DE60011752T2 - Verfahren zur herstellung von strukturteilen aus composit-material nach dem harz-injektions-verfahren und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung von strukturteilen aus composit-material nach dem harz-injektions-verfahren und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch Harztransferpressen hergestellten Verbundmaterial-Bauteilen sowie eine technische Ausrüstung zum Ausführen des Verfahrens.
  • Der Hauptverwendungszweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Produktion von Hochleistungs-Verbundmaterialkomponenten, die mit organischen Harzen und langen Fasern hergestellt werden. Die Anwendungsfelder sind jene, in denen die Elemente diese Eigenschaften erfordern, vor allem das Feld der Luft- und Raumfahrt und wahrscheinlich in absehbarer Zukunft noch weitere Transportsektoren und verwandte Bereiche. Zu weiteren Feldern, wo diese Anwendungen Bedeutung erlangen könnten, gehören die Biomedizin, insbesondere im Zusammenhang mit Prothesenimplantaten beim Menschen, sowie Hochleistungssportwettkämpfe.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Das Konzept der Herstellung von Verbundmaterialkomponenten mittels Harztransferpressen findet bereits seit einigen Jahrzehnten Anwendung. Es besteht im Wesentlichen aus einer geschlossenen Form mit der dort hineingelegten Verstärkung bzw. dem dort hineingelegten Vorformling, die mit flüssigem Harz befüllt wird, so dass anschließend das Aushärten des Harzes stattfinden kann.
  • Um das Verfahren ausführen zu können, wenn mit Harzen für die Verwendung in der Luft- und Raumfahrt gearbeitet wird, ist es notwendig, diese Harze zuvor vorzubereiten oder zu konditionieren, bevor der Transfer erfolgt. Im Fall von Einkomponentenharzen besteht die Harzkonditionierung aus einem Erwärmen, bis die Temperatur, die das Fließen des Harzes gestattet, erreicht ist, und aus einem Entgasen, bei dem die unerwünschten flüchtigen Elemente oder die Feuchtigkeit, die möglicherweise während der Lagerung des Harzes absorbiert wurde, beseitigt werden. Im Fall von Mehrkomponentenharzen – in der Regel Zweikomponentenharzen – ist ein zusätzlicher Schritt des Vermischens und des Homogenisierens der unterschiedlichen Teile im richtigen Verhältnis zueinander erforderlich.
  • Um die zweckmäßigen Eigenschaften der Teile zu erreichen, muss auch Wasserdichtigkeit gewährleistet sein, um zu verhindern, dass Harz aus der Form austritt oder Luft in das Teil hineingelangt, und all das bei den während des Verfahrens herrschenden Arbeitsdrücken und -temperaturen. Ein Verfahren zum Verifizieren eines Vakuums, sobald es anliegt, besteht in der Messung der Vakuumstufe, die in der Form erreicht ist, während eine Vakuumpumpe arbeitet.
  • Anderseits muss die Transferausrüstung bis zum Ende des Aushärtungszyklus' an der Form angeschlossen bleiben, wenn zusätzliches Harz zugeführt werden soll, um die Volumenschwankungen auszugleichen, zu denen es während des Aushärtens kommt. Diese Tatsache schränkt die Verwendung der oben genannten technischen Ausrüstung für die Produktion anderer Komponenten ein. Dazu kommt, dass, um dieses Zuführen von zusätzlichem Harz zu ermöglichen, das in der Ausrüstung zurückbleibende Harz bei einer Viskosität gehalten werden muss, die es dem Harz gestattet, durch die Verbindungsleitungen hin zur Form und im Inneren der Form selbst zu fließen.
  • Nachdem der Transfer beendet ist, kann der übrige Teil des Harzes, der in der Ausrüstung zurückbleibt, nicht für Teile von Bauteilqualität wiederverwendet werden. Es handelt sich um Abfall, der sich nur umständlich entfernen lässt, der sich negativ auf die Prozesstaktzeit auswirkt und sogar zu einem Umweltproblem werden kann, besonders weil er noch nicht ausgehärtet ist.
