EP0958420A1 - Matte aus fasern unterschiedlicher materialien, daraus hergestellter verbundkörper und verfahren zur herstellung eines bauteils aus einem solchen verbundkörper - Google Patents

Matte aus fasern unterschiedlicher materialien, daraus hergestellter verbundkörper und verfahren zur herstellung eines bauteils aus einem solchen verbundkörper

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EP0958420A1
EP0958420A1 EP97900719A EP97900719A EP0958420A1 EP 0958420 A1 EP0958420 A1 EP 0958420A1 EP 97900719 A EP97900719 A EP 97900719A EP 97900719 A EP97900719 A EP 97900719A EP 0958420 A1 EP0958420 A1 EP 0958420A1
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EP
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fibers
mat
fiber strands
composite body
mat according
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EP97900719A
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Bernd-Uwe Wulf
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Symalit AG
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Symalit AG
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Publication date
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    • B32B2605/003—Interior finishings

Definitions

  • the present invention relates to a mat which has fibers made of different materials and to a thermally deformable composite body produced from this mat. It further relates to a method for producing such a mat, a method for producing such a composite body and a method for producing a component from such a composite body.
  • Composite bodies in particular made of a fiber-reinforced plastic, are used for the longer to replace materials such as wood and metal.
  • Parts of road vehicles in which, for example, parts of the seats, dashboards, parts of the bumpers, etc. are made from fiber-reinforced thermoplastic materials can be mentioned as a non-exhaustive example. Specifically, for example, glass fiber reinforced polypropylene.
  • the glass fibers should be soaked with polypropylene, for example, so that every single fiber is completely covered by the thermoplastic material, so that the glass fibers are firmly embedded in the polypropylene and the polypropylene is distributed homogeneously in the respective component.
  • polypropylene for example, so that every single fiber is completely covered by the thermoplastic material, so that the glass fibers are firmly embedded in the polypropylene and the polypropylene is distributed homogeneously in the respective component.
  • the known composite bodies made of fiber-reinforced thermoplastic are successful and satisfactory, there is a desire for an even less impregnation of the glass fibers, an even better covering of the same by the polypropylene, for an even more homogeneous distribution of the plastic in the composite. body, and also after an even more rational manufacture of the composite body.
  • the aim of the invention is to show a mat made of fibers, which is composed of first fibers made of a first material and second fibers made of a second material, at least some of the fibers being in the form of fiber strands made of fibers made of the first material and made of Fibers made of the second material are present, and which, when processed into a composite body, enables an extremely complete impregnation of the fibers made of the first material with the second material, and allows the first fibers to be properly encased by the second material, which second material is completely homogeneous in the Composite body is distributed.
  • the mat according to the invention is characterized by the features of claim 1.
  • the thermally deformable composite body produced from at least one mat is characterized by the features of claim 14.
  • a method for manufacturing the mat is characterized by the features of claim 9 and a method for manufacturing the thermally deformable composite body by the features of claim 16.
  • a method for producing a component from the thermally deformable composite body is characterized by the features of claim 18.
  • FIG. 2 is a view of part of a mat formed from fiber strands
  • FIG. 3 shows a view of a composite body produced from the mat according to FIG. 2
  • FIG. 4 shows a mat formed from fiber strands and additional individual fibers
  • 5 shows a mat with a carrier layer formed from fibers
  • FIG. 6 shows a mat with a carrier layer formed from a film
  • FIG. 7 schematically shows a device for producing the composite body according to FIG. 3,
  • FIG. 8 shows a production variant
  • FIG. 9 schematically shows a molding tool for producing a component from a blank cut out of the composite body according to FIG. 4.
  • first fibers 1 shows a cross section through a fiber strand 3 which has a multiplicity of first fibers 1 made of a first material, for example glass, and a multiplicity of second fibers 2 made of a second material, for example polypropylene.
