WO2003080319A1 - Verfahren zur herstellung von harzmatten mit fliessfähiger gelege- oder textilverstärkung sowie von bauteilen aus diesen harzmatten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von harzmatten mit fliessfähiger gelege- oder textilverstärkung sowie von bauteilen aus diesen harzmatten Download PDF

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WO2003080319A1
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resin
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resin mat
textile structure
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Karlheinz HÖRSTING
Rudolf Kühfusz
Gerhard Steger
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Menzolit Fibron Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing resin mats from fiber-reinforced plastics, sheet molding compounds (SMCs), and components from these resin mats.
  • DE 199 49 318 A1 discloses a method for producing components from superimposed resin mats made of fiber-reinforced plastics, SMCs.
  • the resin mats with unidirectional fiber orientation are initially wound as rolls into semi-finished products.
  • individual strips of different lengths and with different cutting directions to the fiber course are separated from a semifinished product roll or from several semifinished product rolls to build up a layer of the component.
  • the strips are placed next to each other in a specific fiber orientation.
  • a laminated preform with different orientations of the individual layers with respect to the expected load is formed by superimposing the differently long strip sections and then inserted into a tool and shaped into a component by extrusion.
  • a laminate is very complex, because multiple layers with corresponding fiber orientations are required for optimal component design. Depending on the stress and size of a component, more than five individual layers may be required for an optimal component design. Larger body parts of a car, such as doors or engine and trunk lids, for example, can then consist of more than one hundred and fifty individual strips, which means that a great deal of time is required when storing them.
  • the object of the invention is to present a simplified production of resin mats from fiber-reinforced plastics, which are suitable for multidirectional loads, and to simplify the production of large-area components from resin mats.
  • the problem is solved with the aid of fiber-reinforced plastics in the form of resin mats, SMCs, with a scrim reinforcement which comprises at least one layer of intersecting fibers in a pattern which resembles a textile structure, the orientation of the fibers, the fiber orientation, on the Load is matched. Additional layers of fibers of a different orientation are usually added.
  • the components can be produced automatically by cutting the mats on computer-controlled cutting machines and storing the cuts by computer-controlled handling devices in the press. With the help of appropriate computer programs, the path of each individual cut from the roll to its position in the component can be tracked, which makes it possible to control the production seamlessly and to determine the cause in the event of errors in the manufacture of a component or in the event of defects occurring later.
  • the reinforcement consists of unidirectional fibers aligned in the longitudinal direction of the mat and optionally also short fibers in a tangled position.
  • the blanks for each loading direction must therefore be laid down with an orientation of the fibers corresponding to the loading in the component.
  • the fibers, which represent the essential element of the reinforcement are already arranged in such a way that they run in a direction in which the forces acting on the component act.
  • the mats according to the invention are produced in principle in the same way as with conventional mats.
  • the fibers which are initially introduced into the textile structure as, so to speak, endless fibers, are laid down in such a way that the fibers cross in the textile structure at a predetermined angle.
  • the fiber course is essentially adapted to the expected course of the load. In the case of shear stresses, for example, a crossing angle of the fibers of 45 degrees is advantageous.
  • Fibers in a different orientation, preferably in Longitudinal direction of the webs are usually added and form the scrim reinforcement.
  • the fibers lying one above the other, both the unidirectionally oriented fibers, fibers running in the longitudinal direction of the mat, and the crossing fibers can be connected to one another at their crossing points by means of processes which are matched to their respective material, for example by gluing, welding or sewing.
  • the fiber-reinforced plastic mass between two carrier films first passes through a flex zone for impregnating the reinforcing fibers. The material is then cut into strips, wound on rolls and transported to a maturing warehouse as a semi-finished product. After the orderly thickening of the semi-finished product is achieved, the quasi-infinite fibers, threads, are cut into finitely long fibers in order to make the mats suitable for extrusion.
  • the required number of blanks is considerably reduced by the resin mat according to the invention, because the blanks can already be cut from the web pulled off a roll in the dimensions of the component.
  • the number of blanks to be placed on top of one another for the design of the component to the expected load directions is significantly reduced.
  • the blanks can be created automatically by computer-controlled cutting machines and these blanks can be handled by automatic handling devices, by robots. Due to the significantly smaller number of blanks, the problem of styrene evaporation when using unsaturated polyester resins is no longer acute.
  • FIG. 1 shows the production of a resin mat according to the invention
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a resin mat according to the invention and Figure 3 shows the production of a component from blanks of this resin mat.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the production of a resin mat by the inventive method.
  • a fabric reinforcement 2 of the mat to be formed is drawn off from a roll 1 in the direction of the arrow 3.
  • this scrim reinforcement 2 consists of three layers, a scrim of fibers, as can be seen from the structure of the mat shown in FIG.
  • the layer of fibers 4 forming a rhombic pattern, which resembles a textile structure in which the fibers are already aligned with the expected load, forms the soul of the mat.
  • the reinforcement 2 is pulled onto a table 8 via a deflection 7.
  • a carrier film 10 is pulled off a roll 9 and brought to the reinforcement 2 from below via a deflection 11.
  • a conventional resin-filler mixture 15 for example a thermoset system based on an unsaturated polyester resin, is applied to the carrier film 10 by means of a doctor blade 13 and pressed into the reinforcement 2.
