DE3012792C2

DE3012792C2 -

Info

Publication number: DE3012792C2
Application number: DE19803012792
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 4570 Quakenbrueck Litwin, (Verstorben), De
Original assignee: LITWIN GEB BRAUMANN HILDEGARD 4570 QUAKENBRUECK DE
Current assignee: LITWIN, GEB. BRAUMANN, HILDEGARD, 4570 QUAKENBRUEC
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1991-11-21
Also published as: DE3012792A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Armierung von Formkörpermassen mit starren Metallfasern aus Stahl, Edelstahl oder dergleichen. Die Fasern werden im spanabhebenden Verfahren gewonnen.The invention relates to a method for reinforcement of molded body masses with rigid metal fibers made of steel, Stainless steel or the like. The fibers are in cutting process won.

Das Armieren von Formkörpermassen mit organischen oder anorganischen Fasern gehört zum Stand der Technik. Um bei auf Druck, Zug und Biegezug beanspruchten Formkörpern zu günstigen Festigkeiten zu gelangen, sollte eine Armierungsfaser zur Ausnutzung ihrer Eigenfestigkeit eine möglichst große Oberfläche aufweisen, so daß ein ihrer Eigenfestigkeit entsprechendes Haftvermögen vorhanden ist. Deshalb wird bisher, soweit das Fertigungsverfahren es erlaubt, eine möglichst lange Faser verwendet. Dabei sind relativ aufwendige Verfahren notwendig, um die Fasern in die Masse homogen einzuarbeiten und eine durchgehend gleichmäßige Festigkeit zu gewährleisten. The reinforcement of molded body masses with organic or inorganic fibers belong to the state of the art. To at molded bodies subjected to pressure, tension and bending tension to achieve favorable strengths should Reinforcing fiber to take advantage of its inherent strength have the largest possible surface, so that one of them Intrinsic strength corresponding adhesiveness is present. Therefore, so far, as far as the manufacturing process is concerned allowed to use the longest possible fiber. Are relatively complex process necessary to get the fibers in incorporate the mass homogeneously and continuously to ensure uniform strength.

Die folgenden Materialien werden bereits zur Armierung verwendet:The following materials are already used for reinforcement used:

(a) Glass fibers and alkali-resistant glass fibers. You point smooth surfaces and a regular cross-section on. Glass fibers that are short or micro-short are suitable not to achieve a good reinforcement effect.
(b) metal fibers. There are also reinforcement processes known for the reinforcement of molded body masses in which to reinforce the mass of rigid steel or steel fibers Stainless steel can be used. Metal fibers, as far as they are already used to reinforce Molded masses are used, but so far from metal wires or strips by cutting or stamped and have to be smoother At least surfaces and uniform cross-section Be 30 mm long in order to match their inherent strength Adhesion and thus good reinforcement values guarantee. Even those for reinforcement purposes Metallic staple fibers used are not short or micro-short fibers, but up to 40 mm long. they exhibit a rectangular or square regular Cross section on. It will be straight or in one another tangled or curled up Fibers processed. (Plastic consultant 10/1968, p. 812).
(c) Whisker material. Whisker material (single crystal Metal fibers) is also used to reinforce Shaped bodies used occasionally, its very high quality Starting material leaves an economical Use only in special cases. (Plastic- Consultant 10/1968, p. 812).

Voraussetzung für einen zufriedenstellenden Armierungseffekt ist bei den unter (a)-(c) aufgeführten Fasern eine Faserlänge, die aufwendige Mischverfahren erfordert, wenn durchgehend einheitliche Festigkeitswerte in der Formkörpermasse erreicht werden sollen. Die Herstellung von dünnen und/oder komplizierten Formkörpern und von glatten Oberflächen ist mit Armierungsfasern dieser Länge nicht möglich.Prerequisite for a satisfactory reinforcement effect is one of the fibers listed under (a) - (c) Fiber length, which requires complex mixing processes, if Consistently uniform strength values in the Shaped body mass should be achieved. The production of thin and / or complicated shaped bodies and smooth Surface is not with reinforcement fibers of this length possible.

Das unter (c) genannte Whiskermaterial eignet sich aufgrund seines teuren Ausgangsmaterials nicht für preiswerte Fertigungsverfahren.The whisker material mentioned under (c) is suitable due to its expensive raw material not for cheap Manufacturing process.

Zweck und Ziel der Erfindung ist ein Faserarmierungsverfahren für Formkörpermassen,The purpose and aim of the invention is a fiber reinforcement method for molded body masses,

- that is simple and inexpensive,
- That also makes the production very thin and / or complicated Molded body enables
- And with the smooth, stable against external influences Surfaces can be achieved.

Dies wird dadurch erreicht, daß kurze und mikrokurze dünne Fasern verwendet werden, die unterschiedliche und unregelmäßige Formen mit scharfen zackigen, stark ausgefransten Begrenzungslinien der jeweiligen Flächen aufweisen.This is achieved by using short and micro-short thin ones Fibers that are different and used irregular shapes with sharp jagged, strong frayed boundary lines of the respective areas exhibit.

Es wird also eine bisher zur Armierung von Formkörpermassen nicht verwendete starre Fasertype eingesetzt, die außergewöhnlich kurz ist und eine von den bisher zu Armierungszwecken eingesetzten Fasern abweichende Form aufweist.So it becomes one for the reinforcement of molded body masses rigid fiber type not used, which is exceptionally short and one of those so far Different form of fibers used for reinforcement purposes having.

