DE10253100A1 - Resin transfer molding process for production of composite plastic products employs a foam core with internal channels for venting of trapped air - Google Patents

Resin transfer molding process for production of composite plastic products employs a foam core with internal channels for venting of trapped air Download PDF

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Abstract

A foam core(8) enclosed in reinforcing material (10) is placed in a molding tool (1) and a matrix resin injected. During injection the tool cavity(6) is vented via the foam core to ensure adequate resin penetration of the reinforcement. Trapped air is extracted by vacuum applied to the foam core (8) which has an open or mainly open cell structure, the latter being not more than 90%. Tubular inserts are incorporated in foam cores during their manufacture to form venting channels (12) and are removed afterwards. The channels extend to a vacuum connection (14). Venting channels may have branch channels. Cores may be clad in an air permeable, but resin impermeable membrane. Independent claims are included for: (1) a resin transfer molded component comprising a foam core (8) and fiber reinforcement (10) and the core has a venting connection (12, 14); and (2) a foam core for the component with a venting connection and venting channel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein nach diesem Verfahren herstellbares Formteil und einen bei dem Formteil verwendeten Schaumkern.The invention relates to a method for the production of a molded part according to the preamble of the claim 1, a molded part which can be produced by this method and a the foam core used.

Das Harzinjektionsverfahren, insbesondere das RTM-Verfahren (resin-transfer molding) ist bereits seit den frühen 50iger Jahren bekannt. Es erlaubt eine wirtschaftliche Herstellung von Faserverbundteilen, wobei durch die Auswahl, Art und Anordnung von Verstärkungsmaterialien sowie die Wahl eines Matrixsystems (Harz) Formteile herstellbar sind, die in idealer Weise an die auftretenden Beanspruchungen angepaßt sind.The resin injection process, especially that RTM (resin transfer molding) has been around since the early 1950s Years known. It allows an economical production of Fiber composite parts, the choice, type and arrangement of reinforcing materials as well as the choice of a matrix system (resin) molded parts are that are ideally adapted to the stresses occurring.

Unter einem RTM-Verfahren versteht man die Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen in einem geschlossenen Werkzeug. Dabei wird zunächst ein Schaumkern, beispielsweise ein PU-Hartschaum oder Partikelschaumkörper aus EPS oder EPP vorgefertigt und mit Verstärkungsmaterialien, wie beispielsweise ungetränkten Fasern/Fasermatten oder Geweben sowie mit weiteren Verstärkungen und Einlegeteilen belegt. Diese vorgefertigte Mumie wird in die Kavität des Werkzeuges eingelegt und dieses geschlossen und mit vergleichsweise hohem Druck zugehalten.An RTM process means to manufacture molded parts from fiber composite materials in a closed tool. First, a foam core, for example a Rigid PU foam or particle foam body prefabricated from EPS or EPP and with reinforcement materials, such as soaked Fibers / fiber mats or fabrics as well as with other reinforcements and inserts. This pre-made mummy is placed in the Cavity of the Tool inserted and this closed and with comparative held high pressure.

Über einen bauteil- und werkzeugspezifisch angelegten Anguß wird ein Reaktionsharz in das Werkzeug eingespritzt. Dabei erfolgt gleichzeitig die Tränkung der Fasereinlagen und der Verguß aller Einlegeteile einschließlich des Schaumkerns zu einem Formteil. Zur Prozeßunterstützung ist die Beheizung der Form und des Harzsystems wichtig, da hiermit die Viskosität der Reaktionsharze deutlich reduziert werden und somit der Druckbedarf verringert wird, um das Harz in die Form einzuspritzen.about a part and tool-specific sprue is created Reactive resin injected into the tool. It is done simultaneously the impregnation the fiber inserts and the potting of all inserts including of the foam core into a molded part. For process support, the heating is Form and the resin system important, as this increases the viscosity of the reactive resins be significantly reduced and thus the pressure requirement is reduced, to inject the resin into the mold.

