NL8800301A

NL8800301A - Prodn. of hollow fibre reinforced plastic bodies - contg. two or more separate internal compartments, by wrapping reinforcing fibre round expandable bags placed in main mould

Info

Publication number: NL8800301A
Application number: NL8800301A
Authority: NL
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1989-09-01

Abstract

A process for forming an article of plastics reinforced with one or more fibre layers, e.g. of fabric, comprises assembling one or more fibre layers round an expandable bag serving as counter-mould; placing two or more of the fibre-covered expandable bags next to each other in a main mould; expanding the bags to force the reinforcing fibre layers round the bags into contact with the walls of the main mould and to form a wall of reinforcing fibres between adjacent bags; impregnating the fibre layers with a resin compsn. and curing the resin to form a reinforced moulded article with two or more hollow internal chambers separated by polymer walls contg. one or more fibre reinforcement layers.

Description

AKU 2106 - fcAKU 2106 - fc

Werkwijze voor het vervaardigen van een vezel versterkt kunststofproduktMethod for manufacturing a fiber-reinforced plastic product

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een met een of meer vezellagen, zoals weefsels, versterkt uit kunststof gevormd voorwerp, waarbij in een hoofdvorm één of meer vezellagen worden aangebracht om een uitzetbare als contravorm dienende in de hoofdvorm geplaatste zak en tussen de hoofdvorm en de zak wanddelen van het voorwerp uit de flexibele met kunststof geïmpregneerde vezellagen worden gevormd en het voorwerp na de vorming uit de hoofdvorm wordt verwijderd.The invention relates to a method for manufacturing an article formed with one or more fiber layers, such as fabrics, reinforced from plastic, wherein one or more fiber layers are applied in a main shape around an expandable counter-molded bag placed in the main shape and between the main shape and the bag wall parts of the article are formed from the flexible plastic-impregnated fiber layers and the article is removed from the main shape after formation.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit US 3 674 394. Met die bekende werkwijze worden van een enkelvoudige holte voorziene voorwerpen, zoals tanks, vervaardigd, waarvan de wand bestaat uit met glasvezels versterkte thermo-hardende kunststof. In de praktijk bestaat de behoefte aan vezel versterkte kunststofprodukten met meerdere holten, waarbij de scheidingswanden tussen aan elkaar grenzende holten recht moeten zijn. In beginsel zou men sommige van dergelijke voorwerpen kunnen realiseren door met een modificatie van de in US 3 674 394 beschreven inrichting en werkwijze twee afzonderlijke voor-werpen met ieder een vlakke rechte wand te vervaardigen en die twee afzonderlijke voorwerpen daarna met hun vlakke wanden aan elkaar te bevestigen, bijvoorbeeld door middel van lijmen of een mechanische bout of klinkverbinding. Een dergelijke werkwijze is niet alleen arbeidsintensief en gecompliceerd, maar leidt ook tot een minder homogeen en veelal zwaarder produkt.Such a method is known from US 3 674 394. With this known method, objects with a single cavity, such as tanks, are manufactured, the wall of which consists of glass fiber-reinforced thermosetting plastic. In practice, there is a need for multi-cavity fiber-reinforced plastic products in which the partitions between adjacent cavities must be straight. In principle, one could realize some of such articles by manufacturing two separate articles, each with a flat straight wall, with a modification of the device and method described in US 3 674 394, and then the two separate articles with their flat walls together to be fixed, for example by means of gluing or a mechanical bolt or rivet connection. Such a method is not only labor-intensive and complicated, but also results in a less homogeneous and often heavier product.

