DE102012018804A1 - Method for manufacturing structural component from fiber-reinforced plastic for motor vehicle, involves covering round molded hose with fiber reinforced material to form fiber-composite semi-finished product - Google Patents

Method for manufacturing structural component from fiber-reinforced plastic for motor vehicle, involves covering round molded hose with fiber reinforced material to form fiber-composite semi-finished product Download PDF

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Abstract

The method involves covering a round molded hose (16) with a fiber reinforced material to form a fiber-composite semi-finished product. The fiber-composite semi-finished product is formed before an internal high pressure forming by the round molded hose through a local bending, during which an internal pressure is applied to the fiber-composite semi-finished product by round molded hose. The round molded hose is extruded before the internal high-pressure forming on a bolt (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for producing a structural component made of a fiber-reinforced plastic specified in the preamble of claim 1. Art.

Die DE 31 13 791 A1 offenbart ein solches Verfahren, bei welchem ein Umformschlauch mit einem Faserverbundwerkstoff unter Ausbildung eines Faserverbundhalbzeugs ummantelt wird, welches danach in einem Innenhochdruckumformwerkzeug durch Aufbringen eines Innenhochdrucks mittels des Umformschlauchs umgeformt wird.The DE 31 13 791 A1 discloses such a method in which a forming tube with a fiber composite material is coated to form a fiber composite semi-finished product, which is then converted in an internal high pressure forming tool by applying a hydroforming by means of the forming tube.

Die DE 102 40 395 A1 zeigt einen Querträger für ein Kraftfahrzeug, welcher einen Rohrbogen aus einem Faserverbundwerkstoff oder einen Bogen in Metall-Kunststoff-Hybridbauweise umfasst. Anschlusselemente für verschiedene Komponenten können direkt an den Querträger im Bereich des Rohrbogens bzw. des Bogens im Spritzgussverfahren angespritzt werden.The DE 102 40 395 A1 shows a cross member for a motor vehicle, which comprises a pipe bend made of a fiber composite material or a sheet metal-plastic hybrid construction. Connection elements for various components can be injection-molded directly onto the cross member in the area of the elbow or bend.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils mit hohen Umformgraden, wie beispielsweise einen Frontendträger, in einer für eine Großserie geeigneten Weise bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a method for producing a structural component with high degrees of deformation, such as a front end support, in a manner suitable for mass production.

Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by means of a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff zeichnet sich dadurch aus, dass das Faserverbundhalbzeug vor dem Innenhochdruckumformen mittels des Umformschlauchs durch ein lokales Biegen umgeformt wird, während welchem mittels des Umformschlauchs ein Innenhochdruck auf das Faserverbundhalbzeug aufgebracht wird. Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, den Umformschlauch zusätzlich in einem dem Innenhochdruckumformprozess vorgelagerten Biegeverfahren einzusetzen, um einen entsprechenden Innenhochdruck auch während des Biegens auf das Faserverbundhalbzeug aufzubringen. Dadurch können durch das Biegen relativ hohe Umformgrade an dem Faserverbundhalbzeug erzielt werden, ohne dass dabei unerwünschte Querschnittsänderungen, wie beispielsweise ein Ausbeulen oder dergleichen, an dem Faserverbundhalbzeug entstehen. Vorzugsweise kann als Biegeverfahren ein Rotationszugbiegen eingesetzt werden, mittels welchem eine besonders präzise Umformung erfolgen kann.An inventive method for producing a structural component made of a fiber-reinforced plastic is characterized in that the fiber composite semifinished product is formed by a local bending before the hydroforming by means of Umformschlauch, during which an internal high pressure is applied to the fiber composite semi-finished by means of Umformschlauchs. It is therefore provided according to the invention to additionally insert the forming tube in a bending process upstream of the hydroforming process in order to apply a corresponding internal high pressure even during bending to the fiber composite semifinished product. As a result, relatively high degrees of deformation of the fiber composite semifinished product can be achieved by bending, without causing unwanted cross-sectional changes, such as buckling or the like, on the fiber composite semifinished product. Preferably, as a bending process a Rotationszugbiegen be used, by means of which a particularly precise deformation can take place.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Umformschlauch vor dem Innenhochdruckumformen auf einen Dorn extrudiert und mit dem Faserverbundwerkstoff ummantelt wird sowie anschließend der mit dem Faserverbundwerkstoff ummantelte Umformschlauch von dem Dorn abgezogen und zu dem Faserverbundhalbzeug abgelängt wird. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass der Umformschlauch in einem Endlosverfahren auf einen Dorn extrudiert wird, wodurch eine besonders wirtschaftliche Herstellung des Umformschlauchs gegeben ist. Zusätzlich wird durch den Dorn sichergestellt, dass das Ummanteln des Umformschlauchs mit dem Faserverbundwerkstoff auf zuverlässige Weise erfolgen kann.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the forming tube is extruded before the hydroforming on a mandrel and coated with the fiber composite material and then the coated with the fiber composite forming tube is withdrawn from the mandrel and cut to the fiber composite semi-finished. In other words, it is provided that the forming tube is extruded in a continuous process on a mandrel, whereby a particularly economical production of the Umformschlauchs is given. In addition, it is ensured by the mandrel that the sheathing of the Umformschlauchs with the fiber composite material can be done in a reliable manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach dem Innenhochdruckumformen mittels des Umformschlauchs das Faserverbundhalbzeug und wenigstens ein Faserverbundelement innerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeugs mit einem Spritzgießmaterial umspritzt werden. Durch das kombinierte Innenhochdruckumformen und Spritzgießen können auf besonders schnelle und einfache Weise an dem Faserverbundhalbzeug zusätzliche Versteifungselemente in Form der Faserverbundelemente angebracht werden. Durch das Spritzgießen wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den anzubringenden Faserverbundelementen und dem Faserverbundhalbzeug hergestellt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that after the hydroforming by means of the Umformschlauchs the fiber composite semi-finished product and at least one fiber composite element are encapsulated within the hydroforming with an injection molding material. Due to the combined hydroforming and injection molding additional stiffening elements in the form of fiber composite elements can be attached to the fiber composite semi-finished in a particularly fast and easy way. By injection molding a cohesive connection between the fiber composite elements to be mounted and the fiber composite semi-finished product is produced.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Ummanteln des Umformschlauchs mit dem Faserverbundwerkstoff durch Flechtpultrudieren. Alternativ kann das Ummanteln des Umformschlauchs mit dem Faserverbundwerkstoff auch durch Thermoplastwickeln erfolgen. Mittels beider Verfahren wird eine besonders wirtschaftliche Ummantelung des Umformschlauchs mit dem Faserverbundwerkstoff ermöglicht, wobei durch das anschließende Ablängen des mit dem Faserverbundwerkstoff versehenen Umformschlauchs entsprechende Faserverbundhalbzeuge auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise herstellbar sind, welche in den nachfolgenden Verfahrensschritten eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the sheathing of the Umformschlauchs takes place with the fiber composite material by braiding pultrusion. Alternatively, the sheathing of the Umformschlauchs with the fiber composite material can also be done by thermoplastic winding. By means of both methods, a particularly cost-effective sheathing of the forming tube with the fiber composite material is made possible, whereby corresponding fiber composite semifinished products can be produced in a particularly simple and economical manner by the subsequent cutting to length of the forming tube provided with the fiber composite material, which are used in the subsequent method steps.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Umformschlauch vertikal extrudiert und anschließend vulkanisiert wird. Durch die vertikale Extrusion entsteht weniger oder gar keine Reibung zwischen einem Extrudat, aus welchem der Umformschlauch hergestellt wird, und dem Dorn. Durch das anschließende Vulkanisieren wird der Umformschlauch entsprechend ausgehärtet, wonach dieser beispielsweise über einen Radius gezogen und in die entsprechende Flecht- oder Wickelanlage überführt werden kann, mittels welcher die Flechtpultrusion oder das Thermoplastwickeln erfolgt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the forming tube is extruded vertically and then vulcanized. The vertical extrusion creates less or no friction between an extrudate from which the forming tube is made and the mandrel. By the subsequent vulcanization of the forming tube is cured accordingly, after which this can be drawn, for example, over a radius and transferred to the corresponding braiding or winding system, by means of which the braiding pultrusion or the thermoplastic winding takes place.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Umformschlauch horizontal extrudiert und anschließend vulkanisiert wird. Dabei kann von der Seite horizontal auf den Dorn extrudiert werden, wobei der Vorteil dieser Variante darin besteht, dass die Lagerung des Dorns einfacher zu realisieren ist, da dieser hinter der Extrusionsanlage frei zugänglich ist.According to an alternative embodiment of the invention, it is provided that the forming tube is extruded horizontally and then vulcanized. It can be extruded horizontally from the side of the mandrel, the advantage of this variant is that the storage of the mandrel is easier to implement, since it is freely accessible behind the extrusion line.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Umformschlauch während des Biegens und/oder während des Innenhochdruckumformens mittels eines Roboters abgedichtet und der Innenhochdruck des Umformschlauchs reguliert wird. Dabei kann das Faserverbundhalbzeug mitsamt dem Umformschlauch auf einfache Weise mittels des Roboters gehandhabt werden, wobei gleichzeitig eine Regulierung des Innenhochdrucks des Umformschlauchs erfolgen kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that the forming tube is sealed during bending and / or during hydroforming by means of a robot and the internal high pressure of the forming tube is regulated. In this case, the fiber composite semi-finished product can be handled in a simple manner by means of the robot together with the forming tube, wherein at the same time a regulation of the internal high pressure of the Umformschlauchs can be done.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass vor dem Biegen wenigstens ein Ventil an dem Umformschlauch angebracht wird, mittels welchem während des Biegens und/oder während des Innenhochdruckumformens der Umformschlauch abgedichtet und der Innenhochdruck des Umformschlauchs reguliert wird. Dadurch kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass der Innenhochdruck bedarfsgerecht reguliert bzw. aufrechterhalten werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one valve is attached to the forming tube before bending, by means of which the forming tube is sealed during bending and / or during hydroforming and the internal high pressure of the forming tube is regulated. This can be ensured in a particularly simple manner that the internal high pressure can be regulated or maintained as needed.

Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass nach dem Innenhochdruckumformen oder nach dem Umspritzen des Faserverbundhalbzeugs und des wenigstens einen Faserverbundelements mit dem Spritzgießmaterial der Umformschlauch aus dem Faserverbundhalbzeug entnommen wird, wonach zumindest ein Endbereich des Faserverbundhalbzeugs anschließend erwärmt und unter Aufweitung des Endbereichs ein Einlegeelement aus einem Faserverbundwerkstoff eingeschoben sowie mit diesem verpresst wird, wonach wenigstens eine Metallbuchse an dem Endbereich angebracht wird. Das Einlegeelement dient dabei dazu, entsprechende Druckkräfte an einer Anbindungsstelle aufzunehmen und ein Fließen des Werkstoffs des Strukturbauteils zu verhindern. Mittels der Metallbuchse wird eine zusätzliche Fixierung und Stabilisierung des Endbereichs sichergestellt.Finally, it is provided in a further advantageous embodiment of the invention that after hydroforming or after encapsulation of the fiber composite semi-finished product and the at least one fiber composite element with the injection molding of the forming tube is removed from the fiber composite semi-finished, after which at least one end portion of the fiber composite semi-finished subsequently heated and widening of the end portion an insert element made of a fiber composite material is inserted and pressed with this, after which at least one metal bushing is attached to the end region. The insert element serves to receive corresponding pressure forces at a connection point and to prevent flow of the material of the structural component. By means of the metal bush, an additional fixation and stabilization of the end area is ensured.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Thermoplastwickeln eines Faserverbundwerkstoffs auf einen extrudierten Umformschlauch; 1 a schematic representation of a system for thermoplastic winding a fiber composite material on an extruded forming tube;

2 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Flechtpultrudieren eines Faserverbundwerkstoffs auf einen extrudierten Umformschlauch; 2 a schematic representation of a plant for braiding pultrusion of a fiber composite material on an extruded forming tube;

