DE3523697A1 - Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres - Google Patents

Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres

Info

Publication number
DE3523697A1
DE3523697A1 DE19853523697 DE3523697A DE3523697A1 DE 3523697 A1 DE3523697 A1 DE 3523697A1 DE 19853523697 DE19853523697 DE 19853523697 DE 3523697 A DE3523697 A DE 3523697A DE 3523697 A1 DE3523697 A1 DE 3523697A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
layers
heated
reinforced
mold surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19853523697
Other languages
German (de)
Other versions
DE3523697C2 (en
Inventor
Guenther Ing Grad Kempe
Helmut Dipl Ing Krauss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR filed Critical Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Priority to DE19853523697 priority Critical patent/DE3523697A1/en
Publication of DE3523697A1 publication Critical patent/DE3523697A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3523697C2 publication Critical patent/DE3523697C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/02Bending or folding
    • B29C53/04Bending or folding of plates or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/342Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using isostatic pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/10Isostatic pressing, i.e. using non-rigid pressure-exerting members against rigid parts or dies
    • B29C43/12Isostatic pressing, i.e. using non-rigid pressure-exerting members against rigid parts or dies using bags surrounding the moulding material or using membranes contacting the moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12Thermoplastic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00Layered products

Abstract

In a process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres, in which the starting material comprises plate-shaped or strip-shaped layers of the thermoplastic reinforced with continuous fibres, in order to make possible a deformation of the layers without losses in strength and, if appropriate, a bonding of a plurality of layers to form a one-piece moulding, it is proposed that the layers be laid on a heated mould surface and that they be heated by this mould surface with such an intensity that the layer becomes deformable and is softened on its side facing the mould surface, and that the layer be pressed against the mould surface at a point in time after the commencement of heating at which the side facing away from the mould surface has not yet softened and is not yet adhesive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem mit Endlosfasern verstärkten thermo­ plastischen Kunststoff, bei dem als Ausgangsmaterial platten- oder bandförmige Lagen des mit Endlosfasern verstärkten ther­ moplastischen Kunststoffes verwendet werden.The invention relates to a method for producing a Shaped body from a thermo reinforced with continuous fibers plastic, in which the base material is or ribbon-shaped layers of ther reinforced with continuous fibers plastic are used.

Endlosfaserverstärkte Kunststoffe haben sich zur Herstellung hochbelasteter Bauteile, beispielsweise in der Luftfahrt, durchgesetzt, sie werden für andere Industriezweige zunehmend mehr verwendet. Dabei wurden bisher hauptsächlich faserver­ stärkte duroplastische Kunststoffe eingesetzt. Endlosfaserver­ stärkte thermoplastische Kunststoffe konnten sich trotz ihrer Vorteile gegenüber faserverstärkten duroplastischen Kunststof­ fen (z.B. bessere Schlagzähigkeit, problemlose Lagerung) wegen ihrer verarbeitungstechnischen Schwierigkeiten nicht durch­ setzen.Continuous fiber reinforced plastics have been used to manufacture highly stressed components, for example in aviation, enforced, they are increasing for other industries used more. So far, mainly fiber was strengthened thermosetting plastics. Continuous fiber ver strengthened thermoplastics, despite their Advantages compared to fiber-reinforced thermosetting plastic fen (e.g. better impact strength, problem-free storage) because their processing difficulties put.

Der übliche Weg für die Herstellung von Bauteilen aus endlos­ faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen führt über die Herstellung ebener Platten, die anschließend zum Teil in mehre­ ren Stufen zu Bauelementen weiter umgeformt werden. Dabei ist aber ein Einlegen von mehreren Einzellagen in gekrümmte For­ men und anschließendes Verpressen, wie es bei faserverstärkten duroplastischen Kunststoffen üblich ist, wegen der hohen Ei­ gensteifigkeit der Einzellagen der thermoplastischen Kunst­ stoffe nicht möglich.The usual way of making components from endless fiber-reinforced thermoplastics leads over the Production of flat panels, some of which are subsequently divided into several  Ren stages to be further formed into components. It is but inserting several individual layers into curved shapes and subsequent pressing, as is the case with fiber-reinforced thermosetting plastics is common because of the high egg stiffness of the individual layers of thermoplastic art fabrics not possible.