De uitvinding beoogt een werkwijze van het in de aanhef vermelde type te verschaffen waarmede op eenvoudige en doelmatige wijze met vezellagen versterkte kunststof voorwerpen kunnen worden vervaardigd met nagenoeg rechte scheidingswanden tussen aan elkaar grenzende holten of ruimten. De werkwijze is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat twee of meer aan elkaar grenzende uitzetbare zakken worden toegepast, dat tussen aan elkaar grenzende zakken één of meer vezellagen worden aangebracht en dat de zakken zodanig zijn gedimensioneerd, dat tussen aangrenzende zakken nagenoeg rechte wanden van het voorwerp worden gevormd, waarbij met voordeel zakken van zodanige afmetingen, namelijk ondermaats ten opzichte van hun ligplaats in de hoofdvorm, en uit zodanig polymeer materiaal, zoals elastomeren, in het bijzonder natuur rubber of synthetische rubber, worden toegepast, dat de zakken tijdens hun genoemde uitzetting enigszins elastisch worden uitgerekt. Naast een meer of minder grote elastische uitrekking kunnen de zakken afhankelijk .8800301The object of the invention is to provide a method of the type stated in the preamble, with which plastic objects reinforced with fiber layers can be manufactured in a simple and efficient manner, with substantially straight partition walls between adjacent cavities or spaces. The method according to the invention is characterized in that two or more adjacent expandable bags are used, that one or more fiber layers are applied between adjacent bags and that the bags are dimensioned such that practically straight walls of the bags are situated between adjacent bags. article, advantageously using bags of such dimensions, namely undersized with respect to their position in the main shape, and of such polymeric material, such as elastomers, in particular natural rubber or synthetic rubber, that the bags during their said expansion slightly elastic. In addition to a more or less large elastic stretch, the bags can be dependent on .8800301

-II-II

2 AKU 2106 van het toegepaste materiaal ook enigszins plastisch uitgerekt worden. Volgens de uitvinding kunnen de zakken op eenvoudige wijze worden uitgezet door het aanbrengen van een fluïdum onder overdruk, in het bijzonder lucht, in de zakken of door het aanbrengen van een onderdruk in de ruimte tussen de vaste mal en de drukzakken. Daartoe kan in de zakken ten opzichte van de ruimte tussen de zakken en de vaste mal een overdruk van 10 tot 2500 kPa worden aangebracht.2 AKU 2106 of the material used can also be stretched slightly. According to the invention, the bags can be expanded in a simple manner by applying a fluid under overpressure, in particular air, in the bags or by applying an underpressure in the space between the fixed mold and the pressure bags. For this purpose, an overpressure of 10 to 2500 kPa can be applied in the bags relative to the space between the bags and the fixed mold.

o/O/

Met de werkwijze volgens de uitvinding kan men direct in een enkele een of meerdelige hoofdvorm een integraal vezelversterkt kunststofprodukt vervaardigen, dat twee of meer aan elkaar grenzende holten of ruimten bevat, waartussen zich nagenoeg rechte scheidingswanden bevinden. Voorbeelden van dergelijke produkten zijn profielmasten voor zeilboten met een lengte van bijvoorbeeld 3-15 m, windmolen en helikopterwieken, propellers, ski's, kon-struktiepanelen met ribben en diverse onderdelen en panelen voor personen en vrachtauto's alsmede voor luchtvaartuigen. In het algemeen is de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt voor het vervaardigen van hoogwaardige met continue draden versterkte kunststofprodukten, waaraan hoge eisen worden gesteld ten aanzien van sterkte, elasticiteitsmodulus, flexibiliteit en duurzaamheid zelfs onder wisselende belastingen.The process according to the invention makes it possible to produce an integral fiber-reinforced plastic product directly in a single or multi-part main form, which contains two or more adjacent cavities or spaces, between which there are substantially straight partitions. Examples of such products are profile masts for sailing boats with a length of, for example, 3-15 m, windmill and helicopter blades, propellers, skis, construction panels with ribs and various parts and panels for passengers and trucks as well as for aircraft. In general, the method according to the invention is particularly suitable for the production of high-quality continuous-thread reinforced plastic products, which have high requirements with regard to strength, modulus of elasticity, flexibility and durability even under varying loads.

De genoemde hoogwaardige produkten kunnen volgens de uitvinding in het bijzonder worden vervaardigd, wanneer vezel lagen worden toepgepast in de vorm van een weefsel, een mat, een breisel, een vlies of unidirectionele continue draden en de vezels worden geselecteerd uit de volgende groep van materialen: glas, zoals E-, R-, S- of S2 glas, aramide, in het bijzonder poly-parafenyleentereftaalamide (PPDT) en koolstof en andere vezelsoorten, die geschikt zijn voor het versterken van de toe te passen kunststofmatrix.The said high-quality products can be manufactured according to the invention in particular when fiber layers are used in the form of a fabric, a mat, a knit, a fleece or unidirectional continuous threads and the fibers are selected from the following group of materials: glass, such as E, R, S or S2 glass, aramid, especially poly-paraphenylene terephthalamide (PPDT) and carbon and other fibers, which are suitable for reinforcing the plastic matrix to be used.

