Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2011057712A1 - Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff Download PDF

Info

Publication number
WO2011057712A1
WO2011057712A1 PCT/EP2010/006494 EP2010006494W WO2011057712A1 WO 2011057712 A1 WO2011057712 A1 WO 2011057712A1 EP 2010006494 W EP2010006494 W EP 2010006494W WO 2011057712 A1 WO2011057712 A1 WO 2011057712A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
vacuum
tool
thermoelectric
thermoelectric film
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/006494
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thiemo Erb
Lambert Feher
Original Assignee
Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag
Karlsruher Institut für Technologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag, Karlsruher Institut für Technologie filed Critical Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag
Priority to JP2012538213A priority Critical patent/JP5620507B2/ja
Priority to CN201080050554.2A priority patent/CN102869487B/zh
Priority to US13/509,499 priority patent/US8353997B2/en
Priority to EP10771663.1A priority patent/EP2498965B1/de
Priority to KR1020127012221A priority patent/KR101822207B1/ko
Publication of WO2011057712A1 publication Critical patent/WO2011057712A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • 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
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • 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
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • 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
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/544—Details of vacuum bags, e.g. materials or shape
    • 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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0855—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using microwave

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a component from a fiber-reinforced material.
  • a method for producing a component made of a fiber-reinforced material in which a semifinished fiber product is positioned on a tool, wherein the semifinished fiber product is covered and sealed to the outside relative to the tool by a vacuum film. Between the semi-finished fiber product and the vacuum film on the one hand a distributor fabric and on the other hand a release film is positioned, wherein the release film between the distributor fabric and the semi-finished fiber product and the distributor fabric between the vacuum film and the release film is positioned.
  • the semifinished fiber product is supplied via the distributor fabric with liquid resin for impregnating the semifinished fiber product, namely by means of a negative pressure.
  • the present invention based on the problem to provide a novel method for producing a component made of a fiber-reinforced material.
  • This problem is solved by a method according to claim 1.
  • a semi-finished fiber product consisting of fibers and an unhardened plastic matrix is positioned on a tool, wherein a thermoelectric film is positioned on the semifinished fiber product and / or on the tool, which upon application of a negative pressure or vacuum is heated by microwave irradiation and, as a result, the semifinished fiber product is heated while curing the plastic matrix.
  • a completely new method for producing a component made of a fiber-reinforced material is proposed.
  • a semifinished product which consists of fibers and an uncured plastic matrix is used as semi-finished fiber product.
  • the thermoelectric film which is positioned on the semifinished fiber product and / or on the tool, the semifinished fiber product is heated by curing the plastic matrix, the semifinished fiber product, the thermoelectric film, which serves to heat the semi-finished fiber for the same, by microwave irradiation upon application of a negative pressure or vacuum is heated.
  • thermoelectric film in the context of the invention is accordingly a film which, triggered by microwave irradiation and accordingly via an electromagnetic coupling to microwave radiation, has a thermal effect, ie gives off heat.
  • thermoelectric film according to the invention accordingly electrical energy can be introduced by microwave irradiation, which is converted by the thermoelectric film into thermal energy and released as heat.
  • Such a method for producing a component from a fiber-reinforced material provides a completely new procedure with which fiber-reinforced components can be produced in a particularly simple and reliable manner in high quality.
  • thermoelectric film used is a segmented thermoelectric film which is heated exclusively in the region of defined first segments by the microwave irradiation, whereas in the region of defined second segments it is not heated by the microwave irradiation.
  • thermoelectric film when such a segmented, thermoelectric film is used as the thermoelectric film, a targeted heating of the semifinished fiber can be carried out in geometrically defined areas. As a result, specific properties can be produced on defined, geometric regions of the semi-finished fiber product and thus of the subsequent component. Furthermore, local overheating of the semifinished fiber product during microwave irradiation can be avoided.
  • the thermoelectric film additionally acts as a vacuum film, which is sealed relative to the tool such that a vacuum or a vacuum is adjustable between the tool and the thermoelectric film, wherein for curing the plastic matrix of the semifinished fiber product via the microwave irradiation between a vacuum or a vacuum is set to the tool and the thermoelectric film.
  • a separate vacuum film is used in addition to the thermoelectric film and sealed against the tool so that between the tool and the vacuum film, a vacuum or a vacuum is adjustable, and wherein for curing the plastic matrix of the semifinished fiber over the Microwave irradiation between the tool and vacuum film is set to a negative pressure or a vacuum.
  • thermoelectric film when the first advantageous development of the invention is used, can be dispensed with a separate vacuum film, since then the thermoelectric film also acts as a vacuum film. In this case, the process can be simplified and made less expensive.
  • Figure 1 is a schematic side view of an arrangement for illustrating a first embodiment of a method according to the invention for producing a component made of a fiber-reinforced material.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of an arrangement for illustrating a second exemplary embodiment of a method according to the invention for producing a component from a fiber-reinforced material
  • FIG. 3 shows a schematic side view of an arrangement for illustrating a third exemplary embodiment of a method according to the invention for producing a component from a fiber-reinforced material
  • 4 shows a schematic side view of an arrangement for clarifying a fourth exemplary embodiment of a method according to the invention for producing a component from a fiber-reinforced material.
  • the present invention relates to a method for producing a component of a fiber-reinforced material, for example of a carbon fiber-reinforced or glass fiber reinforced material.
  • a semifinished fiber product which consists of fibers and an uncured plastic matrix, in particular an uncured thermosetting plastic matrix, is positioned on a tool, wherein a thermoelectric film is positioned on the semifinished fiber product and / or on the tool.
  • This arrangement is microwave irradiated in the presence of a negative pressure or vacuum, which heats up as a result of the microwave irradiation, the thermoelectric film, so as to heat the semi-finished fiber under curing of the plastic matrix.
  • the semifinished fiber product is also referred to as prepreg.
  • the semifinished fiber product is also referred to as prepreg.
  • the semifinished fiber has shorter fibers, it is referred to as BMC (Bulk Molding Compound) or SMC (Sheet Molding Compound).
  • the fibers of the semifinished fiber product may be glass fibers or carbon fibers or, alternatively, aramid fibers.
  • the plastic matrix of the semifinished fiber product is preferably based on epoxy resin or vinyl ester.
  • thermoelectric film in the context of the invention is accordingly a film which, triggered by microwave irradiation and accordingly via an electromagnetic coupling to the microwave radiation, has a thermal effect, ie gives off heat.
  • electrical energy can be introduced by microwave irradiation, which is converted by the thermoelectric film into thermal energy and released as heat.
