DE19942071A1

DE19942071A1 - Production of durable, versatile polymer moldings by laser-fusion of optionally-compressed particles, employs fiber-reinforced polymer particles

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Publication number: DE19942071A1
Application number: DE19942071A
Authority: DE
Inventors: Peter Eyerer; Norbert Eisenreich; Peter Elsner; Wilhelm Eckl; Juergen Pfitzer; Axel Kauffmann; Helmut Naegele; Emilia Inone
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Particles of at least one fiber-reinforced polymer are employed. An Independent claim is included for the corresponding fiber-reinforced molding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus wenigstens einem thermoplastischen Polymer, indem Polymerpartikel in loser Schüttung in einem Behälter angeordnet, gegebenenfalls verdichtet und schichtweise mit tels Laserenergie unter Bildung des Formteils zumindest oberflächig verschmolzen werden.The invention relates to a method for producing Molded parts made from at least one thermoplastic polymer, by placing polymer particles in bulk in a container arranged, possibly compressed and layered with at least laser energy to form the molded part be melted on the surface.

Derartige Verfahren sind als selektives Laser-Sintern (SLS) bekannt und werden verbreitet zur Herstellung von Prototy pen, Anschauungsmustern, Vor- oder Kleinserienteilen in ei nem frühen Entwicklungsstadium eingesetzt. Hierbei wird zu meist mittels CAD-Programm (Computer Aided Design) ein Da tenmodell des Formteils erstellt und dieses Datenmodell mittels geeigneter Software in dünne Schichten geschnitten (geslict). Die Raumkoordinaten der Schichten dienen dann als Steuerdaten entweder zur Führung eines Lasers bezüglich der stationären Partikelschüttung oder zur Führung der Par tikelschüttung bezüglich eines stationären Lasers. Mit die sem SLS-Verfahren werden z. B. Modelle oder Prototypen ans Keramikpartikeln oder Grünlinge mit dem endgültigen Form teil entsprechenden Abmessungen aus thermoplastbeschichte tem Metallpulver hergestellt, die in einem anschließenden thermischen Prozeß zu kompakten metallischen Formteilen weiterverarbeitet werden, wobei der als Binder wirkende Thermoplast ausgetrieben wird. Auch ist es bekannt, das SLS-Verfahren bei Partikeln aus synthetischen Polymeren an zuwenden.Such methods are known as selective laser sintering (SLS) known and are widely used for the production of Prototy pen, illustrative samples, pre- or small series parts in one used at an early stage of development. Here, too mostly a CAD program (Computer Aided Design) created the model of the molded part and this data model cut into thin layers using suitable software (sliced). The spatial coordinates of the layers then serve as control data either with respect to guiding a laser the stationary particle bed or to guide the par particle filling with respect to a stationary laser. With the sem SLS method z. B. Ans or models Ceramic particles or green compacts with the final shape Partly corresponding dimensions made of thermoplastic coated metal powder produced in a subsequent thermal process to compact metallic moldings are further processed, the one acting as a binder Thermoplastic is expelled. It is also known that SLS process for particles made of synthetic polymers turn to.

