DE3913400A1 - Large glass fibre reinforced plastic mouldings - mfd. in specified sequence, esp. used for motor vehicle mfr. - Google Patents

Large glass fibre reinforced plastic mouldings - mfd. in specified sequence, esp. used for motor vehicle mfr.

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Abstract

Larger mouldings of glass reinforced aplastics e.g. for superstructures of motor vehicles, crane drivers cabs etc. are made by joining two heated halves of a mould. One half has been lined with a glass roving mat on the thermoplastic foil. After the second half has been sealed to it, a resin mixture is injected, together with a foam mixture. The vents in the mould are closed when a foam mixt. appears through them. ADVANTAGE - This produces stable and rigid mouldings of good heat and sound insulation with a high-quality surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.

Formteile aus GFK von größeren Abmessungen, wie dies z. B. bei Aufbauten von Kfz der Fall ist, werden üblicherweise in mehreren Stufen hergestellt. Zunächst wird eine Trägerschale im Faserspritz- oder Handlaminierverfahren produziert. An die Trägerschale wird eine Schicht aus z. B. Polyurethanschaum aufgeklebt, wodurch keine absolut formschlüssige Verbindung entsteht. Wenn an die innenseitige Oberfläche besondere An­ sprüche gestellt wird, muß eine weitere Schale erstellt und mit der Polyurethanschicht wiederum verklebt werden. Neben dem Aufwand bei der Herstellung ist bei einem derartig herge­ stellten Formteil nachteilig, daß die erzielbare Oberflächen­ güte von geringer Qualität ist. Zur Erzielung einer hohen Oberflächengüte ist dann ein weiterer Herstellungsschritt erforderlich, in dem eine dünne Folie als Außenhaut aufge­ bracht wird. Sollen zusätzliche Bauteile an dem Formteil befestigt werden, müssen Befestigungselemente mühsam zusätz­ lich an die Trägerschale anlaminiert werden. Neben dem hohen Herstellungsaufwand ist auch die kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Schichten problematisch.Moldings made of GRP of larger dimensions, such as this. B. in the case of superstructures of motor vehicles, are usually in manufactured in several stages. First, a carrier shell produced by fiber spraying or hand lamination. At the carrier shell is a layer of z. B. polyurethane foam glued on, which means that there is no absolutely positive connection arises. If special to the inside surface is made, another bowl must be created and are glued to the polyurethane layer in turn. Next to the The effort involved in the production is such a herge made molding disadvantageous that the achievable surfaces quality is of poor quality. To achieve a high Surface quality is then another manufacturing step required in which a thin film is applied as the outer skin is brought. Should additional components on the molded part are fastened, fasteners have to be laboriously additional Lich laminated to the carrier shell. In addition to the high Manufacturing effort is also the non-positive connection problematic between the individual layers.

Bei diesen Faserspritz- oder Handlaminierverfahren kommt es sowohl durch die feine Zerstäubung des Harzes beim Spritzen, als auch durch die ungehinderte Ausdünstung der im Harz ent­ haltenen Lösungsmittel beim Trocknen zu einer erheblichen Belastung der Umwelt.It happens with these fiber spraying or hand lamination processes due to the fine atomization of the resin when spraying, as well as through the unhindered evaporation of the ent in the resin holding solvent when drying to a significant Pollution of the environment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vor­ zuschlagen, mit dem Formteile aus GFK von guter Stabilität (Festigkeit/Steifigkeit), Wärme- und Schallisolierung und hoher Oberflächenqualität mit geringem Aufwand herzustellen sind. Diese Formteile sollen die Umwelt sowohl bei der Her­ stellung, als auch im Einsatz gering belasten.The invention has for its object a method slam with the molded parts made of GRP of good stability (Strength / rigidity), heat and sound insulation and to produce high surface quality with little effort are. These molded parts are intended to protect both the environment position, as well as in use.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.The task is performed by the in the characterizing part of the To Proceed 1 specified process steps solved.

Durch das Öffnen der Lüftungsschlitze nach dem Einfüllen des Harzgemisches wird eine optimale chemische Reaktion zwischen den einzelnen Komponenten sichergestellt, wodurch der gesamte Raum zwischen den beiden Formhälften vollständig ausgefüllt wird. Es bildet sich ein solches Materialgefüge aus, daß in den außenliegenden Randbereichen eine feinporige, harte Schicht entsteht, während zur Mitte hin das Gefüge grobporiger wird.By opening the ventilation slots after filling the Resin mixture is an optimal chemical reaction between the individual components, which ensures the entire Space between the two mold halves completely filled becomes. Such a material structure is formed that in a fine-pored, hard on the outer edge areas Layer arises, while towards the middle the structure is coarser becomes.