Um die vollständige Füllung der Kavität mit dem Reaktionsharz zu gewährleisten, wird an diese ein Unterdruck angelegt, so dass die Tränkung der Bestandteile wesentlich erleichtert ist.In order to completely fill the cavity with the To ensure reaction resin a negative pressure is applied to this, so that the impregnation of the components is much easier.

Ein Problem bei diesem RTM-Prozeß ist, dass die Position der Entlüftungsstelle sehr sorgfältig ausgewählt werden muß. Prinzipiell sollte diese Entlüftung an einem Ort angeordnet werden, an dem die Fließfront beim Einspritzen zuletzt angelangt. Würde man die Entlüftung, in Bewegungsrichtung der Fließfront gesehen, weiter stromaufwärts anbringen, so würde das Harz aus dieser Entflüftung austreten, so dass eine vollständig Füllung der Form mit Reaktionsharz nicht gewährleistet ist.A problem with this RTM process is that the position of the vent point be chosen very carefully got to. in principle should this vent be placed at a location where the flow front last when injected reached. You would the ventilation, in the direction of movement of the flow front seen, further upstream would attach the resin from this vent emerge so that a complete filling the form with reactive resin is not guaranteed.

Die Positionierung der Entlüftungsbausteine im Werkzeug ist äußerst schwierig, da sich dieser Ort durch veränderte Bedingungen während des Produktionsprozesses (leichtes Verschieben von Fasereinlagen, örtliches Aushärten des Reaktionsharzes) ändern kann, so dass die Entlüftung nicht bis zum Schluß des Füllprozesses arbeitet. Es kann sogar vorkommen, daß dann über diese Entlüftung gezielt eine Harzspülung vorzunehmen ist, um alle Lufteinschlüsse aus der Kavität herauszuspülen.The positioning of the ventilation modules in the Tool is extremely difficult because this place changed Conditions during of the production process (easy shifting of fiber inserts, local Harden of the reaction resin) change can, so the vent not until the end of the filling process is working. It can even happen that targeted ventilation via this vent resin flushing is to be carried out in order to flush out all air inclusions from the cavity.

Insbesondere bei hochkomplexen Bauteilen, wie sie in der Fahrzeugindustrie Verwendung finden, ist die Positionierung der Entflüftung äußerst schwierig.Especially with highly complex components, such as positioning in the automotive industry ventilation extremely difficult.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils und ein nach diesem Verfahren herstellbares Formteil zu schaffen, bei denen die Entlüftung auf einfache Weise gewährleistet ist.In contrast, the invention is the Object of the task, a method for producing a molded part and to create a molded part which can be produced by this method, where the vent guaranteed in a simple way is.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit dem Merkmal des Patentanspruchs 1 sowie ein Formteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch einen Schaumkern gemäß Patentanspruch 12, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. beim erfindungsgemäßen Formteil eingesetzt werden kann.According to the invention, this object is achieved by a Method with the feature of claim 1 and a molded part solved with the features of claim 6. The task continues solved by a foam core according to claim 12, in the method according to the invention or in the molded part according to the invention can be used.

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Entlüftung nicht in herkömmlicher weise durch Anlegen des Unterdrucks an die Werkzeugkavität zu bewirken, sondern die Entlüftung über den Kern durchzuführen. D.h., an den Kern wird ein Unterdruck angelegt, so dass das entstehende Formteil praktisch von innen entlüftet wird und somit eine vollständige Benetzung der aufgelegten Elemente (Verstärkungsmaterial, Einlegeteile und der Oberfläche des Schaumkerns) gewährleistet ist.With the present invention proposed venting not in conventional wise by applying the vacuum to the tool cavity, but the ventilation via the core perform. This means that a vacuum is applied to the core, so that the resultant Molded part is practically vented from the inside and thus a complete wetting the applied elements (reinforcement material, Inserts and the surface of the Foam core) guaranteed is.

