EP0662031A1 - Verfahren zur herstellung von hohlförmigen kunststofformteilen aus faserverbundwerkstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hohlförmigen kunststofformteilen aus faserverbundwerkstoffen

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EP0662031A1
EP0662031A1 EP93919290A EP93919290A EP0662031A1 EP 0662031 A1 EP0662031 A1 EP 0662031A1 EP 93919290 A EP93919290 A EP 93919290A EP 93919290 A EP93919290 A EP 93919290A EP 0662031 A1 EP0662031 A1 EP 0662031A1
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EP
European Patent Office
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core
barrier layer
laminate
negative mold
product
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Withdrawn
Application number
EP93919290A
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English (en)
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Inventor
Günter ZILLNER
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0662031A1 publication Critical patent/EP0662031A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/3642—Bags, bleeder sheets or cauls for isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/52—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles soluble or fusible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2022/00—Hollow articles

Definitions

  • the invention relates to a method for producing hollow plastic parts from fiber composite materials according to the preamble of claim 1.
  • Hand laminating processes are known from aramid, carbon or glass fibers, in which the laminate is placed in a form which can be in the form of a positive or negative form, the distribution and the impregnation thereof being introduced after the resin has been introduced the tissue is done manually with a spatula, roller or brush.
  • the manual lamination process can be carried out under vacuum for better ventilation of the laminate and better filling of narrow radii. It is provided that the laminate is provided with a cover film which is sealed off from the mold so that a vacuum can form between the cover film and the mold. Z for reinforcing the contact pressure of the laminate against the F orm, the shape may be placed in an autoclave and curing take place under a pressure up to 6 bar and, if necessary, at a temperature of up to 200 ° C.
  • the invention is based on the object of specifying a method for producing hollow plastic molded parts from fiber composites, in which a higher strength of the plastic molded part is achieved with less weight and with improved surface quality.
  • a core is formed from an air-permeable, dissolvable material which nevertheless has sufficient strength in the hardened state to enable the production of a core model.
  • a flexible barrier layer is then applied to this porous core, which is suitable for a gaseous pressure medium, e.g. Air is impermeable.
  • the core is made smaller by the size of the laminate layers still to be applied and the thickness of the flexible barrier layer relative to the finished dimensions of the end product.
  • the desired number of laminate layers is applied to the core coated with the barrier layer and the preliminary product formed in this way is inserted into the multi-part negative mold.
  • the barrier layer must be sealed against the negative mold at the possibly several openings of the plastic molding.
  • a relative positive pressure is applied to the side of the barrier layer facing the core, as a result of which the barrier layer is detached from the core and pressed against the laminate.
  • the core is dissolved and then the barrier layer is removed via the at least one opening of the end product.
  • the method advantageously enables the hollow plastic molded part to be pressurized from the inside during the curing process, a smooth outer surface being obtained which requires only a small amount of reworking, with no core remaining in the interior of the plastic molded part. Due to the high pressure applied from the inside, excess resin material and air bubbles are pressed out of the laminate, the synthetic resin being able to escape into resin channels which may be provided in the negative form. The elimination of air bubbles and excess synthetic resin in the laminate results not only in an improvement in the surface quality but also in an increase in the strength of the molded plastic part.
  • the molded plastic part is made in one piece, there are no external seams that could impair the strength of the molded plastic part.
  • a liquid silicone is preferably used as the barrier layer.
  • Such a barrier layer made of liquid silicone can be applied in a simple manner to the core with high dimensional accuracy, the barrier layer being pressure-tight.
  • a gypsum mixture mixed with moist sawdust can be used for the core. As the gypsum grows as it sets, the moist sawdust shrinks, which enables the desired porosity of the gypsum mixture to be produced, so that a gas-permeable core can be produced.
  • the gypsum mixture is water soluble.
  • the method advantageously enables the production of complicated hollow plastic parts, e.g. one-piece spoke wheels for racing bicycles.
  • a core is made smaller than the end product by the wall thickness of the plastic molded part, on which a thin support form is first produced from at least one laminate layer.
  • a thin support form is first produced from at least one laminate layer.
  • the thin-walled support mold After the thin-walled support mold has hardened, it is separated for the purpose of removing the core and an inflatable tube is inserted into the support mold instead of the core.