  • Patent US-A-5187001 (Gencorp, Inc., 16.02.93, Resin transfer molding apparatus) beschreibt die Vorrichtung und das Konzept zum Pumpen des Harzes in einen Spritzkopf. In dem Dokument ist vom Reinigen der Leitungen mittels Lösemittel die Rede.
  • Wenn der Harzaushärtungszyklus beendet ist, in der Regel mittels der Form-Temperatursteuerung, und das Teil schon hergestellt ist, müssen die Verbindungen zwischen der Ausrüstung und der Form wieder hergerichtet werden. Die übliche Praxis bei der Produktion von Teilen von Bauteilqualität ist es, bereits verwendete Leitungen auszutauschen. Diese Arbeit ist noch arbeitsauf wändiger, wenn Rohrheizsysteme verwendet werden, was in der Regel notwendig ist, wenn die Transfertemperaturen, die dafür sorgen, dass das Harz ausreichend flüssig ist, über 80 °C liegen.
  • Wenn man die drei oben genannten Funktionen – Konditionieren, Transferieren mit der Möglichkeit einer zusätzlichen Harzzufuhr und Dichtheitsverifizierung – in nur einer einzigen Vorrichtung kombiniert, so leidet die Produktivität und somit die Wettbewerbsfähigkeit des Verfahrens im Vergleich zu anderen Herstellungsvarianten.
  • In Patent US-A-5516271 (United Technologies Corp., 14.05.96, Apparatus for resin transfer molding) steht das Konzept der Bauteilqualität in Verbindung mit der Steuerung des Harzflusses gleichermaßen in der Rate wie auch in der Gesamtmenge. Dafür wird zusammen mit dem Kolben ein Verdrängungssteuerungssystem verwendet, welches das Harz in die Form drückt und das die grundlegende Aufgabe dieses Patents bildet. Darüber hinaus wird in Patent US-A-5518388 (United Technologies Corp., 21.05.96, Automated apparatus and method for resin transfer molding) das oben erwähnte Konzept zu einem automatischen Prozess erweitert, der zusätzlich den Druck des Harzflusses steuert.
  • Andererseits versucht Patent WO 96/22871 (McDonnell Douglas, 01.08.96, Method of resin transfer molding) die Lunker durch Anlegen eines hohen Drucks in zusätzlichen Harzleitungen zu verringern.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Prozess des Harztransferpressens aus Sicht der Qualität der Ergebnisse, der Produktivität und der Gesundheit am Arbeitsplatz zu verbessern, d. h. eine niedrigere Lunkerrate und eine kürzere Taktzeit zu erreichen und unausgehärtete Harzreste zu vermeiden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch die technische Ausrüstung nach den Ansprüchen 4, 7 und 8 erreicht.
  • Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind der Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße technische Ausrüstung machen es einfach, ein Produktionssystem zu implementieren, dessen grundlegende Aufgabe in der Verbesserung des Harztransferverfahrens besteht, insofern es für die Herstellung von Verbundmaterialkomponenten mit Bauteileigenschaften angewendet wird.
  • Das Konzept, das diese Verbesserungen herbeiführt, basiert hauptsächlich auf der Trennung der für die Ausführung des Verfahrens erforderlichen Funktionen in einzelne speziell konstruierte Teile, Vorrichtungen oder Teilsysteme. Dies ermöglicht es einerseits, verschiedene Funktionen zur selben Zeit in verschiedenen Formen unter Verwendung ein und desselben Teilsystems zur Unterstützung der anderen zu verwenden, und andererseits, das Entfernen des verbliebenen, nicht ausgehärteten Harzes durch das Herauslösen der ausgehärteten Harzreste aus dem Behälter, der zur Konditionierung und zur zusätzlichen Zufuhr von Harz verwendet wird, zu ersetzen.
  • Zu diesem Zweck wird die technische Ausrüstung des Produktionssystems dreifach unterteilt. Der erste Teil ist die in die Form integrierte Harzkonditionierungsvorrichtung (DARIM); das zweite Teil ist die Vorrichtung für Vakuummanagement und Identifizierung (GVI) zur Dichtheitsverifizierung und zur Unterstützung des Transfers, und der dritte Teil ist die Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtung (CTF).
