WO2006105814A1 - Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products - Google Patents

Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products Download PDF

Info

Publication number
WO2006105814A1
WO2006105814A1 PCT/EP2005/051507 EP2005051507W WO2006105814A1 WO 2006105814 A1 WO2006105814 A1 WO 2006105814A1 EP 2005051507 W EP2005051507 W EP 2005051507W WO 2006105814 A1 WO2006105814 A1 WO 2006105814A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fibers
layers
hollow microspheres
volumized
fiber
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/051507
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Kölzer
Original Assignee
Spheretex Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spheretex Gmbh filed Critical Spheretex Gmbh
Priority to PCT/EP2005/051507 priority Critical patent/WO2006105814A1/en
Publication of WO2006105814A1 publication Critical patent/WO2006105814A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/02Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
    • B29C70/021Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
    • B29C70/025Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material with particular filler
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B29C70/443Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16Fillers
    • B29K2105/165Hollow fillers, e.g. microballoons or expanded particles

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of Faserverbu ⁇ d- materials, related products and precursors.
  • a method of the aforementioned type is known from German Patent Application 1 03 1 4 901 Al.
  • Fiberglass filaments which have been voluminated by embedding thermoplastic microvoids, are sprayed onto a negative mold by means of a resin fiber spray gun.
  • the endless spun yarns are chopped into staple fibers of, for example, 3 cm in length by means of a cutting mechanism and sprayed onto a negative mold together with a spray jet of hardenable resin, such as unsaturated polyester.
  • Fibers which serve to reinforce and which are therefore called Verstarkungsmaschinen or Verstarkungsmaterial are therefore preferably dry inserted into a corresponding negative mold.
  • the negative mold is first closed with a suitable counter mold. After closing with the counter mold, resin is injected or infused into the closed overall shape. Emissions can thus be prevented and the amount of resin required can be better dosed
  • RTM process resin transfer molding
  • VIP process vacuum infusion process
  • the negative mold and the counter mold ie two mold halves, each consist of stable, ie solid parts.
  • the parts can be made of steel or aluminum. In order to reduce costs for the provision of the molds, these are made of plastic and especially if it is produced in small quantities
  • the two mold halves are mechanically closed and held closed.
  • the mold is closed by vacuum using a suitable vacuum pump.
  • the RTM process pressurizes the liquid resin until it is completely filled of the predetermined mold gap is pressed into the mold intermediate spaces, whereby the pressure penetrates the liquid resin through the reinforcing fibers located between the molds. later speaks the material thickness of the thus produced made of a fiber composite molding.
  • the liquid, curable resin is sucked in by the generated vacuum between the two mold halves in such a way that also in this process, the lying between the mold halves dry reinforcing fibers are completely wetted.
  • the injection of resin by means of pressure or the infusion with the aid of negative pressure in closed overall forms for the production of composite materials is shown in German Patent DE 69003436 T2.
  • the actual reinforcing fibers of high modulus fibers such as glass, carbon or aramid fibers in the outer area and special fiber layers are provided with high return spring force in the core area in layered fiber layers.
  • These spring-back layers can consist of plastic monofilaments, as described in DE 69003436 T2. As spring-back layers but also knitted or knitted fiber layers of plastic or glass fibers can be used. Furthermore, continuous glass fibers, as they are known in the market under the name "Continuous beach mat" can be used.
  • suitable fiber layers are usually delivered to the fabricators as finished, multi-layered complexes by joining together several superimposed layers of the reinforcing material by a needle punching or stitchbonding process.
  • Such a complex is described in the patent DE 69003436 T2.
  • the invention has for its object to be able to produce a fiber composite material with good mechanical properties economically and environmentally friendly.
  • the required restoring force is generated by embedded hollow microspheres or hollow microbodies. Surprisingly, it was found that such a better controllable restoring force compared to the prior art can be provided.
  • the core situation consists of volumised fibers.
  • plastic fibers and / or glass fibers are provided for the core layer.
  • inexpensive natural fibers such as sisal or coconut fibers.
  • the core layer is then mainly between layers of non-volumized high modulus fibers, which are mainly responsible for the bending properties of the walls of the subsequent molding. Therefore, glass, carbon and / or aramid fibers are preferably used for the outer layers.
  • a gas-hydraulic counter-pressure is generated during compression, which is easier to control not only in the percentage compressibility, but also brings with it additional additional positive properties. While control of the remaining and desired material thickness is very difficult in the above-described mechanically resilient fiber layers, especially in vacuum process, because the degree of compression of this type of mats is very high and the material can lose up to 80% of its original strength, build the hollow microspheres a gas-hydraulic Counterpressure, which is easier to control insofar as the closed-cell, filled with gas hollow spheres merely deformed, but not reduced in their gas volume, even by higher pressure or at least relatively little.
  • the soft, conformable contact pressure of the hollow microspheres does not result in a print through effect on the mold surface. This results in far optically better molding surfaces.
  • the core layer has the volumized fibers.
  • the layers on the surface are usually made of high modulus fibers.
  • a complex comprising a core layer with hollow microspheres or micro-hollow bodies located therein has a pre-compression.
  • the various layers or layers of the complex have been connected to one another in such a way that, in the connected state, the hollow microspheres or bodies exert a gas-hydraulic pressure.
  • the hollow microspheres are then preloaded. This pre-compression can be achieved by compressing the volumised fiber layers be targeted. It can be controlled so specifically desired properties of the molded part to be produced therefrom.
  • the embedding of the hollow microspheres has the considerable advantage of reducing the resin absorption capacity in accordance with the volume of the microspheres and thus reducing the specific weight of a molded part produced therefrom.
  • the higher the degree of compression in the complex preparation the lower the resin absorption and thus the weight of the molded part produced therefrom.
  • the result is either thicker molded parts with a comparable total weight, compared to the molded parts produced from non-volumized fiber layers described above have a significantly higher flexural rigidity or molded parts with the same wall thickness and similar mechanical strengths with a weight saving of 30-50%.
  • the mat complexes used with the hollow microspheres located therein it is achieved by a predetermined arrangement of the fibers that sufficient penetration of the liquid resins is ensured.
  • drainage gaps are created between parallel volumized endless fiber strands.
  • the generation of the drainage gap succeeds in an embodiment of the invention by voluminstrumente fiber strands, ie fiber strands embedded therein hollow microspheres or micro hollow bodies are not placed directly next to each other, but on the gap.
  • bulked, cut staple fibers are used and, due to the coarseness of the structure produced, suitable drainage openings are created. This is achieved, in particular, by stacking volumized fiber strands in disordered and two-dimensional stacked stacks.
  • further elements are used which are intended and suitable for increasing the penetration rate of the resin in the reinforcing material.
  • Short pieces of tubing can be used, especially within cut fiber stacks.
  • Particularly preferred are thin perforated hollow tubes, and in particular so-called endless tubes.