  • the hose is pumped up to the support form.
  • the desired number of laminate layers is then applied to the support mold and the not yet cured laminate is placed in the multi-part negative mold.
  • the tube in the support mold is now inflated to an increased internal pressure, as a result of which the laminate is pressed against the negative mold at high pressure via the support mold.
  • the hose is removed via an opening in the molded plastic part after pressure relief.
  • This method is particularly suitable for tubular molded plastic parts. Due to the pressure on the laminate layer that can be generated from the inside against the negative mold, a smooth outer surface can be achieved which requires only a small amount of finishing. In addition, the other advantages already mentioned in connection with the first method with regard to air bubbles and synthetic resin precipitates are achieved. Since the mold is made in one piece, there are no external seams that impair the strength of the plastic molding. In this method, too, no core remains in the plastic molded part, so that the weight of seamless, hollow plastic parts made of fiber composite materials can be reduced and at the same time their strength can be increased. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings:
  • FIG. 1 is a schematic representation of the molded plastic part in a negative form according to a first method
  • FIG. 3 shows a side view of the negative mold according to FIG. 2.
  • Figure 1 shows schematically the negative mold 1 from a lower part 2 and an upper part 3, which are sealed against each other with a sealing ring 4.
  • a plastic molded part 6 which bears against the inner walls of the lower part 2 and upper part 3 of the negative mold and cures there, pressure being exerted on the preformed laminate 10 of the plastic molded part 6 via a flexible barrier layer 8.
  • the flexible barrier layer 8 preferably consists of a silicone layer, which is applied in liquid form to a core 12 and sets there to form a gas-tight, highly elastic, up to 300% stretchable layer.
  • the outer contours of the core 12 correspond to the molded plastic part, but is reduced in terms of the finished dimensions of the molded plastic part by the layer thickness of the laminate 10 and the thickness of the barrier layer 8.
  • the core 12 consists of a gas-permeable porous material which on the one hand has sufficient strength and modeling ability and on the other hand can be dissolved is.
  • a mixture of gypsum and sawdust has proven itself as the core material, whereby the sawdust should be sufficiently watered so that the wood particles swell. While the gypsum increases in volume when setting, the sawdust particles become smaller during drying, so that there is sufficient porosity which makes the core material gas-permeable.
  • the barrier layer 8 must be sealed against the mold so that a pressure difference can arise between the negative mold 1 and the barrier layer 8. It is expedient to provide hollow-cylindrical lugs 16 of the negative mold at openings 14 of the plastic molded part 6 in order to turn the barrier layer 8 over the hollow cylindrical end of these lugs 16, as a result of which a perfect seal of the barrier layer 8 against the negative mold 1 is possible.
  • the pressure difference between the barrier layer and the negative mold can be generated, for example, using a vacuum in a manner known per se, for which purpose a vacuum connection 18 is provided in the lower part 2 of the negative mold 1 in the exemplary embodiment in FIG. 1.
  • the negative pressure in the negative mold 1 causes the flexible barrier layer 8 to be strongly pressed against the laminate 10, so that air bubbles and excess synthetic resin are pressed out of the laminate 10 in an advantageous manner.
  • the negative mold 1 can have resin channels (not shown) which can accommodate the excess synthetic resin and, if appropriate, the air pressed out.
  • the negative mold 1 in an autoclave 20 in which a pressure of up to 6 bar can be generated, which may still be can also be reinforced by means of a vacuum. Temperatures of up to 200 ° C. can be generated in the autoclave 20 even when thermosetting synthetic resins are used.
  • FIG. 2 shows a negative mold with a plastic molded part 6, which is produced by the second method.
  • the negative mold 1 is in two parts and consists of a lower part 2 and an upper part 3.
  • the upper part 3 is shown partially broken away in FIG. 2, so that the plastic molded part 6 lying in the lower part 2 of the negative mold 1 can be seen, which in turn is shown broken is to show a support mold 22 forming the inner contour of the molded plastic part and an air hose 24 which can be inflated against the support mold.
  • the air hose can be inflated from the outside via an air valve 26, through an opening 14 of the negative mold 1 leading to the outside is.
