DE102008009438A1 - Formed part producing method, involves forming cut surface foil according to topography of formed part, applying woven fabric and resin in cutting tool on inside of foil, and taking out finished part after precipitation hardening to tool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundkunststoffen (kurz FVK) mit einer veredelten Oberfläche.The The invention relates to a process for the production of molded parts from fiber composite plastics (short FVK) with a finished surface.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Herstellen von Formteilen aus FVK.The The invention also relates to a plant for producing molded parts from FVK.
Die Erfindung verringert die Schritte zur Herstellung von Formteilen aus FVK und ermöglicht eine Automatisierung.The The invention reduces the steps for producing molded parts from FVK and allows automation.
Formteile aus Faserverbundkunststoffen werden insbesondere dann, wenn sie als Karosserieteile im Automobilbau oder als Verkleidungsteile im Innen- und Außenbereich von Fahrzeugen, aber auch von Transportbehältern und Sportgeräten eingesetzt werden, zur Veredelung und/oder farblichen Gestaltung der Oberflächen lackiert. Das Lackieren ist aber sehr aufwändig, weil die Oberflächen der Kunststoffbauteile für das Lackieren vorbereitet werden müssen. Der Grund liegt in den Herstellungsverfahren, die zu einer unregelmäßigen Oberflächenbeschaffenheit führen.moldings made of fiber-reinforced plastics are especially when they as body parts in automotive engineering or as trim parts in interior and exterior of vehicles, but also of transport containers and sports equipment are used for refining and / or color design of the surfaces painted. The painting is but very expensive because the surfaces of the plastic components to be prepared for painting. Of the Reason lies in the manufacturing process, which leads to an irregular Surface texture lead.
Ein weiteres Problem ist, dass die Herstellung von Formteilen aus FVK bisher mit hohem manuellem Aufwand verbunden ist. Ein Problem ist die derzeit noch geringe Automatisierungsrate.One Another problem is that the production of molded parts from FRP previously associated with high manual effort. A problem is the currently still low automation rate.
Relativ lange Formenbelegungszeiten verursachen bisher eine geringe Ausstoßrate von Formteilen aus FVK je Produktionseinrichtung und Zeiteinheit.Relative long mold occupancy times have so far caused a low output rate of molded parts made of FRP per production facility and time unit.
Formteile aus FVK, bei denen das Formteil beispielsweise mit Hilfe des Resin-Transfer-Moulding-Verfahrens (RTM), des Vakuum-Injektions-Verfahrens (VI) oder des Resin-Infusions-Verfahrens (RI) hergestellt wird, werden insbesondere dann, wenn sie als Karosserieteile im Automobilbau oder in anderen automotiven Bereichen, wie dem Motorsport und Motorradbau, eingesetzt werden, zur Veredelung und/oder zur farblichen Gestaltung der Oberflächen lackiert. Das Lackieren ist sehr aufwändig, weil die Oberflächen der Formteile für das Lackieren vorbereitet werden müssen. Der Grund liegt in den Herstellungsverfahren, die zu einer unregelmäßigen Oberflächenbeschaffenheit führen. Die Ursachen für Oberflächenfehler in unveredelten Bauteilen sind beispielsweise Lunker, Löcher, herausstehende Faserenden und chemisch/mechanisch bedingte Veränderungen der Werkzeugoberflächen, die sich auf der Formteiloberfläche abzeichnen. In der Regel ist eine mechanische Oberflächenbearbeitung erforderlich, beispielsweise durch Schleifen oder Spachteln, so dass die erforderliche Oberflächengüte nur mit einem hohen manuellen Aufwand zu erreichen ist. Durch zusätzliches Aufbringen von Oberflächenschichten, beispielsweise harzreichen Vliesschichten oder dem IMC (Inmould-Coating), wird ebenfalls versucht, eine Vergleichmäßigung der Oberfläche zu erreichen.moldings from FVK, in which the molded part, for example by means of the resin transfer molding process (RTM), the Vacuum Injection Method (VI) or the Resin Infusion Method (RI) is made especially when used as body panels in the automotive industry or in other automotive sectors, such as motorsport and Motorcycle construction, used for finishing and / or color Design of the surfaces painted. The painting is very elaborate, because the surfaces of the moldings to be prepared for painting. Of the Reason lies in the manufacturing process, which leads to an irregular Surface texture lead. The reasons for surface defects in unrefined components are, for example, voids, holes, protruding fiber ends and chemically / mechanically induced changes of the tool surfaces, which emerge on the molding surface. In the Usually, a mechanical surface treatment is required, for example by grinding or trowelling, so that the required surface finish can only be achieved with a high manual effort. By additional Application of surface layers, such as resin-rich Nonwoven layers or IMC (Inmould Coating) is also attempted a homogenization of the surface to reach.
Aus
dem
Bekannt
ist ein Verfahren nach
Die Veredelung der Oberfläche des Formteils kann mit dem Folien-Hinterpressen oder dem Folien-Resin-Transfer-Moulding (Folien-RTM) erfolgen. Beim Folienhinterpressen wird eine auf einer separaten Anlage vorgeformte Folie auf eines der formgebenden Werkzeuge einer Presse, in die Matrize oder auf die Patrize, gelegt, der faserverstärkte Kunststoff in Form einer Matte oder eines Plastifikates auf das Gegenstück des Werkzeugs der Presse gelegt und mit einem auf die Zusammensetzung diese Halbzeugs abgestimmten Pressverfahren die vorgeformte Folie mit der Matte oder dem Plastifikat verbunden.The Refinement of the surface of the molding can be done with the film-backing or the film resin transfer molding (film RTM). At the Back film presses are preformed on a separate line Foil on one of the forming tools of a press, in the Die or on the patrix, placed, the fiber-reinforced plastic in the form of a mat or a plasticizer on the counterpart placed the tool of the press and with a on the composition These semi-finished products matched the preformed foil connected to the mat or the plastic.
Das Folien-Resin-Transfer-Moulding (Folien-RTM) erfolgt in einer geschlossenen Form, die den geschlossenen Presswerkzeugen, Matrize und Patrize, einer Presse vergleichbar ist. In die Form wird die vorgeformte Folie und unter deren Kavität eine Fasermatte, also nur die Faserverstärkung, eingelegt. Die evakuierte Form wird in bekannter Weise mit einem Gemisch aus Harz und Härter gefüllt, wobei die Matte getränkt und die Kavität unter der Folie ausgefüllt wird. Die Form bleibt solange geschlossen, bis das injizierte Harz ausgehärtet ist. Bei offenen Verfahren wie Handlaminieren oder Vakuumverfahren ist diese Technik ebenfalls denkbar.The film resin transfer molding (film RTM) is carried out in a closed mold, the closed pressing tools, die and Patrize, a press is comparable. In the mold, the preformed film and under its cavity, a fiber mat, so only the fiber reinforcement, inserted. The evacuated mold is filled in a known manner with a mixture of resin and hardener, the mat is soaked and the cavity is filled under the film. The mold remains closed until the injected resin has cured. In open processes such as hand lamination or vacuum process, this technique is also conceivable.
