DE3815064C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3815064C2 DE3815064C2 DE3815064A DE3815064A DE3815064C2 DE 3815064 C2 DE3815064 C2 DE 3815064C2 DE 3815064 A DE3815064 A DE 3815064A DE 3815064 A DE3815064 A DE 3815064A DE 3815064 C2 DE3815064 C2 DE 3815064C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stress
- component
- strand
- preform
- zones
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping 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
- B29C70/34—Shaping 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
- B29C2037/90—Measuring, controlling or regulating
- B29C2037/903—Measuring, controlling or regulating by means of a computer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING 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
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, 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
- B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
- B29K2105/101—Oriented
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Bauteils aus Kunststoff, welches Beanspruchungsbe
reiche und Zonen reduzierter Beanspruchung und insbes.
in den Beanspruchungsbereichen eine Spannungsverteilung
mit Vorzugsrichtung der Zugspannungen aufweist, wobei die
Beanspruchungsbereiche des Bauteils ermittelt und unter
Berücksichtigung der Beanspruchungsbereiche sowie der
Zonen reduzierter Beanspruchung ein Legeplan erstellt
wird und wobei Abschnitte aus einem Strang aus formbarem
Kunststoff, der in Strangrichtung erhöhte Werte der Zug
festigkeit aufweist, nach Maßgabe dieses Legeplans zu
sammengelegt und unter Anwendung von Druck und Wärme
stoffschlüssig vereinigt werden. - Die Begriffe Bean
spruchungsbereiche und Spannungsverteilung beziehen sich
auf die Beanspruchungen, die das Bauteil bei bestimmungs
gemäßer Verwendung aufzunehmen hat.
Bei dem aus der US-PS 35 74 040 bekannten gattungsge
mäßen Verfahren wird das Bauteil in einem Arbeitsgang
hergestellt. Dabei werden Strangabschnitte aus einem
formbaren Grundstoff mit Bewehrungsfasern nach einem
vorgegebenen Legeplan positioniert und sofort unter An
wendung von Druck und Wärme stoffschlüssig zu dem Bau
teil vereinigt. Insofern handelt es sich um ein einstu
figes Verfahren. Es ist anwendbar zur Herstellung von
Bauteilen mit einfacher Formgebung. Ferner ist es be
kannt, zur Herstellung laminierter Kunststoffbauteile,
beispielsweise zur Herstellung von U-Trägern, Kunstoff
laminate über einen Kern oder einen Dorn aufzutragen
(EP 01 47 872 A2). An sich bekannt ist schließlich auch
die Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen mit
Faserbewehrung zur Herstellung von Kunststoffbauteilen
(EP 01 67 377 A2).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs
beschriebene gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, daß
Bauteile mit komplizierter Geometrie herstellbar sind,
wobei die Festigkeitswerte des Materials an die Span
nungsverteilung im Bauteil angepaßt sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der
Legeplan für ein im wesentlichen ebenes Vorformteil,
welches nach Maßgabe der Beanspruchungsbereiche des Bau
teils Zonen unterschiedlicher Zugfestigkeit aufweist,
aufgestellt wird, daß Strangabschnitte aus einer thermo
plastischen Matrix mit eingelagerten Fremdfasern und/oder
aus molekülorientierten thermoplastischen Polymerwerk
stoffen nach Maßgabe des Legeplans zusammengelegt und
stoffschlüssig zu dem Vorformteil vereinigt werden und
daß das Vorformteil danach unter Anwendung von Druck
und/oder Wärme zu dem Bauteil geformt wird. - Insoweit
handelt es sich bei der Erfindung um ein zweistufiges
Verfahren. Das Vorformteil stellt ein Vorprodukt dar,
welches zwischengelagert und zu anderen Verarbeitungs
stätten transportiert werden kann. Dieses Vorprodukt ist
jedoch bezüglich der Zugfestigkeit nach Maßgabe der Be
anspruchungen eingerichtet, die das Fertigbauteil aufzu
nehmen hat. Das Ablegeprogramm berücksichtigt die in
Strangrichtung erhöhten Werte der Zugfestigkeit, aber
auch die Tatsache, daß häufig nur bereichsweise erhöhte
Zugfestigkeit erforderlich ist. Bei der Weiterverarbei
tung des Vorformteils treten häufig Fließvorgänge auf,
die ebenfalls von vornherein bei der Gestaltung und Aus
legung des Vorformteils berücksichtigt werden.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3. So ist die stoff
schlüssige Vereinigung der Strangabschnitte nur bereichs
weise oder punktweise erforderlich, weil die endgültige
Formgebung im Zuge der Weiterverarbeitung erfolgt, und
zwar unter Thermoplastifizierung zu beliebigen geome
trischen Formen, beispielsweise zu geschlossenen Platten,
Schalen im statischen Sinne und dgl. Für spezielle Bau
teile mit hohen Anforderungen in bezug auf die mechanische
Belastbarkeit bei gleichzeitig geringer Wanddicke