Op eenvoudige wijze kunnen met de werkwijze volgens de uitvinding kunststof voorwerpen worden gemaakt, waarvan de met één of meer vezel lagen versterkte wanden een of meer gaten bezitten. Daartoe worden volgens de uitvinding in de vorm of matrijs vezellagen toegepast, die zijn voorzien van een of meer geen vezels bevattende uitsparingen, zoals cirkelvormige openingen, voor het vormen van openingen in de wand(en) van het gevormde voorwerp.Plastic objects can be made in a simple manner with the method according to the invention, the walls of which are reinforced with one or more fiber layers and have one or more holes. According to the invention, fiber layers are used in the mold or mold, which are provided with one or more recesses containing no fibers, such as circular openings, for forming openings in the wall (s) of the shaped object.

.8800301 3 „ AKU 2106.8800301 3 "AKU 2106

Voor het vervaardigen van voorwerpen met een of meer holten met een betrekken jk kleine diameter en een betrekkelijk grote lengte wordt de werkwijze volgens de uitvinding met voordeel hierdoor gekenmerkt, dat in een of meer van de zakken een kern in de vorm van een van perforaties in de wand voorziene steunpijp wordt aangebracht en dat het fluïdum onder druk via de steunpijp aan de zakken wordt toegevoerd en later weer wordt afgevoerd.For manufacturing objects with one or more cavities with a relatively small diameter and a relatively large length, the method according to the invention is advantageously characterized in that in one or more of the bags a core in the form of one of perforations in the walled support pipe is fitted and the fluid is supplied under pressure through the support pipe to the bags and later discharged.

Op eenvoudige wijze kunnen volgens de uitvinding voorwerpen met holten met sterk verschillende diameters worden vervaardigd, wanneer zakken met in uitgezette toestand uitwendige dwarsdoorsneden van verschillende grootte worden toegepast.According to the invention, objects with cavities of very different diameters can be manufactured in a simple manner when bags with expanded cross-sections of different sizes when expanded are used.

Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen op eenvoudige wijze langgerekte voorwerpen worden vervaardigd, wanneer volgens de uitvinding zakken worden toegepast, waarvan in uitgezette toestand de lengte 5 tot 200 maal de binnendiameter bedraagt. Een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is hierdoor gekenmerkt, dat een hoofdvorm wordt toegepast, waarvan de dwarsdoorsnede, in het bijzonder dwars op de lengterichting van de drukzakken, niet overal gelijk is.With the method according to the invention, elongated objects can be manufactured in a simple manner, when bags are used according to the invention, the length of which, when expanded, is 5 to 200 times the inner diameter. A favorable embodiment of the method according to the invention is characterized in that a main shape is used, the cross section of which, in particular transverse to the longitudinal direction of the pressure bags, is not the same everywhere.

Een te verkiezen uitvoeringsvorm van de werkwijze is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat na het sluiten van de een of meerdelige eindige hoofdvorm of matrijs en na het uitzetten van de zakken kunststof wordt geïnjecteerd in de ruimte tussen de zakken onderling en tussen de zakken en de wand van de hoofdvorm.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that after closing the one or multi-part finite main mold or mold and after expanding the bags, plastic is injected into the space between the bags and between the bags and the bags. wall of the main mold.

Desgewenst kan in de vorm een uitlaat opening worden aangebracht, waardoor tijdens het injecteren van kunststof de lucht geheel uit de vorm kan worden verdreven en waarin eveneens een gering overschot aan geïnjecteerde kunststof kan worden opgenomen. Na voltooiing van de kunststof injectie en het verdrijven van de lucht uit de vorm, wordt de genoemde uitlaat afgesloten. Vervolgens wordt voor het, eventueel onder warmtetoevoer, uitharden van de kunststof de druk van de lucht in de zakken, indien nodig, verder verhoogd.If desired, an outlet opening can be provided in the mold, whereby the air can be completely expelled from the mold during the injection of plastic and in which a small surplus of injected plastic can also be incorporated. After completion of the plastic injection and expelling the air from the mold, said outlet is closed. Then, before curing the plastic, optionally under heat supply, the pressure of the air in the bags is further increased, if necessary.

