DE3715409A1 - Process for producing fibre-reinforced composite material with fastening holes - Google Patents

Process for producing fibre-reinforced composite material with fastening holes

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DE3715409A1 DE19873715409 DE3715409A DE3715409A1 DE 3715409 A1 DE3715409 A1 DE 3715409A1 DE 19873715409 DE19873715409 DE 19873715409 DE 3715409 A DE3715409 A DE 3715409A DE 3715409 A1 DE3715409 A1 DE 3715409A1
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Abstract

Process for forming holes for mechanical fastening elements in a fibre-reinforced composite material, according to which process pointed spikes are pushed through the still-uncured material and the material is then cured whilst the spikes remain in place.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundmaterials. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundmaterials mit Löchern für die Aufnahme von Nieten, Bolzen oder Schrauben zum Verbin­ den des faserverstärkten Verbundmaterials, insbesondere eines faserverstärkten Kunststoffs, mit einem anderen Verbundmaterial, einem Metall od. dergl. ohne Einbuße der ursprünglichen mechanischen Festigkeit.The invention relates to a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material. In particular The invention relates to a method of manufacturing a fiber reinforced composite material with holes for the inclusion of rivets, bolts or screws for connection that of the fiber-reinforced composite material, in particular one fiber-reinforced plastic, with another Composite material, a metal or the like. Without sacrificing the original mechanical strength.

Beim Verbinden eines faserverstärkten Verbundmaterials mit einem anderen Verbundmaterial oder sonstigen Werkstoff ist eine Einbuße der ursprünglichen mechanischen Festigkeit im wesentlichen unvermeidlich. Beim Herstellen solcher Ver­ bindungen werden die in dem Verbundmaterial eingebetteten, der Verstärkung dienenden Fasern zwangsläufig beschädigt oder unterbrochen. So ist es bei einer faserverstärkten Metallplatte äußerst schwierig, ein herkömmliches Schweiß­ verfahren anzuwenden, da es unmöglich ist, die Verstärkungs­ fasern miteinander zu verbinden, selbst wenn die metallenen Körper miteinander verschweißt werden können. Bei geklebten Verbindungen ergibt sich die zusätzliche Schwierigkeit, daß ein zusätzliches Material, namentlich ein Kleber, verwendet werden muß, wobei sich die Klebverbindung zumeist auch nicht bis zu den innenliegenden Verstärkungsfasern erstreckt. Dementsprechend wird derzeit zumeist ein mechanisches Verbindungsverfahren angewendet, bei welchem zwei oder mehr laminierte oder beschichtete Verbundwerkstoffe mittels Nieten oder Schrauben miteinander verbunden werden. Bei der Durchführung dieses Verfahrens werden die fertigen Verbund­ werkstoffe gewöhnlich mittels einer Bohrmaschine od. dergl. mit Bohrungen versehen und dann mittels die Bohrungen durchsetzender Nieten oder Schrauben befestigt oder mitein­ ander verbunden. Dieses Verfahren ist zwar äußerst einfach, vermag jedoch die vorstehend angesprochenen Schwierigkeiten nicht zu beseitigen. Durch die spanende Bearbeitung beim Bohren der Löcher ergibt sich nicht nur eine Verringerung der mechanischen Festigkeit im Bereich der Bohrungen, es ergibt sich vielmehr auch eine spürbare Verringerung der Materialfestigkeit an sich aufgrund einer Belastungskon­ zentration. Beim Bohren der Löcher ist es darüber hinaus unvermeidlich, daß die zum Zweck der Verstärkung in das Material eingebetteten Fasern durchschnitten werden. Wäre es möglich, die Löcher zu bohren, ohne dabei die Anordnung der Bestandteile des Materials zu stören, d.h. ohne dabei die Verstärkungsfasern zu durchschneiden, dann ließe sich eine Verringerung der mechanischen Festigkeit an den Ver­ bindungsstellen vermeiden. Wäre es also, anders ausgedrückt, möglich, die Löcher auszubilden, ohne dabei die Kontinuität der zum Zweck der Verstärkung eingebetteten Fasern zu unter­ brechen, dann ließe sich die Verringerung der Festigkeit vermeiden, welche bei der Verbindung oder Befestigung von Verbundwerkstoffen die größte Schwierigkeit darstellt.When connecting a fiber-reinforced composite material with another composite material or other material a loss of the original mechanical strength in the essentially inevitable. When making such ver bonds are the embedded in the composite material, reinforcing fibers inevitably damaged or interrupted. So it is with a fiber reinforced Metal plate extremely difficult, a conventional sweat procedure because it is impossible to use the reinforcement fibers to join together, even if the metal ones Bodies can be welded together. With glued Connections gives rise to the additional difficulty that an additional material, namely an adhesive, is used must be, the adhesive bond usually does not extend to the inner reinforcing fibers. Accordingly, a mechanical one is currently mostly used Connection method applied, in which two or more laminated or coated composite materials by means of Rivets or screws are connected to each other. In the Carrying out this procedure will be the finished composite materials usually by means of a drill or the like. with holes and then by means of the holes through rivets or screws other connected. While this procedure is extremely simple, is capable of the difficulties mentioned above not to be eliminated. By machining at  Drilling the holes doesn't just result in a reduction the mechanical strength in the area of the holes, it there is also a noticeable reduction in Material strength per se due to a load con centering. In addition, when drilling the holes inevitable that for the purpose of reinforcement in the Material embedded fibers can be cut. Would it is possible to drill the holes without losing the arrangement disrupt the components of the material, i.e. without to cut the reinforcing fibers, then could a reduction in the mechanical strength of the ver avoid binding points. In other words, if it were possible to form the holes without losing continuity of the fibers embedded for the purpose of reinforcement break, then the reduction in strength avoid which when connecting or fastening Composites is the greatest difficulty.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Beseitigung der vor­ stehend erläuterten, dem Stand der Technik inhärenten Schwierigkeiten und die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundmaterials mit ohne Zerstörung von darin eingebetteten Verstärkungsfasern darin ausgebildeten Befestigungslöchern.An object of the invention is therefore to eliminate the front standing explained, inherent in the prior art Difficulties and the creation of a procedure for Manufacture of a fiber-reinforced composite material with without destroying reinforcement fibers embedded in it mounting holes formed therein.

