DE3907757A1 - Schutzfolie - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzfolie für mit Harz vorimprägnierte
prepregs.
Unter Prepregs versteht man Matten oder Gewebe oder Schichten aus
unidirektionaler Einzelfasern, die mit Harz vorimprägniert worden
sind. Zur Fertigung von fasertechnischen Bauteilen aus prepregs werden
diese prepregs in Schichten auf eine Form gelegt und mittels Wärme und
Druck zum Haften gebracht. Bei Bauteilen mit komplizierter Geometrie
ist es dabei notwendig, vor dem Auflegen der prepregs diese auf die
erforderlichen Maße zuzuschneiden.
Zum Schutz vor Schmutz und vor Beschädigung bei der Bearbeitung mit
Schneidwerkzeugen sind prepreg aus Kohlefasern, Glasfasern oder Ara
midfasern beidseitig mit Schutzfolien versehen. Beim Zuschneiden wer
den die prepreg dann mit ihrer Schutzfolie entweder durch eine me
chanische Fixierung (Klemmung) gehalten oder auf einem glatten Tisch
mittels Unterdruck fixiert (angesaugt), in dem unter der mit einer
Schutzfolie versehenen prepreg ein Vakuum erzeugt wird. Zu diesem
Zweck ist der Tisch mit Bohrungen versehen oder besteht aus Kunst
stoffbürsten, die sehr dicht stehen, damit der notwendige Ansaugdruck
nicht durch Leckströme vermindert wird.
Die Schneidwerkzeuge werden automatisch oder von Hand bedient, wobei
neben Messern, Laser, Hochdruckwasserstrahlen oder Ultraschall
schneider zum Einsatz kommen können. Beim Schnittvorgang kann entweder
der prepreg zusammen mit nur einer der beiden Schutzfolien durchtrennt
werden, wobei die einzelnen ausgeschnittenen prepregs zusammen blei
ben, oder beide Folien werden durchtrennt, wodurch separate Einzelzu
schnitte entstehen.
Nachteilig bei dem bekannten Verfahren zur Fixierung der prepregs
wirkt sich aus, daß entweder relativ aufwendige mechanische Fixierun
gen am Bearbeitungsgerät notwendig sind, oder umfangreiche Vakuu
meinrichtungen erforderlich sind, die zudem schutzempfindlich sind,
sei es daß Ansaugbohrungen verstopfen können oder die abdichtenden
Kunststoffbürsten verschließen. Ferner tritt schon bei geringfügigem
Abheben der prepreg der Unterlage ein Zusammenbrechen der Haltekraft
auf.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
gattungsgemäße Schutzfolie derart auszubilden, daß diese auf einfache
Art zur Bearbeitung (schneiden) am Bearbeitungsgerät, auf dem Trans
port zum zu fertigenden Bauteil und bei der Fertigung des Bauteiles
fixierbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schutzfolie
ferromagnetisch ist. Dies ermöglicht vorteilhafterweise die Fixierung
der Schutzfolie und der damit verbundenen prepreg durch Magnetkräfte.
Gegenüber Vakuumfixiervorrichtungen hat dies den Vorteil, daß keine
Verschmutzungsproblematik beispielsweise durch Schneidspäne auftreten
kann. Über Schritt- oder Linearmotoren kann der geschnittene prepreg
auf einfache Weise weiter transportiert werden, oder durch Roboter
aufgenommen und wieder abgelegt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß durch die Magne
tisierung der Schutzfolie auch eine verbesserte Fertigung der faser
technischen Bauteile erzielbar ist. So kann beispielsweise ein Magnet
feld im Inneren der Form zur Positionierung des prepregs auf der
Unterlage benutzt werden, die eine verschiebbare und somit korri
gierbare Auflage der prepregs bewirkt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schutzfolie
besteht darin, daß diese so ausgebildet sein kann, daß sie ähnlich
einem Magnetband oder einer Computerdiskette mit elektronischen In
formationen, beispielsweise mit Zahlen für die Zuordnung der Faser
platte versehen werden kann. Hierdurch wird die automatische Fertigung
eines fasertechnischen Bauteiles wesentlich unterstützt und verein
facht.
