DE19540189A1 - Preßvorrichtung und -verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung und ein Preßverfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 20.

Bei der Anwendung derartiger Verfahren und Vorrichtungen zum konventionellen Pressen von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen, beispielsweise von Karosserieteilen, wird durch zwei Werkzeuge - Formplatte mit Kavität(en) und Formkern zum Formen des Formteils - eine Schicht komprimiert, die aus einer Mischung aus einem Matrixwerkstoff und einem Faserwerkstoff besteht, die zusammen eine Verbundmasse bilden (Auszug aus "TRABANT - Lebenszyklus einer Kunststoffkarrosserie" von Werner Reichelt, VDI-K- Buch 1994, S. 65-67). Dabei besteht der Faserwerkstoff aus einem Baumwollfaservlies, während der Matrixwerkstoff aus einem Phenolharz besteht und in Pulverform auf das Baumwollfaservlies aufgebracht wird.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Baumwollfaservliese nicht mit ausreichend gleichförmiger Dicke auf die formgebenden Flächen der Formplatte aufgebracht werden können. Dadurch können sich lokal zu geringe Volumenantelle an Matrixwerkstoff ergeben, was zu Überpressungen und daraus resultierenden Qualitätsver­ lusten führen kann, z. B. zu lokal verminderten Festigkeiten oder zu sichtbaren Aus­ beulungen in den Formteiloberflächen aufgrund ungleichförmiger Schrumpfung während des Erhärtens des Matrixwerkstoffs. Dabei wird davon ausgegangen, daß viele Material­ eigenschaften des Verbundwerkstoffs durch die jeweiligen Volumenantelle des Faserwerk­ stoffs bzw. des Matrixwerkstoffs bestimmt sind, wenn unter "Faser-Volumenanteil" das Verhältnis aus dem Volumen an Faserwerkstoff zur Summe aus Faser- und Matrixwerk­ stoffvolumen verstanden wird. Entsprechendes gilt für den "Matrix-Volumenanteil", und beide Volumenanteile sollten sich ohne Lufteinschlüsse zu 100% addieren.

Zur Vermeidung dieses Nachteils weist der Formkern der bekannten Preßvorrichtung eine Oberflächenschicht aus einem nachgiebigen Material auf. Da jedoch beim Preßvorgang gleichzeitig Fließvorgänge in der zu komprimierenden Schicht vermieden werden sollen, besteht diese Oberflächenschicht aus einem Material mit einer Shore A-Härte von 70, d. h. aus einem vergleichsweise so harten bzw. so wenig nachgiebigen Material, daß ähnlich wie bei der Anwendung von vollkommen starren Werkzeugen immer noch vergleichsweise hohe Anforderungen an eine gleichmäßige Schichtdicke des Faserwerk­ stoffs gestellt sind.

Ein weiterer, sehr wesentlicher Nachteil des bekannten Preßverfahrens besteht darin, daß nur geringe Wölbungswinkel der formgebenden Flächen der Formplatte realisiert werden können. Da der Preßdruck bei einer mit einem Preßstempel versehenen Preßvorrichtung im wesentlichen nur in Preßrichtung wirkt und um so kleiner ist, je kleiner die Winkel zwischen den formgebenden Flächen der Formplatte und der Preßrichtung sind, können ausreichende Preßkräfte in der Regel nur dort auf die Verbundmasse ausgeübt werden, wo die formgebenden Flächen ausreichend große Winkel nahe 90° mit der Preßrichtung bilden. Daher ist die Herstellung von Formteilen mit steilen Wänden oder gar Hinter­ schneidungen mit den Verfahren und Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung bisher nicht möglich.

Die beiden zuletzt genannten Nachteile - das Risiko von Überpressungen und die Begren­ zung auf die Realisierung von nur geringfügig gewölbten Formteilen - können zumindest für gewisse einfache geometrische Gestaltungen des Formteils durch Anwendung eines flüssigen Matrixwerkstoffs in Verbindung mit dem sog. Druck- oder Vakuumsack- bzw. Gummisack-Verfahren vermieden werden, bei dem der Preßstempel durch eine elastische Folie ersetzt wird. Diese wird beim Preßvorgang durch Überdruck oder Herstellung eines Vakuums gegen eine mit der Verbundmasse ausgekleidete Formplatte gepreßt, wobei sich die Folie der Oberfläche der Formplatte und ggf. vorhandenen Formhöhlungen anpaßt und Überpressungen automatisch vermieden werden, weil die Folie im Bereich von Materia­ lanhäufungen ausweichen kann. Da der Luftdruck im Inneren des durch die Folie gebilde­ ten Luftsacks oder das Vakuum zwischen der Folie und der Formplatte außerdem nach allen Seiten gleich ist, können mit diesem Verfahren auch Formteile mit steilen formge­ benden Flächen und/oder Hinterschneidungen hergestellt werden. Allerdings müssen hierzu Drücke bis 60 bar zur Verfügung stehen, wenn wie üblich im Niederdruckbereich mit Drücken bis 6 N/mm² gearbeitet werden soll, was mit einem unerwünschten Kosten­ aufwand verbunden ist.

Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens besteht außerdem darin, daß der Verlauf der Fließfronten der Matrixflüssigkeit während des Pressens schlecht reproduzierbar und vorhersagbar ist, da nicht genau bekannt ist, an welchen Stellen genau sich die Folie des Luftsacks zuerst drückend anlegt und wie sich die Druckbeaufschlagung von dort aus beim späteren Preßvorgang mit erhöhtem Druck ausbreitet. Daher sind mit diesem Verfahren nur geometrisch einfach gestaltete Formteile herstellbar.

Noch ein Nachteil ist schließlich, daß zumindest bei Anwendung von Überdruck kom­ plizierte Luftzuführungs- und Luftabsaugsysteme erforderlich sind, um einerseits die Druckluft in den Luftsack und diesen dadurch gegen die formgebenden Flächen zu pressen und andererseits die in der Verbundmasse enthaltene Luft bei der Pressung abzusaugen.

