DE19940828C1 - Verfahren zur Herstellung eines Krafteinleitungsbereiches an einem Bauteil aus faserverstärktem Duroplast - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Krafteinleitungsbereiches an einem Bauteil aus faserverstärktem DuroplastInfo
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Abstract
Die neue Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung eines Krafteinleitungsbereiches an ein Bauteil aus faserverstärktem Duroplast so ausbilden, dass das erhaltene Bauteil formschlüssig mit anderen Komponenten verbindbar ist, wobei die Festigkeitseigenschaften des Bauteiles im Wesentlichen erhalten bleiben. DOLLAR A Bei dem neuen Herstellungsverfahren erhält ein Abschnitt (20) des Krafteinleitungsbereiches nach dem Aushärten des Duroplasts mit folgenden Schritten deutlich sichtbare Umformungen: DOLLAR A a) Erhitzen des Bauteils (1) auf eine Temperatur im Bereich der Glasübergangstemperatur, welche zu seiner Erweichung führt, DOLLAR A b) gezielte Verformung des Bauteils (1), DOLLAR A c) Abkühlen des Bauteils (1) unter Beibehaltung der gezielten Verformung. DOLLAR A Die neuen Bauteile eignen sich für Zug- oder Druckstäbe. Ein Anwendungsgebiet liegt in der Verankerung von CFK-Kabel im Brückenbau.
Description
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches.
Derzeit werden Bauteile aus faserverstärktem Duroplast bereits bei der Herstellung in ihre
endgültige Form gebracht. Dies erfolgt während der Aushärtung des Duroplasts, welcher die
verbindende Matrix für die hochfesten bzw. hochsteifen Fasern darstellt. Um die Form der
Bauteile nach der Aushärtung der Matrix zu verändern, führt man eine spanende Bearbei
tung durch. Zur Verbindung der Bauteile aus faserverstärktem Duroplast mit anderen Bau
teilen wendet man Nieten, Schrauben oder Kleben an. Mit Nachteil ist es für die Niet- und
Schraubverbindungen erforderlich, dass Löcher in die Bauteile aus faserverstärktem Du
roplast gebohrt werden. Hierdurch werden die Fasern unterbrochen, wodurch das Potential
der mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs nicht in vollem Maße ausgenutzt wird.
Klebverbindungen weisen mit Nachteil in feuchter Umgebung und bei erhöhten Temperatu
ren oftmals eine unzureichende Festigkeit auf.
Aus der DE 26 10 915 A1 ist ein Bauteil aus faserverstärktem Duroplast bekannt. Das Bauteil
umfasst einen Krafteinleitungsbereich, der aus Schichten aufgebaut ist. Zwischen den
Schichten sind metallische Kraftweiterleitungselemente geklebt. Bei den Kraftweiterleitungs
bereichen kann es sich um Keile mit Schultern handeln. Mit den Kraftweiterleitungsbereichen
erzielt man große Klebeflächen und damit eine gute Krafteinleitung.
Aus der Veröffentlichung "Gezielt eingebrachte Eigenspannungen in Faserverbundbauteilen"
des Herrn Schürmann (Kunststoffe 74, 1984, H. 9, S. 520 bis 525), der DE 34 32 905 A1 und
der DE 39 42 046 C2 ist jeweils ein Bauteil aus faserverstärktem Duroplast bekannt, welches
mit folgenden Schritten behandelt wurde:
- - Erhitzen des Bauteils auf eine Temperatur, welche zu seiner Erweichung führt,
- - gezielte Verformung des Bauteils,
- - Abkühlen des Bauteils unter Beibehaltung der gezielten Verformung.
In Abweichung zur diesseitigen Erfindung dienen die vorgenannten Verfahrensschritte dazu,
die Festigkeit des Bauteils aus faserverstärktem Duroplast zu erhöhen. In die Bauteile wer
den gezielt Eigenspannungen hineingebracht, die der späteren Belastung entgegenwirken.
Zwar stellen sich in dem Bauteil örtlich bleibende Verformungen ein, jedoch sind diese Ver
formungen mit dem bloßen Auge nicht erkennbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Krafteinlei
tungsbereiches an ein Bauteil aus faserverstärktem Duroplast auszubilden, dass das erhal
tene Bauteil formschlüssig mit anderen Komponenten verbindbar ist, wobei die Fes
tigkeitseigenschaften des Bauteiles aus faserverstärktem Duroplast im Wesentlichen erhal
ten bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass man auf einfache Art und Weise durch eine
deutlich sichtbare Umformung einen Krafteinleitungsbereich für Bauteile aus faserverstärk
tem Duroplast erhält. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Halbzeug handeln.
