DE102014201380B4 - Process for producing a fiber-reinforced hollow profile component - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils mit wenigstens den folgenden Schritten: – Fasern (22) werden auf einen Profilkörper (20) aufgebracht; – der Profilkörper (20) mit den darauf befindlichen Fasern (22) wird in ein Werkzeug (10) eingebracht; – das Werkzeug (10) wird soweit geschlossen, bis ein vordefinierter Hohlraum (24) zwischen Werkzeug (10) und den Fasern (22) entsteht; – ein Matrixmaterial (28) wird in das Werkzeug (10) und den Hohlraum (24) injiziert; und – der vordefinierte Hohlraum (24) wird verkleinert, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung eines definierten Faservolumengehaltes nach der Injektion des Matrixmaterials (28) der Profilkörper (20) in Richtung auf das Werkzeug (10) gedehnt wird und dass nach erfolgter Injektion des Matrixmaterials (28) das Werkzeug (10) auf die Sollwandstärke des Hohlprofilbauteils geschlossen wird.Method for producing a fiber-reinforced hollow profile component with at least the following steps: - fibers (22) are applied to a profile body (20); - The profile body (20) with the fibers thereon (22) is introduced into a tool (10); - The tool (10) is closed so far until a predefined cavity (24) between the tool (10) and the fibers (22) is formed; - A matrix material (28) is injected into the tool (10) and the cavity (24); and - the predefined cavity (24) is reduced in size, characterized in that to set a defined fiber volume content after the injection of the matrix material (28) the profile body (20) is stretched in the direction of the tool (10) and that after injection of the matrix material (28) the tool (10) is closed to the desired wall thickness of the hollow profile component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced hollow profile component according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist bereits bekannt, faserverstärkte Hohlprofilbauteile mit einem Resin Transfer Moulding (RTM) Verfahren herzustellen.It is already known from the prior art to produce fiber-reinforced hollow profile components using a Resin Transfer Molding (RTM) process.

Beispielsweise mittels Flechten werden aus einzelnen Faserspulen Preforms hergestellt. Hierzu wird insbesondere die Umflechttechnik verwendet. Die trockenen Preforms werden in ein Werkzeug eingebracht und anschließend mit Matrixmaterial, z. B. mit Harz getränkt. Um den wirtschaftlichen Ansprüchen bezüglich geringerer Taktzeiten bei der Herstellung von faserverstärkten Hohlprofilbauteilen gerecht zu werden, wird dabei mit sehr großen Druckgradienten während der Infiltration der Preforms mit dem Matrixmaterial gearbeitet.For example, by means of braiding preforms are made from individual fiber coils. For this purpose, in particular the braiding technique is used. The dry preforms are placed in a tool and then coated with matrix material, eg. B. impregnated with resin. In order to meet the economic demands with regard to shorter cycle times in the production of fiber-reinforced hollow profile components, very large pressure gradients are used during the infiltration of the preforms with the matrix material.

In den 1 bis 3 ist die Prozesskette dieses RTM-Verfahren gezeigt. 1 zeigt das Einbringen des Hohlprofils 1 mit Kern 2 in das RTM-Werkzeug 3. Danach wird das Werkzeug 3 geschlossen, wie in 2 gezeigt. Es erfolgt die Injektion des Matrixmaterials 4. Nach diesem Prozessschritt erfolgt das Entformen, wie in 3 gezeigt. Dieses Verfahren wird auch RTM-Injektionsverfahren genannt.In the 1 to 3 is shown the process chain of this RTM method. 1 shows the introduction of the hollow profile 1 with core 2 into the RTM tool 3 , After that, the tool becomes 3 closed, as in 2 shown. The injection of the matrix material takes place 4 , After this process step, the removal takes place, as in 3 shown. This method is also called RTM injection method.