Das Verfahren ermöglicht sowohl durch Folien-Hinterpressen als auch durch Folien-Resin-Transfer-Moulding (Folien-RTM) großformatige Formteile mit großen Flächen, beispielsweise Kofferraumabdeckungen oder Türelemente, kostengünstig in einer Oberflächenqualität herzustellen, die dem bekannten Folienhinterspritzen vergleichbar ist. Es können faserverstärkte Kunststoffe und Verarbeitungsverfahren angewendet werden, nach dem sich die erzeugten Oberflächen bisher nur mit dem oben beschriebenen hohen Aufwand veredeln ließen. Die Folien können eingefärbte Schichten oder besonders präparierte Lackschichten enthalten. Als Folien eignen sich insbesondere coextrudierte Zwei- oder Mehrschichtfolien, wie sie auch beim Folienhinterspritzen verwendet werden. Durch die Coextrusion dünner, eingefärbter Kunststoffschichten innerhalb eines Zwei- oder Mehrschichtverbundes können Schichten aufgebaut werden, die Lackschichten vergleichbar sind. Weiterhin können Folien mit einer aufgedampften Metallschicht als Funktionsschicht eingesetzt werden. Das Verfahren ermöglicht das Veredeln faserverstärkter Kunststoffe, vorzugsweise mit einer Duroplast- oder Thermoplastmatrix, ohne Vorbereitung der Oberfläche und ohne Lackierung in einer wesentlich geringeren Anzahl von Arbeitsschritten als nach den herkömmlichen Verfahren. Für Effektfarben ist ein nachgeschalteter Lackierprozess mit reduziertem Lackieraufwand möglich.The Method allows both through foil-backpressing as well as by film resin transfer molding (film RTM) large format Moldings with large areas, such as luggage compartment covers or door elements, cost-effective in a surface quality produce comparable to the known film back-injection is. It can be fiber reinforced plastics and Processing methods are used, after which the generated Surfaces previously only with the high described above Finishing the effort. The slides can be colored Layers or specially prepared lacquer layers included. In particular, coextruded two- or multilayer films are suitable as films. as they are also used in film back-injection. By the Coextrusion of thin, colored plastic layers within a two- or multi-layer composite can Layers are built, the paint layers are comparable. Farther can films with a vapor-deposited metal layer as Functional layer can be used. The procedure allows refining fiber-reinforced plastics, preferably with a thermoset or thermoplastic matrix, without preparation of the Surface and without painting in a much lower Number of work steps than conventional Method. For effect colors is a downstream painting process possible with reduced painting effort.
Die oben beschriebenen Verfahren bedingen jedoch alle den vorhergehenden Prozess des Folienumformens in einem separaten Arbeitsgang auf einer separaten Fertigungsanlage inklusive einer notwendigen Gratentfernung und Randbearbeitung der so umgeformten Folie.The however, all methods described above require all of the foregoing Process of film forming in a separate operation on a separate Production plant including a necessary burr removal and Edge processing of the thus formed film.
Ein ähnliches
Verfahren ist in der
Weiterer Nachteil ist die vor dem Umformen auf die Außenseite der Folie aufgebrachte Lackschicht, die nach dem Umformen Ausgehärtet wird. Diese Lackschicht ist empfindlich gegen Beschädigungen durch das Formwerkzeug, besonders bei hohen Injektionsdrücken des eingespritzten Matrixmaterials aufgrund der Reibung, die zwischen Lackoberfläche und Werkzeug entstehen kann, da die verformte Folie aufgrund der Dimensionsveränderungen, hervorgerufen durch das Schrumpfverhalten nach dem Thermoformen, nicht problemlos in ein weiteres Werkzeug passt.Another Disadvantage is that before forming on the outside of the Foil applied lacquer layer, which hardened after forming becomes. This lacquer layer is sensitive to damage through the mold, especially at high injection pressures of the injected matrix material due to friction between Paint surface and tool can arise as the deformed Slide caused by dimensional changes due to the shrinkage behavior after thermoforming, not without problems fits into another tool.
Ein weiteres, bereits bekanntes Verfahren zur Oberflächenveredlung ist eine Variante des IMD-Verfahrens (In-Mold-Decoration). Hierbei wird eine bedruckte Trägerfolie über ein Formwerkzeug geführt. Nach dem Schließen der Formhälften wird die Trägerfolie mitsamt dem dekorativen Aufdruck mit Hilfe des pneumatischen Druckes eines eingespritzten Kunststoffes umgeformt. Nach dem Erhärten des (zumeist thermoplastischen) Kunststoffes und der Bauteilentformung haftet der Dekordruck am entstandenen Bauteil, die Trägerfolie wird abgelöst und entsorgt.One Another, already known method for surface finishing is a variant of the IMD process (in-mold decoration). in this connection a printed carrier film is passed over a mold. After closing the mold halves, the carrier film together with the decorative imprint by means of pneumatic pressure formed of an injected plastic. After hardening of (mostly thermoplastic) plastic and component removal the decor print adheres to the resulting component, the carrier film is detached and disposed of.
Dieses Verfahren ermöglicht eine Dekoration der Oberflächen des Bauteils, nicht aber das Herstellen einer mechanisch bzw. chemisch widerstandsfähigen Schutzschicht. Für Anwendungen im bewitterten Außenbereich muss grundsätzlich lackiert werden. Auch sind die so zu dekorierenden Bauteile anlagentechnisch bedingt nur in begrenzten Abmaßen einzusetzen.This Method allows a decoration of the surfaces of the component, but not the production of a mechanical or chemical resistant protective layer. For applications in the weathered outdoor area must in principle to be painted. Also, the components to be decorated are equipment technology conditionally use only in limited dimensions.
Eine Kombination der bereits genannten Verfahren der IMD und des Folienhinterspritzens ist ein Verfahren, bei dem eine ungeformte, dekorierte und elastische Folie über ein Formwerkzeug geführt wird. Nach dem Schließen der Formhälften wird die Folie mitsamt dem dekorativen Aufdruck mit Hilfe des pneumatischen Druckes eines eingespritzten Kunststoffes umgeformt. Nach dem Erhärten des (zumeist thermoplastischen) Kunststoffes und der Bauteilentformung haftet die Folie am entstandenen Bauteil. Mit diesem Verfahren können aber nur mechanisch wenig widerstandsfähige, elastische Oberflächen mit geringen Härten (sogenannte Softfeel-Oberflächen) für unbewitterte Innenbereiche auf Bauteile aufgebracht werden.A combination of the already mentioned methods of IMD and film back-injection is a method in which an unshaped, decorated and elastic film is passed over a mold. After closing the mold halves, the film is transformed together with the decorative imprint by means of the pneumatic pressure of an injected plastic. After hardening of the (mostly thermoplastic) plastic and the component removal, the film adheres to the resulting component. With this method, however, only mechanically less resilient, elastic surfaces with low hardnesses (so-called softfeel surfaces) can be used for un-weathered interior areas on components be brought.