Diese Lösung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus, da werkzeugseitig keine eigenen Entlüftungseinrichtungen vorgesehen werden müssen. Die Entlüftungswirkung ist erfindungsgemäß durch geeignete Wahl des Materials für den Schaumkern und/oder Einbringen von Entlüftungskanälen in den Schaumkern steuerbar.This solution is particularly simple off, since there are no dedicated ventilation devices on the tool side Need to become. The venting effect is according to the invention suitable choice of material for controllable the foam core and / or introduction of ventilation channels in the foam core.

So wird es bevorzugt, den Schaumkern entweder aus einem offenzelligen System oder aus einem Schaummaterial mit einem vergleichsweise hohen Anteil an offenen Zellen zu fertigen. Im letztgenannten Fall soll der Anteil der offenen Zellen unter 90 % liegen. Die Offenzelligkeit und damit die Permiabilität des Schaumstoffs ist nach heutiger Technologie relativ einfach einstellbar, so dass die Entlüftung mit geringem fertigungstechnischen Aufwand realisierbar ist.So it is preferred the foam core either from an open cell system or from a foam material to manufacture with a comparatively high proportion of open cells. In the latter case, the percentage of open cells should be below 90 % lie. The open-cell structure and thus the permeability of the foam is relatively easy to set using today's technology, so that the vent with low manufacturing outlay is feasible.

Zur weiteren Verbesserung der Entlüftung kann im Schaumkern ein an den Niederdruckanschluß angeschlossenes Kanalsystem eingebracht werden. Dieses Kanalsystem kann durch Einlegeteile beim Schäumen des Kunststoffs eingebracht werden. Vorstellbar ist es auch, den Schaumkern zweiteilig zu fertigen und die Entlüftungskanäle nachträglich einzuarbeiten und dann die beiden Schaumkernteile zusammenzufügen.Can further improve ventilation in the foam core a duct system connected to the low pressure connection be introduced. This duct system can be replaced with inserts Foam of the plastic. It is also conceivable that To produce the foam core in two parts and to incorporate the ventilation channels subsequently and then join the two foam core parts together.

Insbesondere bei Verwendung eines offenzelligen Schaumkerns ist es vorteilhaft, wenn dieser mit einer Membran belegt wird, die einerseits luftdurchlässig ist und andererseits eine Sperrschicht für das Harz darstellt. Durch diese Membran ist sichergestellt, das im Formteil eingeschlossene Luft zuverlässig abgesaugt wird, während ein Eintreten des Harzes in das Schaumkerninnere verhindert wird.In particular when using an open-cell foam core, it is advantageous if this is covered with a membrane which is air-permeable on the one hand and on the other hand represents a barrier layer for the resin. Through this membrane is safe set, the air trapped in the molded part is reliably extracted while preventing the resin from entering the foam core interior.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous further training the invention are the subject of further dependent claims. in the The following is a preferred embodiment of the invention explained in more detail using schematic drawings. Show it:

1 einen Schnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung eines RTM-Formteils und 1 a section through a tool for producing an RTM molded part and

2 eine geschnitte Seitenansicht des Werkzeugs gemäß 1. 2 a sectional side view of the tool according 1 ,

1 zeigt einen stark vereinfachten Schnitt durch ein Werkzeug 1, das beim RTM-Verfahren verwendet wird. Ein derartiges Werkzeug 1 hat eine feststehende werkzeugplatte 2 und eine bewegliche Werkzeugplatte 4, die gemeinsam eine Kavität 6 begrenzen. Zum Herstellen eines Formteils wird die bewegliche Werkzeugplatte 4 von der feststehenden Werkzeugplatte 2 abgehoben und eine Mumie, bestehend aus einem Schaumkern 8 und auf diesem aufgebrachten Verstärkungsmaterialien, eingelegt. Bei diesen Verstärkungsmaterialien handelt es sich um Fasern/Fasermatten, Gelege oder Gewebe sowie weitere Verstärkungs- und Einlegeteile, die auf dem Schaumkern vorfixiert werden. 1 shows a greatly simplified section through a tool 1 used in the RTM process. Such a tool 1 has a fixed tool plate 2 and a movable tool plate 4 that together form a cavity 6 limit. The movable tool plate is used to produce a molded part 4 from the fixed tool plate 2 lifted off and a mummy consisting of a foam core 8th and on this applied reinforcing materials. These reinforcement materials are fibers / fiber mats, scrims or fabrics as well as other reinforcement and insert parts that are pre-fixed on the foam core.

