EP2766172A2 - Halbzeug aus einem verbund von fasern in einer kunststoffmatrix und verfahren zum gewinnen von bauteilen aus derartigem halbzeug - Google Patents

Halbzeug aus einem verbund von fasern in einer kunststoffmatrix und verfahren zum gewinnen von bauteilen aus derartigem halbzeug

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EP2766172A2
EP2766172A2 EP12778623.4A EP12778623A EP2766172A2 EP 2766172 A2 EP2766172 A2 EP 2766172A2 EP 12778623 A EP12778623 A EP 12778623A EP 2766172 A2 EP2766172 A2 EP 2766172A2
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EP
European Patent Office
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semifinished product
composite
semi
fibers
matrix
Prior art date
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Ceased
Application number
EP12778623.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Oppermann
Winfried Schmidt
Marco Wacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oechsler AG
Original Assignee
Oechsler AG
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Filing date
Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/003—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised by the matrix material, e.g. material composition or physical properties

Definitions

  • Semi-finished product made of a composite of fibers in a plastic matrix and method for obtaining components from such semi-finished products
  • the invention relates to semi-finished products and components obtained therefrom.
  • the semifinished product considered here essentially consists of a usually multi-layered composite of mechanically highly loadable fibers, such as glass, carbon or aramid, which extend uninterruptedly over the entire dimensions of the semifinished product.
  • the composite geometry - such as the fabric or the scrim of this fabric - enters into the load capacity of the semifinished product and then of the component produced therefrom.
  • This fiber composite of typically about 0.2 to 0.3 millimeters thick individual layers is embedded in a matrix in the form of an impregnation or lamination of in particular a polymer such as polypropylene, polyamide, thermoplastic polyurethane or polyphenylene sulfide.
  • thermoplastic-shaped component is characterized after curing, especially by high strength and stiffness with low specific weight.
  • CONFIRMATION COPY The present invention is based on the technical problem to interpret a generic semi-finished stun less susceptible and otherwise cheaper producible and versatile.
  • the invention provides for the fabric of the composite to be enclosed in the matrix not to be interwoven with weft fibers through the structure of parallel warp fibers - and thereby wavy - but to form successively flat layers of unidirectional fiber progressions pivoted from one another. This also largely avoids the intersection cavities of variable cross sections occurring adjacent to the tissue and to be filled with matrix material.
  • the individual layers of the mutually parallel linear fibers are not "loose” on each other, but they are sewn together at their intersections, as it is already known as such from DE 36 36 300 AI, according to a reinforcing insert for be inserted into a mold plastic parts orthogonal to each other oriented threads of different softening points and different extensibility, which are arranged in the form of a Geleges, which is held together by a binding chain in the form of a complex knit, while ensuring relative movements of the threads against each other.
  • functional elements can also be complicated geometry such as latching hooks or - ⁇ sen, hinge parts or seals made of thermoplastic material after - or even in the - two- or three-dimensional deformation of the construction Part are molded onto the thermoplastic matrix of the semifinished product.
  • a multi-component injection molding is preferably realized in the interests of rational production to eliminate repeated re-clamping between different injection molds for different materials .
  • the cut composite semi-finished product is flattened in a press before any injections are made in an injection mold. But it can also be done in the injection mold itself first, before the injection molding of functional parts of the matrix, with the introduction of pressure and heat, a two-dimensional flattening of the cut semifinished product, which should provide (apart from the mentioned Anspritzept) flat component. In any case, if it is necessary anyway to move into an injection mold, it is expedient to flatten in this form before the injection of functional parts such as a sealing edge.
  • By appropriate profiling of the injection molding tool even a certain three-dimensional shaping of the semifinished product can be achieved without first having to use a separate thermoforming tool before it is introduced into the injection mold. The deformation takes place here as well, as in the plating in the injection mold, by the pressure exerted on closing the mold, depending on the shape if necessary, then further increased by the introduction of the injection molding material.
  • an at least single-layer paint layer wetting on one of the surfaces of the component or on certain areas thereof. It is recommended to use a scratch-resistant or self-healing protective lacquer on a lacquer layer resulting in the luster and possibly color effect, between which a primer and the component were first applied.
