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DE3879704T2 - Formverfahren. - Google Patents

Formverfahren.

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DE3879704T2
DE3879704T2 DE88905921T DE3879704T DE3879704T2 DE 3879704 T2 DE3879704 T2 DE 3879704T2 DE 88905921 T DE88905921 T DE 88905921T DE 3879704 T DE3879704 T DE 3879704T DE 3879704 T2 DE3879704 T2 DE 3879704T2
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3D Composites Ltd
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Formverfahren und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Formen komplexer Gegenstände aus härtbaren Harzen.
  • Bei einem üblichen Verfahren zum Formen von Verbundgegenständen, das als Harz-Transferpreßverfahren bekannt ist, wird eine Struktur aus Verstärkungsfasern, beispielsweise Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern, in eine Form eingebracht und dann ein flüssiges Harz in die Form injiziert, so daß es die gesamte Verstärkungsstruktur durchdringt. Das Harz härtet dann aus und erzeugt einen Harz/Faser-Verbundstoff mit guten mechanischen Eigenschaften und relativ geringem Gewicht. Die endgültigen mechanischen Eigenschaften hängen von dem Typ der Verstärkungsfaser und des Harzes ab, die verwendet werden. Eine herkömmliche Anordnung zum Transferpressen von Harz aus einer Harzinjektionsmaschine in die Fasern in einer Form ist in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Die Düse der Harzinjektionsmaschine ist an der Injektionsöffnung der Form festgeklemmt, und unter Druck stehendes Harz wird von der Injektionsmaschine zugeführt und tritt in die Verstärkungsfasern an der Injektionsöffnung ein. Bei großen Formteilen kann inehr als eine Öffnung verwendet werden, dies führt aber zu Problemen, da das Harz in dem Zuführungssystem hart wird und Mittel vorgesehen sein müssen, um das hart gewordene Harz zu entfernen.
  • In den letzten Jahren hat die mögliche Komplexität von Formteilen bedeutend zugenommen, die durch das Harz-Transferpreßverfahren hergestellt werden, was durch die Einführung des Vorformens herbeigeführt wurde, das die Anordnung komplexer Konfigurationen von Verstärkungsfasern zusammen mit beispielsweise der Verwendung von Schaumkunststoffeinsätzen gestattet. Die Zykluszeiten sind normalerweise ziemlich lang und der Grad an Komplexität ist beschränkt, da die Faserverstärkung den Durchfluß hemmt; dies sind wesentliche Beschränkungen für ein sonst vielseitiges Verfahren.
  • Verbundstrukturen aus Fasern in einer Polymermatrix bieten Lösungen mit geringem Gewicht und hoher Festigkeit für viele technische Probleme, und ihre Verwendung in der Praxis nimmt sehr schnell zu, insbesondere auf militärischem Gebiet sowie in der Kraftfahrzeug- und Luftfahrtindustrie. Verbundstoffe, typischerweise aus Glas- oder Kohlenstoffasern in einer duroplastischen oder thermoplastischen Polymermatrix, haben Zugfestigkeiten, die mit denen von Stählen vergleichbar sind, Dichten im Bereich von 20% bis 25 % derjenigen von Stahl und einen niedrigen Modul. Der niedrige Modul stellt eines der Hauptprobleme dar, mit denen Konstrukteure konfrontiert sind, die durch Vergrößern von Querschnittsgrößen eine Kompensation schaffen müssen, um höhere Werte des Flächenmoments zweiten Grades zu erhalten. Sehr häufig sind erhebliche Vergrößerungen nötig, um im Vergleich zu Stahl eine äquivalente Steifigkeit zu erzielen, und dies erfordert komplexe, häufig dreidimensionale Strukturen.
  • Daher muß der Konstrukteur komplexe dreidimensionale Strukturen verwenden, um den konstruktionsmäßigen Anforderungen an das Produkt zu genügen. Diese sind jedoch technisch nicht leicht herstellbar oder sind aufgrund der langen Zykluszeiten, die erforderlich sind, unannehmbar teuer.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einer verbesserten Form eines auf Verbundgegenstände anwendbaren Formverfahrens, das Zykluszeiten und infolgedessen Kosten bei der Herstellung von komplexen Strukturen verringert. Mit der vorliegenden Erfindung soll ein solches verbessertes Verfahren bereitgestellt werden.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Formen komplexer Verbundgegenstände gemäß der Definition in dem beigefügten Anspruch 1 geschaffen.