Bei den bisher verwendeten Herstelltechniken endlosfaserver­ stärkter thermoplastischer Kunststoffe ergeben sich nach ei­ nem Umformvorgang in den Ecken häufig wellige Fasern, die die Tragfähigkeit verringern. Zum Zusammenfügen mehrerer Lagen werden beispielsweise Kleber eingesetzt, jedoch sind geeignete Kleber für hochtemperaturbeständige Thermoplaste nicht ver­ fügbar, so daß diese Technik bei hochtemperaturbeständigen Formkörpern nicht eingesetzt werden kann.In the previously used manufacturing techniques endless fiber stronger thermoplastic materials result from ei During the forming process, wavy fibers in the corners, which Reduce load capacity. For joining several layers For example, adhesives are used, but they are suitable Do not use glue for high temperature resistant thermoplastics available so that this technique is resistant to high temperatures Shaped bodies can not be used.

Eine direkte Verbindung der Thermoplaste durch Anschmelzen der Verbindungsstelle mittels Wärmezufuhr von außen konnte bisher nur in einer speziellen Form erfolgen, da sonst die platten­ förmigen Vorprodukte ihre Formbeständigkeit vollständig ver­ loren. Ein Ultraschallschweißen im Verbindungsbereich ist bei größeren Teilen wegen der benötigten Energiemenge sehr proble­ matisch, ein Aufheizen im Verbindungsbereich mittels Heiz­ draht hat den Nachteil, daß die Heizdrähte im Bauteil zurück­ bleiben müssen.A direct connection of the thermoplastics by melting the Connection point by means of external heat supply has so far been possible only be done in a special form, otherwise the plates shaped pre-products completely ver their dimensional stability loren. Ultrasonic welding in the connection area is included larger parts because of the amount of energy required matically, heating in the connection area by means of heating wire has the disadvantage that the heating wires in the component back have to stay.

Nietverbindungen sind sehr aufwendig und haben den Nachteil, daß durch die Nietbohrungen Fasern durchschnitten werden. Ferner werden durch die metallische Niete Korrosionsprobleme erzeugt. Rivet connections are very complex and have the disadvantage that that fibers are cut through the rivet holes. The metallic rivet also causes corrosion problems generated.  

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Herstellverfahren für Form­ körper aus endlosfaserverstärkten, platten- oder bandförmigen Thermoplasten zu entwickeln, mit dem auch komplizierte Form­ körper mit guten Festigkeitseigenschaften in einfacher Weise hergestellt werden können.It is the object of the invention to produce a mold body made of continuous fiber reinforced, plate or ribbon-shaped To develop thermoplastics with the also complicated shape bodies with good strength properties in a simple manner can be produced.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Lagen auf ei­ ne erwärmte Formfläche auflegt und sie durch diese Formfläche so stark erwärmt, daß die Lage verformbar und an ihrer der Formfläche zugewandten Seite erweicht wird, und daß man die Lage zu einem Zeitpunkt nach Beginn der Erwärmung an die Form­ fläche andrückt, zu der die der Formfläche abgewandte Seite noch nicht erweicht und noch nicht klebrig ist.This task is described in the method of the introduction Art solved according to the invention in that the layers on egg ne heated mold surface and put them through this mold surface heated so much that the layer was deformable and at its the Molding surface facing side is softened, and that one Position at a time after the start of heating to the mold surface, to the side facing away from the molding surface not yet softened and not yet sticky.