  • Such an effect varnish may also be selected for particular functionalities, such as silver paint for an antenna function.
  • a patchwork semi-finished product made of locally different matrix materials and colors or composite structures and their fibers opens up a particularly wide range of possible applications.
  • To broad extension of functionality not only in terms of mechanical properties, but also in particular with regard to electrical and high-frequency performance of the semi-finished leads a larger or at least partial supplementation of the composite by carbon fibers or finest metal wires (especially steel or copper). This allows regions of different stiffness to be delimited from one another and also to produce ornamental impressions or to define predetermined conductor track geometries in their course and their effective cross-section.
  • a capacitive sensor that can be used, for example, as an electrical proximity switch or touch switch is obtained when the semifinished product is deposited or equipped with a full-surface or line or net-like electrode.
  • As such electrode can therefore serve electrically conductive fibers in the fabric.
  • This electrode with the matrix as a dielectric can then, for example, be connected to an oscillating circuit as part of an oscillating circuit. be connected to the terminal-determining capacity whose value changes significantly when approaching about a fingertip.
  • the lightweight component according to DE 10 2006 048 920 B3 which is designed to be lightning-proof and electrostatically charged in contrast to the fibers already present in the fiber composite material, in contrast, additionally contains electrically conductive particles in the resin and / or electrically conductive fibers, which are embedded in the resin in an unwoven manner.
  • the fiber to be processed is dyed accordingly, or their composite is colored behind or back-painted or the composite is deposited a color foil before the thus prepared composite in a - not necessarily transparent but at least translucent - matrix is embedded.
  • the matrix has a color cast, especially if it is a color neutral plastic.
  • This color cast is noticeably compensated by the fact that a coloring psychology is chosen as complementary color as possible to color or back-color the composite or for him deposited color foil to undesirable color appearance, thereby to approximately neutralize the color cast.
  • a yellowish color which is often to be expected in the case of colorless plastic due to aging, is effectively counteracted by blue to violet coloration or background dyeing of the composite in the sense of a color-neutral to white semi-finished product.
  • a component formed from such semifinished product is to be partially transilluminated, for example for signaling or display purposes, it is (or even its semifinished product) locally, in particular geometrically configured, milled out to the surface locally.
  • the strength properties of the component in the specific application are not critical, it is also quite possible for at least the outer layer of the multilayer composite to be milled or milled off. It is expedient in any case, the free-milled areas in the sense of a light guide function with transparent plastic again tunespritzen and possibly even several such areas by means of the optical fiber material strip-shaped or larger area to connect each other.
  • a semifinished product of a multilayer fiber fabric embedded in a plastic matrix is therefore much more versatile if, in accordance with one aspect of the present invention, the mutual pivoting angles of unidirectional fibers in the individual layers are adapted to the expected mechanical or electrical requirements, with fibers sewn together at their intersection. Locally dissimilar fibers, composite structures or matrices effectively form a patchwork semi-finished product with correspondingly variable application possibilities.
  • Semi-finished products made of any fibrous fabrics in their plastic matrix can be shaped into a flat or at least slightly curved component in an injection mold, instead of in a press or thermoforming mold; which is particularly advantageous if, in any case, a transfer into an injection mold is provided, for example because the component deformed semifinished product in it, for example, in multi-component injection molding still functional elements of different mechanical properties to be molded.
  • a transfer into an injection mold is provided, for example because the component deformed semifinished product in it, for example, in multi-component injection molding still functional elements of different mechanical properties to be molded.
  • a paint coating can be applied through the injection molding tool to a surface of the component.

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Description

Halbzeug aus einem Verbund von Fasern in einer Kunststoffmatrix und Verfahren zum Gewinnen von Bauteilen aus derartigem Halbzeug
Die Erfindung betrifft Halbzeug und daraus gewonnene Bauteile.