Die mit einem derartigen Verfahren erzeugten Hohlprofile werden bei der Herstellung mit hohen Drücken beaufschlagt, damit die Injektion in kurzer Zeit und unter Reduzierung der Taktzeiten erfolgen kann. Aus den Druckdifferenzen ergeben sich im Bauteil unterschiedliche Wandstärken und unterschiedliche Faservolumengehalte. Im Angussbereich finden sich in der Regel matrixmaterialreiche Gebiete, während die angussfernen Bereiche schwer mit Matrixmaterial zu füllen sind.The hollow profiles produced by such a method are subjected to high pressures in the production, so that the injection can be carried out in a short time and with a reduction of the cycle times. The pressure differences result in different wall thicknesses and different fiber volume contents in the component. In the gate area, areas rich in matrix material are usually found, while the areas remote from the sprue are difficult to fill with matrix material.

Zusätzlich besteht die Problematik, dass Hohlprofilstrukturen nicht definiert in der Werkzeugkavität des Werkzeugs positioniert sind. Selbst bei Verwendung eines Ringangusses strömt das Matrixmaterial von einer Seite ein und verschiebt den Kern innerhalb des Werkzeuges in Flussrichtung des Matrixmaterials. Aufgrund der Permeabilitätsunterschiede verschieden komprimierter Faserbereiche werden die Effekte differenter Faservolumengehalte weiter verstärkt.In addition, there is the problem that hollow profile structures are not defined defined in the tool cavity of the tool. Even when using a ring gate, the matrix material flows in from one side and shifts the core within the tool in the direction of flow of the matrix material. Due to differences in permeability of different compressed fiber regions, the effects of differing fiber volume contents are further enhanced.

Des Weiteren ist zu bemerken, dass im Bereich Karosseriebau aus Gründen der Gewichtsersparnis verstärkt faserverstärkte Hohlprofilstrukturen eingesetzt werden.It should also be noted that in the field of bodywork, for the sake of weight savings, reinforced fiber-reinforced hollow profile structures are used.

Aus der DE 10 2008 023 629 A1 ist ein integrales Hohlbauteil, nämlich ein Heckausleger für einen Helikopter, aus Faserverbundkunststoff sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben. Nachdem die Fasergelege mit Harz infiltriert wurden, wird ein im Inneren des Hohlbauteils befindlicher Kern aufgeblasen, so dass die mit Harz infiltrierten Fasergelege gegen die Innenwand der Form gepresst werden.From the DE 10 2008 023 629 A1 is an integral hollow component, namely a tail boom for a helicopter, fiber composite plastic and a method for its preparation described. After the fiber sheets are infiltrated with resin, a core inside the hollow member is inflated so that the resin-infiltrated fiber sheets are pressed against the inner wall of the mold.

Die DE 101 57 655 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur wirtschaftlichen automatisierbaren Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen im Harzinfusion- bzw. Vakuumverfahren. Dabei wird nach dem Imprägnieren der Fasergelege mit Harz die Form geschlossen, um Harz aus der Kavität zu verdrängen.The DE 101 57 655 A1 discloses a method and an apparatus for the economical automated production of components made of fiber composite materials in the resin infusion or vacuum process. In this case, the mold is closed after impregnation of the fiber fabric with resin to displace resin from the cavity.

Die DE 10 2011 009 506 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung hohler Formbauteile aus einem Faserverbundwerkstoff. Das Formwerkzeug weist ein inneres Formwerkzeug auf, das im Hohlraum angeordnet ist und durch Volumenzunahme in Richtung des äußeren Formwerkzeugs expandierbar ist.The DE 10 2011 009 506 A1 relates to an apparatus and a method for producing hollow shaped components from a fiber composite material. The molding tool has an inner mold which is arranged in the cavity and is expandable by volume increase in the direction of the outer mold.

Die DE 10 2008 016 616 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines hohlen Faserverbundbauteils, bei dem ein Vorformling aus Fasern unmittelbar auf einen Kern gewickelt oder gewebt oder geflochten wird. Ferner wird der Vorformling mit dem Kern in eine Kavität eines Spritzgusswerkzeugs eingelegt und der Kunststoff eingespritzt. Als Kern wird ein aus Kunststoff hergestellter Hohlkörper verwendet.The DE 10 2008 016 616 A1 discloses a method of making a hollow fiber composite component in which a preform of fibers is wound or woven or braided directly onto a core. Furthermore, the preform with the core is inserted into a cavity of an injection mold and the plastic injected. The core used is a hollow body made of plastic.