  • the first fibers 1 can alternatively consist of carbon, aramid, boron, steel, PEEK (polyether ether ketone), PAN (high-strength polyacrylonitrile), flax, hemp, salis, jute, ramie, coconut and kenaf, this list is not final.
  • the second fibers 2 can alternatively consist of thermoplastics, such as PP (polypropylene), PE (polyethylene), PA (polyamide), PET (polyethylene terephthalate) and / or mixtures of these thermoplastics. This list is also not exhaustive.
  • Fiber strands 3 which contain fibers 1 made of, for example, glass and fibers 2 made of, for example, polypropylene, are freely available on the market and therefore do not have to be described in detail.
  • a coherent mat is formed from a large number of the fiber strands 3 mentioned above.
  • the fiber strands are placed in an endless or cut form on a flat surface. The underlying surface is laid and connected and solidified with one another in such a way that a mat is created.
  • connection can be made by means of a needle known per se, with which a form-fitting connection of the individual fiber strands 3 is achieved to form a mat-shaped random fleece.
  • chemical or thermal bonding is also provided. Only the fibers of one material have to be connected. It is assumed that the material of the second individual fibers 2 is a thermoplastic, e.g. Is polypropylene.
  • the melting point of this second material is much lower than the melting point of the first material.
  • bonding in particular with thermal bonding, only the second material is heated and thus brought into a molten state, and thus the molten polypropylene fibers, for example, melt together at their contact points.
  • the glass fibers are not affected in any way. If an individual fiber strand is approximately rectilinear or only slightly curved, the individual glass fibers can be pulled out very easily, since they are arranged so as to be slidable relative to the polypropylene fibers in the fiber strand. In the finally formed mat, the glass fibers can still be pulled out individually, but this would be necessary due to this. the many strong curvatures of a greater application of force, so that the glass fibers practically do not shift during further processing to form the composite body, although there is no actual bond between the glass fibers.
  • the glass fibers are preferably connected to one another at their contact points, and the same conditions apply to the polypropylene fibers that were described above in connection with the thermal bonding for the glass fibers.
  • a section of the mat 4 (for example in the form of a random fleece) is shown schematically in FIG. 2. This mat 4 consists exclusively of fiber strands 3 held together. This mat 4 can now, for example when rolled up, be transported very easily and can be entered into corresponding devices in the form of webs in processing plants.
  • FIG. 7 schematically shows parts of a plant for producing a composite body from at least one mat 4 made of fiber strands 3.
  • the mat 4 is fed in a continuous processing process in the direction of arrow A to a first zone of the plant, which has, for example, a double belt press 5. Pressure and temperature are exerted on the mat 4 in this double belt press 5.
  • the thermoplastic material e.g. PP melted and penetrates the other fibers, e.g.
  • thermoplastic material is not from the outside, i.e. penetrate into the mat from the two main surfaces, but must be more or less evenly distributed within the mat, respectively. is arranged in the individual fiber strands of the mat, there is an excellent distribution of the thermoplastic material in the mat.
  • the mat is solidified under cooling and pressure to form a compact, here web-shaped composite body 7. This composite body 7 is shown schematically in FIG.
  • Fig. 3 shown. It has glass fibers 1 arranged in a tangled arrangement in a matrix 8 made of plastic are arranged so that there is now a thermally deformable composite body 7.
  • the thickness of this composite body 7 is smaller than the thickness of the original mat 4.
  • glass fibers are placed on a respective base and processed into a mat 4.
  • the processing can be done by means of needles or cohesive connection techniques.
  • Such a mat 4 which is needled as an example, is shown in FIG. 4. It therefore has fiber strands 3 made of glass and PP fibers and additionally fibers 10 made of glass, that is glass fibers.
  • the additional fibers 10 consist of PP.
  • the glass fibers are advantageously deposited in the form of known glass rovings and the PP fibers in the form of multifilaments.
  • additional polypropylene can be added to the mat 4 only immediately before it enters the double belt press.
  • This variant is drawn in FIG. 8.
  • additional polypropylene is fed in the form of one (or more) film web (s) 15, or also in the form of (at least) a melt film.