Aus diesen Gründen ist das Druck- oder Vakuumsack-Verfahren teuer, kompliziert, nur eingeschränkt einsatzfähig, daher unerwünscht und wenig verbreitet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Preßvor­ richtung und das gattungsgemäße Verfahren dahingehend zu verbessern, daß unter Vermeidung von Überpressungen und hohem technischen Aufwand Formteile mit stellen Wänden (bis nahezu parallel zur Preßrichtung) herstellbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 20.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden weiter unten erläutert.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert. Pfeile in den Zeichnungen geben die Richtung der den Druck einleitenden Kraft an. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Preßvor­ richtung mit einer Formplatte und einem nachgiebigen Formkern;

Fig. 2, 3, 4, 5 die prinzipielle Arbeitsweise des Formkerns, insbesondere beim Kom­ primieren einer verdickten Stelle aufgrund einer Materialanhäufung in der Verbundmasse in einer gegenüber Fig. 1 stark vergrößerten Detailansicht;

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine starre Formplatte gemäß einer zweiten Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 7 die Formplatte nach Fig. 6 mit eingelegtem Faserwerkstoff;

Fig. 8 das Eingießen eines flüssigen Matrixwerkstoffs in die Formplatte nach Fig. 6;

Fig. 9 im oberen Bereich einen nachgiebigen Formkern und im unteren Bereich die zum Pressen vorbereitete Formplatte nach Fig. 6;

Fig. 10 den Zustand während des Preßvorganges; und

Fig. 11 und 12 je eine Formplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 enthält eine hydraulische Preßvorrichtung 1 einen stationär angeordneten Preßzylinder 2 mit einer Druckleitung 3 für ein hydraulisches Medium, einen stationär im Preßzylinder 2 angeordneten Auflagetisch 4 mit einer darauf angeordneten Formplatte 5 und einen im Preßzylinder 2 in Preßrichtung v beweglich gelagerten Preßstempel 6, der nahe seinem unteren Ende mit dem Träger 7 einer Rückpreßvorrichtung 8 starr verbunden ist, die eine Rückpreßleitung 9 aufweist. An der Unterseite des Preßstempels 6 ist eine Abschlußplatte 10 vorgesehen, an der ein elastischer Formkern 11 befestigt ist. Die zu verpressende Schicht aus Faser- und Matrixwerkstoff ist in Fig. 1 zur Erhöhung der Klarheit und Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Fig. 2-5 zeigen die Teilausschnitte zwischen den Linien A-A′ und B-B′ in Fig. 1 bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Preßvorrichtung 1 beim Preßvorgang. Daraus ist ersichtlich, daß die Formplatte 5 eine gewölbte formgebende Fläche 12 (Fig. 2) aufweist, die hier als einfache konkave Hohlfläche ausgebildet ist, die an ihrem Boden im wesentli­ chen senkrecht zur Preßrichtung v verläuft, zu einem oberen Rand 14 der Formplatte 5 hin aber zunehmend kleinere Winkel mit der Preßrichtung v bis nahezu 0° einschließt.

Der in Fig. 2-5 dargestellte Formkern 11 besteht aus einem Material, das ohne Druck im wesentlichen formstabil, unter Druck dagegen nachgiebig bzw. verformbar ist. Dabei ist das Material vorzugsweise im wesentlichen inkompressibel, während die Verformbarkeit im plastischen, elastischen oder auch viskoelastischen Bereich stattfinden kann. Aufgrund dieser Materialeigenschaft kann die in Fig. 2 dargestellte, ohne Druck vorhandene Gestalt des Formkerns 11 unter dem Einfluß der Abschlußplatte 10 während des Preßvorgangs allmählich so verändert werden, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Dabei sind die normaler­ weise vorhandene Gestalt (Fig. 2) und die Materialeigenschaften des Formkerns 11 so gewählt, daß dieser in der nachfolgend beschriebenen Weise eine Schicht aus einem Faserwerkstoff und einem Matrixwerkstoff vorzugsweise mit im wesentlichen gleichförmi­ ger Druckverteilung gegen die formgebende Fläche 12 drückt. Dazu weist die Unterseite 15 (Fig. 2) des Formkerns 11 im normalen Zustand vorzugsweise einen kleineren Radius als die formgebende Fläche 12 auf. Außerdem ist der Formkern 11 vorzugsweise so ausgebildet und so relativ zur Formplatte 5 angeordnet, daß er zu Beginn des Preßvor­ gangs in die von der Formplatte 5 gebildete Formhöhlung einfahren kann, ohne an den Rand 14 anzustoßen, bis er mit seiner Unterseite 15 zunächst an einer definierten Stelle nur den Boden der formgebenden Fläche berührt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit seiner senkrecht zur Preßrichtung v verlaufenden Oberkante aber noch oberhalb des Randes 14 der Formplatte 5 angeordnet ist. Die Höhe des Formkerns 11 ist somit ausreichend größer als die Höhe der Formhöhlung der Formplatte 5 zu wählen.

Schließlich ist die Abschlußplatte 10 im wesentlichen senkrecht zur Preßrichtung v angeordnet und wenigstens über einen großen Teil der Oberseite des Formkerns 11 erstreckt. Wie Fig. 1 zeigt, ragt die Abschlußplatte 10 sogar vorzugsweise seitlich über den Rand des Formkerns 11 hinaus, um eine gleichförmige, kontrollierte Verformung des Formkerns 11 zu ermöglichen.

In der zur Erstreckungsrichtung nach Fig. 1-5 senkrechten Richtung können die darge­ stellten Teile entsprechend ausgebildet sein, in welchem Fall die formgebende Fläche 12 und die Unterseite 15 des Formkerns 11 im wesentlichen längs Kugelflächen verlaufen. Alternativ kann es sich aber auch um Zylinderflächen oder anders geformte Flächen handeln, z. B. wenn ein Formteil in Form eines Motorradschutzblechs hergestellt werden soll, das sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung gewölbt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im wesentlichen in der aus Fig. 2-5 ersichtlichen Weise durchgeführt.

Es wird zunächst eine Schicht 16 aus einem Faserwerkstoff in der gewünschten Dicke auf die formgebende Fläche 12 aufgebracht und auf dieser verteilt. Danach wird ein flüssiger Matrixwerkstoff 17 in die Formplatte 5 eingefüllt, und zwar in einer Menge, die wenig­ stens der zur Herstellung des gewünschten Formteils erforderlichen Menge entspricht. Dies ist in Fig. 2 durch eine Linie 18 angedeutet, die dem erreichten Flüssigkeitsspiegel im Bereich des tiefsten Punkts bzw. der tiefsten Linie der formgebenden Fläche 12 entspricht.

Durch Einleiten einer hydraulischen Flüssigkeit in die Druckleitung 3 wird nun der Preßstempel 6 abgesenkt, wodurch der Formkern 11 allmählich in die Formhöhlung eintritt und dabei noch eine Gestalt besitzt, die etwa einem Negativ der Formplatte 11 entspricht. Dadurch setzt sich der Formkern 11 zunächst mit seinem tiefsten Punkt bzw. seiner tiefsten Linie auf die Schicht 16 auf (Fig. 3), wobei er gleichzeitig einen Teil des Matrixwerkstoffs 17 zur Seite hin verdrängt, so daß dieser allmählich bis zu einem Niveau 19 (Fig. 3) ansteigt.

