WO2013030103A1 - Verfahren zur herstellung von formteilen - Google Patents

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WO2013030103A1
WO2013030103A1 PCT/EP2012/066487 EP2012066487W WO2013030103A1 WO 2013030103 A1 WO2013030103 A1 WO 2013030103A1 EP 2012066487 W EP2012066487 W EP 2012066487W WO 2013030103 A1 WO2013030103 A1 WO 2013030103A1
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polymer precursor
fibers
polymer
fiber
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PCT/EP2012/066487
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Andreas Radtke
Philippe Desbois
Andreas Wollny
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Basf Se
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
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    • B29C70/48—Shaping 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22—Thermoplastic resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of molded parts from a fiber-reinforced polymer.
  • Fiber-reinforced polymers are used in areas where materials with high strength and lower weight than metals are to be used.
  • fiber-reinforced polymers are increasingly used in the automotive industry to reduce the mass of vehicles and thus fuel consumption.
  • thermoset materials In addition to fiber-reinforced thermoset materials recently so-called organo sheets, that is, fully consolidated continuous fiber reinforced thermoplastic polymers with fabric or scrim reinforcement reinforced use. These organic sheets can be injected by injection molding with polymers, if the organic sheets are thin enough or are heated above the melting temperature.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for the production of molded parts from fiber-reinforced polymers, which allows the production of moldings with a low wall thickness, and in which moreover the inserted fabrics are not displaced by the production process. Furthermore, it should also be avoided by the method that fibers are exposed, and thus, especially when using steel fibers, lead to corrosion problems.
  • the object is achieved by a method for producing a semifinished product for the production of molded parts from a fiber-reinforced polymer, comprising the following steps:
  • From the semifinished product can then be prepared by reacting the frozen or partially polymerized polymer precursor compound to the polymer, a molded part of a fiber-reinforced polymer.
  • the production of the semifinished product has the advantage that intermediate products can be produced with a shorter tool occupancy time. These can then be further processed depending on the shape of the semifinished product on request to different moldings. For example, it is possible to produce flat semi-finished products that can be stored more space-saving than the finished molded parts.
  • the object is preferably achieved by a method for producing molded parts from a fiber-reinforced polymer, comprising the following steps:
  • Another advantage is that due to the low viscosity and the associated possibility of injecting the polymer precursor compound with only a slight pressure, a complete sheathing of the fiber structure is achieved, so that is avoided in particular when using metallic fiber structures, that metal fibers after the production of Component exposed. This avoids the risk of corrosion of the metal parts.
  • the method according to the invention it is also possible with the method according to the invention to use molded parts as semi-finished products with completely polymerized polymer matrix produce. If semifinished products with a completely polymerized polymer matrix are produced, the polymer precursor compound used is particularly preferably one which reacts to give a thermoplastic polymer.
  • a semifinished product made of a thermoplastic polymer has the advantage that a transformation of the semifinished product to the finished component is possible by heating.
  • finished moldings In addition to the production of semi-finished products, however, the production of finished moldings is possible. In the case of finished molded parts can be used as a polymer precursor compound and one which reacts to a thermosetting polymer.
  • the fiber structure is preferably a woven fabric, a knitted fabric, a scrim, a unidirectional or bidirectional fiber structure made of continuous fibers or comprises disordered fibers.
  • individual fibers may be arranged in multiple layers of parallel fibers, wherein the individual layers may have a mutually rotated direction. It is particularly preferred if the fibers of the individual layers are rotated at an angle of 30 to 90 ° to each other.
  • the fiber structure comprises a woven or knitted fabric, it is possible to provide multiple layers or only one layer of fibers.
  • multiple layers means that multiple fabrics are to be stacked. The same applies to an arrangement of the fiber structure as a knitted fabric.
  • Suitable fibers that can be used to increase the stability of the molded parts are, in particular, carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, metal fibers, polymer fibers, potassium titanate fibers, boron fibers, basalt fibers or other mineral fibers. It is particularly preferred if at least some of the fibers used are metal fibers. Particularly suitable as metal fibers are fibers based on iron-containing metals, in particular based on steel.
  • the fiber structure contains steel cords, steel wires or steel fibers.
  • the fiber structure may contain exclusively steel cords, steel wires or steel fibers or a mixture of steel cords, steel wires and steel wires. or steel fibers and non-metallic fibers, particularly preferably carbon fibers or glass fibers.
  • steel cords, steel wires or steel fibers has the advantage that, in particular, a high tensile strength of the molded parts produced in this way is achieved.
  • a significant advantage of using steel cords is ensuring component integrity in the event of collision or impact loading where a glass or carbon fiber reinforced structure would lose its integrity.
  • a mixture of metal fibers and carbon fibers or glass fibers for reinforcement is particularly preferred.
  • different fibers in the form of a leg can be inserted into the tool.
  • the fibers can be inserted either alternately or in any statistically distributed order. It is also possible, for example, to insert fibers of one material in one direction and fibers of another material in a direction rotated to this direction.
  • metal fibers for example in the form of steel cords, steel wires or steel fibers together with fibers of another material, for example carbon fibers or glass fibers, allows molded parts to be produced with improved failure behavior.
  • the polymer precursor compound with which the fiber structure is encapsulated or impregnated it can be achieved that a molded article produced in this way fails less quickly upon breakage after mechanical stress.
  • the molded part can thus absorb a higher load without failing.