  • Fig. 1 illustrates a first embodiment of the method according to the invention for producing a component made of a fiber-reinforced material.
  • a semi-finished fiber 10 is positioned on a first side of a tool 11, wherein in FIG. 1, a thermoelectric film 12 is positioned on the semifinished fiber 10, namely with interposition of a release film 13 and a nonwoven 14 between the fiber preform 10th and the thermoelectric film 12.
  • a separate vacuum film 15 is used in the exemplary embodiment of FIG. 1 and sealed relative to the tool 11 at an edge region 16 in such a way that the plastic matrix of the semi-finished fiber 10 between the tool 10 and the vacuum film 15 hardens In the field of semifinished fiber 10, a vacuum or a vacuum can be adjusted.
  • the vacuum film 15 is positioned directly on the thermoelectric film 12, the thermoelectric film 12 being positioned between the vacuum film 15 and the semifinished fiber product 10, namely in FIG. 1 between the vacuum film 15 and the nonwoven 14.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of the invention in which a separate vacuum film is dispensed with, wherein in the exemplary embodiment of FIG. 2 a thermoelectric film 17 is used which acts simultaneously or additionally as a vacuum film.
  • the thermoelectric film 17, which also acts as a vacuum film, is sealed against the tool 11 at an edge region 18, so that the plastic matrix of the semi-finished fiber 10 between the tool 11 and the thermoelectric film 17 and thus in the region of the semifinished fiber product 10 hardens Vacuum or a vacuum can be adjusted.
  • the release film 13 and the fleece 14 are in turn positioned between the thermoelectric film 17 and the semi-finished fiber 10.
  • FIG. 3 A further embodiment of the method according to the invention for producing a component from a fiber-reinforced material is shown in FIG. 3.
  • a separate vacuum foil 15 is used, which is sealed at marginal areas 16 thereof opposite the tool 11, wherein between the separate vacuum foil 15 and the tool 11, the semifinished fiber 10, the release film 13 and the web 14 are positioned, namely such that the semifinished fiber 10 is positioned on the first side of the tool 11, on the semifinished fiber 10, the release film 13 and on the release film 13 the Nonwoven fabric 14 is positioned, wherein the vacuum film 15 connects to the nonwoven 14 on the outside.
  • thermoelectric film 19 is not positioned on the semi-finished fiber 10, but rather on the tool 11, namely on a second side thereof, which is opposite to the first side of the tool 11 and thus facing away from the semi-finished fiber 10.
  • the thermoelectric film 19 is again heated by microwave irradiation, which then heats the tool 11 and, via the tool 11, for curing the plastic matrix of the semifinished fiber product 10, the semifinished fiber product 10.
  • thermoelectric film 19 may be permanently bonded to the tool 11, for example by gluing or by vulcanization.
  • thermoelectric film 19 extends on the first side of the tool 11 and thus surrounds the tool 11 on all sides, so then set for curing the plastic matrix of the semifinished fiber 10 between the thermoelectric film 19 and the tool 11, a vacuum or vacuum can be.
  • FIG. 4 visualizes a further variant of the invention.
  • a thermoelectric film 20 is used, which is segmented, wherein the segmented, thermoelectric film 20 can be heated in first segments 21 by microwave irradiation and not heated in second segments 22 by microwave irradiation.
  • the second segments 22 of the thermoelectric film 20 are then preferably used exclusively for heat conduction.
  • thermoelectric film 20 with the first segments 21 which can be heated by microwave irradiation and the second segments 22 which can not be heated by the microwave irradiation, in contrast to FIG. 4, do not extend in the region of the second side the tool 11 is applied, but in accordance with the embodiment of FIG. 2 on the first side and thus on the semi-finished fiber 10 with interposition of the release film
  • release film 13 and the nonwoven 14 are optional assemblies.
  • the function of the release film 13 and of the nonwoven 14 can also be taken over directly by the thermoelectric film 12, 17 or 20 or by the separate vacuum film 15, so that then a separate release film 13 and a separate nonwoven 14 can be completely dispensed with.
  • the arrangements of FIGS. 1 to 5 are preferably positioned in a microwave oven, the power of which can be regulated, for example, via thermocouples introduced into the microwave oven.
  • the power required to withstand the plastic matrix of the semifinished fiber product 10 can also be determined empirically in advance, in which case no regulation of the same takes place.
  • thermoelectric film 12, 17, 19 or 20 used in connection with the method according to the invention preferably consists of a polymeric base material, preferably on a microwave-permeable rubber base or silicone base.
  • the thermoelectric film is preferably sufficiently drapable or preformed by master molding to the geometry of the component to be produced by the method of the invention.
  • thermoelectric film can be used as often as desired.
  • thermoelectric film By admixing microwave-active additives in the polymeric base material of the thermoelectric film, which are preferably homogeneously distributed in the polymeric base material and behave inertly in the thermal heating behavior on the polymeric Ketmaschine of the polymeric base material, the entire thermoelectric film can serve as a semipermeable consumer for the microwave radiation to to cause a heat input into the plastic matrix of the semi-finished fiber to be cured.
  • thermoelectric film serves as an enveloping isotherm, which encloses the semi-finished fiber to be cured uniformly.
  • the thermoelectric film then thermally insulated in their adjusted material properties, the enclosed semi-finished fiber from the environment of the microwave oven and may simultaneously act as a vacuum film.
  • a rubber-based or silicone-based polymeric base material has a relatively low thermal conductivity
  • the thermal conductivity of the thermoelectric film can be improved by adding additives.
  • additives mixtures of micro- or nano-scale carbon, for example carbon black or graphene, micro- or nano-scale ferromagnetic and ferrimagnetic absorbing ionic compounds, such as iron oxides or hydrocyclic or hydrocyclic, aromatic admixtures with microwave-active amino groups can be used here.
  • heat diffusion by diffusion can be improved by means of such additives.
  • the coupling behavior to the microwave irradiation can be improved and selectively adjusted via the additives.
  • thermoelectric film used in the exemplary embodiments of FIGS. 4 and 5 different additives or complementary additives may be incorporated into the polymeric base material.
  • different additives or complementary additives may be incorporated into the polymeric base material.
  • metal powders within the thermoelectric film by the addition of metal powders within the thermoelectric film, a segment of the same can be formed, which is not subject to microwave heating and only serves for heat conduction.
  • the segmented incorporation of different or complementary additives accordingly makes it possible to provide a thermoelectric film having the different segments, that is to say the first segments which can be heated by microwave irradiation and the second segments which can not be heated under microwave irradiation.