Als Schaumkern kann beispielsweise PU-Hartschaum oder ein Partikelschaumkörper aus EPS oder EPP verwendet werden, wobei entweder ein offenzelliges System oder ein Schaumstoff mit einem gewissen Anteil von offenen Zellen verwendet wird. Durch diesen Anteil an offenen Zellen läßt sich die Permabilität des Schaumkerns steuern, die – wie im folgenden noch ausgeführt wird – für die Entlüftung des Formteils wesentlich ist.For example, rigid PU foam can be used as the foam core or a particle foam body made of EPS or EPP can be used, either an open cell System or a foam with a certain amount of open Cells is used. This percentage of open cells allows the Permabilität control the foam core, which - as in following still executed will - for the ventilation of the Molding is essential.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Schaumkern 8 ein Entlüftungskanal 12 ausgebildet, der gemäß 2 an einen Vakuumanschluß 14 angeschlossen ist. Dieser Vakuumanschluß 14 kann beispielsweise über ein Rohr oder einen Schlauch erfolgen, der in den Entlüftungskanal 12 eingesetzt und aus dem Werkzeug 1 ausgeführt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Entlüftungskanal 12 etwa in der Trennebene 16 des Werkzeuges. Selbstverständlich kann dieser Entlüftungskanal 12 auch wie in 2 gestrichelt angedeutet, auf andere Weise positioniert werden – wesentlich ist, dass eine zuverlässige Entlüftung des zu fertigenden Formteils gewährleistet ist.At the in 1 The illustrated embodiment is in the foam core 8th a ventilation duct 12 trained according to 2 to a vacuum connection 14 connected. This vacuum connection 14 can be done, for example, via a pipe or hose that leads into the ventilation duct 12 used and out of the tool 1 is executed. In the illustrated embodiment, the ventilation channel runs 12 about in the parting plane 16 of the tool. Of course, this vent channel 12 also like in 2 indicated by dashed lines, positioned in a different way - it is essential that reliable ventilation of the molded part to be manufactured is guaranteed.

Das Matrixmaterial (Reaktionsharz) zum Tränken, des Verstärkungsmaterials 10 und zum Vergiessen mit dem Schaumkern 8 wird über einen schematisch dargestellten Anguß 22 zugeführt. Dieser hat eine nicht dargestellte werkzeugseitige Angußbuchse, an die eine Injektionseinheit mit einem Mischkopf angesetzt wird. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird somit das Reaktionsharz in die Trennebene 16 von rechts her eingespritzt, so dass die Fließfront sich entlang der Schaumkernoberfläche 8 nach links fortbewegt, bis die gesamte Kavität 6 mit Reaktionsharz gefüllt ist. Während dieses Einspritzvorganges wird über den Vakuumanschluß 14 Luft abgesaugt, wobei diese Entlüftung durch den Schaumkern 8 hindurch erfolgt. Zur Steuerung der Aushärtung ist das Werkzeug 1 mit einer Heizung 18 versehen. Die Kavität 6 ist über in der Trennebene angeordnete Werkzeugdichtungen 20 abgedichtet.The matrix material (reaction resin) for soaking, the reinforcing material 10 and for casting with the foam core 8th is over a schematically shown gate 22 fed. This has a sprue bushing, not shown, on the tool, to which an injection unit with a mixing head is attached. At the in 1 illustrated embodiment thus becomes the reaction resin in the parting plane 16 injected from the right so that the flow front extends along the foam core surface 8th moved to the left until the entire cavity 6 is filled with reactive resin. During this injection process, the vacuum connection 14 Air sucked out, this venting through the foam core 8th through it. The tool is used to control the curing 1 with a heater 18 Mistake. The cavity 6 is about tool seals arranged in the parting plane 20 sealed.