  • the support mold 22 is preferably produced as a single-layer laminate on a core (not shown), the dimensions of which are reduced by the laminate thickness of the plastic molding 6 compared to the finished size of the plastic molding.
  • the thin-walled support mold 22 produced in this way is cut open after the laminate 10 has hardened in order to remove the core and to insert the air hose 24 in its place. Then the air hose is inflated until it lies lightly against the inner contour of the support form. Then a plurality of laminate layers corresponding to the desired layer thickness of the laminate 10 or the desired wall Thickness of the molded plastic part 6 applied, preferably stocking-like fabrics made of carbon, aramid or glass material being used.
  • the plastic molded part is then placed in the mold and the air hose is inflated to an internal pressure of approximately 1.5 to 3 bar, preferably approximately 2 bar, whereby the laminate 10 is pressed against the negative mold 1.
  • the support mold 22 connects to the other layers of the laminate and forms a uniform wall of the plastic molded part.
  • the air hose 24 can be removed via the passage opening 14 in the plastic molding for the air valve, so that no core remains inside the plastic molding.
  • curing can take place under vacuum and / or in an autoclave.

Landscapes

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Kunststoffteilen (6) aus Faserverbundwerkstoffen durch Auflaminieren von Laminatschichten auf einen Kern (12), durch Einlegen des laminierten Kerns (12) als Vorprodukt in eine Negativform (1) und durch Aushärten des Vorprodukts zu dem Kunststoffteil (6) als Endprodukt unter Vakuum und/oder in einem Autoklaven (20), sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: Herstellen eines Kerns (12) aus einem gasdurchlässigen auflösbaren Material, Aufbringen einer für ein gasförmiges Druckmedium undurchlässigen flexiblen Sperrschicht (8) auf den Kern (12), wobei der Kern (12) um die aufzubringende Laminatstärke und Dicke der Sperrschicht (8) gegenüber dem Endprodukt verkleinert ist, Auftragen der gewünschten Anzahl von Laminatschichten (10) auf die Sperrschicht (8) und Einlegen des so gebildeten Vorprodukts in die mehrteilige Negativform (1), Abdichten der Sperrschicht (8) gegen die Negativform (1) an jeder Öffnung (14) des Kunststofformteils (6), Aufbringen eines relativen Überdrucks auf der dem Kern (12) zugewandten Seite der Sperrschicht (8), wodurch die Sperrschicht (8) von dem Kern (12) abgelöst wird und gegen das Laminat (10) angepreßt wird, Auflösen des Kerns (12) nach dem Aushärten des Laminats (10), und Entfernen der Sperrschicht (8) über die mindestens eine Öffnung (14) des Endprodukts.

Description

Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Ku ststoff- formteilen aus Faserverbundwerkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Kunststoffteilen aus Faserverbundwerk¬ stoffen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Herstellung von Kunstεtoffteilen aus Faεerverbund- werkstoffen, z.B. aus Ara id-, Kohle-, oder Glasfasern sind Handlaminierverf hren bekannt, bei denen das Lami¬ nat in eine Form eingelegt wird, die als Positiv- oder Negativform ausgeführt sein kann, wobei nach dem Ein¬ bringen des Harzes dessen Verteilung und die Tränkung der Gewebe manuell mit Spachtel, Roller oder Pinsel erfolgt.
Das Handlaminierverfahren kann zwecks besserer Entlüf¬ tung des Laminats und besserer Ausfüllung enger Radien unter Vakuum erfolgen. Dabei ist vorgesehen, daß das Laminat mit einer Abdeckfolie versehen wird, die gegen¬ über der Form abgedichtet ist, damit zwischen Abdeck¬ folie und Form ein Vakuum entstehen kann. Zur Verstärkung des Anpreßdrucks des Laminats gegen die Form, kann die Form in einem Autoklaven angeordnet sein und die Aushärtung unter einem Druck bis zu 6 bar und ggf. bei einer Temperatur von bis zu 200 °C erfolgen.