  • a tool may be made of microwave-permeable organic materials such as ceramics, concrete or cement, composite materials such as microwave-permeable fiberglass composites, absorbent materials such as silicone hydride, or microwave-reflective materials such as aluminum or Steel or magnesium or copper or invar, are used. Furthermore, a tool may be made of a polymer such as ureol. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, wobei ein Faserhalbzeug, das aus Fasern und einer ungehärteten Kunststoffmatrix besteht, auf einem Werkzeug positioniert wird, und wobei auf dem Faserhalbzeug und/oder auf dem Werkzeug eine thermoelektrische Folie positioniert wird, die bei Anliegen eines Unterdrucks oder Vakuums durch Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird und die in Folge dessen das Faserhalbzeug unter Aushärtung der Kunststoffmatrix erhitzt.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem
faserverstärkten Werkstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff.
Aus der DE 103 26 021 AI ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff bekannt, bei welchem ein Faserhalbzeug auf einem Werkzeug positioniert wird, wobei das Faserhalbzeug nach außen hin gegenüber dem Werkzeug durch eine Vakuumfolie abgedeckt und abgedichtet wird. Zwischen dem Faserhalbzeug und der Vakuumfolie ist einerseits ein Verteilergewebe und andererseits eine Trennfolie positioniert, wobei die Trennfolie zwischen dem Verteilergewebe und dem Faserhalbzeug und das Verteilergewebe zwischen der Vakuumfolie und der Trennfolie positioniert ist. Nach der DE 103 26 021 AI wird dem Faserhalbzeug über das Verteilergewebe flüssiges Harz zur Imprägnierung des Faserhalbzeug zugeführt, nämlich mittels einer Unterdruckbeaufschlagung.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff wird ein Faserhalbzeug, das aus Fasern und einer ungehärteten Kunststoffmatrix besteht, auf einem Werkzeug positioniert, wobei auf dem Faserhalbzeug und/oder auf dem Werkzeug eine thermoelektrische Folie positioniert wird, die bei Anliegen eines Unterdrucks oder Vakuums durch Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird und die in Folge dessen das Faserhalbzeug unter Aushärtung der Kunststoffmatrix erhitzt. Mit der hier vorliegenden Erfindung wird ein völlig neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärktem Werkstoff vorgeschlagen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Faserhalbzeug ein Halbzeug verwendet, das aus Fasern und einer ungehärteten Kunststoffmatrix besteht. Mithilfe der thermoelektrischen Folie, die auf dem Faserhalbzeug und/oder auf dem Werkzeug positioniert wird, wird das Faserhalbzeug unter Aushärten der Kunststoffmatrix das Faserhalbzeug erhitzt, wobei die thermoelektrische Folie, die dem Erhitzen des Faserhalbzeug zur Aushärtung desselben dient, durch Mikrowellenbestrahlung bei Anliegen eines Unterdrucks oder Vakuums erhitzt wird.
Eine thermoelektrische Folie im Sinne der Erfindung ist demnach eine Folie, die ausgelöst durch Mikrowellenbestrahlung und demnach über eine elektromagnetische Kopplung an Mikrowellenstrahlung eine thermische Wirkung hat, also Wärme abgibt. In eine thermoelektrische Folie im Sinne der Erfindung ist demnach durch Mikrowellenbestrahlung elektrische Energie eintragbar, die von der thermoelektrischen Folie in thermische Energie gewandelt und als Wärme abgegeben wird.
Ein solches Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff stellt eine völlig neue Vorgehensweise bereit, mit welchem sich faserverstärkte Bauteile besonders einfach und zuverlässig in hoher Qualität herstellen lassen.
Vorzugsweise wird als thermoelektrische Folie eine segmentierte thermoelektrische Folie verwendet, die ausschließlich im Bereich von definierten ersten Segmenten durch die Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird, wohingegen dieselbe im Bereich von definierten zweiten Segmenten nicht durch die Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird.
Dann, wenn als thermoelektrische Folie eine derart segmentierte, thermoelektrische Folie verwendet wird, kann ein gezieltes Erwärmen des Faserhalbzeugs in geometrisch definierten Bereichen erfolgen. Dadurch können an definierten, geometrischen Bereichen des Faserhalbzeugs und damit des späteren Bauteils gezielte Eigenschaften hergestellt werden. Weiterhin kann eine lokale Überhitzung des Faserhalbzeugs beim Mikrowellenbestrah- len vermieden werden. Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wirkt die thermoelektrische Folie zusätzlich als Vakuumfolie, die gegenüber dem Werkzeug derart abgedichtet wird, dass zwischen dem Werkzeug und der thermoelektrischen Folie ein Unterdruck oder ein Vakuum einstellbar ist, wobei zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs über die Mikrowellenbestrahlung zwischen dem Werkzeug und der thermoelektrischen Folie ein Unterdruck oder ein Vakuum eingestellt wird.
Nach einer zweiten, alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich zur thermoelektrische Folie eine separate Vakuumfolie verwendet und gegenüber dem Werkzeug derart abgedichtet, dass zwischen dem Werkzeug und der Vakuumfolie ein Unterdruck oder ein Vakuum einstellbar ist, und wobei zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs über die Mikrowellenbestrahlung zwischen dem Werkzeug und Vakuumfolie ein Unterdruck oder ein Vakuum eingestellt wird.
Dann, wenn die erste vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zum Einsatz kommt, kann auf eine separate Vakuumfolie verzichtet werden, da dann die thermoelektrische Folie zusätzlich als Vakuumfolie wirkt. In diesem Fall kann das Verfahren vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische seitliche Ansicht einer Anordnung zur Verdeutlichung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff;
Fig. 2 eine schematische seitliche Ansicht einer Anordnung zur Verdeutlichung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff;
Fig. 3 eine schematische seitliche Ansicht einer Anordnung zur Verdeutlichung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff; und Fig. 4 eine schematische seitliche Ansicht einer Anordnung zur Verdeutlichung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, zum Beispiel aus einem kohlefaserverstärkten oder glasfaserverstärktem Werkstoff.
Erfindungsgemäß wird ein Faserhalbzeug, das aus Fasern und einer ungehärteten Kunststoffmatrix, insbesondere einer ungehärteten, duroplastischen Kunststoffmatrix besteht, auf einem Werkzeug positioniert, wobei auf dem Faserhalbzeug und/oder auf dem Werkzeug eine thermoelektrische Folie positioniert wird. Diese Anordnung wird bei Anliegen eines Unterdrucks oder Vakuums mikrowellenbestrahlt, wobei sich in Folge der Mikrowellenbestrahlung die thermoelektrische Folie erhitzt, um so das Faserhalbzeug unter Aushärtung der Kunststoffmatrix zu erhitzen.