  • Bei der DARIM handelt es sich um einen Behälter oder ein Hauptgehäuse mit konischem Innenraum, dessen Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet ist. Das Befüllen mit Harz erfolgt über den oberen Teil. Der Auslass besteht aus einem eingeführten Rohr mit einer leicht konisch geformten Innenseite, das an der Unterseite des Behälters angeschraubt ist. Ein weiteres Element mit den gleichen Merkmalen, das in der zylindrischen Außenwand nahe seiner Oberseite angeordnet ist, dient dazu, das Harz mit Über- oder Unterdruck zu beaufschlagen. Die Verbindung zu diesen Elementen erfolgt mittels flexibler Leitungen. An der Außenseite ist ein Heizsystem für die Baugruppe angeordnet, während sich an ihrer Unterseite Temperatursensoren für die notwendige Aufzeichnung und Steuerung der Wärmezyklen befinden.
  • Die DARIM wird mittels eines oberseitigen Deckels verschlossen, der am Hauptgehäuse mittels Schrauben oder Schnellverriegelungsvorrichtungen befestigt ist, und wird mittels Dichtungsfugen aus einem elastomerischen Material abgedichtet. In diesem Deckel befindet sich ein Fenster aus Sicherheitsglas, durch das man das Harz während des Konditionierens und während des Transfer- und Aushärtungszyklus' beobachten kann.
  • Der Auslass der DARIM ist mit der Form über elastomerische Leitungen verbunden, über die eine Pressvorrichtung als Ventil wirkt, das den Harzfluss gestattet oder sperrt. Da sich die DARIM nahe der Form befindet, hat eine zunehmende Harzviskosität infolge des Abkühlens des Harzes in den Leitungen nur wenig Auswirkungen, weshalb ein Beheizen der Leitungen nicht erforderlich ist. Die DARIM kann als Zusatzteil oder als Bestandteil der eigentlichen Form verwendet werden, das heißt, sie wird mit der Form kombiniert oder in die Form integriert und kann während des Aushärtens des Harzes in der Form einen konstanten Druck aufrecht erhalten.
  • Das Herauslösen von nicht für das Teil verwendeten Harzresten aus dem konischen Innenraum der DARIM in Form von festem ausgehärtetem Harz ermöglicht ein Verkürzen der Taktzeit, wodurch sowohl die Produktivität als auch die gesundheitlichen Bedingungen des Arbeitsumfeldes verbessert werden.
  • Die Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtung (CTF) regelt gleichzeitig und unabhängig die Temperaturen sowohl in der DARIM als auch in der Form, regelt das Über- und Unterdruckniveau im Inneren der DARIM und zeigt außerdem den Überdruck für den Transfer und die Zufuhr an. Außerdem verwaltet die CTF den Status der Harzdurchflussventile zwischen der Harzkonditionierungsvorrichtung und der Form sowie den Formauslässen, wodurch sie ferngesteuert betätigt werden können. Die CTF steuert die Temperaturen der Konditionierungsphase und der Aushärtungsphase für die Form und die DARIM separat. Dabei führt sie gleichzeitig und unabhängig voneinander die Aushärtung sowohl des Harzes im Inneren der Form als auch der Harzreste durch, wobei sie zuerst das Harz in der Form und anschließend die Harzreste aushärtet. Diese Vorrichtung ist während des gesamten Herstellungsprozesses für eine Komponente mit der Form verbunden.
  • Die Harzdurchflussventile ferngesteuert und weit weg von beheizten Komponenten betätigen zu können, verbessert ebenfalls die gesundheitlichen Bedingungen des Arbeitsumfeldes.
  • Die Vakuumstufe, die während des Transfers in der Form erreicht und aufrecht erhalten wird, ist ein fundamentaler Aspekt für die Qualität der Ergebnisse. Darum ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wichtig, Dichtheitsprüfungen durchzuführen. Dies geschieht mit Hilfe von Vakuummessgeräten, mit denen die Veränderung (Zunahme von einem Mindestdruck aus) der Vakuumdruckstufe über einen bestimmten Zeitraum in der Form bei stillstehender Vakuumpumpe gemessen wird.