Bei hohlförmigen Kunststoffteilen ist es bekannt, die Hohlformen aus zwei oder mehreren Formteilen zusammen¬ zusetzen und zu verkleben. Dies hat den Nachteil, daß die Festigkeit des Hohlkörpers auf diese Weise ent¬ scheidend an den Nahtstellen geschwächt ist, so daß derartige Teile bei hohen Festigkeitsanforderungen, z.B. Fahrradrahmen, Fahrradgabeln, Flügeln von Wind¬ kraftanlagen, u.s.w. , aus Festigkeitsgründen nicht ge¬ eignet sind.
Es ist auch bekannt, hohlförmige Kunststofformteile mit einem in dem Kunststoffteil verbleibenden Schaumkern herzustellen. Derartige Kunststoffhohlteile haben den Nachteil, ein höheres Gewicht aufzuweisen, wobei der in dem Hohlteil verbleibende Kern die Festigkeit des Kunststoffteils ebenfalls beeinträchtigen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Oberfläche nicht in der gewünschten Oberflächenqualität herge¬ stellt werden kann und infolgedessen aufwendig nachbe¬ arbeitet werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Kunststofformteilen aus Faεerverbundwerkstoffen anzugeben, bei dem eine höhere Festigkeit des Kunststofformteils bei geringerem Gewicht und bei verbesserter Oberflächengualität er¬ zielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der An¬ sprüche 1 bzw. 5. Gemäß einer ersten Lösung dieser Aufgabe sind erfindungs¬ gemäß folgende Verfahrensschritte vorgesehen:
Zunächst wird ein Kern aus einem luftdurchlässigen auf¬ lösbaren Material gebildet, das gleichwohl eine aus¬ reichende Festigkeit im ausgehärteten Zustand aufweist, um die Herstellung eines Kernmodels zu ermöglichen. Auf diesem porösem Kern wird dann eine flexible Sperr¬ schicht aufgetragen, die für ein gasförmiges Druck¬ medium, z.B. Luft undurchlässig ist. Der Kern wird da¬ bei um das Maß der noch aufzubringenden Laminatschichten und die Dicke der flexiblen Sperrschicht relativ zu den Fertigmaßen des Endprodukts verkleinert hergestellt.
Auf den mit der Sperrschicht beschichteten Kern, wird die gewünschte Anzahl von Laminatschichten aufgetragen und das auf diese Weise gebildete Vorprodukt in die mehrteilige Negativform eingelegt. An den ggf. mehreren Öffnungen des Kunststofformteils muß die Sperrschicht gegen die Negativform abgedichtet werden. Anschließend wird entweder mit Vakuum und/oder mit Hilfe der Auto¬ klavtechnik ein relativer Überdruck auf der dem Kern zugewandten Seite der Sperrschicht aufgebracht, wodurch die Sperrschicht von dem Kern abgelöst wird und gegen das Laminat angepreßt wird. Nach dem Aushärten des Vor¬ produkts wird der Kern aufgelöst und anschließend die Sperrschicht über die mindestens eine Öffnung des End¬ produkts entfernt.
Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Druckbeaufschlagung des hohlförmigen Kunststofformteils von innen während des Aushärtevorgangs, wobei eine glatte Außenoberfläche erzielt wird, die nur noch eine geringe Nachbearbeitung erfordert, wobei kein bleiben¬ der Kern im Inneren des Kunststofformteils verbleibt. Aufgrund des hohen von innen aufgebrachten Drucks wer¬ den überschüssiges Harzmaterial sowie Luftblasen aus dem Laminat herausgedrückt, wobei das Kunstharz in ggf. in der Negativform vorgesehene Harzkanäle entweichen kann. Die Ausscheidung von Luftblasen und überschüssi¬ gem Kunstharz im Laminat haben nicht nur die Verbesse¬ rung der Oberflächenqualität sondern auch eine Festig¬ keitserhöhung des Kunststofformteils zur Folge.
Da das Kunststofformteil einteilig hergestellt wird, liegen auch keine äußeren Nähte vor, die die Festigkeit des Kunststofformteils beeinträchtigen könnten.
Vorzugsweise wird als Sperrschicht ein Flüssigsilikon verwendet. Eine solche Sperrschicht aus Flüssigsilikon läßt sich in einfacher Weise auf den Kern mit hoher Formgenauigkeit auftragen, wobei die Sperrschicht druckdicht ist.