Dann, wenn das Faserhalbzeug Endlosfasern aufweist, wird das Faserhalbzeug auch als Prepreg bezeichnet. Dann hingegen, wenn das Faserhalbzeug kürzere Fasern aufweist, wird dasselbe als BMC (Bulk Moulding Compound) oder als SMC (Sheet Moulding Compound) bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, kann es sich bei den Fasern des Faserhalbzeugs um Glasfasern oder Kohlestofffasern oder alternativ auch um Aramidfasern handeln. Die Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs besteht vorzugsweise auf Epoxydharzbasis oder Vinylesterbasis .
Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, ein Bauteil aus einem faserverstärkten Werkstoff dadurch herzustellen, dass ein Faserhalbzeug aus in einer ungehärteten Kunststoffmatrix eingebetteten Fasern über Mikrowellenbestrahlung ausgehärtet wird, wozu die thermoelektrische Folie, die entweder auf dem Faserhalbzeug oder auf dem Werkzeug positioniert ist, durch Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird, wobei die so durch Mikrowellenbestrahlung erhitzte, thermoelektrische Folie dann die zu härtende Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs unter Aushärtung der Kunststoffmatrix erhitzt. Eine thermoelektrische Folie im Sinne der Erfindung ist demnach eine Folie, die ausgelöst durch eine Mikrowellenbestrahlung und demnach über eine elektromagnetische Kopplung an die Mikrowellenbestrahlung eine thermische Wirkung hat, also Wärme abgibt. In eine thermoelektrische Folie im Sinne der Erfindung ist demnach durch Mikrowellenbestrahlung elektrische Energie eintragbar, die von der thermoelektrischen Folie in thermische Energie gewandelt und als Wärme abgegeben wird.
Details des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Fig. 1 verdeutlicht ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird ein Faserhalbzeug 10 auf einer ersten Seite eines Werkzeugs 11 positioniert, wobei in Fig. 1 eine thermoelektrische Folie 12 auf dem Faserhalbzeug 10 positioniert wird, nämlich unter Zwischenanordnung einer Trennfolie 13 und eines Vlieses 14 zwischen dem Faserhalbzeug 10 und der thermoelektrischen Folie 12.
Über die Trennfolie 13 wird verhindert, dass beim Aushärten der Kunst- stoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 mit demselben das Vlies 14 verklebt. Über das Vlies 14 ist es möglich, zum Anlegen eines Unterdrucks oder Vakuums Luft aus dem Bereich des Faserhalbzeugs 10 abzuführen.
Zur Bereitstellung des Unterdrucks bzw. des Vakuums wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine separate Vakuumfolie 15 verwendet und gegenüber dem Werkzeug 11 an einem Randbereich 16 derart abgedichtet, dass zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 zwischen dem Werkzeug 10 und der Vakuumfolie 15 und damit im Bereich des Faserhalbzeugs 10 ein Vakuum oder ein Unterdruck eingestellt werden kann. Gemäß Fig. 1 wird dabei die Vakuumfolie 15 unmittelbar auf der thermoelektrischen Folie 12 positioniert, wobei die thermoelektrische Folie 12 zwischen der Vakuumfolie 15 und dem Faserhalbzeug 10, nämlich in Fig. 1 zwischen der Vakuumfolie 15 und dem Vlies 14, positioniert ist.
Fig. 2 verdeutlicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung, in welcher auf eine separate Vakuumfolie verzichtet wird, wobei im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine thermoelektrische Folie 17 verwendet wird, die gleichzeitig bzw. zusätzlich als Vakuumfolie wirkt. Die auch als Vakuumfolie wirkende, thermoelektrische Folie 17 wird gemäß Fig. 2 gegenüber dem Werkzeug 11 an einem Randbereich 18 derselben abgedichtet, sodass zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 zwischen dem Werkzeug 11 und der thermoelektrischen Folie 17 und damit im Bereich des Faserhalbzeugs 10 ein Unterdruck oder ein Vakuum eingestellt werden kann. In der Ausführungsform der Fig. 2 sind zwischen der thermoelektrischen Folie 17 und dem Faserhalbzeug 10 wiederum die Trennfolie 13 und das Vlies 14 positioniert.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff zeigt Fig. 3. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird wiederum eine separate Vakuumfolie 15 verwendet, die an Randbereichen 16 derselben gegenüber dem Werkzeug 11 angedichtet ist, wobei zwischen der separaten Vakuumfolie 15 und dem Werkzeug 11 das Faserhalbzeug 10, die Trennfolie 13 und das Vlies 14 positioniert sind, nämlich derart, dass das Faserhalbzeug 10 auf der ersten Seite des Werkzeugs 11 positioniert ist, das auf dem Faserhalbzeug 10 die Trennfolie 13 und auf der Trennfolie 13 das Vlies 14 positioniert ist, wobei sich die Vakuumfolie 15 an das Vlies 14 außen anschließt.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist eine thermoelektrische Folie 19 nicht auf dem Faserhalbzeug 10 positioniert, sondern vielmehr auf dem Werkzeug 11, nämlich auf einer zweiten Seite desselben, die der ersten Seite des Werkzeugs 11 gegenüberliegt und damit vom Faserhalbzeug 10 abgewandt ist. In der Ausführungsvariante der Fig. 3 wird durch Mikrowellenbestrahlung wiederum die thermoelektrische Folie 19 erhitzt, die dann das Werkzeug 11 und über das Werkzeug 11 zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 das Faserhalbzeug 10 erhitzt.
In diesem Fall kann die thermoelektrische Folie 19 dauerhaft mit dem Werkzeug 11 verbunden sein, zum Beispiel durch Verkleben oder durch Vulkanisieren .
Eine weitere Alternative der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3 miteinander kombiniert werden, dass also in Fig. 3 auf die separate Vakuumfolie 15 verzichtet wird. In dieser Variante erstreckt sich dann die thermoelektrische Folie 19 auch auf der ersten Seite des Werkzeugs 11 und umgibt demnach das Werkzeug 11 allseitig, sodass dann zum Aushärten der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 zwischen der thermoelektrischen Folie 19 und dem Werkzeug 11 ein Unterdruck bzw. Vakuum eingestellt werden kann.
