DE102006053000A1

DE102006053000A1 - Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils aus Kunststoff, derart hergestelltes Strukturbauteil und Vorrichtung zur Herstellung

Info

Publication number: DE102006053000A1
Application number: DE102006053000A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Zabeck; Peter Schreier
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2008-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils aus thermoplastischem Kunststoff mit oder ohne Metalleinleger, sowie eine Vorrichtung zu seiner Herstellung. Gemäß einer ersten Verfahrensvariante wird das extrudierte Profil derart manipuliert, dass die Rippenstruktur durch Verformung und Verschweißung vor dem Abkühlen der Polymerschmelze erzeugt wird. Erfindungsgemäß erfolgt gemäß einer zweiten Verfahrensvariante zunächst die Extrusion, die Kalibrierung und die Abkühlung des gewünschten Polymerprofils, anschließend der Eintrag von Wärme an den Stellen, an denen eine Verformung und/odre Verschweißung stattfinden soll. Nach der Verformung und Verschweißung zur Rippenstruktur erfolgt die Abkühlung der erzeugten Rippenstruktur unter den Erweichungspunkt des Polymermaterials. Die erfindungsgemäßen Bauteile werden vorzugsweise verwendet für den Einsatz als biege- und/oder torsionsbelastete Träger, besonders bevorzugt dort, wo hohe Korrosionsbeständigkeit und/oder geringes Gewicht erforderlich sind und/oder die Integration weiterer Funktionen Vorteile bietet. Dies sind beispielsweise Anwendungen auf den Gebieten - Fensterprofilverstärkung aus PVC - Rahmenstrukturen für LKW- und Anhängeraufbauten oder für Gewächshäuser - Transporteinrichtungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Rippenstruktur, das derart hergestellte Strukturbauteil sowie eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.
Statisch und dynamisch hoch belastbare Bauteile, sogenannte Strukturbauteile, setzen sich immer mehr durch. Anwendung finden diese nicht nur in der Luft- und Raumfahrtechnik, sondern auch beispielsweise im Automobilbau oder im Baubereich.
Auf Grund der einfachen Formgebung lassen sich aus Kunststoff kostengünstig leichte, biege- und/oder torsionssteife Bauteile herstellen. Übliche Verfahren zur Herstellung solcher Formteile sind vorzugsweise das Spitzgussoder das Pressverfahren.
Beispielhaft wird diese Technik in Kunststoffe 7/2004, S. 106 ff. – „Es muss nicht immer Stahl sein" – beschrieben.
Bekannt sind aus DE 34 14 832 A1 und DE 34 260 60 A1 Doppelstegplatten aus Kunststoff, welche über gewellte Stege verfügen, die hergestellt werden, indem man in einem Formkanal mittels bewegbarer Abschnitte auf den extrudierten Strang rhythmisch die Richtung wechselnde Reibungskräfte einwirken lässt.
Für besondere Anforderungen an Biege- und oder Torsionssteifigkeit ist es üblich, das verrippte Kunststoffteil zusätzlich mit Metalleinlegern zu versehen. Beispielsweise beschreibt DE 199 34 545 C1 ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils aus einem Metall-/Kunststoffverbund.
Nachteilig an diesen bekannten Verfahren ist jedoch zum einen der Umstand, dass sich so keine hochbelastbaren Kunststoffteile herstellen lassen ( DE 34 148 32 A1 bzw. DE 34 260 69 A1 ) oder – zum anderen – dass für Teile gleicher Festigkeit und/oder Steifigkeit von unterschiedlicher Länge jeweils eine eigene Werkzeugform benötigt wird.
Auch die Herstellung von Teilen großer Länge, beispielsweise von 2 m und mehr, ist aus werkzeugtechnischen Gründen problematisch, was die Herstellung dann – vor allem bei kleinen bzw. kleineren Stückzahlen – meist unwirtschaftlich macht.