Für den Kern kann eine mit feuchtem Sägemehl versetzte Gipsmischung verwendet werden. Während der Gips beim abbinden wächst, schwindet das feuchte Sägemehl, wo¬ durch die gewünschte Porosität der Gipsmischung herge¬ stellt werden kann, so daß ein gasdurchlässiger Kern herstellbar ist. Die Gipsmischung ist wasserlöslich.
Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herstellung komplizierter hohlför iger Kunststoffor - teile, z.B. einteilige Speichenräder für Rennsport¬ fahrräder.
Gemäß einer zweiten Lösung sind erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte vorgesehen: Es wird zunächst ein gegenüber dem Endprodukt um die Wandstärke des Kunststofformteils verkleinerter Kern hergestellt, auf dem zunächst eine dünne Stützform aus mindestens einer Laminatschicht hergestellt wird. Nach dem Aushärten der dünnwandigen Stützform wird diese zwecks Entnahme des Kerns aufgetrennt und anstelle des Kerns ein aufblasbarer Schlauch in die Stützform ein¬ gesetzt. Der Schlauch wird bis zum Anliegen an die Stützform aufgepumpt. Anschließend wird die gewünschte Anzahl von Laminatschichten auf die Stützform aufge¬ tragen und das noch nicht ausgehärtete Laminat in die mehrteilige Negativform eingelegt. Nunmehr wird der Schlauch in der Stützform auf einen erhöhten Innendruck aufgepumpt, wodurch das Laminat über die Stützform mit hohem Druck gegen die Negativform angepreßt wird. Nach dem Aushärten des Laminats wird der Schlauch nach Druck¬ entlastung über eine Öffnung des Kunststofformteils entfernt.
Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für röhrenför¬ mige Kunststofformteile. Aufgrund des von innen gegen die Negativform erzeugbaren Druck auf die Laminat¬ schicht, läßt sich eine glatte Außenoberfläche erzielen, die nur einer geringen Nachbearbeitung bedarf. Außerdem werden die weiteren bereits in Verbindung mit dem ersten Verfahren genannten Vorteile bezüglich Luftblasen und Kunstharzausscheidungen erzielt. Da die Form einstückig hergestellt wird, entstehen keine äußeren Nähte, die die Festigkeit des Kunststofformteils beeinträchtigen. Auch bei diesem Verfahren verbleibt kein Kern in dem Kunststofformteil, so daß das Gewicht bei nahtlosen hohlförmigen Kunststoffor teilen aus Faserverbundwerk¬ stoffen reduziert werden kann und gleichzeitig deren Festigkeit erhöht werden kann. Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeiεpiele der Erfindung näher erläutert:
Es zeigen
Fig. 1 eine schematiεche Darεtellung deε Kunststofform¬ teils in einer Negativform nach einem ersten Verfahren,
Fig. 2 ein Kunststofformteil in einer Negativform nach einem zweiten Verfahren, und
Fig. 3 eine Seitenansicht der Negativform gemäß Fig.2.
Figur 1 zeigt schematisch die Negativform 1 aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3, die gegeneinander mit einem Dichtungsring 4 abgedichtet sind. In der Negativ¬ form 1 befindet sich ein Kunststofformteil 6, daß gegen die Innenwandungen des Unterteils 2 und Oberteils 3 der Negativform anliegt und dort aushärtet, wobei über eine flexible Sperrschicht 8 Druck auf das vorgeformte Laminat 10 des Kunststofformteils 6 ausgeübt wird.
Die flexible Sperrschicht 8 besteht vorzugsweise aus einer Silikonschicht, die flüssig auf einen Kern 12 aufgetragen wird und dort zu einer gasdichten hoch¬ elastischen bis 300 % dehnbaren Schicht abbindet.
Der Kern 12 entspricht in seinen Außenkonturen dem Kunstεtofformteil, ist aber hinsichtlich der Fertigmaße des Kunststofformteils um die Schichtstärke des Lami¬ nats 10 und der Dicke der Sperrschicht 8 reduziert. Der Kern 12 besteht aus einem gasdurchlässigen porösen Ma¬ terial, das einerseitε eine auεreichende Festigkeit und Modellierfähigkeit aufweist und andererseits auflösbar ist. Bewährt hat εich als Kernmaterial eine Mischung aus Gips und Sägemehl, wobei das Sägemehl auεreichend gewässert sein soll, damit die Holzpartikel aufquellen. Während der Gips beim Abbinden im Volumen zunimmt, ver¬ kleinern sich die Sägemehlpartikel beim Trocknen, so daß eine ausreichende Poröεität entεteht, die daε Kern¬ material gasdurchläsεig macht.