  • thermoplastic polymer components which have both the properties of a carbon fiber reinforcement and a deformation behavior such as a metal.
  • the polymer precursor compound is, for example, caprolactam, laurolactam, cyclobutylene terephthalate or cyclic polybutylene terephthalate.
  • polymer precursor compounds which react to polymethyl methacrylate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyether ether ketone, polyether ketone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate or polyamide.
  • the polymer precursor compounds may be either monomers or oligomers of the polymers to be prepared.
  • the polymer precursor compound still has a viscosity of less than 2000 mPas.
  • the viscosity of the polymer precursor compound is particularly preferably in the range from 5 to 500 mPas, very particularly preferably in the range from 5 to 100 mPas.
  • the polymer precursor compound has a temperature in the range from 100 to 120 ° C., preferably in the range from 105 to 15 ° C., when impregnating and / or overmolding the fiber structure.
  • a corresponding temperature of the polymer precursor compound generally results in a sufficiently low viscosity to achieve uniform wetting of the fiber structure.
  • the molding tool into which the polymer precursor compound is injected, or in which the molding is formed in this case preferably has a temperature in the range of 140 to 180 ° C, more preferably in the range of 150 to 160 ° C.
  • the temperature to which the mold is heated is preferably in the range of 180 to 200 ° C.
  • the molding is preferably heated to a temperature in the range of 180 to 240 ° C, when using polymer precursor compounds used for the production of polyethylene terephthalate to a temperature in the range of 250 to 325 ° C, when using polymer precursor compounds used for the production of polycarbonate to a temperature in the range of 240 to 280 ° C and when using polymer precursor compounds used for the production of polyethylene sulfone to about 300 ° C.
  • the polymer precursor compound with which the fiber structure is encapsulated or impregnated Through the use of the polymer precursor compound with which the fiber structure is encapsulated or impregnated, a uniform complete wetting of the fiber structure is achieved, whereby a component with improved strength properties can be produced than is the case with conventional methods in which the fiber structure with a molten Polymer is overmoulded.
  • the use of the polymer precursor compound ensures that the fiber structure used completely wetted by the polymer precursor compound and thus after the reaction of the polymer.
  • the polymer precursor compound may further contain comonomers for the preparation of a copolymer or additives.
  • comonomers for the preparation of a copolymer or additives.
  • additives are, for example, hardeners, crosslinkers, plasticizers, catalysts, toughening agents, adhesion promoters, fillers, mold release agents, blends with other polymers, stabilizers or mixtures of two or more of these components.
  • Comonomers or additives which can be used to adjust the properties of the polymer are known to the person skilled in the art.
  • the molded part is removed from the mold only after complete polymerization. After complete polymerization, the molded part is dimensionally stable, so that there is no longer any danger of the molded part being damaged, in particular deformed, during demoulding.
  • step (a) or step (i) it is possible to impregnate the fiber structure with a polymer precursor compound before the insertion and encapsulation in step (a) or in step (i) for the production of a semifinished product.
  • a polymer precursor compound By soaking the fiber structure with the polymer precursor compound, complete wetting is achieved independently of the subsequent molding process.
  • impregnation of the fiber structure with the polymer precursor compound during overmolding in steps (a) and (i), respectively results in better adhesion of the polymer precursor compound overmolding the fiber structure.
  • the fiber structure is impregnated with a polymer precursor compound prior to insertion and encapsulation in step (a) or (i), it is possible to use different polymer precursor compounds for impregnation and for encapsulation. In this case, however, it is generally necessary to first cure the polymer precursor compound used to impregnate the fibrous structure and then, in the next step, to place the already impregnated and cured fibrous structure in the mold for encapsulation with the next polymer precursor compound. Alternatively, it is also possible to subsequently overmold a semifinished product with frozen or partially polymerized polymer precursor compound to produce a molded part with a further polymer precursor compound.
  • the primer can serve, for example, as a bonding agent between the fiber structure and polymers.
  • a soluble polyamide is suitable. This is applied in the form of the solution and then the solvent is removed.
  • a soluble polyamide is particularly suitable if a molding of a fiber-reinforced polyamide to be produced by the inventive method.
  • the fibrous structure is first impregnated with a polymer precursor compound before the fibrous structure is placed in the mold to produce the molded article, it is particularly advantageous if the monomers contained in the polymer precursor compound are at least after impregnation and prior to insertion of the fibrous structure impregnated with the polymer precursor compound In this way, a semifinished product is obtained in which, in particular, it is avoided that uncured monomers, with which the fiber structure has been impregnated, can be pressed off and run off. The entire amount of polymer precursor compounds with which the fiber structure has been impregnated remains in the fiber structure or is used to form the component. This ensures that a uniform and complete wetting of the fiber structure was obtained by the impregnation. Due to the shape and shape of the fiber structure and / or filling of the polymer precursor compound locally different fiber contents or combinations can be adjusted.
  • the molded part made of the fiber-reinforced polymer produced by the method according to the invention is particularly advantageously a structural component, a bulkhead, a floor assembly, a battery support, a side impact beam, a bumper system, a structural insert or a pillar reinforcement in a motor vehicle. Furthermore, the fiber-reinforced polymer is also suitable for the production of side walls, structural fenders, side members or upper side members or any other components of a vehicle body.
  • the components produced by the method according to the invention are characterized in particular by the fact that the component holds together better, for example after a mechanical stress, for example after an accident with a motor vehicle which contains a molded part made of fiber-reinforced polymers.