Durch das Auflegen einer endlosfaserverstärkten Lage auf eine erwärmte Formfläche wird die aufgelegte Lage von ihrer Unter­ seite her zunehmend erwärmt. Dabei ist wesentlich, daß durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der thermoplastischen Kunst­ stoffe ein Temperaturgefälle im Inneren der Lage entsteht, das heißt die Lage kann an ihrer der Formfläche zugewandten Unter­ seite bereits erweicht sein, während sie an ihrer der Form­ fläche abgewandten Oberseite noch fest und nicht klebrig ist. Dadurch wird es möglich, die Lage mittels eines geeigneten Werkzeuges, zum Beispiel mittels einer Walze, an die Formfläche anzudrücken und so ihre Form der Kontur der Formfläche optimal anzupassen. Da die Lage an ihrer der Formfläche zugewandten Seite erweicht ist, paßt sie sich der Formfläche ohne weiteres an, wobei auch die Fasern im Inneren der Lage beim Umformen keine die Festigkeit verringernden Umorientierungen erfahren.By placing an endless fiber-reinforced layer on one heated mold surface, the overlaid layer becomes from its bottom side increasingly heated. It is essential that by the low thermal conductivity of thermoplastic art a temperature gradient arises inside the layer that is called the location on its bottom facing the mold surface side may already be softened while holding on to its shape surface facing away from the surface is still firm and not sticky. This makes it possible to use a suitable position Tool, for example by means of a roller, on the molding surface press and so their shape of the contour of the molding surface optimal adapt. Since the position on its facing the molding surface Side is softened, it adapts easily to the molding surface , with the fibers inside the layer also being formed  do not experience reorientations that reduce strength.

Wenn man die Walzen kühlt, kann man ein Andrücken der Lage an die Formfläche auch dann noch vornehmen, wenn die Temperatur an der der Formfläche abgewandten Seite der Lage bereits re­ lativ hoch ist, denn man kann dadurch im Andruckbereich der Erwärmung und damit der Erweichung entgegenwirken. Dies ist insbesondere bei Verwendung sehr dünner Lagen von Vorteil, außerdem wird durch die Verwendung gekühlter Walzen der Zeit­ raum verlängert, in dem das Andrücken erfolgen kann.When you cool the rollers, you can press on the layer make the molding surface even when the temperature already on the side of the layer facing away from the molding surface is relatively high, because you can in the pressure range of the Counteract warming and thus softening. This is particularly advantageous when using very thin layers, moreover, by using chilled rolls of time extended space in which the pressing can take place.

Das Andrücken der Lage an die Formfläche bringt diese im übri­ gen in besseren Wärmekontakt mit der Formfläche, so daß gera­ de durch das Andrücken der Erweichungsvorgang in dem der Form­ fläche naheliegenden Bereich beschleunigt wird, während an der Außenseite, insbesondere bei gekühlter Walze, der Temperatur­ anstieg weiterhin langsam verläuft. Dadurch erhält man eine optimale Anpassung der Lage an die Formfläche, ohne daß die Lage an der Andruckwalze haften bleibt.Pressing the layer against the mold surface brings this moreover conditions in better thermal contact with the molding surface, so that approx de by pressing the softening process in the form area is accelerated while at the Outside, especially when the roller is cooled, the temperature increase continues slowly. This gives you one optimal adjustment of the position to the mold surface without the Layer sticks to the pressure roller.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorge­ sehen, daß man zur Herstellung eines mehrlagigen Formkörpers die unterste Lage auf die Formfläche einer beheizten Form auf­ legt und darauf nacheinander mehrere Lagen des mit Endlosfa­ sern verstärkten Kunststoffes ablegt, wobei man zur Herstellung einer einstückigen Verbindung jede Lage an die darunterliegende andrückt, sobald die jeweils untere Lage und die dieser zuge­ wandte Seite der jeweils oberen Lage angeschmolzen sind. Auch hier kann das Anschmelzen der der darunterliegenden Lage zu­ gewandten Seite der oberen Lage durch das Andrücken selbst be­ schleunigt werden, so daß gerade im Augenblick des Andrük­ kens die geeigneten Bedingungen für die einstückige Verbin­ dung der aufeinanderliegenden Lagen erst geschaffen werden. Auch in diesem Falle ist es daher möglich, die oberste Lage mit der darunterliegenden zu einem Zeitpunkt zu verbinden, an dem die oberste Lage an ihrer der Formfläche abgewandten Seite noch nicht erweicht und klebrig ist.In a particularly preferred embodiment is pre see that one for the production of a multi-layer molded body the lowest layer on the mold surface of a heated mold and then lay down several layers of the with endless sern reinforced plastic, where one to manufacture a one-piece connection each layer to the underlying presses as soon as the respective lower layer and this one facing side of the top layer are melted. Also here the melting of the underlying layer can facing side of the top layer by pressing it yourself  be accelerated so that just at the moment of Andrük kens the appropriate conditions for the one-piece connection of the layers lying on top of each other. In this case too, it is therefore possible to use the top layer to connect with the underlying one at a time where the top layer facing away from the molding surface Side is not yet softened and sticky.