Ausgehend von der Ausführungsform von Fig. 3 visualisiert Fig. 4 eine weitere Variante der Erfindung. So kommt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 eine thermoelektrische Folie 20 zum Einsatz, die segmentiert ist, wobei die segmentierte, thermoelektrische Folie 20 in ersten Segmenten 21 durch Mikrowellenbestrahlung erhitzt und in zweiten Segmenten 22 durch Mikrowellenbestrahlung nicht erhitzt werden kann. Die zweiten Segmente 22 der thermoelektrischen Folie 20 dienen dann vorzugsweise ausschließlich der Wärmeleitung.
In diesem Fall ist es möglich, zum Aushärten der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 dasselbe in definierten Bereichen einer anderen Erhitzung bzw. Erwärmung auszusetzen als in anderen definierten Bereichen, um so definierte Eigenschaften des herzustellenden Bauteils herzustellen oder eine lokale Überhitzung des Faserhalbzeugs 10 beim Aushärten zu vermeiden .
Fig. 5 zeigt eine Variante der Erfindung, in welcher eine segmentierte, thermoelektrische Folie 20 mit den durch Mikrowellenbestrahlung erhitzbaren, ersten Segmenten 21 und den durch die Mikrowellenbestrahlung nicht erhitzbaren, zweiten Segmenten 22 im Unterschied zu Fig. 4 nicht im Bereich der zweiten Seite auf das Werkzeug 11 aufgebracht ist, sondern in Übereinstimmung zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 auf der ersten Seite und damit auf dem Faserhalbzeug 10 unter Zwischenanordnung der Trennfolie
13 sowie des Vlieses 14.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der Trennfolie 13 sowie beim Vlies 14 um optionale Baugruppen handelt. So ist es möglich, an Stelle der Trennfolie 13 und des Vlieses 14 eine Folie zwischen dem Faserhalbzeug 10 und der thermoelektrischen Folie 12, 17 bzw. 20 oder zwischen dem Faserhalbzeug 10 und der separaten Vakuumfolie 15 zu positionieren, die sowohl die Funktion der Trennfolie 13 als auch die Funktion des Vlieses
14 übernimmt. Weiterhin kann die Funktion der Trennfolie 13 sowie des Vlieses 14 auch unmittelbar von der thermoelektrischen Folie 12, 17 bzw. 20 oder von der separaten Vakuumfolie 15 übernommen werden, so dass dann auf eine separate Trennfolie 13 und ein separates Vlies 14 vollständig verzichtet werden kann .
Zur Mikrowellenbestrahlung und damit zum Mikrowellenhärten der Kunst- stoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 werden die Anordnungen der Fig. 1 bis 5 vorzugsweise in einem Mikrowellenofen positioniert, wobei die Leistung desselben zum Beispiel über in den Mikrowellenofen eingebrachte Thermoelemente geregelt werden kann. Die zum Aushalten der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs 10 benötigte Leistung kann jedoch auch vorab empirisch ermittelt werden, wobei dann keine Regelung derselben erfolgt.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte, thermoelektrische Folie 12, 17, 19 bzw. 20 besteht vorzugsweise aus einem polymeren Grundwerkstoff, vorzugsweise auf einer mikrowellenpermeablen Kautschukbasis oder Silikonbasis. Die thermoelektrische Folie ist vorzugsweise ausreichend drapierfähig oder wird durch Urformen auf die Geometrie des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellenden Bauteils vorgeformt .
Die thermoelektrische Folie kann beliebig häufig verwendet werden.
Durch Beimischung mikrowellenaktiver Additive in den polymeren Grundwerkstoff der thermoelektrischen Folie, die vorzugsweise homogen im polymeren Grundwerkstoff derselben verteilt sind und sich im thermischen Erwärmungsverhalten inert auf die polymere Kettigkeit des polymeren Grundwerkstoffs verhalten, kann die gesamte thermoelektrische Folie als semipermeabler Verbraucher für die Mikrowellenstrahlung dienen, um einen Wärmeeintrag in die zu härtende Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs hervorzurufen.
Zum anderen dient die thermoelektrische Folie als umhüllende Isotherme, die das zu härtende Faserhalbzeug gleichmäßig umschließt. Die thermoelektrische Folie isoliert dann in ihren eingestellten Materialeigenschaften das umschlossene Faserhalbzeug von der Umwelt des Mikrowellenofens thermisch und wirkt gegebenenfalls gleichzeitig als Vakuumfolie. Da ein polymerer Grundwerkstoff auf Kautschukbasis oder Silikonbasis eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, kann die Wärmeleitfähigkeit der thermoelektrischen Folie durch Beimischung von Additiven verbessert werden. Als Additive können hier Mischungen aus mikro- oder nanoskaligem Kohlenstoff, zum Beispiel Ruß oder Graphen, mikro- oder nanoskaligem ferro- und ferrimagnetisch absorbierenden Ionenverbindungen, wie zum Beispiel Eisenoxiden oder hydrozyklische bzw. hydrocyclische, aromatische Beimischungen mit mikrowellenaktiven Aminogruppen Verwendung finden. Durch solche Additive kann insbesondere eine Wärmeausbreitung durch Diffusion verbessert werden. Ferner kann über die Additive das Ankopplungs- verhalten an die Mikrowellenbestrahlung verbessert und gezielt eingestellt werden.
Zur Ausbildung der in den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 verwendeten, segmentierten, thermoelektrischen Folie können in den polymeren Grundwerkstoff derselben unterschiedliche Additive oder komplementäre Additive eingelagert sein. So kann durch die Beimengung von Metallpulvern innerhalb der thermoelektrischen Folie ein Segment derselben ausgebildet werden, welches keiner Mikrowellenerwärmung unterliegt und lediglich der Wärmeleitung dient. Durch die segmentierte Einlagerung unterschiedliche bzw. komplementärer Additive kann demnach eine thermoelektrische Folie mit den unterschiedlichen Segmenten, also den ersten bei Mikrowellenbestrahlung erhitzbaren Segmenten und den zweiten, bei Mikrowellenbestrahlung nicht erhitzbaren Segmenten, bereitgestellt werden.