Gunstige resultaten zijn volgens de uitvinding bereikt bij toepassing van een thermohardende kunststof, die tijdens aandrukking door de zakken wordt uitgehard en waarbij die thermohardende kunststof wordt geselecteerd uit de volgende groep van materialen: onverzadigde polyesterhars, epoxyhars, vinylesterhars en acrylaathars.Advantageous results have been achieved according to the invention when using a thermosetting plastic, which is cured by the bags during pressing and wherein said thermosetting plastic is selected from the following group of materials: unsaturated polyester resin, epoxy resin, vinyl ester resin and acrylic resin.

.8800301 AKU 2106 * <* 4.8800301 AKU 2106 * <* 4

Voor bepaalde produkten kan volgens de uitvinding ook met voordeel een door middel van verwarming in plastische of vloeibare toestand gebrachte met continue vezels versterkte thermoplastische kunststof worden toegepast, die tijdens aandrukking door de zakken wordt verhard door middel van afkoeling, waarbij de thermoplastische kunststof wordt geselecteerd uit de volgende groep van materialen: polyamide, polycarbonaat, polyester, in het bijzonder polyethyl eentereftal aat, polyetherimide, polyaramide, polyetheretherketon, polyfenyleensulfide, polysulfon en polycarbonaat. Uiteraard kunnen ook diverse andere thermoplastische kunststoffen worden toegepast.According to the invention it is also advantageous for certain products to use a thermoplastic synthetic material which has been reinforced by means of heating in a plastic or liquid state and which has been reinforced by cooling, during the pressing of the bags by means of cooling, the thermoplastic plastic being selected from the following group of materials: polyamide, polycarbonate, polyester, especially polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyaramide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polysulfone and polycarbonate. Various other thermoplastic plastics can of course also be used.

De uitvinding omvat eveneens gevormde voorwerpen, die zijn vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding.The invention also includes molded articles made by the method of the invention.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de schematische tekening.The invention will be further elucidated with reference to the schematic drawing.

Fig. 1 t/m 9 tonen de gang van zaken bij een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding.Fig. 1 to 9 show the course of events in an exemplary embodiment of the method according to the invention.

Fig. 10 toont de met de werkwijze volgens Fig. 1-9 vervaardigde profielmast voor een zeilboot.Fig. 10 shows the process shown in FIG. 1-9 manufactured profile mast for a sailing boat.

Fig. 11-14 tonen de vervaardiging van enkele andere produkten met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding.Fig. 11-14 show the manufacture of some other products using the method of the invention.