Es ist vorteilhaft, wenn der Formkörper nach dem Auflegen der Lagen des mit Endlosfasern verstärkten Kunststoffes durch Vakuum- oder durch Preßdruck in einem Autoklaven konsolidiert wird. Dadurch wird die Qualität des Formkörpers insgesamt ver­ bessert.It is advantageous if the molded body after placing the Layers of the plastic reinforced with continuous fibers Consolidated vacuum or by pressure in an autoclave becomes. As a result, the quality of the molded body as a whole is ver improves.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dienen im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments the invention serve in connection with the drawing of the detailed explanation. Show it:

Fig. 1: eine Schnittansicht einer gekrümmten Formfläche bei der Herstellung eines mehrlagigen Formkör­ pers aus endlosfaserverstärktem, thermoplasti­ schem Kunststoff; Fig. 1: a sectional view of a curved mold surface in the manufacture of a multilayered molded body made of continuous fiber-reinforced, thermoplastic plastic;

Fig. 2: eine Schnittansicht eines Formkernes zur Herstel­ lung eines Hohlkörpers und Fig. 2 is a sectional view of a mandrel for the produc- tion of a hollow body and

Fig. 3: eine Schnittansicht ähnlich Fig. 1 bei der Her­ stellung eines gekrümmten Formkörpers mit einge­ legtem Verstärkungsprofil. Figure 3:.. A sectional view similar to Figure 1 at the position of a curved shape Her body with inserted legtem gain profile.

In Fig. 1 ist eine Form 1 mit einer wannenförmigen, im Quer­ schnitt etwa kreisbogenförmigen Formfläche 2 dargestellt, die über im Inneren der Form verlaufende Heizelemente 3 be­ heizbar ist. Die Heizelemente sind vorzugsweise von einer Heizflüssigkeit, zum Beispiel Öl, durchflossene Formkanäle, es können aber auch eingebettete elektrische Heizelemente oder dergleichen verwendet werden. Durch die Heizelemente wird die Form im Bereich ihrer Formfläche 2 aufgeheizt.In Fig. 1, a mold 1 is shown with a trough-shaped, in cross section approximately circular arc-shaped surface 2 , which can be heated via heating elements 3 extending inside the mold. The heating elements are preferably shaped channels through which a heating liquid, for example oil, flows, but embedded electrical heating elements or the like can also be used. The mold is heated in the area of its molding surface 2 by the heating elements.

Auf die Formfläche 2 ist eine untere Lage 4 eines endlosfaser­ verstärkten, thermoplastischen Kunststoffes aufgelegt, die an die Kontur der Formfläche 2 vollständig angepaßt ist.A lower layer 4 is on the mold surface 2 of a continuous fiber-reinforced, applied thermoplastic material, which is completely adapted to the contour of the forming surface. 2

In Fig. 1 ist dargestellt, wie auf diese untere Lage 4 eine obere Lage 5 eines endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Kunststoffes aufgebracht wird. Diese Aufbringung der oberen Lage 5 erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem die auf die Form­ fläche 2 aufgelegte untere Lage 4 durch die Beheizung in der Form 1 so weit erwärmt ist, daß an ihrer Oberseite die Er­ weichungstemperatur erreicht ist, das heißt die auf die Form­ fläche 2 aufgelegte untere Lage 4 ist insgesamt erweicht.In FIG. 1 as in this lower layer 4 an upper layer 5 is shown, a continuous fiber reinforced thermoplastic plastic is applied. This application of the upper layer 5 takes place at a time when the placed on the mold surface 2 lower layer 4 is heated by the heating in the mold 1 to such an extent that the softening temperature is reached on its upper side, that is, on the Form surface 2 placed lower layer 4 is softened overall.