Zwar lässt sich das Problem der Herstellung unterschiedlicher bzw. hoher Längen grundsätzlich durch Extrusion lösen. Allerdings können hierdurch nach dem Stand der Technik nur Teile mit Längsrippen hergestellt werden, die lediglich hohe Biegesteifigkeiten ermöglichen. Für das Erreichen hoher Biegesteifigkeit und hoher Torsionssteifigkeiten sind zusätzlich Querrippen und/oder Diagonalrippen erforderlich, die bisher im Extrusionsprozess nicht herstellbar sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche auf kostengünstige Weise die Herstellung leichter, biege- und/oder torsionssteifer Bauteile unterschiedlicher Länge in einer Werkzeugform ermöglichen. Dabei sollen sowohl reine Kunststoffteile, als auch Hybridteile aus Kunststoff-Metall-Verbund herstellbar sein.
Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 17.
Das Strukturbauteil ist in Anspruch 6 offenbart.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Extrusionsverfahren mit einem Nachgeschalteten Manipulationsverfahren vorgeschlagen.
Hierzu wird ein Profil extrudiert, das Stege, die mit der Profilbasis verbunden sind, aufweist.
Diese werden nachträglich mittels eines Manipulationsverfahrens unter Einsatz von Formkörpern derart verformt und verschweißt, dass eine Rippenstruktur entsteht, die dem solcherart hergestellten Strukturbauteil eine hohe Biege- und Torsionsfestigkeit verleiht.
Bevorzugt ist hierbei eine sogenannte Kreuzrippenstruktur, bei der an Knotenpunkten mehrere Rippen miteinander verschweißt sind. Eine solche Rippenstruktur weist eine besonders hohe Festigkeit in Bezug auf Biege- und Torsionskräfte auf.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Fig. näher erläutert.
Diese zeigen:
1 eine Aufsicht auf das Profil mit einem unverformten und einem verformten Steg;
2 eine seitliche perspektivische Ansicht des Profils mit den Stegen;
3 eine Aufsicht auf das Profil mit den verformten Stegen und den zur Verformung eingesetzten Formkörpern;
4 eine Aufsicht auf das Profil mit den verformten Stegen;
5 eine stirnseitige Ansicht des Profils mit den verformten Stegen;
6 eine stirnseitige Ansicht des Profils mit den verformten und von der Basis abgerissenen Stegen;
7 eine Aufsicht auf das Profil mit den verformten Stegen;
8 eine stirnseitige Ansicht des Profils mit den verformten Stegen und einem Einleger.
Um zu einem Strukturbauteil mit verformter Rippenstruktur gemäß vorliegender Erfindung zu kommen, geht man zunächst von folgender Überlegung aus:
Unter Berücksichtigung der auf das erfindungsgemäße Profil im Einbauzustand einwirkenden Kräfte mittels FEM-Analyse wird die Geometrie des Profils, eine mögliche Metall- oder andersartige Verstärkung, Art und Anzahl der Stege und der geeignete Polymerwerkstoff ermittelt.
Hierzu ist vom Ansatz nach 1 auszugehen.
1 zeigt in einer Aufsicht das Profil (1) mit einem unverformten Steg (2) und schematisch dem verformten Steg (2'), der abwechselnd mit den randständigen Stegen (2a, 2b) zur Rippenstruktur verschweißt ist.
Es ist leicht zu erkennen, dass der Steg (2) bei der Verformung gedehnt wird.
Bei der Auswahl des Polymerwerkstoffes ist erfindungsgemäß besonders der sog. Formfaktor, also die Dehnfähigkeit der Schmelze, zu berücksichtigen.
Der Formfaktor (F) der einzelnen Polymer-Schmelzen wird in der Regel experimentell bestimmt.
Es gilt folgende Formel: F = h/Io = ½√(ε2 + 2ε)wobei gemäß 1 bedeutet:

h: ist der lichte Abstand der Außenstege
I_o: die Länge des Innensteges unverformt
I: die halbe Länge des verformten Innensteges
ε: ist (2I – I_o)/I_o.

Der Formfaktor ist materialanhängig.
Unterschiedliche Polymere weisen verschiedene Formfaktoren auf, dieser wird insbesondere auch von etwaigen Zuschlag- und Verstärkungsstoffen, wie z. B. Fasern beeinflusst.
Als Polymere lassen sich grundsätzlich alle extrusionsfähigen Kunststoffe einsetzen, erfindungsgemäß bevorzugt sind Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polyphenylenoxid (PPO).
2 zeigt eine seitliche perspektivische Ansicht des Profils (1) mit den Stegen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e), die noch nicht verformt sind.
In diesem Zustand wird das Profil im Extrusionsverfahren urgeformt und kalibriert.
An die Kalibrierung schließt sich das Manipulationsverfahren an.
Das Manipulationsverfahren kann – wie in den beiden nachfolgend beschriebenen Varianten im Detail aufgezeigt – folgendermaßen ablaufen:
1. Einstufenprozess

– Nach dem Austreten der noch plastischen Schmelze aus der Extruderdüse erfolgt die Kalibrierung des Profils (1) gerade soweit, dass das Profil noch in einem Zustand ist, bei dem eine Verformung und Verschweißung stattfinden kann.
– Anschließend werden gemäß 3 die Innenstege (2c, 2d, 2e) noch im plastischen Zustand durch Formkörper (3) geeigneter Gestalt horizontal verformt und – noch im plastischen Zustand – miteinander und den Außenstegen (2a, 2b) unter Ausbildung von Schweißpunkten bzw. -linien (4) verschweißt. Dabei werden die Innenstege (2c, 2d, 2e) gemäß 4 gebogen bzw. von der Profilbasis des Profils (1) gezielt gemäß 5 abgerissen. Anschließend erfolgt die Abkühlung der Rippenstruktur unter den Erweichungspunkt des Polymeren, zweckmäßiger Weise auf einen Wert von annähernd Raumtemperatur.

2. Zweistufenprozess

– Nach Austritt aus der Extruderdüse erfolgt die Kalibrierung und Kühlung der Profilbasis des Profils (1) und der Stege (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) bis die Schmelze soweit erstarrt ist, dass die Geometrie des extrudierten Profils (1) für die folgenden Schritte hinreichend stabil ist.
– Anschließend wird gezielt Wärme, beispielsweise über beheizte Platten oder beheizte Formkörper (3) geeigneter Gestalt, an den Bereichen eingetragen, die verformt und/oder verschweißt werden sollen, wodurch an diesen Stellen der plastische Zustand wieder erreicht wird.
– Schließlich folgt (siehe 4, 5 und 6) die Verformung und Verschweißung zur Rippenstruktur im plastischen Zustand, wobei vor der Verschweißung der Innenstege (2c, 2d, 2e) untereinander (Schweißpunkte (4)) bzw. der Verschweißung der Innenstege mit den Außenstegen (2a, 2b), Schweißpunkte (4), die Innenstege horizontal verformt und dabei gebogen oder von der Profilbasis des Profils (1) gezielt abgerissen werden (siehe 6). Nach Verformung und Verschweißung erfolgt die Abkühlung der Rippenstruktur unter den Erweichungspunkt des Polymeren, zweckmäßiger Weise auf einen Wert von annähernd Raumtemperatur.