In Fig. 1-9 is schematisch aangegeven, welke stappen bij het vervaardigen van een profielmast 1 (zie Fig. 10) voor een zeilboot achtereenvolgens plaatsvinden bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding. In Fig, 1 is de nog lege ondermatrijs 2 van een geheel geopende tweedelige hoofdvorm aangegeven. De bovenmatrijs 3 van de hoofdvorm is slechts in Fig. 5-9 aangegeven. In Fig. 2 is een vezellaag in de vorm van het uit glasgarens gevormde niet met kunststof geïmpregneerde versterkingsweefsel 4 in de geopende ondermatrijs 1 van de hoofdvorm gelegd. Fig. 3 toont de situatie, waarbij in de ondermatrijs een grote rubber zak 5 en een kleine rubber zak 6 zijn aangebracht. Beide zakken 5, 6 hebben een lengte van 9,60 m, die gelijk is aan de lengte van de profielmast 1. In die situatie heerst in elk van de zakken 5 en 6 een ten opzichte van de omgeving zeer geringe overdruk van bijvoorbeeld 10 kPa. Bij deze zeer geringe inwendige druk van de zakken zijn zij ondermaats, d.w.z. de zakken 5 en 6 hebben een duidelijk kleiner volume en in het bijzonder een kleiner dwarsdoorsnede oppervlak dan de twee holten 7 en 8 in de te vervaardigen profielmast 1, welke holten zijn gescheiden .8800301 * AKU 2106 5 door de te vormen rechte tussenwand 9. In de situatie van Fig. 3 worden tussen en om de zakken of buizen 5, 6 nog de eveneens niet met kunststof geïmpregneerde versieringsmaterialen 10 aangebracht, die eveneens uit glasdraden zijn gevormd. Vervolgens wordt, zoals in Fig. 4 is aangegeven, het onderste brede weefsel 4 om de op de zakken 5 en 6 liggende weefsels dichtgevouwen. Daarna wordt de mal of hoofdvorm gesloten, doordat de ondermatrijs 2 en de bovenmatrijs 3 op elkaar worden gedrukt, zoals in Fig. 5 is aangegeven. Nu wordt de luchtdruk in elk van de rubber buizen 5 en 6 met behulp van niet getekende ventielen en compressoren verhoogd tot een overdruk van 100 kPa is bereikt. De buizen 5 en 6 nemen daarbij de in Fig. 6 getekende stand in, waarbij de twee buizen op hun aan elkaar grenzende vlakken slechts van elkaar zijn gescheiden door de met gebroken lijn aangegeven verster-kingsweefsels 10. In de situatie van Fig. 6 is voor de eerste maal te zien dat verrassenderwijs tussen de twee buizen 5, 6 in uitgezette toestand een nagenoeg rechte een plat vlak vormende scheidingswand ontstaat, Fig. 7 toont de situatie, waarbij in de gesloten hoofdvorm 2, 3 via het toevoerkanaal 11 volgens de richting van de pijl 12 een vloeibare thermohardende kunststof in de vorm van onverzadigde polyesterhars wordt geïnjecteerd. Het toevoerkanaal bevindt zich ongeveer halverwege de totale lengte van 9,60 m van de vorm, De overdruk waarmede de hars wordt geïnjecteerd bedraagt 90 kPa en is derhalve enigszins lager dan de overdruk van 100 kPa in de buizen 5, 6. De injectiedruk van de hars moet bij dit uitvoeringsvoorbeeld enigszins lager zijn dan de druk in de drukzakken.In FIG. 1-9 schematically shows which steps in the manufacture of a profile mast 1 (see Fig. 10) for a sailing boat take place successively when applying the method according to the invention. In Fig. 1, the still empty bottom mold 2 of a fully opened two-piece main shape is indicated. The top mold 3 of the main mold is only shown in FIG. 5-9 indicated. In FIG. 2, a fibrous layer in the form of the non-plastic impregnated reinforcing fabric 4 formed of glass yarns is placed in the opened lower mold 1 of the main mold. Fig. 3 shows the situation in which a large rubber bag 5 and a small rubber bag 6 are arranged in the bottom mold. Both bags 5, 6 have a length of 9.60 m, which is equal to the length of the profile mast 1. In that situation, in each of the bags 5 and 6 there is a very small overpressure relative to the surroundings of, for example, 10 kPa. . At this very low internal pressure of the bags they are undersized, ie the bags 5 and 6 have a considerably smaller volume and in particular a smaller cross-sectional area than the two cavities 7 and 8 in the profile mast 1 to be manufactured, which cavities are separated .8800301 * AKU 2106 5 through the straight partition wall to be formed 9. In the situation of fig. 3, the decorative materials 10, which are likewise not impregnated with plastic, which are likewise formed from glass threads, are placed between and around the bags or tubes 5, 6. Then, as shown in FIG. 4, the bottom wide fabric 4 is folded closed around the fabrics lying on the bags 5 and 6. Thereafter, the mold or main mold is closed by pressing the bottom die 2 and the top die 3 together, as shown in FIG. 5 is indicated. Now the air pressure in each of the rubber tubes 5 and 6 is increased by means of valves and compressors (not shown) until an overpressure of 100 kPa is reached. Tubes 5 and 6 take the form shown in FIG. 6 in which the two tubes are separated from each other on their adjoining surfaces only by the broken-line reinforcement fabrics 10. In the situation of FIG. 6 it can be seen for the first time that surprisingly between the two tubes 5, 6, in the expanded state, a substantially straight dividing wall forms, FIG. 7 shows the situation in which a liquid thermosetting plastic in the form of unsaturated polyester resin is injected in the closed main mold 2, 3 via the feed channel 11 in the direction of the arrow 12. The feed channel is located about half way along the total length of 9.60 m of the mold. The overpressure with which the resin is injected is 90 kPa and is therefore somewhat lower than the overpressure of 100 kPa in the tubes 5, 6. The injection pressure of the resin in this exemplary embodiment must be slightly lower than the pressure in the pressure bags.