  • endless hoses are preferably used in the case of located.
  • Twisted monofilaments are also suitable.
  • the arrangement of such drainage aids may be between the volumized fibers or adjacent to the volumized fibers.
  • Drainage aids such as the aforementioned hoses or monofilaments are particularly advantageous if a higher drainage rate is desired for process-technical reasons or if the reinforcing material, for example a complex, has been compressed very strongly. By a strong compression namely creates a high compression of the volumized fibers. The permeability to resin is thus reduced. This can be counteracted by adding additional drainage aids.
  • a scrim made of volumised fiberglass yarns (core area) with a fiber diameter of 2.0 mm and a weight of 200 lex is coated on both sides with layers of Glasmaschinerovings (each + 45 / - 45 ° about 400 g / m 2 ) and by a Nahwirkpens with suitable Nahgarnen of 1 70 dtex connected to a ready-to-use complex.
  • a volumized yarn is understood to mean a yarn having hollow microspheres or microcavities therein.
  • the complex is placed in a closed Ges ⁇ mtform and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
  • a complex as described under 1 is provided with an additional drainage aid in the core area, consisting of needled plastic monofilaments with a weight of approximately 1 50 g / m 2 .
  • the complex is placed in a closed overall mold and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
  • a complex is made of two 5 mm thick core layers of microsphere voluminstrumenten and mechanically pre-compressed glass fiber webs with a weight of about 150 g per layer and an intermediate additional drainage aid made of needle-punched monofilaments of about 150 g / m 2 .
  • an intermediate additional drainage aid made of needle-punched monofilaments of about 150 g / m 2 .
  • the complex is placed in a closed overall mold and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
  • Figure 1 shows schematically a negative mold 1, which is closed by a film 2. Within this overall shape there is a core layer 3 formed of fibers with hollow microspheres 4. The core layer is enveloped by regions 5 formed by high modulus fibers. Within such a mold, a vacuum is created and resin infused. After curing of the resin, the molding is removed from the overall shape. The molded part produced in this way has smooth walls on the front and back sides. Inside the molding are then the hollow microspheres.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing fibre composite materials and associated products. The invention is based on the object of being able to produce a fibre composite material with good mechanical properties in a cost-effective and environmentally friendly manner. According to the invention, to solve the object a desired restoring force is produced in a complex by embedded micro hollow spheres or micro hollow bodies (4). This is so because it has surprisingly been found that a better controllable restoring force as compared with the prior art can be provided in this way.

Description

HERSTELLUNG VON FASERVERBUNDWERKSTOFFEN IN GESCHLOSSENEN LAMINIERSYSTEMEN SOWIE ZUGEHÖRIGE ERZEUGNISSEMANUFACTURE OF FIBER COMPOSITES IN CLOSED LAMINATION SYSTEMS AND RELATED PRODUCTS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserverbuπd- werkstoffen, zugehörige Erzeugnisse und Vorprodukte.The invention relates to a process for the production of Faserverbuπd- materials, related products and precursors.
Ein Verfahren der vorgenannten Art ist aus der deutschen Patentanmeldung 1 03 1 4 901 Al bekannt. Spinnfaden aus Glasfasern, die durch Einbetten von thermoplastischen Mikrohohlkorpern voluminisiert worden sind, werden mit Hilfe einer Harz-Faser-Spπtzpistole auf eine Negativform aufgespritzt. Dabei werden gleichzeitig die Endlos-Spinnfaden mit Hilfe eines Schneidwerkes in Stapelfasern von beispielsweise 3 cm Lange zerhackt und gemeinsam mit einem Spruhstrahl aus hartbarem Harz wie ungesättigtem Polyester auf eine Negativform aufgespritzt.A method of the aforementioned type is known from German Patent Application 1 03 1 4 901 Al. Fiberglass filaments, which have been voluminated by embedding thermoplastic microvoids, are sprayed onto a negative mold by means of a resin fiber spray gun. At the same time, the endless spun yarns are chopped into staple fibers of, for example, 3 cm in length by means of a cutting mechanism and sprayed onto a negative mold together with a spray jet of hardenable resin, such as unsaturated polyester.
Aus der EP 0 222 399 A2 ist bekannt, Faserverbundwerkstoffe herzustellen, indem man geeignete Fasermaterialien mit duroplastischen Kunststoffharzen wie z.B. Polyester, Epoxydharze oder Amino- und Phenoplasten trankt, drucklos beispielsweise in einer offenen Negativform formt und aushärtet. Es wird gemäß der EP 0 222 399 A2 weiter vorgeschlagen, die Elementarfaden von eingesetzten Verstarkungsmaterialien mit Hilfe von Hohlkugelchen aufzuspreizen. Es treten bei diesen sogenannten offenen Laminierverfahren nachteilhaft unerwünschte Emissionen aufgrund der Verwendung von Harzen auf. Auch ist die rückseitige Oberflache eines resultierenden Formteils relativ uneben und zwar vor allem im Vergleich zur Vorderseite, die an der Innenwand der Negativform wahrend der Herstellung anlag,From EP 0 222 399 A2 it is known to produce fiber composites by using suitable fiber materials with thermosetting plastic resins such as e.g. Polyester, epoxy resins or amino and phenolic drinks, forms without pressure, for example in an open negative mold and cured. It is further proposed in EP 0 222 399 A2 to spread the filaments of reinforcing materials used with the aid of hollow spheres. Adverse emissions due to the use of resins occur disadvantageously in these so-called open lamination processes. Also, the back surface of a resulting molded article is relatively uneven, especially in comparison to the front side which abutted on the inner wall of the female mold during manufacture,
Zunehmend wird die Anwendung geschlossener Laminierverfahren versucht, um die unerwünschten Emissionen zu vermeiden und um die Fertigungsprozesse wirtschaftlicher zu gestalten. Bekannt ist, Fasern zusammen mit dem Harz in eine Negativform zu bringen und diese dann zu verschließen. Nachteilhaft hieran ist, dass vor dem Verschließen Emissionen auftreten Auch kann die benotige Menge an Harz nicht genau genug dosiert werden Dies fuhrt zu qualitativen Einbußen beim resultierenden Formteil.Increasingly, the use of closed lamination processes is being attempted to avoid the undesirable emissions and to make the manufacturing processes more economical. It is known to bring fibers together with the resin in a negative mold and then to close them. The disadvantage of this is that emissions occur before closing. Also, the required amount of resin can not be metered accurately enough. This leads to qualitative losses in the resulting molded part.
