DE3907757A1 - Schutzfolie - Google Patents

Schutzfolie

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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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