Nadat het injecteren en impregneren is voltooid en alle lucht via een niet getekende uitlaat uit de vorm 2, 3 is verwijderd, wordt de overdruk van de lucht in de buizen 5, 6 verhoogd tot een waarde van 200 kPa, d.w.z. enigszins hoger dan de druk waarmede de hars is geïnjecteerd. Vervolgens wordt onder het toevoeren van warmte en handhaving van de laatstgenoemde overdruk in de buizen 5, 6 en bij gesloten vorm de hars uitgehard gedurende ongeveer 30 minuten. Fig. 8 toont de situatie na het uitharden, waarbij eerst de luchtdruk in de buizen 5, 6 weer is teruggebracht tot atmosferische druk, waarbij de drukzakken weer ondermaats zijn ten opzichte van de inmiddels gevormde holten 7, 8 in het ontstane profiel 1. Na het reduceren van de luchtdruk in de buizen, wordt de vorm geopend door het van elkaar verwijderen van de bovenmatrijs 3 en de ondermatrijs 2. Fig. 9 toont de situatie waarbij het eindprodukt in de vorm van de profielmast 1 geheel uit de vorm 2, 3 wordt gelost en de drukzakken 5, 6 uit de holten 7, 8 zijn verwijderd.After the injection and impregnation is completed and all air has been removed from the form 2, 3 through an outlet not shown, the overpressure of the air in the tubes 5, 6 is increased to a value of 200 kPa, ie slightly higher than the pressure with which the resin has been injected. Then, while applying heat and maintaining the latter overpressure in the tubes 5, 6 and when closed, the resin is cured for about 30 minutes. Fig. 8 shows the situation after curing, in which the air pressure in the tubes 5, 6 has first been reduced again to atmospheric pressure, the pressure bags again being below par with respect to the cavities 7, 8 in the resulting profile 1 which have now been formed. After reduction of the air pressure in the tubes, the mold is opened by removing the top die 3 and the bottom die 2 from each other. 9 shows the situation in which the finished product in the form of the profile mast 1 is completely unloaded from the mold 2, 3 and the pressure bags 5, 6 are removed from the cavities 7, 8.

De drukzakken 5, 6 kunnen opnieuw worden gebruikt of worden weggeworpen.The pressure bags 5, 6 can be reused or discarded.

.8800301 6 AKU 2106.8800301 6 AKU 2106

Desgewenst kunnen de drukzakken 5, 6 in het eindprodukt achterblijven. De in Fig. 1-9 steeds in dwarsdoorsnede getoonde vorm 2, 3 is aan de einden op niet getekende wijze gesloten.If desired, the pressure bags 5, 6 can remain in the final product. The one shown in FIG. 1-9, form 2, 3, always shown in cross-section, is closed at the ends in a manner not shown.

Voor de in het voorgaande aan de hand van Fig. 1-9 beschreven werkwijze volgens de uitvinding zijn weefsels in de vorm aangebracht, die nog geen kunststof bevatten. Desgewenst kan men uitgaan van weefsels, die reeds voor het aanbrengen in de vorm zijn geïmpregneerd met kunststof. Dergelijke vooraf met kunshars geïmpregneerde weefsels worden prepregs genoemd. In plaats prepregs op basis van weefsels, kan men ook een zeer grote groep onderling evenwijdige of unidirectionele draden of garens vooraf met kunsthars impregneren en dan als prepreg in de vorm aanbrengen. Wanneer men in de vorm prepregs aanbrengt dan hoeft men geen kunststof meer in de vorm te injecteren, deze prepregs kunnen zowel met een thermoplastische als met een thermohardende kunststof zijn geïmpregneerd.For the foregoing with reference to FIG. As described in the method according to the invention, fabrics are provided in the mold which do not yet contain plastic. If desired, one can start from fabrics which have already been impregnated with plastic before the application in the mold. Such fabrics impregnated with resin in advance are called prepregs. Instead of fabric-based prepregs, it is also possible to pre-impregnate a very large group of mutually parallel or unidirectional threads or yarns with synthetic resin and then apply as a prepreg in the mold. When applying prepregs in the mold, it is no longer necessary to inject plastic into the mold, these prepregs can be impregnated with both a thermoplastic and a thermosetting plastic.

In Fig. 11-14 zijn schematisch enkele voorbeelden gegeven van anders gevormde produkten, die op eenvoudige en doelmatige wijze met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen worden vervaardigd.In FIG. 11-14 schematically show some examples of differently shaped products, which can be manufactured in a simple and efficient manner with the method according to the invention.