  • a layer of tangled fibers 16 is additionally applied, for which purpose threads 18 brought in in the feed direction 17 are cut into short fiber pieces in a cutter 19 and sprinkled in a confused orientation as layer 16 onto the resin-filler mixture 15.
  • This manufacturing step depends on the application, so it is possible but not necessary.
  • the cover film 21 is now pulled off a roll 20 and coated with thermosets 22 (FIG. 2), which are fed through the tube 23 to the doctor blade 24.
  • the cover film 21 prepared in this way is pressed onto the resin mat 26 by means of a roller 25.
  • the resin mat 26 according to the invention After passing through the Waikzones 27 to impregnate the reinforcement 2, symbolized by rolling, the resin mat 26 according to the invention becomes a semi-finished product in their entire width wound on a roll 28, as indicated by the arrow 29.
  • the resin mat can also be cut into smaller strips beforehand and the individual strips can each be wound on a roll.
  • the fully wound rolls are transported to a maturing warehouse.
  • the "quasi-infinite" fibers, threads are cut into pieces in the resin mats according to the invention, as in the conventional resin mats, in order to make the resin mats suitable for the extrusion process.
  • FIG. 2 a longitudinal section, ie a section running in the winding direction 29, is shown on an enlarged scale through a resin mat 26 according to the invention.
  • the position of the tangled fibers 16 is missing.
  • On the carrier film 10 there are parallel fibers 6 arranged in the longitudinal direction.
  • Another layer of fibers 5 is located above the intersecting fibers 4o and 4u, also parallel and in the longitudinal direction, that is to say winding direction 29.
  • the fibers 5 and 6 as well as the diagonally crossing fibers 4o and 4u are made from carbon fibers in the present exemplary embodiment and together form the scrim reinforcement 2.
  • the fibers of the scrim reinforcement 2 are embedded in a resin-filler mixture 15.
  • the resin mat 26 is covered by the cover film 21, which is coated with a thermoset 22 on its underside. As can be seen from FIG. 2 at the separation points 34, in particular of the fibers 5 and 6, the fibers have been cut into sections of approximately the same length in order to prepare the resin mat 26 for the extrusion process.
  • FIG. 3 the method according to the invention for producing a component from the resin mats according to the invention is explained on the basis of a schematic illustration.
  • the resin mats are drawn off from three rollers 35, 36 and 37 as webs 38, 39 and 40 in the direction of arrows 41, 42 and 43, respectively.
  • the resin mats are brought together and placed one on top of the other on a table 44.
  • the foils are removed from the mats beforehand. So that the resin mats do not stick to the table, it can be coated with a material or covered with a film.
  • the carrier film 45 is pulled off the web 38 and wound onto a roll 46, as indicated by the arrow 47. Both the cover film 48 and the carrier film 49 are pulled off the web 39.
  • cover film 48 is wound up together with the carrier film 45 on a roll 46
  • carrier film 49 is wound up together with the cover film 50 of the web 40 on a roll 51, as indicated by the arrow 52.
  • the carrier film 53 of the web 40 is wound on its own roll 54, as indicated by the arrow 55.
  • the three resin mat sheets 38, 39 and 40 lie one above the other on the table 44.
  • Each of these mats has a reinforcement with a textile structure, the patterns of these structures, as not shown here, can be different and can be selected accordingly for the intended load case.
  • the blanks 58 are cut out on the table 44 by means of a cutting device 57 controlled by a computer 56, in accordance with the raw contour of the component to be produced. Additional draping cuts can be provided for cuts with a high degree of deformation.
  • the cutting device 57 can be coupled to a CAD system, from which it receives the construction data of the components, which it then converts into a corresponding cutting pattern.
  • the computer control enables a high degree of flexibility in the implementation of cutting contours, since the dimensional specifications can be converted directly into a cutting command.
  • the guiding of the cutting knife can also be based on following a stored contour.
  • the use of templates is no longer necessary. Instead of placing several sheets of resin mats on top of one another on a cutting table and then cutting out a blank, a cutting device can also be provided on each individual sheet.
  • the blanks 58 are placed in a press to produce a component. In the present exemplary embodiment, this is done with a handling device 59 controlled via the computer 56. Whenever that for a component required number of blanks 58 is reached, the handling device 59 can automatically take action.
  • a blank 58 is gripped by means of a gripper 60, for example a suction or needle gripper, here consisting of three layers of resin mats.
  • a suction gripper 60 for example, can suck onto the still existing cover film of the top web 38, lift the blank 58, pivot it in the direction of rotation 61 towards the press 62 and place it there on the male part 63 of the press mold. After storage in the press, the cover film must be removed from the blank, which has not been shown in FIG. 3.
  • the cover film on the top web can be removed from the roll when it is unrolled.
  • the longer a film covers the blank the less the danger of the blank drying out and the less the evaporation of styrene when using unsaturated polyester resins.
  • the press 62 can be closed by lowering the indicated die 64 in the direction of arrow 65 onto the die 63 and carrying out the known extrusion process for shaping the workpiece. After the workpiece has been shaped, it can also be removed from the press 62 by the handling device 59, which is not shown here.
  • the production of components from the resin mats according to the invention made of fiber-reinforced plastic requires significantly fewer manufacturing steps than according to the conventional methods.