Als Werkzeug 11 kann ein Werkzeug aus mikrowellenpermeablen, organischen Materialien, wie zum Beispiel aus Keramiken, Beton oder Zement, aus Kompositmaterialien, wie zum Beispiel mikrowellenpermeablen Glasfaserkompositen, aus absorbierenden Werkstoffen, wie zum Beispiel Silikonhydrid, oder aus mikrowellenreflektierenden Materialien, wie zum Beispiel Aluminium oder Stahl oder Magnesium oder Kupfer oder Invar, zum Einsatz kommen. Weiterhin kann ein Werkzeug aus einem Polymer, wie z.B. Ureol, gefertigt sein. Bezugszeichenliste
Faserhalbzeug
Werkzeug
thermoelektrische Folie
Trennfolie
Vlies
Vakuumfolie
Randbereich
thermoelektrische Folie
Randbereich
thermoelektrische Folie
thermoelektrische Folie
Segment
Segment

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff, wobei ein Faserhalbzeug, das aus Fasern und einer ungehärteten Kunststoffmatrix besteht, auf einem Werkzeug positioniert wird, und wobei auf dem Faserhalbzeug und/oder auf dem Werkzeug eine thermoelektrische Folie positioniert wird, die bei Anliegen eines Unterdrucks oder Vakuums durch Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird und die in Folge dessen das Faserhalbzeug unter Aushärtung der Kunststoffmatrix erhitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserhalbzeug unmittelbar auf einer ersten Seite des Werkzeugs positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Folie unmittelbar auf dem Faserhalbzeug positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Folie mittelbar unter Zwischenanordnung einer Trennfolie und/oder eines Vlieses auf dem Faserhalbzeug positioniert wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Folie auf einer zweiten Seite des Werkzeugs, die der ersten Seite desselben gegenüberliegt und vom Faserhalbzeug abgewandt ist, positioniert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Folie zusätzlich als Vakuumfolie wirkt, die gegenüber dem Werkzeug derart abgedichtet wird, dass zwischen dem Werkzeug und der thermoelektrischen Folie ein Unterdruck oder ein Vakuum einstellbar ist, wobei zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs über die Mikrowellenbestrahlung zwischen dem Werkzeug und der thermoelektrischen Folie ein Unterdruck oder ein Vakuum eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur thermoelektrische Folie eine separate Vakuumfolie verwendet und gegenüber dem Werkzeug derart abgedichtet wird, dass zwischen dem Werkzeug und der Vakuumfolie ein Unterdruck oder ein Vakuum einstellbar ist, und wobei zur Aushärtung der Kunststoffmatrix des Faserhalbzeugs über die Mikrowellenbestrahlung zwischen dem Werkzeug und Vakuumfolie ein Unterdruck oder ein Vakuum eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumfolie unmittelbar auf der thermoelektrischen Folie positioniert wird, wobei die thermoelektrische Folie zwischen der Vakuumfolie und dem Werkzeug positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumfolie unmittelbar auf dem Faserhalbzeug wird, wobei das Werkzeug zwischen der der thermoelektrischen Folie und der Vakuumfolie positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumfolie unmittelbar auf der Trennfolie oder dem Vlies wird, wobei das Werkzeug zwischen der der thermoelektrischen Folie und der Vakuumfolie positioniert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoelektrische Folie eine segmentierte thermoelektrische Folie verwendet wird, die ausschließlich im Bereich von definierten ersten Segmenten durch die Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird, wohingegen dieselbe im Bereich von definierten zweiten Segmenten nicht durch die Mikrowellenbestrahlung erhitzt wird.
PCT/EP2010/006494 2009-11-13 2010-10-23 Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff WO2011057712A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012538213A JP5620507B2 (ja) 2009-11-13 2010-10-23 繊維補強材から部品を製造するための方法
CN201080050554.2A CN102869487B (zh) 2009-11-13 2010-10-23 用纤维增强材料生产部件的方法
US13/509,499 US8353997B2 (en) 2009-11-13 2010-10-23 Method for producing a component from a fiber-reinforced material
EP10771663.1A EP2498965B1 (de) 2009-11-13 2010-10-23 Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff
KR1020127012221A KR101822207B1 (ko) 2009-11-13 2010-10-23 섬유강화재로 부품을 제조하는 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009052835.0 2009-11-13
DE102009052835A DE102009052835A1 (de) 2009-11-13 2009-11-13 Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011057712A1 true WO2011057712A1 (de) 2011-05-19

Family

ID=43514086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/006494 WO2011057712A1 (de) 2009-11-13 2010-10-23 Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8353997B2 (de)
EP (1) EP2498965B1 (de)
JP (1) JP5620507B2 (de)
KR (1) KR101822207B1 (de)
CN (1) CN102869487B (de)
DE (1) DE102009052835A1 (de)
WO (1) WO2011057712A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013017284A2 (de) 2011-08-04 2013-02-07 Arburg Gmbh + Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstands mit faserzuführung

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201207230D0 (en) 2012-04-25 2012-06-06 Airbus Operations Ltd Microwave curing of composite material
US9511543B2 (en) 2012-08-29 2016-12-06 Cc3D Llc Method and apparatus for continuous composite three-dimensional printing
US20140080376A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-20 United Technologies Corporation Engineered high fiber volume polymer matrix composites
FR3005435B1 (fr) * 2013-03-11 2015-10-23 Loiretech Procede et dispositif pour le chauffage d'une preforme composite fibreuse
US10259160B2 (en) 2013-03-22 2019-04-16 Markforged, Inc. Wear resistance in 3D printing of composites
US9815268B2 (en) 2013-03-22 2017-11-14 Markforged, Inc. Multiaxis fiber reinforcement for 3D printing
US9126365B1 (en) 2013-03-22 2015-09-08 Markforged, Inc. Methods for composite filament fabrication in three dimensional printing
US11981069B2 (en) 2013-03-22 2024-05-14 Markforged, Inc. Three dimensional printing of composite reinforced structures
US9539762B2 (en) 2013-03-22 2017-01-10 Markforged, Inc. 3D printing with kinematic coupling
US10953609B1 (en) 2013-03-22 2021-03-23 Markforged, Inc. Scanning print bed and part height in 3D printing
EP4008521B1 (de) 2013-03-22 2024-01-03 Markforged, Inc. Dreidimensionales drucken eines verstärkten filaments
US9186846B1 (en) 2013-03-22 2015-11-17 Markforged, Inc. Methods for composite filament threading in three dimensional printing
US9688028B2 (en) 2013-03-22 2017-06-27 Markforged, Inc. Multilayer fiber reinforcement design for 3D printing
US11237542B2 (en) 2013-03-22 2022-02-01 Markforged, Inc. Composite filament 3D printing using complementary reinforcement formations
US9956725B2 (en) 2013-03-22 2018-05-01 Markforged, Inc. Three dimensional printer for fiber reinforced composite filament fabrication