  • a mechanical stress for example after an accident with a motor vehicle which contains a molded part made of fiber-reinforced polymers.
  • the internal cohesion of the component is maintained, the component integrity is maintained.
  • Plastic deformation can be achieved by combining unreinforced or weakly reinforced polyamide with steel cords.
  • a plastic one Deformation of the component without breakage has the further advantage that no sharp-edged fractures occur, which can lead to injuries.
  • the method according to the invention to produce components which have both properties of conventional fiber-reinforced polymers, in particular their compressive and tensile strength, and in addition a deformation behavior approximately like a metallic component.
  • the deformation behavior as a metallic component is achieved in particular by the use of metal fibers, in particular steelcords, steel wires or steel fibers.
  • the molded part In order to obtain molded parts with a high-quality surface, it is possible to provide the molded part with a so-called in-mold coating. For this purpose, the surface coating of the component is generated directly in the tool. In contrast to conventional coating methods, this results in good adhesion of the coating material to the molded part and thus achieves a particularly high-quality coating.
  • the method according to the invention is also suitable for the production of housings, for example for a rock mill or for the production of a protective cage or a housing of a lathe or a milling machine.
  • any other shaped parts for example, produce housing for handheld devices. It is particularly advantageous that can be produced by the method according to the invention, housing in which break off at a mechanical stress, for example by falling, no parts of the supporting housing.
  • Example A knitted fabric made of steel fibers and carbon fibers is placed in a mold for the production of a molded part. After closing caprolactam is injected as a polymer precursor compound at a temperature of 1 12 ° C in the tool. The tool is heated to a temperature of 155 ° C. By heating the tool, the caprolactam hardens to the corresponding polyamide. The viscosity of the caprolactam is 5 mPas at the injection temperature.
  • the polyamide from which the molding is made has a gas transition temperature of 60 ° C and a melting temperature of 220 ° C.
  • the modulus of elasticity is 3400 MPa and the elongation at break is 20 percent.
  • a correspondingly produced molded part is characterized in particular in that the fiber structure enveloped by the polymer is completely covered by the polymer and no parts of the fiber structure are exposed. It also shows that the fiber structure does not shift within the molded part.
  • the proportion of fibers based on the total volume of the molding is up to 70 percent by volume.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren, folgende Schritte umfassend: (a) Einlegen einer Faserstruktur in ein Formwerkzeug und Umspritzender Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung oder Tränken einer Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung und Einlegen der getränkten Faserstruktur in ein Formwerkzeug, wobei die Polymervorläuferverbindungeine Viskosität von maximal 2000 mPas aufweist, (b) Polymerisation der Polymervorläuferverbindung zum Polymeren zur Herstellung des Formteils, (c) Entnehmen des Formteils aus dem Formwerkzeug sobald die Polymerisation zumindest so weit fortgeschritten ist, dass das Formteil im Wesentlichen formstabil ist.

Description

Verfahren zur Herstellung von Formteilen Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren.
Faserverstärkte Polymere finden Einsatz in Bereichen, in denen Werkstoffe mit hoher Festigkeit und geringerem Gewicht als Metalle eingesetzt werden sollen. Insbesondere finden faserverstärkte Polymere verstärkt Einsatz im Automobilbau, um die Masse von Fahrzeugen zu senken und damit den Kraftstoffverbrauch.
Zur Herstellung von faserverstärkten Polymeren ist es bekannt, zunächst Fasern in ein Formwerkzeug einzulegen und diese anschließend mit dem Polymeren zu umspritzen. Bei der Herstellung von duroplastischen Werkstoffen hat dies den Nachteil, dass eine Halbzeugfertigung nicht möglich ist. Auf diese Weise können lediglich bereits die fertig konfektionierten Kunststoffteile hergestellt werden. Bei der Herstellung von Formteilen hat dieses in Abhängigkeit der Fülldrücke den Nachteil, dass die eingesetzten Gewebe zur Faserverstärkung durch Fließeffekte verschoben und deformiert werden.
Neben faserverstärkten duroplastischen Werkstoffen finden in letzter Zeit so genannte Organobleche, das heißt vollkonsolidierte endlosfaserverstärkte thermoplastische Polymere mit Gewebe- oder Gelegeverstärkung verstärkten Einsatz. Diese Organobleche können im Spritzgießverfahren mit Polymeren durchspritzt werden, wenn die Organobleche dünn genug sind oder über Schmelztemperatur aufgeheizt werden.