Die Vorteile des SLS-Verfahrens liegen insbesondere in der einfachen und schnellen Fertigung von Prototypen, ohne daß aufwendige Handarbeit, teuere Formwerkzeuge oder teure Be arbeitungsverfahren erforderlich sind. Da das schichtweise Sintern im wesentlichen drucklos durchgeführt wird, werden auch an den Behälter zur Aufnahme der Polymerpartikel keine erhöhten Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Gasdichtig keit und dergleichen gestellt. Nachteilig ist, daß das nach dem SLS-Verfahren hergestellte Formteile aus synthetischen Polymeren schlechte mechanische Eigenschaften, insbesondere geringe Festigkeiten, aufweisen. Dies resultiert vor allem aus der im wesentlichen drucklosen Herstellung, bei der die Polymerpartikel unter Bildung interpartikulärer Hohlräume nur partiell verschweißt werden, während bei herkömmlichen Verfahren die Partikel in einer Form komprimiert werden, um sie im wesentlichen vollflächig miteinander zu verbinden.The advantages of the SLS process are particularly: simple and fast production of prototypes without elaborate manual work, expensive molds or expensive Be working procedures are required. Because that is layer by layer Sintering is carried out essentially without pressure also on the container for holding the polymer particles increased requirements regarding strength, gas-tight speed and the like. The disadvantage is that after Molded parts made from synthetic materials manufactured using the SLS process Polymers poor mechanical properties, in particular have low strengths. Above all, this results from the essentially pressureless production, in which the Polymer particles with formation of interparticulate cavities are only partially welded, while conventional ones Process the particles in a form to be compressed to connect them with each other essentially over the entire surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches die Herstel lung beliebiger Formteile mit verbesserten mechanischen Ei genschaften, insbesondere höherer Festigkeit, ermöglicht.The invention has for its object a method of to propose the type mentioned above, which the manufacturer development of any molded parts with improved mechanical egg Properties, especially higher strength, enables.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß Partikel aus we nigstens einem faserverstärkten Polymer eingesetzt und/oder den Polymerpartikeln Verstärkungsfasern beigemischt werden.According to the invention, this object is achieved in a method of initially mentioned type in that particles of we at least one fiber-reinforced polymer is used and / or reinforcing fibers are added to the polymer particles.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Verstärkungsfasern ist die Herstellung von Formteilen mit hohen Festigkeiten und Zähigkeiten möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit nicht nur auf die Herstellung von Prototypen od. dgl. beschränkt, sondern vielmehr zur einfachen und kostengün stigen Herstellung beliebiger dauerhafter Formteile, z. B. Innenverkleidungsteile von Kraftfahrzeugen, Möbel, insbe sondere Gartenmöbel, Verpackungsbehältern, Gehäusen od. dgl., geeignet. Werden Partikel aus einem faserverstärkten Polymer oder aus einem faserverstärkten Polymerblend einge setzt, so werden die Fasern beim Anschmelzen der Partikel mittels Laserenergie zumindest teilweise freigelegt, so daß sie in benachbarte Partikel eindringen und die Schmelzver bindung zwischen den einzelnen Polymerpartikeln durch Brüc kenbildung verstärken. Werden den Polymerpartikeln Verstär kungsfasern in loser Schüttung beigemischt, so dringen die se beim Anschmelzen der Polymerpartikel zumindest ober flächig in dieselben ein und tragen ebenfalls durch Brücken bildung zu einer erhöhten Festigkeit der Schmelzverbindung bei. Um eine homogene Faserverstärkung mit sowohl inter- als auch intrapartikulär angeordneten Fasern zu erreichen, ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß sowohl Partikel aus faserverstärktem Polymer eingesetzt als auch den faserverstärkten Polymerpartikeln zusätzlich Verstär kungsfasern beigemischt werden.Through the use of reinforcing fibers according to the invention is the production of molded parts with high strength and toughness possible. The method according to the invention is thus not only on the production of prototypes or the like. limited, but rather for simple and inexpensive Stigen manufacture of any permanent molded parts, for. B. Interior trim parts of motor vehicles, furniture, esp Special garden furniture, packaging containers, housings or the like. Suitable. Are particles from a fiber reinforced Polymer or inserted from a fiber-reinforced polymer blend sets, so the fibers when the particles melt at least partially exposed by means of laser energy, so that they penetrate into neighboring particles and the smelt ver bond between the individual polymer particles by Brüc Increase formation. Are the polymer particles reinforced Mixing fibers mixed in bulk, they penetrate se at least when melting the polymer particles flat in them and also carry through bridges formation for increased strength of the fusion connection at. To achieve a homogeneous fiber reinforcement with both inter as well as to achieve intraparticular fibers, is provided in a preferred embodiment that both Particles of fiber reinforced polymer are used as well the fiber-reinforced polymer particles additional reinforcement be added to the fibers.

Die Verstärkungsfasern können z. B. Glas-, Carbon-, Aramid-, Kohlefasern od. dgl. sein. In bevorzugter Ausführung werden jedoch natürliche Verstärkungsfasern, wie Hanf-, Flachs-, Sisal-, Miscanthus-, Cellulose-, Holzfasern od. dgl., ein gesetzt. The reinforcing fibers can e.g. B. glass, carbon, aramid, Carbon fibers or the like. Be preferred however natural reinforcing fibers, such as hemp, flax, Sisal, miscanthus, cellulose, wood fibers or the like, a set.

Für die lose Schüttung können Polymerpartikel mit beliebi ger Partikelgröße verwendet werden, wobei die Partikelgröße zweckmäßig je nach Abmessungen des Formteils gewählt wird. Vorzugsweise werden Polymerpartikel mit einer Partikelgröße zwischen 10 µm und 10 mm verwendet.For loose bulk, polymer particles with any ger particle size are used, the particle size is expediently chosen depending on the dimensions of the molded part. Polymer particles with a particle size are preferred between 10 µm and 10 mm used.