Fig. 11 toont een produkt, dat in hoofdzaak bestaat uit twee evenwijdige wanden 13, 14 die onderling zijn verbonden door een aantal rechte steunwan-den 15, die aan elkaar grenzende holten 16 van elkaar scheiden. De vervaardiging kan in hoofdzaak op de voor Fig. 1-9 beschreven wijze geschieden met behulp van uitzetbare ondermaatse rubber zakken of buizen 17, die zijn aangebracht in een vaste hoofvorm, die bestaat uit de ondermatrijs 20 en de bovenmatrijs 30. De versterkingsweefsels in de wanden zijn met 18 en 19 aangegeven. Het in Fig. 11 aangegeven produkt kan bijvoorbeeld dienst doen als vloer voor een vliegtuig. In een van de zakken is een stijve steunpijp 32 aangebracht, waarvan de wand een groot aantal perforaties 33 bezit. De steunpijp 32 is aan het ene uiteinde gesloten en aan het andere einde op niet getekende wijze voorzien van een aansluiting voor het toevoeren van perslucht. Desgewenst kan in alle drukzakken een dergelijke steunpijp worden aangebracht.Fig. 11 shows a product consisting essentially of two parallel walls 13,14 interconnected by a number of straight support walls 15 separating adjacent cavities 16. The manufacture can essentially be on the basis of FIG. 1-9 are carried out using expandable undersized rubber bags or tubes 17, which are arranged in a solid main shape, consisting of the bottom die 20 and the top die 30. The reinforcing fabrics in the walls are indicated by 18 and 19. The process shown in FIG. The product indicated 11 can serve, for example, as a floor for an aircraft. A rigid support pipe 32 is provided in one of the pockets, the wall of which has a large number of perforations 33. The support pipe 32 is closed at one end and provided at the other end with a connection for supplying compressed air in a manner not shown (not shown). If desired, such a support pipe can be fitted in all pressure bags.

.8800301 AKÜ 2106 7.8800301 AKÜ 2106 7

Fig. 12 toont een een met glasweefsel 21 versterkt kunststofprodukt 22, dat eveneens is gevormd in een ondermatrijs 20 en een bovenmatrijs 30 met behulp van een aantal opblaasbare rubber zakken 23. Het produkt 22 kan bijvoorbeeld dienst doen als balk of vloerelement. De vervaardiging geschiedt op soortgelijke wijze als voor Fig. 1-9 is aangegeven.Fig. 12 shows a plastic product 22 reinforced with glass fabric 21, which is also formed in a bottom mold 20 and a top mold 30 by means of a number of inflatable rubber bags 23. The product 22 can serve, for example, as a beam or floor element. The production is carried out in a manner similar to that for FIG. 1-9 is indicated.

Fig. 13 toont een betrekkelijk grillig gevormd produkt 24, waarvan de wanden met glasweefsels 25 zijn versterkt en waarbij de uitzetbare buizen met 26 zijn aangegeven en onder- en bovenmatrijzen wederom met 20 en 30. Ook het produkt 24 kan met de werkwijze volgens de uitvinding worden vervaardigd en wel in hoofdzaak op soortgelijke wijze als voor Fig. 1-9 is aangegeven.Fig. 13 shows a relatively irregularly shaped product 24, the walls of which are reinforced with glass fabrics 25 and where the expandable tubes are indicated with 26 and lower and upper dies again with 20 and 30. The product 24 can also be manufactured by the method according to the invention. essentially in a similar manner as for FIG. 1-9 is indicated.

Fig. 14 toont een produkt 27, dat bestaat uit een soort driehoekige koker-balk met een drietal holten 28, die kunnen worden gevormd met behulp van een drietal opblaasbare rubber buizen of zakken 29 in samenwerking met de wederom uit een ondermatrijs 20 en een bovenmatrijs 30 bestaande vaste hoofdvorm. De wanden van het produkt 27 zijn versterkt met glasweefsels 31. Zelfs bij het betrekkelijk gecompliceerde produkt 27 volgens Fig. 14 kunnen rechte scheidingswanden met de werkwijze volgens de uitvinding op eenvoudige wijze tot stand worden gebracht.Fig. 14 shows a product 27, which consists of a kind of triangular box beam with three cavities 28, which can be formed by means of three inflatable rubber tubes or bags 29 in cooperation with the bottom mold 20 and the top mold 30 again fixed main shape. The walls of the product 27 are reinforced with glass fabrics 31. Even with the relatively complicated product 27 of FIG. 14, straight partition walls can be produced in a simple manner with the method according to the invention.