Beim weiteren Absenken des Preßstempels 6 sinkt der tiefste Punkt bzw. die tiefste Linie des Formkerns 11 aufgrund des wachsenden Gegendrucks der Formplatte 5 kaum noch ab. Dagegen werden die seitlich davon befindlichen Teile des Formkerns 11 allmählich immer mehr verformt und dadurch ebenfalls gegen die Schicht 16 gedrückt, so daß überflüssiger Matrixwerkstoff 17 in entsprechender Weise immer mehr verdrängt wird und bis zu einem Niveau 20 (Fig. 4) ansteigt. Bei noch weiterer Druckerhöhung legt sich schließlich der Formkern 11 mit seiner Unterseite 15 (Fig. 2) der gesamten Schicht 16 an und drückt diese bis zu einer vorgegebenen, gestrichelt angedeuteten Sollgrenze 21, die auch mit dem oberen Rand 14 der Formplatte 5 übereinstimmen kann, gegen die formgebende Fläche 12, wobei überschüssige Matrixflüssigkeit ein noch höheres Niveau erreicht und sogar über den Rand 14 aus der Formplatte 5 auslaufen kann.

Abschließend wird durch weitere geringfügige Absenkung des Preßstempels 6 die im Einzelfall gewünschte Verdichtung der jetzt vollständig mit flüssigem Matrixwerkstoff 17 getränkten Schicht 16 aus Faserwerkstoff durchgeführt. Hierbei wird die Schicht 16 auf ihrer ganzen Ausdehnung im wesentlichen mit demselben, durch den Formkern 11 übertragenen Druck gegen die formgebende Fläche 12 gepreßt, wodurch hier ein Formteil 22 mit einer durchgehend im wesentlichen gleichen Wandstärke (Fig. 5) entsteht.

Nach einer ausreichenden Aushärtung des Matrixwerkstoffs 17 wird der Preßstempel 6 dadurch, daß jetzt eine hydraulische Flüssigkeit der Rückpreßleitung 7 zugeführt wird, wieder nach oben gefahren, worauf das fertige Formteil 22 aus der Formplatte 5 her­ ausgenommen wird.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Verfahrensweise besteht darin, das sie relativ unempfindlich gegenüber Materialanhäufungen im Bereich der Schicht 16 aus dem Faserwerkstoff ist, was beispielsweise bei der Verarbeitung von nicht weiter vorbehandel­ ten, allenfalls auf Länge geschnittenen Naturfasern, z. B. aus Flachs, bedeutsam ist, weil es praktisch unmöglich ist, aus derartigen Materialien bestehende Schichten mit exakt gleichförmiger Dicke auf der formgebenden Fläche 12 zu verlegen. Eine derartige Materialanhäufung 23 ist in Fig. 2-5 beispielsweise dargestellt. Diese Materialanhäufung 23 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel erst in dem in Fig. 4 ersichtlichen Ver­ fahrenszustand vom Formkern 11 erreicht. Aufgrund seiner nachgiebigen Eigenschaften beult sich der Formkern 11 an dieser Stelle jedoch entsprechend ein, d. h. er gibt z. B. elastisch nach mit der Folge, daß eine unerwünschte Überpressung an dieser Stelle unterbleibt. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang auch, daß aufgrund dieser Einbeulung im Bereich der Materialanhäufung 23 überall im wesentlichen dieselben Volumenanteile an Faser- bzw. Matrixwerkstoff erhalten werden. Das hat im wesentlichen gleiche Schrumpfungen im gesamten Bereich des fertigen Formteils 22 beim Aushärten des Matrixwerkstoffs zur Folge, wodurch das Formteil 22 auf seiner der formgebenden Fläche 12 anliegenden Sichtseite sehr glatt ausgebildet ist und keine störenden, sichtbaren Wellungen oder dgl. aufweist. Auf seiner dem Formkern 11 zugewandten Innenseite ergibt sich natürlich eine sicht- und fühlbare Erhöhung bzw. Beule. Das kann jedoch in der Regel in Kauf genommen werden, insbesondere wenn die Innenseite beim Gebrauch des Formteils 22 nicht sichtbar ist oder mit einer zusätzlichen Schicht verkleidet wird.

Im übrigen bringt die Erfindung zahlreiche weitere Vorteile mit sich.

Vorteilhaft ist zunächst, daß die Formänderung des elastischen oder sonstwie nachgiebigen bzw. verformbaren Formkerns während des Pressens beträchtlich sein kann, wie Fig. 2 - 5 deutlich machen. Das Ausmaß dieser Formänderung hängt vom Einzelfall ab. Die Breitenausdehnung des Formkerns 11 während des Preßvorgangs kann durchaus ein Drittel seiner ursprünglichen, vor dem Pressen vorhandenen Höhenausdehnung betragen. Erwünscht ist dabei vor allem, daß der Formkern 11 weich und dick genug ist, um die aus dem Faser- und Matrixwerkstoff gebildete Schicht während des Preßvorgangs ausreichend und im wesentlichen gleichförmig zu verdichten bzw. um sich selbst an die Geometrie der formgebenden Fläche 12 anzupassen.

Darüber hinaus läßt das Ausführungsbeispiel erkennen, daß der Matrixwerkstoff, einer einfach verlaufenden Fließfront folgend, allmählich von innen nach außen und von unten nach oben, d. h. vom tiefsten Punkt der Formplatte 5 ausgehend, verdrängt wird und dadurch keine Lufteinschlüsse hinterläßt. Auf diese Weise können Lufteinschlüsse gänzlich vermieden und etwa vorhandene Luftblasen kontrolliert aus der zu komprimierenden Schicht verdrängt werden, was insbesondere für das Arbeiten im Niederdruckbereich vorteilhaft ist. Außerdem kann durch die allmähliche Drucksteigerung und die Ver­ wendung einer am oberen Rand 14 offenen Formplatte 5 ein hoher Faser-Volumenanteil im Verbundwerkstoff erzielt werden, so daß Formteile mit geringem Gewicht und hoher Zug- und Druckfestigkeit hergestellt werden können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Vorbehandlung der Schicht 16 aus Faserwerkstoff mit dem Matrixwerkstoff nicht erforderlich ist, da die Matrixflüssigkeit nur in die Formhöhlung der Formplatte 5 eingegeben werden braucht und sich dann beim Pressen von selbst gleichmäßig in der Schicht 16 verteilt.

