DE4242148A1 - Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus glasfaserverstärktem Kunststoff und Formteil hieraus - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Herstellen von Formteilen, insbesondere Schutzhelmen oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) im Naßpreßverfah­ ren sowie mit einem Formteil hieraus.

Bisher wurden Formteile, wie Schutzhelme oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) in Form von Preß­ laminaten hergestellt, welche im Naßpreßverfahren mit und ohne Hinterschneidungen hergestellt wurden. Bei einem sol­ chen Naßpreßverfahren wird nach dem Einlegen des glasfaser­ verstärkten Kunststoffs in Mattenform in eine Form Harz in dieselbe gegossen und dann erfolgt ein Auspressen im nassen Zustand. Derartige GFK-Preßlaminate sind ohne einen Gelcoat- Auftrag, welcher beispielsweise von einem Oberflächenharz gebildet wird, nur mit sehr hohem, insbesondere zeitlichem und arbeitstechnischem, Aufwand zu lackieren. Zur Vorberei­ tung des GFK-Preßlaminats kann eine Grundierung erfolgen, bevor der Gelcoat-Auftrag aufgebracht wird. Beim Naßpreß- Formverfahren werden Trennmittel zur Entformung und Entnahme des hergestellten Formteils eingesetzt, welche vor einer Weiterbehandlung des hergestellten Formteils mit großem Aufwand verbunden entfernt werden müssen. Ferner müssen mit großem Arbeitsaufwand zur Vorbereitung der Lackierung vor der Grundierung des als GFK-Preßlaminats hergestellten Form­ teils die optischen Faserstellen mit einer Folie überklebt werden, wodurch sich auch evtl. erforderliche Schleifbear­ beitungen des Formteils erschwert durchführen lassen. Nach diesen Lackiervorbereitungen wird das Formteil mit einer Farbdeckschicht beschichtet und dann die aufgeklebte Folie zum Abdecken der optischen Faserstellen entfernt. Schließ­ lich wird ein Schlußlack in Form eines Klarlacks aufgetra­ gen. Selbst nach einer derartigen, arbeitsaufwendigen und zeitaufwendigen Behandlung, selbst wenn die hierfür erfor­ derlichen Arbeiten mit großer Sorgfalt durchgeführt werden, erhält man bei dem fertiggestellten Formteil, wie einem Schutzhelm oder dergleichen, eine spürbare Kante, welche dadurch stehen bleibt, daß die aufgebrachte Abdeckfolie für die optischen Faserstellen vor der Schlußlackierung entfernt werden muß.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zum Her­ stellen von Formteilen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bereitzustellen, welches eine einfachere, effektivere und insbesondere weniger zeitaufwendige Herstellung von Formteilen, wie Schutzhelmen oder dergleichen aus glasfaser­ verstärktem Kunststoff gestattet. Auch sollen Formteile bereitgestellt werden, welche sich qualitativ hochwertiger aber kostengünstiger herstellen und darstellen lassen.

Nach der Erfindung wird hierzu einerseits ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen, insbesondere Schutzhelmen oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) im Naßpreßverfahren angegeben, welches sich dadurch auszeich­ net, daß eine Folie in die Form zur Anlage an deren Wand eingebracht wird, bevor der glasfaserverstärkte Kunststoff (GFK) in Mattenform eingelegt wird.

