequent extrusion treatment step. The organic sheet 2 is then an extruder 7th fed. In the extruder 7th becomes the organic sheet 2 in a base plastic matrix 6th extruded in, so that at the exit of the extruder 7th the desired fiber-reinforced extrusion profile 1 is present.

Als Verstärkungsfasern 4 werden im Ausführungsbeispiel Glasfasern verwendet. Ferner wird die Oberfläche des Organoblechs 2 bei der Einextrusion vollständig von der Basis-Kunststoff-Matrix 6 umschlossen (vergl. 4). Die Kunststoff-Matrix 5 des Faser-Matrix-Halbzeugs 2 besteht aus Polyamid (PA). Als Material für die Basis-Kunststoff-Matrix 6 wird Polypropylen (PP) verwendet. Wie aus 2 ersichtlich, können die Verstärkungsfasern 4 des Faser-Matrix-Halbzeuges 2 allesamt in Band- bzw. Extusionsrichtung x ausgerichtet (linke Darstellung) oder gitterförmig angeordnet (mittlere Darstellung) oder unter einem Winkel von ca. 45° zur Bandrichtung ausgerichtet sein (Darstellung rechts). Insbesondere können die Verstärkungsfasern 4 aber auch gewebeartig ausgebildet sein (nicht dargestellt).As reinforcing fibers 4th glass fibers are used in the exemplary embodiment. Furthermore, the surface of the organic sheet 2 in the case of extrusion completely from the base plastic matrix 6th enclosed (cf. 4th ). The plastic matrix 5 of the fiber-matrix semi-finished product 2 consists of polyamide (PA). As a material for the basic plastic matrix 6th polypropylene (PP) is used. How out 2 can be seen, the reinforcing fibers 4th of the fiber-matrix semi-finished product 2 all aligned in the direction of the tape or extension x (left illustration) or arranged in a grid shape (middle illustration) or aligned at an angle of approx. 45 ° to the direction of the tape (illustration on the right). In particular, the reinforcing fibers 4th but also be fabric-like (not shown).

4 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Extrusionsprofil 1, welches als Brüstungsleiste der Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs und als offenes Hohlprofil ausgebildet ist. Es ist erkennbar, dass das einextrudierte Organoblech 2 - wie zuvor schon hins. des Ausführungsbeispiels gemäß 1 beschrieben - eine kontinuierliche U-Form besitzt und vollständig von der Basis-Kunststoff-Matrix 6 umschlossen ist. Es ist erkennbar, dass hier an die Basis-Kunststoff-Matrix 6 weitere Extrudate 20 aus einem sich von der Basis-Kunststoff-Matrix 6 unterscheidenden Werkstoff anextrudiert werden. Im Ausführungsbeispiel werden die weiteren Extrudate 20 mit der Basis-Kunststoff-Matrix 6 coextrudiert und sind teilweise als Dichtungslippen ausgebildet und im Inneren des vom Extrusionsprofil 1 gebildeten Hohlraumes angeordnet. Die weiteren Extrudate 20 besitzen elastomere Eigenschaften und sind aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) hergestellt. Die äußere Oberfläche der Basis-Kunststoff-Matrix 6 ist ferner bereichsweise mit einer Dekorfolie 30 beschichtet, um eine bestimmte Optik (z.B. Carbon-Optik) zu bewirken. 4th shows an extrusion profile produced according to the invention 1 , which is designed as a parapet strip of the door panel of a motor vehicle and as an open hollow profile. It can be seen that the extruded organic sheet 2 - As before. The embodiment according to 1 - possesses a continuous U-shape and is completely separated from the base plastic matrix 6th is enclosed. It can be seen that here at the base plastic matrix 6th further extrudates 20th made of a different from the base plastic matrix 6th differentiating material are extruded. In the exemplary embodiment, the further extrudates 20th with the base plastic matrix 6th coextruded and are partially designed as sealing lips and inside of the extrusion profile 1 formed cavity arranged. The other extrudates 20th have elastomeric properties and are made from a thermoplastic elastomer (TPE). The outer surface of the base plastic matrix 6th is also partially covered with a decorative film 30th coated to create a certain look (e.g. carbon look).

