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Title:
SMC MOLD, METHOD FOR PRODUCING AN SMC MOLD, AND SMC MOLD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/048141
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an SMC mold for producing a fiber-composite component, comprising two mold halves (2, 3) that can be moved towards each other along a closing axis (S) and that, when closed, enclose a cavity (4). According to the invention, a holding device (10) projects into the cavity (4) to position a coupling element (20) such that its coupling axis (K) is transverse to or at an angle to the closing axis (S) of the SMC mold, and to hold the coupling element (20) in place in the cavity (4). The invention further relates to a method for producing an SMC mold and to an SMC mold.

Inventors:
BEIL, Andreas (Gundermannstrasse 37, München, 80935, DE)
SPITZER, Simon (Gollierstr. 24, München, 80339, DE)
STUTE, Holger (Benatzkyweg 15, Landshut, 84032, DE)
Application Number:
EP2018/070826
Publication Date:
March 14, 2019
Filing Date:
August 01, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Petuelring 130, München, 80809, DE)
International Classes:
B29C33/12; B29C70/46; B29C70/72
Domestic Patent References:
WO2014102509A12014-07-03
WO2008152307A22008-12-18
Foreign References:
FR3046101A12017-06-30
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . SMC-WerkzGug zur Herstellung eines Faserverbund- Bauteils mit :

zwei Werkzeugteilen (2, 3), die entlang einer Schließachse (S) aufeinander zustellbar sind und die im geschlossenen Zustand eine Kavität (4) umschließen, wobei

eine in die Kavität (4) hineinragende Haftervorrichtung (10) vorgesehen ist zur Positionierung eines Kopplungselements (20) mit seiner Kopplungsachse

(K) quer oder winklig zur Schließachse (S) des SMC-Werkzeugs und zur Fixierung des Kopplungselements (20) in der Kavität (4).

2. SMC-Werkzeug nach Patentanspruch 1 ,

wobei die Haitevorrichtung (10) gebildet wird durch

einen Halter (1 1 ), der vom ersten Werkzeugieil (2) in die Kavität (4) hineinragt und

einen Gegenhalier (12), der vom zweiten Werkzeugteil (3) in Schließrichtung in die Kavität hineinragt

3. SMC-Werkzeug nach Patentanspruch 2,

bei dem

der Halter (1 1 ) von Halteelementen (13, 14, 15) gebildet wird, die voneinander beabstandet sind und

der Gegenhalter (12) in Form eines Haltestegs ausgebildet ist, der - entlang der Schließachse (S) des SMC-Werkzeugs betrachtet - zwischen den Halteelementen (13, 14, 15) angeordnet ist.

4. SMC-Werkzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,

bei dem die Haitevorrichtung (10) durch auswechselbare Einsätze gebildet wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines SMC-Bauteils mit den Schritten:

Einlegen wenigstens eines Kopplungselements (20) auf Haitefiächen (16, 17, 18} einer in die Kavität (4) eines SMC-Werkzeugs (1 ) hineinragenden Halte- Vorrichtung (10), wodurch das Kopplungselement {20) mit seiner Kopplungsachse (K) quer oder 'winklig zur Schiießachse (S) des SMC-Werkzeugs (1 ) positioniert und zumindest quer zur Schließachse (S) fixiert wird,

Einbringen eines SMC-Zuschnitts in das SMC-Werkzeug (1 ),

Schließen des SMC-Werkzeugs (1 ) und Verprassen des SMC-Zuschnitts, wobei das Koppiungseiement (20) im geschlossenen SMC-Werkzeug durch die Haitevorrichtung (10) ortsfest gehalten wird und die Pressmasse das Koppiungseiement (20) umfangsseitig zumindest teilweise umfließt,

Konsolidieren der Pressmasse,

Öffnen des SMC-Werkzeugs (1 ) und

Entformen des SMC-Bauteils (30).

6. Verfahren nach Patentanspruch 5, bei dem

das Kopplungselement (20) durch die Schließbewegung des SMC-Werkzeugs zwischen einem Halter (1 1 ) der Haltevorrichtung (10), auf dessen Haitefiächen (16, 17, 18) es aufliegt, und einem Gegenhalter (12) der Haltevorrichtung (10), der auf das Kopplungselement (20) abgesenkt wird, fixiert wird.