  • film web (s) 15 or also in the form of (at least) a melt film.
  • Needling should therefore be reduced to a minimum.
  • the mat that is ultimately to be processed into a composite body must still be able to be handled and be transportable.
  • the fiber strands 3 are placed on a tangled nonwoven 13 (also called nonwoven in technical terminology) made of PP (that is, not needled to one another) and only fixed on the tangled nonwoven 13 with the minimum number of needle sticks required for the subsequent handling, as drawn in FIG. 5.
  • a tangled nonwoven 13 also called nonwoven in technical terminology
  • PP that is, not needled to one another
  • a thin PP film web 14 a PP film
  • the connection between the fiber strands 3 and the film web 14 takes place by means of minimal needling.
  • the random fleece 13 can also consist of glass fibers, that is to say the first material.
  • the composite body 7 can now be made into final components, e.g. for road vehicles. Reference is made to FIG. 9.
  • Blanks 9 corresponding to the component to be manufactured are produced from the composite body 7. Depending on the subsequent processing, only a single blank 9 or multiple blanks are used together in the form of a blank structure.
  • the blank structure consisting of a blank 9 or more blanks corresponds in weight to the weight of the finished part of the component to be manufactured.
  • the blanks 9 are reheated in a known manner in a continuous manner in heaters, for example infrared ovens, so that the thermoplastic component of the blank structure from one or more blanks 9 again becomes flowable. Then a respective heated blank structure or blank 9 is inserted into a molding tool, which has, for example, a female mold 11 and a male mold 12, and the molding tool is closed, as indicated by the arrow B. The blank is pressed under pressure in the molding tool and then cooled, so that the component to be produced is finally shaped.
  • heaters for example infrared ovens

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Abstract

Aus Fasersträngen (3), die Einzelfasern (1) aus Glas und Einzelfasern (2) aus einem thermoplastischen Kunststoff enthalten, wird durch ein Nadeln oder ein chemisches oder thermisches Bonding eine Matte (4) gebildet. Diese Matte wird unter Ausübung von Druck und Temperaturen zu einem Verbundkörper (7) umgeformt, der Glasfasern (1) in einer homogen angeordneten Matrix (8) aus dem thermoplastischen Kunststoff aufweist. Dieser Verbundkörper lässt sich seinerseits zu Bauteilen aus glasfaserverstärktem Kunststoff umformen.

Description

Matte aus Fasern unterschiedlicher Materialien, daraus hergestellter Verbundkörper und Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem solchen Verbundkörper
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matte, die Fasern aus unterschiedlichen Materialien aufweist sowie einen aus dieser Matte hergestellten, thermisch verformbaren Verbundkörper. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Matte, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundkörpers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem solchen Verbundkörper. Verbundkörper, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, werden je länger je mehr zum Ersetzen von Materialien wie Holz und Metall verwendet. Als nicht abschliessendes Beispiel können Teile von Strassen- fahrzeugen genannt werden, bei welchen beispielsweise Teile der Sitze, Armaturenbretter, Teile der Stossfänger, etc. aus faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen hergestellt sind. Konkret zu nennen ist beispielsweise glasfaserverstärktes Polypropylen.
Bei glasfaserverstärktem Polypropylen und ähnlichen Produkten aus faserverstärkten, thermoplastischen Kunststoffen sollten z.B. die Glasfasern vom z.B. Polypropylen möglichst vollständig durchtränkt sein, so dass jede einzelne Faser durch den thermoplastischen Kunststoff vollständig umhüllt ist, so dass die Glasfa- sern fest im Polypropylen eingebettet sind und das Polypropylen im jeweiligen Bauteil homogen verteilt ist. Währenddem die bekannten Verbundkörper aus faserverstärktem thermoplastischen Kunststoff erfolgreich und zufriedenstellend sind, besteht das Bestreben nach einer noch in- nigeren Durchtränkung der Glasfasern, einer noch besseren Umhüllung derselben durch das Polypropylen, nach einer noch homogeneren Verteilung des Kunststoffes im Verbund- körper, und auch nach einem noch rationelleren Herstellen des Verbundkörpers.