3 eine schematische Darstellung einer Anlage zum vertikalen Extrudieren und Vulkanisieren eines Umformschlauchs; 3 a schematic representation of a plant for the vertical extrusion and vulcanization of a Umformschlauchs;

4 eine schematische Darstellung einer Anlage zum horizontalen Extrudieren eines Umformschlauchs auf einen Dorn; 4 a schematic representation of a system for the horizontal extrusion of a Umformschlauchs on a mandrel;

5 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum seitlichen Extrudieren eines Umformschlauchs; 5 a schematic side view of a system for laterally extruding a Umformschlauchs;

6 eine schematische Draufsicht auf die in 5 gezeigte Anlage; 6 a schematic plan view of the in 5 shown plant;

7 eine schematische Schnittansicht auf einen Dorn, über welchen ein Umformschlauch extrudiert und auf entsprechende Auflageflächen des Dorns geschoben wird; 7 a schematic sectional view of a mandrel, over which a forming tube is extruded and pushed onto corresponding bearing surfaces of the mandrel;

8 eine schematische Schnittdarstellung einer Rollen umfassenden Fördereinrichtung zum Extrudieren eines Umformschlauchs; 8th a schematic sectional view of a roller comprehensive conveyor for extruding a Umformschlauchs;

9 eine schematische Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Anordnung; 9 a schematic cross-sectional view of in 8th shown arrangement;

10 eine schematische Darstellung eines Werkzeugs zum Rotationszugbiegen eines Faserverbundhalbzeugs, in welchem ein Umformschlauch angeordnet ist, wobei dieser mittels Robotern abgedichtet und mit einem Innenhochdruck beaufschlagt wird; 10 a schematic representation of a tool for Rotationszugbiegen a fiber composite semi-finished product, in which a forming tube is arranged, which is sealed by means of robots and subjected to an internal high pressure;

11 eine schematische Darstellung eines teilweise dargestellten Innenhochdruckumform-Spritzgießwerkzeugs, mittels welchem das Faserverbundhalbzeug durch Aufbringen eines Innenhochdrucks mittels des Umformschlauchs umgeformt wird, wobei das Faserverbundhalbzeug und wenigstens ein Faserverbundelement innerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeugs mit einem Spritzgießmaterial umspritzt werden; 11 a schematic representation of a partially shown hydroforming injection mold, by means of which the fiber composite semi-finished product is formed by applying a hydroforming by means of Umformschlauchs, wherein the fiber composite semi-finished product and at least one fiber composite element are encapsulated within the hydroforming with an injection molding material;

12 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten beim Innenhochdruckumformen und anschließenden Spritzgießen des mit dem Umformschlauch versehenen Faserverbundhalbzeugs; 12 a schematic representation of process steps in the hydroforming and subsequent injection molding of the provided with the forming tube fiber composite semi-finished product;

13 eine schematische Darstellung des Faserverbundhalbzeugs mit dem darin aufgenommenen Umformschlauch, welcher mittels jeweils an den Enden des Umformschlauchs angebrachter Ventile abgedichtet wird; 13 a schematic representation of the fiber composite semi-finished product with the forming tube received therein, which by means of each of the Ends of the Umformschlauchs attached valves is sealed;

14 eine schematische Darstellung eines als Vakuumgreifer ausgebildeten Greifers, mittels welchem der Umformschlauch wieder aus dem Faserverbundhalbzeug entfernt werden kann; 14 a schematic representation of a designed as a vacuum gripper gripper, by means of which the forming tube can be removed again from the fiber composite semi-finished product;

15 eine schematische Darstellung eines als Nadelgreifer ausgebildeten Greifers, welcher ebenfalls dazu dient, den Umformschlauch wieder aus dem Faserverbundhalbzeug zu entfernen; 15 a schematic representation of a designed as a needle gripper gripper, which also serves to remove the forming tube again from the fiber composite semi-finished product;

16 eine schematische Darstellung zweier Verfahrensschritte zum Entfernen des Umformschlauchs unter Verwendung des in 15 gezeigten, als Nadelgreifer ausgebildeten Greifers; und in 16 a schematic representation of two process steps for removing the Umformschlauchs using the in 15 shown, designed as a needle gripper gripper; and in

17 eine schematische Seitenschnittansicht und eine schematische Querschnittsansicht eines Endbereichs des Faserverbundhalbzeugs, in welchem ein Einlegeelement eingeschoben und mit dem Endbereich verpresst ist, wobei zusätzlich eine Metallbuchse an dem Endbereich angebracht ist. 17 a schematic side sectional view and a schematic cross-sectional view of an end portion of the fiber composite semi-finished product in which an insert member is inserted and pressed with the end portion, wherein additionally a metal bushing is attached to the end portion.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist in einer schematischen Ansicht eine Anlage 10 zum Thermoplastwickeln auf einen mittels eines Extruders 12 auf einen Dorn 14 extrudierten Umformschlauch 16 gezeigt. Mittels Ringelwickelköpfen 18, welche gemäß den Pfeilen 20 axial beweglich sind, werden auf Spulen 22 vorgehaltene thermoplastische Prepregs, also ein Faserverbundwerkstoff 24, um den extrudierten Umformschlauch 16 gewickelt und von einer Abzugsvorrichtung 26 einer Trennvorrichtung 28 zugeführt, wo der mit dem Faserverbundwerkstoff 24 umwickelte Umformschlauch 16 in gewünschte Längen abgetrennt wird. Vor dem Ablängen des mit dem Faserverbundwerkstoff 24 versehenen Umformschlauchs 16 wird der Umformschlauch 16 von dem Dorn 14 abgezogen.In 1 is a schematic view of an attachment 10 for thermoplastic winding on by means of an extruder 12 on a thorn 14 extruded forming tube 16 shown. By means of ring winding heads 18 which according to the arrows 20 are axially movable, are on coils 22 held thermoplastic prepregs, ie a fiber composite material 24 to the extruded forming tube 16 wound and from a trigger device 26 a separator 28 fed, where the with the fiber composite material 24 wrapped forming tube 16 is separated into desired lengths. Before cutting to length with the fiber composite material 24 provided Umformschlauchs 16 becomes the forming tube 16 from the thorn 14 deducted.