Durch das in geeigneter Weise gewählte Verhältnis zwischen offenen und geschlossenen Zellen wirkt der Schaumkern 8 als eine Art Membran, die zwar das Absaugen der Luft aus der Kavität 6 ermöglicht, aber kein oder nur eine sehr geringe Menge an Harz in den Schaumkern 8 eindringen läßt.The foam core acts through the suitably chosen ratio between open and closed cells 8th as a kind of membrane, which does suck the air out of the cavity 6 allows, but no or only a very small amount of resin in the foam core 8th lets penetrate.

Bei dem in den 1 und 2 dargestellten, sehr einfach aufgebauten Formteil kann man unter Umständen auf das Eindringen eines Entlüftungskanals 12 verzichten, so dass die Absaugung lediglich über das Porensystem des Schaumkerns 8 erfolgt. Bei komplexeren Bauelementen dürfte es erforderlich sein, nicht nur einen einzigen Entflüftungskanal 12 sondern ein System an verzweigenden Entlüftungskanälen einzubringen, wobei diese meanderförmig den Schaumkern 8 durchsetzen. Dabei können sich die Entlüftungskanäle 12 sowohl parallel zur Trennebene als auch senkrecht oder schräg zur Trennebene erstrecken.In the in the 1 and 2 illustrated, very simply constructed molded part can possibly be due to the penetration of a ventilation duct 12 dispense, so that the suction only through the pore system of the foam core 8th he follows. With more complex components, it should be necessary not just a single ventilation duct 12 but to introduce a system of branching ventilation channels, these meandering the foam core 8th push through. Thereby, the ventilation channels 12 extend parallel to the parting plane as well as perpendicular or oblique to the parting plane.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, wenn der Schaumkern 8 mit den Entlüftungskanälen 12 vorgefertigt wird. Dabei können beim Herstellen des Schaumkerns 8 Einlegeteile in die Form zur Herstellung des Kerns eingelegt werden, die nach dem Schäumen das Entlüftungskanalsystem ausbilden. Als Einlegeteile kommen beispielsweise Schläuche in Betracht, die nach dem Aushärten des Schaumkörpers aus diesem herausgezogen werden. Prinzipiell könnten jedoch auch verlorene Einlegeteile verwendet werden.In a method according to the invention, it is preferred if the foam core 8th with the ventilation channels 12 is prefabricated. You can do this when manufacturing the foam core 8th Inserts are inserted into the mold for producing the core, which form the ventilation duct system after foaming. As insert parts, for example, hoses come into consideration which are pulled out of the foam body after it has hardened. In principle, however, lost inserts could also be used.

Bei einem alternativen Herstellverfahren kann der Schaumkern entweder zweiteilig hergestellt oder nach dem Schäumen zweigeteilt werden, so dass das Kanalsystem nachträglich in die Trennebene zwischen den Schaumkernteilen eingebracht wird. Prinzipiell können die Schaumkernteile auch getrennt voneinander geschäumt und dabei bereits das Entlüftungskanalsystem mit berücksichtigt werden, das dann beim Zusammenfügen des Schaumkerns geschlossen wird.An alternative manufacturing process can the foam core is either made in two parts or split in two after foaming so that the duct system can be retrofitted into the parting line between the foam core parts is introduced. In principle, they can Foam core parts are also foamed separately from each other and already the ventilation duct system also taken into account then when you put it together the foam core is closed.