Ein Anteil von ca. 30 bis 40 % Sägemehl hat sich zur Herstellung von Kernen bewährt.
Die Sperrschicht 8 muß gegen die Form abgedichtet sein, damit ein Druckunterschied zwischen der Negativform 1 und der Sperrschicht 8 entstehen kann. Es ist zweck¬ mäßig an Öffnungen 14 des Kunεtstofformteils 6 hohl- zylindrische Ansätze 16 der Negativform vorzusehen, um die Sperrschicht 8 um das hohlzylindrische Ende dieser Ansätze 16 umzustülpen, wodurch eine einwandfreie Ab¬ dichtung der Sperrschicht 8 gegen die Negativform 1 möglich ist.
Der Druckunterschied zwischen Sperrschicht und Negativ¬ form kann beispielsweise über einem Vakuum in an sich bekannter Weise erzeugt werden, wozu bei dem Auεfüh- rungsbeispiel der Fig. 1 im Unterteil 2 der Negativform 1 ein Vakuumanschluß 18 vorgesehen ist. Der Unterdruck in der Negativform 1 bewirkt ein starkes Anpressen der flexiblen Sperrschicht 8 gegen das Laminat 10, so daß in vorteilhafter Weise Luftblasen und überschüssiges Kunstharz aus dem Laminat 10 herausgepreßt werden. Die Negativform 1 kann zu diesem Zweck nicht dargestellte Harzkanäle aufweisen, die das überschüssige Kunstharz und ggf. die herausgepreßte Luft aufnehmen können. Zur Verstärkung des auf das Laminat 10 ausgeübten Druckε, iεt eε in ebenfallε an sich bekannter Weise möglich, die Negativform 1 in einem Autoklaven 20 anzu¬ ordnen, in dem ein Druck von bis zu 6 bar erzeugt wer¬ den kann, der ggf. noch zusätzlich über ein Vakuum ver¬ stärkt werden kann. Im Autoklav 20 können auch bei Ein¬ satz von warmaushärtbaren Kunstharzen Temperaturen bis zu 200 °C erzeugt werden.
Figur 2 zeigt eine Negativform mit einem Kunststofform- teil 6, das nach dem zweiten Verfahren hergestellt wird. Die Negativform 1 ist zweiteilig und besteht aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3. Das Oberteil 3 ist in die Figur 2 teilweise weggebrochen dargestellt, so daß das in dem Unterteil 2 der Negativform 1 liegen¬ de Kunststofformteil 6 ersichtlich ist, das seinerseits gebrochen dargestellt ist, um eine die Innenkontur des Kunststofformteils bildende Stützform 22 und einen ge¬ gen die Stützform aufpumpbaren Luftschlauch 24 zu zei¬ gen. Der Luftεchlauch ist über ein Luftventil 26 von außen aufpumpbar, daε durch eine Öffnung 14 der Negativ¬ form 1 nach außen geführt ist.
Die Stützform 22 wird vorzugεweise als einschichtiges Laminat auf einem nicht dargestellten Kern hergestellt, dessen Maße um die Laminatstärke des Kunststofformteils 6 gegenüber dem Fertigmaß des Kunststofformteils ver¬ ringert ist. Die auf diese Weise hergestellte dünnwan¬ dige Stützform 22 wird nach dem Aushärten des Laminats 10 aufgeschnitten, um den Kern zu entfernen und an desεen Stelle den Luftschlauch 24 einzuεetzen. Dann wird der Luftschlauch aufgepumpt bis er leicht gegen die Innenkontur der Stützform anliegt. Dann werden mehrere Laminatschichten entsprechend der gewünschten Schichtstärke des Laminats 10 bzw. der gewünschten Wand- stärke des Kunststofformteils 6 aufgetragen, wobei vor¬ zugsweise strumpfartige Gewebe aus Kohle-, Aramid-, oder Glasmaterial eingesetzt werden.