  • Die Verwendung eines Kanals oder von Kanälen in einem Kern, der ansonsten harzundurchlässig ist, gestattet es, Harz durch Verwendung einer einzigen Harzinjektionsdüse überall dorthin zu leiten, wo es gemäß der Formkonfiguration gebraucht wird. Es wird bevorzugt, daß die Injektionsdüse in den Kanal oder einen der Kanäle in dem Kern eingeführt wird. Die Schicht ist häufig in Form einer "Haut" vorliegen, die den Kern umgibt, und in diesem Fall wird es bevorzugt, daß die Düse durch die Haut des zu formenden Gegenstands in den Kanal eingeführt wird. Nach Beendigung des Injektionszyklus wird die Düse entfernt, bevor das Harz aushärtet, und die Injektionsöffnung wird verschlossen. Das Verfahren der Erfindung gestattet die Herstellung sehr komplexer Strukturen und die Verkürzung von Zykluszeiten.
  • Die Hauptfunktion des Kerns ist normalerweise die, die Häute voneinander zu beabstanden und zu verhindern, daß Harz den Hohlraum zwischen den Häuten füllt. Im allgemeinen ist jedes Material ausreichend, das den Kräften, die beim Schließen der Form aufgebracht werden, und dem Harz-Injektionsdruck standhält. Somit werden Kerne in relativ dicken Formteilen verwendet und bestehen aus Gründen der Zweckmäßigkeit, des geringen Gewichts und der geringen Kosten gewöhnlich aus einem geschlossenzelligen Schaumkunststoff, beispielsweise Polyurethan- oder Polyesterschaumstoff. Sie können jedoch auch aus jedem anderen gewünschten Material, wie beispielsweise Gips, Holz, Wachs und dergleichen bestehen. Kernmaterialien, wie beispielsweise Wachs, bieten die Möglichkeit des Entfernens durch Herausschmelzen nach dem Formen. Hohle Polymerkerne, die mit Druck beaufschlagt werden könnten, bieten die Möglichkeit, Teile, wie beispielsweise Kraftstoffbehälter, in den Verbundgegenstand hineinzuformen. Wenn jedoch der Gegenstand relativ dünn ist und für die oben genannten Zwecke kein Kern benötigt würde, können der 'Kern' und der Kanal ein- und dasselbe Teil sein. Das heißt, der 'Kern' kann einfach vorhanden sein, um einen oder mehrere Kanäle in der Faserschicht zu bilden.
  • In der obigen Erläuterung ist zwar auf ein 'Harz' Bezug genommen, es versteht sich jedoch, daß das Verfahren der Erfindung ebenso auf andere Arten von Form-Verbundstoffen anwendbar ist, beispielsweise Metallmatrix-Verbundstoffe, bei denen Keramikfasern in einer Form enthalten sind und eine Metallschmelze in das Formhohlraum, das die Keramikfasern enthält, injiziert wird. Der Ausdruck 'Harz' ist dementsprechend auszulegen.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der Verwendung von Kanälen in dem Kern können Kanäle in den Fasern vorgesehen sein, die den Hautbereich bilden. Diese können körperliche Kanäle sein, beispielsweise Rohre, die in die Faserschicht eingeführt sind, oder Löcher, die durch die Faserschicht hindurchgeschnitten sind, oder sie können bevorzugt in das eigentliche Gewebe der Faserschicht eingebaut sein. Beispielsweise ist es möglich, eine Reihe oder Reihen von Schuß oder Kettrovings in dem Gewebe wegzulassen unter Zurücklassen eines Zwischenraums, der tatsächlich einen Kanal bildet. Alternativ können einzelne oder eine geringe Anzahl von Kett- oder Schußrovings erheblich kleiner als die Hauptrovings sein, was wiederum einen Hohlraum ergibt, der die Funktion eines Kanals hat, der das Harz leitet. Insbesondere im letzteren Fall wird es jedoch bevorzugt, solche Kanäle zusätzlich zu Kanälen, die in dem Formkern gebildet sind, zu verwenden. Dabei sind es die Eigenschaften der Fasern, die als Verstärkung für Verbundstoffe verwendet werden, d. h. ihre relative Steifigkeit, die sicherstellen, daß solche eingewebten Hohlräume oder Kanäle unter den Formbedingungen ihre Integrität behalten. Der Verdichtungsgrad und die Tatsache, daß die Fasern in der Form eingeschlossen sind, verstärken diese Eigenschaft.