Diese Folie, bei welcher es sich vorzugsweise um eine durch­ sichtige Folie handelt, bildet somit die erste Lage in der Form zur Herstellung des Formteils, wodurch eine Art Schau­ fenstereffekt erzielt wird, dank dessen man die verarbeite­ ten Fasern im herzustellenden Formteil sehen und betrachten kann, um eine Qualitätsprüfung auf optische Weise vorzuneh­ men. Diese von der Folie gebildete Außenhaut beim fertigge­ stellten Formteil braucht dann nur noch nach einer evtl. vor zunehmenden Beschneidungsbearbeitung mit Klarlack über­ lackiert zu werden und man erhält ein fertiggestelltes Form­ teilerzeugnis, welches im wesentlichen auf der Außenfläche kantenfrei ist. Die vorstehend genannten zeitaufwendigen und arbeitsaufwendigen Vorbereitungsarbeiten für das Lackieren entfallen vollständig, so daß sich der Arbeitsaufwand für die Herstellung derartiger Formteile beträchtlich reduzieren läßt und gemäß durchgeführten Versuchen auf mindestens etwa 70% im Vergleich zu den herkömmlichen Herstellungsver­ fahren reduziert werden kann. Auch kann der Einsatz von Trennmitteln zur Entformung und zur Entnahme des Formteils aus der Form entfallen, da zwischen der Formwand und dem hergestellten Formteil kein direkter Harzkontakt vorhanden ist. Somit entfallen auch die Arbeiten zum Entfernen der­ artiger Trennmittel. Ferner gestattet die erfindungsgemäße Verfahrensweise, daß man wesentlich dünnwandigere Formteile mit und ohne Hinterschneidungen herstellen kann, ohne daß die Gefahr eines Reißens beim Entformen besteht. Auch ist die Einpreßtiefe bei den herzustellenden Formteilen nicht mehr kritisch.

Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Folie mittels Tiefziehen zur Anlage an der Wand der Form gebracht. Daher wird beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eine für die Tiefziehbehandlung geeignete Folie eingesetzt, bei der es sich beispielsweise um eine Polycarbonatfolie handeln kann. Ein derartiger Tiefziehbehandlungsschritt läßt sich ohne Schwierigkeiten und schnell vor dem eigentlichen Einbringen des GFK in Mattenform durchführen.

Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Tief­ ziehfolie auf der von der Formwand abgewandten Fläche mit einem vorzugsweise transparenten Kleber beschichtet, bevor der GFK in Mattenform in die Form eingelegt wird. Hierdurch können die anschließend in die Form einzulegenden Zuschnitte in Mattenform des GFK an der mittels Tiefziehen eingebrach­ ten Folie fixiert werden, um ein Verrutschen während des anschließenden Naßpreßvorgangs zu verhindern.

Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Verfahrensführung derart, daß nach dem Einbringen der mittels Tiefziehen ange­ legten Folie, welche nachstehend auch als Tiefziehfolie bezeichnet wird, und dem Einlegen des GFK in Mattenform eine Naßpreßbearbeitung zu einem GFK-Laminaterzeugnis vorgenommen wird. Bei dieser Naßpreßbearbeitung wird Harz in die Form gegossen und dann erfolgt ein Auspressen des Formteils im nassen Zustand.

Um die mittels Tiefziehen in die Form eingebrachte Folie, welche die erste Lage in der Form darstellt, an Ort und Stelle zu halten, erfolgt vorzugsweise eine Positionierung dieser Folie bzw. Tiefziehfolie durch Vakuum. Hierzu können Vakuumöffnungen oder Vakuumbohrungen vorgesehen sein, die vorzugsweise an Ausschnittsbereichen des späteren Formteils liegen, so daß sich Oberflächenstörungen am Enderzeugnis vermeiden lassen.

Vorzugsweise ist die Tiefziehfolie außenseitig, beispiels­ weise mit einem Designaufdruck oder dergleichen, versehen. Dieser Designaufdruck erscheint dann auf der Außenseite des fertiggestellten Formteils.

Als glasfaserverstärkte Kunststoffe, abgekürzt GFK, kann ein solcher mit Faserverstärkung eingesetzt werden, wobei die Faserverstärkung von Aramidfasern, Kohlefasern oder derglei­ chen gebildet werden kann.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Form­ teil aus GFK kann dann ohne Schwierigkeiten nach der Entnah­ me aus der Form und einer evtl. noch erforderlichen Be­ schneidungsbearbeitung außenseitig mit einem Klarlacküberzug versehen werden.