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundmaterials mit ohne nennenswerte Einbuße der mecha­ nischen Festigkeit darin ausgebildeten Befestigungslöchern ist das genannte Ziel gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß vor einer aushärtenden Wärmebehandlung wenigstens ein Dorn in ein ungehärtetes faserverstärktes Verbundmaterial gestoßen wird, um in dem Verbundmaterial unter Verdrängung der Verstärkungsfasern und ohne Beschädigung derselben ein Loch auszubilden, und daß das Verbundmaterial anschließend durch Wärmebehandlung ausgehärtet wird.In a method of making a fiber reinforced Composite material with no significant loss of mecha strength in the holes formed therein the stated object is achieved according to the invention by that before a curing heat treatment at least one Mandrel in an uncured fiber-reinforced composite material is pushed to in the composite material under displacement of the reinforcing fibers and without damaging them Hole form, and that the composite material subsequently is cured by heat treatment.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The following are exemplary embodiments of the invention explained using the drawing. Show it:

Fig. 1a eine senkrechte Schnittansicht zur Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines faserverstärk­ ten laminierten Verbundmaterials mit einem darin ausgebildeten Befestigungsloch, FIG. 1a is a vertical sectional view for illustrating a method for manufacturing a faserverstärk th laminated composite material having formed therein a fixing hole,

Fig. 1b eine waagerechte Schnittansicht des in Fig. 1a dargestellten laminierten Verbundmaterials mit einem darin ausgebildeten Befestigungsloch, FIG. 1b is a horizontal sectional view of the illustrated in Fig. 1a laminated composite material having formed therein a fixing hole,

Fig. 2 eine senkrechte Schnittansicht des in Fig. 1b gezeigten laminierten Verbundmaterials bei der aushärtenden Wärmebehandlung und Fig. 2 is a vertical sectional view of the laminated composite material shown in Fig. 1b in the curing heat treatment and