Die obere Lage 5 wird ohne vorherige Erwärmung auf die untere Lage 4 aufgelegt, wobei sie im Kontaktbereich durch die unte­ re Lage 4 erwärmt wird. Die Erwärmung erfolgt entsprechend der relativ niedrigen Wärmeleitfähigkeit thermoplastischen Kunst­ stoffmaterials langsam, so daß sich über die Dicke der oberen Lage ein Temperaturgradient ergibt. Dadurch wird die obere Lage zunächst auf ihrer der unteren Lage 4 zugewandten Seite über die Erweichungstemperatur erwärmt, in diesem Bereich kann sich die obere Lage mit der unteren, erweichten Lage einstückig verbinden. Diese Verbindung wird durch eine Walze 6 unter­ stützt, die die obere Lage 5 gegen die untere Lage 4 andrückt. Dabei dient diese Walze 6 neben der einstückigen Verbindung der beiden Lagen auch dazu, die obere Lage 5 überhaupt in innigen Kontakt mit der unteren Lage 4 zu bringen, so daß ein effektiver Wärmeübergang erfolgen kann. Dies ist insbe­ sondere dann notwendig, wenn komplizierte Formen hergestellt werden sollen, denn dann kann die obere Lage 5, die aufgrund ihrer niedrigen Temperatur nur schwer zu verformen ist, nur in dem Bereich verformt und dadurch fest gegen die untere La­ ge gedrückt werden, der dem Kontaktbereich zwischen oberer und unterer Lage eng benachbart ist. Bei dem Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 wird die Walze längs einer parallel zur Oberseite der unteren Lage angeordneten Fläche verfahren und drückt dabei die obere Lage zunehmend gegen die untere Lage, wobei die obere Lage überhaupt erst in Kontakt mit der unte­ ren Lage kommt, so daß eine Erweichung und Erwärmung ein­ treten kann. Die Walze wird dabei so langsam verfahren, daß im Andruckbereich die Temperatur zumindest auf der Untersei­ te der oberen Lage über die Schmelztemperatur steigen kann, so daß eine einstückige Verbindung möglich wird.The upper layer 5 is placed on the lower layer 4 without prior heating, whereby it is heated in the contact area by the lower layer 4 . The heating takes place according to the relatively low thermal conductivity of thermoplastic material material slowly, so that there is a temperature gradient across the thickness of the upper layer. As a result, the upper layer is first heated above the softening temperature on its side facing the lower layer 4 , in this area the upper layer can be integrally connected to the lower, softened layer. This connection is supported by a roller 6 , which presses the upper layer 5 against the lower layer 4 . In addition to the one-piece connection of the two layers, this roller 6 also serves to bring the upper layer 5 into intimate contact with the lower layer 4 at all, so that effective heat transfer can take place. This is particularly necessary if complicated shapes are to be produced, because then the upper layer 5 , which is difficult to deform due to its low temperature, can only be deformed in the area and thereby pressed firmly against the lower layer the contact area between the upper and lower layer is closely adjacent. In the Ausführungsbei FIG game. 1, the roller is longitudinally moved, arranged parallel to the upper surface of the lower layer surface and thereby presses the top sheet increasingly against the lower layer, the upper layer in the first to come into contact with the unte ren position so that softening and warming can occur. The roller is moved so slowly that in the pressing area the temperature can rise above the melting temperature at least on the lower side of the upper layer, so that a one-piece connection is possible.

Auf diese Weise kann die obere Lage vollflächig einstückig mit der unteren Lage verbunden werden.In this way, the top layer can be made in one piece be connected to the lower layer.

Auf die aus der einstückigen Verbindung der oberen Lage und der unteren Lage gebildete neue untere Lage kann in der gleichen Weise eine weitere obere Lage aufgebraucht werden, das heißt es gelingt mit diesem Verfahren, einen mehrlagi­ gen Formkörper zu bilden, in dem die verschiedenen Lagen einstückig miteinander verbunden sind. On the one-piece connection of the upper layer and The lower layer formed in the lower layer can in the another upper layer can be used up in the same way, this means that this process succeeds in creating a multi-layer to form shaped body in which the different layers are integrally connected.  