Fasern, die der Verstärkung dienen und die daher Verstarkungsfasern oder Verstarkungsmaterial genannt werden, werden zur daher bevorzugt trocken in eine entsprechende Negativform eingelegt. Die Negativform wird zunächst mit einer geeigneten Gegenform verschlossen Nach dem Schließen mit der Gegenform wird Harz in die geschlossene Gesamtform injiziert bzw infundiert Emissionen können so verhindert werden und die Menge an benötigtem Harz kann besser dosiert werdenFibers which serve to reinforce and which are therefore called Verstarkungsfasern or Verstarkungsmaterial are therefore preferably dry inserted into a corresponding negative mold. The negative mold is first closed with a suitable counter mold. After closing with the counter mold, resin is injected or infused into the closed overall shape. Emissions can thus be prevented and the amount of resin required can be better dosed
Zwei Verfahren sind dabei von Bedeutung und zwar das sogenannte RTM-Verfahren (resin transfer moulding) und das so genannte VIP- Verfahren (vacuum Infusion process).Two processes are of importance, namely the so-called RTM process (resin transfer molding) and the so-called VIP process (vacuum infusion process).
Bei dem RTM-Verfahren bestehen Negativform und Gegenform, also zwei Formhalften aus jeweils stabilen, also massiven Teilen Die Teile können aus Stahl oder Aluminium bestehen. Um Kosten für die Bereitstellung der Formen zu reduzieren, bestehen diese aus Kunststoff und zwar vor allem dann, wenn in kleinen Stuckzahlen hergestellt wirdIn the RTM process, the negative mold and the counter mold, ie two mold halves, each consist of stable, ie solid parts. The parts can be made of steel or aluminum. In order to reduce costs for the provision of the molds, these are made of plastic and especially if it is produced in small quantities
Bei dem VIP-Verfahren ist nur eine Formhalfte massiv und die andere Formhalfte besteht aus einer dünnen, preiswerten KunststofffolieIn the VIP process, only one mold half is solid and the other mold half consists of a thin, inexpensive plastic film
Wahrend beim RTM-Verfahren die beiden Formhalften mechanisch geschlossen und unter Verschluss gehalten werden, wird beim VIP- Verfahren mit Hilfe einer geeigneten Vakuumpumpe der Formenschluss durch Unterdruck erzeugt Nach dem Schließen der Formhalften wird beim RTM-Verfahren das flussige Harz unter Druck bis zur vollständigen Füllung des vorgegebenen Formspaltes in die Formzwischenraume ge- presst, wobei durch den Druck das flussige Harz die zwischen den Formen befindlichen Verstarkungsfasern durchdringt Dieser Formspalt ent- spricht später der Materialstärke des auf diese Weise hergestellten aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Formteils. Bei dem VIP- Verfahren wird das flüssige, härtbare Harz durch das erzeugte Vakuum zwischen die beiden Formhälften eingesogen und zwar so, dass auch bei diesem Verfahren die zwischen den Formhälften liegenden trockenen Verstärkungsfasern vollständig benetzt werden. Die Injektion von Harz mit Hilfe von Druck bzw. das Infundieren mit Hilfe von Unterdruck in geschlossenen Gesamtformen zur Herstellung von Verbundwerkstoffen geht aus der deutschen Patentschrift DE 69003436 T2 hervor.During the RTM process, the two mold halves are mechanically closed and held closed. In the VIP process, the mold is closed by vacuum using a suitable vacuum pump. After closing the mold halves, the RTM process pressurizes the liquid resin until it is completely filled of the predetermined mold gap is pressed into the mold intermediate spaces, whereby the pressure penetrates the liquid resin through the reinforcing fibers located between the molds. later speaks the material thickness of the thus produced made of a fiber composite molding. In the VIP method, the liquid, curable resin is sucked in by the generated vacuum between the two mold halves in such a way that also in this process, the lying between the mold halves dry reinforcing fibers are completely wetted. The injection of resin by means of pressure or the infusion with the aid of negative pressure in closed overall forms for the production of composite materials is shown in German Patent DE 69003436 T2.
Um die beiden vorgenannten Verfahren durchführen zu können, muss eine hinreichend hohe Elastizität und Rücks.tellfederkraft der verwendeten Faserkomplexe vorhanden sein. Beim RTM-Verfahren werden durch die Rückstellkraft die unvermeidlichen Spalttoleranzen nach dem Schließen der Form ausgeglichen. Zwar haben die Formen zur Herstellung bestimmter Wandstärken der hergestellten Formteile einen SoII- Abstand, der aber erheblich von der Norm und zwar zum Teil um 50% und mehr abweichen kann. Nur wenn die Faserlagen zuverlässig und mit dem entsprechenden Pressdruck an die beiden Innenwände der beiden Formteile angedrückt werden, kann hier eine Überspülung der Fasern mit Harz beim späteren Injizieren vermieden werden.To be able to carry out the two aforementioned methods, a sufficiently high elasticity and Rücks.tellfederkraft of the fiber complexes used must be present. In the RTM process, the restoring force compensates for the unavoidable gap tolerances after closing the mold. Although the molds for the production of certain wall thicknesses of the molded parts produced have a SoII distance, but can vary considerably from the standard and in part by 50% and more. Only if the fiber layers are pressed reliably and with the appropriate pressing pressure on the two inner walls of the two mold parts, overflushing of the fibers with resin during subsequent injection can be avoided here.
Um eine solche Rückstellkraft zu erzielen, werden bei schichtweise aufgebauten Faserlagen die eigentlichen Verstärkungsfasern aus Hochmodulfasern wie Glas-, Carbon- oder Aramidfasern im Außenbereich und spezielle Faserlagen mit hoher Rückstellfederkraft im Kernbereich vorgesehen. Diese rückfedernden Lagen können aus Kunststoffmonofila- menten bestehen, wie sie in der DE 69003436 T2 beschrieben werden. Als rückfedernde Lagen können aber auch gewirkte oder gestrickte Faserlagen aus Kunststoff- oder Glasfasern eingesetzt werden. Ferner können Endlosglasfasern, wie sie im Markt unter der Bezeichung „continu- ous Strand mat" bekannt sind, verwendet werden.In order to achieve such a restoring force, the actual reinforcing fibers of high modulus fibers such as glass, carbon or aramid fibers in the outer area and special fiber layers are provided with high return spring force in the core area in layered fiber layers. These spring-back layers can consist of plastic monofilaments, as described in DE 69003436 T2. As spring-back layers but also knitted or knitted fiber layers of plastic or glass fibers can be used. Furthermore, continuous glass fibers, as they are known in the market under the name "Continuous beach mat" can be used.