Weiterhin werden insbesondere bei Einsatz von Spritzgießverfahren zur Herstellung der Bauteile hohe Fülldrücke benötigt, um große Druckverluste beim Durchspritzen des Gewebes ausgleichen zu können. Abschließend führt das Verschieben des Gewebes durch Fließeffekte dazu, dass das Gewebe aus der intendierten Richtung gebracht wird. Bei Verwendung von Stahlgeweben oder Steelcords, die im Unterschied zu Organoblechen nicht vollkonsolidiert vorliegen müssen, kann das Gewebe an die Werkzeugwand und damit an die Bauteiloberfläche gedrängt werden und freiliegen oder durch Fließeffekte verschoben werden. Insbesondere bei Stahlgeweben hat dies den Nachteil, dass durch freiliegenden Stahl Korrosionsprobleme auftreten können. Beim Überspritzen von Stahlgewebe ist zudem eine minimale Wandstärke notwendig, die deutlich größer ist als die Dicke des Gewebes, um ein vollständiges Umschließen des Gewebes mit dem Polymermaterial zu erhalten. Dies führt zu einer Vergrößerung der Materialmenge und damit zu Nachteilen bei Verwendung der faserverstärkten Polymere im Leichtbau.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus faserverstärkten Polymeren bereitzustellen, das die Herstellung von Formteilen mit geringer Wandstärke erlaubt, und bei dem zudem die eingelegte Gewebe durch den Herstellprozess nicht verschoben werden. Weiterhin soll durch das Verfahren auch vermieden werden, dass Fasern freiliegen, und so, insbesondere bei Einsatz von Stahlfasern, zu Korrosionsproblemen führen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen für die Produktion der Formteile bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs für die Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren, folgende Schritte umfassend:
(i) Einlegen einer Faserstruktur in ein Formwerkzeug und Umspritzen der Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung oder Tränken einer Faserstruktur mit ei- ner Polymervorläuferverbindung, wobei die Polymervorläuferverbindung eine Viskosität von maximal 2000 mPas aufweist,
(ii) Einfrieren der Polymervorläuferverbindung oder gegebenenfalls Teilpolymerisation der Polymervorläuferverbindung zur Herstellung des Halbzeugs.
Aus dem Halbzeug lässt sich dann durch Ausreagieren der eingefrorenen oder teil- polymerisierten Polymervorläuferverbindung zum Polymeren ein Formteil aus einem faserverstärkten Polymeren herstellen. Die Herstellung des Halbzeugs hat den Vorteil, dass mit einer kürzeren Werkzeugbelegungszeit Vorprodukte hergestellt werden können. Diese können dann je nach Form des Halbzeugs auf Anforderung zu unterschiedlichen Formteilen weiterverarbeitet werden. So ist es zum Beispiel möglich, flache Halbzeuge zu produzieren, die sich platzsparender lagern lassen als die fertigen Formteile.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, das Halbzeug bereits in der Gestalt des fertigen Formteils zu produzieren und nach dem Einfrieren oder der Teilpolymerisation, durch die eine stabile Form des Halbzeugs erzielt wird, außerhalb des Formwerkzeugs fertig auszupolymerisieren. Dies erlaubt ebenfalls eine kürzere Werkzeugbelegungszeit des Formwerkzeugs, da die Herstellung des Halbzeugs im Werkzeug weniger Zeit benötigt als die Herstellung des auspolymerisierten Formteils.
Bevorzugt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren, das folgende Schritte umfasst:
Einlegen einer Faserstruktur in ein Formwerkzeug und Umspritzen der Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung oder Tränken einer Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung und Einlegen der getränkten Faserstruktur in ein Formwerkzeug, wobei die Polymervorläuferverbindung eine Viskosität von maximal 2000 mPas aufweist, oder Einlegen eines Halbzeugs in ein Formwerkzeug,
Polymerisation der Polymervorläuferverbindung zum Polymeren zur Herstellung des Formteils,
(c) Entnehmen des Formteils aus dem Formwerkzeug sobald die Polymerisation zumindest so weit fortgeschritten ist, dass das Formteil im Wesentlichen formstabil ist.
Sowohl für die Herstellung des Halbzeugs als auch für die Herstellung des Formteils ist es durch den Einsatz einer Polymervorläuferverbindung mit einer Viskosität von maximal 2000 mPas, bevorzugt maximal 1000 mPas und insbesondere einer Viskosität im Bereich von 5 bis 500 mPas möglich, das Einspritzen mit einem geringen Druck durch- zuführen, so dass die eingelegte Faserstruktur durch den Einspritzvorgang nicht oder nur minimal verformt wird. Dies erlaubt weiterhin die Herstellung von Formteilen mit einer nur geringfügig größeren Dicke als die Dicke der Faserstruktur. Hierdurch kann weiteres Material eingespart werden, so dass insbesondere Teile hergestellt werden können, die den Anforderungen an Leichtbauteile genügen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die geringe Viskosität und die damit verbundene Möglichkeit, die Polymervorläuferverbindung mit nur einem geringen Druck einzuspritzen, eine vollständige Ummantelung der Faserstruktur erzielt wird, so dass insbesondere bei Einsatz von metallischen Faserstrukturen vermieden wird, dass Metallfasern nach der Herstellung des Bauteils frei liegen. Hierdurch wird die Gefahr von Korrosion der Metallteile umgangen.
Neben der Herstellung von fertigen Formteilen und von Halbzeugen, bei denen die Polymervorläuferverbindung eingefroren oder teilpolymerisiert ist, ist es mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren auch möglich, Formteile als Halbzeuge mit vollständig aus- polymerisierter Polymermatrix herzustellen. Wenn Halbzeuge mit vollständig auspoly- merisierter Polymermatrix hergestellt werden, so wird als Polymervorläuferverbindung besonders bevorzugt eine solche eingesetzt, die zu einem thermoplastischen Polymeren reagiert. Ein Halbzeug aus einem thermoplastischen Polymeren hat den Vorteil, dass durch Erwärmung eine Umformung des Halbzeugs zum fertigen Bauteil möglich ist.
Neben der Herstellung von Halbzeugen ist jedoch auch die Herstellung von fertigen Formteilen möglich. Im Falle von fertigen Formteilen lässt sich als Polymervorläuferverbindung auch eine solche einsetzen, die zu einem duroplastischen Polymer reagiert.