Die Glasrovings sind mit thermoplastischen Fäden durchzogen und können zusammen mit den thermoplastischen Halbzeugen durch Infrarotheizung verformt werden. Durch die Erwärmung wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Glasroving und thermopla­ stischem Halbzeug geschaffen.The glass rovings are crossed with thermoplastic threads and together with the thermoplastic semi-finished products Infrared heating can be deformed. Because of the warming non-positive connection between glass roving and thermopla created semi-finished product.

Der erwünschte Querschnittsaufbau im Hinblick auf die Anfor­ derungen an die Härte und Zähigkeit der Formteile kann durch quantitative Steuerung des Anteils von Harzgemisch und Glas­ roving (variiert in Faserrichtung mit Raumgewicht) in weiten Bereichen verändert werden.The desired cross-sectional structure with regard to the requirements Changes in the hardness and toughness of the molded parts can result from quantitative control of the proportion of resin mixture and glass roving (varies in fiber direction with density) in wide Areas are changed.

Durch das mit dem Glasroving verbundene Halbzeug z. B. der Folie, die nach dem Gießen die Außenhaut bildet, lassen sich attraktive Oberflächen erzeugen. By the semi-finished product connected with the glass roving z. B. the Foil, which forms the outer skin after casting, can be Create attractive surfaces.  

Aufgrund der Ausdehnungsfähigkeit der Formmasse durch die chemische Reaktion muß in der Form kein Fremddruck aufgebaut werden, um das Harzgemisch über den gesamten Innenraum zu verteilen und ein vollständiges Ausfüllen der Form zu errei­ chen. Der Innendruck aufgrund der chemischen Reaktion hält sich in geringen Grenzen. Da außerdem eine Beheizung der Form nur auf 40°C erforderlich ist, sind die Anforderungen an das Material aus dem die Formen hergestellt werden müssen, eben­ falls gering. Es kann zur Herstellung der Formhälften pro­ blemlos GFK mit entsprechenden Versteifungen verwendet wer­ den.Due to the expandability of the molding compound chemical reaction does not have to build up external pressure in the form to the resin mixture over the entire interior too distribute and complete the form chen. The internal pressure due to the chemical reaction persists yourself within narrow limits. There is also a heating of the mold is only required at 40 ° C, the requirements for the Material from which the molds have to be made, just if low. It can be used to manufacture the mold halves per Whoever uses GFK with appropriate stiffeners the.

Die Folie als Außenhaut bewirkt gleichzeitig, daß die im Harzgemisch enthaltenen flüchtigen Lösungsmittel nur sehr begrenzt (z. B. an den ungeschützten Kanten) in die Umwelt entweichen können.The film as the outer skin also causes the Resin mixture contains volatile solvents only very much limited (e.g. on the unprotected edges) in the environment can escape.

Bei dem Gießvorgang können die Lösungsmittel nur entweichen, so lange die Lüftungsschlitze und die Einfüllöffnungen geöff­ net sind.The solvents can only escape during the casting process, as long as the ventilation slots and the filling openings are open are not.

Durch die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Verfahrens­ schritte lassen sich Wandstärken zwischen 4 und 50 mm mit unterschiedlichster Stabilität problemlos realisieren. Als Stützmaterial kann neben dem im Anspruch 3 genannten Metallgeflecht auch Kunststoffgeflecht, extrudierte Kunst­ stoffteile, Luftpolsterfolie oder Metallteile verwendet wer­ den.By the method specified in claims 2 and 3 steps with wall thicknesses between 4 and 50 mm Realize different stability without any problems. As a support material, in addition to that mentioned in claim 3 Metal mesh also plastic mesh, extruded art fabric parts, bubble wrap or metal parts used who the.

Durch die Verfahrensschritte nach den Ansprüchen 4 und 5 wird die Herstellung auch im Hinblick auf die weitere Verarbeitung vereinfacht.Through the process steps according to claims 4 and 5 the production also with regard to further processing simplified.