Anschließend wird das Kunstεtofformteil in die Form eingelegt und der Luftschlauch auf einen Innendruck von ca. 1,5 bis 3 bar, vorzugεweiεe ca. 2 bar aufgepumpt, wodurch daε Laminat 10 gegen die Negativform 1 ange¬ preßt wird. Beim Aushärten des Laminats verbindet sich die Stützform 22 mit den weiteren Schichten des Lami- natε und bildet eine einheitliche Wandung deε Kunst¬ εtofformteilε.
Nach dem Auεhärten deε Kunststofformteils kann der Luft¬ schlauch 24 über die Durchtrittsöffnung 14 im Kunst¬ stofformteil für das Luftventil entnommen werden, so daß kein Kern im Inneren des Kunststofformteils ver¬ bleibt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Aushärten unter Vakuum erfolgen und/oder in einem Autoklaven.

Claims

Patentansprüche
0
Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Kunst¬ stofformteilen aus Faserverbundwerkstoffen
- durch Auflaminieren von Laminatschichten auf einen Kern,
- durch Einlegen des laminierten Kerns als Vor¬ produkt in eine Negativform und
- durch Aushärten des Vorprodukts zu dem Kunst- εtofformteil als Endprodukt unter Vakuum und/ oder in einem Autoklaven, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
- Herstellen eines Kerns aus einem gasdurchlässi¬ gen auflösbaren Material,
- Aufbringen einer für ein gasförmiges Druckmedium undurchläsεigen flexiblen Sperrschicht auf den Kern, wobei der Kern um die aufzubringende Lami¬ natstärke und Dicke der Sperrschicht gegenüber dem Endprodukt verkleinert ist,
- Auftragen der gewünschten Anzahl von Laminat¬ schichten auf die Sperrschicht und Einlegen des so gebildeten Vorprodukts in die mehrteilige Negativform,
- Abdichten der Sperrschicht gegen die Negativform an jeder Öffnung des Kunstεtofformteils,
- Aufbringen eineε relativen Überdruckε auf der dem Kern zugewandten Seite der Sperrschicht, wodurch die Sperrschicht von dem Kern abgelöst wird und gegen das Laminat angepreßt wird,
- Auflösen des Kerns nach dem Aushärten des Lami¬ nats, und - Entfernen der Sperrschicht über die mindestens eine Öffnung des Endprodukts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrschicht ein Flüssigεilikon verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kern eine mit feuchtem Sägemehl versetzte Gipsmischung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wasεerlöεliche Gipsmischung verwendet wird.
5. Verfahren zur Herstellung von hohlförmigen Kunst¬ εtofformteilen auε Faserverbundwerkstoffen
- durch Aufla inieren von Laminatschichten auf einen Kern,
- durch Einlegen des laminierten Kerns als Vorpro¬ dukt in eine Negativform und
- durch Aushärten des Vorprodukts zu dem Kunst¬ stofformteil als Endprodukt unter Vakuum und/oder in einem Autoklaven, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
- Herstellen eines gegenüber dem Endprodukt um die Laminatstärke verkleinerten Kerns,
- Auflaminieren einer dünnen Stützform aus min¬ destens einer Laminatschicht auf den Kern,
- Auftrennen der Stützform nach dem Aushärten zur Entnahme des Kerns,
- Einsetzen eines aufblasbaren Schlauchs in die Stützform anstelle des Kerns, - Aufpumpen des Schlauchs bis zum Anliegen an die Stützform,
- Auftragen der gewünschten Anzahl von Laminat¬ schichten auf die Stützform zur Bildung des Vor¬ produkts,
- Einlegen des Vorprodukts in die mehrteilige Negativform,
- Aufpumpen des Schlauchs in der Stützform auf einen erhöhten Innendruck,
- Entfernen des Schlauchs nach Druckentlastung und nach Aushärten des Laminats über eine Öffnung des Kunstεtofformteilε.
6. Verfahren nach Anεpruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützform mehrteilig mit Trennfuge auεge- bildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Innendruck des Schlauchs ca. 1,5 biε 3,0 bar, vorzugsweise ca. 2 bar beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Kunststofformteil nahtlos laminiert werden.
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