Fig. 3 eine grafische Darstellung zum Vergleich der Zug­ festigkeit eines herkömmlichen faserverstärkten Verbundmaterials mit gebohrten Befestigungslöchern und eines gemäß der Erfindung hergestellten Verbund­ materials. Fig. 3 is a graphical representation to compare the tensile strength of a conventional fiber-reinforced composite material with drilled mounting holes and a composite material produced according to the invention.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des erfindungs­ gemäßen faserverstärkten Verbundwerkstoffs verwendet man vorzugsweise einzelne dünne Lagen aus mit einem Binder getränkten Fasern. Im Falle von faserverstärkten Kunst­ stoffen besteht eine solche Lage aus nebeneinandergelegten oder miteinander verwebten Glasfasern, welche mit einem ungesättigten Polyesterharz, Epoxidharz od. dergl. getränkt sind. Die übereinandergelegten Lagen werden unter Eerwärmung gepreßt und anschließend einer aushärtenden Behandlung unterworfen, so daß man eine sehr steife oder feste Platte erhält. Die getränkten Lagen sind dabei noch so weich, daß sich die Fasern relativ mühelos verschieben lassen. Dement­ sprechend lassen sich die einzelnen Lagen durchsetzende Löcher ohne Schwierigkeit während des Übereinanderlegens der Matten oder danach in dem Material ausbilden.As a starting material for the manufacture of the Invention according fiber-reinforced composite material is used preferably individual thin layers made with a binder soaked fibers. In the case of fiber reinforced art such a layer consists of fabrics placed side by side or interwoven glass fibers, which with a unsaturated polyester resin, epoxy resin or the like are. The superimposed layers are heated pressed and then a curing treatment subjected to a very stiff or firm plate receives. The soaked layers are so soft that the fibers can be moved relatively easily. Dement speaking, the individual layers can be assertive Holes without difficulty while laying on top of each other of the mats or afterwards in the material.

Fig. 1a zeigt den Vorgang der Ausbildung eines Lochs in einem Stapel von übereinandergelegten getränkten Matten. Mehrere Matten 2 mit darin eingebetteten Fasern 1 sind zu einem Schichtgebilde von vorbestimmter Dicke übereinander­ gelegt. Ein aus Metall, einem keramischen Werkstoff od. dergl. gefertigter, eine scharfe Spitze aufweisender Dorn 3 mit einem dem der auszubildenden Löcher entsprechenden Durchmesser wird senkrecht in den aus den Matten 2 gebil­ deten Stapel gestoßen, um ein den Stapel des Matten 2 durchsetzendes Loch 4 von dem gewünschten Durchmesser zu formen. Der Querschnitt des Lochs kann kreisförmig, oval oder sonstwie geformt sein. Beim Ein- und Durchstoßen des Dorns 3 werden die Fasern 1 innerhalb der einzelnen Matten 2 ohne Beschädigung verdräbgt, so daß sie sich in leichter Krümmung um den Dorn 3 herumlegen. Nach der Fertigstellung des Lochs 4 verlaufen die Fasern 1 der einzelnen Matten 2 also in leichter Krümmung um den Dorn 3 herum, wie in Fig. 1b zu erkennen. Anschließend wird der aus den Matten 2 gebildete und von dem Dorn 3 durchsetzte Stapel zur Aus­ härtung erwärmt und dabei in einer Presse gepreßt. In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind zwei Dorne 3 mit ihren Fußenden an einer Metallschiene 5 befestigt und durch­ setzen mit ihren zugespitzten Enden eine metallene Gegen­ haltschiene 5′, so daß sie zwischen den beiden Schienen 5 und 5′ festgehalten sind. Der aus den Matten 2 gebildete Stapel wird dann zusammen mit den Halteschienen 5, 5′ zwi­ schen den Stempel 6 und den Tisch 6′ einer Presse gebracht. In der Presse wird der Stapel zur Aushärtung erwärmt und dabei zwischen dem Stempel 6 und dem Tisch 6′ gepreßt. Nach dem Aushärten werden die Dorne 3 herausgezogen, so daß man ein ausgehärtetes Laminat mit es durchsetzenden, den glei­ chen Durchmesser wie die Dorne 3 aufweisenden Löchern erhält. Während des Aushärtens werden die Fasern 1 der einzelnen Lagen 2 durch die Dorne 3 festgehalten, so daß sie dann zügig um die Löcher 4 herum verlaufen. Fig. 1a shows the process of forming a hole in a stack of superimposed soaked mats. A plurality of mats 2 with fibers 1 embedded therein are placed one above the other to form a layered structure of a predetermined thickness. A mandrel 3 made of metal, a ceramic material or the like and having a sharp tip and having a diameter corresponding to the holes to be formed is pushed vertically into the stack formed from the mats 2 , around a hole 4 passing through the stack of mats 2 of the desired diameter. The cross section of the hole can be circular, oval or otherwise shaped. When the mandrel 3 is pushed in and pushed through, the fibers 1 are displaced within the individual mats 2 without damage, so that they lie around the mandrel 3 in a slight curvature. After completion of the hole 4 , the fibers 1 of the individual mats 2 thus run around the mandrel 3 in a slight curvature, as can be seen in FIG. 1b. Subsequently, the stack formed from the mats 2 and penetrated by the mandrel 3 is heated for curing and pressed in a press. In the arrangement shown in Fig. 2, two mandrels 3 are attached with their foot ends to a metal rail 5 and by putting with their pointed ends a metal counter holding rail 5 ', so that they are held between the two rails 5 and 5 '. The stack formed from the mats 2 is then brought together with the holding rails 5 , 5 'between the punch 6 and the table 6 ' of a press. In the press, the stack is heated for curing and pressed between the punch 6 and the table 6 '. After hardening, the mandrels 3 are pulled out, so that a hardened laminate with penetrating, the same diameter as the mandrels 3 holes is obtained. During curing, the fibers 1 of the individual layers 2 are held in place by the mandrels 3 , so that they then run quickly around the holes 4 .