empfiehlt es sich, den Strang beim Ablegen mit variabler
Zugspannung zu verlegen. Im Rahmen der Erfindung liegt
es, beim Zusammenlegen der Strangabschnitte zum Bauteil
fixierende Maßnahmen, beispielsweise an Knotenpunkten,
zusätzlich zu verwirklichen. Es versteht sich, daß bei
Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Ab
legen auch in mehreren Schichten gearbeitet werden kann
und daß die Strangabschnitte sowohl nebeneinander als
auch sich überkreuzend verlegt werden können.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß erfin
dungsgemäß Bauteile des eingangs beschriebenen Aufbaus
auf sehr einfache Weise hergestellt werden können, und
zwar unter Verwendung bekannter und bewährter Ausgangs
produkte. Das hergestellte Bauteil besitzt nach Maßgabe
der Spannungsverteilung unterschiedliche Zugfestigkeit.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein sehr einfaches Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schema
tischer Darstellung
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Vorformteil,
Fig. 2 die Ansicht eines Bauteils, welches durch weitere
Formung des Vorformteils der Fig. 1 hergestellt
worden ist und
Fig. 3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand
nach Fig. 2.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 3
entnimmt man ein Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff,
welches Beanspruchungsbereiche 2 und Zonen 3 reduzierter
Beanspruchung aufweist. Die Beanspruchungsbereiche 2 sind
in den Figuren besonders schraffiert. Bei dem fertigen
Bauteil 1 mag es sich um ein U-Profil handeln, welches
so belastet wird, wie es in der Fig. 2 dargestellt wur
de (Balken auf zwei Stützen). Dadurch entstehen im
unteren Bereich Zugspannungen mit einer Vorzugsrichtung,
die in Fig. 2 in Längsrichtung des dargestellten Gegen
standes verlaufen.
Bei der Herstellung des in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Gegenstandes wurden zunächst die Beanspruchungsbereiche
2 des Bauteils 1 ermittelt, in denen die schon beschrie
benen Zugspannungen auftreten. Dann wurde unter Be
rücksichtigung der Beanspruchungsbereiche 2 sowie der
Zonen 3 reduzierter Beanspruchungen ein Legeplan aus
mehreren Abschnitten eines Stranges 4 hergestellt. Man
entnimmt aus der Fig. 1, daß in dem einfach gewählten
Ausführungsbeispiel der Legeplan vorgibt, daß Abschnitte
eines Stranges 4 zueinander parallel und in gerader
Richtung verlegt werden, wobei mit einer ebenen Ablege
form 5 gearbeitet wird. Die Abschnitte des Stranges 4
wurden nach Maßgabe des Legeplans zu einem ebenen Vor
formteil 7 zusammengelegt, wie es die Fig. 1 erkennen
läßt. Die nebeneinanderliegenden Strangbereiche wurden
miteinander durch Anwendung von Druck und Wärme stoff
schlüssig vereinigt. Dort, wo die Zugspannungen auftre
ten, befinden sich Strangabschnitte, die durch Molekular
orientierung oder Bewehrungsfasern 6 in Längsrichtung
eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen. Das ebene Vorform
teil 7 wurde danach unter Anwendung von Druck und Wärme
in einer nicht gezeichneten Form zu dem in den Fig. 2 und
3 gezeichneten U-Profil weitergeformt. Es versteht sich,
daß das Vorformteil 7 der Fig. 1 auch aus mehreren Lagen
von Strängen 4 aus thermoplastifiziertem Kunststoff auf
gebaut werden kann und daß diese Stränge 4 nicht notwen
digerweise parallel zueinander verlaufen. Sie können sich
vielmehr auch überkreuzen und in mehreren Schichten ange
ordnet sein.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Kunst
stoff, welches Beanspruchungsbereiche und Zonen reduzier
ter Beanspruchung und insbes. in den Beanspruchungsbe
reichen eine Spannungsverteilung mit Vorzugsrichtung der
Zugspannungen aufweist, wobei die Beanspruchungsbereiche
des Bauteils ermittelt und unter Berücksichtigung der
Beanspruchungsbereiche sowie der Zonen reduzierter Be
anspruchung ein Legeplan erstellt wird und wobei Ab
schnitte aus einem Strang aus formbarem Kunststoff, der
in Strangrichtung erhöhte Werte der Zugfestigkeit auf
weist, nach Maßgabe dieses Legeplans zusammengelegt und
unter Anwendung von Druck und Wärme stoffschlüssig ver
einigt werden, dadurch gekennzeich
net, daß der Legeplan für ein im wesentlichen ebenes
Vorformteil, welches nach Maßgabe der Beanspruchungsbe
reiche des Bauteils Zonen unterschiedlicher Zugfestigkeit
aufweist, aufgestellt wird, daß Strangabschnitte aus
einer thermoplastischen Matrix mit eingelagerten Fremd
fasern und/oder aus molekülorientierten thermoplastischen
Polymerwerkstoffen nach Maßgabe des Legeplans zusammen
gelegt und stoffschlüssig zu dem Vorformteil vereinigt
werden und daß das Vorformteil danach unter Anwendung von
Druck und/oder Wärme zu dem Bauteil geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Strängen gearbeitet wird, die nach Maßgabe der Span