Die EP 2 722 147 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffbauteils, bei dem in einem ersten Schritt ein Fasergelege in die Form eingelegt, in einem zweiten Schritt ein thermoplastischer Kunststoff eingespritzt und dann die Form geschlossen wird.The EP 2 722 147 A1 discloses a method for producing a fiber composite component, in which in a first step a fiber layer is inserted into the mold, in a second step a thermoplastic material is injected and then the mold is closed.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass die Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils verbessert und die hierfür erforderlichen Taktzeiten verringert werden können.It is therefore the object of the present invention to develop a method for producing a fiber-reinforced hollow profile component of the type mentioned in an advantageous manner, in particular to the effect that the production of a fiber-reinforced hollow profile component improved and the cycle times required for this purpose can be reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils wenigstens die folgenden Schritte umfasst:

  • – Fasern werden auf einen Profilkörper aufgebracht;
  • – der Profilkörper mit den darauf befindlichen Fasern wird in ein Werkzeug eingebracht;
  • – das Werkzeug wird soweit geschlossen, bis ein vordefinierter Hohlraum zwischen Werkzeug und Bauteil entsteht;
  • – ein Matrixmaterial wird in das Werkzeug und den Hohlraum injiziert; und
  • – der vordefinierte Hohlraum wird verkleinert.
This object is achieved by a method for producing a fiber-reinforced hollow profile component with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that a method for producing a fiber-reinforced hollow profile component comprises at least the following steps:
  • - Fibers are applied to a profile body;
  • - The profile body with the fibers thereon is placed in a tool;
  • - The tool is closed so far, until a predefined cavity between the tool and component is formed;
  • A matrix material is injected into the tool and the cavity; and
  • - The predefined cavity is reduced.

Ferner wir zur Einstellung eines definierten Faservolumengehaltes nach der Injektion des Matrixmaterials der Profilkörper in Richtung auf das Werkzeug gedehnt und nach erfolgter Injektion des Matrixmaterials das Werkzeug auf die Sollwandstärke des Hohlprofilbauteils geschlossen.Furthermore, we stretched to set a defined fiber volume content after the injection of the matrix material of the profile body in the direction of the tool and after the injection of the matrix material, the tool is closed to the desired wall thickness of the hollow profile component.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils verbessert und die hierfür erforderlichen Taktzeiten verringert werden können.This results in the advantage that the production of a fiber-reinforced hollow profile component improved and the cycle times required for this purpose can be reduced.

Insbesondere ermöglicht der vordefinierte Hohlraum, dass dem einfließenden Matrixmaterial kein Widerstand entgegen steht. Im Gegensatz zum bislang bekannten Verfahren muss das injizierte Matrixmaterial nicht die Fasern durchdringen, sondern kann zunächst den Hohlraum ausfüllen und dann im Wesentlichen gleichmäßig an allen Stellen und von allen Seiten die Fasern imprägnieren. Folglich sind auch gleichmäßige Wandstärken und Faservolumengehalte einfach zu erreichen. Vorteilhafterweise sind hierfür auch keine großen Druckgradienten erforderlich, denn der Hohlraum bietet dem einfließenden Matrixmaterial wenig Widerstand. Außerdem kann aufgrund der nunmehr gleichmäßigen Imprägnierung der Fasern mit dem Matrixmaterial eine definierte Wandstärke über das gesamte Bauteil bzw. über die gesamte Bauteillänge hinweg sichergestellt werden. Ferner kann aufgrund der im Vergleich zum Stand der Technik niedrigeren Arbeitsdrücke die Prozesskomplexität reduziert werden. Hierdurch kommt es zu einer Verringerung der Anlagenkosten.In particular, the predefined cavity allows no resistance to the inflowing matrix material. In contrast to the previously known method, the injected matrix material does not have to penetrate the fibers, but can first fill the cavity and then impregnate the fibers substantially uniformly at all points and from all sides. Consequently, even wall thicknesses and fiber volume contents are easy to achieve. Advantageously, no large pressure gradients are required for this, because the cavity offers little resistance to the inflowing matrix material. In addition, due to the now uniform impregnation of the fibers with the matrix material, a defined wall thickness can be ensured over the entire component or over the entire component length. Furthermore, because of the lower operating pressures compared to the prior art, the process complexity can be reduced. This leads to a reduction of the system costs.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Fasern mittels Flechttechnik auf den Profilkörper aufgebracht werden. Dadurch ist es einfach möglich, eine Preform aus Fasern herstellen zu können.Furthermore, it can be provided that the fibers are applied to the profile body by means of braiding technique. This makes it easy to be able to produce a preform made of fibers.