  • the computer-controlled cutting of the resin mats ensures a high degree of dimensional accuracy and reproducibility of the contours. If the characteristic data of the resin mats of the individual rolls as well as the characteristic data of the respective cutting device, handling device and press are entered into the computer, a production report of each workpiece can be created with the data day and time, on the basis of which the composition of the workpiece can be precisely determined can be documented.
  • This protocol can, for example, be encoded in a code, for example in a bar code, assigned to the component and, if appropriate, attached to it. In the event of a production error or in the event of damage, the cause can easily be determined on the basis of this data.

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Abstract

Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Harzmatten aus faserverstärkten Kunststoffen, Sheet Moulding Compounds (SMCs), werden für den Aufbau einer Schicht des Bauteils jeweils von einer Halbzeugrolle oder von mehreren Halbzeugrollen Einzelstreifen in unterschiedlicher Länge abgetrennt. Entsprechend der Bauteilform und -größe werden die Streifen nebeneinandergelegt. Anschließend wird durch Übereinanderlegen der unterschiedlich langen Streifenabschnitte ein laminierter Vorformling mit unterschiedlichen Orientierungen der Einzellagen in Bezug auf die zu erwartende Belastung geformt und danach in eine Presse eingelegt und durch Fließpressen zu einem Bauteil ausgeformt. Zur Vereinfachung der Herstellung von Bauteilen aus SMC und zur Vermeidung starker Styrolausdünstungen bei Verwendung ungesättigter Polyesterharze wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Gelegeverstärkung der Harzmatten aus mindestens einer Lage sich kreuzender Fasern gebildet wird, die eine textile Struktur sein kann, wobei die Ausrichtung dieser Fasern, die Faserorientierung, auf die Belastung durch die auf das Bauteil angreifenden Kräfte abgestimmt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Harzmatten mit fließfähiger Gelege- oder Textil Verstärkung sowie von Bauteilen aus diesen Harzmatten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Harzmatten aus faserverstärkten Kunststoffen, Sheet Moulding Compounds (SMCs), sowie von Bauteilen aus diesen Harzmatten.
Aus der DE 199 49 318 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus übereinandergelegten Harzmatten aus faserverstärkten Kunststoffen, SMCs, bekannt. Die Harzmatten mit unidirektionaler Faserorientierung sind zunächst als Halbzeug auf Rollen gewickelt. Bei der Herstellung eines Bauteils werden für den Aufbau einer Schicht des Bauteils jeweils von einer Halbzeugrolle oder von mehreren Halbzeugrollen Einzelstreifen in unterschiedlicher Länge und mit unterschiedlichen Schnittrichtungen zum Faserverlauf abgetrennt. Entsprechend der Bauteilform und -große werden die Streifen in einer bestimmten Faserorientierung nebeneinandergelegt. Anschließend wird durch Übereinanderlegen der unterschiedlich langen Streifenabschnitte ein laminierter Vorformling mit unterschiedlichen Orientierungen der Einzellagen in Bezug auf die zu erwartende Belastung geformt und danach in ein Werkzeug eingelegt und durch Fließpressen zu einem Bauteil ausgeformt. Weil für eine optimale Bauteilauslegung mehrere übereinander liegende Lagen mit entsprechender Faserorientierungen benötigt werden, ist der Aufbau eines Laminates sehr komplex. Je nach anfallender Beanspruchung und Größe eines Bauteils können mehr als fünf Einzellagen für eine optimale Bauteilkonstruktion erforderlich sein. Größere Karosserieteile eines Pkws wie Türen oder Motor- und Kofferraumdeckel beispielsweise können dann aus mehr als einhundertfünfzig Einzelstreifen bestehen, was einen hohen zeitlichen Aufwand beim Ablegen bedeutet.
Der Zuschnitt und die Ablage der einzelnen Streifen ist aufgrund der Handarbeit zeitlich aufwändig. Eine Automatisierung ist wegen des komplexen Aufbaus der Bauteile sehr schwierig. Zusätzlich besteht die Problematik der Styrolausdunstung bei der Verarbeitung von ungesättigten Polyesterharzen, was sich in starkem Maße negativ auf die Qualität der Bauteile auswirkt. Aufgabe der Erfindung ist eine vereinfachte Herstellung von Harzmatten aus faserverstärkten Kunststoffen, die für multidirektionale Belastungen geeignet sind, sowie die Vereinfachung der Herstellung großflächiger Bauteilen aus Harzmatten vorzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe von faserverstärkten Kunststoffen in Form von Harzmatten, SMCs, mit einer Gelegeverstärkung, die mindestens eine Lage sich in einem Muster kreuzender Fasern umfasst, das einer textilen Struktur gleicht, wobei die Ausrichtung der Fasern, die Faserorientierung, auf die Belastung abgestimmt ist. Weitere Lagen von Fasern anderer Ausrichtung kommen in der Regel dazu. Die Bauteile können durch Zuschnitt der Matten auf computergesteuerten Schneidmaschinen und eine Ablage der Zuschnitte durch computergesteuerte Handhabungseinrichtungen in die Presse automatisch hergestellt werden. Mit Hilfe entsprechender Computerprogramme lässt sich der Weg jedes einzelnen Zuschnitts von der Rolle bis zu seiner Lage in dem Bauteil verfolgen, was ermöglicht, die Produktion lückenlos zu kontrollieren und bei auftretenden Fehlern bei der Herstellung eines Bauteils oder bei später auftretenden Mängeln die Ursache zu ermitteln.