Bei den beschriebenen Faserlagen aus Glas- oder Kunststofffilamenten wird Druck durch die mechanisch federnden Kernlagen erzeugt. Die Komprimierbαrkeit kann relativ schlecht kontrolliert werden. Insbesondere beim Vakuumverfahren ist eine Kontrolle der verbleibenden und gewünschten Materialstärke sehr schwierig, weil der Kompressionsgrad dieser Art von Matten sehr hoch ist und das Material bis zu 80% seiner Ausgangsstärke einbüßen kann. So hergestellte Faserverbundwerkstoffe weisen daher relativ schlechte mechanische Eigenschaften auf.In the described fiber layers of glass or plastic filaments pressure is generated by the mechanically resilient core layers. The Compressibility can be controlled relatively poorly. In particular, in the vacuum process, a control of the remaining and desired material thickness is very difficult, because the degree of compression of this type of mats is very high and the material can lose up to 80% of its original strength. Fiber composites produced in this way therefore have relatively poor mechanical properties.
Aus Gründen einer wirtschaftlichen Verarbeitungsweise werden den Verarbeitern geeignete Faserlagen in der Regel als fertige, mehrschichtige Komplexe angeliefert, indem man verschiedene übereinandergelegte Schichten des Verstärkungsmaterials durch einen Vernadelungs- oder Nähwirkprozess miteinander verbindet. Ein derartiger Komplex ist in der Patentschrift DE 69003436 T2 beschrieben.For reasons of economical processing, suitable fiber layers are usually delivered to the fabricators as finished, multi-layered complexes by joining together several superimposed layers of the reinforcing material by a needle punching or stitchbonding process. Such a complex is described in the patent DE 69003436 T2.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wirtschaftlich und umweltfreundlich einen Faserverbundwerkstoff mit guten mechanischen Eigenschaften herstellen zu können.The invention has for its object to be able to produce a fiber composite material with good mechanical properties economically and environmentally friendly.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the invention is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird die erforderliche Rückstellkraft durch eingebettete Mikrohohlkügelchen bzw. Mikrohohlkörper erzeugt. Überraschend wurde nämlich festgestellt, dass so eine im Vergleich zum Stand der Technik besser kontrollierbare Rückstellkraft bereitgestellt werden kann.According to the invention, the required restoring force is generated by embedded hollow microspheres or hollow microbodies. Surprisingly, it was found that such a better controllable restoring force compared to the prior art can be provided.
In der Praxis hat es sich bewährt, eine ungeblähte Vorstufe der Mikrohohlkügelchen in das Fasermaterial einzubringen und die Mikrohohlkügelchen dann zu volumisieren. Bevorzugt werden dabei Hochmodulfasern, wie z.B. Glasfasern verwendet. Das Fasermaterial mit den darin befindlichen Hohlkugeln, -kügelchen oder -körpern wird in eine geschlossene Gesαmtform im eingangs genannten Sinn gebracht. Harz wird in die Gesamtform gebracht und so schließlich ein aus Faserverbundwerkstoff bestehendes Formten hergestellt.In practice, it has proven useful to introduce an unexpanded precursor of the hollow microspheres into the fiber material and then to volumise the hollow microspheres. Preference is given to high-modulus fibers, such as glass fibers used. The fiber material with the therein located hollow spheres, spheres or bodies is brought into a closed Gesαmtform in the aforementioned sense. Resin is made into the overall shape, thus finally forming a molded fiber composite.
Vor allem besteht die Kernlage aus volumisierten Fasern. Aus Kosten und Gewichtsgründen werden Kunststofffasern und/ oder Glasfasern für die Kernlage vorgesehen. In Betracht kommen ferner preiswerte Naturfasern wie Sisal- oder Kokosnussfasern. Die Kernlage befindet sich dann vor allem zwischen Lagen aus nicht volumisierten Hochmodulfasern, die vor allem für die Biegeeigenschaften der Wände des späteren Formteils verantwortlich sind. Bevorzugt werden daher Glas-, Carbon- und/ oder Aramidfasern für die außen liegenden Lagen eingesetzt.Above all, the core situation consists of volumised fibers. For cost and weight reasons, plastic fibers and / or glass fibers are provided for the core layer. Also suitable are inexpensive natural fibers such as sisal or coconut fibers. The core layer is then mainly between layers of non-volumized high modulus fibers, which are mainly responsible for the bending properties of the walls of the subsequent molding. Therefore, glass, carbon and / or aramid fibers are preferably used for the outer layers.
Innerhalb der Gesamtform wird bei den mit elastischen Mikrohohlkugeln bzw. -körpern volumisierten Fasern beim Zusammenpressen ein gashydraulischer Gegendruck erzeugt, der nicht nur in der prozentualen Komp- rimierbarkeit besser kontrollierbar ist, sondern noch weitere zusätzliche positive Eigenschaften mit sich bringt. Während bei den oben beschriebenen mechanisch federnden Faserlagen insbesondere in Vakuumverfahren eine Kontrolle der verbleibenden und gewünschten Materialstärke sehr schwierig ist, weil der Kompressionsgrad dieser Art von Matten sehr hoch ist und das Material bis zu 80% seiner Ausgangsstärke einbüßen kann, bauen dagegen die Mikrohohlkugeln einen gashydraulischen Gegendruck auf, der insofern besser kontrollierbar ist, weil die geschlos- senzelligen, mit Gas gefüllten Hohlkügelchen lediglich deformiert, aber in ihrem Gasvolumen auch durch höheren Druck nicht reduziert werden oder zumindest vergleichsweise wenig. Dies ist insbesondere beim Vakuumverfahren der Fall, bei denen mit Drücken zwischen 0,2 und 0,8 bar gearbeitet wird, aber auch vor allem bei einem RTM-Verfahren, bei dem die beiden Formhälften aus Kunststoff bestehen. Das Ergebnis ist, dass gegenüber den oben beschriebenen mechanisch wirkenden Faserpaketen, die bis zu 80-85 % ihrer Ausgangsstärke verlieren können, die Fαserpαketθ mit Mikrohohlkugeln bei vergleichbarem Druck nur zwischen 25 und max. 40% ihrer Ausgangsstarke verlieren Das Ergebnis sind Verbundwerkstoffe, die z.B. im Vakuumverfahren erheblich höhere Wandstarken ergeben und damit Verbundwerkstoffe mit sehr viel höheren Biegesteifigkeiten.Within the overall shape of the fibers hollowed out with elastic hollow microspheres or bodies, a gas-hydraulic counter-pressure is generated during compression, which is easier to control not only in the percentage compressibility, but also brings with it additional additional positive properties. While control of the remaining and desired material thickness is very difficult in the above-described mechanically resilient fiber layers, especially in vacuum process, because the degree of compression of this type of mats is very high and the material can lose up to 80% of its original strength, build the hollow microspheres a gas-hydraulic Counterpressure, which is easier to control insofar as the closed-cell, filled with gas hollow spheres merely deformed, but not reduced in their gas volume, even by higher pressure or at least relatively little. This is the case, in particular, in the case of the vacuum process, in which pressures of between 0.2 and 0.8 bar are used, but also, above all, in the case of an RTM process in which the two mold halves are made of plastic. The result is that, compared with the above-described mechanically acting fiber packages, which can lose up to 80-85% of their original strength, the Fαserpαketθ with hollow microspheres at a comparable pressure only between 25 and max. Losing 40% of its original strength The result is composite materials that, for example, result in considerably higher wall thicknesses in the vacuum process and thus composite materials with much higher bending stiffnesses.