Der Profilkörper kann ein dehnbarer Kern, insbesondere ein Blasformkern, sein. Dadurch kann das Entformen des Profilkörpers vereinfacht werden. Des Weiteren kann hierdurch während des Herstellungsprozesses durch z. B. entsprechendes Aufblasen des dehnbaren Kerns, z. B. eines Blasformkerns, das gerade entstehende Hohlprofilbauteil von Innen stabilisiert werden.The profile body may be an expandable core, in particular a blow molding core. As a result, the demolding of the profile body can be simplified. Furthermore, this can during the manufacturing process by z. B. appropriate inflation of the stretchable core, z. As a Blasformkerns, the resulting hollow profile component are stabilized from the inside.

Es kann vorgesehen sein, dass das Matrixmaterial zumindest teilweise aus Harz besteht. Harz eignet sich hervorragend als Matrixmaterial und ermöglicht eine sehr gute Imprägnierung der Fasern. Dadurch kann ein guter und homogener Faservolumenanteil über das gesamte Bauteil hinweg erreicht werden.It may be provided that the matrix material consists at least partially of resin. Resin is excellent as a matrix material and allows a very good impregnation of the fibers. As a result, a good and homogeneous fiber volume fraction over the entire component can be achieved.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Matrixmaterial zumindest teilweise aus einem Thermoplast besteht. Thermoplaste weisen vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf und können dem Bauteil sehr gute mechanische Eigenschaften wie Schlagzähigkeit, Elastizität und dergleichen verleihen.In addition, it can be provided that the matrix material consists at least partially of a thermoplastic. Thermoplastics have advantageous mechanical properties and can give the component very good mechanical properties such as impact resistance, elasticity and the like.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Profilkörper an seinen Enden im Werkzeug fixiert wird. Hierdurch lässt sich ein Verrutschen des Kerns bzw. des Preforms im Werkzeug verhindern. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Formgebung des Bauteils und unterstützt die Herstellung eines Bauteils mit definierten Wandstärken über die gesamte Bauteillänge.Furthermore, it can be provided that the profile body is fixed at its ends in the tool. This prevents slippage of the core or preform in the tool. This allows an advantageous shaping of the component and supports the production of a component with defined wall thicknesses over the entire component length.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass entlang des Profilkörpers ein oder mehrere Fixierungspunkte zur Fixierung des Profilkörpers im Werkzeug vorgesehen sind. Dies unterstützt die Fixierung der Fasern im Werkzeug und hilft, die Positionierung des Kerns bzw. des Preforms während der Injektion des Matrixmaterials im Werkzeug beizubehalten.Advantageously, it can further be provided that one or more fixing points for fixing the profile body in the tool are provided along the profile body. This helps to fix the fibers in the tool and helps to maintain the positioning of the core or preform during injection of the matrix material in the tool.