Ziel der Erfindung ist eine Matte aus Fasern zu zeigen, die aus ersten Fasern aus einem ersten Mate- rial und aus zweiten Fasern aus einem zweiten Material zusammengesetzt ist, wobei mindestens ein Teil der Fasern in Form von Fasernsträngen aus Fasern aus dem ersten Material und aus Fasern aus dem zweiten Material vorliegt, und die beim Verarbeiten zu einem Verbundkörper eine äu- sserst vollständige Durchtränkung der Fasern aus dem ersten Material durch das zweite Material ermöglicht, eine einwandfreie Umhüllung der ersten Fasern durch das zweite Material erlaubt, welches zweite Material vollständig homogen im Verbundkörper verteilt ist. Die erfindungsgemässe Matte ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Der aus mindestens einer Matte hergestellte thermisch verformbare Verbundkörper ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruch 14. Ein Verfahren zur Herstellung der Matte ist durch die Merkmale des Anspruch 9 und ein Verfahren zur Herstellung des thermisch verformbaren Verbundkörpers durch die Merkmale des Anspruch 16 gekennzeichnet. Ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus dem thermisch verformbaren Verbundkörper ist durch die Merkmale des Anspruch 18 gekennzeichnet.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen aus zwei verschiedenartigen Fasern gebildeten Faserstrang,
Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles einer aus Fasersträngen gebildeten Matte,
Fig. 3 eine Ansicht eines aus der Matte nach Fig. 2 hergestellten Verbundkörpers, Fig. 4 eine aus Fasersträngen und zusätzlichen einzelnen Fasern gebildete Matte, Fig. 5 eine Matte mit einer aus Fasern gebildeten Trägerschicht,
Fig. 6 eine Matte mit einer aus einer Folie gebildeten Trägerschicht Fig. 7 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des Verbundkörpers nach Fig. 3,
Fig. 8 eine Herstellungsvariante, und Fig. 9 schematisch ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Bauteiles aus einem aus dem Verbundkörper nach Fig. 4 ausgeschnittenen Rohling.
Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Faserstrang 3, der eine Vielzahl erste Fasern 1 aus einem ersten Material, beispielsweise Glas, und eine Vielzahl zweite Fasern 2 aus einem zweiten Material, bei- spielsweise Polypropylen aufweist.
Die ersten Fasern 1 können alternativ aus Kohlenstoff, Aramid, Bor, Stahl, PEEK (Polyether-Etherke- ton) , PAN (hochfestes Polyacrylnitril) , Flachs, Hanf, Si- sal, Jute, Ramie, Kokos und Kenaf bestehen, wobei diese Aufzählung nicht abschliessend ist.
Die zweiten Fasern 2 können alternativ aus Thermoplasten, wie beispielsweise PP (Polypropylen) , PE- (Polyethylen) , PA (Polyamid) , PET (Polyethylenterephtha- lat) und/oder Abmischungen dieser Thermoplaste bestehen. Auch diese Aufzählung ist nicht abschliessend.
Faserstränge 3, welche Fasern 1 aus beispielsweise Glas und Fasern 2 aus beispielsweise Polypropylen enthalten, sind auf dem Markt frei erhältlich und müssen somit nicht detailliert beschrieben werden. Um nun einen Körper zu erhalten, der einfach transportiert werden kann und in Verarbeitungsanlagen zu einem für die unterschiedlichsten Zwecke verwendbaren Endprodukt verarbeitet werden kann, wird aus einer Vielzahl der oben genannten Faserstränge 3 eine zusammenhän- gende Matte gebildet. Dazu werden die Faserstränge in einer endlosen oder geschnittenen Form auf eine ebenflä- chige Unterlage gelegt und miteinander derart verbunden und verfestigt, dass eine Matte entsteht.