Das hier betrachtete Halbzeug besteht im Wesentlichen aus einem, gewöhnlich mehrlagigen, Verbund aus mechanisch hoch belastbaren Fasern wie etwa aus Glas, Carbon oder Aramid, die sich ununterbrochen über die gesamten Abmessungen des Halbzeuges erstrecken. Abgesehen von den mechanischen Eigenschaften der Fasern geht die Verbundgeometrie - wie Gewebe oder Gelege dieses Flächengebildes - in die Belastbarkeit des Halbzeuges und dann des daraus erstellten Bauteiles ein. Dieser Faserverbund aus typischerweise etwa 0,2 bis 0,3 Millimeter starken Einzellagen ist in eine Matrix in Form einer Imprägnierung oder Laminierung aus insbesondere einem Polymer wie Polypropylen, Polyamid, thermoplastischem Polyurethan oder Polyphenylensulfid eingebettet. Ein derartiges Halbzeug wird etwa auf die in die Ebene abgewickelte Geometrie eines Bauteiles zugeschnitten. Unter Hitze- und Druckeinwirkung ist das dann ähnlich wie Blech zum dreidimensionalen Bauteil verformbar, insbesondere tiefziehbar; weshalb solch ein Faserverbundwerkstoff auch als Organoblech bezeichnet wird (vgl. DE 10 2010 001 634 AI). Das derart thermoplastisch geformte Bauteil zeichnet sich nach dem Aushärten vor allem durch hohe Festigkeit und Formsteifigkeit bei geringem spezifischem Gewicht aus.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Vorliegender Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, ein gattungsgemäßes Halbzeug störunanfälliger und auch ansonsten preisgünstiger fertigbar sowie vielseitiger einsetzbar auszulegen.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombinationen der einzelnen selbständigen Patentansprüche gelöst.
Während etwa ein klassisches Leinwandstruktur- oder ein Körperstruktur-Gewebe aus Carbonfasern in durchscheinender thermoplastischer Matrix einen besonders hochwertigen Eindruck macht, kann dieser Anblick im Einzelfall unerwünscht sein, etwa zur Abstaffe- lung von Konsumgüter-Preispunkten. Insofern ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Flächengebilde des in der Matrix einzufassenden Verbundes nicht aus Schussfasern durch die Struktur parallel aufgespannter Kettfasern hindurch - und dadurch wellig - miteinander zu verweben, sondern aus gegeneinander verschwenkt aufeinanderfolgenden Gelegen ebener Lagen unidirektionaler Faserverläufe auszubilden. Das vermeidet auch weitgehend die beim Gewebe einander benachbart auftretenden, mit Matrixmaterial zu füllenden Kreuzungs-Hohlräume variabler Querschnitte. Durch die Vorgabe des Winkels der einander kreuzenden jeweils ebenen Faserlagen kann die Festigkeitsgeometrie des Halbzeuges vorgegeben beziehungsweise beeinflusst werden. Zweckmäßigerweise liegen die einzelnen Lagen der zueinander parallel verlaufenden linearen Fasern nicht„lose" aufeinander, sondern sie sind an deren Kreuzungsstellen miteinander vernäht; wie es als solches vorbekannt ist aus der DE 36 36 300 AI ; der zufolge eine Verstärkungseinlage für in eine Gussform einzulegende Kunststoffteile orthogonal zueinander orientierte Fäden unterschiedlicher Erweichungspunkte und unterschiedlicher Dehnbarkeit aufweist, die in Form eines Geleges angeordnet sind, das durch eine Bindungskette in Form eines aufwändigen Gewirkes, unter Gewährleisten von Relativbewegungen der Fäden gegeneinander, zusammengehalten wird.
Auch beim Aufbau eines Gitterbodenrostes nach DE 1 99 57 906 AI werden Faser-Kreuzungspunkte vernäht; wobei hier die Fasern in den Kreuzungspunkten für eine ebene Auflagefläche derart verlegt werden sollen, dass sich eine Dicke beziehungsweise ein Querschnitt ergibt, der den Verhältnissen in den angrenzenden Faserabschnitten entspricht.