7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 5 oder 6,

bei dem das Kopplungselement (20) durch die HaltervoTichtung (10) mit ei ner Anbindungsfläche (26) angrenzend an eine die Kavität begrenzende Werkzeugwandung positioniert wird.

8. SMC-Bauteil (30) mit mindestens einem in den Faserverbundkunststoff formschlüssig integrierten Kopplungselement (20), wobei die Kopplungsachse (K) des Kopplungselements (20) quer oder winklig zu einer Entforrnungsachse (E) des SMC-Bauteils (30) ausgerichtet ist.

9. SMC-Bauteil nach Patentanspruch 8, das mit einem Werkzeug nach einem der Patentansprüche 4 bis 7 ausgebildet wurde, wodurch das Kopplungselement (20) umfangsseitig nur teilweise von faserverstärktem Kunststoff umgeben ist.

10. SMC-Bauteil nach Patentanspruch 8 oder 9,

das ein Strukturbauteil eines Fahrzeugs ist.

Description:
Beschreibung

SMC-Werkzeug, Verfahren zur Herstellung eines SMC-Bauteils und SMC-

Bauteil

Die Erfindung betrifft ein SMC-Werkzeug, ein Verfahren zur Herstellung eines SMC-Bauteils sowie ein SMC-Bauteil.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Fahrzeugstrukturbauteile als Sheet-Moulding-Compound Bauteile (SMC-Bauteile) herzustellen. Hierzu wird zunächst eine plattenformige, teigartige Pressmasse generiert, aus einer nicht ausgehärteten Kunststoffmatrix, z.B. einem Duroplast, und beigemischten Verstärkungsfasern.

Die zugeschnittene Pressmasse wird in ein Tauchkantenwerkzeug (SMC- Werkzeug) eingelegt und verpresst. Das SMC-Werkzeug wird hierzu geschlossen, wobei die Werkzeugteile des SMC-Werkzeugs entlang einer Schließachse linear aufeinander zubewegt werden. Durch den Druck des SMC-Werkzeugs verteilt sich die Pressmasse in der gesamten Werkzeug- kavität. Nach dem Aushärten der Matrix wird das Werkzeug geöffnet und das SMC-Bauteil entformt, d.h. dem Werkzeug entnommen. Die Entformungsachse stimmt dabei üblicherweise mit der Schließachse des SMC-Werkzeugs überein. Nach dem Entformen können überstehende Bereiche abgetrennt werden.

Oftmals ist es wünschenswert, an den SMC-Bauteilen weitere Bauteile anbinden zu können. Während bei Metallbauteilen das Einschneiden von Gewinden eine Möglichkeit darstellt, ist dies materialbedingt bei SMC-Bauteilen nicht ohne weiteres möglich. Daher greift man auf Kopplungselemente zurück, die bereits bei der Herstellung der SMC-Bauteile oder später in diese integriert werden. Beispielsweise ist es bekannt, die Kopplungselemente einzukleben. Dies erfordert jedoch einen zusätzlichen Verfahrensschritt. Auch ist die mechanische Belastbarkeit und Haltbarkeit derartiger Klebeverbindungen beschränkt.

Weiterhin ist es bekannt, Kopplungselemente in Form von Gewindebuchsen bereits bei der Herstellung in das SMC-Bauteil zu integrieren. Hierzu werden die Gewindebuchsen auf Stifte aufgesteckt, die in die Werkzeugkavität hineinragen. Beim Pressvorgang fließt die SMC-Pressmasse um die Gewindebuchsen herum und umschließt diese. Durch eine z.B. mit Rücksprüngen versehene Außenkontur sind die Gewindebuchsen nach der Konsolidierung des Matrixwerkstoffs in das SMC-Bauteil formschlüssig eingebunden. Beim Öffnen des SMC-Werkzeugs bzw. beim Entformen des SMC-Bauteils müssen die Stifte aus den Gewindebuchsen herausgezogen werden. Daher können solche Gewindebuchsen bislang lediglich so in SMG-Bauteile integriert werden, dass ihre Gewinde parallel zur Richtung der Schließachse bzw. der Entformungsachse verlaufen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Möglichkeit anzugeben, wie die Integration von Kopplungselementen in ein SMC-Bauteil auf kostengünstige und zuverlässige Art und Weise verbessert werden kann.