Vorzugsweise besteht die Schutzfolie aus einer unmagnetischen, bieg
samen Trägerschicht, die mit einer ferro-magnetischen Schicht ver
bunden ist. Dadurch wird vorteilhafterweise sichergestellt, daß eine
ausreichende Schutzwirkung der prepreg gegen mechanische Einwir
kungen erzielt wird. Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus Papier
oder Kunststoff während die Ferromagnetschicht vorzugsweise ein me
tallisches Netz, eine metallische Folie oder Metallpulver ist. Eine
bevorzugte Ausbildung der Erfindung steht dabei vor, daß die Ferro
magnetschicht in Form des metallischen Netzes in die Trägerschicht
eingearbeitet ist.
Eine besonders einfache Art der Herstellung ergibt sich, wenn die
Ferromagnetschicht auf die Trägerschicht aufgedampft oder aufgesprüht
oder galvanisch aufgebracht ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der
prepreg nur einseitig mit der ferromagnetischen Schutzfolie bedeckt
ist, während auf der anderen Seite eine herkömmliche Folie angebracht
ist, die lediglich Schutzfunktionen übernimmt. Dadurch wird bei etwa
gleicher Funktionsfähigkeit eine Kostenreduzierung erzielt.
Als Werkstoff der Ferromagnetschicht eignet sich insbesondere Eisen,
Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon, die ferromagenetische Ei
genschaften aufweisen. Dabei ist die Ferromagnetschicht vorzugsweise
etwa in einer Dicke von 1/100 mm-1 mm aufgebracht. Dabei bei Metall
pulverschichten die Dicke etwa 1/100 mm-2/100 mm betragen, während
bei der Verwendung von Metallnetzen oder ähnlichen biegsamen Schich
ten, größere Dicken zum Einsatz kommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die
aus Metallpulver bestehende Ferromagnetschicht zwischen zwei Träger
schichtlagen vorgesehen ist, wodurch verhindert wird, daß sich Metall
pulverpartikel von der Schutzfolie ablösen.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Bauteilen durch Schich
tung von mit Harz vorimprägnierten prepregs besteht darin, daß die
prepregs zumindest einseitig mit einer ferromagnetischen Schutzfolie
bedeckt sind. Im Inneren der Form sind Vorrichtungen zur Erzeugung
eines Magnetfeldes vorgesehen, und bei eingeschaltetem Magnetfeld wird
ein aufzubringender prepreg mit der Schutzfolie nach außen auf die
Form aufgelegt. Nach Ausrichten des prepregs wird beispielsweise mit
tels Infrarotstrahler die Temperatur des prepregs erhöht, so daß das
Harz klebrig wird und unter dem aufzubringenden Anpreßdruck auf der
Form bzw. der vorher abgelegten Schichtform angepaßt kleben bleibt.
Entweder vor oder nach Aufbringung des Anpreßdruckes kann die ma
gnetische Folie abgezogen und die nächste Schicht aufgelegt werden.
Vorzugsweise ist zu diesem Zweck das Magnetfeld im inneren der Form
abschaltbar, was beispielsweise mittels Elektromagneten geschützt.
Die erfindungsgemäße magnetische Folie eignet sich besonders zum Ab
ziehen durch automatische Einrichtungen, beispielsweise in Form von
magnetischen oder magnetisierbaren Walzen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen,
daß die bereits bekannten Schutzfolien für prepregs durch nach
trägliche galvanische Beschichtung, Bedampfen, Aufsprühen oder Auf
walzen durch eine erfindungsgemäße Ferromagnetschicht nachbehandelt
werden kann, und so die obengenannten Vorteile und vorteilhaften Wir
kungen erzielt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung erläu
tert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen prepreg,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch einen anderen prepreg,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine mit prepregs
bedeckte Form.
In Fig. 1 ist ein vorimprägnierter prepreg 1 a dargestellt, der beid
seitig mit Schutzfolien 2 und 3 bedeckt ist. Die Schutzfolie 2 besteht
dabei aus einer biegsamen Trägerschicht 4, die auf dem Prepreg 1 a
haftet, und einer auf der Trägerschicht 4 angebrachten Ferromagnet
schicht 5.