In 2 ist in einer schematischen Darstellung eine Anlage 30 gezeigt, mittels welcher der ebenfalls extrudierte Umformschlauch 16 mittels einer Rundflechtmaschine 32 mit einem Hybridgarn, beispielsweise einem Polyphthalamid, welches von entsprechenden Garnspulen 34 abgewickelt wird, ummantelt wird. Nach dem Beheizen mittels eines Infrarotstrahlers 36 wird der mit dem Faserverbundwerkstoff 24 ummantelte Umformschlauch 16 zunächst in einer Vorform 38 vorgeformt und dann in eine beheizte Pultrusionsform 40 zugeführt und schließlich mittels einer Abzugsvorrichtung 42 einer Trennvorrichtung 44 zugeführt, wo der mit dem Faserverbundwerkstoff 24 ummantelte Umformschlauch 16 entsprechend abgelängt wird.In 2 is a schematic representation of a plant 30 shown, by means of which also the extruded forming tube 16 by means of a round braiding machine 32 with a hybrid yarn, for example a polyphthalamide, obtained from corresponding yarn packages 34 is wound, is sheathed. After heating by means of an infrared radiator 36 becomes the one with the fiber composite material 24 sheathed forming tube 16 first in a preform 38 preformed and then placed in a heated pultrusion mold 40 fed and finally by means of a trigger device 42 a separator 44 fed, where the with the fiber composite material 24 sheathed forming tube 16 is cut to length accordingly.

In 3 ist ein vertikal angeordneter Extruder 46 gezeigt, mittels welchem der Umformschlauch 16 über den Dorn 14 extrudiert und mittels einer Vulkanisieranlage 48 vulkanisiert wird. Durch die vertikale Extrusion entsteht gar keine Reibung oder weniger Reibung zwischen einem Extrudat 50 und dem Dorn 14. Der Umformschlauch wird dabei geringfügig größer ausgeführt als der Dorn 14. Wäre der Umformschlauch 16 zu eng, könnte das vor dem Vulkanisieren noch weiche Material des Umformschlauchs 16 aufgrund der Reibung nicht abgezogen werden. Anschließend erfolgt ebenfalls vertikal das Vulkanisieren. Sobald der Umformschlauch 16 ausgehärtet ist, wird er über einen hier nicht dargestellten Radius gezogen und einer der in den 1 bzw. 2 gezeigten Anlagen zugeführt.In 3 is a vertically arranged extruder 46 shown, by means of which the forming tube 16 over the thorn 14 extruded and by means of a Vulkanisieranlage 48 vulcanized. The vertical extrusion creates no friction or less friction between an extrudate 50 and the thorn 14 , The forming tube is made slightly larger than the mandrel 14 , Would be the forming tube 16 Too tight, could be the vulcanization still soft material of the Umformschlauchs 16 due to the friction can not be deducted. Subsequently, the vulcanization is also carried out vertically. As soon as the forming hose 16 is cured, it is pulled over a radius not shown here and one of the in the 1 respectively. 2 fed shown systems.

In 4 ist eine alternative Anordnung des Extruders 46 gezeigt. Im vorliegenden Fall erfolgt eine horizontale Extrusion. Die besondere Schwierigkeit dabei besteht darin, dass zwischen dem Dorn 14 und dem Umformschlauch 16 möglichst wenig oder gar keine Reibung entstehen darf. Deshalb kommen entweder spezielle Dorne mit verringerter Auflagefläche zum Einsatz, welche zusätzlich beschichtet sein können, zum Beispiel mit Polytetrafluorethylen (PTFE), wie in 7 gezeigt, oder es werden entsprechende Dorne 14 mit Rollen oder Bändern verwendet, wie in den 8 bzw. 9 gezeigt.In 4 is an alternative arrangement of the extruder 46 shown. In the present case, a horizontal extrusion takes place. The special difficulty is that between the thorn 14 and the forming tube 16 as little or no friction as possible may arise. Therefore, either special mandrels are used with reduced contact surface, which may be additionally coated, for example with polytetrafluoroethylene (PTFE), as in 7 shown, or there will be corresponding spines 14 used with rolls or ribbons, as in the 8th respectively. 9 shown.

In den 5 und 6 ist eine alternative Variante zum horizontalen Extrudieren des Umformschlauchs 16 gezeigt. Hierbei wird von der Seite horizontal auf den Dorn 14 extrudiert. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die Lagerung des Dornes 14 einfacher zu realisieren ist, da dieser hinter dem Extruder 46 frei zugänglich ist.In the 5 and 6 is an alternative variant to the horizontal extrusion of the Umformschlauchs 16 shown. This is done horizontally from the side to the mandrel 14 extruded. The advantage of this variant is that the bearing of the mandrel 14 easier to realize, since this behind the extruder 46 is freely accessible.

In 7 ist in einer schematischen Darstellung der bereits erwähnte Dorn 14 gezeigt, welcher an entsprechenden Auflageflächen 52 die zusätzliche Beschichtung aufweist, um die Reibung zwischen dem Dorn 14 und dem Umformschlauch 16 zu verringern. Zusätzlich ist zu erkennen, dass der Umformschlauch 16 mittels eines Förderbands 54 bewegt wird.In 7 is a schematic representation of the already mentioned mandrel 14 shown which on corresponding bearing surfaces 52 the additional coating has the friction between the mandrel 14 and the forming tube 16 to reduce. In addition, it can be seen that the Umformschlauch 16 by means of a conveyor belt 54 is moved.

In den 8 und 9 ist eine alternative Ausführungsform des Dorns 14 gezeigt, wobei an dem Dorn 14 entsprechende Rollen 56 vorgesehen sind, auf welchen der Umformschlauch 16 während des Extrudierens auf dem Dorn 14 entlang bewegt werden kann.In the 8th and 9 is an alternative embodiment of the spine 14 shown, being on the mandrel 14 corresponding roles 56 are provided, on which the forming tube 16 while extruding on the mandrel 14 can be moved along.