Neben den Vorteilen des Entfallens eines kompletten Arbeitsganges und des Einlegens einer vorgeformten Folie inklusive Entfall von qualitätsmindernden Lagerungsprozessen kann noch die notwendige Prozesswärme der Umformung als Prozesswärme der nachfolgenden Herstellung der Bauteile zur Energieeinsparung eingesetzt werden.Next the benefits of omitting a complete operation and the insertion of a preformed film including the elimination of quality-reducing Storage processes can still provide the necessary process heat the transformation as process heat of the subsequent production the components are used for energy saving.
Das Verbleiben gerade von dünneren Oberflächenfolien im Formwerkzeug verbessert in hohem Maße die Qualitätssicherheit der Produktion, da die Entnahme einer in einer separaten Anlage vorgeformten Folie sowie der Transport und die Lagerung aufgrund der Verschmutzungsgefahr und der veränderten Umgebungstemperaturen zu Qualitätsminderungen und auch Dimensionsänderungen (Schrumpfung) führt.The Remain straight from thinner surface films in the mold greatly improves the quality assurance production, since the removal of one in a separate plant preformed film as well as the transport and storage due the risk of contamination and changed ambient temperatures to quality reductions and also dimensional changes (Shrinkage) leads.
In
der
Ein
weiterer Nachteil der in der
Ein weiterer Nachteil des Einsatzes der Ringmutter (des Rahmens) ist die begrenzte Mobilität der Ringmutter (des Rahmens), da dieser während des Produktionsprozesses an Vakuum- und Heiz-/Kühlleitungen angeschlossen bleiben muss.One Another disadvantage of the use of the ring nut (the frame) is the limited mobility of the ring nut (frame), since this during the production process of vacuum and Heating / cooling lines must remain connected.
Darüber hinaus wird der gesamte Verfahrensablauf der Herstellung von Formteilen mit einer Oberflächenfolie und einer hinterspritzten Formmasse aus Polyurethan, ähnlich dem Folienhinterspritzen, beschrieben. Polyurethan-Formteile unterscheiden sich jedoch deutlich nachteilig hinsichtlich spezifischem Gewicht, Festigkeit und Einsatzgebiet gegenüber den FVK-Formteilen.About that In addition, the entire process flow of the production of moldings with a surface foil and a back-injected molding compound made of polyurethane, similar to the foil rear spraying described. However, polyurethane moldings differ significantly disadvantageous in terms of specific weight, strength and field of application compared to the FVK molded parts.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bereits bekannten Verfahren zur Veredelung der Oberflächen von Formteilen aus Faserverbundkunststoffen so zu vereinfachen, dass zumindest das separate Verfahren der Folienumformung sowie das dazugehörige periphere Handling entfällt.task The invention is the already known method for finishing the surfaces of molded parts made of fiber-reinforced plastics so as to simplify that at least the separate method of film forming and the associated peripheral handling is eliminated.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundkunststoffen mit veredelter Sichtfläche, die sichtseitig eine Oberflächenfolie aufweisen, das folgende Verfahrensschritte umfasst:
- – Formen der Oberflächenfolie entsprechend der Topographie des Formteiles,
- – Aufbringen eines Fasergewebes auf eine der Sichtfläche abgewandten Innenseite der geformten Oberflächenfolie und anschließendes Imprägnieren mit Präpolymerharz,
- – Formen des Formteiles und Aushärtung,
- – Entnahme des sichtseitig die Oberflächenfolie aufweisenden Formteiles,
- – eine zugeschnittene Oberflächenfolie bis zur Erweichungstemperatur erwärmt wird,
- – die zugeschnittene erwärmte Oberflächenfolie im Formwerkzeug entsprechend der Topographie des herzustellenden Formteiles geformt wird,
- – ein Fasergewebe und Präpolymerharz im gleichen Formwerkzeug auf die Innenseite der Oberflächenfolie aufgebracht, entsprechend der Topographie des Formteiles geformt und ausgehärtet wird und
- – das fertige Formteil nach Aushärtung dem Formwerkzeug entnommen wird.
- Forming the surface film according to the topography of the molding,
- Application of a fiber fabric to an inner side of the shaped surface film facing away from the visible surface and subsequent impregnation with prepolymer resin,
- - molding of the molding and curing,
- Removal of the visible side of the surface foil having molding,
- - a cut surface film is heated to the softening temperature,
- The shaped heated surface foil in the mold is shaped according to the topography of the molded part to be produced,
- - Applied a fiber fabric and prepolymer resin in the same mold on the inside of the surface film, shaped and cured according to the topography of the molded part and
- - The finished molding is removed after curing the mold.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung gelöst mit einer Anlage zur Herstellung von Formteilen mit veredelter Sichtfläche aus Faserverbundkunststoffen, die sichtseitig eine Oberflächenfolie aufweisen, umfassend
- – eine Beladestation, aufweisend eine gehalterte Folienrolle mit einer aufgewickelten Oberflächenfolie und ein Zuschneidewerkzeug,
- – eine Heizstation zur Erwärmung der Oberflächenfolie,
- – eine Formstation, aufweisend einen Matrizenhalter mit einer Matrize, einen Patrizenhalter mit einer Patrize, wobei Matrize und Patrize die Negativ- bzw. Positivform des herzustellenden Formteiles aufweisen,
- – eine Formteilentnahmestation und
- – eine Folienhalterung für die Halterung der Oberflächenfolie.
- A loading station comprising a supported film roll with a wound surface film and a cutting tool,
- A heating station for heating the surface foil,
- A forming station comprising a die holder with a die, a die holder with a male die, the die and male die having the negative or positive mold of the molded part to be produced,
- - A mold removal station and
- - A foil holder for holding the surface foil.
Die Folienhalterung kann beispielhaft als Halterahmen oder als Vakuumfixierung für den Transport und die Bearbeitung der Oberflächenfolie ausgebildet sein.The film holder can be exemplified as a holding frame or as a vacuum fixation for the Transportation and processing of the surface film may be formed.