  • Um Verbunderzeugnisse herzustellen, die als Konstruktionsteile betrachtet werden können, d. h. ein großes Festigkeits/Gewichts-Verhältnis haben und fähig sind, Stahlteile zu ersetzen, müssen normalerweise die folgenden Kriterien erfüllt werden. Diese sind, daß die Verstärkungsfasern lang und bevorzugt durchgehend sind; daß eine Orientierung der Faser möglich ist; und daß die Faserdichte hoch ist, bevorzugt im Bereich von 60 Gew.-% oder mehr des geformten Bereichs des Verbundstoffs liegt.
  • Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Fasern sehr dicht in die Form zu packen. Dies hemmt den Harzfluß erheblich, und bei nützlichen Dichten von Verstärkungsfasern sind die Hohlräume zwischen ihnen in der Tat so klein, daß sie als Kapillaren betrachtet werden können. Wenn dies der Fall ist, unterliegen die Hohlräume den Fluiddurchflußgesetzen, die für Kapillaren gelten. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, daß die Oberflächenspannungskräfte ausgeprägter werden als der Druck, der aufgebracht wird, um das Polymer durch die Faserschicht zu pressen, und diese somit die Fluiddurchflußrate steuern.
  • Es kann gezeigt werden, daß dann, wenn der Innendurchmesser eines Rohrs klein wird, die Kraft, die auf ein Fluid darin aufgebracht werden kann, sehr klein wird und zu Null tendiert. Dies liegt daran, daß die aufgebrachte Kraft eine Funktion von Druck mal Fläche ist, und da sich die Fläche mit dem Quadrat des Durchmessers verringert, verringert sich die Fläche mit abnehmendem Durchmesser noch viel schneller. Der viskose Durchflußwiderstand durch ein enges Rohr ergibt sich wie folgt.
  • P aufgebracht + P Oberflächenspannung = P Viskositätswiderstand.
  • Wenn P aufgebracht klein ist, d.h. wenn der wirksame Durchmesser klein ist, kann er ignoriert werden, dann gilt
  • wobei v = Fluidgeschwindigkeit
  • T = Oberflächenspannung
  • Q = Kontaktwinkel
  • d = Rohrdurchmesser
  • l = Rohrlänge
  • u = Viskosität.
  • Bei Auflösung nach v erhält man
  • In jeder gegebenen Situation sind T, d und Q konstant, und daher ist die Harzdurchflußgeschwindigkeit der Viskosität und der Länge des Rohrs umgekehrt proportional. Es gibt Beschränkungen hinsichtlich dessen, was durch Verringern der Viskosität bei einem gegebenen Material erreicht werden kann. Im Fall von Polymeren verringert ein Erwärmen die Viskosität, aber nur in begrenztem Ausmaß. Wenn also v, die Fluidgeschwindigkeit, so hoch wie möglich gehalten werden soll, dann muß l, die Rohrlänge, auf einem Minimum gehalten werden. Gerade das Vorsehen von Kanälen bei dem Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, l innerhalb der Faserschicht auf einem Minimum zu halten.
  • Eine weitere Überlegung ist folgende: Wenn eine Harzinjektionsdüse mit der Faserverstärkungsschicht in Kontakt kommt, steht effektiv nur die Querschnittsfläche derjenigen Kapillaren innerhalb der Faserschicht, die in den Düsenquerschnitt ragen, zur Verfügung, um Flüssigkeit in die Fasern zu leiten. Aufgrund der Beschaffenheit von Faserlaminaten würde in Wirklichkeit der größte Teil des Fluids, das in das Laminat eintritt, dies über die Kapillaren tun, die um den Umfang der Düse herum verfügbar sind. Daher besteht eine kreisförmige Penetrationslinie, durch die die Flüssigkeit in das Faserlaminat eintritt, und es ist gerade die Länge dieser Linie, die wichtiger als der Düsenquerschnitt wird. Bei dem Verfahren nach der Erfindung, bei dem Kanäle des nachstehend im einzelnen beschriebenen Typs verwendet werden, sind die Penetrationslinien effektiv sehr lang. Dadurch wird wiederum die Fluidströmungsrate in die Faserstruktur erhöht, was aus der obigen Erläuterung ersichtlich ist. Die 'Kanäle', die verwendet werden, um Harz durch den gesamten zu formenden Verbundstoff zu leiten, sollten ausreichend groß dimensioniert sein, um die Beschränkungen der Durchflußraten, die mit Kapillardurchflußbedingungen zusammenhängen, zu verhindern und somit zuzulassen, daß das Harz schnell durch den gesamten Verbundstoff geleitet wird, was die Herstellung von komplexen dreidimensionalen Gegenständen in stark verkürzten Zykluszeiten ermöglicht. Ferner ist es nicht erforderlich, bei dem Verfahren der Erfindung hohe Drücke anzuwenden. Wie aus der obigen Erläuterung ersichtlich ist, verkürzen selbst hohe Drücke die Zykluszeiten nicht wesentlich, wenn Kapillardurchflußbedingungen vorliegen. Außerdem erfordern hohe Drücke massive Formen und Zusatz einrichtungen und erhöhen daher die Formteilkosten. Typischerweise werden bei dem Verfahren der Erfindung Drücke von nicht mehr als 6 bar und häufig Drücke von weniger als 3 bar angewandt.