Mit dem beanspruchten Verfahren lassen sich nicht nur Auf­ bauten für Kfz herstellen, sondern es eignet sich für alle Formteile aus GFK, wo es insbesondere auf hohe Stabilität und/oder Wärme- und/oder Schallisolierung ankommt. Derartige Formteile sind z. B. Lärmschutzabdeckungen für Maschinen aller Art, im Freizeitbereich z. B. Surfboardfinnen oder Gehäuse, die besondere Sicherheitsvorschriften erfüllen müssen z. B. Fahrerkabinen von Hochkränen.With the claimed method, not only can manufacture buildings for motor vehicles, but it is suitable for everyone Molded parts made of GRP, where there is particular stability  and / or heat and / or sound insulation arrives. Such Moldings are e.g. B. Noise protection covers for all machines Kind, in the leisure area z. B. surfboard fins or housing, the special safety regulations must meet z. B. Driver's cabs of high cranes.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer geschlos­ senen Form mit einem eingelegten Glasroving. Es ist die Lage der Einfüllöffnungen (9) und der Lüftungsschlitze (8) zu erkennen. Fig. 1 shows the schematic representation of a closed shape with an inserted glass roving. The position of the filling openings ( 9 ) and the ventilation slots ( 8 ) can be seen.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein fertiges Formteil mit zwei Glasrovings (5/6) und einem dazwischen angeordneten Stützmaterial (7). Der Dichteaufbau des Kunststoffgefüges ist durch die unterschiedliche Körnungsgröße und -dichte veran­ schaulicht. Um ein gutes Anliegen der Glasrovings an den Formhälften sicherzustellen, können Distanzhalter (10) zwi­ schen den Glasrovings (5/6) und dem Stützmaterial (7) vorge­ sehen sein. Fig. 2 shows a section through a finished molded part with two glass rovings (5/6) and arranged therebetween, a support material (7). The density structure of the plastic structure is illustrated by the different grain size and density. In order to ensure a good fit of the glass rovings on the mold halves, spacers ( 10 ) between the glass rovings ( 5/6 ) and the support material ( 7 ) can be seen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus glasfaser­ verstärktem Kunststoff (GFK), insbesondere für Aufbauten von Kraftfahrzeugen, die mit Hilfe von zwei dicht mit­ einander verbindbaren und beheizbaren Formhälften herge­ stellt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) In eine Formhälfte (1) wird mindestens eine Matte aus Glasgewebe (5/6) (Glasroving) eingelegt, die auf der (den) zur Oberfläche des fertigen Formteils weisende(n) Seite(n) mit einem thermoplastischen Halbzeug (3/4) (z. B. Folie) verbunden ist.
  • b) Die andere Formhälfte (2) wird aufgesetzt und dicht mit der einen Formhälfte (1) verbunden.
  • c) In die Form wird ein Harzgemisch aus ungesättigten, vorbeschleunigten Polyestern oder Phinylestern eingefüllt.
  • d) Während des Füllvorgangs wird das Harzgemisch mit Treibmitteln und Isozyanaten versetzt.
  • e) An der Oberkante der Formhälften (1/2) angeordnete Lüftungsschlitze (8) werden geöffnet.
  • f) Beim Austreten eines Schaumgemisches an den Lüf­ tungsschlitzen (8) bzw. an den Einfüllöffnungen werden beide geschlossen.
  • g) Nach einer vorbestimmten Aushärtungszeit werden die Formhälften (1/2) von einander getrennt.
1. A process for the production of molded parts made of glass fiber reinforced plastic (GRP), in particular for superstructures of motor vehicles, which are produced with the aid of two mold halves which can be connected and heated together, characterized by the following process steps:
  • a) At least one mat made of glass fabric ( 5/6 ) (glass roving) is placed in a mold half ( 1 ), the side (s) facing the surface of the finished molded part (s) with a thermoplastic semi-finished product ( 3 / 4 ) (e.g. foil) is connected.
  • b) The other mold half ( 2 ) is placed and tightly connected to one mold half ( 1 ).
  • c) A resin mixture of unsaturated, pre-accelerated polyesters or phinylesters is filled into the mold.
  • d) During the filling process, blowing agents and isocyanates are added to the resin mixture.
  • e) Ventilation slots ( 8 ) arranged on the upper edge of the mold halves ( 1/2 ) are opened.
  • f) When a foam mixture emerges at the ventilation slots ( 8 ) or at the filling openings, both are closed.
  • g) After a predetermined curing time, the mold halves ( 1/2 ) are separated from each other.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Matten aus Glasgewebe (5/6) eingelegt werden, wobei jede Matte nur an der nach außen zeigenden Seite mit einem thermoplastischen Halb­ zeug verbunden ist.2. The method according to claim 1, characterized in that two mats made of glass fabric ( 5/6 ) are inserted, each mat being connected to a thermoplastic semi-finished product only on the outwardly facing side. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Matten aus Glasgewebe (5/6) ein Stützmaterial (7) z. B. ein Metall­ geflecht angeordnet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that between the mats of glass fabric ( 5/6 ) a support material ( 7 ) z. B. a metal braid is arranged. 4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gießen Verankerungs- bzw. Befestigungselemente in die Matten eingesetzt werden.4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that anchoring or fasteners used in the mats will. 5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gießen Leitungska­ näle o. ä. eingelegt werden.5. The method according to one of the preceding claims, characterized in that before casting piping channels or similar.
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