Demgegenüber besteht die auf der anderen Seite des prepregs 1 a ange
brachte Schutzfolie 3 aus einer kombinierten Träger- und Ferromagnet
schicht, die dadurch erzielt wird, daß ferromagnetische Elemente,
beispielsweise ein Gewebe in die Trägerschicht eingewirkt ist. Dabei
sind die beiden unterschiedlichen Schutzfolien 2, 3 zu Demonstra
tionszwecken dargestellt. Vorteilhafterweise wird man in der Praxis
beidseitig des prepregs 1 a die gleiche Schutzfolie vorsehen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten prepreg 1 b ist einseitig eine Schutz
folie 6 angebracht, die aus zwei übereinander liegenden Trägerschicht
lagen 7 a, 7 b besteht, zwischen denen eine Ferromagnetschicht 8, bei
spielsweise in Form von Metallpulver vorgesehen ist. Die andere Seite
des prepregs 1 b ist mit einer herkömmlichen, unmagnetischen Schutz
folie 9 versehen.
In Fig. 3 ist beispielhaft eine bevorzugte Anwendung der erfindungsge
mäßen Schutzfolie dargestellt. Dabei ist eine Form 10 zu sehen, auf
der mehrere Lagen von prepregs 11 a, b, c, angebracht sind. Diese sind
bereits durch Druck und Wärme an die Form 10 angepaßt worden. Die
Wärme wird über die Infrarotstrahler 12 a, b aufgebracht. Die äußerste
Faserplatte 11 c weist außenseitig noch eine ferromagnetische Schutz
folie 13 auf, die mittels der magnetisierbaren Walze 14 abgezogen
wird. Im Inneren der Form 10 sind mehrere, vorzugsweise abschaltbare
Magnete 15 vorgesehen. Eine elektromagnetische Schreib-/Lesevorrich
tung 16 ist vorgesehen, um auf der Schutzfolie 14 gespeicherte In
formationen abzulesen und entsprechend die Bearbeitung bzw. Ausrich
tung der prepreg 11 c zu steuern.
Claims (19)
1. Schutzfolie für mit Harz vorimprägnierte prepregs dadurch ge
kennzeichnet, daß sie ferromagnetisch ist.
2. Schutzfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
einer unmagnetischen, biegsamen Trägerschicht (4) besteht, die mit
einer Ferromagnetschicht (5, 8) verbunden ist.
3. Schutzschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ferromagnetschicht in der Trägerschicht eingearbeitet ist.
4. Schutzfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fer
romagnetschicht (5, 8) und die Trägerschicht (4, 7) miteinander
verklebt sind.
5. Schutzfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fer
romagnetschicht (5, 8) auf die Trägerschicht (4, 7) aufgedampft,
aufgesprüht, aufgewalzt oder galvanisch aufgebracht ist.
6. Schutzfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trägerschicht (4, 7) aus Papier oder Kunststoff
besteht.
7. Schutzfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ferromagnetschicht (5, 8) ein metallisches
Netz ist.
8. Schutzfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ferromagnetschicht (5, 8) aus Metallpulver
besteht.
9. Schutzfolie nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ferromagnetschicht (8) zwischen zwei Trägerschichtlagen
(7 a, 7 b) vorgesehen sind.
10. Schutzfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ferromagnetschicht (5) eine Metallfolie ist.
11. Schutzfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trägerschicht (4, 7) eine Dicke von ca.
0,01-0,15 mm aufweist.
12. Schutzfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ferromagnetschicht (5, 8) eine Dicke von ca.
1/100-1 mm aufweist.
13. Schutzfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Werkstoff der Ferromagnetschicht (5, 8)
Eisen, Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon ist.
14. Schutzfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie einen prepreg (1) beidseitig bedeckt.
15. Schutzfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie den prepreg (1) einseitig bedeckt und
auf der anderen Seite des prepregs (1) eine herkömmliche
Folie (9) angebracht ist.
16. Schutzfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ferromagnetschicht (5, 8) oder ein Teil davon
derartig aufgebaut ist, daß mittels elektromagnetischer Schreib-/
Lesevorrichtungen (16) Informationen speicherbar sind.
17. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen durch Schichten von mit
Harz vorimprägnierten prepregs auf eine Form, dadurch gekenn
zeichnet, daß die prepregs einseitig mit einer ferromagnetischen
Schutzfolie (23) bedeckt sind und im Inneren der Form (10) ein
Magnetfeld erzeugt wird, eine aufzubringende Faserplatte (11) mit
der Schutzfolie (13) nach außen aufgelegt wird, und vor oder nach
Aufbringung des Anpreßdruckes die Schutzfolie (13) entfernt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ma
gnetfeld abschaltbar ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schutzfolie (13) mittels magnetischer Einrichtungen, vorzugsweise
Walzen (14) abgezogen wird.
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