Ein weiterer erheblicher Vorteil bei Verwendung der volumisierten Fasern besteht darin, dass der weiche, anpassungsfähige Anpressdruck der Mikrohohlkugeln nicht zu einem Strukturabdruck (print through effect) an der Formteiloberflache fuhrt. Dies ergibt weitaus optisch bessere Formteiloberflachen. Durch das Verfahren nach der Erfindung resultieren Im Unterschied zum Stand der Technik Formteile mit gleich glatten Wanden auf Vorder- und Ruckseite mit im Formteil befindlichen Mikrohohlkugeln bzw. Hohlkörpern. Insbesondere die Kernlage weist die volumisierten Fasern auf. Die Lagen auf der Oberfläche bestehen in der Regel aus Hochmodulfasern.Another significant advantage of using the volumized fibers is that the soft, conformable contact pressure of the hollow microspheres does not result in a print through effect on the mold surface. This results in far optically better molding surfaces. By the method according to the invention result in contrast to the prior art moldings with smooth walls on the front and back with micro hollow spheres or hollow bodies in the molding. In particular, the core layer has the volumized fibers. The layers on the surface are usually made of high modulus fibers.
Bei zunehmender Komprimierung wird ferner durch die Verdichtung der Mikrohohlkugeln die Menge der Harzmatrix reduziert und das spezifische Gewicht eines derartig hergestellten Formteils ebenfalls reduziert. Bei den Fasermatten, die mit mechanischen Ruckstellspannungen arbeiten, tritt genau der umgekehrte Effekt ein, indem je nach Pressung die Faserverdichtung immer hoher wird und damit auch das spezifische Gewicht.With increasing compression is further reduced by the compression of the hollow microspheres, the amount of resin matrix and the specific gravity of such a molded part also reduced. In the case of fiber mats, which use mechanical restoring stresses, the reverse effect occurs, in that, depending on the pressure, the fiber compaction becomes ever higher and thus also the specific weight.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens weist ein Komplex umfassend eine Kernlage mit darin befindlichen Mikrohohlkugeln oder Mikrohohlkorpern eine Vorkomprimierung auf. Die verschiedenen Schichten bzw. Lagen des Komplexes sind insbesondere derart miteinander verbunden bzw. verbunden worden, dass im verbundenen Zustand die Mikrohohlkugeln bzw. -korper einen gashydraulischer Druck ausüben. Die Mikrohohlkugeln sind dann vorgespannt. Diese Vor- komprimierng kann durch die Verdichtung der volumisierten Faserlagen gezielt eingestellt werden. Es können so gezielt gewünschten Eigenschaften des daraus herzustellenden Formteils gesteuert werden.In an advantageous embodiment of the method, a complex comprising a core layer with hollow microspheres or micro-hollow bodies located therein has a pre-compression. In particular, the various layers or layers of the complex have been connected to one another in such a way that, in the connected state, the hollow microspheres or bodies exert a gas-hydraulic pressure. The hollow microspheres are then preloaded. This pre-compression can be achieved by compressing the volumised fiber layers be targeted. It can be controlled so specifically desired properties of the molded part to be produced therefrom.
Ohnehin hat die Einbettung der Mikrohohlkugeln den erheblichen Vorteil, die Harzaufnahmefähigkeit entsprechend dem Volumen der Mikro- kugeln zu reduzieren und somit das spezifische Gewicht eines daraus hergestellten Formteiles zu verringern. Je höher bei der Komplexherstellung dieser Komprimierungsgrad Ist, desto geringer wird die Harzaufnahme und damit das Gewicht des daraus hergestellten Formteils. Das Ergebnis sind entweder dickwandigere Formteile mit einem vergleichbaren Gesamtgewicht, die gegenüber den eingangs beschriebenen aus nicht volumisierten Faserlagen hergestellten Formteilen eine erheblich höhere Biegesteifigkeit haben oder Formteile mit gleicher Wandstärke und ähnlichen mechanischen Festigkeiten mit einer Gewichtseinsparung von 30-50%.In any case, the embedding of the hollow microspheres has the considerable advantage of reducing the resin absorption capacity in accordance with the volume of the microspheres and thus reducing the specific weight of a molded part produced therefrom. The higher the degree of compression in the complex preparation, the lower the resin absorption and thus the weight of the molded part produced therefrom. The result is either thicker molded parts with a comparable total weight, compared to the molded parts produced from non-volumized fiber layers described above have a significantly higher flexural rigidity or molded parts with the same wall thickness and similar mechanical strengths with a weight saving of 30-50%.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei den verwendeten Mattenkomplexen mit den darin befindlichen Mikrohohlkugeln durch eine vorgegebene Anordnung der Fasern erreicht, dass eine ausreichende Durchdringungsgeschwiπdigkeit der flüssigen Harze gewährleistet ist. So werden in einer Ausführungsform zwischen parallel liegenden volumisierten Endlosfasersträngen Drainagelücken erzeugt. Die Erzeugung der Drainagelücken gelingt in einer Ausführungsform der Erfindung, indem volumisierte Faserstränge, also Faserstränge mit darin eingebetteten Mikrohohlkugeln bzw. Mikrohohlkörpern nicht direkt nebeneinander, sondern auf Lücke gelegt werden. In einer anderen Ausgestaltung werden volumisierte, geschnittene Stapelfasern verwendet und durch die Grobheit der erzeugten Struktur geeignete Drainageöffnungen erzeugt. Dies gelingt vor allem, indem volumisierte Faserstränge zu Schnittstapeln ungeordnet und zweidimensional übereinandergestapelt werden. Wie bei der Anhäufung von Streichhölzern ergibt sich eine sehr offene Struktur, die in diesem Zustand zu einem Komplex verbunden wird. Auch die Verwendung von Lagen aus vernadelten Monofilamenten aus z.B. Glas- oder Kunststofffasern (Polyester, Polyamid, Polypropylen etc.) vermag die Durchdringungsgeschwindigkeit des Harzes zu erhohen. Weitere Beispiele werden in den Ansprüchen genannt.In an advantageous embodiment, in the mat complexes used with the hollow microspheres located therein, it is achieved by a predetermined arrangement of the fibers that sufficient penetration of the liquid resins is ensured. Thus, in one embodiment, drainage gaps are created between parallel volumized endless fiber strands. The generation of the drainage gap succeeds in an embodiment of the invention by volumisierte fiber strands, ie fiber strands embedded therein hollow microspheres or micro hollow bodies are not placed directly next to each other, but on the gap. In another embodiment, bulked, cut staple fibers are used and, due to the coarseness of the structure produced, suitable drainage openings are created. This is achieved, in particular, by stacking volumized fiber strands in disordered and two-dimensional stacked stacks. As with the accumulation of matches, the result is a very open structure, which in this state becomes a complex. The use of layers of needled monofilaments of eg glass or plastic fibers (polyester, polyamide, polypropylene, etc.) is able to increase the penetration rate of the resin. Further examples are given in the claims.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden neben Mikrohohlkugeln weitere Elemente eingesetzt, die dazu bestimmt und geeignet sind, die Durchdringungsgeschwindigkeit des Harzes im Verstarkungsmaterial zu erhöhen. Es können kurze Schlauchstucke eingesetzt werden und zwar vor allem innerhalb von geschnittenen Faserstapeln Besonders zu bevorzugen sind dünne perforierte Hohlschlauche und zwar vor allem sogenannte Endlosschlauche. Solche Endlosschlauche werden vorzugsweise im Fall von gelegen eingesetzt.In one embodiment of the invention, in addition to hollow microspheres, further elements are used which are intended and suitable for increasing the penetration rate of the resin in the reinforcing material. Short pieces of tubing can be used, especially within cut fiber stacks. Particularly preferred are thin perforated hollow tubes, and in particular so-called endless tubes. Such endless hoses are preferably used in the case of located.