US9579851B2 (en) 2013-03-22 2017-02-28 Markforged, Inc. Apparatus for fiber reinforced additive manufacturing
US9694544B2 (en) 2013-03-22 2017-07-04 Markforged, Inc. Methods for fiber reinforced additive manufacturing
US9156205B2 (en) 2013-03-22 2015-10-13 Markforged, Inc. Three dimensional printer with composite filament fabrication
US9126367B1 (en) 2013-03-22 2015-09-08 Markforged, Inc. Three dimensional printer for fiber reinforced composite filament fabrication
US9186848B2 (en) 2013-03-22 2015-11-17 Markforged, Inc. Three dimensional printing of composite reinforced structures
US10682844B2 (en) 2013-03-22 2020-06-16 Markforged, Inc. Embedding 3D printed fiber reinforcement in molded articles
US9149988B2 (en) 2013-03-22 2015-10-06 Markforged, Inc. Three dimensional printing
CN107953572A (zh) 2013-06-05 2018-04-24 马克弗巨德有限公司 用于纤维增强添加制造的方法
US9808991B2 (en) 2014-07-29 2017-11-07 Cc3D Llc. Method and apparatus for additive mechanical growth of tubular structures
US20160075056A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-17 Ching-Long Ong Fiber composite material microwave curing device with an endless conveyor belt and a method for curing composite material using the microwave curing device
WO2016043155A1 (ja) * 2014-09-19 2016-03-24 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2016179598A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 東レ株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂からなる成形体の成形方法
CN105479753B (zh) * 2015-12-30 2018-05-15 中国人民解放军国防科学技术大学 曲面构型泡沫的制备方法及制备系统
US10105910B2 (en) 2016-04-15 2018-10-23 Cc3D Llc Method for continuously manufacturing composite hollow structure
US10232551B2 (en) 2016-04-15 2019-03-19 Cc3D Llc Head and system for continuously manufacturing composite hollow structure
FR3051135B1 (fr) * 2016-05-10 2019-05-31 Roctool Dispositif et procede pour le moulage et la consolidation d’une preforme textile
US10543640B2 (en) 2016-09-06 2020-01-28 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having in-head fiber teasing
US10216165B2 (en) 2016-09-06 2019-02-26 Cc3D Llc Systems and methods for controlling additive manufacturing
US10759113B2 (en) 2016-09-06 2020-09-01 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having trailing cure mechanism
US10625467B2 (en) 2016-09-06 2020-04-21 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having adjustable curing
US20180065317A1 (en) 2016-09-06 2018-03-08 Cc3D Llc Additive manufacturing system having in-situ fiber splicing
US10717512B2 (en) 2016-11-03 2020-07-21 Continuous Composites Inc. Composite vehicle body
US10953598B2 (en) 2016-11-04 2021-03-23 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having vibrating nozzle
US20210094230A9 (en) 2016-11-04 2021-04-01 Continuous Composites Inc. System for additive manufacturing
US10040240B1 (en) 2017-01-24 2018-08-07 Cc3D Llc Additive manufacturing system having fiber-cutting mechanism
US10857726B2 (en) 2017-01-24 2020-12-08 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system implementing anchor curing
US20180229092A1 (en) 2017-02-13 2018-08-16 Cc3D Llc Composite sporting equipment
US10798783B2 (en) 2017-02-15 2020-10-06 Continuous Composites Inc. Additively manufactured composite heater
US10814569B2 (en) 2017-06-29 2020-10-27 Continuous Composites Inc. Method and material for additive manufacturing
US20190001563A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Cc3D Llc Print head for additive manufacturing system
CN107901306B (zh) * 2017-11-02 2020-07-03 南京航空航天大学 阻抗匹配的碳纤维复合材料高效微波固化方法
US10319499B1 (en) 2017-11-30 2019-06-11 Cc3D Llc System and method for additively manufacturing composite wiring harness
US10131088B1 (en) 2017-12-19 2018-11-20 Cc3D Llc Additive manufacturing method for discharging interlocking continuous reinforcement
US10857729B2 (en) 2017-12-29 2020-12-08 Continuous Composites Inc. System and method for additively manufacturing functional elements into existing components
US11167495B2 (en) 2017-12-29 2021-11-09 Continuous Composites Inc. System and method for additively manufacturing functional elements into existing components
US10081129B1 (en) 2017-12-29 2018-09-25 Cc3D Llc Additive manufacturing system implementing hardener pre-impregnation
US10919222B2 (en) 2017-12-29 2021-02-16 Continuous Composites Inc. System and method for additively manufacturing functional elements into existing components
US10759114B2 (en) 2017-12-29 2020-09-01 Continuous Composites Inc. System and print head for continuously manufacturing composite structure
US11161300B2 (en) 2018-04-11 2021-11-02 Continuous Composites Inc. System and print head for additive manufacturing system
US11110656B2 (en) 2018-04-12 2021-09-07 Continuous Composites Inc. System for continuously manufacturing composite structure
US11110654B2 (en) 2018-04-12 2021-09-07 Continuous Composites Inc. System and print head for continuously manufacturing composite structure
US11052603B2 (en) 2018-06-07 2021-07-06 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having stowable cutting mechanism
US20200086563A1 (en) 2018-09-13 2020-03-19 Cc3D Llc System and head for continuously manufacturing composite structure
US11235522B2 (en) 2018-10-04 2022-02-01 Continuous Composites Inc. System for additively manufacturing composite structures
US11325304B2 (en) 2018-10-26 2022-05-10 Continuous Composites Inc. System and method for additive manufacturing
US11420390B2 (en) 2018-11-19 2022-08-23 Continuous Composites Inc. System for additively manufacturing composite structure
US11358331B2 (en) 2018-11-19 2022-06-14 Continuous Composites Inc. System and head for continuously manufacturing composite structure
US20200238603A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Continuous Composites Inc. System for additively manufacturing composite structure
US11312083B2 (en) 2019-05-28 2022-04-26 Continuous Composites Inc. System for additively manufacturing composite structure
DE102019118153A1 (de) * 2019-07-04 2021-01-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils
CN111086240B (zh) * 2019-12-23 2022-04-19 中国电子科技集团公司第三十三研究所 一种一体成型制备复合材料设备舱真空加热装置及其工艺
US11840022B2 (en) 2019-12-30 2023-12-12 Continuous Composites Inc. System and method for additive manufacturing
US11904534B2 (en) 2020-02-25 2024-02-20 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system
US12128630B2 (en) 2020-06-23 2024-10-29 Continuous Composites Inc. Systems and methods for controlling additive manufacturing
US11813793B2 (en) 2020-09-11 2023-11-14 Continuous Composites Inc. Print head for additive manufacturing system
US11926099B2 (en) 2021-04-27 2024-03-12 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system