Die Anzahl der extrudierten Längsstege beträgt erfindungsgemäß mindestens 3, vorzugsweise 5.
Die Verformung der Längsstege geschieht – gemäß 3 – über plattenförmige, gegebenenfalls heizbare Formkörper (3) mit einer annähernd trapezartigen oder annähernd dreieckigen Aufsicht; ihre Höhe beträgt etwa die Höhe der zur verformenden Stege.
Es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen sein, dass ein Teil der Längssteg (2c, ...) des Profils (1) nicht verformt wird. Insbesondere können auch zwei benachbarte Stege unverformt bleiben.
Erfindungsgemäß besteht die Rippenstruktur aus Längsstegen und/oder gewellt angeordneten Stegen gemäß 7 und/oder Diagonalrippen gemäß 3, welche durch Verschweißung der einander benachbarten, extrudierten Stege entstehen.
Bei der Verformung der Stege wird ihre Höhe verringert. Sollte eine gleichmäßige Bauteilhöhe erwünscht sein, müssen die jeweiligen Stege bereits bei der Extrusion entsprechend länger ausgeführt und gegebenenfalls überfräst werden.
Zur Verstärkung des erfindungsgemäßen Strukturbauteils ist es ggf. günstig, dieses mit einem Metalleinleger zu versehen.
Die – vorzugsweise gelochten – Metalleinleger sind ausgeführt als unverformtes und/oder als verformtes Blech. Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Blech profiliert ist. Auch eine Lochung des Bleches ist von Vorteil, da so ein besonders fester Verbund des thermoplastischen Polymermaterial mit dem Blech resultiert, da das Polymermaterial die Löcher des Bleches durchdringen kann. Die Oberfläche des Metalls kann mit einem Haftvermittler beschichtet sein, wobei eine stoffschlüssige Verbindung und damit ein besonders fester Verbund des Metalls mit dem Polymermaterial resultiert.
Die Sichtflächen des Profils können mit unverstärktem und/oder farbigem Kunststoff ummantelt werden.
In 8 ist ein Profil (1) gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, das einen Metalleinleger (5) aufweist, der in den Stegen (2a, 2b) und der Profilbasis angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich grundsätzlich mit allen thermoplastischen Werkstoffen durchführen. Welcher Werkstoff im Einzelfall eingesetzt wird, ist abhängig von den Ansprüchen, die an das verrippte Bauteil gestellt werden, wie z. B. die Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz oder mechanische Stabilität.
Vorzugsweise sind hierbei Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polyphenylenoxid (PPO) ausgewählt.
Der Einsatz von metallischen Verstärkungen und/oder Verstärkungsstoffen, insbesondere Verstärkungsfasern, kann in vielen Fällen notwendig sein. Erfindungsgemäß bevorzugte Verstärkungsstoffe sind Glasfasern, Kohlenstofffasern, Naturfasern.
Erfindungsgemäß werden Faseranteile von 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.-% verwendet.
Die erfindungsgemäßen Strukturbauteile können vorzugsweise in folgenden Ausführungsformen Verwendung finden:

a) Kunststoffprofil mit Rippenstruktur unverstärkt oder gefüllt mit Verstärkungsstoffen;
b) Kunststoffprofil mit Rippenstruktur gemäß a), zusätzliche Versteifung durch Einleger aus – Langfasern oder Rovings – Fasermatten oder Fasergeweben;
c) Kunststoffprofil mit Rippenstruktur, gemäß a) oder b), und zusätzlichen Metalleinlegern, die mit dem Kunststoff stoffschlüssig verbunden sind, wobei die Metalleinleger ausgeführt sein können als zugeschnittenes, jedoch unverformtes Blech oder als profiliertes Blech;
d) Ummantelung der Sichtflächen nach a)–c) gegebenenfalls mit unverstärktem und/oder eingefärbtem Kunststoff.

Die Vorrichtung weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung Formkörper aus Metall auf, die bevorzugt eine in etwa dreieckige Kontur besitzen, die zur Verformung der Stege genutzt wird. Die Formkörper können aus Metall hergestellt sein. Sie sind heizbar, um die Verformung der Stege vorteilhaft durchführen zu können. Sie können mit einer Oberflächenschicht versehen sein, an denen Polymermaterial nicht anhaftet.
Die Formkörper werden durch Mittel bewegt und verformen dadurch die Stege, wobei die Mittel mit einer Steuerungsvorrichtung in Wirkverbindung stehen.
Die Steuerungsvorrichtung kann eine mechanische Zwangsführung mit Kulissen sein, die die Formkörper längs eines vorgegebenen Weges wiederholend derartig in mehreren Dimensionen bewegt, dass das erfindungsgemäße Strukturbauteil aus einem Extrudat hergestellt wird.
Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung auch eine solche sein, die die notwendigen Steuerinformationen auf elektronischen Weg zur Verfügung stellt, mit denen dann beispielsweise Motoren oder pneumatisch bzw. hydraulisch betätigte Vorrichtungen zur Bewegung der Formkörper angesteuert werden.
Dazu kann vorteilhaft ein Computer oder eine CNC-Steuerung eingesetzt werden.
Die Formkörper können auch vorteilhaft herangezogen werden, um die Stege zur Rippenstruktur zu verschweißen. Hierbei bietet es sich erfindungsgemäß an, wenn die Formteil so ausgelegt sind, dass sie in den für die Verschweißung genützten Abschnitten beispielsweise eine höhere Temperatur aufweisen und damit den Schweißvorgang durch Anpressen an die Stege positiv beeinflussen.
In den beiden nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden.
1. Versteifungsprofil für Kunststofffenster
Zur Versteifung eines PVC-Fensterprofils wird anstelle eines Stahl- oder Alu-Profils ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil eingesetzt. Als Werkstoff wurde Hart-PVC mit Glasfaserzusatz gewählt.
Das Versteifungsprofil ist in 3 dargestellt und verfügt über folgende Abmessungen:
Außenmaß:

51 mm Breite, 30 mm Höhe),

Stege:

Im Innern 3 Stege (2c, 2d, 2e) im Abstand von 10 mm; die Wandstärken des U-Außenprofils (Steg (2a) bzw. (2b)) und Steg (2d) betragen 2 mm, die Wandstärken der Stege (2c) und (2e) 2,5 mm,

Werkstoff:

Hart-PVC mit einem Zusatz von 15 Gew.-% Kurzglasfasern.

Die Stege (2c) und (2e) werden mittels annähernd dreieckiger metallischer Formkörper verformt und abwechselnd mit dem Steg (2d) und dem äußeren U-Profil verschweißt. Der jeweilige Abstand der verschweißten Knotenpunkte (4) in Profillängsrichtung beträgt 30 mm.
Um nach Verformung und Verschweißung eine gleichmäßige Bauteilhöhe zu gewährleisten, sind die Stege (2c) und (2e) bei der Extrusion um 3 mm länger auszuführen, da sich diese bei der Verformung verkürzen.
Das Verstärkungsprofil mit der durch diese Manipulation entstandenen Rippenstruktur wird in eine entsprechende Hohlkammer des Fenster-Rahmenprofils eingeschoben und dort eingeschweißt.
2. Trägerprofil für Gewächshäuser
Das vorliegende Beispiel gemäß 8 umfasst eine Hybridkonstruktion: ein U-förmiges mit einem Haftvermittler beschichteten Stahlprofil (5) wird im Extrusionsverfahren mit langglasfaserverstärktem PVC (GF 15) ummantelt und gleichzeitig werden 3 innenliegende Stege und eine äußeres kleines U-Profil (6) geformt. Dieses äußere kleine U-Profil (6) aus PVC sorgt für die Aufnahme der Verglasung, für die Glasbefestigung und Aufnahme einer elastomeren Dichtschnur.
Das Trägerprofil verfügt über folgende Abmessungen:
Metallisches U-Profil:

Breite 51 mm, Höhe 40 mm, (Wandstärke 0,2 mm), jeweils ringsum mit 0,5 mm PVC-GF 15 ummantelt,

Stege:

Die 3 Stege im Inneren weisen einen mittleren Abstand von 10 mm von einander auf, wobei die Wandstärken der Stege (2c, 2e) 2,5 mm, die der Stege (2a, 2b, 2d) 2,0 mm betragen. Die Höhe der Stege (2c, 2e) beträgt 45,5 mm, die Höhe der Stege (2a, 2b, 2d) beträgt 41 mm,

Äußeres kleines U-Profil (5):

die innere lichte Weite beträgt 12,5 mm, die innere lichte Höhe 15 mm, die Wandstärke 2,5 mm.

Die Verformung der Stege geschieht, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Der jeweilige Abstand der verschweißten Knotenpunkte (4) beträgt 50 mm.
Generell sind die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung folgende:
Das Strukturbauteil kann als langer Träger, der auf Biegung und Torsinn belastet wird, eingesetzt werden. Der Einsatz erfolgt bevorzugt dort, wo hohe Korrosionsbeständigkeit und geringes Gewicht erforderlich sind und/oder die Integration weiterer Funktionen Vorteile bietet.
Beispielhaft seien hier aufgeführt:

– Fensterprofilverstärkungen aus PVC GF, die in Profile eingeschoben und dort linienförmig verschweißt sind. Damit wird eine durchgehende Versteifung erreicht im Gegensatz zu einer punktuellen bei Stahleinlegern mit einer Verschraubung in großen Abständen. Ein weiterer Vorteil ist die Verschweißung in den Eckbereichen gemeinsam mit dem Profil, was zu einer erhöhten Versteifung des Profiles führt.
– Rahmenstrukturen für LKW- und Anhängeraufbauten oder für Gewächshäuser
– Transporteinrichtungen.