Bei den bekannten Harzmatten besteht die Verstärkung aus unidirektional, in Längsrichtung der Matte ausgerichteten Fasern sowie gegebenenfalls zusätzlich kurzen Fasern in Wirrlage. Für die Herstellung eines Bauteils müssen deshalb die Zuschnitte für jede Belastungsrichtung mit einer der Belastung im Bauteil entsprechenden Orientierung der Fasern abgelegt werden. Bei der Erfindung dagegen sind die Fasern, die das wesentliche Element der Verstärkung darstellen, bereits so angeordnet, dass sie in einer Richtung verlaufen, in der die das Bauteil angreifenden Kräfte wirken. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Matten erfolgt im Prinzip wie bei den herkömmlichen Matten. Die Fasern, die zunächst als gleichsam endlose Fasern, also Fäden, in die textile Struktur eingebracht werden, werden so abgelegt, dass sich die Fasern in der textilen Struktur unter einem zuvor festgelegten Winkel kreuzen. Der Faserverlauf wird im Wesentlichen dem zu erwartenden Verlauf der Belastung angepasst. Bei Schubspannungen ist beispielsweise ein Kreuzungswinkel der Fasern von 45 Grad vorteilhaft. Fasern in einer anderen Ausrichtung, vorzugsweise in Längsrichtung der Bahnen, kommen in der Regel dazu und bilden die Gelegeverstärkung. Die übereinanderliegenden Fasern, sowohl die unidirektional ausgerichteten Fasern, Fasern in Längsrichtung der Matte verlaufend, als auch die sich kreuzenden Fasern, können untereinander mittels auf ihren jeweiligen Werkstoff abgestimmte Verfahren an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder Vernähen. Als Werkstoffe für die Fasern werden die für die faserverstärkten Kunststoffe üblichen Werkstoffe verwendet, beispielsweise Glas, Carbon, Aramid oder HD-Polyethylen (HD = High Density). Die zwischen zwei Trägerfolien befindliche faserverstärkte Kunststoffmasse durchläuft, wie bei den herkömmlichen Fasermatten, zunächst eine Walkzone zum Imprägnieren der Verstärkungsfasern. Anschließend wird das Material in Streifen geschnitten, auf Rollen gewickelt und als Halbzeug in ein Reifelager transportiert. Nachdem die er orderliche Eindickung des Halbzeugs erreicht ist, erfolgt ein Schneiden der quasiunendlichen Fasern, Fäden, in endlich lange Fasern, um die Matten für das Fließpressen tauglich zu machen.
Durch die erfindungsgemäße Harzmatte verringert sich die erforderliche Anzahl der Zuschnitte erheblich, denn die Zuschnitte können bereits in den Abmessungen des Bauteils aus der von einer Rolle abgezogenen Bahn ausgeschnitten werden. Die für die Auslegung des Bauteils auf die zu erwartenden Belastungsrichtungen erforderliche Anzahl der aufeinander zu legenden Zuschnitte verringert sich deutlich. Außerdem lassen sich die Zuschnitte, wie bereits bei Blechzuschnitten bekannt, durch computergesteuerte Schneidmaschinen automatisch erstellen und diese Zuschnitte sind für automatische Handhabungseinrichtungen, für Roboter, handhabbar. Durch die wesentlich geringere Anzahl der Zuschnitte ist das Problem der Styrolausdunstung bei der Verwendung ungesättigter Polyesterharze nicht mehr akut.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 die Herstellung einer erfindungsgemäßen Harzmatte,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Harzmatte und Figur 3 die Herstellung eines Bauteils aus Zuschnitten dieser Harzmatte.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die Herstellung einer Harzmatte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Von einer Rolle 1 wird eine Gelegeverstärkung 2 der zu bildenden Matte in Pfeilrichtung 3 abgezogen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht diese Gelegeverstärkung 2 aus drei Lagen, aus einem Gelege von Fasern, wie dem in der Figur 2 gezeigten Aufbau der Matte zu entnehmen ist. Die ein rhombisches Muster bildende Lage von Fasern 4, das einer textilen Struktur gleicht, bei der die Fasern bereits auf die zu erwartende Belastung ausgerichtet sind, bildet die Seele der Matte. Oberhalb und unterhalb dieser textilen Struktur 4 liegen jeweils noch parallele, unidirektional, in Abzugsrichtung 3 verlaufende Fasern 5 beziehungsweise 6 (Fig. 2), die besonders dazu geeignet sind, in ihrer Richtung verlaufende Zugkräfte aufzunehmen. Über eine Umlenkung 7 wird die Verstärkung 2 auf einen Tisch 8 gezogen. Von einer Rolle 9 wird eine Trägerfolie 10 abgezogen und über eine Umlenkung 11 von unten an die Verstärkung 2 herangeführt. Im Imprägnierbereich 12 wird mittels einer Rakel 13 ein über das Rohr 14 zugeführtes herkömmliches Harz-Füllstoff-Gemisch 15, beispielsweise ein Duroplastsytem auf der Basis eines ungesättigten Polyesterharzes, auf die Trägerfolie 10 aufgetragen und in die Verstärkung 2 gedrückt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird noch zusätzlich eine Lage Wirrfasern 16 aufgetragen, wozu in Zuführrichtung 17 herangeführte Fäden 18 in einem Schneidwerk 19 in kurze Faserstücke zerschnitten und in wirrer Orientierung als Lage 16 auf das Harz-Füllstoff-Gemisch 15 aufgestreut werden. Dieser Fertigungsschritt ist vom Einsatzfall abhängig, also möglich, aber nicht erforderlich.