In einer Spritzgussform können Funktionselemente auch komplizierter Geometrie wie Rasthaken oder -Ösen, Scharnierteile oder Dichtungen aus thermoplastischem Kunststoff nach dem - oder sogar auch bei dem - zwei- oder dreidimensionalen Verformen zum Bau- teil an die thermoplastische Matrix des Halbzeuges angespritzt werden. Bei entsprechend unterschiedlichen Anforderungen etwa an die Steifigkeit eines Scharnierteils, eines Rasthakens, einer Randeinrahmung oder eines Dichtungsrahmens beziehungsweise bei sonstigen lokal geforderten mechanischen Eigenschaften wird dabei im Interesse rationeller Fertigung vorzugsweise ein Mehrkomponenten-Spritzguss realisiert, um mehrmaliges Umspannen zwischen verschiedenen Spritzgussformen für unterschiedliche Materialien zu erübrigen.
Die oben erwähnte DE 10 2010 001 634 AI offenbart ein Verdrängen der eingegossenen Verstärkungsfasern mittels eines erwärmten, spitzkegelig in das Halbzeug eingedrückten Werkzeugs, woraufhin der dadurch geschaffene kreisförmige Faser-Freiraum ringförmig mit Kunststoff umspritzt werden kann.
Zum Erzielen eines besonders ebenen Verbundbauteiles wird das zugeschnittene Verbundhalbzeug in einer Presse geplättet, ehe etwaige Anspritzungen in einer Spritzgussform erfolgen. Es kann aber auch in der Spritzgussform selbst zunächst, vor dem Anspritzen von Funktionsteilen an die Matrix, unter Einbringen von Druck und Wärme ein zweidimensionales Plätten des zugeschnittenen Halbzeuges erfolgen, das ein (abgesehen von den erwähnten Anspritzungen) ebenes Bauteil erbringen soll. Jedenfalls dann, wenn ohnehin ein Verbringen in eine Spritzgussform erforderlich wird, ist ein Plätten in dieser Form vor dem Anspritzen von Funktionsteilen wie einem Dichtrand zweckmäßig. Durch entsprechendes Profilieren des Spritzgusswerkzeuges kann sogar eine gewisse dreidimensionale Formgebung des Halbzeuges erzielt werden, ohne dafür zunächst, vor dem Einbringen in die Spritzgussform, noch ein gesondertes Tiefziehwerkzeug einsetzen zu müssen. Die Verformung erfolgt auch hier, wie beim Plätten in der Spritzgussform, durch die Druckausübung beim Schließen der Form, je nach der Formgebung gegebenenfalls dann noch gesteigert durch das Einbringen des Spritzgussmateriales.
Mit solchem Plätten vor oder bei Anspritzen von Funktionsteilen unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften in derselben Spritzgussform hat es nichts zu tun, gemäß der DE 10 2006 009 344 AI zwei harzimprägnierte Fasergewebe unter gegenseitigem Abstand parallel durch ein Pultrusionswerkzeug hindurchzuziehen und dabei den Abstand dadurch auszufüllen, dass in das Pultrusionswerkzeug ein vorgefertigtes Filmscharnier eingelegt oder pastöser Thermoplast zum Extrudieren zusammen mit den Fasermatten eingegeben wird. Nach der DE 1 02 50 765 AI wird ein Formteil aus faserverstärktem Kunststoff mit angelenktem Klappenteil dadurch hergestellt, dass ein Streifen flexiblen Materials in einen Spalt eingebracht wird, der durch Zurückziehen eines Stempels in der Spritzgussform freigelegt wird.
Ebenfalls bereits in der Spritzgussform kann, nämlich durch die benachbarte Werkzeughälfte hindurch, das Aufbringen einer wenigstens einlagigen Lackschicht-Benetzung auf eine der Oberflächen des Bauteiles erfolgen, oder auf bestimmte Bereiche davon. Zu empfehlen ist ein kratzfester oder selbstheilender Schutzlack auf einer den Glanz- und gegebenenfalls Farbeffekt ergebenden Lackschicht, zwischen der und dem Bauteil zunächst ein Primer aufgebracht wurde. Solch ein Effektlack kann auch für besondere Funktionalitäten ausgewählt sein, etwa als Silberlack für eine Antennenfunktion.