Fig. 2-5 lassen darüberhinaus erkennen, daß auch auf die seitlichen Wände der Form­ platte 11, d. h. auf solche Teile der formgebenden Fläche 12 Druck ausgeübt werden kann, die mit der Pressrichtung v vergleichsweise kleine Winkel bilden. Dies geschieht dadurch, daß sich der Formkern 11 aufgrund seiner Verformbarkeit und seiner bei Ausübung des Preßdrucks erfolgenden Formveränderung quasi wie eine unter Druck stehende, zähe, inkompressible Flüssigkeit verhält, so daß sich eine im wesentlichen gleichförmige Druck­ verteilung über die ganze Form gebende Fläche 12 hinweg ergibt. Insbesondere ist der übertragene Preßdruck in irgendeinem schräg zur Preßrichtung v befindlichen Abschnitt der formgebenden Fläche 12 aufgrund dieser Eigenschaft im Vergleich zur Anwendung eines starren Formkerns stets größer. Als Folge davon können eine hohe Endfestigkeit und eine einheitliche Wandstärke in den fertigen Formteilen 22 erzielt werden. Eine derartige Wirkung ist bei Anwendung der bisher verwendeten, vergleichsweise starren Formkerne nicht möglich.

Die genannten Vorteile der Erfindung machen es außerdem möglich, als Faserwerkstoffe z. B. Naturfasern wie solche aus Flachs zu verwenden, indem diese lediglich in einem Häcksler geschnitten und dann im Rohzustand und mit vergleichsweise hohem Feuchtig­ keitsgehalt direkt in die Formplatte 11 eingebracht werden. Da das beschriebene Ver­ fahren weitgehend unempfindlich gegenüber lokalen Materialanhäufungen 23 ist, ist eine Vorbehandlung der Fasern kaum erforderlich, und auch vergleichsweise harte Fasern sind brauchbar. Dabei kann die Schicht 16 aus dem Faserwerkstoff vor dem eigentlichen Preßvorgang auch mit Hilfe des Formkerns 11 vorverdichtet werden, indem dieser vor Zugabe des flüssigen Matrixwerkstoffs einmal oder mehrfach bis in die Stellung nach Fig. 5 in die Formplatte eingefahren wird.

Daneben ist es natürlich möglich, die Schicht 16 an ausgewählten Stellen gezielt mit einer im Vergleich zu den übrigen Bereichen größeren Menge an Fasern zu versehen, um das fertige Formteil 22 dort lokal zu verstärken. Dies könnte beispielsweise dort erfolgen, wo das Formteil 22 bei seiner späteren Montage mit Durchführungen für Schrauben oder dgl. versehen werden muß.

In Fig. 6-10 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung schema­ tisch dargestellt, mittels derer Formteile mit Hinterschneidungen 31 hergestellt werden können. Dabei werden unter Hinterschneidungen Flächenabschnitte 31 (Fig. 6) verstanden, die im Gegensatz zu Fig. 2-5 negative Winkel mit der Preßrichtung (Pfeil w) ein­ schließen. Analog zu Fig. 2-5 ist zu diesem Zweck eine Formplatte 32 mit einer Formhöhlung 33 vorgesehen, die von einer kugelartigen, formgebenden Fläche 34 begrenzt ist. Diese Fläche 34 hat in einem mittleren Bereich einen größeren Querschnitt als in einem oberen Bereich, so daß sich eine Querschnittsverengung bzw. die durch sie repräsentierte Hinterschneidung 31 ergibt, wie auch durch eine Line 35 angedeutet ist. Dabei wird die formgebende Fläche 34 analog zu Fig. 2-5 zunächst bis zur Linie 35 oder auch darüber hinaus mit einer Schicht 36 in (Fig. 7) aus einem Faserwerkstoff belegt. Anschließend wird, ebenfalls analog zu Fig. 2-5, ein flüssiger Matrixwerkstoff 37 in die Formhöhlung 33 gegossen, bis er ein Niveau 38 (Fig. 8) erreicht hat und damit in einer vorausberechneten Menge vorhanden ist, die zur vollständigen Durchtränkung der Schicht 36 ausreicht.

Zur Durchführung des Preßvorgangs wird ein in Fig. 9 oben dargestellter, nachgiebiger Formkern 39 verwendet, der eine der formgebenden Fläche 34 zugeordnete Fläche 40 aufweist, die im wesentlichen wie die Fläche 34 ausgebildet ist, aber einen etwas kleineren Krümmungsradius aufweist. Insgesamt ist der Formkern 39 im wesentlichen als Negativ zur Formhöhlung 33 ausgebildet. In einem oberen Bereich weist der Formkern 39 dort eine Querschnittsverengung längs einer umlaufenden Linie 41 auf, wo die Querschnittsver­ engung der formgebenden Fläche 34 zu liegen kommt. Damit sich der Formkern 39 trotz der durch die Linien 35, 41 repräsentierten Hinterschneidungen 31 problemlos in die Formhöhlung 33 einführen läßt, weist er an seiner Rückseite eine keilförmige Aussparung 42 auf, die ein leichtes Zusammendrücken des Formkerns 39 quer zur Preßrichtung w während des Einführens des Formkerns 39 in die Formhöhlung 33 ermöglicht. Dieser Verfahrenschritt ist in Fig. 9 und 10 angedeutet.

Um dem Formkern 39 nach seiner Einführung in die Formhöhlung 33 die für den Preßvorgang erforderliche Stabilität zu geben, wird ein keilförmiger Einsatz 43 aus einem starren Material, z. B. Stahl, vorgesehen, der als Negativform zur Aussparung 42 ausgebil­ det ist und diese daher genau ausfüllen kann (Fig. 9 und 10).

Nach dem Belegen der formgebenden Fläche 34 mit der Schicht 36 (Fig. 7), dem Ein­ füllen des Matrixwerkstoffs 37 (Fig. 8), dem Einlegen des Formkerns 39 in die Formhöh­ lung 33 (Fig. 9) und dem Einsetzen des Einsatzes 43 in die Aussparung 42 des Formkerns 39 ergibt sich die aus Fig. 10 ersichtliche Anordnung. Hierbei füllt der Formkern 39 die Formhöhlung 33 weitgehend aus und sitzt mit seinem unteren Ende auf ihrem tiefsten Punkt auf. Außerdem ragt der Formkern 39 um ein ausreichend großes Stück über einen die Formhöhlung 33 umgebenden, oberen Rand 44 der Formplatte 32 hinaus, so daß mittels einer senkrecht zur Preßrichtung w angeordneten und in Preßrichtung w be­ weglichen Abschlußplatte 45 Druck auf den Formkern 39 ausgeübt werden kann.