Ferner wird nach der Erfindung ein Formteil, wie ein Schutzhelm oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bereitgestellt, welches sich dadurch auszeichnet, daß ein mittels des Naßpreßverfahrens hergestelltes Verbundlami­ nat auf seiner Außenfläche eine von einer Tiefziehfolie gebildete, thermoplastische Außenhaut hat. Hierdurch erhält man nach dem Naßpreßverfahren als Fertigerzeugnis ein Form­ teil, welches eine geschlossene, glatte Oberfläche in Form der thermoplastischen Außenhaut ohne spürbare Kanten hat.

Vorzugsweise zeichnet sich dieses Formteil dadurch aus, daß ein Klarlacküberzug auf der thermoplastischen Außenhaut des Formteils vorgesehen ist. Dieser Klarlacküberzug läßt sich ohne Schwierigkeiten und insbesondere ohne aufwendige Vor­ bereitungsarbeiten direkt auf der Tiefziehfolie auftragen.

Vorzugsweise besteht die von der Tiefziehfolie gebildete thermoplastische Außenhaut aus Polycarbonat. Insbesondere kann die Außenhaut einen Designaufdruck aufweisen, welcher beim Aufbringen des Klarlacküberzugs auf der Außenseite sichtbar ist.

Somit lassen sich nach der Erfindung optisch ansprechende Formteile, wie Schutzhelmen mit einem jeweils gewünschten Designaufdruck auf kostengünstige Weise insbesondere unter Berücksichtigung einer Massenherstellung, fertigen.

Die Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Be­ darfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu ver­ lassen. Insbesondere können in Abhängigkeit für den jeweils bestimmungsgemäßen Zweck des hergestellten Formerzeugnisses aus GFK noch weitere Behandlungsschritte oder andere Ver­ fahrensschritte durchgeführt werden, die der Fachmann im Bedarfsfall auswählen wird, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren selbst­ verständlich bei der Herstellung von anderen Formerzeugnis­ sen bzw. Formteilen als zur Herstellung von Schutzhelmen, wie Motorradschutzhelmen oder dergleichen, eingesetzt wer­ den, so daß das erfindungsgemäße Verfahren für alle jene Anwendungsfälle geeignet ist, bei der das aus GFK herzustellende Formerzeugnis eine möglichst glatte Außenfläche haben soll.

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen, insbesondere Schutzhelmen oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) im Naßpreßverfahren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Folie in die Form zur Anlage an deren Wand eingebracht wird, bevor der glasfaserver­ stärkte Kunststoff (GFK) in Mattenform eingelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mittels Tiefziehen zur Anlage an der Wand der Form gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die mittels Tiefziehen eingebrachte Folie bzw. Tiefziehfolie mit einem vorzugsweise transparenten Kleber beschichtet wird und dann der glasfaserver­ stärkte Kunststoffin Mattenform eingelegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen der Tiefziehfo­ lie und dem Einlegen des glasfaserverstärkten Kunst­ stoffs (GFK) in Mattenform eine Naßpreßbearbeitung zu einem GFK-Laminaterzeugnis vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefziehfolie nach dem Einbrin­ gen in die Form mittels Vakuum zur Positionierung ge­ halten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumöffnungen zum Halten der Tiefziehfolie in ih­ rer Position an Ausschnittsbereichen des Formteils vor­ gesehen werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tiefziehfolie außenseitig vorzugsweise mit einem Designaufdruck bedruckt ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tiefziehfolie aus Poly­ carbonat besteht.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der glasfaserverstärkte Kun­ ststoff (GFK) zusätzlich faserverstärkt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung von Aramidfasern, Kohlefasern oder dergleichen gebildet wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf das naßpreßgeformte Form­ teil ein Klarlack aufgebracht wird.

12. Formteil, insbesondere Schutzhelm oder dergleichen, aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), gekennzeichnet durch ein mittels Naßpressen hergestelltes Verbundlami­ nat aus GFK, das auf seiner Außenfläche eine von einer Tiefziehfolie gebildete thermoplastische Außenhaut hat.

13. Formteil nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Klarlacküberzug auf der thermoplastischen Außenhaut des Formteils.

14. Formteil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die von der Tiefziehfolie gebildete thermopla­ stische Außenhaut aus Polycarbonat besteht.

15. Formteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut einen Designaufdruck trägt.