Gelöst wird dies durch ein SMC-Werkzeug nach Patentanspruch 1 , ein Verfahren zur Herstellung eines SMC-Bauteils nach Patentanspruch 5 und ein SMC-Bauteil nach Patentanspruch 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Erfindungsgemäß wird ein SMC-Werkzeug zur Herstellung eines Faserverbund-Bauteils angegeben mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, die entlang einer Schließachse aufeinander zustellbar sind und im geschlossenen Zustand eine Kavität umschließen. Es ist eine in die Kavi- tät hineinragende Haitervorrichiung vorgesehen zur Positionierung eines Koppiungseiements mit seiner Kopplungsachse quer oder winklig zur Schließachse des SMC-Werkzeugs und Fixierung des Kopplungselements in der Kavität.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines SMC-Bauteils angegeben, bei dem zunächst wenigstens ein Kopplungselement auf Halteflächen einer in die Kavität eines SMC-Werkzeugs hineinragenden Haltevorrichtung eingelegt wird, wodurch das Kopplungselement mit seiner Koppiungsachse quer oder winklig zur Schließachse des SMC-Werkzeugs positioniert und zumindest quer zur Schließachse fixiert wird. Es wird ein SMC-Zuschnitt in das SMC-Werkzeug eingebracht. Das SMC-Werkzeug wird geschlossen und der SMC-Zuschnitt verpresst, wobei das Kopplungselement im geschlossenen SMC-Werkzeug durch die Haltevorrichtung ortsfest gehalten wird und die Pressmasse das Kopplungselement umfangsseitig zumindest teilweise umfließt. Die Pressmasse wird konsolidiert, das Presswerkzeug geöffnet und das Bauteil entformt.

Die SMC-Pressmasse beinhaltet einen nicht ausgehärteten Duroplasten, wie z.B. ein Kunstharz, sowie darin eingebettete Fasern. Die Fasern können beispielsweise Carbon-, Glas-, Ararnid- oder Basaltfasern sein. Es können auch verschiedene Faserarten gemeinsam in einer SMC-Pressmasse eingebettet sein. Die Fasern weisen vorzugsweise eine Länge von bis zu 50 mm auf. Es können neue Fasern und/oder recycelte Fasern verwendet werden. Um die Anforderungen an Strukturbauteile im Fahrzeugbau zu erfüllen, kommt vorzugsweise ein Hochleistungs-SMC zum Einsatz, bei dem einerseits Kohlen- stofffasern verwendet werden und zum anderen ein hoher Faservolumengehalt im Verbund erzeugt wird. Vorzugsweise beträgt der Faseranteil im Verbund jedoch maximal 70 Masseprozent. Bei dem Kopplungselement handelt es sich um einen Körper, vorzugsweise einen Metalikörper, an dem oder in dem sich ein Kopplungsabschniit entlang einer Kopplungsachse erstreckt. Der Kopplungsabschniit dient dazu, am fertigen Bauteil ein weiteres Bauteil oder ein Anbautetl zu befestigen, z.B. durch Versch rauben. Der Kopplungsabschnitt kann beispielsweise in Form eines Innen- oder Außengewindes, eines Sacklochs oder eines stifttörmigen Abschnitts ausgebildet sein. Die Kopplungsachse kann dementsprechend z.B. durch die Gewindeachse oder die Längsachse des Stifts oder Sacklochs gebildet sein. Das Kopplungselement wird formschlüssig in den faserverstärkten Kunststoff des SMC-Bauteils integriert und hierzu zumindest teilweise von der Pressmasse umflossen. Um einen Formschluss in alle Belastungsrichtungen zu gewährleisten, kann das Kopplungselement an seiner Außenfläche beispielsweise entsprechend strukturiert sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Kopplungselement um ein hülsenför- miges Edelstahlteil mit Innengewinde.