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102007044426 B4 [0002]DE 102007044426 B4 [0002]
  • EP 2493673 B1 [0003]EP 2493673 B1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Extrusionsprofils (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, - wobei zunächst mindestens ein bandförmiges Faser-Matrix-Halbzeug (2) aus einer Kunststoff-Matrix (5), in die Verstärkungsfasern (4) integriert sind, vorgewärmt wird, - wobei das Faser-Matrix-Halbzeug (2) danach umgeformt, insbesondere gekrümmt wird, - wobei danach dieses Faser-Matrix-Halbzeug (2) in eine Basis-Kunststoff-Matrix (6) einextrudiert wird, und - wobei die Umformung des Faser-Matrix-Halbzeugs (2) mittels Rollformen und/oder Gleitbiegen erfolgt.Method for producing a fiber-reinforced extrusion profile (1), in particular for a motor vehicle, - whereby at least one ribbon-shaped fiber-matrix semifinished product (2) made of a plastic matrix (5) into which reinforcing fibers (4) are integrated is preheated, - wherein the fiber-matrix semi-finished product (2) is then reshaped, in particular curved, - Then this fiber-matrix semifinished product (2) is extruded into a base plastic matrix (6), and - The reshaping of the fiber-matrix semifinished product (2) takes place by means of roll forming and / or slide bending. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faser-Matrix-Halbzeug (2) in eine kontinuierliche U-Form umgeformt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the fiber-matrix semifinished product (2) is reshaped into a continuous U-shape. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsfasern (4) Glasfasern und/oder Carbonfasern verwendet werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that glass fibers and / or carbon fibers are used as reinforcing fibers (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Faser-Matrix-Halbzeugs (2) bei der Einextrusion vollständig von der Basis-Kunststoff-Matrix (6) umschlossen wird.Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the surface of the fiber-matrix semifinished product (2) is completely enclosed by the base plastic matrix (6) during extrusion. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Organoblech ausgebildetes Faser-Matrix-Halbzeug (2) verwendet wird.Method according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that a fiber-matrix semifinished product (2) designed as an organic sheet is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern (4) des Faser-Matrix-Halbzeuges (2) allesamt in Bandrichtung ausgerichtet oder gitterförmig angeordnet oder unter einem Winkel von ca. 45° zur Bandrichtung ausgerichtet sind.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the reinforcing fibers (4) of the fiber-matrix semifinished product (2) are all aligned in the direction of the tape or arranged in a grid or are aligned at an angle of approximately 45 ° to the direction of the tape. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Basis-Kunststoff-Matrix (6) mindestens ein weiteres Extrudat (20) aus einem sich von der Basis-Kunststoff-Matrix (6) unterscheidenden Werkstoff anextrudiert wird.Method according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that at least one further extrudate (20) made of a material different from the basic plastic matrix (6) is extruded onto the base plastic matrix (6). Verfahren nach einem der Ansprüche 7, dass das weitere Extrudat (20) mit der Basis-Kunststoff-Matrix (6) coextrudiert wird.Method according to one of the Claims 7 that the further extrudate (20) is coextruded with the base plastic matrix (6). Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Extrudat (20) aus einem elastomeren Kunststoff bzw. einem Kunststoff mit elastomeren Eigenschaften hergestellt wird.Procedure according to Claim 7 and 8th , characterized in that the further extrudate (20) is made of an elastomeric plastic or a plastic with elastomeric properties. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrusionsprofil (1) als Brüstungsleiste der Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Method according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the extrusion profile (1) is designed as a parapet strip of the door panel of a motor vehicle.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151031A (en) 1977-07-05 1979-04-24 General Dynamics Corporation Apparatus for continuously forming composite shapes
DE60118048T2 (en) 2000-01-11 2006-09-28 Jamco Corp., Mitaka Method and plant for the continuous production of an H-shaped article made of fiber-reinforced plastic
US20080185756A1 (en) 2007-02-03 2008-08-07 The Boeing Company Method and material efficient tooling for continuous compression molding
EP1995040A1 (en) 2006-03-08 2008-11-26 Toray Industries, Inc. Process, and apparatus, for producing reinforcing fiber molding
DE102007044426B4 (en) 2007-09-18 2016-06-16 Audi Ag Device for sealing a window slot on a motor vehicle door
EP2493673B1 (en) 2009-10-28 2017-07-12 REHAU AG + Co Method for producing a fiber-reinforced extrusion profile
DE102016119766A1 (en) 2016-10-18 2018-04-19 Rehau Ag + Co Process for producing a thermoplastic window or door hollow chamber profile

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151031A (en) 1977-07-05 1979-04-24 General Dynamics Corporation Apparatus for continuously forming composite shapes
DE60118048T2 (en) 2000-01-11 2006-09-28 Jamco Corp., Mitaka Method and plant for the continuous production of an H-shaped article made of fiber-reinforced plastic
EP1995040A1 (en) 2006-03-08 2008-11-26 Toray Industries, Inc. Process, and apparatus, for producing reinforcing fiber molding
US20080185756A1 (en) 2007-02-03 2008-08-07 The Boeing Company Method and material efficient tooling for continuous compression molding
DE102007044426B4 (en) 2007-09-18 2016-06-16 Audi Ag Device for sealing a window slot on a motor vehicle door
EP2493673B1 (en) 2009-10-28 2017-07-12 REHAU AG + Co Method for producing a fiber-reinforced extrusion profile
DE102016119766A1 (en) 2016-10-18 2018-04-19 Rehau Ag + Co Process for producing a thermoplastic window or door hollow chamber profile

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