Um eine ausreichende Formstabilität des Formteiles zu erhalten, ist die Faserstruktur vorzugsweise ein Gewebe, ein Gestrick, ein Gelege, eine unidirektionale oder bidirek- tionale Faserstruktur aus Endlosfasern oder umfasst ungeordnete Fasern. Insbesondere wenn die Faserstruktur ein Gelege ist, so können einzelne Fasern in mehreren Lagen aus parallelen Fasern angeordnet sein, wobei die einzelnen Lagen eine zueinander gedrehte Richtung aufweisen können. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn die Fasern der einzelnen Lagen in einem Winkel von 30 bis 90° zueinander gedreht sind. Durch die zueinander gedrehte Ausrichtung der einzelnen Lagen zueinander wird eine Erhöhung der Zugfestigkeit des Formteiles in mehreren Richtungen erzielt. Bei einer unidirektionalen Ausrichtung wird insbesondere in Richtung der Faserausrichtung eine Erhöhung der Zugfestigkeit erzielt. Eine Erhöhung der Druckfestigkeit des Bauteiles aus dem Formteil wird auch quer zur Ausrichtung der Fasern erreicht.
Auch wenn die Faserstruktur ein Gewebe oder ein Gestrick umfasst, ist es möglich, mehrere Lagen oder nur eine Lage an Fasern vorzusehen. Bei einem Gewebe bedeutet mehrere Lagen, dass mehrere Gewebe übereinander angeordnet werden sollen. Entsprechendes gilt auch für eine Anordnung der Faserstruktur als Gestrick.
Geeignete Fasern, die zur Erhöhung der Stabilität der Formteile eingesetzt werden können, sind insbesondere Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Metallfasern, Polymerfasern, Kaliumtitanatfasern, Borfasern, Basaltfasern oder andere Mineralfasern. Besonders bevorzugt ist es, wenn zumindest ein Teil der eingesetzten Fasern Metallfasern sind. Als Metallfasern eignen sich insbesondere Fasern auf Basis von eisenhaltigen Metallen, insbesondere auf Basis von Stahl.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Faserstruktur Stahlcords, Stahldrähte oder Stahlfasern. Hierbei kann die Faserstruktur ausschließlich Stahlcords, Stahldrähte oder Stahlfasern enthalten oder eine Mischung aus Stahlcords, Stahldräh- ten oder Stahlfasern und aus nichtmetallischen Fasern, besonders bevorzugt Kohlenstofffasern oder Glasfasern.
Der Einsatz von Stahlcords, Stahldrähten oder Stahlfasern hat den Vorteil, dass insbe- sondere eine hohe Zugfestigkeit der so hergestellten Formteile erzielt wird. Insbesondere bei Einsatz im Fahrzeugbau ist ein wesentlicher Vorteil der Verwendung von Stahlcords die Gewährleistung der Bauteilintegrität bei Zusammenstoß oder Aufprallbelastung, wo eine glas- oder carbonfaserverstärkte Struktur ihre Integrität verlieren würde.
Besonders bevorzugt ist es, zur Verstärkung eine Mischung aus Metallfasern und Kohlenstofffasern oder Glasfasern einzusetzen. In diesem Fall ist es zum Beispiel möglich, einzelne Stahlcords, Stahldrähte oder Stahlfasern mit Kohlenstofffasern oder Glasfasern zu verweben. Alternativ können auch unterschiedliche Fasern in Form eines Ge- leges in das Werkzeug eingelegt werden. Hierbei können die Fasern entweder alternierend oder in beliebiger statistisch verteilter Reihenfolge eingelegt werden. Auch ist es möglich, zum Beispiel Fasern aus jeweils einem Material in eine Richtung einzulegen und Fasern aus einem anderen Material in einer zu dieser Richtung gedrehten Richtung.
Insbesondere bei Einsatz von Stahlcords, Stahldrähten oder Stahlfasern ist es bevorzugt, wenn diese mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern miteinander verwebt werden, um ein Gewebe zu erhalten. Eine gleichmäßige Verstärkung des Formteils kann dann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass die einzelnen Gewebe zueinander verdreht in mehreren Lagen angeordnet werden. So können zum Beispiel zwei Lagen, die zueinander um 90° verdreht sind, eingesetzt werden. Alternativ ist auch ein beliebiger anderer Winkel möglich. Auch können mehr als zwei Lagen eingesetzt werden.
Die Verwendung von Metallfasern, beispielsweise in Form von Stahlcords, Stahldräh- ten oder Stahlfasern zusammen mit Fasern aus einem anderen Material, beispielsweise Kohlenstofffasern oder Glasfasern, erlaubt es, dass Formteile mit einem verbesserten Versagensverhalten hergestellt werden. So kann zum Beispiel durch den Einsatz der Polymervorläuferverbindung, mit der die Faserstruktur umspritzt bzw. getränkt wird, erzielt werden, dass ein so hergestelltes Formteil nach einer mechanischen Beanspru- chung weniger schnell durch Bruch versagt. Das Formteil kann somit eine höhere Last aufnehmen ohne zu versagen. Zudem ist es zum Beispiel möglich, thermoplastische Polymerbauteile herzustellen, die sowohl die Eigenschaften einer Kohlenstofffaserverstärkung als auch ein Deformationsverhalten wie ein Metall aufweisen. In Abhängigkeit von dem herzustellenden Polymer ist die Polymervorläuferverbindung zum Beispiel Caprolactam, Laurinlactam, Cyclobutylenterephthalat oder cyclisches Polybutylenterephthalat. Weiterhin können auch Polymervorläuferverbindungen eingesetzt werden, die zu Polymethylmethacrylat, Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyetheretherketon, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyethylennaphthalat, Polybutylennaphthalat oder Polyamid reagieren. Die Polymervorläuferverbindungen können dabei entweder Monomere oder Oligomere der herzustellenden Polymere sein. Wesentlich ist hierbei lediglich, dass die Polymervorläuferverbindung noch eine Viskosität von weniger als 2000 mPas aufweist. Besonders bevorzugt liegt die Viskosität der Polymervorläuferverbindung im Bereich von 5 bis 500 mPas, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 mPas.