Vorzugsweise können der oder die Fixierungspunkte) durch Erhöhungen im Werkzeug ausgebildet werden. Dies erlaubt eine einfache Herstellung dieser Fixierungspunkte. Das Herstellungsverfahren wird dadurch einfach gestaltet, und die Taktzeiten werden nicht durch unnötiges Einsetzen von Fixierungselementen in ein Werkzeug verlängert.Preferably, the fixation point or points) can be formed by elevations in the tool. This allows easy production of these fixation points. The manufacturing process is thereby made simple, and the cycle times are not prolonged by unnecessary insertion of fixing elements in a tool.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach erfolgter Injektion des Matrixmaterials das Werkzeug auf die Sollwandstärke des Hohlprofilbauteils geschlossen wird. Vorteilhafterweise sind nach erfolgter Injektion die Fasern gleichmäßig imprägniert. Ein Schließen des Werkzeugs nach der erfolgten Injektion ermöglicht somit eine homogene Verteilung der Fasern sowie des Matrixmaterials und führt vorteilhafterweise zur Erreichung eines homogenen Faservolumengehaltes. Die Sollwandstärken des Hohlprofilbauteils können mit hoher Genauigkeit gefertigt werden und dies über das gesamte Bauteil hinweg.It is inventively provided that after the injection of the matrix material, the tool is closed to the desired wall thickness of the hollow profile component. Advantageously, after the injection, the fibers are uniformly impregnated. Closing the tool after the injection has thus enabled a homogeneous distribution of the fibers and of the matrix material and advantageously leads to the achievement of a homogeneous fiber volume content. The desired wall thicknesses of the hollow profile component can be manufactured with high accuracy and this over the entire component.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Einstellung eines definierten Faservolumengehaltes nach der Injektion des Matrixmaterials der Profilkörper in Richtung auf das Werkzeug gedehnt wird. Dies unterstützt die homogene Verteilung der Fasern und führt vorteilhafterweise zur Erreichung eines homogenen Faservolumengehaltes.According to the invention, the profile body is stretched in the direction of the tool to set a defined fiber volume content after the injection of the matrix material. This supports the homogeneous distribution of the fibers and advantageously leads to the achievement of a homogeneous fiber volume content.

Insgesamt ergibt sich der Vorteil, dass keine Presse mehr notwendig ist. Vielmehr genügt es, lediglich eine Schließe für das Werkzeug vorzusehen. Es kann mit geringeren Drücken bei der Herstellung des faserverstärkten Hohlprofilbauteils gearbeitet werden.Overall, there is the advantage that no more press is necessary. Rather, it is sufficient to provide only a clasp for the tool. It can be worked with lower pressures in the production of the fiber-reinforced hollow profile component.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawings show:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Verfahrensschrittes eines bekannten RTM-Verfahrens; 1 a schematic sectional view of a first method step of a known RTM method;

2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Verfahrensschrittes des bekannten RTM-Verfahrens gemäß 1; 2 a schematic sectional view of a second method step of the known RTM method according to 1 ;

3 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Verfahrensschrittes des bekannten RTM-Verfahrens gemäß 1 und 2; 3 a schematic sectional view of a third method step of the known RTM method according to 1 and 2 ;

4 eine schematische Querschnittdarstellung eines ersten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens; 4 a schematic cross-sectional view of a first process step of the method according to the invention;

5 eine schematische Längsschnittdarstellung eines ersten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 5 a schematic longitudinal sectional view of a first process step of the method according to the invention; and

6 eine schematische Längsschnittdarstellung in der Seitenansicht eines zweiten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens. 6 a schematic longitudinal sectional view in the side view of a second process step of the method according to the invention.

4 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines ersten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils. 4 shows a schematic cross-sectional view of a first process step of the inventive method for producing a fiber-reinforced hollow profile component.

Das Werkzeug 10 zur Durchführung des Verfahrens weist ein Unterwerkzeug 12 und ein Oberwerkzeug 14 auf. Zwischen dem Unterwerkzeug 12 und dem Oberwerkzeug 14 befinden sich Dichtungen 16.The tool 10 for performing the method has a lower tool 12 and an upper tool 14 on. Between the lower tool 12 and the upper tool 14 there are seals 16 ,

In der Kavität 18 des Werkzeuges 10 befindet sich der Profilkörper 20 mit um den Profilkörper 20 herum angeordneten Fasern 22.In the cavity 18 of the tool 10 is the profile body 20 with around the profile body 20 arranged around fibers 22 ,

Der Profilkörper 20 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Blasformkern.The profile body 20 is a blow mold core in the embodiment shown here.