Die
eingesetzte Oberflächenfolie dient, sich verbindend mit
dem entstehenden Formteil, als dekorative und auch als funktionale
Oberflächenschicht, z. B.
dekorativ farbig oder transparent
mit glatter oder strukturierter Oberfläche bzw. mit Dekor-
und Funktionselementen in oder unter der Folie oder
funktional
als Schutzschicht gegen äußere mechanische oder
chemische Einwirkungen auf das Formteil.The surface film used serves, connecting with the resulting molding, as a decorative and functional surface layer, z. B.
decorative colored or transparent with a smooth or textured surface or with decorative and functional elements in or under the foil or
Functional as a protective layer against external mechanical or chemical effects on the molded part.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Halterahmen nimmt die ungeformte Oberflächenfolie auf und transportiert diese dann zur nächsten Bearbeitungsstation. Das kann die Vorwärmeinrichtung für die Oberflächenfolie bzw. die Umformeinrichtung sein. Dort trägt der Halterahmen die Oberflächenfolie während des Umformprozesses sowie während des Injektionsprozesses. Nach der abgeschlossenen Injektion des Harzes trägt der Halterahmen während des Entformens aus der Negativform das entstandene Rohformteil. Er transportiert dann das Rohformteil ggf. durch eine Wärmestrecke zur Nachbearbeitung bzw. Formteilentnahmestation.Of the According to the invention used holding frame takes the unshaped surface film on and transported them then to the next processing station. This can be the preheater for the surface film or the forming device be. There, the support frame carries the surface film during the forming process as well as during the forming process Injection process. After the completed injection of the resin carries out the support frame during demolding the negative mold the resulting unmachined part. He then transports if necessary, the unmachined part by a heat path for post-processing or Mold removal station.
Am Rahmen sind die Aufnahmen der automatischen Lineartransportachsen befestigt.At the Frames are the pictures of the automatic linear transport axes attached.
Vorteilhafterweise dichtet der Rahmen die Oberflächenfolienunterseite gegen die Druckplatte ab, die zum Erzeugen des pneumatischen Umformdruckes während des High-Pressure-Formens (mittels pneumatischen Überdruck) die Folienunterseite abdeckt.advantageously, the frame seals the surface film base against the pressure plate from which to generate the pneumatic forming pressure during high-pressure molding (by means of pneumatic overpressure) covers the bottom of the foil.
Darüber hinaus nimmt der Rahmen die Kanäle für die Medienführung auf, die hier Vakuum bzw. verdrängte Abluft/überschüssiges Harz sein können.About that In addition, the frame takes the channels for the media guide on, here the vacuum or displaced exhaust air / excess Resin can be.
Die Matrizen- und Patrizenhalter klemmen beidseitig abdichtend die umzuformende Oberflächenfolie ein.The Die and Patrizenhalter clamp on both sides sealing the reshaping Surface film.
Die Matrizen- und Patrizenhalter sind so ausgeführt, dass sie während der pneumatischen Folienumformung die Abdichtung zwischen Umformwerkzeug (Negativform, Matrize) und der im Halte rahmen geklemmten Oberflächenfolie herstellt. Des Weiteren dichtet er die Folienunterseite gegen die Druckplatte ab, die zum Erzeugen des pneumatischen Umformdruckes während des High-Pressure-Formens (mittels pneumatischen Überdruck) die Folienunterseite abdeckt.The Die and Patrizenhalter are designed so that they during the pneumatic film forming the seal between forming tool (negative mold, die) and clamped in the holding frame Surface film produces. He also writes the Slide bottom against the pressure plate, which is used to produce the pneumatic forming pressure during high-pressure molding (by means of pneumatic overpressure) covers the underside of the film.
Des Weiteren dichtet der untere Folienhalter die Folienunterseite (Rückseite) zur Gegenform während des Injektionsprozesses ab.Of Furthermore, the lower film holder seals the underside of the film (back) to the counterform during the injection process.
Durch den oberen Formenhalter wird zwischen Folienoberseite und Umformwerkzeug zur Umformung evakuiert bzw. während des High-Pressure-Formens entlüftet.By the upper mold holder is between the upper side of the film and the forming tool evacuated for forming or during high-pressure molding vented.
Eine Mediendurchführung durch den oberen und unteren Formenhalter unterstützt die modulare Gestaltung als stationäre Formenträger mit auswechselbaren Formeinsätzen ohne aufwändige Medienanschlüsse und Abdichtungen an diesen Formeneinsätzen.A Media passage through the upper and lower mold holder supports the modular design as stationary Mold carrier with interchangeable mold inserts without complex media connections and seals at these mold inserts.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Stützschale dient als Aufnahme und Transporthilfe für das zugeschnittene und vorgeformte Fasermaterial von der Preformingstation zum Umformwerkzeug, als Trennmaterial zwischen Gegenform (Patrize) und Faserverbundkunststoff (FVK) und stützend, je nach Ausführung, für den FVK-Aufbau während der Entformung des sich noch im Gelierzustand befindlichen FVK-Formteiles (geliert bedeutet angehärtet, aber noch nicht ausgehärtet). Die Stützschale besteht aus einem Metall mit einem Trennmittelbelag oder aus einem Kunststoff, der eine Indifferenz zum verwendeten Matrixkunststoff besitzt, um eine chemische Verbindung zu vermeiden.The Support shell used according to the invention serves as a receptacle and transport aid for the tailored and preformed fiber material from the preforming station to the forming tool, as separating material between counter-mold (patrix) and fiber composite plastic (FVK) and supporting, depending on the version, for the FVK structure during demolding of the still in the Gelierzustand FVK molding (gelled means hardened, but not yet cured). The support shell consists of a metal with a release agent coating or one Plastic, which is an indifference to the matrix plastic used owns to avoid a chemical compound.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are in the subclaims specified.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Erwärmung der eingespannten Oberflächenfolie außer halb des Formwerkzeuges erfolgt und anschließend die Oberflächenfolie in das Formwerkzeug eingebracht wird.A Embodiment of the method according to the invention provides that the heating of the clamped surface film except half of the mold and then the surface film is introduced into the mold.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der eingespannten Oberflächenfolie im Formwerkzeug erfolgt.A advantageous development is characterized in that the Heating of the clamped surface foil in Mold is done.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die eingespannte Oberflächenfolie im Formwerkzeug mittels Druck und/oder Vakuum geformt wird.A Another embodiment of the method provides that the clamped Surface film in the mold by means of pressure and / or Vacuum is formed.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach dem Formen der Oberflächenfolie das Fasergewebe mittels einer Stützschale auf die Innenseite der im Formwerkzeug einliegenden Oberflächenfolie aufgebracht und in einem entstehenden Formenspalt zwischen Innenseite der Oberflächenfolie und der Stützschale das Präpolymerharz im flüssigen Zustand injiziert.In An advantageous development is after the molding of the surface film the fiber fabric by means of a support shell on the inside the applied in the mold surface film applied and in a resulting mold gap between the inside of the surface film and the support shell the prepolymer resin in the liquid Condition injected.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der Stützschale die Maße des Formenspaltes eingestellt.In an embodiment of the method according to the invention is by means of the support shell, the dimensions of the mold gap set.
Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen auf einer Transportbahn bewegt wird.A development is characterized in that the holding frame on a transport path is moved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass überschüssiges in das Fasergewebe eingebrachtes Präpolymerharz über Harzkanäle abgeführt wird.A advantageous embodiment of the invention Process is characterized in that excess in the fiber fabric introduced prepolymer resin over Resin channels is discharged.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Einführung des Präpolymerharzes mit Vakuum unterstützt.In Another embodiment of the method is the introduction supported by the prepolymer resin with vacuum.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Wärmenachbehandlungsstation angeordnet ist.A advantageous embodiment of the invention Appendix is characterized in that in addition a Heat post-treatment station is arranged.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage ist die Folienhalterung als Halterahmen ausgebildet.In a development of the system according to the invention the film holder is designed as a holding frame.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Halterahmen mehrteilig ausgebildet.In In another embodiment, the holding frame is designed in several parts.