Das Halbzeug kann flächig, stabförmig, streifenförmig oder seilartig ausgebildet sein. Am
Ende eines derartigen Gebildes kann der Krafteinleitungsbereich vorgesehen sein. Mit der
Möglichkeit, im Krafteinleitungsbereich einen Abschnitt umzuformen, kann das Bauteil form
schlüssig mit anderen Komponenten verbunden werden. Anders als bei Schraub- oder Niet
verbindungen, bei denen Bohrungen das Bauteil schwächen, wird durch die formschlüssige
Verbindung das Potential der mechanischen Eigenschaften der Bauteile aus faserverstärk
tem Duroplast besser ausgenutzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen dargestell
ten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen
Figs 1 eine Vorrichtung, um an ein streifenförmiges Bauteil aus faserverstärktem Duroplast
an einem Ende einen Krafteinleitungsbereich zu schaffender eine Umformung mit
einer Abwinkelung aufweist;
Fig. 2 eine weitere Vorrichtung, mit der man im Unterschied zur Fig. 1 eine Umformung
mit zwei Abwinkelungen erhält;
Fig. 3 eine weitere Vorrichtung, mit der man im Unterschied zur Fig. 1 eine beulenförmi
ge Verformung erzielt.
Fig. 1 zeigt ein Bauteil 1, einen beweglichen Stempel 50 und eine ortsfeste Form 60. Das
Bauteil 1 ist ein Streifen mit rechteckigem Querschnitt. Um die in Fig. 1 gezeigte Abwinke
lung am Bauteil zu erhalten, wendet man 3 Verfahrensschritte an.
Im ersten Schritt erhitzt man das Bauteil 1 auf eine Temperatur im Bereich der Glasüber
gangstemperatur, welche zu seiner Erweichung führt. Zweckmäßig ist es, die ortsfeste
Form 60 und den beweglichen Stempel 50 auf die gleiche Temperatur zu bringen.
Im zweiten Schritt erfolgt die plastische Umformung des Bauteils 1. Hierzu wird der Stem
pel 50, der keilförmig ausgebildet ist, nach unten gedrückt, wodurch das obere Ende des
Bauteils 1 zur Seite abgewinkelt wird.
Im dritten Schritt kühlt man das Bauteil 1 ab. Dabei bleibt das Bauteil 1 in der ortsfesten
Form 60, wobei der Stempel 50 in seiner heruntergedrückten Stellung verbleibt. Nach der
Entnahme des Bauteiles 1 aus der Form 60 weist dieses einen Krafteinleitungsbereich mit
einem Abschnitt 20 auf, der eine deutlich sichtbare Verformung aufweist, bei der es sich
konkret um eine Abwinkelung handelt. Mit dieser Abwinkelung ist es möglich, ein anderes
Bauelement formschlüssig hieran zu verbinden.
Im Unterschied zur Fig. 1 dient die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung mit dem Stempel 50 und
der Form 60 dazu, an das Bauteil 1 zwei symmetrisch zueinander stehende Abwinkelungen
anzubringen. Zuvor muss jedoch an das Bauteil 1 ein Schlitz angebracht werden. Der Schlitz
wird parallel zur Faserrichtung angeordnet, so dass der Faserverlauf nicht unterbrochen und
der Werkstoff nicht wesentlich geschwächt wird. In Fig. 2 ist der Abschnitt 20 mit den deutlich
sichtbaren Umformungen illustriert.
Die Fig. 3 zeigt im Unterschied zur Fig. 1 eine Vorrichtung, um eine beulenartige Verfor
mung an ein Bauteil aus faserverstärktem Duroplast anzubringen. Genau wie in Fig. 1 ist
das Bauteil 1 wiederum ein Streifen mit rechteckigem Querschnitt. Um nach dem Erhitzen
des Bauteils 1 dieses plastisch zu verformen, findet ein beweglicher Stempel 50 Verwen
dung, der eine kegelförmige Spitze aufweist. In der ortsfesten Form 60 befindet sich eine
kegelförmige Aussparung, die der kegelförmigen Spitze des beweglichen Stempels 50 ent
spricht. Drückt man den Stempel 50 auf das Bauteil 1, beult das Bauteil 1 kegelförmig ein.