Wie dies gut aus 4 und 5 ersichtlich ist, befindet sich zwischen Profilkörper 20 und den Fasern 22 und dem Unterwerkzeug 12 sowie dem Oberwerkzeug 14 ein Hohlraum 24.How good this is 4 and 5 can be seen, is located between profile body 20 and the fibers 22 and the lower tool 12 as well as the upper tool 14 a cavity 24 ,

Der Hohlraum 24 umgibt den gesamten Profilkörper 20 mit den darum angeordneten Fasern 22.The cavity 24 surrounds the entire profile body 20 with the fibers arranged around it 22 ,

Wie dies weiter aus 5 ersichtlich ist, ist an den Seiten des Unterwerkzeugs 12 und des Oberwerkzeugs 14 jeweils ein Kernpositionierungswerkzeug 26 vorgesehen.Like this further 5 is apparent, is on the sides of the lower tool 12 and the upper tool 14 each a core positioning tool 26 intended.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils läuft im Wesentlichen folgendermaßen ab:
Zunächst werden die Fasern 22 auf den Profilkörper 20 aufgebracht. Dies geschieht vorzugsweise in einem Flechtverfahren.The process according to the invention for producing a fiber-reinforced hollow profile component proceeds essentially as follows:
First, the fibers 22 on the profile body 20 applied. This is preferably done in a braiding process.

Mit der Flechttechnik werden aus einzelnen Fasern Preforms hergestellt. Vorteilhafterweise wird hierzu die Umflechttechnik verwendet.The braiding technique produces preforms from individual fibers. Advantageously, the braiding technique is used for this purpose.

Daraufhin wird der Profilkörper 20 mit den darauf befindlichen Fasern 22 in das Werkzeug 10 eingebracht.Then the profile body 20 with the fibers on it 22 in the tool 10 brought in.

Dazu ist das Oberwerkzeug 14 aus dem Unterwerkzeug 12 herausgehoben, so dass der Profilköper 20 mit den darauf befindlichen Fasern 22 in das Unterwerkzeug 12 und die Kernpositionierungswerkzeuge 26 eingelegt werden kann.This is the upper tool 14 from the lower tool 12 lifted out, leaving the tread body 20 with the fibers on it 22 into the lower tool 12 and the core positioning tools 26 can be inserted.

Der Profilkörper 20 wird mit seinen Enden im Kernpositionierungswerkzeug eingeklemmt und somit definiert im Werkzeug 10 positioniert.The profile body 20 is clamped with its ends in the core positioning tool and thus defined in the tool 10 positioned.

Entlang des Profilkörpers 20 sind ein oder mehrere Fixierungspunkte zur Fixierung des Profilkörpers 20 im Werkzeug 10 vorgesehen. Diese Fixierungspunkte sind durch Erhöhungen im Werkzeug ausgebildet.Along the profile body 20 are one or more fixation points for fixing the profile body 20 in the tool 10 intended. These fixing points are formed by elevations in the tool.

Danach wird das Werkzeug 10 soweit geschlossen, bis ein vordefinierter Hohlraum 24 zwischen dem Werkzeug 10 und dem Bauteil, also hier dem Preform aus den Fasern 22 entsteht.After that, the tool becomes 10 as far as closed, to a predefined cavity 24 between the tool 10 and the component, so here the preform of the fibers 22 arises.

Wie in 6 gezeigt, wird dann ein Matrixmaterial 28 wird in das Werkzeug 10 und den Hohlraum 24 injiziert.As in 6 then becomes a matrix material 28 gets into the tool 10 and the cavity 24 injected.

Das Matrixmaterial 28 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Harz.The matrix material 28 is a resin in the embodiment shown.

Alternativ kann das Matrixmaterial auch ein Thermoplastmaterial sein.Alternatively, the matrix material may also be a thermoplastic material.

