DE3511610A1

DE3511610A1 - Verfahren zur herstellung eines sandwich-bauteiles

Info

Publication number: DE3511610A1
Application number: DE19853511610
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(grad.) 4040 Neuss Eisleben; Rolf 4044 Kaarst Limpert; Kurt 5900 Leverkusen Lutzenkirchen; Günter Ing.(grad.) 4300 Essen Reisewitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3511610C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Bauteiles mittels einer einseitig dessen Kontur bestimmenden Form, auf die als erstes eine innere Deckschicht aus z.B. mittels Glasfasern verstärktem Kunststoff aufgebracht wird, auf welche der Sandwich-Kern aufgelegt wird, wonach eine äußere Deckschicht aus z.B. ebenfalls mittels Glasfasern verstärktem Kunststoff aufgetragen wird.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt. Das Aufbringen der einzelnen Schichten kann durch Auflegen von Hand oder durch Faserspritzen erfolgen. In jedem Fall müssen die aufgebrachten Schichten unter Verwendung von Rollen oder Pinseln von Hand entlüftet und verdichtet, sowie nach dem Aushärten die nicht formgebundene, rauhe Außenfläche durch Schleifen nachgearbeitet werden. Diese Arbeitsgänge sind sehr zeitaufwendig. Außerdem ist die Verbindung des Sandwich-Kerns mit den Deckschichten, bedingt durch die Einzelverdichtung derselben, oft mangelhaft.
Es ist zwar auch bekannt, Sandwich-Bauteile im Preßverfahren, im Druck-lnjektions-Verfahren oder im Vakuumverfahren herzustellen. Dies erfordert jedoch zweiseitige Formen, die wegen der insbesondere bei großformatigen Bauteilen auftretenden hohen Drucke sehr teuer sind. Das Handformverfahren und das Faserspritzverfahren haben daher trotz ihres hohen Zeitaufwandes bei Bauteilen, die in kleinen Stückzahlen, jedoch mit unterschiedlichen Abmessungen und Geometrien gefertigt werden, auch heute noch ihre Berechtigung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß Sandwich-Bauteile auch mit großen und unterschiedlichen Abmessungen und Geometrien wirtschaftlicher als bisher gefertigt werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die äußere Deckschicht eine luftundurchlässige Folie aufgelegt wird, und daß anschließend zwischen den beiden Deckschichten ein Vakuum erzeugt und für eine gewisse Zeit aufrechterhalten wird.
Auf diese Weise wird die Zeit für das Entlüften und Verdichten der einzelnen Schichten ganz erheblich verringert. Gleichzeitig wird eine bessere Verbindung der einzelnen Schichten miteinander erreicht. Als weiterer Vorteil braucht die nicht formgebundene Außenfläche nicht nachgearbeitet werden.
Als Material für den Sandwich-Kern kommen luftdurchlässige Werkstoffe wie z.B. Mineralfaserplatten oder offenporige Schaumstoffe, sowie luftundurchlässige Werkstoffe wie z.B. Polyurethan-Schaumstoffe in Betracht.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen schematisch vereinfachten Schnitt durch einen Teil eines nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren unter Verwendung eines luftdurchlässigen Materials für den Sandwich-Kern hergestellten Bauteils, Fig. 2 einen Teil eines Bauteils ähnlich Fig. 1 mit einer ersten Ausführungsform eines Sandwich-Kerns aus luftundurchlässigem Material, Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in einer anderen Ausgestaltung des Sandwich-Kerns aus luftundurchlässigem Material, Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Bauteils, jedoch ebenfalls mit luftundurchlässigem Sandwich-Kern und Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem anderen luftdurchlässigen Material als Sandwich-Kern und einer besonderen Ausführungsform der äußeren Abdeckfolie.
Der Zeichnung liegen als Sandwich-Bauteil 4 Ausschnitte aus Aufsetzkränzen unterschiedlichen Aufbaus zugrunde. Dieser Sandwich-Bauteil besteht aus einer inneren Deckschicht 1 und einer äußeren Deckschicht 2, jeweils aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Diese Deckschichten umschließen einen Sandwich-Kern 3.
Die innere Deckschicht 1 wird z.B. mittels Faserspritzen auf eine insoweit übliche, einteilige Form 11 aufgebracht. Auf diese noch nasse, unverdichtete Deckschicht wird der Sandwich-Kern 3 aufgelegt. Anschließend wird sofort die äußere Deckschicht 2 aufgespritzt.
Dieser Sandwich-Aufbau wird mit einer Folie 8 z.B.
aus Polyäthylen abgedeckt und zur Form 11 hin z.B.