Wie vorstehend erläutert, werden also gemäß der Erfindung Dorne in ein noch nicht ausgehärtetes faserverstärktes Verbundmaterial bzw. durch dieser hindurch gestoßen, um unter Verdrängung der in dem Verbundmaterial eingebetteten Verstärkungsfasern und ohne Beschädigung derselben Löcher im Verbundmaterial auszubilden, welches anschließend aus­ gehärtet wird, um somit ein faserverstärktes Verbundmaterial mit eine hohe Festigkeit aufweisenden Befestigungslöchern zu erhalten. Dementsprechend erbringt das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu bekannten Verfahren, in denen solche Befestigungslöcher gebohrt werden, unter anderen die nachstehend erläuterten wesentlichen Vorteile:As explained above, according to the invention Spines in a not yet hardened fiber-reinforced Composite material or pushed through to displacing those embedded in the composite material Reinforcing fibers and without damaging the same holes to train in the composite material, which then is hardened to form a fiber-reinforced composite material with high strength mounting holes to obtain. Accordingly, the invention provides Methods compared to known methods in which  such mounting holes are drilled, among others the main advantages explained below:

Dadurch daß die Verstärkungsfasern nicht beschädigt, durch­ schnitten oder abgetragen werden, sondern vielmehr ohne Unterbrechung um die Befestigungslöcher herum verlaufen, haben die Befestigungslöcher eine hohe mechanische Festig­ keit. Die verstärkende Wirkung der im Verbundmaterial ein­ gebetteten Fasern bleibt also voll erhalten. Die um die Löcher herum verdichteten Fasern sind widerstandsfähig gegen Beschädigung durch Belastungskonzentration. Auch in Bezug auf die Zugfestigkeit ist das erfindungsgemäße Verfahren dem herkömmlichen Verfahren mit gebohrten Befe­ stigungslöchern überlegen (Fig. 3).Characterized in that the reinforcing fibers are not damaged, cut or removed, but rather run without interruption around the mounting holes, the mounting holes have a high mechanical strength. The reinforcing effect of the fibers embedded in the composite material is therefore fully retained. The fibers compressed around the holes are resistant to damage from stress concentration. Also in terms of tensile strength, the method according to the invention is superior to the conventional method with drilled fastening holes ( FIG. 3).

