DE19923480A1 - Halbzeug aus Polymeren sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Halbzeug aus Polymeren sowie Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Ein Halbzeug (10) für sogenannte Organobleche besteht aus einer verstärkten Platte (12) aus Polymer. Diese Platte (12) ist mit einem Gelege oder einem Gewebe verstärkt und weist mindestens ein weiteres Teil (14, 16, 18) aus Polymer auf. Die Platte (12) und das mindestens eine Teil (14, 16, 18) werden durch einen Arbeitsvorgang unter Wärmeeinfluß miteinander verbunden und gleichzeitig auch umgeformt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Halbzeug für sogenannte Organobleche, bestehend aus einer
verstärkten Platte aus Polymer sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Halbzeuges
als sogenanntes Organoblech.
Bekannte Halbzeuge sind sogenannte Organobleche. Diese sind vorkonsolidierte mit
Endlosfasern verstärkte (Gewebe oder Gelege) Polymerplatten. Diese Polymerplatten
können durch Erwärmen geschmolzen und in gewünschter Weise umgeformt werden.
Dabei hat dieses Halbzeug den Vorteil, daß es durch seine Verstärkung durch
Endlosfasern sehr gute mechanische Eigenschaften aufweist.
Nachteilig ist allerdings dabei der geringe Umformungsgrad, der schlechter ist als
derjenige eines tiefgezogenen Metallblechs, beispielsweise Aluminiumblechs.
Weitere bekannte Halbzeuge bestehen aus kurz- bzw. langfaserverstärkten Polymeren,
welche in einem Fließ-Preß-Verfahren (z. B. SMC oder GMT) umgeformt werden. Mit
dieser Halbzeugart lassen sich komplexe Bauteile mit Rippen, unterschiedlichen
Materialstärken und Krafteinleitungen herstellen.
Dabei werden die mechanischen Eigenschaften des Bauteils maßgeblich durch die
Fasern bestimmt, also durch das Fasermaterial, durch die Faserqualität, durch die
Faserlänge und auch durch den Faservolumenanteil.
Da die Fasern kürzer und der Faservolumenanteil geringer ist als bei dem oben
angegebenen Organoblech, sind die erreichbaren mechanischen Werte deutlich
schlechter.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Halbzeug der eingangs genannten
Art anzugeben, das stets eine hohe Festigkeit aufweist und gleichzeitig einfach
herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei dem Halbzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Platte aus einem mit einem Gelege oder Gewebe verstärkten
Polymer besteht, daß auf der Platte mindestens ein weiteres Teil aus Polymer
angeordnet ist und daß die Platte und das mindestens eine Teil durch einen
Arbeitsvorgang unter Wärmeeinfluß miteinander verbunden und umgeformt sind.
Vorteilhafterweise besteht dabei die Platte aus einem Polymer, das mit Endlosfasern
verstärkt ist.
Ferner ist es möglich, daß mindestens eine Teil mit kurzen und/oder langen Fasern zu
verstärken.
Hinsichtlich der Recyclingfähigkeit ist es vorteilhaft, wenn sowohl die Platte als auch das
mindestens eine Teil das gleiche Polymer als Matrixwerkstoff aufweisen.
Es können auch mehrere Teile an dem Halbzeug angebracht werden, z. B. Rippen,
Ösen, und Krafteinleitungen.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, das die Herstellung von hochfesten Halbzeugen als
sogenannte Organobleche aus Kunststoff ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß auf einer aus einem mit einem Gelege oder Gewebe verstärkten Polymer
bestehenden Platte eine aus Polymer bestehende Masse, die mit kurzen und/oder
langen Fasern verstärkt ist, aufgetragen wird, das beides vor dem Auftragen oder nach
dem Auftragen erwärmt wird und daß gleichzeitig oder anschließend ein Preßvorgang
durchgeführt wird, um die Platte umzuformen und gleichzeitig dabei aus der Masse
mindestens ein weiteres Teil auszuformen.
Dabei kann die Platte mit Endlosfasern verstärkt sein, während das mindestens eine Teil
mit kurzen und/oder langen Fasern verstärkt sein kann.
Aus Gründen der Recyclingfähigkeit ist es zweckmäßig, wenn sowohl die Platte als auch
das mindestens eine Teil das gleiche Polymer als Matrixwerkstoff aufweisen.
Es können auch mehrere Teile dabei ausgeformt werden, z. B. Rippen, Ösen und
Krafteinleitungen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den Zeichnungen, auf die Bezug
genommen wird.
Es zeigen:
Fig. 1 eine aus Polymer bestehende Platte, auf der eine aus Polymer
bestehende fließfähige Masse aufgetragen ist;
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Presse zur Herstellung der gewünschten
Formen des Halbzeuges; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des fertig hergestellten Halbzeugs.