Besonders vielfältige Einsatzmöglichkeiten eröffnet ein Patchwork-Halbzeug aus lokal unterschiedlichen Matrix-Materialien und -Farben oder Verbundstrukturen und deren Fasern. Zu breiter Erweiterung der Funktionalität nicht nur in Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften, sondern insbesondere auch hinsichtlich elektrischen und hochfrequenztechnischen Verhaltens des Halbzeuges führt eine größerflächige oder wenigstens partielle Ergänzung des Verbundes durch Carbonfasern oder feinste Metalldrähte (insbesondere aus Stahl oder Kupfer). Damit können Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit gegeneinander abgegrenzt und auch ornamentale Eindrücke hervorgerufen oder in ihrem Verlauf und ihrem wirksamen Querschnitt definiert vorgegebene Leiterbahnengeometrien realisiert werden. Für eine Schaltungsauslegung wirkt sich dabei hinsichtlich des Stromflusses vorteilhaft aus, dass selbst bei einem Verbund aus nichtisolierten Leitern wie Carbonfasern an Leiterkreuzungen nur geringfügiges„Übersprechen" im Sinne einer kirchhoffschen Strom- flussverzweigung auftritt - ganz überwiegend verbleibt der Stromfluss in derjenigen Faser, in welche die Stromeinspeisung erfolgt, was auch eine sensorische Leiterbahnenverfolgung durch das Halbzeug hindurch ermöglicht.
Ein etwa als elektrischer Annäherungs- beziehungsweise Berührungsschalter einsetzbarer kapazitiver Sensor ergibt sich, wenn das Halbzeug mit einer vollflächigen oder linien- beziehungsweise netzartigen Elektrode hinterlegt oder bestückt ist. Als derartige Elektrode können also auch elektrisch leitende Fasern im Flächengebilde dienen. Diese Elektrode mit der Matrix als Dielektrikum kann dann z.B. an eine Schwingschaltung als Teil einer fre- quenzbestimmenden Kapazität angeschlossen werden, deren Wert sich bei Annäherung etwa einer Fingerkuppe signifikant ändert.
Das zum Blitzschutz und gegen elektrostatische Aufladung elektrisch leitend ausgelegte Leichtbauteil nach DE 10 2006 048 920 B3 weist neben den ohnehin im Faserverbundmaterial enthaltenen Fasern dagegen zusätzlich elektrisch leitende Partikel im Harz und/oder elektrisch leitende Fasern auf, die unverwebt im Harz eingebettet sind.
Bei als Elektroden verschalteten Fasern im Flächengebilde handelt es sich nicht um ein aus der DE 6 03 00 712 T2 bekanntes, so genanntes aktives Gewebe, das auf externe Stimulation hin seine mechanischen Eigenschaften verändert, wie es insbesondere bei Formgedächtnislegierungen oder bei elektroaktiven Polymeren anzutreffen ist.
Zum Erzielen eines definiert farbigen, insbesondere weißen, Halbzeugs für daraus auszuformende ebene oder dreidimensional gekrümmte Bauteile wird die zu verarbeitende Faser entsprechend eingefärbt, oder ihr Verbund wird farbig hinterspritzt oder hinterstrichen beziehungsweise dem Verbund wird eine Farbfolie hinterlegt, ehe der so vorbereitete Verbund in eine - nicht unbedingt durchsichtige aber doch wenigstens durchscheinende - Matrix eingebettet wird. Häufig weist die Matrix einen Farbstich auf, zumal wenn es sich um einen an sich farbneutralen Kunststoff handelt. Dieser Farbstich wird dadurch spürbar kompensiert, dass für die Einfärbung oder Hinterfärbung des Verbundes oder für eine ihm hinterlegte Farbfolie eine farbenpsychologisch zur unerwünscht auftretenden Farberscheinung möglichst komplementäre Farbe gewählt ist, um dadurch den Farbstich in etwa zu neutralisieren. Insbesondere wird einem, bei farblosem Kunststoff häufig alterungsbedingt zu erwartenden, Gelbstich durch blaues bis violettes Ein- oder Hinterfärben des Verbundes im Sinne eines farbneutralen bis weißen Halbzeuges effektiv entgegengewirkt.