Bei der Verwendung von offenporigen Systemen für den Schaumkern 8, beispielsweise von Halbhartschaum, ist es vorteilhaft, wenn auf den vorgefertigten Schaumkern 8 (ggfs. mit Entlüftungskanälen) eine Membran aufgelegt wird, die luftdurchlässig ist, aber eine Sperre für das Harz darstellt. Beim Anlegen des Unterdrucks an den Kern kann die Luft durch die Membran hindurch in das Zellensystem des Schaumkerns 8 eintreten und abgesaugt werden. Das Eindringen von Harz wird jedoch zuverlässig verhindert, so dass das Porensystem nicht verstopft wird. Selbstverständlich muss die Membran so gewählt werden, dass sie eine gute Anbindung an den Schaumkern und an das Verstärkungsmaterial ermöglicht.When using open-pore systems for the foam core 8th , for example of semi-rigid foam, it is advantageous if on the prefabricated foam core 8th (if necessary with ventilation channels) a membrane is placed, which is permeable to air, but is a barrier to the resin. When the vacuum is applied to the core, the air can pass through the membrane into the cellular system of the foam core 8th enter and be vacuumed. However, the penetration of resin is reliably prevented, so that the pore system is not blocked. Of course, the membrane must be chosen so that it allows a good connection to the foam core and to the reinforcement material.

Der Vorteil von offenzelligen Schaumsystemen liegt darin, dass diese mit dickeren Wandstärken hergestellt werden können und eine höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen, da die offenen Zellen bei Temperaturschwankungen einen besseren Druckausgleich innerhalb des Schaumkerns ermöglichen. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Randbereiche des Schaumkerns durch Temperaturschwankungen übermäßig belastet werden und somit in der Struktur zerstört werden können.The advantage of open-cell foam systems is that these can be made with thicker walls and a higher one temperature resistance have, since the open cells a temperature fluctuations enable better pressure equalization within the foam core. This prevents the edge areas of the foam core excessively burdened by temperature fluctuations and can be destroyed in the structure.

Offenbart ist ein Verfahren zur Herstellung eines RTM-Formteils, bei dem die Entlüftung einer Werkzeugkavität durch den Schaumkern hindurch erfolgt. Der Schaumkern kann dazu mit einem Entlüftungskanalsystem versehen sein.A method of manufacture is disclosed of an RTM molded part, in which the ventilation of a tool cavity by through the foam core. The foam core can do this with a Ventilation duct system be provided.

11
WerkzeugTool
22
feststehende Werkzeugplattefixed tool plate
44
bewegliche Werkzeugplatteportable tool plate
66
Kavitätcavity
88th
Schaumkernfoam core
1010
Verstärkungsmaterialreinforcing material
1212
Entlüftungskanalvent channel
1414
Vakuumanschlussvacuum connection
1616
Trennebeneparting plane
1818
Heizungheater
2020
Werkzeugdichtungtool seal
2222
Angußsprue