Erfindungsgemäß wird das Kopplungselement mit seiner Kopplungsachse quer oder winklig zur Schließachse des Werkzeugs und damit quer oder winklig zur Entformungsachse des Bauteils angeordnet. Dies ermöglicht neue Gestaltungsfreiräume bei der Anfeindung von Bauteilen, wie z.B. Karosserieteilen, oder Anbauteilen, wie Sensoren o.a. Die Kopplungsachse des Kopplungselements kann beliebig gegenüber der Schließachse oder Entformungsachse geneigt sein, beispielsweise in einem Bereich von 1 Grad bis 90 Grad, besonders bevorzugt wird das Koppiungselement jedoch mit einer starken Neigung gegenüber der Schließachse bzw. Entformungsachse eingebracht, z.B. mit einer Neigung in einem Bereich von 39 Grad bis 90 Grad. Darüber hinaus können auch Kopplungselemente mit in das SMC-Bauteil integriert sind, deren Kopplungsachsen parallel zur Schließachse des Werkzeugs oder der Entformungsachse des Bauteils verlaufen. Bevorzugt wird die Haltevorrichtung gebildet durch einen Halter, der vom ersten Werkzeugteil in Richtung der Schiießacbse in die Kavität hineinragt und einen Gegenhalter, der vom zweiten Werkzeugteil in Richtung der Schließachse in die Kavität hineinragt. Indem sowohl Halter als auch Gegenhalter entlang der Schließachse des SMC-Werkzeugs ausgerichtet sind, ist die problemlose Entformung des faserverstärkten Bauteils gewährleistet. Insbesondere ermöglicht diese Ausgestaltung eine einfache und kostengünstige Realisierung des SMC-Werkzeugs, da auf aufwendige Schieber oder ähnliches verzichtet werden kann.

Vorzugsweise wird das Kopplungselement durch die Schließbewegung des Presswerkzeugs zwischen dem Halter, auf dessen Halteflächen es aufliegt, und dem Gegenhalter, der auf das Kopplungselement abgesenkt wird, fixiert.

Vorzugsweise wird der Halter von Halteelementen gebildet, die voneinander beabstandet sind und der Gegenhalter ist in Form eines Haltestegs ausgebildet, der - entlang der Schließachse des SMC-Werkzeugs betrachtet - zwischen den Halteelementen angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung der Haltevorrichtung ermöglicht eine besonders sichere Fixierung und Stabilisierung des Kopplungselements in der Kavität.

Zur Variation der Art und Anzahl der in das Bauteil eingebundenen Kopplungselemente kann es vorteilhaft sein, wenn die Haltevorrichtung durch auswechselbare Einsätze gebildet wird. Die Einsätze können beispielsweise als Steckverbindung konzipiert sein und in entsprechende Aussparungen in die Werkzeugteile einsetzbar sein, wobei ggf. eine zusätzliche Fixierung z.B. durch eine Schraubverbindung vorgesehen sein kann. Eine freiliegende Anbindungsfläche des Kopplungselements lässt sich in einer Ausgestaltung der Erfindung auf besonders einfache Weise dadurch erzielen, dass das Kopplungselement durch die Haltervorrichtung mit einer Anbindungsfläche angrenzend an eine die Kavität begrenzende Werkzeugwandung positioniert wird. So wird zuverlässig verhindert, dass SMC-Press- masse während des Pressvorgangs die Anbindungsfläche bedeckt. Nacharbeit wird verringert. Wird ein Kopplungselement verwendet » das eine Anbin- dung von beiden Stirnseiten aus ermöglicht, wie beispielsweise eine Gewindebuchse mit durchgehenden Gewinde, so kann das Kopplungselement durch die Haltevorrichtung auch mit beiden Anbindungsflächen angrenzend an die Werkzeugwandung positioniert sein. So .kann z.B. eine Anbindungsfläche bereits beim Einlegen des Kopplungselemenis gegen die Werkzeugwandung des Unterwerkzeugs abgedichtet werden und eine zweite Anbindungsfläche erste durch Schließen des Werkzeugs. Beispielsweise kann das Oberwerkzeug beim Schließen gegen die Anbindungsfläche des Kopplungselemenis drücken und diese gegen ein Eindringen von. Matrixwerkstoff abdichten, im Bereich des Oberwerkzeugs, weicher gegen das Kopplungselement drückt, kann ein Werkzeugeinsatz aus Kunststoff, z.B. PEEK, einen Verschleiß durch Reibung des Oberwerkzeugs am Kopplungselement reduzieren bzw. verhindern.

Durch die Erfindung wird ein SMC-Bauteil mit mindestens einem in den Faserverbundkunststoff formschlüssig integrierten Kopplungselements bereitgestellt, wobei die Kopplungsachse des Kopplungselements quer oder winklig zu einer Entformungsachse des SMC-Bauteils ausgerichtet ist.

Die Entformungsachse des SMC-Bauteils liegt senkrecht zu einer Trennebene desselben. Die Trennebene des SMC-Bauteils ist anhand einer Trennnaht zu erkennen, die entlang der Grenzfläche der beiden Werkzeugteile des SMC-Werkzeugs entsteht und die senkrecht zur Schließachse des Werkzeugs liegt.

Das SMC-Bauteil kann insbesondere mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren und dem voranstehend beschriebenen SMC-Werkzeug hergestellt werden. Das Verfahren und Werkzeug eignet sich besonders zur Herstellung hochbelasteter Bauteile, So kann in einer Ausgestaltung das Bauteil ein Strukturbauteil eines Kraftfahrzeugs sein, insbesondere eines PKW.

In dem Bauteil können mehr als nur ein Koppiungseleement integriert sein, wobei die Kopplungsachsen der einzelnen Kopplungselemente nicht parallel zueinander verlaufen müssen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich anhand der Zeichnung und im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "kann" verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften SMC-Werkzeugs in einer Schnittansicht,

Figur 2 eine perspektivische Detailansicht einer beispielhaften Haltervorrichtung und

Figur 3 ein beispielhaftes mit dem SMC-Werkzeug aus Figur 1 hergestelltes SMC-Bauteil. Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines SMC-Werkzeugs in einer Schnittansicht. Das SMC-Werkzeug 1 beinhaltet ein erstes Werkzeugteil 2 und ein zweites

Werkzeugteil 3, welche im geschlossenen Zustand, dargestellt in Figur 1 , als Werkzeugform eine Kavität 4 umschließen. Die Werkzeugform bildet die äußere Kontur eines herzustellenden faserverstärkten Bauteils ab.

Zur Herstellung eines faserverstärkten SMG-Baüteiis wird eine (nicht dargestellte) Pressmasse in Form eines zugeschnittenen SMC-Halbzeugs in das geöffnete SMC-Werkzeug eingelegt Das Schließen des SMC-Werkzeugs er ¬ folgt durch eine lineare Zustellbewegung der Werkzeugteile 2, 3 entlang einer Schließachse S, wodurch Druck auf das SMC-Halbzeug ausgeübt wird und sich dieses in der Werkzeugform verteilt und die Kavität 4 ausfüllt. Die Pressmasse wird im geschlossenen Werkzeug 1 konsolidiert. Danach wird das SMC-Werkzeug 1 durch Auseinanderfahren der Werkzeugteile 2, 3 entgegen der Schließrichtung geöffnet und das faserverstärkte Bauteil kann entnommen werden. Die Entnahme des Bauteils erfolgt in Richtung der Schließachse S, d.h. die Entformungsachse E (Figur 3) entspricht der Schließachse S.

Von der die Kavität 4 begrenzenden Innenwandung der Werkzeugteile 2, 3 ragt eine Haltevorrichtung 10 in die Kavität 4 hinein. Die Haltevorrichtung 10 dient dazu, ein Kopplungselement 20, welches bei der Herstellung des SMC- Bauteils direkt mit in die Pressmasse integriert werden soll, während des Pressvorgangs zu positionieren und zu fixieren.

Die Haltevorrichtung 10 ist durch einen Halter 1 1 im ersten Werkzeugteil 2 und einen Gegenhalter 12 im zweiten Werkzeugteil 3 gebildet. Halter 1 1 und Gegenhalter 12 sind derart aufeinander abgestimmt, dass das Koppiungsele- ment 20 bei geschlossenem Werkzeug 1 zwischen den Halteflächen des Halters 1 1 und der Haltefläche des Gegenhalters 12 in vorgegebener Position fixiert wird.