Dabei ist es aus der DE 10 2010 028 247 AI im Rahmen eines Verfahrens zum Erzeugen einer reliefartigen Oberfläche durch lokales Pressen eines Faserverbundelementes als solches bekannt, dieses bei der Herstellung zu färben, etwa zu tränken, oder die Fasern selbst vor dem Herstellen des Faserverbundelementes zu färben, um zusätzliche Oberflächenef- fekte hervorzurufen. Abschließend kann auf das Prägedekor wenigstens eine transparente Schutzschicht aufgebracht werden. Wenn in die vordere, also sichtseitige Oberfläche des Faserverbundelementes irgendwelche Strukturen eingebettet sind, dann werden die von einer Versiegelungsschicht geschützt. Ein etwa gewünschtes Durchleuchten des Halbzeuges beziehungsweise des daraus geformten Bauteiles ist allenfalls diffus, zumeist gar nicht möglich. Wenn ein aus solchem Halbzeug geformtes Bauteil aber etwa für Signal- oder Anzeigezwecke partiell durchleuchtet werden soll, wird es (oder schon sein Halbzeug) insbesondere rückwärtig lokal, entsprechend geometrisch konfiguriert, bis zum Flächengebilde ausgefräst. Sofern die Festigkeitseigenschaften des Bauteiles im konkreten Anwendungsfall unkritisch sind, kann durchaus auch noch wenigstens die äußere Lage des mehrschichtigen Verbundes an- oder abgefräst werden. Zweckmäßig ist es in jedem Fall, die freigefrästen Bereiche im Sinne einer Lichtleiterfunktion mit transparentem Kunststoff wieder auszuspritzen und gegebenenfalls dabei gleich mehrere derartige Bereiche mittels des Lichtleitermaterials rückwärtig streifenförmig oder größerflächig miteinander zu verbinden.
Ein Halbzeug aus einem in eine Kunststoffmatrix eingebetteten mehrlagigen Faser-Flächengebilde ist also wesentlich vielseitiger einsetzbar, wenn, gemäß einem Aspekt vorliegender Erfindung, die gegenseitigen Verschwenkwinkel von unidirektionalen Fasern in den einzelnen Lagen den zu erwartenden mechanischen oder elektrischen Anforderungen angepasst werden, mit untereinander vernähten Fasern an deren Kreuzungsstellen. Lokal voneinander abweichende Fasern, Verbundstrukturen oder Matrizes bilden gewissermaßen ein Patchwork-Halbzeug mit entsprechend variablen Anwendungsmöglichkeiten. Halbzeug aus beliebigen Faser-Flächengebilden in ihrer Kunststoffmatrix lässt sich, statt in einer Presse oder Tiefziehform, auch in einer Spritzgussform zu einem ebenen oder wenigstens geringfügig gewölbten Bauteil verformen; was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn ohnehin eine Überführung in eine Spritzgussform vorgesehen ist, etwa weil dem zum Bauteil verformten Halbzeug darin z.B. im Mehrkomponenten-Spritzguss noch Funktionselemente unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften angespritzt werden sollen. In der Form lassen sich auch voneinander beabstandete Bauelemente im Spritzguss beweglich miteinander verbinden. Eine Lackbeschichtung lässt sich durch das Spritzgusswerkzeug hindurch auf eine Oberfläche des Bauelementes aufbringen. Mit auf das Halbzeug aufgebrachten oder in das Halbzeug eingebrachten elektrisch leitfähigen Strukturen lassen sich Leiterbahnen von Schaltungen oder Elektroden von kapazitiven Sensoren realisieren. Brillante Farben werden für die Bauteile erzielt, wenn die Fasern entsprechend eingefärbt und / oder deren Flächengebilde entsprechend farbig hinterlegt sind. Störende Farbabweichungen, insbesondere bei weiß angestrebtem Halbzeug mit nicht ganz weißer Matrix, werden weitestgehend austariert durch Hinterlegen mit Komplementärfarben zum unerwünschten Farbeindruck. Für lokale Abstrahlung einer Hinterleuchtung erfährt das Halbzeug beziehungsweise das daraus geformte Bauteil eine insbesondere rückwärtige Ausfräsung und gegebenenfalls deren Auffüllung mit lichtleitendem Kunststoff.