US20230119095A1 (en) 2021-10-20 2023-04-20 Continuous Composites Inc. Systems and methods for additive manufacturing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182438A (ja) * 1989-01-06 1990-07-17 Fuji Heavy Ind Ltd 導電性を有する繊維強化プラスチックのマイクロ波による加熱硬化方法
DE10013409C1 (de) * 2000-03-17 2000-11-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen mittels eines Injektionsverfahrens
DE10326021A1 (de) 2003-06-02 2004-12-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Überwachung der Herstellung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff
WO2008061823A2 (de) * 2006-11-21 2008-05-29 Evonik Degussa Gmbh Thermoelektrische elemente, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205727A (ja) * 1982-05-27 1983-11-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd 複合材料成形物の成形方法
US4622091A (en) * 1984-11-29 1986-11-11 The Boeing Company Resin film infusion process and apparatus
JPS62104715A (ja) * 1985-11-01 1987-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材料製品の真空成形装置
JPH0618714B1 (de) * 1988-03-18 1994-03-16 Takai Intaanashonaru Yotsuto Dezain Kk
JP2733852B2 (ja) * 1989-03-16 1998-03-30 サカイ・コンポジット株式会社 繊維強化樹脂成形品の成形用型
TW243424B (de) * 1992-09-28 1995-03-21 Takeda Pharm Industry Co Ltd
DE19827550B4 (de) * 1998-06-20 2005-02-10 Otto Bock Healthcare Gmbh Verfahren zur Herstellung thermoplastischer, partiell verstärkter Kunststoffbauteile
EP1235672B2 (de) * 1999-12-07 2008-03-19 The Boeing Company Doppelfolien vakuuminjektionsverfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffes und damit hergestellter verbundwerkstoff
DE10210001A1 (de) * 2002-03-07 2003-10-02 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur maßgenauen Feingussherstellung von Bauteilen aus NE-Metalllegierungen sowie NE-Metalllegierungen zur Durchführung des Verfahrens
US20080241455A1 (en) * 2005-07-22 2008-10-02 Dinello Panfilo M Encapsulated Members, and Processes and Apparatuses for Forming Same
DE102006043688A1 (de) * 2006-09-18 2008-03-27 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren zur Herstellung eines Warmwasserspeichers
DE102008015070B3 (de) * 2008-03-19 2009-10-01 Eurocopter Deutschland Gmbh VAP-Autoklav-Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen und Vorrichtung dafür
DE102008023629A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Mt Aerospace Ag Integrales Hohlbauteil aus Faserverbundkunststoff
JP2010120347A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Toyota Industries Corp 繊維強化樹脂成形品の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182438A (ja) * 1989-01-06 1990-07-17 Fuji Heavy Ind Ltd 導電性を有する繊維強化プラスチックのマイクロ波による加熱硬化方法
DE10013409C1 (de) * 2000-03-17 2000-11-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen mittels eines Injektionsverfahrens
DE10326021A1 (de) 2003-06-02 2004-12-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Überwachung der Herstellung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Werkstoff
WO2008061823A2 (de) * 2006-11-21 2008-05-29 Evonik Degussa Gmbh Thermoelektrische elemente, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013017284A2 (de) 2011-08-04 2013-02-07 Arburg Gmbh + Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstands mit faserzuführung
DE102011109369A1 (de) 2011-08-04 2013-02-07 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstandes mit Faserzuführung

Also Published As

Publication number Publication date
KR101822207B1 (ko) 2018-01-25
US20120247655A1 (en) 2012-10-04
EP2498965B1 (de) 2013-08-28
US8353997B2 (en) 2013-01-15
CN102869487A (zh) 2013-01-09
DE102009052835A1 (de) 2011-05-19
EP2498965A1 (de) 2012-09-19
JP2013510735A (ja) 2013-03-28
JP5620507B2 (ja) 2014-11-05
CN102869487B (zh) 2015-02-11
KR20120099677A (ko) 2012-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2498965B1 (de) Verfahren zum herstellen eines bauteils aus einem faserverstärkten werkstoff
DE69926527T3 (de) Formmassen
EP2303553B1 (de) Herstellungsverfahren für bauteile aus faserverstärktem verbundwerkstoff mit mikrowellen
EP1897680B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Bauteils mit einem Wabenkern
DE102011076463B4 (de) Reparaturverfahren für ein Formteil aus einem Kunststoffmaterial
EP2293924B1 (de) Verfahren und formwerkzeug zur herstellung von bauteilen aus faserverstärktem verbundwerkstoff mit mikrowellen
EP3513942B1 (de) Verfahren zum giessen eines verbundstoffes und verbundstoff
EP2512781A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faserverbundwerkstoffen mit mikrowellenhärtung, und die dadurch erhaltene faserverbundstruktur
DE102007003357A1 (de) Verfahren zum Verbinden eines thermoplastischen Materials mit einem Faserverbundmaterial
CA2859531A1 (en) Prepreg, fiber reinforced composite material, and manufacturing method for fiber reinforced composite material
DE102014004053A1 (de) Verfahren zur Konsolidierung von thermoplastischen oder thermoelastischen Faserverbundstrukturen
DE102010042349B4 (de) Textiles Halbzeug, insbesondere Prepreg, auf Basis von aus Recyclingfasern zusammengesetztem Carbonfaservlies, Verfahren zur Herstellung und Verwendung des textilen Halbzeugs sowie Carbonfaserverstärkter Verbundwerkstoff
EP0798102A2 (de) Selbstklebendes Prepreg, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE102015221111A1 (de) Carbonfaserverstärktes carbidkeramisches Verbundbauteil
DE102011006372A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Prepregs und eines daraus erhältlichen Organoblechs
EP3672788A1 (de) Kern-mantel-halbzeug mit einer eine plasmapolymere schicht umfassende vakuumfolie
DE102007054087B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils und Vorrichtung hierfür
DE102010033287A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines geformten Faserverbundbauteils für ein Kraftfahrzeug
WO2019101396A1 (de) Verfahren zur herstellung eines faserverbundbauteils und faserverbundbauteil
WO2004037535A1 (de) Flächige schichtkörper und verfahren zu deren herstellung
DE102011076546A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Prepregs und eines daraus erhältlichen Organoblechs
DE102015216260A1 (de) Großserientaugliche in-situ Aktivierung und Konsolidierung von Polymerwerkstoffen zur Herstellung von CF-Preforms und CFK-Bauteilen
EP2758219B1 (de) Herstellung eines rotorblattes einer windenergieanlage mit beidseitiger heizung
RU2792624C2 (ru) Композитный материал и способ его получения
EP3898224B1 (de) Verbundwerkstoff und herstellungsverfahren dafür

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080050554.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10771663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010771663

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012538213

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127012221

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13509499

Country of ref document: US