In einer Weiterbildung ist der Halterahmen einteilig ausgebildet.In In a further development, the holding frame is integrally formed.
In einer Weiterbildung der Anlage ist die Heizstation in der Formstation integriert.In a development of the system is the heating station in the forming station integrated.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Stationen der Anlage mittels einer Transportbahn verbunden sind, auf der die Folienhalterung von Station zu Station verschiebbar angeordnet ist.A Another embodiment provides that the stations of the system by means of a transport path are connected, on which the film holder Is arranged displaceably from station to station.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage ist zwischen Matrizenhalter und Patrizenhalter flüssigkeits- und vakuumdicht die Folienhalterung positionierbar.In an advantageous embodiment of the invention The unit is located between the die holder and the cartridge holder. and vacuum-tight, the film holder can be positioned.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckplatte mit einer Heizvorrichtung für die Erwärmung der Oberflächenfolie auf dem Matrizenhalter positionierte Folienhalterung aufsetzbar ist, wobei die Druckplatte und die Heizvorrichtung eine Druckluftzuführung für die Formung der Oberflächenfolie in der Matrize aufweisen.A Another embodiment is characterized in that a pressure plate with a heating device for heating the Surface film placed on the die holder positioned film holder is, wherein the pressure plate and the heater, a compressed air supply for the formation of the surface foil in the matrix exhibit.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage weist der Matrizenhalter und die Matrize eine Entlüftungsbohrung zum Anlegen eines Vakuums zur Formung der Oberflächenfolie auf.In a development of the system according to the invention has the die holder and the die a vent hole for applying a vacuum for forming the surface film on.
Ein Vorteil der Erfindung ist die Ermöglichung einer automatisierten Fertigung von Kunststoffteilen aus Faserverbundkunststoffen.One Advantage of the invention is the provision of an automated Production of plastic parts made of fiber-reinforced plastics.
Die Oberflächenfolie, die zur Oberflächenveredelung eingesetzt werden soll, wird mittels einer Strahlungsheizeinheit einseitig oder beidseitig bis zur Umformtemperatur vor oder über dem Formwerkzeug erwärmt wird. Dann wird die erwärmte Oberflächenfolie in einem der Topographie der Oberfläche des herzustellenden Formteils gleichen Werkzeug umgeformt und im Anschluss in demselben Werkzeug die Herstellung des Formteils aus Faserverbundkunststoffen nach den weiter oben beschriebenen Resin-Transfer-Moulding-Verfahrens (RTM), des Vakuum-Injektions-Verfahrens (VI) oder des Resin-Infusions-Verfahrens (RI) durchgeführt.The Surface film used for surface finishing is to be used, by means of a radiant heating unit one-sided or two-sided up to forming temperature before or above the mold is heated. Then the heated Surface film in one of the topography of the surface of the to be produced molded part the same tool formed and subsequently in the same tool, the production of the molding of fiber reinforced plastics after the resin transfer molding process described above (RTM), the vacuum injection method (VI) or the resin infusion method (RI).
Die Folienumformung kann mittels Negativ-Tiefziehens oder mittels Hochdruck-Umformens (High-Pressure-Forming) erfolgen. Dieses kann mit Hilfe eines Rahmens erfolgen, in den die umzuformende Folie eingespannt wird.The Foil forming can be done by means of negative thermoforming or high-pressure forming respectively. This can be done with the help of a framework in which the is clamped film to be formed.
Der in der Erfindung vorgeschlagene Halterahmen ist aufgrund seiner Gestaltung lediglich auf die zu standardisierende Außenkontur des formgebenden Werkzeuges, abhängig von der Größe und Kontur der Formenträgereinrichtung, beschränkt, in deren fixierten Konturen sich verschiedenste Formteil-Außenkonturen darstellen lassen.Of the proposed in the invention support frame is due to its Design only on the standardized external contour of the forming tool, depending on the size and contour of the mold carrier device, limited, in their fixed contours, a wide variety of molded part outer contours let represent.
Die Automatisierung des Verfahrens ist maßgeblich abhängig vom Einsatz einer Folie als Oberflächen- wie auch Stütz- bzw. Trägerfolie in Einem.The Automation of the process is critically dependent the use of a film as a surface as well as supporting or carrier film in one.
Bei diesem Vorgang wird die Oberflächenfolie, sofern sie auf einer Rolle aufgerollt ist, mittels eines integrierten Schneidwerkzeuges vom Rest der Folie abgetrennt. Alternativ kann die Oberflächenfolie bereits geschnitten in die Anlage eingebracht sein. Nun wird der Halterahmen mitsamt der Oberflächenfolie automatisch zwischen die Heizelemente zur Erwärmung der Oberflächenfolie auf Umformtemperatur und anschließend über das Formwerkzeug geführt. Alternativ kann die Oberflächenfolie auch unbeheizt über das Formwerkzeug geführt werden und dort mittels beweglicher Heizelemente ein- oder beidseitig beheizt werden. Der Halterahmen dient hier als Abdichtung des Prozesses zum Formwerkzeug hin einerseits und, bei Einsatz des pneumatischen High-Pressure-Formings zur Umformung der Oberflächenfolie andererseits, als Abdichtung zur notwendigen Druckplatte.at This process is the surface film, if they are on a roll is rolled up, by means of an integrated cutting tool separated from the rest of the film. Alternatively, the surface film already be introduced cut into the plant. Now the holding frame together with the surface foil automatically between the heating elements for heating the surface film to forming temperature and then passed over the mold. Alternatively, the surface film may also be unheated over the mold are guided and there by means of movable Heating elements are heated on one or both sides. The support frame serves as a seal of the process to the mold on the one hand and, when using the pneumatic high-pressure forming for forming the surface film on the other hand, as a seal to the necessary Printing plate.
Bei Einsatz des Negativ-Tiefziehverfahrens entfällt die Funktionen der Entlüftung.at Use of the negative thermoforming process eliminates the functions the vent.
Alternativ kann die Oberflächenfolie auch über das Formwerkzeug geführt werden und dort vor Ort einseitig mittels einer in die als Kasten ausgebildete Druckplatte integrierte Strahlungsheizung erwärmt werden.alternative The surface film can also over the mold be guided and there on one side by means of a in the formed as a box pressure plate integrated radiant heater to be heated.