Die bei dem neuen Armierungsverfahren verwendeten kurzen oder mikrokurzen starren Fasern, vorzugsweise aus Stahl oder Edelstahl oder dergleichen, im spanabhebenden Verfahren gewonnen, unterscheiden sich durch ihre unregelmäßige Form und damit auch in ihrer Wirkungsweise grundsätzlich von den bisher verwendeten Faserarmierungen. The short ones used in the new reinforcement process or micro-short rigid fibers, preferably made of steel or stainless steel or the like, in the machining Procedures won differ in their irregular shape and therefore also in its mode of action basically from the previously used fiber reinforcements.

Der Querschnitt ändert sich innerhalb der einzelnen Faser, und ihre äußeren Begrenzungslinien weisen scharfe Zacken, Widerhaken und Ausfransungen auf. Damit verankern und verhaken sich die Fasern beim Mischen sowohl in der sie umgebenden Masse wie auch untereinander, wodurch sich trotz ihrer Kürze ein beträchtlicher Armierungseffekt ergibt.The cross section changes within the individual fiber, and their outer boundary lines have sharp teeth, Barbs and fraying. So anchor and the fibers get caught when mixing both in them surrounding mass as well as among themselves, which makes despite their brevity has a considerable reinforcing effect.

In Versuchen wurden folgende Ergebnisse erzielt:The following results were achieved in experiments:

- 0.33 parts by weight (GWT) of short and micro-short steel fibers result in the same reinforcement effect as 1.0 GWT an alkali-resistant smooth, thread-like Glass fiber of 50-60 mm in length.
- 0.8 GWT of short or micro-short steel fibers as described achieve the same reinforcement effect as 1.0 GWT smooth longer steel fibers.

Die im Verhältnis zum Volumen große Oberfläche der kurzen und mikrokurzen Stahlfasern begünstigt eine gute Haftung in der umgebenden Masse. Vergleichsversuche haben gezeigt, daß diese Fasern aufgrund der Verankerung und Verhakung untereinander beim Gießen, Stampfen und Pressen der Masse zwischen den Festkörpern dieser Masse verbleiben, während sich die flüssigere Komponente der Masse an die Formwände drückt und nach dem Erhärten eine glatte feste Oberfläche bildet, die die Fasern nach außen abdeckt. Hingegen werden Fasern mit glatten, gleichförmigen Oberflächen bei entsprechender Verarbeitung mit an die Formkörperoberfläche gedrückt und ergeben dadurch eine rauhere Oberfläche, was u. U. zu Verletzungen führen oder auch die Oberflächenstabilität negativ beeinflussen kann.The large surface area of the short in relation to the volume and micro-short steel fibers favor good adhesion in the surrounding mass. Comparative tests have shown that these fibers due to the anchoring and hooking with each other when pouring, pounding and pressing the mass remain between the solids of this mass, while the more fluid component of the mass adheres to the mold walls presses and after hardening a smooth solid surface forms that covers the fibers to the outside. On the other hand Fibers with smooth, uniform surfaces appropriate processing with the molded body surface pressed and result in a rougher surface what u. U. lead to injuries or the surface stability can affect negatively.

Erst das vorstehend geschilderte Zusammenwirken von Eigenfestigkeit der starren Fasern und deren zusätzlicher fester Verankerung in der Grundmasse und untereinander infolge ihrer besonderen Form durch die Gewinnung im spanabhebenden Verfahren ermöglicht den sinnvollen Einsatz kurzer oder mikrokurzer Fasern aus Stahl, Edelstahl oder dergleichen zu Armierungszwecken. Only the interaction of Intrinsic strength of the rigid fibers and their additional firm anchoring in the base and with each other due to their special shape by the extraction in Cutting processes allow for sensible use short or micro-short fibers made of steel, stainless steel or the like for reinforcement purposes.

Schon einfaches Vermischen der kurzen und mikrokurzen Fasern mit den Komponenten der Grundmasse im Zwangsmischer führt zu gleichmäßiger Faserverteilung; die für längere Fasern erforderlichen aufwendigeren Mischverfahren können entfallen.Simply mixing the short and micro-short ones Fibers with the components of the basic mass in the compulsory mixer leads to even fiber distribution; those for longer Fibers required more complex mixing processes omitted.

Die so armierten Formkörpermassen zeichnen sich durch einen hohen Grad von Homogenität aus. Dadurch und durch die Kürze der Fasern ist die Verarbeitung auch zu dünnen und/oder komplizierten Formkörpern möglich. Es werden glatte, stabile Oberflächen erzielt.The molded body materials thus reinforced are characterized by a high degree of homogeneity. Because of this and because of the brevity of the fibers, the processing is also too thin and / or complicated moldings possible. It will be smooth achieved stable surfaces.

Die moderaten Kosten für das Ausgangsmaterial der Fasern - Stahl oder Edelstahl oder dergleichen - sind ein weiterer Vorteil des Verfahrens. Es kommt damit auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten teilweise als Ersatz für das preisgünstige, aber nicht mehr erwünschte Armierungsverfahren mit Asbestfasern in Betracht.The moderate cost of the raw material of the fibers - Steel or stainless steel or the like - are another Advantage of the procedure. It also comes with it economic aspects partly as a substitute for the inexpensive but no longer wanted Reinforcement processes with asbestos fibers are considered.

Claims

1. Process for the reinforcement of molded body masses with rigid metal fibers made of steel, stainless steel or the like, characterized in that short or micro-short, thin fibers are used which have different and irregular shapes with sharp jagged, highly frayed boundary lines of the respective surfaces.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fibers are obtained by machining.