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines RTM-Formteils mit den Schritten: – Herstellen eines Schaumkerns (8) – Belegen des Schaumkerns (8) mit Verstärkungsmaterial (10) – Einlegen des belegten Schaumkerns (8, 10) in ein Werkzeug (1) und Einspritzen von Matrixmaterial – Aushärten und Entnehmen des Formteils, wobei während des Einspritzvorganges eine Entlüftung der Werkzeugkavität (6) erfolgt, um eine hinreichende Durchtränkung des Verstärkungsmaterials zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftung durch den Schaumkern (8) hindurch erfolgt.A method for producing an RTM molded part comprising the steps: - producing a foam core ( 8th ) - covering the foam core ( 8th ) with reinforcement material ( 10 ) - Insert the occupied foam core ( 8th . 10 ) in a tool ( 1 ) and injection of matrix material - hardening and removal of the molded part, wherein during the injection process a venting of the tool cavity ( 6 ) is carried out in order to ensure a sufficient impregnation of the reinforcing material, characterized in that the ventilation through the foam core ( 8th ) occurs through. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei an den Schaumkern (8) ein Unterdruck angelegt wird.The method of claim 1, wherein the foam core ( 8th ) a vacuum is created. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei bei der Herstellung des Schaumkerns (8) Einlegeteile zum Ausbilden zumindest eines Entlüftungskanals (12) eingelegt werden.The method of claim 1 or 2, wherein in the manufacture of the foam core ( 8th ) Inserts for forming at least one ventilation duct ( 12 ) be inserted. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei die Einlegeteile nach dem Ausbilden des Schaumkerns (8) entnommen werden.A method according to claim 3, wherein the inserts after the formation of the foam core ( 8th ) can be removed. Verfahren nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei die Einlegeteile Schläuche sind.A method according to claim 3 or 4, wherein the Inserted hoses are. Formteil, hergestellt nach einem Harzinjektionsverfahren, mit einem Schaumkern (8) und darauf aufgebrachten Verstärkungsmaterialien (10) wie Fasern, Geweben, Gelegen, die mittels eines Matrixmaterials bei erhöhtem Druck und Temperatur miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkern (8) beim Herstellen des Formteils mit einem Entlüftungsanschluss (12, 14) versehen ist.Molded part, produced by a resin injection process, with a foam core ( 8th ) and reinforcement materials applied to it ( 10 ) such as fibers, fabrics, scrims, which are connected to one another by means of a matrix material at elevated pressure and temperature, characterized in that the foam core ( 8th ) when producing the molded part with a ventilation connection ( 12 . 14 ) is provided. Formteil nach Patentanspruch 6, wobei der Schaumkern (8) aus einem offenzelligen System hergestellt ist oder einen vergleichsweise hohen Anteil an offenen Zellen enthält.Molding according to claim 6, wherein the foam core ( 8th ) is made from an open-cell system or contains a comparatively high proportion of open cells. Formteil nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei im Schaumkern (8) zumindest ein Entlüftungskanal (12) ausgebildet ist, der mit dem Entlüftungsanschluss (14) verbunden ist.Molding according to claim 6 or 7, wherein in the foam core ( 8th ) at least one ventilation duct ( 12 ) which is connected to the vent connection ( 14 ) connected is. Formteil nach Patentanspruch 8, wobei vom Entlüftungskanal (12) Zweigkanäle abzweigen.Molding according to claim 8, wherein the ventilation channel ( 12 ) Branch channels. Formteil nach einem der Patentansprüche 6 bis 9, wobei der Schaumkern (8) mit einer luftdurchlässigen und im wesentlichen harzundurchlässigen Membran belegt ist.Molding according to one of the claims 6 to 9 , the foam core ( 8th ) is covered with an air-permeable and essentially resin-impermeable membrane. Formteil nach einem der Patentsprüche 6 bis 10, wobei der Schaumkern (8) einen Anteil an offenen Zellen unter 90% hat.Molding according to one of the patent claims 6 to 10 , the foam core ( 8th ) has an open cell percentage of less than 90%. Schaumkern für ein Formteil gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch einen Entlüftungsanschluss (14).Foam core for a molded part according to one of the preceding claims, characterized by a vent connection ( 14 ). Schaumkern nach Patentanspruch 12, mit zumindest einem Entlüftungskanal (12).Foam core according to claim 12, with at least one ventilation channel ( 12 ).
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2891190A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-30 Chomarat Composites Soc Par Ac Mechanical reinforcement complex for manufacturing composite parts, comprises a fibrous cloth structure assembly, and a polyurethane foam layer with open cells placed on an internal face of the complex by contacting with an injected resin
DE102009048000A1 (en) * 2009-10-01 2011-09-15 Bayer Materialscience Ag Composite made of open-cell rigid foam
WO2011110340A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Trans-Textil Gmbh Flexible sheet-like material for bounding a matrix material feed space and method for the production thereof
DE102011087497A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing hollow fiber composite component for vehicles, involves carrying out solidification of prefabricated hollow fiber composite component with respect to a hollow fiber composite component, by a molding process
CN103963315A (en) * 2014-05-29 2014-08-06 上海飞机制造有限公司 Prepreg/resin transfer molding co-curing process method for composite materials
DE102014005847A1 (en) 2014-04-22 2015-10-22 Audi Ag Method for controlling a mold for producing fiber-reinforced components
DE102014005629A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Audi Ag Mold for producing fiber-reinforced components
DE102014008644A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Audi Ag Process for producing a hollow body from a fiber composite plastic
DE102014222560A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Manufacturing core and method for producing a fiber composite component and fiber composite component
EP3103627A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-14 Airbus Defence and Space GmbH Suction in resin infusion method
DE102007057198B4 (en) * 2007-11-28 2017-04-20 Daimler Ag Process for producing a fiber composite hollow body with power flow and voltage optimized fiber alignment
WO2018028791A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 LIEMT, Rainer Method for producing a fibre matrix semi-finished product
GB2554870A (en) * 2016-10-06 2018-04-18 Forward Composites Fabricating a composite article
CN113382849A (en) * 2018-12-11 2021-09-10 通用电气公司 Method for manufacturing a fibre-reinforced polymer composite beam, in particular an airfoil beam for a wind turbine rotor blade