Im folgenden nächsten Verfahrensschritt dichtet der entsprechend gestaltete Halterahmen das nun mit der umgeformten Oberfläche belegte Werkzeug einerseits und das nun zugeführte, mit trockenem Fasermaterial belegte Gegenwerkzeug andererseits ab. In einer anderen Ausgestaltung hat die Folienhalterung keine Dichtungsfunktion sondern nur eine Haltefunktion der Oberflächenfolie.In the following next step, the correspondingly designed holding frame seals the work now occupied by the reshaped surface on the one hand and the now supplied, occupied with dry fiber material counter tool on the other hand. In another embodiment, the film holder has no sealing function but only a holding function of the surface film.
Nach erfolgter Injektion/Einbringung des Matrixmaterials und anschließender Anhärtung/Erstarrung dessen kann das Bauteil bereits automatisch aus der Negativform ausgeformt werden, da die bereits vorgeformte Oberfläche das Bauteil schon entsprechend stabilisiert. Das Formteil verbleibt auf der Gegenform, die adaptiv so gestaltet werden kann, dass funktionale Elemente wie die Injektionsdüsen in der Anlage verbleiben und nur die formgebende, separat zu entfernende Stützschale der Gegenform im Bauteil verbleibt. Anschließend wird das Bauteil mitsamt der Stützschale und des Rahmens, der nun als Aufnahme für die Transportvorrichtung dient, weitertransportiert. Alternativ kann auch die Gegenform mit dem darauf verbleibenden Bauteil komplett weitertransportiert werden. Ebenso kann das Bauteil im geschlossenen Werkzeug bis zur endgültigen Aushärtung verbleiben.To Successful injection / introduction of the matrix material and subsequent Hardening / solidification of the component can already automatically off the negative mold are formed, since the already preformed surface the component already stabilized accordingly. The molded part remains on the counterform, which can be adaptively designed to be functional Elements such as the injection nozzles remain in the system and only the shaping, separately removable support shell the counterform remains in the component. Subsequently, the Component including the support shell and the frame, now serves as a receptacle for the transport device, further transported. Alternatively, the counter-shape with the remaining on it Component to be transported further. Likewise, the component in a closed mold until final hardening remain.
Ein Vorteil der Erfindung hinsichtlich der Automatisierung des Herstellungsprozesses von FVK-Formteilen besteht darin, dass anstelle der Stützschale ein separat hergestelltes Trägerbauteil eingesetzt werden, dass sich während des Herstellungsprozesses im Formwerkzeug mit dem FVK verbindet und so beispielsweise die Formteilunterseite mit benötigten Funktionselementen wie Befestigungsklipps oder Aufnahmen für Funktionsbauteile ausrüstet. Die Gegenform wird entsprechend adaptierend gestaltet.One Advantage of the invention in terms of automation of the manufacturing process of FVK molded parts is that instead of the support shell a separately produced carrier component are used, that during the manufacturing process in the mold connects with the FVK and so, for example, the molding base with required functional elements such as mounting clips or Equipment for functional components. The Counterform is designed accordingly adaptive.
Je nach angewendeten Materialien wird das FVK-Formteil mitsamt der Stützschale und dem Halterahmen durch einen Wärmetunnel zur Temperaturbehandlung oder sofort zur Nachbearbeitung/Randbesäumung weitertransportiert. Dort angekommen ist das Formteil dann soweit ausgehärtet, dass es ggf. sofort nachbearbeitet oder von der Stützschale, alternativ Gegenform, entnommen und noch im Halterahmen verbleibend auf einer separaten Haltevorrichtung bearbeitet werden kann.ever According to the materials used, the FRP molding together with the Support shell and the support frame through a heat tunnel for temperature treatment or immediately for post-processing / edge trimming transported. Once there, the molding is ready cured, that it may be immediately post-processed or from the support shell, alternatively counterform, taken and still in the holding frame remaining on a separate holding device can be edited.
Ausgestaltend können als Oberflächenfolien transparente coextrudierte Einschichtfolien zur Anwendung kommen, um dem Wunsch nach Sichtbarmachung der Faserverstärkung, speziell beim Einsatz technischer Gewebe wie Carbonfaser- und eingefärbter Glasfasergewebe entgegen zu kommen.Ausgestaltend can be transparent coextruded as surface films Single-layer films are used to satisfy the desire for visualization the fiber reinforcement, especially when using technical Fabrics such as carbon fiber and dyed glass fiber fabrics to meet.
Weiterhin begünstigt der Einsatz von Oberflächenfolien von mindestens 0,3 mm Stärke eine Verkürzung der Taktzeiten: Je dicker die vorgeformte Schicht, desto schneller besitzt das fertige Bauteil die Eigenstabilität, die ein Ausformen erlaubt. Folien über 0,3 mm besitzen zudem gegenüber den bisher in den oben beschriebenen Verfahren eingesetzten dünnen Lackfolien den Vorteil des größeren mechanischen Widerstandes gegenüber Umwelteinflüssen, da sie umso mehr eine funktionale als nur eine dekorative Oberfläche darstellen. Schichtstärken bis 5 mm sind möglich.Farther favors the use of surface foils of at least 0.3 mm thickness a shortening of the cycle times: The thicker the preformed layer, the faster the finished one has Component the inherent stability that allows a molding. Slides over 0.3 mm also have over the previously used in the above-described method thin Paint films have the advantage of greater mechanical Resistance to environmental influences, as they the more functional than just a decorative surface represent. Layer thicknesses up to 5 mm are possible.
Auch können partiell teilgefärbte transparente Folien eingesetzt werden, die eine Sichtbarmachung der darunter liegenden Verstärkungen aus Kunststoff sowie möglicher integrierter Funktionselemente wie Leuchtanzeigen, Digitalanzeigen sowie anderer Leuchtquellen erlauben. Diesen Effekt erzielt man auch durch den Einsatz von Platzhaltern unter transparenten Oberflächenfolien, auf deren Rückseite dann eingefärbte technische Gewebe als Verstärkung zum Einsatz kommen. Weiterhin erlaubt das beschriebene Verfahren die Integration von Solarfolien unter einer transparenten Oberfläche.Also may partially partially colored transparent films be used, which make a visualization of the underlying Reinforcements made of plastic and possibly integrated Functional elements such as illuminated displays, digital displays and others Allow light sources. This effect is achieved by the Use of placeholders under transparent surface films, on the back then colored technical Tissue are used as reinforcement. Continue allowed the method described under the integration of solar films under a transparent surface.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen und Anwendungsbeispielen beispielhaft näher erläutert.The Invention will be described below with reference to drawings and application examples exemplified in more detail.
Es zeigenIt demonstrate
Der
erfindungsgemäße Verfahrensablauf wird in einem
Ablaufschaubild anhand der in den
Im
Verfahrensschritt nach
Diese
Oberflächenfolie
Gemäß
Alternativ
kann die Folie auch direkt unter dem Formwerkzeug positioniert und
dort mittels beweglicher Heizeinrichtung
Danach
wird die Matrize
Alternativ
besteht, wie in
Durch
einen pneumatischen Überdruck, über die Druckluftzuführung
Die
Folienumformung mit einem auf der Druckplatte
Alternativ
zu den beschriebenen trockenen Fasermaterialien kann auch, wie in
Nach
dem Aushärten des faserverstärkten Kunststoffs
bzw. dem Abkühlen wird, wie in
Die
andere Seite des Formteils
Das
beschriebene Umformverfahren kann auch ohne Stützschale
Bei
herkömmlichen Verfahren ist ein Verbleiben des Formteils
Das
entstandene Formteil
Bei Verwendung von hochreaktiven Materialien kann diese Nachtemperung entfallen.at Use of highly reactive materials can this post-treatment omitted.