Verwendung kann das Strukturbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung auch im Automobil-, Flugzeug- und Schiffsbau, beim Bau spurgeführter Transportmittel, im Bauwesen, im Fenster- und Türbau, im Messebau, im Möbelbau, als Konstruktionsbauteil, als Crashelement, als Trägerelement, und in weiteren Bereichen finden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils aus Kunststoff mit verformter Rippenstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein Bauteil mit Stegen extrudiert wird und in einem nachgeschalteten zweiten Schritt die Stege des Bauteils verformt und verschweißt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung in einem Einstufenprozess erfolgt, wobei die Stege unmittelbar nach der Extrusion des Bauteils verformt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung in einem Zweistufenprozess erfolgt, wobei die Stege nach Wärmezufuhr verformt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstufenprozess folgende Schritte umfasst: – Extrusion und Kalibrierung des Polymerprofils, – Verformung und Verschweißung der extrudierten Stege miteinander im plastischen Zustand des Polymers, – Abkühlung der so erzeugten Rippenstruktur unter den Erweichungspunkt des Polymeren.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweistufenprozess folgende Schritte umfasst: – Extrusion, Kalibrierung und Abkühlung des Polymerprofils, – Eintrag von Wärme an den Stellen, an denen eine Verformung und/oder Verschweißung stattfinden soll, – Verformung und Verschweißung zur Rippenstruktur, – Abkühlung der so erzeugten Rippenstruktur unter den Erweichungspunkt des Polymeren.
Strukturbauteil aus Kunststoff, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Rippenstruktur, die aus extrudierten, verformten und verschweißten Stegen hergestellt ist.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenstruktur aus Längsrippen und/oder Weltrippen und/oder Diagonalrippen besteht, welche durch Verschweißung der einander benachbarten, extrudierten Stege hergestellt ist.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffe vorzugsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polyphenylenoxid (PPO) ausgewählt ist.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit des Strukturbauteils metallische Verstärkungen und/oder Verstärkungsstoffe, insbesondere Verstärkungsfasern, besonders bevorzugt Glasfasern, Kohlenstofffasern, Naturfasern eingesetzt sind.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Verstärkungsstoffen 3 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% beträgt.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 6 bis 10 als a. Kunststoffprofil mit Rippenstruktur unverstärkt oder gefüllt mit Verstärkungsstoffen, oder b. Kunststoffprofil mit Rippenstruktur, zusätzliche Versteifung durch Einleger aus b1. Langfasern oder Rovings und/oder b2. Fasermatten oder Fasergeweben, oder c. Kunststoffprofil mit Rippenstruktur und einem oder mehreren zusätzlichen Metalleinlegern, die mit dem Kunststoff stoffschlüssig verbunden sind.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinleger ausgeführt sind als unverformtes und/oder als verformtes, insbesondere als profiliertes und/oder gelochtes metallisches Blech.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinleger mit einer Haftvermittlerbeschichtung versehen ist.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtflächen mit unverstärktem und/oder Kunststoff umspritzt sind.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der extrudierten Stege mindestens 3, vorzugsweise 5 beträgt.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach einem der Ansprüche 6 bis 15, vorzugsweise verwendet für den Einsatz als biege- und/oder torsionsbelasteter Träger in Anwendungen, bei denen hohe Korrosionsbeständigkeit und/oder geringes Gewicht erforderlich sind und/oder die Integration weiterer Funktionen Vorteile bietet.
Strukturbauteil aus Kunststoff nach Anspruch 16 für den Bereich Profilverstärkung aus PVC, für Rahmenstrukturen für LKW- oder Anhängeraufbauten oder Gewächshäuser oder für den Bereich Transporteinrichtungen.
Vorrichtung zur Herstellung eines Strukturbauteils nach Anspruch 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Formkörper vorhanden sind, mit denen die Verformung und/oder Verschweißung der Stege erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper plattenförmig sind, mit einer annähernd trapezförmigen oder annähernd dreieckigen Aufsicht.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Formkörper etwa der Höhe der zur verformenden Stege entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper heizbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper mit einer Oberflächenschicht, an der Kunststoffe nicht anhaften, überzogen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung für die Bewegung der Formkörper vorhanden ist.