Nach dem Ummanteln des Umformschlauchs 16 mit dem Faserverbundwerkstoff 24 und einem entsprechenden Ablängen des mit dem Faserverbundwerkstoff 24 versehenen Umformschlauchs 16 zu einem Faserverbundhalbzeug 58 wird dieses, wie in 10 gezeigt, beispielsweise durch ein lokales Rotationszugbiegen umgeformt. Bei dem Faserverbundhalbzeug 58 handelt es sich vorliegend um ein Faserkunststoffverbund-Rohrhalbzeug. Das Herstellen des Strukturbauteils, welches als Frontendträger dienen soll, weist üblicherweise relativ große Umformgrade auf, sodass hier das Verfahren des Rotationszugbiegens zum Einsatz kommt. Beim Biegen von Rohren gibt es immer eine Rohrseite, auf der Zugbelastungen auftreten, und eine Seite, auf der Druckbelastungen auftreten. Statt des Rotationszugbiegens können auch andere, im Wesentlichen beliebige Biegeverfahren – je nach gewünschter Umformung – zum Einsatz kommen.After sheathing the forming tube 16 with the fiber composite material 24 and a corresponding cutting of the with the Fiber composite material 24 provided Umformschlauchs 16 to a fiber composite semi-finished product 58 will this, as in 10 shown, for example, formed by a local Rotationszugbiegen. In the fiber composite semi-finished product 58 In the present case, this is a fiber-plastic composite pipe semi-finished product. The production of the structural component, which is to serve as a front end support, usually has relatively large degrees of deformation, so that here the process of Rotationszugbiegens is used. When bending pipes, there is always a pipe side on which tensile loads occur, and a side where pressure loads occur. Instead of Rotationszugbiegens other, essentially any bending process - depending on the desired transformation - are used.

Beim Biegen des als Rohr ausgebildeten Faserverbundhalbzeugs 58 ist besonders die Druckbelastung kritisch, da es hier zu einer Faltenbildung kommen kann. Die Faltenbildung führt wiederum zu einer Schädigung der Fasern, was sich negativ auf das mechanische Verhalten des rohrförmig ausgebildeten Faserverbundhalbzeugs 58 bzw. des fertigen Strukturbauteils auswirkt. Zudem ist bekannt, dass die rohrförmig ausgebildeten Faserverbundhalbzeuge 58 bei einer Verwendung von Gliederdornen beim Ausziehen der Dome reißen können.When bending the formed as a tube fiber composite semi-finished product 58 In particular, the pressure load is critical because it can cause wrinkling here. The wrinkling in turn leads to damage to the fibers, which has a negative impact on the mechanical behavior of the tubular fiber composite semifinished product 58 or of the finished structural component. In addition, it is known that the tube-shaped fiber composite semi-finished products 58 can tear when using mandrels when removing the dome.

Diese Probleme werden durch die Verwendung des Umformschlauchs 16 gelöst. Der Umformschlauch 16 wird dabei durch Roboter 60 an seinen jeweiligen Enden abgedichtet, wobei gleichzeitig ein entsprechendes Druckmedium mit einem Innenhochdruck auf das Faserverbundhalbzeug 58 ausgeübt wird. Mit anderen Worten bildet der mit Innenhochdruck beaufschlagte Umformschlauch 16 einen Biegedorn aus. Die Roboter 60 fahren dabei die Biegebewegung des Faserverbundhalbzeugs 58 nach. Gleichzeitig können diese Roboter 60 auch zur Stützung entsprechender Biegestellen dienen, indem sie noch einen zusätzlichen, hier nicht dargestellten Greifer besitzen. Der mit einem Innenhochdruck beaufschlagte Umformschlauch 16 verhindert zudem eine ungewünschte Abflachung des Querschnitts des Faserverbundhalbzeugs 58 im Biegebereich. Dadurch, dass der Umformschlauch 16 beim Aufblasen seine Form ändern kann, ist es möglich, die Fasern im Innenbereich des Faserverbundhalbzeugs 58 zu verstrecken. Des Weiteren ist kein Ausziehen des Umformschlauchs 16 im Anschluss an das Rotationszugbiegen erforderlich, da der Umformschlauch 16 für einen nachfolgenden Verfahrensschritt, bei welchem ein Innenhochdruckumform-Spritzgießen erfolgt, verwendet werden kann. Das Faserverbundhalbzeug 58 wird während des Rotationszugbiegens durch entsprechende Spannbacken 62, einen Gegenhalter 64, einen Faltenglätter 66 und eine entsprechende Biegeform 68 umgeformt.These problems are caused by the use of the forming tube 16 solved. The forming hose 16 is doing by robots 60 sealed at its respective ends, at the same time a corresponding pressure medium with an internal high pressure on the fiber composite semi-finished product 58 is exercised. In other words, forms the pressurized with internal high pressure forming tube 16 a bending mandrel. The robots 60 thereby drive the bending movement of the fiber composite semi-finished product 58 to. At the same time, these robots can 60 also serve to support corresponding bending points by still have an additional gripper, not shown here. The pressurized with a hydroforming Umformschlauch 16 also prevents unwanted flattening of the cross section of the fiber composite semi-finished product 58 in the bending area. Because of the forming hose 16 When inflating its shape can change, it is possible, the fibers in the interior of the fiber composite semi-finished product 58 to stretch. Furthermore, there is no extraction of the forming tube 16 following the Rotationszugbiegen required, since the Umformschlauch 16 for a subsequent process step, in which a hydroforming injection molding takes place can be used. The fiber composite semi-finished product 58 is during the Rotationszugbiegens by appropriate clamping jaws 62 , a counterholder 64 , a wrinkle smoother 66 and a corresponding bending shape 68 reshaped.