  • Die Erfindung wird beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, wie folgt:
  • Figur 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Form, die zum herkömmlichen Harz-Transferpressen verwendet wird;
  • Figur 2 ist eine der Figur 1 ähnliche Ansicht einer Form, die ausgebildet ist, um das Verfahren der Erfindung durchzuführen;
  • Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer komplexen Gestalt, die gemäß dem Verfahren der Erfindung herstellbar ist;
  • Figur 4 ist eine Teilansicht einer Form, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • Figur 5 ist eine Teilansicht einer Form, die einen anderen Kanaltyp zeigt.
  • Aus den Zeichnungen und insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß eine Form 10, um eine Gestalt wie die in Figur 2 gezeigte, herzustellen, eine obere und eine untere Formhälfte 12 bzw. 14, die bei 16 geteilt sind, sowie eine einzige Injektionsöffnung 18 aufweist. Für Harz undurchdringbare Kerne 20, beispielsweise aus geschlossenzelligem Schaumkunststoff, sind innerhalb des Formhohlraumes angeordnet und beispielsweise von Schichten aus Verstärkungsfasern, wie etwa Glas-, Kohlenstoff- oder Kevlarfasern umgeben, die in dem resultierenden Verbundstoff auf eine ähnliche Weise wie bei den herkömmlichen Formverfahren 'Häute' bilden. Gemäß der Erfindung hat der Kern 20 jedoch in der Mitte zwischen einer Oberhaut 24 und einer Unterhaut 26 einen Hohlraum oder Kanal 22.
  • Eine Injektionsdüse 28 ist ausgebildet, um durch die Injektionsöffnung 18 in den Kanal 22 zu treten. Das Injizieren von Harz in den Kanal 22 gewährleistet, daß es zwischen der Oberhaut 24 und der Unterhaut 26 gleichzeitig gleichmäßig verteilt wird. Seitliche Entlüftungsöffnungen (nicht gezeigt), die um die Trennlinie 16 herum verteilt sind, stellen sicher, daß Luft, die von dem Harz verdrängt wird, aus dem Formhohlraum austreten kann.
  • Die scheinbar einfache Maßnahme, den Kanal 22 innerhalb des Kerns 20 vorzusehen, gewährleistet, daß Harz gleichzeitig zu der Oberhaut 24 und der Unterhaut 26 geleitet wird, und verringert die maximale Länge, die das Harz durch die Häute strömen muß, ungefähr auf die Formbreite oder den Formradius. Da die Kanalbreite größer als der Düsenauslaßdurchmesser ist und da nun zwei Auslässe in die Faserschicht anstelle eines Auslasses vorhanden sind, ist außerdem die Penetrationslinie erheblich vergrößert - um ungefähr einen Faktor vier - und gestattet somit, Harz mit der vierfachen Rate in die Faserschicht zu injizieren. Durch das Verfahren der Erfindung und die Verwendung der einzigen Injektionsdüse 28 ergibt sich somit eine beachtliche Verbesserung gegenüber zwei Injektionsdüsen, eine auf jeder Seite der Form, die eventuell bei den herkömmlichen Harz-Transferpreßverfahren verwendet werden, mit der daraus resultierenden Zunahme der Kosten und Komplexität. Wenn es erwünscht ist, Zykluszeiten noch weiter zu verkürzen, können zusätzliche Kanäle beispielsweise von dem in Figur 5 gezeigten und nachstehend erläuterten Typ verwendet werden. Verbesserungen der Harztransferrate können um Größenordnungen größer als die Harztransferrate sein, die mit herkömmlichen Verfahren erzielbar ist.