  • Die Vorrichtung für Vakuummanagement und Identifizierung (GVI) enthält Vakuumsensoren mit einer Auflösung von mindestens einem Millibar sowie Detektoren, mit denen die augenblicklich vorhandenen Arbeitselemente für Aufzeichnungs-, Rückverfolgbarkeits- und Qualitätssicherungszwecke erkannt werden. Die GVI wird über eine Leitung mit einem Vakuumstutzen an die oben erwähnte CTF angeschlossen und nimmt die Vorrichtungen zur Identifizierung sowohl der CTF selbst als auch der augenblicklich arbeitenden Form auf. Auf diese Weise ist es möglich, die Vakuumstufe der Form und der DARIM während der Harzkonditionierung und während des Transfers anzuzeigen, und es werden die Elemente, mit denen gearbeitet wird, erkannt. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, Test auszuführen, um das Schließen und die Dichtheit von Formen zu verifizieren, bevor mit dem Transfer fortgefahren wird. Dies gestattet die Durchführung eines Dichtheitsverifizierungsverfahrens im Rahmen der Prozesssteuerungs- und Qualitätssicherungsaktivitäten, indem die Veränderung (Zunahme von einem Mindestdruck aus) der Vakuumstufe über einen bestimmten Zeitraum in der Form bei stillstehender Vakuumpumpe gemessen wird. Sobald diese Schritte ausgeführt sind – oder sogar dazwischen -, kann die GVI von dieser CTF abgetrennt und an eine andere CTF mit ihrer zugehörigen Form und ihrer zugehörigen DARIM angeschlossen werden. Das heißt, sie kann nacheinander an verschiedenen Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtungen vermittels des Anschließens und Abtrennens eines Rohres verwendet werden, ohne dass man warten muss, bis der Aushärtungszyklus beendet ist. Somit dient die GVI nacheinander verschiedenen CTF-DARIM-Form-Gruppen und führt an ihnen die genannten Aktivitäten aus, so dass gleichzeitig mehrere Komponenten – mit Hilfe der CTFs für das Management der Aushärtungszyklen – hergestellt werden können.
  • BETRIEBSMODUS (DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG)
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, das unter Verwendung der oben beschriebenen technischen Ausrüstung auszuführen ist, beginnt damit, dass die flexiblen Leitungen, die von der DARIM kommen, an den Einlass der Form angeschlossen werden, und dass die flexiblen Leitungen, die von der CTF kommen, an den Auslass der Form angeschlossen werden, und zwar beide mit ihren jeweiligen Steuerventilen. Der Sensor für die Wärmesteuerung der Form und der DARIM ist ebenfalls anzuschließen. Wenn es nicht bereits geschehen ist, wird die DARIM nun mit der für einen Transfer nötige Harzmenge beschickt, und im Fall eines Mehrkomponentenharzes muss überdies die genaue Mischung hergestellt werden. An diesem Punkt beginnt der CTF-Konditionierungszyklus, mit dem die Form und die DARIM aufgeheizt wird. Sobald das Harz die richtige Temperatur erreicht hat, liest die angeschlossene GVI die Form- und Ausrüstungsidentifikationen. Wenn die entsprechenden Schalter an der CTF betätigt werden, findet das Entgasen statt. Auf die Entgasungsphase und das Schließen der DARIM-Verbindung zum Vakuum muss die Dichtheitsprüfung an der Form folgen. Es ist das Stabilisieren des Vakuum-Messwertes abzuwarten. Nun wird die Strömung von der Vakuumpumpe mittels des GVI-Sperrventils abgeriegelt. Anschließend werden die Veränderungen des Vakuumniveaus über einen bestimmten Zeitraum hinweg beobachtet und diese Veränderungen mit den in der Verfahrensvorschrift angegebenen verglichen. Wenn die Veränderungen innerhalb der in der Verfahrensvorschrift genannten Grenzen liegen, kann der Transferprozess fortgesetzt werden. Wenn hingegen die Grenzen überschritten werden, so wird der Prozess gestoppt, um die Form zu reparieren, bis das richtige Vakuum erreicht ist. Sobald die Dichtheitsprüfung bestanden ist, wird erneut ein Vakuum von der GVI angelegt, um den Transfer fortzusetzen, und sobald das richtige Vakuum erreicht ist, wird das Ventil am DARIM-Auslass geöffnet. Bei diesem Teil des Verfahrens kann es zu Druckschwankungen kommen, weil das Ventil am Form-Auslass geschlossen wird, bevor das Ventil am Form-Einlass geöffnet wird, oder während man warten muss, bis das Harz durch die Auslassleitungen herausfließt, bevor sie geschlossen werden. Der Transfer kann auch durchgeführt werden, während die DARIM unter atmosphärischem Druck belassen wird, wobei das Harz lediglich mittels des Vakuums in der Form herangesaugt wird, oder mit einer Unterstützung des Harzflusses durch Druckerhöhung im Inneren der DARIM.
  • Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird der Aushärtungszyklus an der momentan verwendeten CTF eingeleitet, und die GVI kann abgetrennt werden, so dass sie an einer anderen CTF verwendet werden kann, die an eine andere Form angeschlossen ist. Eines der hervorstechendsten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verzögerung des Aushärtungszyklus' des Harzes in der DARIM relativ zum Harz im Inneren der Form durch Synchronisieren der Temperatursteuerung an den Temperatursteuerungsgeräten. Somit beginnt das Harz in der Form als erstes mit dem Aushärten, und ein mögliches Zusammenziehen oder ein zusätzlicher Harzbedarf kann durch das verbliebene Harz in der DARIM ausgeglichen werden. Anschließend härtet das Harz in der DARIM so aus, dass sich am Ende des Prozesses, der bei Standardharzen in der Regel mehrere Stunden dauert, kein flüssiges Harz mehr in der DARIM befindet. Somit enthält die DARIM keine unausgehärteten Harzreste von einem Produktionslauf zum nächsten. Darum besteht die Reinigung der Ausrüstung lediglich im Austausch der Teile, die an ihren äußeren Enden verfestigtes Harz aufweisen, und im Herausnehmen des ausgehärteten Harzblocks aus dem Inneren der DARIM.
  • REALISIERUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Möglichkeit der Herstellung einer DARIM besteht darin, das Hauptgehäuse und die beiden Stücke des Deckels separat durch maschinelle Bearbeitung der entsprechenden metallischen Vorformlinge zu fertigen. Die Einlass- und Auslassstutzen können zwar speziell für die DARIM angefertigt werden, doch es können auch andere handelsübliche industrielle Designs verwendet werden. Das Sicherheitsglas ist ebenfalls ein handelsübliches Produkt, und die Dichtungsfugen lassen sich aus ebenfalls handelsüblichem, für den Hochtemperaturbetrieb geeigneten Elastomermaterial herstellen.
  • Um eine CTF herzustellen, kann man verschiedene einfache Bauteile kaufen, wie beispielsweise Temperatursteuerungen, Sensoren, elektro-pneumatische Ventile, elektrische und pneumatische Verbinder, Schalter, Anzeigeleuchten, Manometer und Zubehör für Unter- und Überdruckanschlüsse, die auch in einem handelsüblichen Regal oder Gestell montiert werden können.