Da die Anzahl der zur Festigkeit beitragenden Fasern über den gesamten Querschnitt auch im Bereich der Löcher nicht verringert ist, läßt sich die Festigkeit im Bereich der Löcher anhand der Festigkeit des Materials insgesamt bestimmen, ohne daß dazu aufwendige Berechnungen notwendig sind.Because the number of fibers contributing to strength is about not the entire cross section in the area of the holes is reduced, the strength in the range Holes based on the strength of the material as a whole determine without the need for complex calculations are.

Das Einstoßen der Dorne in das noch nicht ausgehärtete Verbundmaterial erfordert allein eine zum Verdrängen der Fasern in dem zähflüssigen Harz notwendige, geringe Kraft und läßt sich mühelos bewerkstelligen, so daß genau geformte Löcher ohne großen Aufwand herstellbar sind. Bei dem Fertigungsverfahren entstehen kein Lärm, kein Staub und keinerlei Abfall. Ferner treten keinerlei Gefahren auf, und die Werkzeuge sind mühelos zu handhaben. Die bis­ her übliche spanende Bearbeitung durch Bohren, Entgraten, Schleifen usw. kann gänzlich entfallen.The thorns are pushed into the not yet hardened Composite material alone requires one to displace the Fibers in the viscous resin require little force and can be easily accomplished, so that exactly shaped holes can be produced with little effort. There is no noise, no noise in the manufacturing process Dust and no waste. Furthermore, there are no dangers and the tools are easy to use. The up usual machining by drilling, deburring, Grinding etc. can be omitted entirely.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung der Löcher ist nicht nur für Laminate aus Lagen von gleichartigem Material anwendbar, sondern auch für Laminate aus ver­ schiedenartigen Lagen, z.B. aus mit Polyaramidfasern und mit Glasfasern verstärkten lagen. Ferner ist das Verfahren im wesentlichen unverändert für Verbundwerkstoffe mit in einer Richtung verlaufenden Fasern oder mit verwebten Fasern anwendbar.The method according to the invention for forming the holes is not only for laminates of layers of the same type Material applicable, but also for laminates from ver different layers, e.g. made of polyaramid fibers and layers reinforced with glass fibers. Furthermore, the procedure essentially unchanged for composite materials with in a directional fiber or with interwoven fibers  applicable.

Da nach herkömmlichen Verfahren gefertigte faserverstärkte Verbundwerkstoffe größere Kräfte nur ungleichmäßig aufzu­ nehmen und zu übertragen vermögen, ist ihre Verwendbarkeit beschränkt. Demgegenüber haben nach dem beschriebenen Verfahren gefertigte faserverstärkte Verbundwerkstoffe durchgehend eine im wesentlichen gleichmäßige Festigkeit, so daß für ihre Verbindung oder Befestigung für Metall­ konstruktionen gebräuchliche Befestigungselemente wie Nieten, Schrauben und dergl. verwendet werden können, was einer erweiterten Verwendbarkeit des Verbundmaterials zugute kommt.As manufactured by conventional methods fiber-reinforced Composites only unevenly absorb larger forces are able to take and transfer, is their usability limited. In contrast, have described after Process manufactured fiber reinforced composites consistently uniform strength, so that for their connection or attachment for metal constructions common fasteners such as Rivets, screws and the like can be used for what an expanded usability of the composite material benefits.

Die vorliegende Erfindung erbringt also eine Reihe bemer­ kenswerter Vorteile, welche sich günstig auf die praktische Anwendung auswirken.The present invention thus provides a number of complaints noteworthy advantages, which are favorable to the practical Impact application.