Nach dem lokalen Rotationszugbiegen des Faserverbundhalbzeugs 58 wird dieses einem Innenhochdruckumformwerkzeug 70, wie in 11 dargestellt, zugeführt. Dort wird unter Aufbringung eines Innenhochdrucks P an dem Umformschlauch 16 eine Querschnittsänderung des Faserverbundhalbzeugs 58 bewirkt. Nach dem Innenhochdruckumformen wird das Faserverbundhalbzeug 58 und wenigstens ein hier nicht näher bezeichnetes Faserverbundelement innerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeugs 70 mit einem nicht näher bezeichneten Spritzgießmaterial umspritzt.After the local Rotationszugbiegen the fiber composite semi-finished product 58 This will be a hydroforming tool 70 , as in 11 shown, fed. There, with the application of an internal high pressure P to the forming tube 16 a cross-sectional change of the fiber composite semifinished product 58 causes. After hydroforming, the semi-finished fiber composite becomes 58 and at least one non-descript fiber composite element within the hydroforming tool 70 overmoulded with an unspecified injection molding material.

In 12 ist in einer schematischen Darstellung eine Abfolge von Verfahrensschritten zum Innenhochdruckumformen und anschließenden Umspritzen des Faserverbundhalbzeugs 58 gezeigt. Das Innenhochdruckumformwerkzeug 70 weist einen Spritzgießeinsatz 72 auf, wobei das Innenhochdruckumformwerkzeug 70 und der Spritzgießeinsatz 72 eine gemeinsame Gravur 74 aufweisen, die einen Formraum 76 begrenzen. In diesem Formraum 76 ist das Faserverbundhalbzeug 58 eingelegt, welches zuvor durch das Rotationszugbiegen vorgebogen wurde. Die Gravur 74 weist an einer Stelle des Spritzgießeinsatzes 72 eine Kavität 78 auf, in welche Spritzgießkanäle 80 des Spritzgießeinsatzes 72 einmünden.In 12 is a schematic representation of a sequence of process steps for hydroforming and subsequent encapsulation of the fiber composite semifinished product 58 shown. The hydroforming tool 70 has an injection molding insert 72 on, wherein the hydroforming 70 and the injection molding insert 72 a joint engraving 74 have a forming space 76 limit. In this form space 76 is the fiber composite semi-finished product 58 inserted, which was previously bent by the Rotationszugbiegen. The engraving 74 points at one point of the injection molding insert 72 a cavity 78 into which injection molding channels 80 of the injection molding insert 72 open out.

An dem Umformschlauch 16 wird ein entsprechender, hier nicht bezeichneter, Innenhochdruck aufgebracht, sodass sich das Faserverbundhalbzeug 58 an das Innenhochdruckumformwerkzeug 70 bzw. an dessen Gravur 74 anlegt. Anschließend wird ein Spritzgießmaterial 82 in die Kavität 78 eingespritzt, wobei ein hier nicht dargestelltes Faserverbundelement und das Faserverbundhalbzeug 58 mit diesem Spritzgießmaterial 82 umspritzt werden. Dadurch wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Faserverbundelement und dem Faserverbundhalbzeug 58 hergestellt. Durch den Druck entsteht eine Verschweißung, also eine stoffschlüssige Verbindung von Faserverbundhalbzeug 58, den als Organoblechen ausgebildeten Faserverbundelementen und dem Spritzgießmaterial 82.At the forming hose 16 a corresponding, not designated here, internal high pressure is applied so that the fiber composite semi-finished product 58 to the hydroforming tool 70 or on its engraving 74 invests. Subsequently, an injection molding material 82 into the cavity 78 injected, wherein a not shown here fiber composite element and the fiber composite semi-finished product 58 with this injection molding material 82 to be overmoulded. As a result, a cohesive connection between the fiber composite element and the fiber composite semi-finished product 58 produced. The pressure creates a weld, ie a cohesive connection of fiber composite semi-finished product 58 , the fiber composite elements formed as organic sheets and the injection molding material 82 ,

In 13 ist in einer schematischen Darstellung eine Möglichkeit zum Abdichten des Umformschlauchs 16 gezeigt. Vor dem Rotationszugbiegen werden entsprechende Ventile 84 an den Enden des Umformschlauchs 16 angebracht, mittels welchen während des Rotationszugbiegens und während des Innenhochdruckumformens der Umformschlauch 16 abgedichtet und der Innenhochdruck P des Umformschlauchs 16 reguliert wird.In 13 is a schematic representation of a way to seal the Umformschlauchs 16 shown. Before the Rotationszugbiegen appropriate valves 84 at the ends of the forming tube 16 attached, by means of which during the Rotationszugbiegens and during hydroforming the Umformschlauch 16 sealed and the internal high pressure P of the Umformschlauchs 16 is regulated.

Nach der Fertigbearbeitung des Faserverbundhalbzeugs 58 wird der Umformschlauch 16 aus dem Faserverbundhalbzeug 58 wieder entfernt. In den 14 und 15 sind zwei unterschiedliche Greifer 86, 88 gezeigt. In 14 ist ein als Vakuumgreifer ausgebildeter Greifer 86 und in 15 ein als Nadelgreifer ausgebildeter Greifer 88 gezeigt. Bei dem als Vakuumgreifer ausgebildeten Greifer 86 wird der Umformschlauch 16 durch einen Unterdruck angesaugt, wodurch der Greifer 86 an dem Umformschlauch 16 bzw. umgekehrt haftet. Bei dem als Nadelgreifer ausgebildeten Greifer 88 können entsprechende Nadeln 90 durch eine hier nicht bezeichnete Druckleitung ausgefahren werden, wodurch sich die Nadeln 90 in dem Umformschlauch 16 verkrallen.After finishing the fiber composite semi-finished product 58 becomes the forming tube 16 from the fiber composite semi-finished product 58 removed again. In the 14 and 15 are two different grab 86 . 88 shown. In 14 is a designed as a vacuum gripper gripper 86 and in 15 a gripper designed as a needle gripper 88 shown. In the trained as a vacuum gripper gripper 86 becomes the forming tube 16 sucked by a vacuum, causing the gripper 86 on the forming hose 16 or vice versa. In the trained as a needle gripper gripper 88 can appropriate needles 90 be extended by a not designated here pressure line, causing the needles 90 in the forming tube 16 dig.