Wenn als Polymervorläuferverbindung Caprolactam eingesetzt wird, ist es bevorzugt, wenn die Polymervorläuferverbindung beim Tränken und/oder Umspritzen der Faserstruktur eine Temperatur im Bereich von 100 bis 120 °C, bevorzugt im Bereich von 105 bis 1 15 °C aufweist. Eine entsprechende Temperatur der Polymervorläuferverbindung führt im Allgemeinen zu einer ausreichend geringen Viskosität, um ein gleichmäßiges Benetzen der Faserstruktur zu erzielen. Das Formwerkzeug, in das die Polymervorläuferverbindung eingespritzt wird, beziehungsweise in dem das Formteil ausgeformt wird, weist in diesem Fall vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 140 bis 180 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 160 °C auf.
Bei Einsatz von Cyclobutylenterephthalat als Polymervorläuferverbindung liegt die Temperatur, auf die das Formwerkzeug beheizt wird, vorzugsweise im Bereich von 180 bis 200°C. Bei Einsatz von zur Herstellung von Polyamid 12 eingesetzten Polymervorläuferverbindungen wird das Formteil vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 240°C beheizt, bei Einsatz von zur Herstellung von Polyethylenterephthalat eingesetzten Polymervorläuferverbindungen auf eine Tempe- ratur im Bereich von 250 bis 325°C, bei Einsatz von zur Herstellung von Polycarbonat eingesetzten Polymervorläuferverbindungen auf eine Temperatur im Bereich von 240 bis 280°C und bei Einsatz von zur Herstellung von Polyethylensulfon eingesetzten Polymervorläuferverbindungen auf ungefähr 300°C. Durch den Einsatz der Polymervorläuferverbindung, mit der die Faserstruktur umspritzt bzw. getränkt wird, wird eine gleichmäßige vollständige Benetzung der Faserstruktur erzielt, wodurch ein Bauteil mit verbesserten Festigkeitseigenschaften hergestellt werden kann als dies bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist, bei denen die Faserstruktur mit einem aufgeschmolzenen Polymeren umspritzt wird. Insbesondere wird durch den Einsatz der Polymervorläuferverbindung erreicht, dass die eingesetzte Faserstruk- tur vollständig von der Polymervorläuferverbindung und damit nach der Reaktion vom Polymeren benetzt wird.
Zur Einstellung der Eigenschaften des Polymeren kann die Polymervorläuferverbindung weiterhin noch Comonomere zur Herstellung eines Copolymeren oder Additive enthalten. Üblicherweise eingesetzte Additive sind zum Beispiel, Härter, Vernetzer, Weichmacher, Katalysatoren, Zähmodifikatoren, Haftvermittler, Füller, Entformungshilfsmittel, Blends mit anderen Polymeren, Stabilisatoren oder Mischungen zweier oder mehrerer dieser Komponenten. Comonomere oder Addi- tive, die zur Einstellung der Eigenschaften des Polymeren eingesetzt werden können, sind dem Fachmann bekannt.
Um durch das erfindungsgemäße Verfahren ein formstabiles Formteil zu erhalten, ist es besonders bevorzugt, wenn das Formteil erst nach vollständiger Polymerisation aus dem Formwerkzeug entnommen wird. Nach vollständiger Polymerisation ist das Formteil formstabil, so dass keine Gefahr mehr besteht, dass das Formteil beim Entformen beschädigt, insbesondere verformt, wird.
Um eine vollständige Benetzung der Faserstruktur zu erhalten ist es möglich, die Fa- serstruktur vor dem Einlegen und Umspritzen in Schritt (a) beziehungsweise in Schritt (i) für die Herstellung eines Halbzeugs mit einer Polymervorläuferverbindung zu tränken. Durch das Tränken der Faserstruktur mit der Polymervorläuferverbindung wird eine vollständige Benetzung unabhängig vom nachfolgenden Formgebungsverfahren erzielt. Zusätzlich wird durch das Tränken der Faserstruktur mit der Polymer- vorläuferverbindung beim Umspritzen in Schritt (a) beziehungsweise (i) eine bessere Haftung der Polymervorläuferverbindung, mit der die Faserstruktur umspritzt wird, erzielt.