Verzwirnte Monofilamente sind ebenfalls geeignet. Die Anordnung derartiger Drainagehilfen kann zwischen den volumisierten Fasern oder neben den volumisierten Fasern erfolgen.Twisted monofilaments are also suitable. The arrangement of such drainage aids may be between the volumized fibers or adjacent to the volumized fibers.
Drainagehilfen wie die genannten Schlauche oder Monofilamente sind insbesondere dann von Vorteil, wenn aus prozesstechnischen Gründen eine höhere Drainagegeschwindigkeit gewünscht wird oder das Verstarkungsmaterial, so zum Beispie ein Komplex sehr stark komprimiert wurde. Durch eine starke Komprimierung entsteht nämlich eine hohe Verdichtung der volumisierten Fasern. Die Durchlässigkeit für Harz wird so reduziert. Dem kann durch Hinzufugen von zusatzlichen Drainagehilfen entgegengewirkt werden.Drainage aids such as the aforementioned hoses or monofilaments are particularly advantageous if a higher drainage rate is desired for process-technical reasons or if the reinforcing material, for example a complex, has been compressed very strongly. By a strong compression namely creates a high compression of the volumized fibers. The permeability to resin is thus reduced. This can be counteracted by adding additional drainage aids.
Beispiel 1example 1
Ein Fadengelege aus volumisierten Glasfasergarnen (Kernbereich) mit einem Faserdurchmesser von 2,0 mm und einem Gewicht von 200 lex wird beidseitig belegt mit Lagen aus Glasfaserrovings (jeweils + 45 / - 45° ca. 400 g/m2) und durch einen Nahwirkprozess mit geeigneten Nahgarnen von 1 70 dtex zu einem verarbeitungsfertigen Komplex miteinander verbunden. Unter einem volumisierten Garn wird ein Garn mit darin befindlichen Mikrohohlkugeln bzw, Mikrohohlkorpern verstanden. Der Komplex wird in eine geschlossene Gesαmtform gebracht und Harz eingeleitet. Nach dem Aushärten des Harzes liegt das gewünschte faserverstärkte Formteil vor.A scrim made of volumised fiberglass yarns (core area) with a fiber diameter of 2.0 mm and a weight of 200 lex is coated on both sides with layers of Glasfaserrovings (each + 45 / - 45 ° about 400 g / m 2 ) and by a Nahwirkprozess with suitable Nahgarnen of 1 70 dtex connected to a ready-to-use complex. A volumized yarn is understood to mean a yarn having hollow microspheres or microcavities therein. The complex is placed in a closed Gesαmtform and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
Beispiel 2Example 2
Ein Komplex wie unter 1 beschrieben wird mit einer zusätzlichen Drai- nagehilfe im Kernbereich, bestehend aus vernadelten Kunststoffmonofi- lamenten mit einem Gewicht von ca. 1 50 g/m2 versehen. Der Komplex wird in eine geschlossene Gesamtform gebracht und Harz eingeleitet. Nach dem Aushärten des Harzes liegt das gewünschte faserverstärkte Formteil vor.A complex as described under 1 is provided with an additional drainage aid in the core area, consisting of needled plastic monofilaments with a weight of approximately 1 50 g / m 2 . The complex is placed in a closed overall mold and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
Beispiel 3Example 3
Ein Komplex wird aus zwei 5 mm starken Kernlagen von mit Mikrokugeln volumisierten und mechanisch vorkomprimierten Glasfaservliesen mit einem Gewicht von ca. 150 g pro Lage und einer dazwischen befindlichen zusätzlichen Drainagehilfe aus vernadelten Monofilamenten von ca. 150 g/m2 gefertigt. Durch einen Nähwirkprozess mit geeignetem Nähfaden von 1 70 d-tex werden die Lagen miteinander verbunden.A complex is made of two 5 mm thick core layers of microsphere volumisierten and mechanically pre-compressed glass fiber webs with a weight of about 150 g per layer and an intermediate additional drainage aid made of needle-punched monofilaments of about 150 g / m 2 . Through a Nähwirkprozess with suitable sewing thread of 1 70 d-tex, the layers are joined together.
Der Komplex wird in eine geschlossene Gesamtform gebracht und Harz eingeleitet. Nach dem Aushärten des Harzes liegt das gewünschte faserverstärkte Formteil vor.The complex is placed in a closed overall mold and resin introduced. After curing of the resin, the desired fiber-reinforced molding is present.