Beispiel IExample I

Vier Lagen aus Epoxidharz mit einer Stärke von 0,25 mm und einem Gehalt von 67% Endlosglasfasern wurden bei Zimmertemperatur übereinandergelegt. Unter Verwendung von acht verschiedenen Dornen mit Durchmessern zwischen 1,58 mm und 7,84 mm und einem Spitzenwinkel von jeweils 30° wurden in dem aus den Lagen gebildeten Stapel Löcher geformt. Der Stapel wurde in einen elektrischen Ofen gebracht und zwischen Metallplatten mit einem Druck von 0,1 kp/cm2 gepreßt. Der Stapel wurde durch Erwärmen auf 170°C während drei Stunden ausgehärtet, so daß man eine steife Schicht­ platte erhielt. Nach Entnahme der Schichtplatte aus der Preßform wurden die Dorne entfernt und die Schichtplatte während weiterer drei Stunden auf 170°C erwärmt, um die Aushärtung abzuschließen. Es traten keinerlei Schwierig­ keiten auf. Durch das Aufbringen eines Ausformmittels auf die Dorne ließ sich das Einstoßen und Herausziehen der Dorne beträchtlich erleichtern und eine saubere Ausformung der Löcher gewährleisten.Four layers of epoxy resin with a thickness of 0.25 mm and a content of 67% continuous glass fibers were placed on top of each other at room temperature. Holes were formed in the stack formed from the layers using eight different mandrels with diameters between 1.58 mm and 7.84 mm and a point angle of 30 ° each. The stack was placed in an electric furnace and pressed between metal plates at a pressure of 0.1 kp / cm 2 . The stack was cured by heating at 170 ° C for three hours to give a rigid layer plate. After the layer plate had been removed from the press mold, the mandrels were removed and the layer plate was heated at 170 ° C. for a further three hours in order to complete the curing. There were no difficulties. By applying a molding agent to the mandrels, the pushing in and pulling out of the mandrels was made considerably easier and the holes were cleanly formed.

Beispiel IIExample II

Auf die im Beispiel 1 erläuterte Weise hergestellte Verbund­ werkstoffe mit Löchern unterschiedlichen Durchmessers wurden auf ihre Zugfestigkeit untersucht. Verwendet wurde eine Instron-Zerreißmaschine mit einer Kapazität von 10 to und einer Zuggeschwindigkeit von 25 mm/min, und die Prüf­ stücke hatten jeweils eine Stärke von 1 mm, eine Breite von 25 mm und eine Länge von 40 mm. Dabei stellte sich heraus, daß das von Löchern, insbesondere von Löchern kleineren Durchmessers, durchsetzte Verbundmaterial sowohl bei in einer Richtung als auch rechtwinklig zueinander verlaufenden Fasern eine beträchtlich höhere Zugfestigkeit aufwies als ein entsprechendes Verbundmaterial mit gebohrten Löchern. Wie man in Fig. 3 erkennt, trat bei dem Verbund­ material mit in einer Richtung verlaufenden Fasern und gebohrten Löchern eine beträchtliche Verringerung der Zugfestigkeit im Bereich der Löcher auf, während bei dem Verbundmaterial mit gemäß der Erfindung mittels Dornen geformten Löchern sogar eine Erhöhung der Zugfestigkeit festzustellen war. Im Falle des Verbundmaterials mit recht­ winklig zueinander verlaufenden Fasern zeigte sich mit zunehmendem Durchmesser der Löcher eine stetige Abnahme der Zugfestigkeit des Verbundmaterials mit gebohrten Löchern, während die ursprüngliche Zugfestigkeit bei dem Verbundmaterial mit mittels Dornen geformten Löchern im wesentlichen erhalten blieb. Diese Erscheinung war um so ausgeprägter, je kleiner der Lochdurchmesser war.Composite materials with holes of different diameters produced in the manner explained in Example 1 were examined for their tensile strength. An Instron tearing machine with a capacity of 10 tons and a pulling speed of 25 mm / min was used, and the test pieces each had a thickness of 1 mm, a width of 25 mm and a length of 40 mm. It was found that the composite material interspersed with holes, in particular holes with smaller diameters, had a considerably higher tensile strength both in the case of fibers running in one direction and at right angles to one another than a corresponding composite material with drilled holes. As can be seen in Fig. 3, the composite material with unidirectional fibers and drilled holes experienced a significant decrease in tensile strength in the area of the holes, while the composite material with holes formed by mandrels according to the invention even increased tensile strength was found. In the case of the composite material with fibers running at right angles to one another, the tensile strength of the composite material with drilled holes showed a steady decrease with increasing diameter of the holes, while the original tensile strength was essentially retained with the composite material with holes formed by thorns. The smaller the hole diameter, the more pronounced this phenomenon.