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden die Lagen nacheinander auf eine Form 1 in Form eines Wickeldornes gewickelt, ansonsten wird auch hier die gleiche Technik verwendet. Auf diese Weise kann ein Hohlkörper hergestellt werden, aus dem nach Erkalten der Form diese in Achsrich­ tung herausgezogen werden kann.In the exemplary embodiment in FIG. 2, the layers are wound one after the other onto a mold 1 in the form of a winding mandrel, otherwise the same technique is also used here. In this way, a hollow body can be produced, from which after cooling the mold, this can be pulled out in the axial direction.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird auf eine untere Lage 4, die der unteren Lage 4 der Fig. 1 vollständig ent­ spricht, ein vorbereiteter, zum Beispiel strangezogener, Profilkörper 9 aufgedrückt, der Andruckflächen 7 aufweist, deren Formgebung der Oberseite des in der Form hergestellten Formkörpers 8 entspricht. Durch den Andruck und die dadurch erfolgte Erwärmung im Bereich der Andruckflächen 7 können Profilkörper 9 und Formkörper 8 einstückig verbunden werden.In the embodiment of FIG. 3, a prepared, for example strangely drawn, profile body 9 is pressed onto a lower layer 4 , which speaks the lower layer 4 of FIG. 1 completely, the pressure surfaces 7 , the shape of which is the top of the in Molded molded body 8 corresponds. Due to the pressure and the resulting heating in the area of the pressure surfaces 7 , the profile body 9 and the molded body 8 can be connected in one piece.

Wesentlich ist in allen Fällen, daß bei der Verbindung die je­ weils obere Lage nur im Anlagebereich an der unteren Lage über den Schmelzpunkt erwärmt wird und auf der gegenüberliegenden Seite noch eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes auf­ weist, so daß an der Oberseite der oberen Lage Andruckwerk­ zeuge angreifen können, ohne an der oberen Lage zu kleben. Außerdem bleibt die obere Lage durch die nur einseitige Erwär­ mung insgesamt formstabil und handhabbar, wobei durch die nach dem Anpressen erfolgende, die ganze Lage erfassende Er­ wärmung die Endlosfasern in der oberen Lage sich spannungsfrei so orientieren können, daß auch im Bereich stärkerer Verfor­ mungen gleichmäßige Festigkeitseigenschaften erzielt werden.It is essential in all cases that the connection because the upper layer is only in the plant area at the lower layer the melting point is heated and on the opposite Side still a temperature below the melting point points, so that at the top of the upper layer pressure unit can attack witnesses without sticking to the top layer. In addition, the upper layer remains due to the one-sided heating Overall dimensionally stable and manageable, with the after pressing, he grasping the whole situation warming the continuous fibers in the top layer themselves free of tension can orientate so that even in the area of stronger deformation uniform strength properties can be achieved.

Es versteht sich, daß sich die vorliegende Erfindung nicht nur auf das beschriebene Herstellungsverfahren erstreckt, sondern auch auf die mittels dieses Verfahrens hergestellten Produkte.It is understood that the present invention is not only extends to the manufacturing process described, but also on the products manufactured by this process.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem mit Endlosfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, bei dem als Ausgangsmaterial platten- oder bandförmige Lagen des mit Endlosfasern verstärkten thermoplastischen Kunst­ stoffes verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lagen auf eine erwärmte Formfläche auflegt und sie durch diese Formfläche so stark erwärmt, daß die Lage ver­ formbar und an ihrer der Formfläche zugewandten Seite er­ weicht wird, und daß man die Lage zu einem Zeitpunkt nach Beginn der Erwärmung an die Formfläche andrückt, zu der die der Formfläche abgewandte Seite noch nicht erweicht und noch nicht klebrig ist.1. A process for the production of a molded body from a thermoplastic reinforced with continuous fibers, in which plate or ribbon-shaped layers of the thermoplastic reinforced with continuous fibers are used as the starting material, characterized in that the layers are placed on a heated molding surface and they through this Mold surface heated so much that the position is deformable and on its side facing the mold surface it softens, and that one presses the layer at a time after the start of heating to the mold surface, to which the side facing away from the mold surface has not yet softened and yet is not sticky. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lagen mittels Walzen an die Formfläche andrückt.2. The method according to claim 1, characterized in that one presses the layers onto the mold surface using rollers. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Walzen kühlt.3. The method according to claim 2, characterized in that one the rollers cools. 4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines mehrlagigen Formkörpers die unterste Lage auf die Formfläche einer be­ heizten Form auflegt und darauf nacheinander mehrere Lagen des mit Endlosfasern verstärkten Kunststoffes ablegt, wo­ bei man jede Lage zur Herstellung einer einstückigen Ver­ bindung an die darunterliegende andrückt, sobald die je­ weils untere Lage und die dieser zugewandte Seite der je­ weils oberen Lage angeschmolzen sind.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one for the production of a multilayer  Shaped body the lowest layer on the molding surface of a be placed on the heated mold and several layers one after the other of the plastic reinforced with continuous fibers, where with each layer to produce a one-piece Ver binding to the underlying presses as soon as the ever Weil's lower layer and the side facing it because the upper layer is melted. 5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper nach dem Auflegen der Lagen des mit Endlosfasern verstärkten Kunststoffes durch Vakuum- oder durch Preßdruck in einem Autoklaven konso­ lidiert wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the molded body after placing the Layers of the plastic reinforced with continuous fibers Vacuum or by pressure in an autoclave is lidded.
DE19853523697 1985-07-03 1985-07-03 Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres Granted DE3523697A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853523697 DE3523697A1 (en) 1985-07-03 1985-07-03 Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853523697 DE3523697A1 (en) 1985-07-03 1985-07-03 Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3523697A1 true DE3523697A1 (en) 1987-01-15
DE3523697C2 DE3523697C2 (en) 1988-03-31