Im übrigen besitzt der Formkern 39 analog zum Formkern 11 eine solche Gestalt und solche Materialeigenschaften, daß er beim analog zu Fig. 1 bis 5 durchgeführten Preßvor­ gang die aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff bestehende Schicht mit im wesentlichen gleichförmiger Druckverteilung gegen die formgebende Fläche 34 preßt, und zwar auch unmittelbar unter- und oberhalb der Linien 35 und 41, d. h. im Bereich der Hinterschnei­ dung 31. Da der Formkern 39 außerdem entsprechend Fig. 10 beim Preßvorgang zunächst mit dem tiefsten Punkt seiner Fläche 40 den tiefsten Punkt der Formhöhlung 33 erreicht, wird analog zu Fig. 2-5 sichergestellt, daß im weiteren Verlauf des Preßvorgangs der Matrixwerkstoff 37 allmählich zu Seite hin verdrängt wird und dabei in alle Bereiche des Faserwerkstoffs eintritt. Etwa überschüssiger Matrixwerkstoff kann über den oberen Rand 44 der Formplatte 32 auslaufen. Gleichzeitig werden etwa vorhandene Lufteinschlüsse zum oberen Rand 44 hin gedrückt und damit beseitigt.

Im Gegensatz zu Fig. 2-5 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6-10 nur die Ab­ schlußplatte 45 am Preßstempel 6 (Fig. 1) befestigt, wohingegen der Formkern 39 ein selbständig handhabbares Teil darstellt.

Abgesehen davon versteht sich, daß die Formplatte 32 in einer Weise mehrteilig ausgebil­ det sein kann, wie es zum Entformen des fertigen Formteils 46 (Fig. 10) erforderlich ist, beispielsweise längs einer senkrecht zur Preßrichtung w verlaufenden Ebene im Bereich des größten Querschnitts der Formhöhlung 33.

Formteile 46 entsprechend Fig. 10 oder diesen ähnliche Formteile können beispielsweise bei der Herstellung von Motorrad-Sturzhelmen Anwendung finden. Abgesehen davon versteht sich, daß die Flächen 34 und 40 abweichend von Fig. 6 bis 19 auch im wesentli­ chen zylindrisch oder anderswie ausgebildet sein können.

Fig. 11 zeigt schließlich eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Form­ platte 52 mit einer überwiegend zylindrischen formgebenden Fläche 53 versehen ist, die jedoch auf einer Seite des Querschnitts eine 90°-Ecke 54 und in einem darüber befindli­ chen Abschnitt eine Hinterschneidung 55 aufweist. Ein nachgiebiger bzw. verformbarer Formkern 56 ist wiederum im wesentlichen als Negativ zur formgebenden Fläche 53 ausgebildet und daher mit einer ihr zugeordneten Fläche 57 versehen, die einen in die Ecke 54 passenden Abschnitt 58 und einen mit der Hinterschneidung 55 zur Anlage kommenden Abschnitt 59 aufweist. Der Abschnitt 58 ist mit einem Hohlraum 60 ver­ sehen, in den ein aufweitbares Element 61, z. B. eine dünne Folie, eingelegt ist, das eine nach außen führende Leitung 62 aufweist. Hierdurch ist es einerseits möglich, den Formkern 56 so auszubilden, daß er trotz der Hinterschneidung 55 leicht in die Formplatte 52 einführbar ist. Andererseits kann durch Einführung von Druckluft oder einer hydrauli­ schen Flüssigkeit od. dgl. in das aufweitbare Element 61 erreicht werden, daß der Formkern 56 auch im Bereich der Abschnitte 58, 59 fest gegen die formgebende Fläche 53 gepreßt wird und daher auch dort für eine im wesentlichen gleichförmige Druckver­ teilung bzw. einen im wesentlichen konstanten Faser-Volumenanteil sorgt. Abgesehen davon zeigt Fig. 11, daß die im wesentlichen gleichförmige Druckverteilung auch für einen zwischen der Ecke 54 und der Hinterschneidung 55 liegenden, im wesentlichen parallel zur Preßrichtung erstreckten Abschnitt 63 der formgebenden Fläche 53 gilt.

Im übrigen ist die Vorrichtung nach Fig. 11 entsprechend Fig. 1 ausgebildet, so daß sich die bereits beschriebenen Wirkungs- und Verfahrensweisen ergeben.

Schließlich zeigt Fig. 11, daß die Formplatte 52 auch mit wenigstens einem durchgehen­ den, z. B. am tiefsten Punkt der formgebenden Fläche 53 mündenden, vorzugsweise verschließbaren Einlaßkanal 64 versehen sein kann, durch den hindurch der Matrixwerk­ stoff eingespritzt werden kann. Bei Anwendung dieser Ausführungsform wird die Schicht 36 aus Faserwerkstoff vor der Injektion des Matrixwerkstoffs 37 zweckmäßig mit dem Formkern 39 ausreichend verdichtet. Eine solche Lösung könnte einen Beitrag zur Automatisierung des Fertigungsablaufs leisten.

Die beschriebenen Formplatten können beispielsweise aus Beton, keramischen Formmas­ sen, Metall oder anderen starren Materialien bestehen. Dagegen besteht der Formkern aus einem unter Druck verformbaren Material, das im normalen Zustand ausreichend formbe­ ständig ist, damit der Formkern kontrolliert in die jeweilige Formplatte eingelegt werden kann. Alternativ wäre es möglich, einen im wesentlichen starren Formkern zu verwenden, der jedoch mit einer ausreichend dicken Schicht aus einem nachgiebigen Material belegt sein müßte, so daß sich dennoch die beschriebene Wirkung ergibt. Die Dicke einer solchen Schicht ist insbesondere von der Gestalt und Größe der formgebenden Fläche der Formplatte abhängig. Als Materialien für den Formkern bzw. die Schicht kommen insbesondere Elastomere wie z. B. Styrol-Butadien-Kautschuk, Siliconkautschuk oder Polyetherurethan-Kautschuk in Frage. Besonders bevorzugte Materialien sind z. B. die unter der Marke "Elastosil" vertriebenen Silikonkautschukmaterialien M 3501 und M 4503 der Fa. Wacker-Chemie GmbH, München. Diese besitzen eine Shore-Härte A von 24 bzw. 25 und eine Reißdehnung von 500% bzw. 350%. Ein weiteres geeignetes Material ist eine unter der Bezeichnung "Oldorim 89-107" von der Fa. Büsing & Fasch GmbH & Co., Rastede, vertriebene Polyetherpolyol-Zubereitung, die mit "Oldopur 1326" zu einer zähelastischen Polyurethan-Vergußmasse mit einer Shore-Härte A von 30 führt. Auch die Kombination solcher Materialien ist möglich, z. B. wenn es erwünscht ist, dem Formkern an ausgewählten Stellen mit unterschiedlichen Härte- oder Dehnungseigenschaften zu versehen, um in Abhängigkeit von der verwendeten Formplatte eine optimale Druckver­ teilung zu ermöglichen. Dabei wird davon ausgegangen, daß das erfindungsgemäße Verfahren im allgemeinen mit Preßdrücken bis ca. 6 N/mm², d. h. im Niederdruckbereich durchgeführt werden kann.