Am
Ende der Nachheizung
Alternativ
kann das Formteil
Das
Formteil
Oberfläche, die keiner Nachbearbeitung oder Lackierung mehr bedarf. Für Effektfarben ist ein nachgeschalteter Lackierprozess mit reduziertem Lackieraufwand möglich.Surface, which no longer requires post-processing or painting. For Effect colors is a downstream coating process with reduced Painting costs possible.
Anhand
der in den
Die
Anlage umfasst eine Beladestation A, eine Heizstation B, eine Formstation
C, eine Formteilentnahmestation D, eine Wärmenachbehandlungsstation
E sowie eine Folienhalterung F. Im Bereich der Beladestation A wird
von einer Folienrolle
Das
Umformwerkzeug der Formstation C besteht im Wesentlichen aus dem
Matrizenhalter
Während
des Umformvorganges der Oberflächenfolie
Die
beschriebenen Entlüftungsbohrungen
Die
Verwendung des Matrizenhalters
Der
Patrizenhalter
Über
einen im Rand des Patrizenhalters
Auf
der Oberseite des Randes der Patrize
Die
Verwendung des Patrizenhalters
Nach
der Injektionsphase und dem Zeitpunkt des Anhärtens des
Reaktionsharzes wird die Verriegelung
Die
weiteren Abläufe sind schematisch in
Die
in
Verfahrensbeispiel des automatisierten Ablaufes anhand der Herstellung einer Motorrad-RadabdeckungMethod example of the automated Procedure by making a motorcycle wheel cover
Eine Motorrad-Radabdeckung soll aus einer Material-Kombination eines hochreißfesten thermoplastischen Kunststoffes, hier PETG, als Oberfläche und eines Carbonfaserlaminates als Stützschicht hergestellt werden. Die Carbonfasern sollen aus Designgründen sichtbar bleiben, das Bauteil soll leicht, steif und bruchsicher sein. Deshalb wird ein Aufbau aus einer transparenten Folie aus PETG (1 mm) und einem 2-lagigen Carbonfasergewebelaminat (0,4 mm) gewählt.A Motorcycle wheel cover is said to be made of a material combination of a high-tensile thermoplastic, here PETG, manufactured as a surface and a carbon fiber laminate as a support layer become. The carbon fibers should be visible for design reasons remain, the component should be light, stiff and unbreakable. Therefore is a construction of a transparent film of PETG (1 mm) and a 2-ply carbon fiber fabric laminate (0.4 mm) chosen.
Das PETG stellt die Bruch- und Splittersicherheit und die erforderliche Flexibilität des Formteiles sicher, das Carbonla minat sorgt für die erforderliche Steifigkeit, um im Resultat ein leichtes Bauteil zu erhalten.The PETG provides the fracture and shatterer safety and required Flexibility of the molding ensures that carbonla minat for the required stiffness, to result in a lightweight Get component.
Der
Verfahrensablauf beim erfindungsgemäßen Verfahren
wird in einem Ablaufschaubild anhand der in den
Danach
erfolgt die Formung mittels der Druckplatte
Durch
pneumatischen Überdruck, der über die Druckluftzuführung
Im
Verfahrensschritt nach
Diese
Seite des Formteiles
Das
Formteil
Die
Zeiteinsparung in der Fertigung des FVK-Formteils
Anwendungsbeispieleapplications
Herstellen einer Kofferhalbschale aus FVK durch Umformen einer 2 mm starken transparenten Kunststofffolie aus hochreißfestem PETG, einer anschließenden Innendekoration auf der Rückseite der umgeformten Folie mittels eines aufgeklebten Logos sowie das anschließende Einbringen von je 3 0,2 mm starken Verstärkungslagen aus Carbonfasergewebe und flüssigem Kunstharz mittels des beschriebenen Folien-RTM-Verfahrens. Man erhält so ein dynamisch belastbares faserverstärktes Leichtbauteil mit einer Class-A-Oberfläche, das als Dekoration die sichtbare Carbonfaserstruktur zeigt und eine Kennzeichnung durch ein eingeklebtes Logo, unerreichbar und somit unzerstörbar auf der Rückseite der transparenten Oberflächenschicht, beinhaltet.Produce a trunk half shell made of FRP by forming a 2 mm thick transparent plastic film made of highly tear-resistant PETG, a subsequent interior decoration on the back the formed film by means of a glued logo and the subsequent introduction of 3 0.2 mm thick reinforcing layers made of carbon fiber fabric and liquid synthetic resin by means of described sheet RTM method. You get so dynamically loadable fiber-reinforced lightweight component with a Class A surface, which as a decoration the visible carbon fiber structure shows and an identification by a glued in logo, inaccessible and thus indestructible on the back of the transparent Surface layer, includes.
Die in dieser Anwendung beschriebene Kombination aus hochreißfestem thermoplastischem Kunststoff als Oberflächenfolie und hochsteifem Carbonlaminat als Stützschicht stellt eine neue Materialkombination ähnlich dem Sicherheitsglas dar. Der hochreißfeste Kunststoff ist ohne Verstärkung sehr flexibel und wenig flächensteif. Die zu erzielende Steifheit kann nur durch entsprechende Materialdicke und dem Nachteil des hohen Gewichtes gewonnen werden. Das Carbonlaminat für sich allein würde ohne die Kombination mit der hochreißfesten Oberflächenfolie aufgrund seiner geringen Scherfestigkeit bei einem Bruch splittern und scharfkantige Bruchkanten aufweisen. Die Kombination aus beiden Materialien stellt ein spezifisch leichtes, steifes Material dar, das bei einem Bruch bestenfalls knickt, nicht aber scharfe Bruchkanten aufweist.The combination of highly tear-resistant described in this application thermoplastic as surface film and highly rigid Carbon laminate as a support layer is similar to a new material combination the safety glass. The highly tear-resistant plastic is without reinforcement very flexible and less rigid. The stiffness to be achieved can only be achieved by appropriate material thickness and the disadvantage of high weight. The carbon laminate alone would be without the combination with the highly tear-resistant surface film due to its low shear strength in a fracture splinter and sharp-edged Have broken edges. The combination of both materials presents a specific light, stiff material that at break kinks at best, but does not have sharp break edges.