Der Abschnitt 20 mit der beulenartigen Verformung ist Teil des Krafteinleitungsbereiches 10
des Bauteiles 1 und dient dazu, mit einem anderen Bauelement eine entsprechende form
schlüssige Verbindung auszubilden.
Bei den Bauteilen mit den angebrachten Krafteinleitungsbereichen kann es sich um Zug-
oder Druckstreben handeln.
Ebenso können die Bauteile Probekörper zur Bestimmung von mechanischen Eigenschaften
sein. Als weiteres konkretes Anwendungsbeispiel ist die Verankerung von CFK-Kabel im
Brückenbau zu nennen.
1
Bauteil
20
Abschnitt mit deutlich sichtbaren Verformungen
50
Beweglicher Stempel
60
Ortsfeste Form
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines Krafteinleitungsbereiches an einem Bauteil (1) aus faser
vestärktem Duroplast, bei dem mit folgenden Schritten ein Abschnitt (20) des Krafteinlei
tungsbereiches nachdem Aushärten des Duroplasts deutlich sichtbare Umformungen erhält:
- a) Erhitzen des Bauteils (1) auf eine Temperatur im Bereich der Glasübergangstempera tur, welche zu seiner Erweichung führt,
- b) gezielte Verformung des Bauteils (1),
- c) Abkühlen des Bauteils (1) unter Beibehaltung der gezielten Verformung.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19940828A DE19940828C1 (de) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Verfahren zur Herstellung eines Krafteinleitungsbereiches an einem Bauteil aus faserverstärktem Duroplast |
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---|---|
DE (1) | DE19940828C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010027353A1 (de) * | 2010-07-16 | 2012-02-16 | Audi Ag | Fahrzeug mit erwärmbaren Fahrzeugkunststoffbauteil und Betriebsverfahren |
FR2989907A1 (fr) * | 2012-04-26 | 2013-11-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'obtention d'une piece metallique a partir d'un modele perdu |
EP2711484A3 (de) * | 2012-09-19 | 2015-11-18 | Bilfinger Construction GmbH | Bauteil mit einem flächigen Bewehrungselement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610915A1 (de) * | 1976-03-16 | 1977-09-22 | Artur Rudolf | Element zum einleiten von zugkraeften in teile aus faserverstaerktem kunststoff |
DE3432905A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-20 | Alfred Prof. Dr.-Ing. 3524 Immenhausen Puck | Verfahren zur verminderung der rissbildung von langgestreckten hohlkoerpern ... |
DE3942046C2 (de) * | 1989-12-20 | 1992-02-27 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Der Verteidigung, Dieser Vertreten Durch Den Praesidenten Des Bundesamtes Fuer Wehrtechnik Und Beschaffung, 5400 Koblenz, De |
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1999
- 1999-08-27 DE DE19940828A patent/DE19940828C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610915A1 (de) * | 1976-03-16 | 1977-09-22 | Artur Rudolf | Element zum einleiten von zugkraeften in teile aus faserverstaerktem kunststoff |
DE3432905A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-20 | Alfred Prof. Dr.-Ing. 3524 Immenhausen Puck | Verfahren zur verminderung der rissbildung von langgestreckten hohlkoerpern ... |
DE3942046C2 (de) * | 1989-12-20 | 1992-02-27 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Der Verteidigung, Dieser Vertreten Durch Den Praesidenten Des Bundesamtes Fuer Wehrtechnik Und Beschaffung, 5400 Koblenz, De |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z: Kunststoffe 74, 1984, H.9, S. 520-525 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010027353A1 (de) * | 2010-07-16 | 2012-02-16 | Audi Ag | Fahrzeug mit erwärmbaren Fahrzeugkunststoffbauteil und Betriebsverfahren |
DE102010027353B4 (de) * | 2010-07-16 | 2015-03-05 | Audi Ag | Fahrzeug mit erwärmbaren Fahrzeugkunststoffbauteil und Betriebsverfahren |
FR2989907A1 (fr) * | 2012-04-26 | 2013-11-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'obtention d'une piece metallique a partir d'un modele perdu |
EP2711484A3 (de) * | 2012-09-19 | 2015-11-18 | Bilfinger Construction GmbH | Bauteil mit einem flächigen Bewehrungselement |
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