Von einer Rolle 20 wird nun die Deckfolie 21 abgezogen und hier mit Duroplasten 22 (Fig. 2) berakelt, die durch das Rohr 23 der Rakel 24 zugeführt werden. Mittels einer Walze 25 wird die so präparierte Deckfolie 21 auf die Harzmatte 26 aufgedrückt.
Nach Passieren der Waikzonen 27 zum Imprägnieren der Verstärkung 2, durch Walzen symbolisiert, wird die erfindungsgemäße Harzmatte 26 als Halbzeug in ihrer gesamten Breite auf eine Rolle 28 aufgewickelt, wie mit dem Pfeil 29 angedeutet wird. Die Harzmatte kann aber auch zuvor in schmalere Streifen längsgeschnitten und die einzelnen Streifen jeweils auf eine Rolle gewickelt werden. Die vollgewickelten Rollen werden in ein Reifelager transportiert. Nach der Reifung werden bei den erfindungsgemäßen Harzmatten, wie bei den herkömmlichen Harzmatten, die „quasiunendlichen" Fasern, Fäden, in Stücke geschnitten, um die Harzmatten für den Fließpressprozess geeignet zu machen.
In Figur 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Längsschnitt, also ein Schnitt in Wickelrichtung 29 verlaufend, durch eine erfindungsgemäße Harzmatte 26 dargestellt. Im vorliegendem Ausführungsbeispiel fehlt die Lage der Wirrfasern 16. Auf der Trägerfolie 10 liegen parallele, in Längsrichtung angeordnete Fasern 6. Darüber liegt eine Lage von Fasern 4, gebildet aus sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel unter einem Kreuzungswinkel 30 von 80 Grad kreuzenden Fasern 4o und 4u, die damit jeweils den Ergänzungswinkel 31 beziehungsweise 32 zu der Senkrechten 33 zur Wickelrichtung 29 einnehmen, wie die aus der Matte herausgezogene Aufsicht auf den Kreuzungspunkt zweier Fasern 4o und 4u zeigt. Über den sich kreuzenden Fasern 4o und 4u liegt eine weitere Lage Fasern 5, ebenfalls parallel und in Längsrichtung, also Wickelrichtung 29, angeordnet. Die Fasern 5 und 6 sowie die sich diagonal kreuzenden Fasern 4o und 4u sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Carbonfasern hergestellt und bilden gemeinsam die Gelegeverstärkung 2. Die Fasern der Gelegeverstärkung 2 sind in einem Harz-Füllstoff-Gemisch 15 eingebettet. Die Harzmatte 26 wird durch die Deckfolie 21 abgedeckt, die auf ihrer Unterseite mit einem Duroplast 22 berakelt ist. Wie aus der Figur 2 an den Trennstellen 34 insbesondere der Fasern 5 und 6 ersichtlich, sind die Fasern in etwa gleich lange Abschnitte geschnitten worden, um die Harzmatte 26 für den Fließpressprozess vorzubereiten.
In der Figur 3 wird anhand einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus den erfindungsgemäßen Harzmatten erläutert. Von drei Rollen 35, 36 und 37 werden die Harzmatten als Bahnen 38, 39 beziehungsweise 40 jeweils in Pfeilrichtung 41 , 42 beziehungsweise 43 abgezogen. Die Harzmatten werden zusammengeführt und übereinanderliegend auf einem Tisch 44 abgelegt. Zuvor werden von den Matten die Folien abgezogen. Damit die Harzmatten nicht auf dem Tisch ankleben, kann dieser mit einem Werkstoff beschichtet oder mit einer Folie belegt sein. Von der Bahn 38 wird die Trägerfolie 45 abgezogen und auf eine Rolle 46 aufgewickelt, wie durch den Pfeil 47 angedeutet wird. Von der Bahn 39 werden sowohl die Deckfolie 48 als auch die Trägerfolie 49 abgezogen. Während die Deckfolie 48 mit der Trägerfolie 45 gemeinsam auf eine Rolle 46 aufgewickelt wird, wird die Trägerfolie 49 gemeinsam mit der Deckfolie 50 der Bahn 40 auf eine Rolle 51 aufgewickelt, wie durch den Pfeil 52 angedeutet wird. Die Trägerfolie 53 der Bahn 40 wird auf eine eigene Rolle 54 aufgewickelt, wie durch den Pfeil 55 angedeutet wird.
Auf dem Tisch 44 liegen die drei Harzmatten-Bahnen 38, 39 und 40 übereinander. Jede dieser Matten hat eine Verstärkung mit einer textilen Struktur, wobei die Muster dieser Strukturen, wie hier nicht dargestellt, unterschiedlich sein können und für den vorgesehenen Belastungsfall entsprechend ausgewählt sein können. Auf dem Tisch 44 werden mittels einer von einem Computer 56 gesteuerten Schneideinrichtung 57 die Zuschnitte 58 entsprechend der Rohkontur des herzustellenden Bauteils ausgeschnitten. Für Zuschnitte mit einem hohen Verformungsgrad können zusätzliche Drapierschnitte vorgesehen sein. Die Schneideinrichtung 57 kann mit einem CAD-System gekoppelt werden, von dem sie die Konstruktionsdaten der Bauteile erhält, die sie dann in ein entsprechendes Schnittmuster umsetzt. Die Computersteuerung ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Umsetzung von Schnittkonturen, da die Maßvorgaben direkt in einen Schneidbefehl umgesetzt werden können. Die Führung des Schneidmessers kann sich auch an dem Nachfahren einer abgespeicherten Kontur orientieren. Der Einsatz von Schablonen entfällt damit. Statt mehrere Bahnen von Harzmatten auf einem Schneidtisch aufeinander zu legen und dann einen Zuschnitt auszuschneiden, kann auch an jeder einzelnen Bahn eine Schneideinrichtung vorgesehen sein.