Als Faserwerkstoffe können zahlreiche Materialien verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, aus anorganischen Stoffen gewonnene Chemiefasern (z. B. Glas- oder Kohlen­ stoff-Fasern), synthetische Chemiefasern (z. B. Polyester, Nylon, PVC, Polypropylen usw.), zellulosische Chemiefasern (z. B. Viskose, Modal usw.), pflanzliche Fasern (z. B. Hanf, Jute, Baumwolle, Flachs, Kokus usw.) sowie tierische Naturfasern (z. B. Schafwol­ le) zu verwenden. Dabei können Fasergemische mit Einzelfasern eingesetzt werden, die eine Länge zwischen 1 mm bis endlos, Durchmesser bis 2 mm und einen Feuchtegehalt von maximal 20 Gewichtsprozent aufweisen und zu flächigen Gebinden wie Geweben, Gestricken, Matten, Fliesen oder losen Waren zusammengefügt sind.

Die anhand der Fig. 1 bis 11 beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß der Formkern in Abhängigkeit vom herzustellenden Formteil jeweils so ausgebildet und relativ zur Formplatte angeordnet ist, daß die Schicht aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff beim Preßvorgang aufgrund einer entsprechenden Verformung des Formkerns mit einer vorgewählten Druckverteilung komprimiert wird. Dabei kann wie im Falle der Fig. 2 bis 5 und 6 bis 10 eine möglichst gleichförmige Druckverteilung angestrebt werden. Es ist aber auch möglich, z. B. mit Hilfe der Ausführungsform nach Fig. 11, mit Hilfe der aufweitbaren Elemente 61 lokale Druckerhöhungen oder durch entsprechende Formgebung des Formkerns lokale Druckverminderungen vorzusehen, um dadurch lokal und gezielt voneinander abweichende Preßdrücke und damit ungleichförmige Druckverteilungen zu erzielen. Im Gegensatz zur bekannten Anwendung von starren Formkernen, bei denen die Druckverteilung fest vorgegeben und nicht beeinflußbar ist, bietet die Erfindung somit den Vorteil, daß weitgehend beliebige und damit vorwählbare Druckverteilungen herstellbar sind. Dabei versteht sich, daß es je nach Art des herzustellenden Formteils auch zweckmä­ ßig sein kann, anstelle des Formkerns die Formplatte oder beide Werkzeug-Teile zu­ mindest teilweise aus dem verformbaren Material herzustellen.

Eine weitere, in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßvor­ richtung kann vor allem dem Zweck dienen, Formteile mit glatten, konkaven Innenflächen anstatt mit-konvexen Außenflächen nach Fig. 1 bis 11 zu versehen. Zu diesem Zweck weist eine formgebende Fläche 71 einer starren Formplatte 72 eine teilweise konvexe Kontur 73 auf, die allerdings auch lokale, konkave Stellen haben kann. Ein Formkern 74 ist im eigentlichen Sinne kein Kern mehr, der innerhalb der Formplatte 72 zu liegen kommt, sondern ein Körper, der die konvexe Kontur der Formplatte 72 während des Preßvorgangs derart umfaßt, daß die gesamte formgebende Fläche 71 der Formplatte 72 unter dem von ihm ausgeübten Druck steht. Daher kann der Formkern 74 auch aus mehreren separaten Teilen bestehen, die jeweils mit der Abschlußplatte 10 des Preß­ stempels 6 in Verbindung stehen. Die einzelnen Teile des Formkerns können durch parallel zur Preßrichtung verlaufende Zwischenräume voneinander getrennt sein, die geeignet sind, Luft und Matrixflüssigkeit von der formgebenden Fläche 71 aus nach außen abzutransportieren. Im Fall eines einteiligen Formkerns weist dieser statt der Zwischen­ räume einen oder mehrere Kanäle 75 auf. Ein solcher Kanal 75 kann z. B. aus einem Metallröhrchen bestehen. In der Fig. 12 ist nur eine Öffnung des Kanals zu sehen.