Figur 1 zeigt schematisch eine Negativform 1 , die durch eine Folie 2 verschlossen ist. Innerhalb dieser Gesamtform gibt es eine aus Fasern gebildete Kernlage 3 mit Mikrohohlkugeln 4. Die Kernlage wird von Bereichen 5 umhüllt, die durch Hochmodulfasern gebildet werden. Innerhalb einer solchen Form wird ein Vakuum erzeugt und Harz infundiert. Nach dem Ausharten des Harzes wird das Formteil aus der Gesamtform entnommen. Das so hergestellte Formteil weist an Vorder- und Ruckseite glatte Wände auf. Im Inneren des Formteils befinden sich dann die Mikrohohlkugeln. Figure 1 shows schematically a negative mold 1, which is closed by a film 2. Within this overall shape there is a core layer 3 formed of fibers with hollow microspheres 4. The core layer is enveloped by regions 5 formed by high modulus fibers. Within such a mold, a vacuum is created and resin infused. After curing of the resin, the molding is removed from the overall shape. The molded part produced in this way has smooth walls on the front and back sides. Inside the molding are then the hollow microspheres.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mit den Schritten:1 . Process for the production of fiber composites with the steps:
Bereitstellen von Fasern mit darin befindlichen Mikrohohlkugeln oder Mikrohohlkόrpem (4),Providing fibers with hollow microspheres or microcircuit (4) located therein
Einbringen der Fasern mit den darin befindlichen Mikrohohlkugeln in eine geschlossene Gesamtform (1 , 2), Zuführung von Harz in die Gesamtform (1 , 2).Introducing the fibers with the hollow microspheres therein in a closed overall shape (1, 2), supplying resin in the overall form (1, 2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei der vor der Zuführung von Harz ein Unterdruck in der Gesamtform ( 1 , 2) erzeugt wird.2. The method of claim 1, wherein before the supply of resin, a negative pressure in the overall shape (1, 2) is generated.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Gesamtform durch eine massive Formhälfte(l ) und eine Folie (2) gebildet wird.3. The method of claim 1 or 2, wherein the overall shape by a solid mold half (l) and a film (2) is formed.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , bei der die geschlossene Gesamtform durch zwei massive Formhälften gebildet wird, die insbesondere aus Kunststoff bestehen.4. The method of claim 1, wherein the closed overall shape is formed by two solid mold halves, which in particular consist of plastic.
5, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch das Verschließend einer Formhälfte mit einer weiteren Formhälfte die darin befindlichen Fasern komprimiert werden.5, Method according to one of the preceding claims, in which by closing a mold half with a further mold half, the fibers therein are compressed.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Fasern mit darin befindlichen Mikrohohlkugeln so bereitgestellt werden, dass die Mikrohohlkugeln vorgespannt sind. A method according to any one of the preceding claims, wherein fibers having hollow microspheres therein are provided so that the hollow microspheres are biased.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem Fasern mit darin befindlichen Mikrohohlkugeln oder Mikrohohl- korpern und Dralnagehilfen in die Gesamtform gebracht werden und zwar insbesondere in Form von Schlauchen oder Kuπststoffmonofilamenten im Kernbereich 7. The method according to any one of the preceding claims in the fibers are placed therein with hollow microspheres or micro hollow bodies and Dralnagehilfen in the overall form and in particular in the form of hoses or Kuπststoffmonofilamenten in the core area
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem volumisierte Zwirne oder Garne verwendet werden und zwar insbesondere für eine Kernlage (3).Method according to one of the preceding claims, in which voluminized threads or yarns are used, in particular for a core layer (3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Mattengelege aus parallel liegenden mit thermoplastischen Mikrohohlkugeln volumisierten Kunststoff, Glas-, Carbonoder Aramidgarnen mit einem Durchmesser von 0,5 - 1 0 mm, durch einen Nahwirkprozess mit geeigneten Nahgarnen verbunden und verwendet werdenA method according to any one of the preceding claims, wherein mat blends of parallel plastic, glass, carbon or aramid yarns having a diameter of 0.5-1 mm, volumed with thermoplastic hollow microspheres, are bonded and used by a seaming process with suitable sewing yarns
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Mattengelege bestehend aus mehreren Lagen Fasern verwendet werden, bei denen die einzelnen Lagen in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind.10. The method according to any one of the preceding claims, are used in which Mattengelege consisting of several layers of fibers in which the individual layers are arranged at different angles to each other.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Mattengelege aus mit Mikrohohlkugeln volumisierten Stapelfasern mit einem Durchmesser von 0,5 - 5 mm verbunden durch einen Nahwirkprozess mit geeigneten Nahgarnen verwendet werden1 1. A method according to any one of the preceding claims, wherein mat loops of microballoon-volume staple fibers with a diameter of 0.5-5 mm joined by a close-knit process with suitable sewing yarns are used
2 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei denen die außen liegenden Lagen eines Komplexes nicht volumi- slert sind und bevorzugt aus Hochmodulfasern wie Glasfasern, Carbonfasern und / oder Aramidfasern bestehen.2. Method according to one of the preceding claims, in which the outer layers of a complex are not voluminous slert are and preferably made of high modulus fibers such as glass fibers, carbon fibers and / or aramid fibers.
1 3. Mattengelege für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestehend aus einer oder mehreren Schichten mit Mikrohohlkugeln volumisierten Fasern, insbesondere Faservliesen, bevorzugt bestehend aus Glasfasern, Kunststofffasern oder Naturfasern wie Kokosnussfasern o- der Sisalfasern.1 3. Mattengelege for performing a method according to any one of the preceding claims consisting of one or more layers of hollow microspheres volumisierten fibers, in particular nonwoven fabrics, preferably consisting of glass fibers, plastic fibers or natural fibers such as coconut fibers or sisal fibers.
1 4. Mattengelege nach dem vorhergehenden Anspruch mit Drai- nagelagen bestehend aus perforiertem Hohlschlauch oder perforierten Schläuchen zwischen den volumisierten Fasern oder angrenzend an volumisierte Fasern.1 4. Matting according to the preceding claim with drainage nets consisting of perforated hollow tube or perforated tubes between the volumized fibers or adjacent to volumized fibers.
15. Mattengelege gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche mit Drainagelagen aus verzwirnten Monofilamenten zwischen volumisierten Fasern.15. Matting mat according to one of the two preceding claims with drainage layers of twisted monofilaments between volumized fibers.
16. Mattengelege gemäß einem der vier vorhergehenden Ansprüche mit Drainagelagen aus vernadelten Glasfaser- oder Kunststofffilamenten von bevorzugt ca. 50 -500 g/ m2 zwischen den volumisierten Fasern.16. Mattengelege according to one of the four preceding claims with drainage layers of needled glass fiber or plastic filaments of preferably about 50 -500 g / m 2 between the volumized fibers.
1 7. Mattengelege gemäß einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, bei denen die zusatzlichen Drainagehilfen einlagig neben die Faserlagen aus volumisierten Fasern gelegt sind. 1 7. Mattengelege according to one of the five preceding claims, in which the additional drainage aids are placed in one layer next to the fiber layers of volumized fibers.
1 8. Mαttengelege gemäß einem der vorhergehenden gegenständlichen Ansprüche, bei denen die zusätzlichen Drαinαgehilfen auf beide Seiten der volumisierten Fasern gelegt sind1 8. Mαttengelege according to one of the preceding physical claims, in which the additional Drαinαgehilfen are placed on both sides of the volumized fibers
1 9. Mattengelege gemäß einem der vorhergehenden gegenstandlichen Ansprüche, bei denen die einzelnen Lagen durch einen Vernadelungsprozess miteinander verbunden sind.1 9. Matting according to one of the preceding claims, wherein the individual layers are interconnected by a needling process.