Die Zuschnitte 58 werden zur Herstellung eines Bauteils in eine Presse eingelegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt das mit einer über den Computer 56 gesteuerten Handhabungseinrichtung 59. Immer dann, wenn die für ein Bauteil erforderliche Anzahl von Zuschnitten 58 erreicht ist, kann die Handhabungseinrichtung 59 automatisch in Aktion treten. Mittels eines Greifers 60, beispielsweise eines Saug- oder Nadelgreifers, wird ein Zuschnitt 58 ergriffen, hier aus drei Lagen von Harzmatten bestehend. Ein Sauggreifer 60 beispielsweise kann sich an der noch vorhandenen Deckfolie der oben liegenden Bahn 38 festsaugen, den Zuschnitt 58 anheben, in Drehrichtung 61 zur Presse 62 schwenken und dort auf die Patrize 63 der Pressform ablegen. Nach der Ablage in die Presse muss die Deckfolie von dem Zuschnitt abgezogen werden, was in Figur 3 nicht dargestellt worden ist. Werden die Zuschnitte beispielsweise mechanisch gehandhabt, kann die Deckfolie auf der obersten Bahn bereits beim Abrollen von der Rolle entfernt werden. Je länger allerdings eine Folie den Zuschnitt bedeckt, umso geringer ist die Gefahr des Austrocknens des Zuschnitts und umso geringer ist die Ausdunstung von Styrol bei Verwendung von ungesättigten Polyesterharzen.
Der beschriebene Verfahrensablauf wiederholt sich so lange, bis die erforderliche Anzahl von Zuschnitten 58 auf der Patrize 63 abgelegt worden sind. Danach kann, durch den Computer 56 gesteuert, die Presse 62 geschlossen werden, indem die angedeutete Matrize 64 in Pfeilrichtung 65 auf die Patrize 63 absenkt wird und der an sich bekannte Fließpressvorgang zur Formgebung des Werkstücks erfolgt. Nach der Ausformung des Werkstücks kann es durch die Handhabungseinrichtung 59 der Presse 62 auch entnommen werden, was hier nicht dargestellt ist.
Anhand dieses Ausführungsbeispiels ist ersichtlich, dass die Herstellung von Bauteilen aus den erfindungsgemäßen Harzmatten aus faserverstärktem Kunststoff wesentlich weniger Fertigungsschritte erfordert als nach den herkömmlichen Verfahren. Durch das computergesteuerte Zuschneiden der Harzmatten ist eine hohe Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit der Konturen gewährleistet. Werden die Kenndaten der Harzmatten von den einzelnen Rollen sowie die Kenndaten der jeweiligen Schneideinrichtung, Handhabungseinrichtung und Presse in den Computer eingegeben, kann beispielsweise zusätzlich mit den Daten Tag und Uhrzeit ein Fertigungsprotokoll eines jeden Werkstücks erstellt werden, anhand dessen sich die Zusammensetzung des Werkstücks genau dokumentieren lässt. Dieses Protokoll kann beispielsweise in einen Code, beispielsweise in einen Strichcode, verschlüsselt dem Bauteil zugeordnet und gegebenenfalls an ihm angebracht werden. Bei einem Produktionsfehler oder im Schadensfall kann anhand dieser Daten die Ursache leicht ermittelt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Harzmatten aus faserverstärkten Kunststoffen, Sheet Moulding Compounds (SMCs), zur Verwendung als Halbzeug bei der Herstellung von Bauteilen nach dem Fließpressverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelegeverstärkung der Harzmatten aus mindestens einer Lage sich kreuzender Fasern gebildet wird, die einer textilen Struktur gleicht, wobei die Ausrichtung dieser Fasern, die Faserorientierung, auf die Belastung durch die auf das Bauteil angreifenden Kräfte abgestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gelegeverstärkung zusätzlich aus Lagen von Fasern anderer Ausrichtung aufgebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lage unidirektional ausgerichteter Fasern in die Gelegeverstärkung der Harzmatte eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Fasern der textilen Struktur und gegebenenfalls der anderen Fasern des Geleges in Bezug auf die Wirkrichtung einzelner Kräfte erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der textilen Struktur und gegebenenfalls die anderen Fasern des Geleges in ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der textilen Struktur in der Gelegeverstärkung unter einem Kreuzungswinkel aufeinander abgelegt werden, der den Kreuzungswinkeln herkömmlicher textiler Strukturen entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schubbelastung des Bauteils die Fasern der textilen Struktur unter einem Kreuzungswinkel von 45 Grad abgelegt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzmatte aus mehreren Lagen einer Gelegeverstärkung aufgebaut wird, die jeweils eine textile Struktur aufweisen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Lagen die Kreuzungswinkel der Fasern der textilen Strukturen unterschiedlich gewählt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Lage von Wirrfasern in die Harzmatte eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Glas, Carbon, Aramid oder HD-Polyethylen hergestellt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in der Harzmatte für ein Fließen vorbereitet werden.