nungsverteilung in Strangrichtung unterschiedliche Werte
der Zugfestigkeit aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Strangabschnitte nur bereichsweise oder
punktweise stoffschlüssig vereinigt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3815064A DE3815064A1 (de) | 1988-05-04 | 1988-05-04 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bauteils aus thermoplastischem kunststoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3815064A DE3815064A1 (de) | 1988-05-04 | 1988-05-04 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bauteils aus thermoplastischem kunststoff |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3815064A1 DE3815064A1 (de) | 1989-11-09 |
DE3815064C2 true DE3815064C2 (de) | 1990-02-15 |
Family
ID=6353531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3815064A Granted DE3815064A1 (de) | 1988-05-04 | 1988-05-04 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bauteils aus thermoplastischem kunststoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3815064A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102107528B (zh) * | 2004-06-18 | 2015-06-17 | 新秀丽Ip控股有限公司 | 由自增强热塑材料制造塑性元件的方法和装置及其生产的塑性元件 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3574040A (en) * | 1967-06-29 | 1971-04-06 | Gen Dynamics Corp | Apparatus for making laminated structural shapes by the controlled detrusive placement and polymerization of tectonic filamentous tapes |
US4475976A (en) * | 1983-12-23 | 1984-10-09 | The Boeing Company | Method and apparatus for forming composite material articles |
US4714509A (en) * | 1984-07-02 | 1987-12-22 | E. I. Dupont De Nemours And Company | Method and apparatus for laying down tapes |
-
1988
- 1988-05-04 DE DE3815064A patent/DE3815064A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102107528B (zh) * | 2004-06-18 | 2015-06-17 | 新秀丽Ip控股有限公司 | 由自增强热塑材料制造塑性元件的方法和装置及其生产的塑性元件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3815064A1 (de) | 1989-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10210517B3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles in Faserverbundbauweise | |
DE102010003497B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Aufprallschutzelementes | |
DE69805870T2 (de) | Verbundene mehrschichtige Textur für Verbundmaterialien | |
DE102014222933B4 (de) | Faserverbundwerkstoffbauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffbauteils | |
DE102016215938B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder, sowie Blattfeder und Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug | |
EP3052306A1 (de) | Faserverbundwerkstoffbauteil, verfahren zur herstellung eines faserverbundwerkstoffbauteils sowie verwendung von faserbündeln und verstrebungsmitteln zur herstellung eines faserverbundwerkstoffbauteils | |
EP1288077A1 (de) | Innenschale für ein Dachmodul in Sandwich-Bauweise sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2425014A1 (de) | Zellenstrukturplatte sowie verfahren zu deren herstellung | |
DE3437897A1 (de) | Blatt-feder aus faserverstaerktem harz und verfahren zu deren herstellung | |
DE2522018A1 (de) | Abstandshalter fuer armierungselemente im betonbau oder in betonfertigteilen | |
DE3527917C2 (de) | ||
DE69811538T2 (de) | Verfahren zur herstellung von abflussdeckeln aus faserverstärktem kunstoff, und durch dieses verfahren hergestellte abflussdeckel aus faserverstärktem kunststoff | |
DE3815064C2 (de) | ||
EP0319943B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formteilen | |
DE1704565A1 (de) | Faserverstaerkter Kunststoff-Verbundwerkstoff | |
DE10253300A1 (de) | Faserverstärkter Verbundkunststoff zur Herstellung von Strukturbauteilen, Strukturbauteile aus einem derartigen Verbundkunststoff sowie Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Strukturbauteilen | |
DE3815063C2 (de) | ||
DE102014217756B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffteils und faserverstärktes Kunststoffteil | |
EP0386387A1 (de) | Flächenhafte Grenzschichtverbindung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2624449A1 (de) | Verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung | |
DE102018125243A1 (de) | Kernbauteil für ein Aerodynamikbauteil eines Fahrzeugs | |
DE2405994C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochbelastbarer Preßformteile aus einem Gemisch von fasrigen Stoffen und einem Bindemittel | |
DE102013215381A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils, Verbundbauteil und Windenergieanlage | |
DE102006002620A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Extrusionsprofilteilen | |
DE3016661C2 (de) | Modellflugzeug- oder Bootbauteil aus thermoplastischem Schaumkunststoff |
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 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |