DE102015103585A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs sowie Kunststoffbauteil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, bei dem Sekundär-Kohlenstofffasern bereitgestellt werden, die Sekundär-Kohlenstofffasern einem Polymer zugegeben werden und aus dem Polymer ein Kunststoffbauteil geformt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Kunststoffbauteil hergestellt mit einem solchen Verfahren.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein solches Kunststoffbauteil.
- Viele Bauteile im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise Luftausströmer, mit denen zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums Luft eingeleitet wird, Abdeckungen beispielsweise von Mittelarmkonsolen oder Handschuhfächern, Blenden, Schalter, etc. werden aus Kunststoff hergestellt. In vielen Fällen wird hierfür Polyamid verwendet. Bei Bauteilen, die eine gesteigerte mechanische Festigkeit haben sollen, werden häufig Kunststoffe eingesetzt, die durch zugesetzte Glasfasern verstärkt sind.
- Nachteilig bei solchen glasfaserverstärkten Kunststoffen ist, dass sie ein vergleichsweise hohes Gewicht haben. Weiterhin ist die chemische Beständigkeit nicht optimal. Hinzu kommt, dass diese Materialien unter Umweltgesichtspunkten verbesserungsfähig sind.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kunststoffbauteile bereitzustellen, die anspruchsvolleren ökologischen Kriterien genügen, ein geringeres Gewicht und eine verbesserte chemische Beständigkeit haben.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, bei dem Sekundär-Kohlenstofffasern bereitgestellt werden, die Sekundär-Kohlenstofffasern einem Polymer zugegeben werden und aus dem Polymer ein Kunststoffbauteil geformt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein Kunststoffbauteil vorgesehen, das mit einem solchen Verfahren hergestellt ist.
- Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, anstelle der aus dem Stand der Technik bekannten Glasfasern, die zur Verstärkung der Bauteile verwendet werden, Sekundär-Kohlenstofffasern zu verwenden. Sekundär-Kohlenstofffasern sind Kohlenstofffasern, die ursprünglich nicht für den Zweck hergestellt wurden, das erfindungsgemäße Kunststoffteil zu verstärken, sondern für einen anderen Zweck hergestellt wurden, beispielsweise um Teil einer Kohlenstofffasermatte zu sein, und nun einer Sekundärverwendung zugeführt werden. Sie können auch als Recycling-Kunststofffasern betrachtet werden, da sie aus einem anderen Produkt (beispielsweise einer Kohlenstofffasermatte) gewonnen wurden.
- Durch die Verwendung der Sekundär-Kohlenstofffasern ergibt sich eine ganze Reihe an Vorteilen. Zum einen müssen nicht separat Glasfasern bereitgestellt werden, sondern es können Kohlenstofffasern verwendet werden, die quasi als „Abfall“ zur Verfügung stehen, insbesondere aus Verschnittresten von Kohlenstofffasermatten („Preforms“). Hierdurch sinkt der Ressourcenverbrauch insgesamt, sodass die Bauteile in ökologischer Hinsicht vorteilhafter als die aus dem Stand der Technik bekannten Bauteile sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Bauteilgewicht bei gleichen mechanischen Eigenschaften um ca. 25 % im Vergleich mit Bauteilen aus glasfaserverstärkten Kunststoffen verringert werden kann. Dies führt zu einem geringeren CO2-Ausstoß des Kraftfahrzeugs, in welchem die Bauteile eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich Kunststoffe, die mit Kohlenstofffasern verstärkt sind, durch eine hohe chemische Beständigkeit auszeichnen. Hinzu kommt eine sehr gute Dimensionsstabilität.
- Als Polyamid kann insbesondere PA6.6 oder PA6.6 + PA6I/6T verwendet werden. Bei diesen Materialien handelt es sich um erprobte Werkstoffe, welche die Anforderungen im Kraftfahrzeug erfüllen.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kohlenstofffasern durch Schreddern von Verschnittresten von Kohlenstofffasermatten hergestellt werden. Dies ermöglicht es, die gewünschten Kohlenstofffasern mit geringem Aufwand in der gewünschten Faserlänge bereitzustellen.
- Bei den Kunststoffbauteilen kann es sich um ein Innenraumfunktionsteil handeln, insbesondere eine Luftausströmerlamelle, einen Schieberknopf, einen Drehknopf oder eine Drucktaste. Das Kunststoffbauteil kann auch ein Innenraumverkleidungsteil sein, insbesondere eine Luftausströmerblende, eine Mittelarmkonsole, ein Cupholder oder eine Armaturenbrettverkleidung. Es ist auch möglich, dass das Kunststoffbauteil ein Mechanikbauteil ist, insbesondere eine Verbindungsstange für Lamellen eines Luftausströmers, eine Verbindungsgabel, ein Hebel oder ein Zahnrad. All diese Bauteile profitieren in besonderer Weise von der hohen mechanischen Stabilität von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen.
Claims (10)
- Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, bei dem – Sekundär-Kohlenstofffasern bereitgestellt werden; – die Sekundär-Kohlenstofffasern einem Polymer zugegeben werden; – aus dem Polymer ein Kunststoffbauteil geformt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer aus der Gruppe der Polyamide stammt.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid PA6.6 oder PA6.6 + PA6I/6T ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil spritzgegossen wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Sekundär-Kohlenstofffasern aus Verschnittresten von Kohlenstofffasermatten, Kohlenstofffasergelegen oder Kohlenstofffasergeweben gewonnen werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschnittreste geschreddert werden.
- Kunststoffbauteil hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Kunststoffbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil ein Innenraumfunktionsteil ist, insbesondere eine Luftausströmerlamelle, ein Schiebeknopf, ein Drehknopf oder eine Drucktaste.
- Kunststoffbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil ein Innenraumverkleidungsteil ist, insbesondere eine Luftausströmerblende, eine Mittelarmkonsole, ein Cupholder oder eine Armaturenbrettverkleidung.
- Kunststoffbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil ein Mechanikbauteil ist, insbesondere eine Verbindungsstange für Lamellen eines Luftausströmers, eine Verbindungsgabel, ein Hebel oder ein Zahnrad.
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