20 Mattengelege gemäß einem der vorhergehenden gegenständlichen Ansprüche, bei denen die einzelnen Lagen durch einen Nahwirkprozess miteinander verbunden sind20 matting according to one of the preceding claims, wherein the individual layers are joined together by a Nahwirkprozess
21 Mattengelege gemäß einem der vorhergehenden gegenständlichen Ansprüche, bei denen die einzelnen Lagen durch einen Klebeprozess miteinander verbunden sind.21 Mattengelege according to one of the preceding physical claims, in which the individual layers are joined together by an adhesive process.
22. Mattengelege gemäß einem der vorhergehenden gegenstandlichen Ansprüche, bei denen die einzelnen Mattenlagen unter einer definierten Vorkomprimierung von 1 -50% der Ausgangsstarke miteinander verbunden sind.22. Mattengelege according to one of the preceding claims, wherein the individual mat layers are connected to each other under a defined precompression of 1-50% of the starting starch.
23. Formteil, herstellbar nach einem der vorhergehenden Verfahrensanspruche, bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff mit Mikrohohlkugeln oder Mikrohohlkorpern im Inneren des Formteils und gleich glatter Vorder- und Ruckseite23. Molding, producible according to one of the preceding Verfahrensanspruche, consisting of a fiber composite material with hollow microspheres or Mikrohohlkorpern inside the molding and the same smooth front and back
24. Formteil nach dem vorhergehenden Anspruch mit Wandbere- chen, die aus Galsfasern, Carbonfasern und / oder Aramidfa- sern gebildet werden und einem Kernbereich, der aus Kunststofffasern, Glasfasern, Sisalfasern und/ oder Kokosnussfasern mit eingebetteten Mlkrohohlkörpern gebildet ist.24. Molding according to the preceding claim with Wandbere- chen of Galsfasern, carbon fibers and / or Aramidfa- be formed and a core area, which is formed of plastic fibers, glass fibers, sisal fibers and / or coconut fibers with embedded Mlkrohohlkörpern.
25. Formteil nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche mit darin befindlichem Schlauch, der insbesondere perforiert ist. 25. Molding according to one of the two preceding claims with befindlichem hose, which is in particular perforated.
PCT/EP2005/051507 2005-04-04 2005-04-04 Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products WO2006105814A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2005/051507 WO2006105814A1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2005/051507 WO2006105814A1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006105814A1 true WO2006105814A1 (en) 2006-10-12

Family

ID=35376998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/051507 WO2006105814A1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2006105814A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056136A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Zoe Gmbh & Co. Kg Light construction unit comprises a core comprising a lightweight filler and a matrix material and a covering layer comprising the matrix material without the filler
DE102011109700A1 (en) 2011-08-06 2012-12-06 Daimler Ag Fiber reinforced plastic composite sheeting part for motor car, has component region including set of hollow bodies that are embedded into matrix materials, and providing deformation region of sheeting part
WO2013108170A1 (en) 2012-01-16 2013-07-25 Manifattura Del Seveso Spa Multifunctional structure and method for its manufacture
DE102014006007A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Tim Brandenburger Use of a fiber composite material with a volumised fiber-containing intermediate layer for sheathing and / or covering of heated machine surfaces and method for producing such a fiber composite material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1427647A (en) * 1973-07-20 1976-03-10 Firet Bv Process for producing fibrous fabrics for use in fibre-reinforced plastics
EP0222399A2 (en) * 1985-11-15 1987-05-20 Klaus Kurt Kölzer Reinforcing material and method for its production
WO2002076701A1 (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Koelzer Klaus Kurt Reinforcing material comprising volumized fibers and method for producing said material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1427647A (en) * 1973-07-20 1976-03-10 Firet Bv Process for producing fibrous fabrics for use in fibre-reinforced plastics
EP0222399A2 (en) * 1985-11-15 1987-05-20 Klaus Kurt Kölzer Reinforcing material and method for its production
WO2002076701A1 (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Koelzer Klaus Kurt Reinforcing material comprising volumized fibers and method for producing said material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056136A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Zoe Gmbh & Co. Kg Light construction unit comprises a core comprising a lightweight filler and a matrix material and a covering layer comprising the matrix material without the filler
DE102011109700A1 (en) 2011-08-06 2012-12-06 Daimler Ag Fiber reinforced plastic composite sheeting part for motor car, has component region including set of hollow bodies that are embedded into matrix materials, and providing deformation region of sheeting part
WO2013108170A1 (en) 2012-01-16 2013-07-25 Manifattura Del Seveso Spa Multifunctional structure and method for its manufacture
DE102014006007A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Tim Brandenburger Use of a fiber composite material with a volumised fiber-containing intermediate layer for sheathing and / or covering of heated machine surfaces and method for producing such a fiber composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69321549T2 (en) DEFORMABLE COMPOSITE FABRIC AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
DE60319617T2 (en) molding compound
EP0222399B1 (en) Reinforcing material and method for its production
DE19956394B4 (en) Process for producing a profile from a hybrid material
EP2262630B1 (en) Process for producing fibre preforms
DE102012219749B4 (en) Process for making fiber reinforcement
WO2009068127A1 (en) Method for producing a fiber composite hollow body having a fiber orientation optimized for force flow and tension
DE102011102342A1 (en) Textile fabric, its use and method for producing composites
DE102006023865B4 (en) Process for producing a fiber-reinforced component
WO2006105814A1 (en) Production of fibre composite materials inclosed laminating systems and associated products
DE102009041683A1 (en) Method for manufacturing interior trim panel for motor vehicle, involves providing interior trim panel with decorative layer, where decorative layer is formed at carrier part forming groove
EP1372925A1 (en) Reinforcing material comprising volumized fibers and method for producing said material
DE102004014682B4 (en) Method for producing a composite body serving as at least partial cladding of, in particular, sound generators and use thereof
EP2509759B1 (en) Intermediate product and method for producing an intermediate product for a fiber composite component
EP2036701A1 (en) Layered structure and method and device for manufacturing a layered structure
DE10258630A1 (en) Long fiber reinforced thermoplastic component manufacture involves placing fiber preform in tool cavity, introduction of fluid plastic into the open tool and then tool closure of tool
EP1453659B1 (en) Method for producing fiberglass-reinforced or carbon fiber-reinforced synthetic materials
EP2732946B1 (en) Composite, component therefrom and method for producing the same
DE102015000947A1 (en) A process for producing a fiber-reinforced polymer molding having a plurality of reinforcing fiber layers and preform of such a polymer molding
DE4412376C2 (en) Workpiece
DE102014017809B4 (en) Process for producing a structural component
EP1727930A1 (en) Complex matting with a layer of volumized fibers
EP4049821B1 (en) Composite component and method for manufacturing same
WO2018028791A1 (en) Method for producing a fibre matrix semi-finished product
DE102014004387A1 (en) Composite component and method for its production

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05733571

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 5733571

Country of ref document: EP