Anhand der Fig. 1 bis 3 wird nunmehr das Herstellungsverfahren eines Halbzeuges 10
und das Halbzeug selbst näher erläutert.
Um dieses Halbzeug 10 herzustellen, wird auf einer mit gewünschten Abmessungen
versehenen Platte 12, die aus einem mit Endlosfasern verstärkten Polymer besteht,
mindestens eine fließfähige Masse aufgetragen, die aus einem Polymer besteht, das mit
kurzen und/oder langen Fasern verstärkt ist.
Anschließend wird diese Anordnung erhitzt, um eine Umformung zu ermöglichen, die
mittels einer Presse durchgeführt wird.
Die Presse, die im Querschnitt in Fig. 2 gezeigt ist, weist dabei eine unten befindliche
Matrize 20 auf, auf die ein Stempel 22 zu bewegbar ist. Dieser Stempel 22 enthält dabei
entsprechende Negativformen zum Ausformen von mindestens einem Teil. Dieses Teil
kann entweder eine Rippe, eine Öse oder eine Kraftanleitung sein. Es können aber auch
gleichzeitig mehrere Teile 14, 16 und 18 bei diesem Preßvorgang ausgebildet werden.
Das durch diesen Preßvorgang hergestellte Halbzeug 10 ist in perspektivischer Ansicht
in Fig. 3 dargestellt. Dabei weist die Platte 12 eine leicht gekrümmte Form auf. Des
weiteren enthält diese Platte 12 in diesem Falle zwei Rippen 14, eine Öse 16 sowie eine
Kraftanleitung 18.
Die Erfindung stellt ein Halbzeug zur Verfügung, welches aus mit Endlosfaser
verstärktem Polymer und einer fließfähigen Masse, einem kurz- bzw.
langfaserverstärkten Polymer, besteht. Das Organoblech wird dabei in eine einfache
Geometrie geformt und hat die Aufgabe, die auftretenden Lasten aufzunehmen. Die
fließfähige Masse hat die Aufgabe, Rippen, Ösen, Verdickungen und Kraftanleitungen
auszuformen. Dadurch werden die guten Eigenschaften beider in der Einleitung
genannten Halbzeugarten miteinander vereinigt. Des weiteren weist das
erfindungsgemäße Halbzeug gute mechanische Eigenschaften und gleichzeitig einen
hohen Integrationsgrad auf.
Claims (10)
1. Halbzeug (10) für sogenannte Organobleche, bestehend aus einer verstärkten
Platte (12) aus Polymer,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (12) aus einem mit einem Gelege oder Gewebe verstärkten
Polymer besteht, daß auf der Platte (12) mindestens ein weiteres Teil
(14, 16, 18) aus Polymer angeordnet ist, und daß die Platte (12) und das
mindestens eine Teil (14, 16, 18) durch einen Arbeitsvorgang unter
Wärmeeinfluß miteinander verbunden und umgeformt sind.
2. Halbzeug (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (12) mit Endlosfasern verstärkt ist.
3. Halbzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Teil (14, 16, 18) mit kurzen und/oder langen Fasern
verstärkt ist.
4. Halbzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Platte (12) als auch das mindestens eine Teil (14, 16, 18) das
gleiche Polymer als Matrixwerkstoff aufweisen.
5. Halbzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Teile, z. B. Rippen (14), Ösen (16) und Kraftanleitungen (18),
vorhanden sind.
6. Verfahren zur Herstellung eines Halbzeuges (10) als sogenanntes
Organoblech,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer aus einem mit einem Gelege oder Gewebe verstärkten Polymer
bestehenden Platte (12) eine aus Polymer bestehende Masse, die mit kurzen
und/oder langen Fasern verstärkt ist, aufgetragen wird, daß beides vor dem
Auftragen oder nach dem Auftragen erwärmt wird und daß gleichzeitig oder
anschließend ein Preßvorgang durchgeführt wird, um die Platte (12)
umzuformen und gleichzeitig dabei aus der Masse mindestens ein weiteres Teil
(14, 16, 18) auszuformen.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (12) mit Endlosfasern verstärkt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Teil (14, 16, 18) mit kurzen und/oder langen Fasern
verstärkt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Platte (12) als auch das mindestens eine Teil (14, 16, 18) das
gleiche Polymer als Matrixwerkstoff aufweisen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Teile, z. B. Rippen (14), Ösen (16) und Kraftanleitungen (18),
ausgebildet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999123480 DE19923480A1 (de) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Halbzeug aus Polymeren sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=7908834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999123480 Withdrawn DE19923480A1 (de) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Halbzeug aus Polymeren sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
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