  • Sobald das Injizieren des Harzes abgeschlossen ist, wird die Injektionsdüse 28 zurückgezogen, und die Öffnung 18 wird verschlossen, woraufhin das Harz aushärtet oder sein Aushärten zugelassen wird. Das Entformen auf eine herkömmliche Weise ergibt einen Gegenstand, der mit dem Auge von dem durch eine herkömmliche Form hergestellten kaum zu unterscheiden ist, und dennoch wurde die Injektionszeit gegenüber derjenigen, die ohne Vorsehen eines Kanals erforderlich gewesen wäre, erheblich verkürzt.
  • In Figur 3 ist ein Formprodukt von relativ komplexer Gestalt gezeigt, das unter Verwendung herkömmlicher Verfahren schwer oder überhaupt nicht zufriedenstellend geformt werden könnte. Das Produkt 30 weist einen Schaumstoffkern 32 und eine Außenhaut 34 auf. Der Kern 32 hat einen vertikalen Kanal 36 und vier damit verbundene horizontale Kanäle 38. Die Kanäle 36, 38 stellen sicher, daß ein Harz, das aus einer einzigen Injektionsdüse zugeführt wird, die in den Kanal 36 eingebracht ist, den entfernten Teilen der Form zugeführt wird, was ein gleichmäßiges und schnelles Injizieren des Harzes gestattet. Selbstverständlich ist Harz, das nach dem Injizieren in den Kanälen 36, 38 aushärtet, kein Nachteil - so wie es einer wäre, wenn das Harz in Kanälen oder Verteilern hart würde, die außerhalb des Produkts vorgesehen sind und aus denen es vor dem nächsten Formvorgang entfernt werden müßte.
  • Ein besonderer Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß es ein Experimentieren zuläßt, um sehr kostengünstig die optimale Kanalsystemform zu finden. Sollte man bei einer herkömmlichen Form feststellen, daß die zu formende Gestalt zu komplex für einen einzigen Harzeintritt ist, müssen entweder zusätzliche Eintrittsöffnungen geschnitten werden oder externe Verteiler oder Kanäle in den Formkörper geschnitten werden. Selbstverständlich ist dies zeitraubend und teuer, insbesondere wenn mehrere Konfigurationen ausprobiert werden müssen, bevor das Optimum gefunden wird. Bei dem Verfahren der Erfindung brauchen Kanäle lediglich in den Schaumkunststoffkern geschnitten zu werden, was ein sehr viel einfacherer, schnellerer und billigerer Vorgang ist. Die optimale Konf iguration kann somit schnell und kostengünstig gefunden werden. Es gibt eine empirische statistische Technik zur Konstruktionsoptimierung, die auf die Konstruktion der Kanäle angewandt werden kann und als 'Taguchi'-Verfahren bekannt ist. Das Verfahren der Erfindung eignet sich glänzend für eine solche Vorgehensweise, da Konfigurationsänderungen schnell und kostengünstig vorgenommen werden können. Das Kanalnetz kann im Computer als Modell erstellt und die Durchflußcharakteristiken können simuliert werden, um zu einer optimalen Konstruktion zu gelangen.
  • Es ist hier zwar der Begriff 'Kanäle' verwendet worden, es versteht sich jedoch, daß die Harzdurchflußkanäle nicht notwendigerweise vollständig in dem Kern eingeschlossen sein müssen. Es könnten also einige oder alle 'Kanäle' an der Oberfläche des Formkerns liegen und von den Verstärkungsfasern, die die Haut bilden, begrenzt sein. Eine solche Konfiguration ist in Figur 5 gezeigt. In einem solchen Fall wird es bevorzugt, daß die 'Kanäle' ausreichend eng sind, so daß der Hautbereich nicht in sie hinein abgelenkt oder verformt wird. Die Steifigkeit der verwendeten Fasern, ermöglicht es ihnen, einen schmalen Zwischenraum zu ~berbr~cken'. Die Kanäle sind dennoch in dem Kern und nicht in der Form gebildet, so daß die Vorteile der Erfindung immer noch erzielt werden. Solche Oberflächenkanäle können vorteilhafterweise in Form eines Fächers oder Netzes von miteinander verbundenen Kanälen sein und können mit einem oder mehreren inneren Kanälen verbunden sein. Kanäle des in Figur 5 gezeigten Typs gestatten es, das Harz durch den gesamten Gegenstand zu verteilen, während sie gleichzeitig Penetrationslinien für den Eintritt des Harzes in die Faserstruktur bilden. Kanäle, die in das Gewebe der Struktur eingebaut sind, zeigen die gleiche Eigenschaft.