mittels Klebeband 13 abgedichtet. Anschließend wird über Saugnäpfe 10, welche an der mit entsprechenden Bohrungen versehenen Folie 8 aufgesetzt werden, der gesamte Sandwich-Aufbau evakuiert, wie durch den Pfeil 9 angedeutet. Im Fall der Fig. list dies deshalb möglich, weil als Sandwich-Kern 3 ein luftdurchlässiges Fasermaterial wie z.B. eine Mineralfasermatte verwendet wird, so daß das Vakuum über den gesamten inneren Querschnitt wirksam wird. Hierdurch werden die Deckschichten 1, 2 entlüftet und gleichzeitig wird das gesamte Sandwich-Bauteil 4 verdichtet. Die äußere Geometrie des Sandwich-Bauteiles 4 paßt sich infolge dieser Verdichtung dem Zuschnitt des Sandwich-Kerns 3 an.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen der Sandwich-Kern 3 aus einem geschlossenporigen Material besteht, jedoch so gestaltet ist, daß das erzeugte Vakuum an allen Stellen des Bauteiles wirksam werden kann.
Im Fall der Fig. 2 ist hierzu der Sandwich-Kern 3 auf seinen beiden Großflächen mit parallelen Schlitzen 5 versehen, wobei jedoch die Schlitze der einen Großfläche in einem Winkel von 900 in bezug auf die Schlitze auf der anderen Großfläche orientiert sind. Die Tiefe der Schlitze ist so bemessen, daß an den Kreuzungsstellen Öffnungen 5a entstehen.
Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. 3. Hierbei sind beide Großflächen des Sandwich-Kerns 3 mit parallellaufenden Schlitzen 5 geringerer Tiefe versehen. Zusätzlich weist der Sandwich-Kern 3 Lochungen 6 auf.
Eine dritte Möglichkeit zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des Vakuums zeigt Fig. 4. Hierbei ist zwischen der inneren Deckschicht 1 und dem Sandwich-Kern 3 sowie zwischen diesem und der äußeren Deckschicht 2 je eine luftdurchlässige Vließschicht 14 angeordnet. Die beiden Vließschichten stehen über in entsprechenden Abständen angeordnete Bohrungen oder Spalte 7 in dem Sandwich-Kern 3 miteinander in Verbindung.
Fig. 4 zeigt ein Sandwich-Bauteil, dessen Sandwich-Kern 3 wiederum aus einem luftdurchlässigen Material besteht, das hier in Gestalt von formgebundenen Tonkügelchen vorliegt. Die die nicht formgebundene Außenfläche des Bauteils bildende Folie besteht aus Foliensegmenten 8a bis 8d, die jeweils über Filmscharniere 15 miteinander verbunden sind. Man erreicht auf diese Weise eine besonders gute Anpassung der Außenkontur des Bauteiles an die Form des Sandwich-Kerns. In diesem Fall wird der Saugnapf 10 zur Erzeugung des Vakuums zweckmäßig an der Form 11 angesetzt, die hierzu eine entsprechende Bohrung aufweist.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Bauteiles mittels einer einseitig dessen Kontur bestimmenden Form, auf die als erstes eine innere Deckschicht aus z.B. mittels Glasfasern verstärktem Kunststoff aufgebracht wird, auf welche der Sandwich-Kern aufgelegt wird, wonach eine äußere Deckschicht aus z.B, ebenfalls mittels Glasfasern verstärktem Kunststoff aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die äußere Deckschicht eine luftundurchlässige Folie aufgelegt wird, und daß anschließend zwischen den beiden Deckschichten ein Vakuum erzeugt und für eine gewisse Zeit aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sandwich-Kern ein luftdurchlässiges Material verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sandwich-Kern ein luftundurchlässiges Material verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das luftundurchlässige Material vor dem Auflegen auf die innere Deckschicht auf seinen beiden Großflächen mit parallelen oder sich kreuzenden Schlitzen versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze auf beiden Großflächen durch Bohrungen verbunden sind.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Großflächen mit parallelen Schlitzen versehen ist, und daß die Schlitze der beiden Großflächen in einem Winkel von ca.

900 zueinander verlaufen und eine solche Tiefe haben, daß sich an den Kreuzungsstellen durchgehende Öffnungen ergeben.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sandwich-Kern ein luftundurchlässiges Material, das mit einem Lochraster versehen ist, verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor und nach dem Auflegen des Sandwich-Kerns aus luftundurchlässigem Material je eine Vließschicht zwischengelegt wird, und daß die Vließschichten über Bohrungen oder Schlitze in dem Sandwich-Kern miteinander in Verbindung stehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie verwendet wird, die aus Segmenten besteht, die an den Kanten der Kontur des Sandwich-Kerns über Filmscharniere verbunden sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum über Saugnäpfe an der mit Bohrungen versehenen Form oder Folie angelegt wird.