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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines mit Endlosfasern verstaerkten Polymer-Formteils sowie endlosfaserverstaerktes Polymer-Formteil

Continuous fiber reinforced polymeric automobile component manufacture involves winding impregnated fibers onto mandrels and stripping off preform to load into molding tool.
 
: Krause, W.; Reif, M.; Walch, M.; Henning, F.

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DE 102004007313 A: 20040214
DE 2004-102004007313 A: 20040214
EP 2004-27816 A: 20041124
DE 102004007313 A1: 20050908
EP 1568473 A1: 20050831
B29C0070
B29C0070
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer ICT ()

Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines mit Endlosfasern verstaerkten Polymer-Formteils vorgeschlagen, indem die mit einem plastifizierten Polymer impraegnierten Endlosfasern mittels einer Handhabungseinrichtung derart auf einer Hilfsform angeordnet werden, dass die Orientierung der Endlosfasern der in dem Polymer-Formteil vorgesehenen Orientierung der Endlosfasern entspricht. Anschliessend werden die orientierten Endlosfasern mittels der Hilfsform in ein offenes Formwerkzeug ueberfuehrt und dort abgelegt. Das Formwerkzeug wird geschlossen und die Endlosfasern werden allein oder unter Zugabe eines weiteren, die Polymermatrix des zu erzeugenden Polymmer-Formteils bildenden, plastifizierbaren Polymers unter Bildung des endlosfaserverstaerkten Polymer-Formteils verpresst. Schliesslich wird das Polymer-Formteil abgekuehlt und dem Formwerkzeug entnommen. Um eine einwandfreie und schnelle Ueberfuehrung der Endlosfasern in das Formwerkzeug sicherzustellen, werden diese gemaess der jeweils gewuenschten Orientierung auf Wickeldorne der Hilfsform aufgewickelt und anschliessend durch Abstreifen von den Wickeldornen in das offene Formwerkzeug ueberfuehrt. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung eines endlosfaserverstaerkten Polymer-Formteils sowie ein solcher Polymer-Formteil.

 

EP 1568473 A UPAB: 20051024 NOVELTY - Polymer impregnated fibers(4) are wound with a set orientation onto mandrels(16) of an auxiliary tool(8). The wound fibers are then stripped from the mandrels as they are placed into an open two-part molding tool(21) and the tool is closed to apply pressure and consolidate the molding. DETAILED DESCRIPTION - Fibers(4) are wound spool-like onto the mandrels as the auxiliary tool is moved by a handling system(14). Some or all of the winding mandrels move relative to each other depending on the required fiber orientation. Wound fibers are heated by hot gas, in particular hot air, or electrical radiation, especially infra-red. Fiber are guided over a heated transfer roll (9) during winding. The transfer roll may be swiveled around an axis extending in the fiber direction. INDEPENDENT CLAIMS are included for: a) the process equipment which includes an auxiliary tool(8) with winding mandrels(16) having a stripping mechanism for removing the wound fibers; b) the claimed auxiliary tool; c) a polymer component reinforced with continuous fibers, for use in the automobile industry, and based on at least one thermoplastic elastomer(TPE). USE - For production of elastomer based, continuous fiber composite products, in particular automobile components such as bumpers, seat shells, body parts and front end supports. ADVANTAGE - Impregnated fibers can be easily and rapidly wound to a prescribed orientation related to the stresses in the final component and the preform can be easily stripped from the winding mandrels for easy placement in the correct position in a molding tool thus giving high quality, reproducible products.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-35506.html