In 16 ist anhand zweier schematischer Darstellungen ein Ausziehvorgang am Beispiel des als Nadelgreifer ausgebildeten Greifers 88 gezeigt.In 16 is an extracting process using the example of the gripper designed as a needle gripper with reference to two schematic representations 88 shown.

Nachdem der Umformschlauch 16 aus dem Faserverbundhalbzeug 58 entfernt wurde, wird an dessen Endbereichen 92 jeweils ein Einlegeelement 94 und eine Metallbuchse 96 angebracht. Die Endbereiche 92 sind in 17 in einer Seitenschnittansicht und in einer Querschnittsansicht gezeigt. Die Endbereiche 92 dienen bei einem beispielsweise als Frontendträger ausgebildeten Strukturbauteil dazu, dieses beispielsweise an einer hier nicht gezeigten Kotflügelbank eines Kraftwagens anzubringen. Die Einlegeelemente 94 bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff. Die Einlegeelemente 94 dienen dazu, entsprechende Druckkräfte in der Anbindungsstelle bzw. in dem Endbereich 92 aufzunehmen und ein Fließen des Werkstoffs zu verhindern.After the forming tube 16 from the fiber composite semi-finished product 58 has been removed is at the end portions 92 one insert element each 94 and a metal bush 96 appropriate. The end areas 92 are in 17 in a side sectional view and in a cross-sectional view shown. The end areas 92 serve in a trained example as a front end support structural component to attach this example to a fender bank of a motor vehicle, not shown here. The insert elements 94 consist of a fiber-reinforced plastic. The insert elements 94 serve to corresponding pressure forces in the connection point or in the end region 92 absorb and prevent flow of the material.

Die Einlegeelemente 94 werden in die jeweils erwärmten Enden des Faserverbundhalbzeugs 58 eingeschoben. Dabei kommt es zu einer Querschnittsänderung. Anschließend werden die Einlegeelemente 94 mit den jeweiligen Rohrenden verpresst und verschweißt. Danach werden die Metallbuchsen 96 an dem Pressverbund eingebracht. Die Einlegeelemente 94 weisen dabei jeweils eine Schräge 98 auf, wodurch das Einbringen des Einlegeelements 94 in den jeweiligen Endbereich 92 erleichtert wird. Zudem ist es möglich, dass die Einlegeelemente 94 mit entsprechenden Verschweißungen 100 zusätzlich in dem Endbereich 92 fixiert werden.The insert elements 94 be in the respective heated ends of the fiber composite semi-finished product 58 inserted. This leads to a change in cross section. Subsequently, the insert elements 94 pressed with the respective tube ends and welded. After that, the metal bushes 96 introduced at the press assembly. The insert elements 94 each have a slope 98 on, whereby the introduction of the insert element 94 in the respective end area 92 is relieved. It is also possible that the insert elements 94 with appropriate welds 100 additionally in the end area 92 be fixed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3113791 A1 [0002] DE 3113791 A1 [0002]
  • DE 10240395 A1 [0003] DE 10240395 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff für einen Kraftwagen, bei welchem ein Umformschlauch (16) mit einem Faserverbundwerkstoff (24) unter Ausbildung eines Faserverbundhalbzeugs (58) ummantelt wird, welches danach in einem Innenhochdruckumformwerkzeug (70) durch Aufbringen eines Innenhochdrucks (P) mittels des Umformschlauchs (16) umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserverbundhalbzeug (58) vor dem Innenhochdruckumformen mittels des Umformschlauchs (16) durch ein lokales Biegen umgeformt wird, während welchem mittels des Umformschlauchs (16) ein Innenhochdruck (P) auf das Faserverbundhalbzeug (58) aufgebracht wird.Method for producing a structural component from a fiber-reinforced plastic for a motor vehicle, in which a shaping hose ( 16 ) with a fiber composite material ( 24 ) while forming a fiber composite semifinished product ( 58 ) which is then coated in a hydroforming die ( 70 ) by applying an internal high pressure (P) by means of the forming tube ( 16 ) is formed, characterized in that the fiber composite semifinished product ( 58 ) before the hydroforming by means of the Umformschlauchs ( 16 ) is deformed by a local bending during which by means of the Umformschlauchs ( 16 ) an internal high pressure (P) on the fiber composite semifinished product ( 58 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschlauch (16) vor dem Innenhochdruckumformen auf einen Dorn (14) extrudiert und mit dem Faserverbundwerkstoff (24) ummantelt wird sowie anschließend der mit dem Faserverbundwerkstoff (24) ummantelte Umformschlauch (16) von dem Dorn (14) abgezogen und zu dem Faserverbundhalbzeug (58) abgelängt wird.A method according to claim 1, characterized in that the forming tube ( 16 ) before hydroforming onto a mandrel ( 14 ) extruded and with the fiber composite material ( 24 ) is coated and then with the fiber composite material ( 24 ) sheathed forming tube ( 16 ) of the thorn ( 14 ) and to the fiber composite semifinished product ( 58 ) is cut to length. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Innenhochdruckumformen mittels des Umformschlauchs (16) das Faserverbundhalbzeug (58) und wenigstens ein Faserverbundelement innerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeugs (70) mit einem Spritzgießmaterial (82) umspritzt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that after the hydroforming by means of the Umformschlauchs ( 16 ) the fiber composite semifinished product ( 58 ) and at least one fiber composite element within the hydroforming die ( 70 ) with an injection molding material ( 82 ) are sprayed over. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ummanteln des Umformschlauchs (16) mit dem Faserverbundwerkstoff (24) durch Flechtpultrudieren erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sheathing of the Umformschlauchs ( 16 ) with the fiber composite material ( 24 ) by braiding pultrusion. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ummanteln des Umformschlauchs (16) mit dem Faserverbundwerkstoff (24) durch Thermoplastwickeln erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sheathing of the Umformschlauchs ( 16 ) with the fiber composite material ( 24 ) is done by thermoplastic winding. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschlauch (16) vertikal extrudiert und anschließend vulkanisiert wird.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the forming tube ( 16 ) is extruded vertically and then vulcanized. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschlauch (16) horizontal extrudiert und anschließend vulkanisiert wird.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the forming tube ( 16 ) is extruded horizontally and then vulcanized. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschlauch (16) während des Biegens und/oder während des Innenhochdruckumformens mittels eines Roboters (60) abgedichtet und der Innenhochdruck (P) des Umformschlauchs (16) reguliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the forming tube ( 16 ) during bending and / or during hydroforming by means of a robot ( 60 ) and the internal high pressure (P) of the Umformschlauchs ( 16 ) is regulated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Biegen wenigstens ein Ventil (84) an dem Umformschlauch (16) angebracht wird, mittels welchem während des Biegens und/oder während des Innenhochdruckumformens der Umformschlauch (16) abgedichtet und der Innenhochdruck (P) des Umformschlauchs (16) reguliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before bending at least one valve ( 84 ) on the forming tube ( 16 ) is attached, by means of which during the bending and / or during hydroforming the forming tube ( 16 ) and the internal high pressure (P) of the Umformschlauchs ( 16 ) is regulated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Innenhochdruckumformen oder nach dem Umspritzen des Faserverbundhalbzeugs (58) und des wenigstens einen Faserverbundelements mit dem Spritzgießmaterial (82) der Umformschlauch (16) aus dem Faserverbundhalbzeug (58) entnommen wird, wonach zumindest ein Endbereich (92) des Faserverbundhalbzeugs (58) anschließend erwärmt und unter Aufweitung des Endbereichs (92) ein Einlegeelement (94) aus einem Faserverbundwerkstoff (24) eingeschoben sowie mit diesem verpresst wird, wonach wenigstens eine Metallbuchse (96) an dem Endbereich (92) angebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after hydroforming or after encapsulation of the fiber composite semifinished product ( 58 ) and the at least one fiber composite element with the injection molding material ( 82 ) the forming hose ( 16 ) from the fiber composite semifinished product ( 58 ), after which at least one end region ( 92 ) of the fiber composite semifinished product ( 58 ) and then heated with widening of the end region ( 92 ) an insert element ( 94 ) made of a fiber composite material ( 24 ) is inserted and pressed with this, after which at least one metal bush ( 96 ) at the end region ( 92 ) is attached.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217372A1 (en) 2014-09-01 2016-03-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a locally reinforced profile component
DE102014017807B3 (en) * 2014-12-04 2016-03-31 Freundes- und Förderkreis des Institutes für Textiltechnik der RWTH Aachen e.V. Flechtpultrusionsanlage
DE102015214076B3 (en) * 2015-07-24 2016-11-10 Basf Se Device and method for manufacturing fiber-reinforced extruded profiles
FR3036644A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-02 Epsilon Composite OVERMOUGH TIP
WO2017041869A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Daimler Ag Method for producing a fiber-matrix composite (fmc) hybrid component, and fmc hybrid component
DE102016008192A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Daimler Ag Pultrusion process for producing a thermoplastic FRP hollow profile
DE102017204964A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a hollow profile component