Diese Verbindung kann mittels einem an sich bekannten Nadeln erfolgen, womit eine formschlüssige Ver- bindung der einzelnen Faserstränge 3 zum Bilden eines mattenförmigen Wirrvlieses erreicht wird. Zusätzlich zum Nadeln oder alternativ dazu ist auch ein chemisches oder thermisches Bonding vorgesehen. Dabei müssen nur die Fasern des einen Materials miteinander verbunden werden. Es sei angenommen, dass das Material der zweiten Einzelfasern 2 ein Thermoplast, z.B. Polypropylen ist .
Der Schmelzpunkt dieses zweiten Materials ist viel tiefer als der Schmelzpunkt des ersten Materials. Beim Bonding, insbesondere bei einem thermischen Bonding wird nur das zweite Material aufgeheizt und damit in einen schmelzflüssigen Zustand gebracht, und somit schmelzen die beispielsweisen schmelzflüssigen Polypropylenfasern an ihren Berührungsstellen zusammen. Die Glasfasern werden jedoch in keiner Weise beeinflusst. Wenn ein einzelner Faserstrang annähernd geradlinig oder nur schwach gekrümmt ist, können die einzelnen Glasfasern sehr einfach herausgezogen werden, da sie relativ zu den Polypropylenfasern im Faserstrang gleitend verschiebbar angeord- net sind. In der endgültig gebildeten Matte können die Glasfasern immer noch einzeln herausgezogen worden, jedoch bedürfte es hierzu aufgrund. der vielen starken Krümmungen einer grösseren Kraftaufwendung, so dass sich die Glasfasern während der weiteren Verarbeitung zum Verbund- körper praktisch nicht verschieben, obwohl keine eigentliche Bindung zwischen den Glasfasern vorhanden ist.
Bei einem chemischen Bonding werden vorzugsweise die Glasfasern an ihren Berührungsstellen miteinander verbunden, und für die Polypropylenfasern gelten die- selben Zustände, die oben im Zusammenhang mit dem thermischen Bonding für die Glasfasern beschrieben worden sind. Ein Abschnitt der Matte 4 (beispielsweise in Form eines Wirrvlieses) ist schematisch in der Fig. 2 dargestellt. Diese Matte 4 besteht ausschliesslich aus zusammengehaltenen Fasersträngen 3. Diese Matte 4 kann nun, z.B. aufgerollt, sehr einfach transportiert und in Form von Bahnen in Verarbeitungsanlagen in entsprechende Vorrichtungen eingegeben werden.
In einer solchen Verarbeitungsanlage lässt sich aus der Matte 4 aus Fasersträngen unter Ausübung von Druck und Temperatur ein thermisch verformbarer Verbundkörper herstellen. Dazu ist zu bemerken, dass nur eine einzelne Matte 4 verarbeitet werden kann, oder dass mehrere schichtförmig aufeinandergelegte Matten zu einem einzelnen Verbundkörper verarbeitet werden können. Die Figur 7 zeigt schematisch Teile einer Anlage zur Herstellung eines Verbundkörpers aus mindestens einer Matte 4 aus Fasersträngen 3. Die Matte 4 wird in einem kontinuierlichen Verarbeitungsverfahren in Richtung des Pfeiles A einer ersten Zone der Anlage zugeführt, die beispielsweise eine Doppelbandpresse 5 aufweist. In dieser Doppelbandpresse 5 wird Druck und Temperatur auf die Matte 4 ausgeübt. Damit wird das thermoplastische Material, z.B. PP aufgeschmolzen und durchdringt die anderen Fasern, z.B. Glasfasern, umhüllt dieselben und verteilt sich äusserst homogen. Da das thermoplastische Material nicht von aussen, d.h. von den zwei Hauptflächen der Matte her in dieselbe eindringen .muss, sondern bereits mehr oder weniger gleichmässig verteilt innerhalb der Matte resp. in den einzelnen Fasersträngen der Matte angeordnet ist, ergibt sich eine ausgezeichnete Verteilung des thermoplastischen Materials in der Matte. In einer nachfolgenden Zone 6 der Anlage wird die Matte unter Abkühlen und Druck zu einem kompakten, hier bahnför- migen Verbundkörper 7 verfestigt. Dieser Verbundkörper 7 ist schematisch in der