Beispiel IIIExample III

Aus Lagen aus Epoxidharz und Polyesterharz mit Verstärkung aus Polyaramidfasern bzw. Kohlenstoff- oder Graphitfasern wurde eine Schichtplatte gefertigt und unter Verwendung von Dornen mit Löchern versehen. Die gleichen Ergebnisse sind mit Lagen erzielbar, in denen die Fasern verwebt sind. Im Falle von Kohlenstoffasern enthaltenden Polyesterharz­ lagen mußten die Dorne erhitzt werden, da das Harz bei Zimmertemperatur so hart war, daß sich die Fasern nicht verdrängen ließen. Bei der Verarbeitung von thermoplastischen Harzen, z.B. Polypropylen oder Nylon mit darin eingebette­ ten Glasfasern erwies es sich als nützlich, das Harz auf etwas mehr als Zimmertemperatur zu erwärmen, um seine Fließfähigkeit zu verbessern.Made from layers of epoxy and polyester resin with reinforcement made of polyaramid fibers or carbon or graphite fibers a laminated board was made and using perforated by thorns. The same results can be achieved with layers in which the fibers are woven. In the case of carbon fiber containing polyester resin the mandrels had to be heated because the resin Room temperature was so hard that the fibers could not to be ousted. When processing thermoplastic Resins, e.g. Polypropylene or nylon with embedded in it It was useful to use the resin on the glass fibers  something to warm to its room temperature Improve fluidity.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines von Löchern durch­ setzten faserverstärkten Verbundmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein ein spitzes Ende und eine vorbestimmte Querschnittsform auf­ weisender Dorn vor einer aushärtenden Wärmebehandlung des faserverstärkten Verbundmaterials durch das ungehärtete Verbundmaterial hindurchgestoßen wird, so daß im Verbund­ material eingebettete Fasern um ein mittels des Dorns in dem Material ausgebildetes Loch herumfließen, und daß das Verbundmaterial durch Wärmebehandlung ausgehärtet wird.1. A method for producing one of holes by put fiber-reinforced composite material, characterized in that at least one pointed end and a predetermined cross-sectional shape pointing mandrel before curing thermal treatment of the fiber-reinforced composite material is pushed through the uncured composite material, so that fibers embedded in the composite material flow around a hole formed in the material by means of the mandrel, and that the composite material is cured by heat treatment. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dorn während des Aushärtens durch Wärmebehandlung in dem Verbundmaterial verbleibt.2. The method according to claim 1, characterized shows that the mandrel through during curing Heat treatment remains in the composite material. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Lagen des ungehärteten faser­ verstärkten Materials übereinandergelegt werden und der Dorn durch die übereinandergelegten Lagen hindurchgestoßen wird.3. The method according to claim 2, characterized records that several layers of uncured fiber reinforced material and the Thorn pushed through the superimposed layers becomes. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagen faserverstärkten Materials unterschiedliche Zusammensetzung haben.4. The method according to claim 3, characterized records that the layers of fiber-reinforced material have different compositions. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aushär­ tende Wärmebehandlung unter gleichzeitiger Anwendung von Druck erfolgt.5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the harden heat treatment with simultaneous application of Printing takes place. 6. Verfahren für die Verwendung eines gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten faserverstärkten Verbund­ materials, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial und ein weiteres Material mittels eines das Loch im Verbundmaterial und ein Loch in dem anderen Material durchsetzenden mechanischen Verbindungselements mitein­ ander verbunden werden.6. Procedure for using one according to one of the Claims 1 to 5 produced fiber-reinforced composite  materials, characterized in that the Composite material and another material by means of a Hole in the composite material and a hole in the other material penetrating mechanical connecting element be connected. 7. Verfahren zum Verbinden zweier gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 gefertigter faserverstärkter Verbundwerkstoffe miteinander, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erstes und ein zweites Verbund­ material durch Hindurchstoßen eines Dorns und aushärtende Wärmebehandlung mit jeweils wenigstens einem Loch versehen und mittels eines die Löcher im ersten und zweiten Verbund­ material durchsetzenden mechanischen Verbindungselements miteinander verbunden werden.7. Method for connecting two according to at least one of claims 1 to 5 manufactured fiber reinforced Composites with each other, characterized records that a first and a second composite material by piercing a mandrel and hardening Provide heat treatment with at least one hole each and by means of one of the holes in the first and second assemblies material penetrating mechanical connecting element be connected to each other.
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