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113791A1 (en) 1981-04-04 1982-12-02 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen "TUBULAR HOLLOW BODY, PROCESS FOR ITS PRODUCTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCESS"
DE10240395A1 (en) 2002-09-02 2004-03-18 Lisa Dräxlmaier GmbH Cross-member for vehicle incorporates curved tubes or curved bars in area between A-pillar and propeller shaft tunnel, tubes being made from fiber-reinforced plastic and bars having metal-plastic hybrid structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113791A1 (en) 1981-04-04 1982-12-02 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen "TUBULAR HOLLOW BODY, PROCESS FOR ITS PRODUCTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCESS"
DE10240395A1 (en) 2002-09-02 2004-03-18 Lisa Dräxlmaier GmbH Cross-member for vehicle incorporates curved tubes or curved bars in area between A-pillar and propeller shaft tunnel, tubes being made from fiber-reinforced plastic and bars having metal-plastic hybrid structure

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217372A1 (en) 2014-09-01 2016-03-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a locally reinforced profile component
CN106457698A (en) * 2014-09-01 2017-02-22 宝马股份公司 Method for producing a locally-reinforced profile component and a component produced using said method
US11007732B2 (en) 2014-09-01 2021-05-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a locally-reinforced profile component and a component produced using said method
DE102014017807B3 (en) * 2014-12-04 2016-03-31 Freundes- und Förderkreis des Institutes für Textiltechnik der RWTH Aachen e.V. Flechtpultrusionsanlage
FR3036644A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-02 Epsilon Composite OVERMOUGH TIP
WO2016192888A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Epsilon Composite Hollow profile member such as a tube made of thermosetting composite materials and corresponding method
US10987836B2 (en) 2015-06-01 2021-04-27 Epsilon Composite Hollow profile member such as a tube made of thermosetting composite materials and corresponding method
DE102015214076B3 (en) * 2015-07-24 2016-11-10 Basf Se Device and method for manufacturing fiber-reinforced extruded profiles
CN108025510B (en) * 2015-09-10 2020-10-16 戴姆勒股份公司 Method for producing an FMV hybrid component and FMV hybrid component
CN108025510A (en) * 2015-09-10 2018-05-11 戴姆勒股份公司 Manufacture the method and FMV hybrid components of FMV hybrid components
US20200238635A1 (en) * 2015-09-10 2020-07-30 Daimler Ag Method for the Production of an FMV Hybrid Component, and FMV Hybrid Component
US10906252B2 (en) 2015-09-10 2021-02-02 Daimler Ag Method for the production of an FMV hybrid component, and FMV hybrid component
DE102015011846A1 (en) 2015-09-10 2017-03-30 Daimler Ag Method for producing a hybrid FMV component and FMV hybrid component
WO2017041869A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Daimler Ag Method for producing a fiber-matrix composite (fmc) hybrid component, and fmc hybrid component
DE102016008192A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Daimler Ag Pultrusion process for producing a thermoplastic FRP hollow profile
DE102017204964A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a hollow profile component

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