Insbesondere wenn die Faserstruktur vor dem Einlegen und Umspritzen in Schritt (a) beziehungsweise (i) mit einer Polymervorläuferverbindung getränkt wird, ist es möglich, zum Tränken und zum Umspritzen unterschiedliche Polymervorläuferverbindungen einzusetzen. In diesem Fall ist es jedoch im Allgemeinen notwendig, die Polymervorläuferverbindung, die zum Tränken der Faserstruktur eingesetzt wurde, zunächst auszuhärten und dann im nächsten Schritt die bereits getränkte und ausge- härtete Faserstruktur in das Formwerkzeug für das Umspritzen mit der nächsten Polymervorläuferverbindung einzulegen. Alternativ ist es auch möglich, ein Halbzeug mit eingefrorener oder teilpolymerisierter Polymervorläuferverbindung zur Herstellung eines Formteils anschließend mit einer weiteren Polymervorläuferverbindung zu umspritzen. Um eine verbesserte Haftung des Polymeren an der Faserstruktur zu erhalten, ist es weiterhin möglich, die Faserstruktur vor dem Umspritzen oder Tränken in Schritt (a) beziehungsweise (i) mit einer Grundierung vorzubehandeln. Die Grundierung kann dabei zum Beispiel auch als Haftmittler zwischen Faserstruktur und Polymeren dienen. Als Material für die Grundierung eignet sich zum Beispiel ein lösliches Polyamid. Dieses wird in Form der Lösung aufgebracht und anschließend das Lösungsmittel entfernt. Ein lösliches Polyamid eignet sich insbesondere dann, wenn durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Formteil aus einem faserverstärkten Polyamid hergestellt werden soll.
Wenn die Faserstruktur zunächst mit einer Polymervorläuferverbindung getränkt wird, bevor die Faserstruktur in das Formwerkzeug zur Herstellung des Formteiles eingelegt wird, so ist es besonders vorteilhaft, wenn die in der Polymervorläuferverbindung enthaltenen Monomere nach dem Tränken und vor dem Einlegen der mit der Polymervorläuferverbindung getränkten Faserstruktur zumindest teilweise polymerisie- ren. Hierdurch wird ein Halbzeug erhalten, bei dem insbesondere vermieden wird, dass nicht ausgehärtete Monomere, mit denen die Faserstruktur getränkt worden ist, abge- presst werden und ablaufen können. Die gesamte Menge an Polymervorläuferverbindungen, mit der die Faserstruktur getränkt worden ist, bleibt in der Faserstruktur, beziehungsweise wird zur Ausformung des Bauteils verwendet. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch das Tränken eine gleichmäße und vollständige Benetzung der Faserstruktur erhalten wurde. Durch Form und Ausprägung der Faserstruktur und/oder Füllung der Polymervorläuferverbindung können lokal unterschiedliche Fasergehalte oder Kombinationen eingestellt werden.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formteil aus dem faserverstärkten Polymeren ist besonders vorteilhaft ein Strukturbauteil, eine Schottwand, eine Bodengruppe, ein Batterieträger, ein Seitenaufprallträger, ein Stoßfängersystem, ein Strukturinsert oder eine Säulenverstärkung in einem Kraftfahrzeug. Weiterhin eignet sich das faserverstärkte Polymere auch zur Herstellung von Seitenwänden, strukturellen Kotflügeln, Längsträgern oder oberen Längsträgern bzw. beliebigen anderen Bauteilen einer Fahrzeugkarosserie.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Bauteile zeichnen sich ins- besondere dadurch aus, dass das Bauteil zum Beispiel nach einer mechanischen Beanspruchung, zum Beispiel nach einem Unfall mit einem Kraftfahrzeug, das ein Formteil aus faserverstärkten Polymeren enthält, besser zusammenhält. Bei auftretenden Brüchen wird der innere Zusammenhalt des Bauteils erhalten, die Bauteilintegrität bleibt erhalten. Plastische Verformung kann durch die Kombination von unverstärktem oder schwach verstärktem Polyamid mit Stahlcords ermöglicht werden. Eine plastische Verformung des Bauteils ohne Bruch hat den weiteren Vorteil, dass keine scharfkantigen Brüche entstehen, die zu Verletzungen führen können.
Insbesondere ist durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, Bauteile herzustel- len, die sowohl Eigenschaften von herkömmlichen faserverstärkten Polymeren, insbesondere deren Druck- und Zugfestigkeit aufweisen und zusätzlich ein Deformationsverhalten näherungsweise wie ein metallisches Bauteil. Das Deformationsverhalten wie ein metallisches Bauteil wird insbesondere durch Einsatz von Metallfasern, insbesondere Steelcords, Stahldrähten oder Stahlfasern erzielt.
Um Formteile mit einer hochwertigen Oberfläche zu erhalten, ist es möglich, das Formteil mit einem so genannten in-mold coating zu versehen. Hierzu wird die Oberflächen- beschichtung des Bauteiles direkt im Werkzeug erzeugt. Im Unterschied zu üblichen Beschichtungsverfahren wird hierdurch eine gute Haftung des Beschichtungsmaterials am Formteil erhalten und damit eine besonders qualitativ hochwertige Beschichtung erzielt.
Neben der Herstellung von Bauteilen für ein Kraftfahrzeug eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung von Gehäusen zum Beispiel für eine Ge- steinsmühle oder für die Herstellung eines Schutzkäfigs oder eines Gehäuses einer Drehmaschine oder einer Fräsmaschine. Weiterhin lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch beliebige andere Formteile, zum Beispiel Gehäuse für Handgeräte herstellen. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren Gehäuse hergestellt werden können, bei denen bei einer mechanischen Beanspruchung, zum Beispiel durch Herunterfallen, keine Teile des tragenden Gehäuses abbrechen.
