DE19906124A1 - Verfahren zur Herstellung von Faserverbundteilen in RTM-Technik - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Faserverbundteilen in RTM-Technik

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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur besseren Harzverteilung und Verringerung der Blasen im Harz bei der Herstellung von Faserverbundteilen nach dem RTM-Verfahren, wobei die Form beim Injizieren nicht voll geschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserverbundteilen in RTM-Technik (Resin Transfer Moulding) Bei der RTM-Technik wird in eine geschlossene Form mit vorher eingelegtem Fasergewebe Harz injiziert. Das Harz verdrängt die Luft und füllt die Form komplett aus. Nach dem Aushärten wird die Form geöffnet und das fertige Teil entnommen. Die Teile zeichnen sich durch allseitig gute Oberflächen und reproduzierbare Wanddicken aus. Beim Füllen der Form mit Harz (zwei Komponenten: Harz und Härter) besteht die Gefahr, daß sich an der Oberfläche Poren bilden, deren Ursache in Lufteinschlüssen und Reaktionsgasblasen des Harzes liegt.
Die Formwerkzeuge werden üblicherweise durch hydraulische Formenträger geschlossen und geöffnet und sind während der Injektion gegeneinander verriegelt.
Durch den Injektionsdruck in der Größenordnung von einigen bar erfordert das bei Bauteilen mit großen Oberflächen große Zuhaltekräfte. Die Formenträger werden damit sehr aufwendig und teuer. Das Ergebnis ist trotzdem nicht zufriedenstellend.
Bei einem ähnlichen Verfahren wird in eine geöffnete Form mit eingelegtem Fasergewebe eine dosierte Harzmenge eingegossen und die Form mit großer Kraft unter einer Hydraulikpresse geschlossen.
Durch die vorliegende Erfindung wird die Blasenbildung wesentlich reduziert bzw. ganz verhindert. Hierzu wird die Form beim Füllen um ca. 10% der Bauteildicke geöffnet gehalten und danach auf das endgültige Maß geschlossen. Die dabei erforderlich großen Kräfte werden vorteilhaft durch einfache großflächige Luft- oder Hydraulikkissen aufgebracht. Der hierfür erforderliche Druck ist gering. Auch andere in der Technik bekannte Verfahren zur Erzeugung großer Kräfte sind denkbar.
Eine bessere Verteilung des Harzes während der Injektion kann zusätzlich durch mehrmaliges Bewegen der Formhälften mittels Be- und Entlastung durch das Druckkissen unterstützt werden. Es entsteht ein Pumpeffekt.
Der Vorteil des Verfahrens besteht in:
  • 1. Durch das größere Volumen bzw. den größeren Injektionsspalt in der Form bei nicht ganz geschlossener Form ist der Gegendruck (Fließwiderstand) wesentlich geringer. Die Injektionszeit kann verkürzt und damit Harze mit geringerer Reaktionszeit verwendet werden.
  • 2. Der Zuhaltemechanismus der Form kann wesentlich vereinfacht werden, da die eigentliche Zuhaltung durch das Luft- bzw. Hydraulikkissen erfolgt. Das ergibt geringere Verschlußzeiten sowie eine sichere und gleichmäßige Zuhaltung.
  • 3. Das Harz wird beim vollständigen Schließen der Form quer zur lnjektions- Fließrichtung bewegt und damit stärker in das Fasergewebe gepreßt. Es ergibt sich somit ein höherer Füllgrad und eine bessere Verbindung von Harz und Fasern.
  • 4. Vorhandene Blasen werden durch ihre Kompressibilität und die Inkompressibilität des Harzes so weit verkleinert, daß sie größtenteils unbedeutend für die Oberfläche werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch eine Skizze erläutert. Die Figur zeigt eine prinzipielle Anordnung des Verfahrens.
Die Formenteile (Formoberteil (1)und Formunterteil (2)) werden durch die Verriegelung (3) nur soweit verschlossen, daß ein Restspalt (4) verbleibt. Nach der Injektion des Harzes durch die Injektionsanlage (5) wird anhand eines Luft- oder Hydraulikkissens (6) die Form vollständig geschlossen. Dabei werden noch vorhandene Luft- oder Gasblasen im Bauteil (7)verdichtet. Das Dichtungssystem (8) macht diese Schließbewegung mit.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Faserverbundteilen in RTM-Technik, dadurch gekennzeichnet, daß während der Injektion die Form nicht ganz geschlossen ist und z. B. durch Luft- bzw. Hydraulikkissen mit sehr großen Kräften geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während dem Injizieren durch mehrmaliges Bewegen der Formhälften durch Be- und Entlasten des Druckkissens ein Pumpeffekt erzeugt wird.
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