Insbesondere verhindern Halter 1 1 und Gegenhalter 12, dass sich das Kopplungselement 20 während des Pressvorgangs innerhalb der Werkzeugform bewegen kann.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Halte Vorrichtung 10 aus Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht. Der Halter 1 1 , welche aus dem ersten Werkzeugteil 2 vorsteht, beinhaltet vier Halteelemente in Form von Stegen, die entlang der Achse der Schließrichtung angeordnet sind und von denen drei Stege 13, 14, 15 in Figur 2 sichtbar sind. An ihren freien Enden weisen die Stege jeweils Halteflächen auf, von denen drei Halteflächen 16., 17, 18 in Figur 1 erkennbar sind. Die Halteflächen sind entsprechend der Kontur des aufzunehmenden Kopplungselementes 20 ausgeformt, so dass das Kopplungselement 20, wenn es auf die Haiteflächen aufgelegt wird, formschlüssig aufgenommen wird und quer zur Schließachse S bzw. Entformungsachse fixiert ist. Beim Absenken des zweiten Werkzeugteils 3 im Rahmen der Schiießbe- wogung des SMC-Werkzeugs 1 wird der stegförmige Gegenhalter 12 von oben auf das Kopplungselement 20 abgesenkt und fixiert dieses in Schließrichtung am Halter 11 . Die Haltefläche 19 des Gegenhalters 12, welche mit dem Kopplungselement 20 in Kontakt kommt, kann vorzugsweise ebenfalls entsprechend der Kontur des Kopplungselements 20 ausgestaltet sein, wodurch eine zusätzliche formschlüssige Fixierung bereitgestellt wird.

Das Kopplungselement 20 aus Figur 2 ist als Edelstahiteil als hülsenförmiger Einsatz mit Innengewinde 22 ausgebildet. Umfangssertig weist das Kopp- lungseiement 20 zur verdrehsicheren Fixierung im Bauteil und in der Haftevorrichtung 10 drei Abschnitte 23, 24, 25 mit sechskantiger Kontur auf, an denen die Halteflächen des Halters und Gegenhalters angreifen. Das Kopplungselement 20 wird mit seiner Kopplungsachse K, die durch die Achse des Innengewindes gegeben ist, quer zur Schließachse S bzw. Entformungsachse E angeordnet.

Wie aus Figur 2 zu erkennen, sind die den Halter bildenden Stege vorzugsweise beabstandet zueinander ausgebildet, wobei jeweils zwei Stege 12 und 14 bzw. 13 und der nicht sichtbare vierte Steg einen Endabschnitt des Kopplungselements abstützen. Der Gegenhalter ist - in Richtung der Schließ- achse betrachtet - zwischen den Stegen angeordnet und kommt mit einem mittleren Abschnitt des Kopplungselernents in Kontakt. Diese Anordnung des Halters 1 1 und des Gegenhalters 12 sorgt für eine besonders stabile und sichere Fixierung des Kopplungselements 20.

Beim Verpressen der SMC-Pressmasse im SMC-Werkzeug 1 fließt die

Pressmasse in freie Abschnitte der Kavität 4 und füllt diese. Die Pressmasse fließt auch um das Kopplungselement 20 und die Haltevorrichtung 10 herum. Um eine einfache Entformung des Bauteils nach der Konsolidierung sicherzustellen, erstrecken sich die Stege, welche den Halter bzw. den Gegenhalter bilden., in Richtung der Schließachse S und verjüngen sich zu ihrem Ende hin.

Wird das SMC-Werkzeug 1 nach der Konsolidierung der Pressmasse geöffnet, so wird der Gegenhalter 12 mit dem zweiten Werkzeugteil 3 nach oben bewegt. Das Bauteil mit dem darin integrierten Kopplungselement 20 kann dann nach oben aus dem SMC-Werkzeug entnommen werden,.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines SMC-Bauteils 30 in Form eines Karosserie-Strukturbauteils mit integrierten Kopplungselementen, die quer zur Entfor- rnungsrichtung angeordnet sind. Aufgrund der verwendeten Haltevorrichtung im Werkzeug wird das Kopplungselement 20 umfangsseitig nicht vollständig von faserverstärktem Kunststoff umschlossen, sondern es verbleiben Aussparungen 31 bis 34, wo sich während der Bauteilherstellung die Haltevorrichtung 10 befand. In dem dargestellten Bauteilabschnitt sind zwei Kopplungselemente integriert, wobei nur ein Kopplungselement sichtbar ist, die Lage des zweiten Koppiungselements wird durch die Aussparungen 31 A bis 34A angezeigt.