Fig. 3 dargestellt. Er weist Glasfasern 1 auf, die in einer wirren Anordnung in einer Matrix 8 aus Kunststoff angeordnet sind, so dass nun ein thermisch verformbarer Verbundkörper 7 vorliegt. Die Dicke dieses Verbundkörpers 7 ist kleiner als die Dicke der ursprünglichen Matte 4. Abhängig von jeweiligen Anwendungen kann es erwünscht sein, das Mischungsverhältnis Glas/PP im Verbundkörper von Fall zu Fall zu variieren, wobei von Fasersträngen 3 ausgegangen wird, die immer dasselbe Verhältnis von Glas zu PP, z.B. 60:40 aufweisen, was offensichtlich die Lagerhaltung sehr vereinfacht, d.h. es müssen nicht ver- schiedene Faserstränge mit unterschiedlichen Glas/PP-Ver- hältnissen in einem Herstellungswerk gelagert werden. Wenn das Endprodukt ein höherer Anteil an Glasfasern aufweisen muss, werden zusätzlich zu den "Standard" Fasersträngen 3 und zusammen mit denselben Glasrovings, Glas- fasern auf eine jeweilige Unterlage abgelegt und zu einer Matte 4 verarbeitet. Das Verarbeiten kann mittels einem Nadeln oder stoffschlüssiger Verbindungstechniken erfolgen. Eine solche Matte 4, die als Beispiel genadelt ist, ist in der Fig. 4 gezeigt. Sie weist also Faserstränge 3 aus Fasern aus Glas und PP auf und zusätzlich Fasern 10 aus Glas, also Glasfasern.
Sollte umgekehrt der Anteil an PP höher als in den Fasersträngen 3 ab Lager sein, bestehen die zusätzlichen Fasern 10 aus PP. Offensichtlich ist es auch möglich, den Fasersträngen 3 zusätzlich sowohl zusätzliche Fasern aus Glas und zusätzliche Fasern aus PP zuzugeben.
Vorteilhaft werden die Glasfasern in Form von bekannten Glasrovings und die PP-Fasern in Form von Mul- tifilamenten abgelegt.
Als weitere Variante kann zusätzliches Polypropylen der Matte 4 erst unmittelbar vor dem Eintritt in die Doppelbandpresse zugegeben werden. Diese Variante ist in der Fig. 8 gezeichnet. Unmittelbar vor dem Eintritt in die Doppelbandpresse 5 wird zusätzliches Polypropylen in Form einer (oder mehreren) Folienbahn (en) 15 zugeführt, oder auch in Form (mindestens) eines Schmelztilmes . Beim Vernadeln werden bekanntlich vorwiegend die etwas spröden Glasfasern zerbrochen, d.h. verkürzt. Für verschiedene Anwendungen sind jedoch zu gross Anteile von verkürzten Glasfasern, die vorwiegend als Bewehrung im Endprodukt dienen, unerwünscht. Daher sollte das Vernadeln auf ein Minimum reduziert werden. Jedoch muss die Matte, die letztlich zu einem Verbundkörper verarbeitet werden soll, nach wie vor gehandhabt werden können und transportfähig sein. Dazu werden gemäss einer weiteren Ausführung der Erfindung die Faserstränge 3 auf ein Wirrvlies 13 (in der Fachsprache auch Nonwoven genannt) aus PP abgelegt (also nicht untereinander vernadelt) und nur mit der für das Nachfolgende Handling notwendigen minimalen Anzahl Nadelstichen auf dem Wirrvlies 13 fixiert, wie in der Fig. 5 gezeichnet ist.