Claims

Patentansprüche
1. Halbzeug mit einem Flächengebilde aus einem in eine Kunststoffmatrix eingebetteten Verbund aus gegeneinander verschwenkten unidirektionalen Faserverläufen in aufeinanderfolgenden ebenen Lagen, mit Vorgabe des Winkels der einander kreuzenden Faser-Lagen gemäß vorgegebener Festigkeitsgeometrie des Halbzeuges.
2. Halbzeug aus einem Verbund von Fasern in einer Kunststoffmatrix, an die Funktionselemente aus thermoplastischem Kunststoff auch unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften in Mehrkomponenten- Spritzguss nach oder bei zwei- oder dreidimensionalem Verformen des Halbzeugs in der Spritzgussform angespritzt sind.
3. Halbzeug aus einem Verbund von Fasern in einer Kunststoffmatrix, das als Patchwork-Halbzeug aufgrund lokal voneinander abgegrenzter und abweichender unterschiedlicher Fasern, Verbundstrukturen oder Matrixmaterialien Bereiche unterschiedlicher Steifigkeiten, ornamentaler Eindrücke oder Leiterbahnengeometrien aufweist.
4. Halbzeug aus einem Verbund von Fasern in einer Kunststoffmatrix, das Silberlack für eine Antennenfunktion aufweist.
5. Halbzeug aus einem Verbund von auch elektrisch leitenden, als Elektrode dienenden Fasern in einer Kunststoffmatrix, die als eine der beiden Elektroden einer frequenzbestimmenden Kapazität mit der Matrix als Dielektrikum an eine Oszillatorschaltung anzuschließen ist.
6. Halbzeug aus einem Verbund von Fasern in einer Kunststoffmatrix, der mit der Komplementärfarbe zur Einfärbung seiner fast farblosen Matrix eingefärbt oder farbig hinterstrichen beziehungsweise hinterlegt ist.
7. Verfahren zum Gewinnen von Bauteilen aus Halbzeug nach einem der vorangehenden Sachansprüche durch Umformen des Halbzeuges unter Einbringen von Druck und Wärme, nachdem ein Verbund aus gegeneinander verschwenkten unidirektionalen Faserverläufen in aufeinanderfolgenden ebenen Lagen unter Vorgabe des Winkels der einander kreuzenden Faser-Lagen gemäß vorgegebener Festigkeitsgeometrie des Halbzeuges in eine Kunststoffmatrix eingebettet wurde.
8. Verfahren zum Gewinnen von Bauteilen aus Halbzeug nach einem der Sachansprüche durch Umformen des Halbzeuges zu einem ebenen oder dreidimensional geformten Bauteil in einer Spritzgussform unter Einbringen von Druck und Wärme mit Schließen dessen Werkzeugs, woraufhin in der Spritzgussform Funktionselemente mit unterschiedlichen Anforderungen an lokal geforderte mechanische Eigenschaften wie im Falle von Dichtungsrahmen oder Rasthaken in Mehrkomponenten- Spritzguss an die umgeformte Matrix angespritzt werden.
9. Verfahren zum Gewinnen von Bauteilen aus Halbzeug nach einem der Sachansprüche durch Umformen des Halbzeuges in einer Spritzgussform unter Einbringen von Druck und Wärme und Benetzen einer Oberfläche des Bauteiles in der Spritzgussform mit Lack durch die benachbarte Werkzeughälfte hindurch.
10. Verfahren zum Gewinnen von Bauteilen aus Halbzeug nach einem der Sachansprüche durch Umformen des Halbzeuges unter Einbringen von Druck und Wärme und durch dessen lokales rückwärtiges Ausfräsen und Auffüllen der Ausfräsungen mit lichtleitendem Kunststoff für lokales Abstrahlen einer Hinter- leuchtung.
EP12778623.4A 2011-10-12 2012-10-12 Halbzeug aus einem verbund von fasern in einer kunststoffmatrix und verfahren zum gewinnen von bauteilen aus derartigem halbzeug Ceased EP2766172A2 (de)

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