  • Es soll nun Figur 4 betrachtet werden, in der eine Ausführungsform gezeigt ist, bei der ein Kanal 40 effektiv innerhalb der Faserschicht 24 gebildet ist. In diesem Fall weist der Kanal 40 einen rohrförmigen Kern auf, der eine Reihe von Austrittsöffnungen 42 hat, um zuzulassen, daß das Harz in die Faserschicht 24 entlang seiner Länge sowie an jedem Ende diffundiert.
  • Das Verfahren wurde zwar in bezug auf Harz-Transferpressen beschrieben, es versteht sich jedoch, daß es vielseitiger anwendbar ist und bei jedem Formvorgang angewandt werden kann, bei dem ein Innenkern verwendet wird, um eine härtbare Zusammensetzung nur auf bestimmte Bereiche zu beschränken und in diese Bereiche zu verteilen. Das Verfahren der Erfindung ist zwar bei der Herstellung der Gegenstände, die in der EP-Patentveröffentlichung Nr. 0147050 beschrieben und beansprucht sind, besonders nützlich, ist jedoch nicht auf eine solche Anwendung beschränkt.
  • BEISPIEL
  • Um einen Mannlochdeckel gemäß dem oben genannten EP-Patent zu formen, wurde eine Form mit den Nennmaßen 600 mm x 600 mm x 76,5 min verwendet. In diese wurden dreizehn Kerne aus geschlossenzelligem Polyurethanschaumstoff, umgeben von Glasfaserschichten, eingebracht, um ungefähr 62 Gew.-% des Verbundstoffbereichs des herzustellenden Deckels zu bilden.
  • Der Mittelkern war mit einem Kanal ähnlich dem in Figur 2 gezeigten versehen, und Harz wurde in den Kanal injiziert, um gleichzeitig in die obere und untere Fläche der Form zu fließen. 10 kg Isophthalsäurepolyesterharz wurden für 7 min bei einer Temperatur von 40 ºC injiziert. Nach dem Aushärten und Entformen erhielt man ein stabiles integrales Produkt, das fähig war, die Belastungen zu tragen, die bei Verwendung als Mannlochdeckel gefordert werden. Dieses Produkt könnte bei Anwendung herkömmlicher Verfahren nicht erfolgreich innerhalb realistischer Formzeiten hergestellt werden. Wenn das Kanalnetz erweitert wird, indem sowohl in der oberen als auch in der unteren Fläche des Kerns 20 vier Oberflächenkanäle vorgesehen werden, die von dem Mittelkanal 22 ausgehen, kann die Injektionszeit weiter auf ungefähr 2 min verkürzt werden.
  • Das Verfahren der Erfindung stellt ein einfaches, relativ kostengünstiges und schnelles Verfahren dar, um relativ komplexe Gestalten durch Harzinjektion herzustellen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Formen komplexer Verbundgegenstände zur Verwendung als Konstruktionsteile, die eine Fasern enthaltende Schicht, in die ein Harz (wie vorstehend definiert) zu injizieren ist, und einen Kernbereich haben, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Vorsehen eines Kanals oder mehrerer Kanäle in dem Kern oder der Faserschicht und Injizieren von Harz direkt in den Kanal oder die Kanäle durch Einführen einer Düse durch eine Öffnung in den Kanal, so daß das Harz sehr schnell zu allen Bereichen der Schicht durchgelassen wird, und anschließendes Herausziehen der Düse und Verschließen der Öffnung, bevor das Harz hart wird oder sein Härten zugelassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kern ein harzundurchlässiger Schaumkunststoff ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei wenigstens ein Kanal in dem Kern vorgesehen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens ein Kanal in den Fasern der Schicht vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kanal an der Oberfläche des Formkerns ist und von der Verstärkungsfaserschicht begrenzt ist, die eine Haut bildet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fasern in der Schicht Glas, Kohlenstoff, Aramid oder dergleichen aufweisen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kern einen geschlossenzelligen Polyester- oder Polyurethan-Schaumkunststoff aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dichte der Fasern in dem geformten Bereich des hergestellten Verbundgegenstands wenigstens 60 Gew.-% ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Fasern lang und bevorzugt endlos sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kanal eine Penetrationslinie oder Penetrationslinien in die Schicht bildet.
DE88905921T 1987-07-10 1988-07-07 Formverfahren. Expired - Fee Related DE3879704T2 (de)

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BR (1) BR8807608A (de)
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DK (1) DK173554B1 (de)
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WO (1) WO1989000495A1 (de)

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