  • Um eine GVI herzustellen, kann man ebenfalls verschiedene einfache Bauteile kaufen. In diesem Fall handelt es sich um Vakuumsensoren und Ableseinstrumente, elektro-pneumatische Ventile, elektrische und pneumatische Verbinder, Schalter, Anzeigeleuchten und Zubehör für Unter- und Überdruckanschlüsse, die auch in einem handelsüblichen Regal oder Gestell montiert werden können.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die erste Zeichnung, 1, zeigt eine Skizze einer DARIM im Schnitt. Es ist die Konusform des Harzgehäuses 1 und des Hauptgehäuses 4 zu erkennen. Aufgrund dieser Form kann das verbliebene Harz nach dem Verfestigen herausgelöst werden, indem es von der inneren Öffnung der Auslassschleuse 2 aus herausgestoßen wird. Die innere Öffnung dieser Auslassschleuse 2 ist ebenfalls konisch, um das oben erwähnte Herauslösen zu vereinfachen, auch wenn die Konusform in der Zeichnung nicht zu sehen ist, weil der Konuswinkel sehr klein ist. Das Element 3 ist der Einlassstutzen für die Unter- und Überdruckverbindung zur Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtung (CTF). Die DARIM wird so mit Harz befüllt, dass der Füllstand nicht an die Einlassschleuse 3 heranreicht. Das Hauptgehäuse 4 besitzt eine zylindrische Außenfläche, wo ein Heizsystem 5 angeordnet ist, wodurch die Temperatur für die Harzkonditionierung vor dem Transfer und auch die Temperatur für die abschließende Aushärtung eingestellt werden kann. Löcher 9 an der Unterseite des Hauptgehäuses beherbergen die Temperatursensoren für das Steuerungssystem. Die Teile 7 bilden den Schließdeckel, in dem sich das Sicherheitsglas 8 befindet, das als Sichtfenster dient; und dieser Deckel bildet zusammen mit Dichtungsfugen 6, die in dem Gehäuse angeordnet sind, eine Abdichtung.
  • In diesem Schaubild sind weder die flexiblen Leitungen noch das Schließventil an der Auslassleitung noch die Teile, mit denen der Deckel und die Lager der Baugruppe am Hauptgehäuse befestigt sind, gezeigt.
  • 2 ist eine Skizze der Positionen der einzelnen Teile der Ausrüstung. Die Vorrichtung für Vakuummanagement und Identifizierung (GVI)(21) verbindet das Vakuum mittels einer flexiblen Leitung 22 mit der Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtung (CTF) 25. In der GVI 21 befinden sich der Vakuum sensor und die Ableseinstrumente 23 sowie das über den Schalter 24 betätigte Ventil, das die Verbindung von der Vakuumpumpe zum System absperrt. Die CTF 25 enthält die Temperatursteuerung 26 für die DARIM, das Temperatursteuerungssystem 27 für die Form, das in diesem Fall nur durch ein einziges Element dargestellt ist, und das Manometer 28 der DARIM 29. Die Verbindungen von der CTF 25 zur DARIM 29 sind die Über- und Unterdruckleitung 10, der Temperatursensor und das Stromkabel für die Heizung 11. Die Schalter 12 sind das Managementsystem, über das die DARIM 29 Überdruck oder Vakuum erhält oder bei atmosphärischem Druck bleibt. Die Auslassleitung der DARIM 29 verläuft durch das Ventil 14, das über den Schalter 15 ferngesteuert werden kann. Das Heizsystem der Form 13 wird ebenfalls durch die CTF 25 über die Verbindungen 19 mit ihren entsprechenden Sensoren mit Strom versorgt. Die Vakuumverbindung zur Form wird über die Leitung 16 hergestellt, und der Durchfluss durch diese Leitung kann über das Ventil 17 gesteuert werden, das auch über den Schalter 18 ferngesteuert werden kann. Das System, mit dessen Hilfe die GVI die Form und die momentan arbeitenden Ausrüstungsteile erkennen kann, ist durch die Linien 20 dargestellt.
