DE19608378A1 - Armierungsmatte zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Armierungsmatte zur Herstel­ lung faserverstärkter Kunststoffteile, mit einem weichem Kunststoffkern und beidseitigen Auflagen aus Textilglas­ fasern. Bei den faserverstärkten Kunststoffteilen handelt es sich insbesondere um Formteile in kleineren Abmessun­ gen, Behälter- und Maschinenabdeckungen, die maschinell durch Injektionsverfahren, Naßpreßverfahren und derglei­ chen hergestellt werden. Zur Herstellung derartiger Form­ teile, die eine hohe Formstabilität besitzen müssen, wer­ den Armierungsmatten benötigt, die eine Dicke von mehreren Millimetern aufweisen. Sie sollen einen voluminösen Kern geringer Dichte besitzen und sich flexibel an die Werk­ zeugform anpassen, die zur Herstellung der Kunststoffteile verwendet wird. Schließlich muß ein guter Verbund zwischen den Schichten der Armierungsmatte gewährleistet sein.

Aus DE 690 03 436 T2 ist eine Armierungsmatte mit einem Kern aus einem Kunststoffaservlies und beidseitigen Aufla­ gen aus Textilglasfasern bekannt. Die Auflagen bestehen aus Matten aus Textilglasfasern, die durch Schneiden von Glasfasern und herkömmlicher Lagenbildung nach einem Trockenverfahren gebildet werden. Die Auflagen besitzen ein Flächengewicht von etwa 450 g/m², wobei die mittlere Schnittlänge der Textilglasfasern 50 mm beträgt. Die Schichten der Armierungsmatte sind untereinander durch Nähte verbunden. Die bekannte Armierungsmatte ist verhält­ nismäßig steif. Dies stört bei der Herstellung faserver­ stärkter Kunststoffteile, die Bereiche mit engen Krüm­ mungsradien aufweisen. In solchen kritischen Bereichen können Inhomogenitäten resultieren, die darauf beruhen, daß sich die Armierungsmatte bei der Herstellung der Kunststoffteile nicht ausreichend an die Werkzeugform an­ paßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität von Armierungsmatten der eingangs beschriebenen Art zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Auflagen aus Polvlies-Gewirken bestehen, welche eine Ma­ schenschicht aus flach angeordneten Maschen und eine Pol­ schlingenschicht aus hochstehenden Polschlingen aufweisen, und daß die Polschlingenschichten an den Kunststoffkern angrenzen sowie die Polschlingen im Inneren des Kunst­ stoffkerns mit diesem vermascht sind. Vorzugsweise besteht der Kunststoffkern aus einem Polyestervlies. Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, einen Kunststoffkern aus Schaumstoff zu verwenden. Unter Schaumstoff versteht man ein Zweiphasensystem auf der Basis von Hochpolymeren, organischen Werkstoffen, z. B. Polystyrol, Polyvinylchlo­ rid, Polyethylen oder Polyurethan als Matrix. Das Gerüst besteht aus vielen feinen Zellwänden, welche über die gesamte Masse verteilte, meist kugelartige Zellen gegen­ einander abgrenzen. Der Kunststoffkern, aus einem Vlies oder aus Schaumstoff, kann zusätzlich ein Gewebe oder Gelege mit lockerer Bindung enthalten, welches die Zugfestigkeit des Kunststoffkerns erhöht. Eine andere Ausführung der Erfindung sieht vor, daß der Kunststoffkern parallel in einer Richtung ausgerichtete Fäden, vorzugs­ weise aus Textilglas, Kohlenstoff oder Aramid, zur Rich­ tungsverstärkung enthält.

Polvlies-Gewirke aus Textilglasfasern sind aus DE 41 14 408 A1 an sich bekannt. Charakteristisch ist, daß die Textilglasfasern einerseits flach angeordnete Maschen bzw. Maschenstäbchen, andererseits nahezu rechtwinklig dazu stehende, aufrecht angeordnete Polschlingen bzw. Pol­ falten bilden. Maschen bzw. Maschenstäbchen wie auch Pol­ schlingen bzw. Polfalten sind aus denselben Fasern gebil­ det. Dabei ist gewährleistet, daß jede Faser erfaßt und in die Maschen bzw. die Polfalten eingebunden wird. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden Polvlies-Gewirke aus Tex­ tilglasfasern als Dämmstoffe eingesetzt, wobei der Dämm­ stoff üblicherweise mit der Polseite an der zu isolieren­ den Wandfläche aufgeklebt wird. Ferner ist es bekannt, Polvlies-Gewirke einseitig an der Maschenschicht durch Kunststoffe zu verfestigen oder mit Kunststoffen zu ver­ füllen. Bedingt durch die Maschenstruktur sind Polvlies- Gewirke gut formbar tiefziehfähig.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Pol­ schlingen von Polvlies-Gewirken zur Vermaschung im Inneren des Kunststoffkerns einer Armierungsmatte durch Nähwirken genutzt werden können. Die innere Vermaschung im Kern er­ möglicht bei dicklagigen Armierungsmatten eine überra­ schend hohe Flexibilität. Sie beruht darauf, daß die Ver­ maschung in einer Symmetrieebene der Armierungsmatte er­ folgt, die bei einer Formgebung mit Innen- und Außenradien gleichermaßen nur einer geringen Streckung unterliegt.

Die erfindungsgemäße Armierungsmatte ist weich und flexi­ bel, wobei die Außenflächen abriebsfest sind. Sie ist mit beachtlicher Dicke bei niedrigem Flächengewicht herstell­ bar und eignet sich als Verstärkungseinlage für faserver­ stärkte Kunststoffteile, die nach einem maschinellen Verfahren, z. B. Injektionsverfahren, Vakuuminjektions­ verfahren, Naßpreßverfahren, Druckinjektionsverfahren oder Vakuumfolieverfahren, maschinell hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Armierungsmatte ermöglicht die Herstel­ lung von faserverstärkten Kunststofformteilen, die eine große Wandstärke und eine komplizierte Formgebung mit engen Biegeradien aufweisen. Auch in kritischen Bereichen mit engen Biegeradien weisen die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Armierungsmatte hergestellten Formteile eine gute Homogenität mit gleichmäßiger Textilverstärkung sowie homogener Oberfläche auf.

Claims (5)

1. Armierungsmatte zur Herstellung faserverstärkter Kunst­ stoffteile, mit einem weichen Kunststoffkern und beidseitigen Auflagen aus Textilglasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen aus Pol­ vlies-Gewirken bestehen, welche eine Maschenschicht aus flach angeordneten Maschen und eine Polschlingenschicht aus hochstehenden Polschlingen aufweisen, und daß die Pol­ schlingenschichten an den Kunststoffkern angrenzen sowie die Polschlingen im Inneren des Kunststoffkerns mit diesem vermascht sind.

2. Armierungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoffkern aus einem Polyestervlies be­ steht.

3. Armierungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoffkern aus Schaumstoff besteht.

4. Armierungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkern zusätzlich ein Gewebe oder Gelege mit lockerer Bindung, welches die Zugfestigkeit des Kerns erhöht, enthält.

5. Armierungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkern parallel in einer Richtung ausgerichtete Fäden, vorzugsweise aus Textilglas, Kohlenstoff oder Aramid, zur Richtungsverstär­ kung enthält.