Anstelle des Wirrvlieses kann gemäss der in Fig. 6 gezeigten Ausführung eine dünne PP-Folienbahn 14, ein PP-Film verwendet werden. Auch bei dieser Ausführung erfolgt die Verbindung zwischen den Fasersträngen 3 und der Folienbahn 14 mittels einem minimalen Vernadeln.
Alternativ kann das Wirrvlies 13 auch aus Glasfasern, also dem ersten Material bestehen.
Der Verbundkörper 7 lässt sich nun zu endgültigen Bauteilen, z.B. für Strassenfahrzeuge, umformen. Es wird auf die Fig. 9 verwiesen.
Es werden aus dem Verbundkörper 7 dem jeweils herzustellenden Bauteil entsprechende Zuschnitte 9 hergestellt. Abhängig von der nachfolgenden Verarbeitung wird nur ein einzelner Zuschnitt 9 oder werden mehrere Zu- schnitte zusammen in Form eines Rohlinggebildes verwendet. Das aus einem Zuschnitt 9 oder mehreren Zuschnitten bestehende Rohlinggebilde entspricht dabei gewichtsmässig dem Fertigteilgewicht des herzustellenden Bauteils.
Die Zuschnitte 9 werden in bekannter Weise im Durchlauf in Heizgeräten, z.B. Infrarotöfen nochmals erwärmt, so dass die thermoplastische Komponente des Rohlinggebildes aus einem oder mehreren Zuschnitten 9 wieder fliessfähig wird. Danach wird ein jeweiliges aufgeheiztes Rohlinggebilde, bzw. Zuschnitt 9 in ein Formwerkzeug, das z.B. eine Matrize 11 und eine Patrize 12 aufweist, eingelegt und das Formwerkzeug geschlossen, wie mit dem Pfeil B angedeutet ist. Im Formwerkzeug wird das Rohlinggebilde unter Druck verpresst und danach abgekühlt, so dass schlussendlich der herzustellende Bauteil geformt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Matte, die Fasern aus unterschiedlichen Materialien aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Fasern in Form von Fasersträngen vorliegt, wobei jeder Faserstrang (3) eine Vielzahl erste Fasern (1) aus einem ersten Material und eine Vielzahl zweite Fasern (2) aus einem zweiten, vom ersten verschie- denen Material enthält, dass in jedem Faserstrang (3) die ersten Fasern (1) mit den zweiten Fasern (2) unverbunden und zu denselben gleitend angeordnet sind, und dass die Faserstränge (3) durch eine formschlüssige Verbindung derselben und/oder eine stoffschlüssige Verbindung der ersten und/oder der zweiten Fasern (2) zusammengehalten sind.
2. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge (3) in Form eines Wirrvlieses im formschlüssigen Zustand miteinander vernadelt und im stoffschlüssigen Zustand durch ein chemisches der ersten (1) oder ein thermisches Bonding der zweiten Fasern (2) untereinander zusammengehalten sind.
3. Matte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Teil der Fasern in Form von Einzelfasern (10) aus dem ersten und/oder dem zweiten Material vorliegt, welche Fasern (10) formschlüssig mit den Fasersträngen (3) und/oder stoffschlüssig mit mindestens einem Teil deren Fasern (1; 2) verbunden sind.
4. Matte nach einem der Ansprüche 1 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens eine an mindestens einer
Hauptseite derselben angeordneten Trägerschicht (13; 14) aus dem zweiten Material, welche Trägerschicht (13; 14) mit dem restlichen Teil der Matte vernadelt ist.
5. Matte nach einem Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Trägerschicht (13; 14) als Wirrvlies (13) oder Folienbahn aus dem zweiten Material ausgebildet ist.
6. Matte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht als Wirrvlies (13) aus dem ersten Material ausgebildet ist.
7. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schmelzpunkt des ersten Materials höher als der Schmelzpunkt des zweiten Materials ist.
8. Matte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Glas und das zweite Material ein thermoplastischer Kunststoff ist.
9. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material Polypropylen ist.
10. Verfahren zur Herstellung der Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge (3) in Form von endlosen oder geschnittenen Fasersträngen auf eine ebenflächige Unterlage abgelegt werden, und danach durch ein Vernadeln der Faserstränge (3) zu einem Wirrvlies, oder durch ein chemisches oder thermisches Bonding des ersten und/oder zweiten Materials die Faserstränge zu einer Matte verfestigt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei zusätzlich zu den Fasersträngen (3) Fasern (10) in Form von Einzelfasern aus dem ersten und/oder zweiten Material vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die als Einzelfasern vorliegenden Fasern (10) zusammen mit den Faser- strängen (3) abgelegt und zu einem Wirrvlies, bzw. einer Matte verfestigt werden.
12. Verfahren zur Herstellung der Matte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge
(3) auf die die Trägerschicht bildende Folienbahn (14) oder Wirrvlies (13) abgelegt und danach mit der Folienbahn (14) oder dem Wirrvlies (13) vernadelt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem ein weiterer Teil der Fasern (10) in Form von Einzelfasern aus Glas vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Fasern (10) in Form von Glasrovings zusammen mit den Fasersträngen (3) abgelegt und vernadelt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem ein weiterer Teil der Fasern (10) in Form von Einzelfasern aus einem thermoplastischen Kunststoff vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Fasern (10) in Form von Multifilamenten zusammen mit den Fasersträngen (3) abgelegt und vernadelt werden.
15. Thermisch verformbarer Verbundkörper, hergestellt aus einer oder mehreren Matten (4) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Fa- sern (1) aus dem ersten Material in einem wirr angeordneten Zustand in dem von den Fasern aus dem zweiten Material stammenden Material (8) eingebettet sind, welches Material (8) in einem einstückigen Zustand im Verbundkörper (7) homogen verteilt ist.
16. Verfahren zur Herstellung des thermisch verformbaren Verbundkörpers nach Anspruch 15, bei welchem das zweite Material ein thermoplastischer Kunststoff ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Matte nach einem der Ansprüche 1-8 in einem kontinuierlichen Vorgang in einem ersten Schritt erwärmt wird um den thermoplastischen
Kunststoff aufzuschmelzen und einem Druck ausgesetzt wird um eine homogene Durchdringung aller Fasern aus dem ersten Material (1) durch den schmelzflüssigen Kunststoff zu erreichen, und in einem zweiten Schritt abgekühlt wird, so dass eine Verfestigung zu einem kompakten Verbundkörper (7) erfolgt, oder dass vorerst mehrere Matten (4) schichtweise aufeinander gelegt und danach nach dem ersten und zweiten Schritt behandelt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch ge- kennzeichnet, dass einer jeweiligen Matte (4) vor dem Erwärmen mindestens eine Folienbahn (15) oder ein Schmelzfilm aus dem zweiten Material zugeführt wird und danach der damit gebildete Schichtkörper in dem kontinuierlichen Vorgang unter Ausübung von Druck erwärmt und danach abge- kühlt wird um einen kompakten Verbundkörper (7) zu bilden.
18. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem thermisch verformbaren Verbundkörper (7) nach Anspruch 15, welcher Bauteil ein vorgegebenes Gewicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Verbund- körper ein Rohlinggebilde (9) aus einem oder mehreren zusammengenommenen Zuschnitten hergestellt wird, dessen Gewicht dem vorgegebenen Gewicht des Bauteils entspricht, dass das einen oder mehrere Zuschnitte enthaltende Rohlinggebilde in ein mindestens eine Patrize (11) und min- destens eine Matrize (12) aufweisendes Formwerkzeug eingebracht wird und im Formwerkzeug unter Druck verpresst und danach abgekühlt wird, und danach der somit hergestellte Bauteil aus dem Formwerkzeug entnommen wird.
19. Bauteil, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass er in einer Matrix aus einem Kunststoff wirr angeordnet verteilte Fasern aufweist.
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