Beispiel In ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Formteils wird ein Gestrick aus Stahlfasern und Kohlenstofffasern eingelegt. Nach dem Schließen wird in das Werkzeug Caprolactam als Polymervorläuferverbindung mit einer Temperatur von 1 12 °C eingespritzt. Das Werkzeug wird auf eine Temperatur von 155 °C geheizt. Durch das Heizen des Werkzeuges härtet das Caprolactam zum korrespondierenden Polyamid aus. Die Viskosität des Caprolactams liegt bei Einspritztemperatur bei 5 mPas.
Nach einer Zeit von 2 bis 3 Minuten ist das Caprolactam so weit ausreagiert, dass das Formteil aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann. Das Polyamid, aus dem das Formteil gefertigt ist, weist eine Gasübergangstemperatur von 60 °C und eine Schmelztemperatur von 220 °C auf. Der E-Modul liegt bei 3400 MPa und die Bruchdehnung bei 20 Prozent. Ein entsprechend hergestelltes Formteil zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die vom Polymeren umhüllte Faserstruktur vollständig vom Polymeren bedeckt ist und keine Teile der Faserstruktur frei liegen. Zudem zeigt sich, dass sich die Faserstruktur innerhalb des Formteiles nicht verschiebt. Der Anteil an Fasern bezogen auf das Gesamtvolumen des Formteils liegt bei bis zu 70 Vol.-Prozent.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs für die Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren, folgende Schritte umfassend:
(i) Einlegen einer Faserstruktur in ein Formwerkzeug und Umspritzen der Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung oder Tränken einer Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung, wobei die Polymervorläuferverbindung eine Viskosität von maximal 2000 mPas aufweist,
(ii) Einfrieren der Polymervorläuferverbindung oder Teilpolymerisation der Polymervorläuferverbindung zur Herstellung des Halbzeugs.
Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus einem faserverstärkten Polymeren, bei dem die Polymervorläuferverbindung eines nach Anspruch 1 hergestellten Halbzeugs nach dem Einfrieren oder der Teilpolymerisation zum Polymeren fertigreagiert.
Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einem faserverstärkten Polymeren, folgende Schritte umfassend:
(a) Einlegen einer Faserstruktur in ein Formwerkzeug und Umspritzen der Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung oder Tränken einer Faserstruktur mit einer Polymervorläuferverbindung und Einlegen der getränkten Faserstruktur in ein Formwerkzeug, wobei die Polymervorläuferverbindung eine Viskosität von maximal 2000 mPas aufweist, oder Einlegen eines nach Anspruch 1 gefertigten Halbzeugs in ein Formwerkzeug,
(b) Polymerisation der Polymervorläuferverbindung zum Polymeren zur Herstellung des Formteils,
(c) Entnehmen des Formteils aus dem Formwerkzeug sobald die Polymerisation zumindest so weit fortgeschritten ist, dass das Formteil im Wesentlichen formstabil ist.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstruktur ein Gewebe, ein Gestrick, ein Gelege oder eine unidirektionale oder bidirektionale Faserstruktur aus Endlosfasern ist oder ungeordnete Faser umfasst.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Fasern für die Faserstruktur Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Metallfasern, Polymerfasern, Kaliumtitanatfasern, Borfasern, Basaltfasern oder Mineralfasern verwendet werden.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstruktur Stahlcords, Stahldrähte oder Stahlfasern enthält. 7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstruktur ein Gewebe oder ein Gestrick aus Stahlcords, Stahldrähten oder Stahlfasern und Kohlenstofffasern oder Glasfasern ist.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymervorläuferverbindung Caprolactam, Laurinlactam, Cyclobutylen- terephthalat oder cyclisches Polybutylenterephthalat enthält.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymervorläuferverbindung Monomere oder Oligomere zur Herstellung von Polymethylmethacrylat, Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat,
Polycarbonat, Polyetheretherketon, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyethylennaphthalat, Polybutylennaphthalat oder Polyamid umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymervorläuferverbindung weiterhin Comonomere zur Herstellung eines Copolymeren, Härter, Vernetzer, Weichmacher, Katalysator, Zähmodifikatoren, Haftvermittler, Füller, Entformungsmittel, Blends mit anderen Polymeren, Stabilisatoren oder Mischungen zweier oder mehrerer dieser Komponenten enthält.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil aus dem Formwerkzeug nach vollständiger Polymerisation entnommen wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstruktur vor dem Einlegen und Umspritzen in Schritt (a) mit einer Polymervorläuferverbindung getränkt wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch Form und Ausprägung der Faserstruktur und/oder Füllung der Polymervorläuferverbindung lokal unterschiedliche Fasergehalte oder Kombinationen eingestellt werden.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstruktur vor dem Umspritzen oder Tränken in Schritt (a) mit einer Grundierung vorbehandelt wird. 15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Polymervorläuferverbindung enthaltenen Monomere nach dem Tränken und vor dem Einlegen der mit der Polymervorläuferverbindung getränkten Faserstruktur zumindest teilweise polymerisieren. 16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil aus dem faserverstärkten Polymeren ein Strukturbauteil, eine Schottwand, eine Bodengruppe, ein Batterieträger, ein Seitenaufprallträger, ein Stoßfängersystem, ein Strukturinsert, eine Säulenverstärkung, eine Seitenwand, ein struktureller Kotflügel, ein Längsträger oder ein oberer Längsträger eines Kraftfahrzeugs ist.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil aus dem faserverstärkten Polymeren ein Gehäuse einer Gesteinsmühle oder ein Schutzkäfig oder Gehäuse einer Drehmaschine oder Fräsma- schine oder ein Gehäuse eines Handgerätes ist.
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