13. Harzmatte, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelegeverstärkung (2) der Harzmatte (26) mindestens eine Lage (4) sich kreuzender Fasern (4o, 4u) umfasst, die einer textilen Struktur gleicht, wobei die Ausrichtung dieser Fasern (4o, 4u), die Faserorientierung, auf die Belastung durch die auf das Bauteil angreifenden Kräfte abgestimmt ist.
14. Harzmatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelegeverstärkung (2) zusätzlich aus Lagen von Fasern (5, 6) anderer Ausrichtung aufgebaut ist.
15. Harzmatte nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lage unidirektional ausgerichteter Fasern (5, 6) in die
Gelegeverstärkung (2) der Harzmatte (26) eingebracht ist.
16. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4o, 4u) in der textilen Struktur (4) und gegebenenfalls die anderen Fasern in dem Gelege (2) in Bezug auf die Wirkrichtung einzelner Kräfte ausgerichtet sind.
17. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4o, 4u) der textilen Struktur (4) und gegebenenfalls die anderen Fasern des Geleges (2) in ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind.
18. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4o, 4u) in der textilen Struktur (4) der Gelegeverstärkung (2) unter einem Kreuzungswinkel (30) aufeinander abgelegt sind, der herkömmlichen textilen Strukturen entspricht.
19. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schubbelastung des Bauteils die Fasern der textilen Struktur unter einem Kreuzungswinkel von 45 Grad abgelegt sind.
20. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzmatte aus mehreren Lagen einer Gelegeverstärkung aufgebaut ist, die jeweils eine textile Struktur aufweisen.
21. Harzmatte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Lagen die Kreuzungswinkel der Fasern der textilen Strukturen unterschiedlich sind.
22. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Harzmatte (26) zusätzlich mindestens eine Lage von Wirrfasern (16) enthält.
23. Harzmatte nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4o, 4u, 5, 6, 16) aus Glas, Carbon, Aramid oder HD- Polyethylen bestehen.
24. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Harzmatten, hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine gereifte und für das Fließpressen vorbereitete Harzmatte als Bahn von ihrer Rolle abgezogen wird, dass die Trägerfolie und die Deckfolie von der Bahn abgezogen werden, dass ein Zuschnitt in der Rohkontur des zu erzeugenden Bauteils aus der Bahn ausgeschnitten wird, dass dieser Zuschnitt der Harzmatte in eine Presse gelegt wird, dass weitere Zuschnitte erzeugt werden, dass so viele Zuschnitte in die Presse gelegt werden, bis die erforderliche Wanddicke des zu erzeugenden Bauteils erreicht ist und dass dann der Fließpressvorgang in bekannter Weise durchgeführt wird.
25. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Harzmatten, hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass gereifte und für das Fließpressen vorbereitete Harzmatten als Bahnen von
Rollen abgezogen werden, dass die Trägerfolien und Deckfolien von den Bahnen abgezogen werden, dass die Bahnen in mehreren, mindestens zwei, Lagen übereinander gelegt werden, dass ein Zuschnitt in der Rohkontur des zu erzeugenden Bauteils aus den Bahnen ausgeschnitten wird, das dieser Zuschnitt aus mindestens zwei Lagen von Harzmatten in eine Presse gelegt wird, dass so viele Zuschnitte in die Presse gelegt werden, bis die erforderliche Wanddicke des zu erzeugenden Bauteils erreicht ist und dass dann der Fließpressvorgang in bekannter Weise durchgeführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschneiden der Zuschnitte aus den Bahnen mittels einer computergesteuerten Schneideinrichtung automatisch nach Vorgabe der Zuschnittabmessungen oder Zuschnittkontur erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschnitte mittels einer computergesteuerten
Handhabungseinrichtung aufgenommen und in die Presse gelegt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die die Zusammensetzung der Harzmatten betreffen, das Herstelldatum der Harzmatten, die Kenndaten der Schneideinrichtung, die Bauteilnummer, die Lage des Zuschnitts im Bauteil, die Kenndaten der
Presse und gegebenenfalls der Handhabungseinrichtung sowie das Herstelldatum des Bauteils abgespeichert werden, gegebenenfalls in einem Code verschlüsselt dem Bauteil zugeordnet und gegebenenfalls an ihm angebracht werden und dass bei einem Produktionsfehler oder im Schadensfall anhand dieser Daten die Ursache gesucht wird.