Der Hohlraum 24 ermöglicht einen schnellen und ungehinderten Fluss über das Bauteil bzw. über die Preform aus den Fasern 22.The cavity 24 allows fast and unimpeded flow over the component or preform from the fibers 22 ,

Im nächsten Schritt wird dann der vordefinierte Hohlraum 24 verkleinert, nämlich dadurch, dass das Werkzeug 10 auf die Sollwandstärke des Hohlprofilbauteils geschlossen wird.The next step is the predefined cavity 24 downsized, namely the fact that the tool 10 is closed to the desired wall thickness of the hollow profile component.

Zusätzlich wird zur Einstellung eines definierten Faservolumengehaltes nach der Injektion des Matrixmaterials der Profilkörper 20 in Richtung auf das Werkzeug 10 gedehnt.In addition, to set a defined fiber volume content after injection of the matrix material of the profile body 20 towards the tool 10 stretched.

Dadurch werden die Fasern 22 in Dickenrichtung durchtränkt. Der Fließweg des Harzes durch die Fasern 22 ist sehr gering, wie 6 zu entnehmen ist. Für diesen Fluss werden nur geringe Druckunterschiede benötigt.This will make the fibers 22 soaked in the thickness direction. The flow path of the resin through the fibers 22 is very low, like 6 can be seen. For this flow only small pressure differences are needed.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Hohlprofilbauteils mit wenigstens den folgenden Schritten: – Fasern (22) werden auf einen Profilkörper (20) aufgebracht; – der Profilkörper (20) mit den darauf befindlichen Fasern (22) wird in ein Werkzeug (10) eingebracht; – das Werkzeug (10) wird soweit geschlossen, bis ein vordefinierter Hohlraum (24) zwischen Werkzeug (10) und den Fasern (22) entsteht; – ein Matrixmaterial (28) wird in das Werkzeug (10) und den Hohlraum (24) injiziert; und – der vordefinierte Hohlraum (24) wird verkleinert, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung eines definierten Faservolumengehaltes nach der Injektion des Matrixmaterials (28) der Profilkörper (20) in Richtung auf das Werkzeug (10) gedehnt wird und dass nach erfolgter Injektion des Matrixmaterials (28) das Werkzeug (10) auf die Sollwandstärke des Hohlprofilbauteils geschlossen wird.Process for producing a fiber-reinforced hollow profile component comprising at least the following steps: - fibers ( 22 ) are placed on a profile body ( 20 ) applied; - the profile body ( 20 ) with the fibers ( 22 ) becomes a tool ( 10 ) brought in; - the tool ( 10 ) is closed until a predefined cavity ( 24 ) between tools ( 10 ) and the fibers ( 22 ) arises; A matrix material ( 28 ) gets into the tool ( 10 ) and the cavity ( 24 ) injected; and - the predefined cavity ( 24 ) is reduced, characterized in that for setting a defined fiber volume content after the injection of the matrix material ( 28 ) the profile body ( 20 ) in the direction of the tool ( 10 ) and that after injection of the matrix material ( 28 ) the tool ( 10 ) is closed to the desired wall thickness of the hollow profile component. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (22) mittels Flechttechnik auf den Profilkörper (20) aufgebracht werden.Method according to claim 1, characterized in that the fibers ( 22 ) by means of braiding technique on the profile body ( 20 ) are applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper (20) ein dehnbarer Kern, insbesondere ein Blasformkern, ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the profile body ( 20 ) is an expandable core, in particular a blow mold core, is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial (28) zumindest teilweise aus Harz besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the matrix material ( 28 ) consists at least partially of resin. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial (28) zumindest teilweise aus einem Thermoplast besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the matrix material ( 28 ) consists at least partially of a thermoplastic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper (20) an seinen Enden im Werkzeug (10) fixiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the profile body ( 20 ) at its ends in the tool ( 10 ) is fixed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Profilkörpers (20) ein oder mehrere Fixierungspunkte zur Fixierung des Profilkörpers (20) im Werkzeug (10) vorgesehen sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that along the profile body ( 20 ) one or more fixing points for fixing the profile body ( 20 ) in the tool ( 10 ) are provided. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Fixierungspunkt(e) durch Erhöhungen im Werkzeug (10) ausgebildet werden.A method according to claim 7, characterized in that the fixing point or points (e) by elevations in the tool ( 10 ) be formed.
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