Die Vorrichtung besteht zusätzlich zu der nach Fig. 1 bis 11 aus einem oder mehreren starren Hilfswerkzeugen 76, die fest mit dem Auflagetisch 4 verbunden sind und als Widerlager für den Formkern 74 beim Preßvorgang dienen. Die Hilfswerkzeuge 76 können beispielsweise aus Metall hergestellt sein und weisen vorzugsweise jeweils glatte Oberflächen bzw. Gleitflächen 77 auf, die zur Formplatte 72 gerichtet und so angeordnet sind, daß sie eine Außenumrandung bzw. Begrenzung an denjenigen Stellen der Form­ platte 72 bilden, an denen eine entsprechende Außenwand der Formplatte 72 fehlt.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt:
Beim Absenken des Preßstempels 6 kommen die einzelnen Teile des Formkerns 74 mit den Gleitflächen 77 in Kontakt. Da diese Gleitflächen 77 starr mit dem Auflagetisch 4 verbunden und stabil genug sind, um dem Preßdruck Widerstand zu leisten, werden die einzelnen Teile des Formkerns 74 entlang dieser Flächen in Richtung Formplatte 72 geführt und können dadurch Druck auf eine auf diese aufgebrachte Schicht 78 aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff ausüben. Dabei müssen die Gleitflächen 77 des Formkerns 74 insgesamt so gestaltet und angeordnet sein, daß der Formkern 74 den Matrixwerkstoff und eventuell vorhandene Luft aus der Schicht verdrängen und sich außerdem der formgebenden Fläche 71 allseitig anschmiegen kann. Aus diesem Grund sollte ein etwa vorhandener Zwischenraum zwischen einzelnen Teilen eines mehrteiligen Formkerns auch gegen Ende des Preßvorgangs nicht vollständig verschlossen werden. Auf diese Weise wird analog zu den anderen Ausführungsbeispielen sowohl in der Schicht vorhandene Luft als auch überflüssige Matrixflüssigkeit sicher aus der Schicht herausbe­ fördert.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die sich auf vielfache Weise abwandeln lassen. Dies gilt insbesondere für die formgebenden Flächen der beschriebenen Formplatten. Insbesondere ist es möglich, auch solche formgebenden Flächen vorzusehen, die mehrere Hohlflächen und/oder mehrere tief liegen­ de Stellen aufweisen, wie dies beispielsweise für einen im wesentlichen W-förmigen Querschnitt zutreffen würde. In diesem Fall wäre es natürlich zweckmäßig, den Matrix­ werkstoff zunächst an allen diesen tief liegenden Stellen aufzubringen, damit er, von diesen ausgehend, seitlich verdrängt werden kann, um Lufteinschlüsse auszuschließen. Alternativ wäre es möglich, diese durch spezielle, in der Formplatte ausgebildete Sauglei­ tungen abzusaugen. Weiter wäre es möglich, die Abschlußplatte 10 (Fig. 1) völlig wegzulassen, sofern der Preßstempel 6 selbst einen ausreichend großen Querschnitt besitzt. Weiterhin wäre es, falls die Herstellung von Formteilen mit glatten Sichtflächen erwünscht ist, zweckmäßig, vor dem beschriebenen Verfahren auf die formgebende Fläche der Formplatte eine in flüssigem Zustand befindliche Schicht aufzutragen, die aushärtbar ist und nach dem Aushärten eine glatte, widerstandsfähige Schicht nach Art einer Ver­ siegelungsschicht ergibt. Weiterhin wäre es zur Automatisierung des Einbringens des Faserwerkstoffs in die Formplatte möglich, die Fasern in mehr oder weniger loser Form in die Formplatte einzublasen und vor dem Auftreffen auf die Formplatte mit einem fein zerstäubten Haftmittel zu besprühen, damit sie auf der formgebenden Fläche haften bleiben. Alternativ könnte natürlich auch die formgebende Fläche direkt mit einem Haftmittel versehen werden, wobei sowohl das Haftmittel als auch das Trennmittel aus dem Matrixwerkstoff selbst bestehen könnte. Daneben versteht sich, daß die Erfindung nicht auf Formkerne beschränkt ist, deren der formgebenden Fläche der Formplatte zugeordneten Flächen kleinere Krümmungsradien als diese aufweisen. Vielmehr ist je nach Art der herzustellenden Formteile auch möglich, beide Flächen mit denselben Krüm­ mungsradien zu versehen oder sogar den Krümmungsradius des Formkerns größer als den Krümmungsradius der formgebenden Fläche auszubilden. Abgesehen davon kann es zweckmäßig sein, mehrteilige Formkerne mit dreieck- oder parallelogrammförmigen Flächen od. dgl. zu versehen, um sie dadurch leichter in die jeweilige Formplatte einführen bzw. beim Entformungsvorgang aus ihr herausnehmen zu können. Außerdem können die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen natürlich auch zur Herstellung von Formteilen mit weitgehend ebenen Wänden und/oder von Wänden mit unterschiedli­ chen Wandstärken verwendet werden. Die Preßvorrichtung kann, anders als in Fig. 1 dargestellt, als pneumatische Presse, als Spindelpresse oder sonstwie ausgebildet sein. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die Anwendung eines flüssigen Matrixwerkstoffs beschränkt. Vielmehr können auch pulver- oder pastenförmige Matrixwerkstoffe ver­ wendet werden, insbesondere in Verbindung mit sog. Prepregs, wobei diese Matrixwerk­ stoffe z. B. durch den Preßdruck und/oder eine zusätzliche Erwärmung der Formplatte und/oder des Preßstempels ausreichend fließfähig gemacht werden können. Schließlich können die beschriebenen Merkmale der Erfindung auch in anderen als den beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Kombinationen vorgesehen werden.

Die bisher anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele sehen vor, daß der Matrixwerkstoff in einer solchen Menge in die Formplatte eingeführt wird, daß überschüssiger Matrixwerkstoff durch das beim Preßvorgang oben offene Preßwerkzeug entweichen kann. Alternativ wäre es allerdings auch möglich, analog zum RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding) derart gestaltete Formkerne und/oder Formplatten zu ver­ wenden, daß das Preßwerkzeug bei Betätigung der Preßvorrichtung vollkommen ge­ schlossen wird. Der Matrixwerkstoff wird in diesem Fall vorzugsweise nach dem Schließen des Preßwerkzeugs eingespritzt oder durch Evakuierung der Formhöhlung (Bauteilkavität) eingesaugt, beispielsweise durch den Kanal 64 nach Fig. 11. Auch in diesem Fall wird der Vorteil erzielt, daß sich der Formkern aufgrund seiner Verform­ barkeit der formgebenden Fläche optimal anschmiegen und eine weitgehend gleichförmige Druckverteilung herbeiführen kann. Außerdem könnte der Preßstempel wegen der Verformbarkeit des Formkerns und/oder der Formplatte auch noch nach dem Schließen des Preßwerkzeugs und nach der Injektion des Matrixwerkstoffs weiter niedergefahren werden, um die Verbundmasse abschließend mit dem gewünschten Druck zu komprimie­ ren.

Claims (29)

1. Preßvorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen mit einem Auflagetisch (4), einem zur Durchführung eines Preßvorgangs in Richtung des Auflagetischs (4) vorschiebbaren Preßstempel (6) und einem zwischen beiden montier­ baren Preßwerkzeug, das wenigstens zwei Teile enthält, von denen das eine eine Form­ platte (2, 32, 52, 72) mit einer formgebenden Fläche (12, 34, 53, 71) und das andere ein Formkern (11, 39, 56, 74) zum Komprimieren einer zwischen ihm und der formgebenden Fläche (12, 34, 53.71) eingebrachten Schicht aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Teile ganz oder teilweise aus einem ohne Druck im wesentlichen formstabilen, unter Druck dagegen verformbaren Material besteht und in Abhängigkeit vom herzustellenden Formteil (22,46) so ausgebildet und relativ zur Formplatte (2, 32, 52, 72) angeordnet ist, daß die Schicht aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff beim Preßvorgang durch entsprechende Verformung des Formkerns (11, 39, 56, 74) mit einer vorgewählten Druckverteilung komprimiert wird.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt und die Materialeigenschaften des Formkerns (11, 39, 56, 74) so gewählt sind, daß dieser beim Preßvorgang die Schicht aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff mit im wesentlichen gleichförmiger Druckverteilung gegen die formgebende Fläche (12, 34, 53, 71) drückt.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die formgeben­ de Fläche (12, 34, 53, 71) wenigstens eine Hohlfläche und/oder eine konvexe Kontur (73) aufweist.

4. Preßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebende Fläche (12, 34, 53) mit Flächenabschnitten versehen ist, die mit der Preßrichtung (v, w) Winkel bis zu 0° bilden.

5. Preßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die formgeben­ de Fläche (34, 53) mit einer Hinterschneidung (31, 55) versehen ist.

6. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkerns (11, 39, 56, 74) so gewählt ist, daß seine Berührungsfläche mit der Schicht aus Faserwerkstoff und Matrixwerkstoff mit zunehmendem Preßdruck allmählich größer wird.

7. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11, 39, 56, 74) ganz oder teilweise aus einem inkompressiblen Material besteht.

8. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11, 39, 56, 74) die Hohlfläche der Formplatte (2, 32, 52, 72) beim Preßvorgang völlig ausfüllt.

9. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (6) eine auf den Formkern (11, 39, 56, 74) einwirkende Abschlußplatte (10) aufweist.

10. Preßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11) an der Abschlußplatte (10) befestigt ist.

11. Preßvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ schlußplatte (10) senkrecht zur Preßrichtung (v, w) angeordnet und im wesentlichen über die gesamte oder einen großen Teil der Oberseite des Formkerns (11, 39, 56,74) erstreckt ist.

12. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11, 39, 56, 74) ganz oder teilweise aus einem Material mit einer Shore- A-Härte im Bereich zwischen 10 und 50 besteht.

13. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11, 39, 56, 74) ganz oder teilweise aus einem Materialien auf der Basis von Siliconkautschuk besteht.

14. Preßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (11, 39, 56, 74) aus wenigstens zwei Materialien verschiedener Eigenschaften aufgebaut ist.

15. Preßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (39) einen starren Einsatz (43) enthält.

16. Preßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (39) wenigstens eine Aussparung (42) zum Einlegen bzw. Herausnehmen des Einsatzes (43) enthält.

17. Preßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (56) wenigstens einen Hohlraum (60) zur Aufnahme eines Aufweit­ elements (61) enthält.

18. Preßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern aus mehreren, lösbar miteinander verbundenen Teilen besteht.

19. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (74) aus einem Teil mit einem Abflußkanal (75) oder aus mehreren, zwischen sich einen Zwischenraum bildenden Teilen besteht und die Preßvorrichtung ein oder mehrere Hilfswerkzeuge (76) aufweist, die um die Formplatte (72) herum angeordnet sind und Gleitflächen (77) aufweisen, die zur Formplatte (72) gerichtet und dazu geeignet sind, die während des Preßvorgangs unter Druck stehenden Teile des Formkerns (74) zur formgebenden Fläche (71) der Formplatte (72) hin zu führen.

20. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen unter Anwendung einer Formplatte (2, 32, 52, 72) mit einer als Hohlfläche ausgebildeten, formge­ benden Fläche (12, 34, 53, 71), bei dem ein Faserwerkstoff (16, 36) auf der formgebenden Fläche (12, 34, 53, 71) verteilt angeordnet, eine bestimmte Menge an Matrixwerkstoff (17, 37) zumindest auf ausgewählte Bereiche des Faserwerkstoffs (17, 37) aufgebracht und der Faserwerkstoff (16, 36) dann zusammen mit dem Matrixwerkstoff (17, 37) mit Hilfe eines Formkerns (11, 39, 56, 74) gegen die formgebende Fläche (12, 34, 53, 71) gepreßt wird, der aus einem ohne Druck formstabilen und unter Druck nachgiebigen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßvorgang im wesentlichen bei in flüssigem Zustand befindlichem Matrixwerkstoff (17, 37) und unter Anwendung eines verformbaren Form­ kerns (11, 39, 56, 74) von solcher Gestalt und solchen Materialeigenschaften durchgeführt wird, daß sich der Formkern (11, 39, 56, 74) beim Preßvorgang der formgebenden Fläche (12, 34, 53, 71) bzw. der Schicht aus Faserwerkstoff (16, 36) und Matrixwerkstoff (17, 37) im wesentlichen gleichförmig anschmiegt.

21. Preßverfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formkern (11, 39, 56, 74) von solcher Gestalt und solchen Materialeigenschaften verwendet wird, daß der Matrixwerkstoff (17, 37), ausgehend von einem oder mehreren tiefsten Punkten der formgebenden Fläche (12, 34, 53, 71), zu deren Rand (14, 44) hin unter gleichzeitiger Verformung des Formkerns (11, 39, 56, 74) verdrängt wird, bis sich über die gesamte formgebende Fläche (12, 34, 53, 71) hinweg vorgewählte Faser- und Matrix-Volumenanteile ergeben.

22. Preßverfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen des Faserwerkstoffes (16, 36) in die Formplatte (2, 32, 52, 72) eine zur Tränkung des gesamten Faserwerkstoffes (16, 36) ausreichende Menge an Matrixflüssigkeit (17, 37) an wenigstens einer Stelle auf den Faserwerkstoff (16, 36) aufgebracht wird.

23. Preßverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixflüssigkeit (17, 37) an der oder den tiefsten Stelle(n) der formgebenden Fläche (12, 34, 53, 71) aufgebracht wird.

24. Preßverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixflüssigkeit (17, 37) durch einen oder mehrere in der Formplatte (52) befindliche Kanäle (63) eingespritzt oder durch Evakuierung der Formhöhlung (Bauteilkavität) des Preßwerkzeugs eingesaugt wird.

25. Preßverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserwerkstoff (16, 36) in die Formplatte (2, 32, 52, 72) eingeblasen und vor dem Auftreffen auf die Formplatte (2, 32, 52, 72) mit einem fein zerstäubten Haftmittel vernebelt wird.

26. Preßverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserwerkstoff in die Formplatte (2, 32, 52, 72) eingeblasen und deren formgebende Ober­ fläche (12, 34, 53, 71) vorher mit einem Haftmittel versehen wird.

27. Preßverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserwerkstoff (16, 36) vor dem Einbringen des Matrixwerkstoffs (17, 37) vorverdichtet wird.

28. Preßverfahren nach Anspruch 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die formgeben­ de Fläche (12, 34, 53, 71) vor dem Einbringen des Faserwerkstoffs (16, 36) mit einer Schicht versehen wird, die aus einer flüssig aufgetragenen und bei Aushärtung eine glatte, harte Oberfläche bildenden Substanz besteht, und daß das Einbringen des Faserwerkstoffes (16, 36) und der Matrixflüssigkeit (17, 37) erst nach weitgehender Aushärtung dieser Schicht erfolgt.

29. Preßverfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebende Fläche (12, 34, 53, 71) vor dem Aufbringen der Substanz mit einer Schicht aus einem Trennmittel versehen wird.