Die Position und Lage der Haltevorrichtung 10 wird u.a. derart gewählt, dass die resultierenden Aussparungen 31 bis 34 bzw. 31 A bis 34A im Bauteil 30 keine nennenswerte Bauteilschwächung bewirken.

Wie in Figur 3 zu erkennen, liegt eine Anbindungsfiäche 26 des Kopplungselementes 20 frei und im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche 36 des Bauteils. Um dies sicherzustellen, ist die Halterung 1 1 im SMC-Werkzeug vorzugsweise derart gestaltet, dass das Kopplungselement 20 bei Auflage auf die Halteflächen mit seiner Anbindungsfiäche 26 an einer Innenwandung des SMC-Werkzeugs 1 anliegt.

Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann selbstverständlich auch ein Kopplungselement verwendet werden, welches eine Kopplung an zwei einander abgewandten Seiten ermöglicht. Beispielsweise kann das Kopplungselement als Gewindebuchse mit einem durchgehenden Gewinde ausgestaltet sein, so dass eine Anbindung weiterer Bauteile von beiden Stirnseiten des Koppiungselements möglich ist.

Auch die zweite Anbindungsfiäche kann werkzeugfallend als freiliegende An ¬ bindungsfiäche vorliegen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das Oberwerkzeug 3, welches beim Schließen am Koppiungsele- ment 20 vorbeifährt, passgenau an dessen Stirnfläche vorbeifährt, wodurch das Kopplungseiement gegen die Werkzeugwandung gedrückt und abgedichtet wird. Um den Verschleiß beim Schließen und Öffnen zu reduzieren, kann in dem Bereich des Werkzeugs, weicher mit dem Kopplungselement in Kontakt kommt, beispielsweise ein Werkzeugeinsatz aus Kunststoff, z.B. PEEK vorgesehen sein.

Wie in Figur 1 zu erkennen, können der Halter 1 1 und die Haltevorrichtung 12 als auswechselbare Einsätze konzipiert sein, die über nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen vorübergehend in den Werkzeugteilen befestigbar sind. Dies ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Haltevorrichtungen in einem Werkzeug und damit eine zusätzliche Variation von Art und Anzahl der in das Bauteil integrierten Kopplungselemente 20.

Das Verfahren und das Werkzeug ermöglichen die einfache Integration von Kopplungselementen quer oder winklig zur Entformungsachse von SMC- Bauteilen und eignen sich insbesondere zur Herstellung von Strukturbauteilen eines Kraftfahrzeugs, wie z.B. einer Wasserrinne, eines Windlaufs, anderer Karosseriebauteile oder Fahrwerksbauteile, welche im SMC-Verfahren gefertigt werden können.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Insbesondere ist es möglich, dass in dem Bauteil mehr als nur ein Kopplungselement integriert ist. wobei einzelne der Kopplungselemente durchaus auch in Entformungsrichtung des Bauteils angeordnet sein können. Das Werkzeug kann selbstverständlich auch mehrerer Haltevorrichtungen aufweisen, um mehrere Kopplungselemente wie voranstehend beschrieben in das SMC-Bauteil integrieren zu können. Die Haltevorrichtung kann ausgebildet sein, um das Kopplungselement auch winklig zur Entformungsrichtung bzw. zur Achse der Schließbewegung des Werkzeugs zu positionieren, wobei grundsätzlich jeder Winkel zwischen 0 Grad und 90 Grad denkbar ist. Bezugszeichenliste

1 SMC-Werkzeug

2 erstes Werkzeugteil

3 zweites Werkzeugteil

4 Kavrtät

10 Haltevorrichtung

20 Kopplungselement

1 1 Harter

12 Gegenhalter

13, 14, 15 Stege

16, 1 7, 18, 19 Halteflächen

22 Innengewinde

23, 24, 25 Abschnitte des Kopplungselements

26 Anbindungsfläche

30 SMC-Bauteil

36 Bauteiloberfläche

31 bis 34,

31 A bis 34A Aussparungen

E Entformungsachse

K Kopplungsachse

S Schließachse