  • Industrielle Anwendung
  • Die beschriebene technische Ausrüstung und das beschriebene Verfahren werden in der Industrie für die Produktion von Hochleistungs-Verbundmaterialkomponenten mit langen Fasern und organischen Harzen verwendet. Insbesondere ist es dann nützlich, wenn Wiederholbarkeit gefordert ist, um die Produktleistung des Teils durch Prozesssteuerung zu garantieren, um den Produktionsausstoß zu erhöhen, um den Produktionsprozess zu zertifizieren, um die Zahl der benötigten Arbeitskräfte zu verringern und auch, um die Gesundheits- und Umweltnormen zu erfüllen.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Produktion von durch Harztransferpressen hergestellten Verbundmaterial-Bauteilen aus Sicht der Gewährleistung der Qualität der Ergebnisse, der Produktivität und der Gesundheit am Arbeitsplatz, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumabdichtung der geschlossenen Form vor dem Harztransfer verifiziert wird und dass Harzreste, die nicht für das Bauteil verwendet werden, in Form von festem ausgehärtetem Harz aus einem Behälter gelöst werden, der zur Konditionierung und zusätzlichen Zufuhr von Harz nach dem Transfer verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Qualität der Ergebnisse mittels des Verifizierens der Vakuumabdichtung der geschlossenen Form vor dem Transfer zu gewährleisten, der Druckanstieg von dem in der Form erreichen Mindestdruck der Vakuumstufe ausgehend für eine bestimmte Zeitdauer und bei stillstehender Vakuumpumpe gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um letztendlich sowohl das produzierte Teil als auch die Harzreste als ein anderes Teil in Form von festem ausgehärtetem Harz aus dem Behälter, der zur Konditionierung und zusätzlichen Zufuhr von Harz verwendet wird, zu erhalten, die Temperatur sowohl der Harzkonditionierungsvorrichtung (29) als auch der Form (13) gleichzeitig und unabhängig voneinander gesteuert wird, wobei die Aushärtung der Harzreste nach dem Aushärten des Harzes in der Form erfolgt.
  4. Technische Ausrüstung zum Ausführen des Verfahrens von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Vakuumabdichtung der geschlossenen Form vor dem Transfer mittels Messen des Druckanstiegs – für eine bestimmte Zeitdauer und bei stillstehender Vakuumpumpe – von dem in der Form erreichen Mindestdruck der Vakuumstufe ausgehend zu verifizieren, diese technische Ausrüstung eine Trennvorrichtung bzw. ein Teilsystem (21) mit einem Sensor zum Erfassen der Vakuumstufe und Lesegeräten (23) und einem Ventil zum Absperren der Verbindung zur Vakuumpumpe umfasst.
  5. Technische Ausrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung bzw. das Teilsystem (21) zur Durchführung eines Dichtheitsverifizierungsverfahrens die augenblicklich vorhandenen Arbeitselemente, die Form und die Ausrüstung, an der das Dichtheitsverifizierungsverfahren durchgeführt wird, erkennt, indem die Form- und Ausrüstungsidentifikationen (20) gelesen werden.
  6. Technische Ausrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung bzw. das Teilsystem (21) zur Durchführung eines Dichtheitsverifizierungsverfahrens verschiedene Wärme- und Durchflusssteuerungsvorrichtungen (25) in sequenzieller Weise vermittels des Anschließens und Abtrennens eines Rohres (22) unterstützen kann.
  7. Technische Ausrüstung zum Ausführen des Verfahrens von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese technische Ausrüstung eine Trennvorrichtung bzw. ein Teilsystem für die Konditionierung und zusätzliche Zufuhr von Harz umfasst, die bzw. das so konstruiert und hergestellt ist, dass die Harzreste, die nicht für das Teil verwendet werden, in Form von festem ausgehärtetem Harz vermittels einer inneren konusförmigen Geometrie herausgelöst werden.
  8. Technische Ausrüstung zum Ausführen des Verfahrens von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese technische Ausrüstung ein Wärme- und Durchflusssteuerungsteilsystem (25) umfasst, das die Aushärtung des Harzes in der Form (13) sowie die Aushärtung der Harzreste in der Vorrichtung (29) für das Konditionieren und die zusätzliche Zufuhr von Harz gleichzeitig und unabhängig voneinander vermittels des Synchronisierens der Temperatursteuerung an Temperatursteuerungsvorrichtungen ausführt.
DE60011752T 1999-12-28 2000-12-26 Verfahren zur herstellung von strukturteilen aus composit-material nach dem harz-injektions-verfahren und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Expired - Lifetime DE60011752T2 (de)

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