Family

ID=6274789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853523697 Granted DE3523697A1 (en) 1985-07-03 1985-07-03 Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3523697A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414266A (en) * 1979-08-24 1983-11-08 Ford Motor Company Method of manufacture of reinforced sheet plastics material and the production of moulded articles therefrom

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414266A (en) * 1979-08-24 1983-11-08 Ford Motor Company Method of manufacture of reinforced sheet plastics material and the production of moulded articles therefrom

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: "Neue Verpackung", H. 10, 1956, S. 619f *

Also Published As

Publication number Publication date
DE3523697C2 (en) 1988-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3018194C2 (en) Process for the production of pipes or containers from plastic
DE2835665C2 (en) Method of manufacturing a lining from a composite laminated panel
EP2227379B1 (en) Method for the production of a fiber-reinforced composite preform from a laminate, having at least two prepreg layers, and production device for such a method
CH637570A5 (en) HOT DEFORMABLE PLASTIC COMPOSITE PLATE AND METHOD FOR HOT FORMING AND PRODUCING THE PLATE.
DE2621534B2 (en) Process for the production of curved insulation panels from corrugated cardboard
EP2859987B1 (en) Component Assembly
DE3840704A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A COPPER PLATED LAYER
EP1839843B1 (en) Method for producing a structured plastic component
WO2021032430A1 (en) Method and device for producing a component from a fiber composite material
DE102019216528A1 (en) INTEGRATED STRUCTURE OF DIFFERENT TYPES OF MATERIALS AND METHOD FOR INTEGRATION OF DIFFERENT TYPES OF MATERIALS
DE2611361C3 (en) Method and device for the production of composite panels
DE19604611A1 (en) Sandwich structure with robust mounting point inserts having desirable mechanical and thermal properties
DE3523697A1 (en) Process for producing a moulding from a thermoplastic reinforced with continuous fibres
DE102015215715A1 (en) Process for producing a fiber-reinforced plastic composite body
EP1985200B1 (en) Method for melting the axial ends of bundled thermoplastic fibres
DE4323590A1 (en) Three=dimensional lightweight sandwich structure - comprises thermoplastic foam core and fabric reinforced thermoplastic facings loosely stacked for moulding in hot tool.
DE1909158B2 (en) Process for the production of cardboard or the like
DE3732360A1 (en) Process for bonding a polytetrafluoroethylene element to a metal element, and a product produced by this process
DE3601153A1 (en) Thermoformed part and process for the production thereof
DE1504385B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A LAMINATED GLASS FIBER
DE4033438C1 (en)
DE19537737C2 (en) Process for producing a molded body from a fiber-reinforced thermoplastic material
DE102020206033A1 (en) Process for the production of a fiber-reinforced material composite of plastic films and fiber material as well as material composite
DE19903681A1 (en) Process for the production of angular components consisting of flat strip lamellae
EP2596939B1 (en) Thermoforming method for producing a moulded part comprising several layers

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FUER LUFT- UND RAUMFAHR

8339 Ceased/non-payment of the annual fee