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IL16407503A IL164075A0 (en) 2002-03-21 2003-03-17 Method for the production of resin prepregs with liquid reinforcer fornon-woven or textile material and components made from said resin prepregs
US10/507,403 US20050186868A1 (en) 2002-03-21 2003-03-17 Method for the production of resin prepregs with liquid reinforcer for non-woven or textile material and components made from said resin prepregs
CA 2479815 CA2479815A1 (en) 2002-03-21 2003-03-17 Method for the production of resin prepregs with liquid reinforcer for non-woven or textile material and components made from said resin prepregs
JP2003578125A JP2005527659A (ja) 2002-03-21 2003-03-17 繊維強化プラスチック製不織ウエブ若しくは紡績繊維強化材から成る樹脂マット並びに該樹脂マット製の構成部品を製造する方法
KR10-2004-7014910A KR20040094837A (ko) 2002-03-21 2003-03-17 유동성 부직포 강화재 또는 섬유 강화재를 포함하는수지침투가공재 및 상기 수지침투가공재로 부품을제조하기 위한 방법
EP03718694A EP1490208A1 (de) 2002-03-21 2003-03-17 Verfahren zur herstellung von harzmatten mit fliessf higer g elege- oder textilverst rkung sowie von bauteilen aus diesen harzmatten
IL164075A IL164075A (en) 2002-03-21 2004-09-14 Method for the production of resin prepregs with liquid reinforcer for non-woven or textile material and components made from said resin prepregs
NO20044320A NO20044320L (no) 2002-03-21 2004-10-12 Fremgangsmate for a produsere resinimpregnerte matter med frittflytende ikke-vevet dukforsterkning eller tekstilforsterkning sa vel som komponenter av disse resinimpregnerte mattene

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010023670A1 (de) 2010-06-12 2011-12-15 Daimler Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Harzmatten
WO2017149031A1 (de) 2016-03-04 2017-09-08 Covestro Deutschland Ag Verfahren zur herstellung von faserverbundbauteilen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034400B4 (de) * 2005-07-22 2010-09-23 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Herstellung eines Faservorformlings mit einer nahezu beliebigen Oberflächengeometrie im TFP-Verfahren
WO2017170802A1 (ja) 2016-03-30 2017-10-05 株式会社栗本鐵工所 繊維強化樹脂中空体およびその製造方法
CN115416133B (zh) * 2022-09-13 2023-11-03 河南工程学院 利用异形钢纤维的水泥基材料3d打印装置及打印方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809264A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-30 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Fasergelegeanordnung und Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings
DE10005202A1 (de) * 2000-02-03 2000-11-02 Inst Verbundwerkstoffe Gmbh Kontinuierliche, bauteil- und prozessorientierte Herstellung von Verstärkungsstruktur-Halbzeugen für Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe
DE19949318A1 (de) * 1999-09-11 2001-03-15 Menzolit Fibron Gmbh Kohlenstoffaserverstärktes SMC für multiaxial verstärkte Bauteile
EP1134314A1 (de) * 2000-03-16 2001-09-19 Hexcel Composites Zwischen-Verbundstoff, dessen Herstellungsverfahren und dessen Verwendung als Formmaterial
EP1238794A1 (de) * 2001-03-07 2002-09-11 ETABLISSEMENTS LES FILS D'AUGUSTE CHOMARAT & CIE Isolierstruktur bestehend aus Schichten von Vliesstoff und Verstärkungsnetzen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881978A (en) * 1974-03-11 1975-05-06 Westinghouse Electric Corp Method of forming a polyester preimpregnated fiberglass sheet
US4294639A (en) * 1979-02-22 1981-10-13 Motor Wheel Corporation Fiber-reinforced composite wheel construction
US4622254A (en) * 1981-08-31 1986-11-11 Toray Industries, Inc. Fiber material for reinforcing plastics
US5209804A (en) * 1991-04-30 1993-05-11 United Technologies Corporation Integrated, automted composite material manufacturing system for pre-cure processing of preimpregnated composite materials
EP0740004A4 (de) * 1994-11-04 1997-08-27 Nippon Steel Corp Triaxiales gewebe mit kohlenstofffaserbündel und verfahren zu seiner herstellung
CA2383550A1 (en) * 1999-09-11 2001-03-22 Menzolit Fibron Gmbh Carbon-fibre reinforced smc for multi-axially reinforced components
US6503856B1 (en) * 2000-12-05 2003-01-07 Hexcel Corporation Carbon fiber sheet materials and methods of making and using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809264A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-30 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Fasergelegeanordnung und Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings
DE19949318A1 (de) * 1999-09-11 2001-03-15 Menzolit Fibron Gmbh Kohlenstoffaserverstärktes SMC für multiaxial verstärkte Bauteile
DE10005202A1 (de) * 2000-02-03 2000-11-02 Inst Verbundwerkstoffe Gmbh Kontinuierliche, bauteil- und prozessorientierte Herstellung von Verstärkungsstruktur-Halbzeugen für Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe
EP1134314A1 (de) * 2000-03-16 2001-09-19 Hexcel Composites Zwischen-Verbundstoff, dessen Herstellungsverfahren und dessen Verwendung als Formmaterial
EP1238794A1 (de) * 2001-03-07 2002-09-11 ETABLISSEMENTS LES FILS D'AUGUSTE CHOMARAT & CIE Isolierstruktur bestehend aus Schichten von Vliesstoff und Verstärkungsnetzen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010023670A1 (de) 2010-06-12 2011-12-15 Daimler Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Harzmatten
WO2017149031A1 (de) 2016-03-04 2017-09-08 Covestro Deutschland Ag Verfahren zur herstellung von faserverbundbauteilen

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Publication number Publication date
JP2005527659A (ja) 2005-09-15
EP1490208A1 (de) 2004-12-29
US20050186868A1 (en) 2005-08-25
PL372213A1 (en) 2005-07-11
NO20044320L (no) 2004-10-12
IL164075A0 (en) 2005-12-18
AU2003222769A1 (en) 2003-10-08
CA2479815A1 (en) 2003-10-02

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