Fahrzeug-Interieurbauteile
aus FVK, wie z. B. eine Armaturenträgerblende mit stoßabsorbierender
Wirkung, können wie folgt hergestellt werden:
Eine
1 mm starke transparente Kunststofffolie wird mittels High-Pressure-Verfahren
umgeformt, eine 0,2 mm starke Lage eingefärbtes Glasfasergewebe
und eine duroplastische Kunststoffmatrix werden mittels RTM-Verfahren
auf die Rückseite der Folie aufgebracht und anschließend
wird die Rückseite des so entstandenen schalenförmigen
Bauteils im selben Werkzeug mittels entsprechender Vorrichtung ausgeschäumt.
Es können wiederum dekorative Elemente auf der Folienrückseite
wie z. B. das Herstellerlogo oder Platzhalter für den nachträglichen
Einsatz von elektrischen Leuchtmitteln/Anzeigen eingebracht werden.
Die faserverstärkte Oberfläche in Class-A-Qualität
ermöglicht in Kombination mit dem Schaum ein Absorbieren
von Aufprallenergie mit anschließender Rückstellung
ohne Schaden am Bauteil und sorgt für ein vermindertes
Verletzungsrisiko im Fahrzeuginnenraum. Auch hierbei tritt die bereits
beschriebene positive Wirkung hinsichtlich des Splitterbruchverhaltens
der Materialkombination, ähnlich einem Sicherheitsglas,
ein.Vehicle interior components made of FRP, such. As a Armaturenenträgerblende with shock absorbing effect, can be prepared as follows:
A 1 mm thick transparent plastic film is formed by means of high-pressure process, a 0.2 mm thick layer of colored glass fiber fabric and a thermosetting plastic matrix are applied by RTM method on the back of the film and then the back of the resulting cup-shaped component in the same tool foamed by means of appropriate device. It can turn decorative elements on the back of the film such. For example, the manufacturer's logo or placeholder for the subsequent A set of electrical bulbs / displays are introduced. The fiber-reinforced surface in Class A quality in combination with the foam allows the absorption of impact energy with subsequent recovery without damage to the component and reduces the risk of injury inside the vehicle. Here, too, the already described positive effect with respect to the fragmentation behavior of the material combination, similar to a safety glass, occurs.
Fahrzeug-Karosserie-Leichtbauteile aus FVK können mittels einer bereits in Wagenfarbe eingefärbten, im Werkzeug vorgeformten Kunststofffolie und einem anschließend mittels RTM-Verfahren eingebrachten Sandwich aus faserverstärkten Kunststoffen und vorgefertigten Hartschaumelementen hergestellt werden.Car body lightweight parts from FVK can, by means of an already colored in body color, in the mold preformed plastic film and a subsequent fiber reinforced sandwich produced by RTM process Made of plastics and prefabricated hard foam elements become.
Die sonst notwendige kostenintensive Lackierung entfällt. Die gewonnenen Formteile sind leicht, steif und splittersicher.The otherwise necessary costly painting is eliminated. The obtained moldings are light, stiff and shatterproof.
Möbelelemente mit glänzender transparenter Oberfläche und Faseroptik als DekorationFurniture elements with shiny transparent surface and fiber optic as decoration
Eine transparente Kunststoffplatte der Stärke 3 mm wird im Formwerkzeug umgeformt, mit einem harzgetränkten Fasergewebe belegt und anschließend mit einer Platte aus MDF oder Multiplex der Normstärke 19 mm (für Möbel) im selben Werkzeug zu einem komplexen Bauteil verpresst.A transparent plastic sheet of thickness 3 mm is used in the mold transformed, covered with a resin-impregnated fibrous tissue and then with a MDF or multiplex board Standard thickness 19 mm (for furniture) in the same Tool pressed into a complex component.
Um ein PKW-Außenspiegel-Gehäuse herzustellen wird eine bereits in der gewünschten Farbe innenseitig beschichtete, transparente Kunststoff-Folie mittels High-Pressure-Forming in das Werkzeug geformt und anschließend die Innenkontur inklusive der notwendigen Aufnahmen der Einbauteile mittels Hinterspritzen im selben Werkzeug eingebracht. Die sonst notwendige kostenintensive Lackierung entfällt.Around will produce a car exterior mirror housing one already coated in the desired color on the inside, transparent plastic film by means of high-pressure molding in the Molded tool and then the inner contour included the necessary shots of the built-in parts by means of injection molding introduced in the same tool. The otherwise necessary costly Painting is eliminated.
- 11
- Folienrollefilm roll
- 22
- ZuschneidewerkzeugCrop
- 33
- Halterahmenholding frame
- 44
- Oberflächenfoliesurface sheet
- 55
- Heizeinrichtungheater
- 66
- Matrizedie
- 77
- Matrizenhalterdie holder
- 88th
- Druckplatteprinting plate
- 99
- DruckluftzuführungCompressed air supply
- 1010
- Stützschalesupporting shell
- 1111
- Fasergewebefiber fabric
- 1212
- Druckstempelplunger
- 1313
- Patrizenhaltermale keeper
- 1414
- Patrizepunch
- 1515
- HarzeinfüllkanalHarzeinfüllkanal
- 1616
- Formteilmolding
- 1717
- Formenspaltforming gap
- 1818
- Nachbearbeitungswerkzeugpost-processing tool
- 1919
- Entlüftungsbohrungvent hole
- 2020
- Dichtungpoetry
- 2121
- Verriegelunglock
- 2222
- Anschluss-StückUnion joint
- 2323
- Entlüftungsbohrungvent hole
- 2424
- Schlitzslot
- 2525
- Harzkanalresin passage
- 2626
- Injektionskanalinjection channel
- 2727
- obere Dichtungupper poetry
- 2828
- untere Dichtunglower poetry
- 2929
- Nachheizungreheating
- 3030
- 3131
- 3232
- 3333
- 3434
- 3535
- Innenrauminner space
- 3636
- 3737
- Transportbahntransport path
- 3838
- untere Halterahmendichtunglower Holding frame seal
- AA
- Beladestationloading
- BB
- Heizstationheating station
- CC
- Formstationforming station
- DD
- FormteilentnahmestationMold removal station
- Ee
- WärmenachbehandlungsstationHeat treatment station
- FF
- Folienhalterungfilm holder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - EP 0819516 A2 [0014, 0014] - EP 0819516 A2 [0014, 0014]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Fachaufsatz von Achim Grefenstein „Folienhinterspritzen statt Lackieren", in Metalloberfläche – Beschichten von Kunststoff und Metall, Heft 10/99, Carl Hanser Verlag, München [0008] - Technical Paper by Achim Grefenstein "Film Injection Instead of Painting", in Metal Surface - Coating of Plastic and Metal, Issue 10/99, Carl Hanser Verlag, Munich [0008]
Claims (19)
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Publications (1)
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---|---|
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DE102008009438A Ceased DE102008009438A1 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Formed part producing method, involves forming cut surface foil according to topography of formed part, applying woven fabric and resin in cutting tool on inside of foil, and taking out finished part after precipitation hardening to tool |
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Country | Link |
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