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2891190A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-30 Chomarat Composites Soc Par Ac Mechanical reinforcement complex for manufacturing composite parts, comprises a fibrous cloth structure assembly, and a polyurethane foam layer with open cells placed on an internal face of the complex by contacting with an injected resin
WO2007039696A2 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Chomarat Composites Mechanically reinforcing complex which is intended to be incorporated into a composite part and method of producing one such part
WO2007039696A3 (en) * 2005-09-29 2008-05-22 Chomarat Composites Mechanically reinforcing complex which is intended to be incorporated into a composite part and method of producing one such part
DE102007057198B4 (en) * 2007-11-28 2017-04-20 Daimler Ag Process for producing a fiber composite hollow body with power flow and voltage optimized fiber alignment
DE102009048000A1 (en) * 2009-10-01 2011-09-15 Bayer Materialscience Ag Composite made of open-cell rigid foam
WO2011110340A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Trans-Textil Gmbh Flexible sheet-like material for bounding a matrix material feed space and method for the production thereof
CN102811850A (en) * 2010-03-11 2012-12-05 特朗丝纺织品有限公司 Flexible sheet-like material for bounding a matrix material feed space and method for the production thereof
US10717246B2 (en) 2010-03-11 2020-07-21 Trans-Textil Gmbh Flexible sheet-like material for bounding a matrix material feed space and method for the production thereof
CN102811850B (en) * 2010-03-11 2016-01-20 特朗丝纺织品有限公司 Flexible planar material and the manufacture method thereof in space is introduced for limiting matrix material
DE102011087497A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing hollow fiber composite component for vehicles, involves carrying out solidification of prefabricated hollow fiber composite component with respect to a hollow fiber composite component, by a molding process
DE102011087497B4 (en) * 2011-12-01 2021-06-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Process for the production of fiber composite hollow components and vehicles
DE102014005629A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Audi Ag Mold for producing fiber-reinforced components
DE102014005847A1 (en) 2014-04-22 2015-10-22 Audi Ag Method for controlling a mold for producing fiber-reinforced components
CN103963315A (en) * 2014-05-29 2014-08-06 上海飞机制造有限公司 Prepreg/resin transfer molding co-curing process method for composite materials
DE102014008644A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Audi Ag Process for producing a hollow body from a fiber composite plastic
DE102014008644B4 (en) * 2014-06-13 2016-11-10 Audi Ag Process for producing a hollow body from a fiber composite plastic
DE102014222560A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Manufacturing core and method for producing a fiber composite component and fiber composite component
DE102015007285A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 Airbus Defence and Space GmbH Suction in resin infusion process
EP3103627A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-14 Airbus Defence and Space GmbH Suction in resin infusion method
WO2018028791A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 LIEMT, Rainer Method for producing a fibre matrix semi-finished product
GB2554870A (en) * 2016-10-06 2018-04-18 Forward Composites Fabricating a composite article
CN113382849A (en) * 2018-12-11 2021-09-10 通用电气公司 Method for manufacturing a fibre-reinforced polymer composite beam, in particular an airfoil beam for a wind turbine rotor blade
CN113382849B (en) * 2018-12-11 2023-06-23 通用电气公司 Method for manufacturing a fibre-reinforced polymer composite spar, in particular an spar-type spar for a wind turbine rotor blade

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