Binnen het raam van de vinding kunnen diverse wijzigingen worden aangebracht. Met name kunnen de rubber buizen, zakken of slangen ook worden uitgezet met behulp van vloeistof in plaats van met perslucht. Ook kunnen de buizen of zakken uitgezet worden door in de vorm tussen de vaste mal en de drukzak in het vezelpakket een onderdruk aan te brengen. Uiteraard kunnen in de vorm een of meer inserts worden aangebracht, zoals hulp- of steun-wanden. Voorts kan de kunststof op gebruikelijke wijzen een bepaalde hoeveelheid vulstoffen bevatten.Various changes can be made within the scope of the invention. In particular, the rubber pipes, bags or hoses can also be expanded using liquid instead of compressed air. The tubes or bags can also be expanded by applying a negative pressure in the form between the fixed mold and the pressure bag in the fiber package. Of course, one or more inserts can be provided in the mold, such as auxiliary or supporting walls. Furthermore, the plastic can contain a certain amount of fillers in usual ways.

.88003018800301

Claims

A method of manufacturing a fiber-reinforced article molded with one or more fiber layers, such as fabrics, wherein one or more fiber layers are applied in a main mold around an expandable counter-molded bag placed in a main mold and between the main mold and the bag wall parts of the article are formed from the flexible plastic-impregnated fiber layers and the article is removed from the main mold after formation, characterized in that two or more successive expandable bags are used and that between successive bags One or more fiber layers are applied to form a plastic wall reinforced with one or more fiber layers between successive bags.

Method according to claim 1, characterized in that dimensioned bags are used such that substantially straight walls of the object are formed between successive bags.

Method according to claim 1, characterized in that bags of such dimensions and of such material are used that the bags are elastically stretched during said expansion.

Method according to claim 3, characterized in that undersized bags are used in the main form relative to the dimensions of their berth.

Method according to claim 1, characterized in that a main shape is used, the cross-section of which, in particular transverse to the longitudinal direction of the pressure bags, is not the same everywhere.

Method according to claim 3, characterized in that bags with a closed wall of somewhat elastic polymer material, such as natural rubber or synthetic rubber, are used. .8800301 AKU 2106>

Method according to claim 1, characterized in that the expansion of the bags is carried out by applying a pressurized fluid, in particular air, in the bags or by applying an underpressure in the space between the fixed mold and the pressure bags.

Method according to claim 7, characterized in that an overpressure of 10 to 2500 kPa is applied in the bags relative to the space between bags and fixed mold.

Method according to claim 1, characterized in that fiber layers are used, which are provided with one or more recesses containing no fibers, such as circular openings, for forming openings in the wall (s) of the shaped object . * · *

A method according to claim 7, characterized in that a core in the form of a support pipe provided with perforations in the wall is arranged in one or more of the bags and that the fluid is supplied to the bags under pressure via the support pipe.

Method according to claim 1, characterized in that bags with expanded cross-sections of different sizes when expanded are used.

Method according to claim 1, characterized in that bags are used, the length of which when expanded is 5 to 200 times the inner diameter.

Method according to claim 1, characterized in that after the bags have been expanded, plastic is injected into the space between the bags themselves and between the bags and the wall of the main mold.

Method according to claim 1, characterized in that a thermosetting plastic is used, which is cured by the bags during pressing. .8800301 AKU 2106 *

Method according to claim 14, characterized in that a thermosetting plastic is used, which is selected from the following group of materials: unsaturated polyester resin, epoxy resin, vinyl ester resin, acrylic resin, polyurethane resin.

A method according to claim 1, characterized in that a thermoplastic plastic material which has been brought into a plastics state by heating is used, which is cured by cooling during pressing through the bags.

Method according to claim 16, characterized in that the thermoplastic material is selected from the following group of materials: polyamide, polycarbonate, polyester, in particular polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyaramide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polysulfone and polycarbonate .

18. Method according to claim 1, characterized in that the fiber layers arranged for the expansion of the bags are impregnated with plastic prior to application in the main form.

Method according to claim 1, characterized in that the fiber layers are used in the form of a fabric, a mat, a knit, a fleece or unidirectional continuous threads.

The method according to claim 19, characterized in that the fibers are selected from the following group of materials: glass, aramid, in particular polyparaphenylene terephthalamide (PPDT) and carbon.

Molded article manufactured according to the method of one or more of the preceding claims. 8800301