Die in den eingesetzten Polymerpartikel enthaltenen und/oder den Partikeln beigemischten Verstärkungsfasern können als Kurzschnitte und/oder in pulverartiger Konsi stenz, vorzugsweise mit einer Länge zwischen 100 µm und 50 mm eingesetzt werden.The contained in the polymer particles used and / or reinforcing fibers added to the particles can be used as short cuts and / or in powdery consi stenz, preferably with a length between 100 microns and 50 mm are used.

Die Partikel können aus beliebigen synthetischen Polymeren, z. B. Polyolefinen, Polyamiden, Polyestern, Polyacetaten, Polycarbonaten, Polyurethanen, Vinylpolymeren oder Copoly meren hiervon bestehen.The particles can be made from any synthetic polymer, e.g. B. polyolefins, polyamides, polyesters, polyacetates, Polycarbonates, polyurethanes, vinyl polymers or copoly of this exist.

Aus der Forderung nach Schonung der Mineralölressourcen, aus denen die Grundstoffe der Kunststoffsynthese gewonnen sind, ergibt sich der Wunsch nach einer Substitution syn thetischer durch natürliche Polymere. Dieser Wunsch besteht umso mehr, als bei der häufig einzigen Möglichkeit der Ent sorgung synthetischer Kunststoffe - nämlich der Verbrennung erhebliche CO₂-Emissionen, häufig begleitet von toxischen Emissionen, entstehen. Daher ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß Partikel aus natürlichen Polymeren, wie Stärke, Keratin, Casein, Cellulosenitraten, -acetaten, - estern-, -ethern, Chinin od. dgl., verwendet werden. Solche aus nachwachsenden natürlichen Rohstoffen gewonnene Polyme re zeichnen sich durch eine ökologisch neutrale CO₂-Bilanz aus, da bei Verbrennung der natürlichen Polymere der Atmosphäre nicht mehr CO₂ zugeführt wird, als ihr beim Wachstum der Rohstoffe entzogen wurde. Des weiteren sind insbesondere biologisch abbaubare bzw. kompostierbare na türliche Polymere von vorrangigem Interesse, da sie im Ver gleich zu den meisten synthetischen Polymeren in einem we sentlich kürzeren Zeitraum und in der Regel rückstandslos abgebaut werden.The demand for the conservation of mineral oil resources, from which the basic materials of plastic synthesis are derived, results in the desire for a substitution of synthetic with natural polymers. This desire is even more so since the often only way of disposing of synthetic plastics - namely incineration - generates significant CO ₂ emissions, often accompanied by toxic emissions. Therefore, it is provided in a preferred embodiment that particles of natural polymers, such as starch, keratin, casein, cellulose nitrates, acetates, esters, ethers, quinine or the like, are used. Such polymers obtained from renewable natural raw materials are characterized by an ecologically neutral CO ₂ balance, since when the natural polymers are burned, no more CO _{2 is} added to the atmosphere than was withdrawn during the growth of the raw materials. Furthermore, biodegradable or compostable natural polymers are of primary interest, since they are degraded in a considerably shorter period of time and generally without residues than most synthetic polymers.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß Polymerparti kel aus Lignin verwendet werden. Lignin ist ein natürliches thermoplastisches Polymer mit im Vergleich zu den meisten anderen Naturpolymeren merklich besseren Werkstoffeigen schaften und zeichnet sich vor allem durch eine vergleichs weise hohe Festigkeit, Steifigkeit, Schlagzähigkeit sowie eine hohe Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung aus. Weiter hin ist Lignin ein geeignetes Dämmittel zur Wärme- und Schallisolierung. Insbesondere kann durch den Einsatz von Ligninpartikeln eine in vielen Fällen gewünschte holzähn liche Optik und Haptik eines mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren hergestellten Formteils erzielt werden. Lignin fällt in großen Mengen als Nebenprodukt bei der Zellstoffgewin nung an und ist somit in großen Mengen preiswert verfügbar. Beim Aufschluß des Holzes entstehen Ligninsulfonsäuren als Bestandteil der Sulfitablaugen, in denen die Ligninsulfon säuren als Phenolate ("Alkali-Lignin") gelöst sind. Durch Behandlung mit Schwefelsäure und Kohlendioxid kann die Ligninsäure ausgefällt werden. Es können beispielsweise auch Partikel aus einem ligninhaltigen Naturstoffgranulat eingesetzt werden, das aus Alkali-Lignin und Proteinen bzw. Proteinderivaten hergestellt und aus einer stereochemischen Modifikation durch Behandlung mit organischen Säuren, ins besondere Essigsäure, hervorgeht. Ein solches verrottbares und kompostierbares Material ist aus der EP 0 720 634 B1 bekannt.In a preferred embodiment it is provided that polymer particles lignin can be used. Lignin is a natural one thermoplastic polymer compared to most other natural polymers noticeably better material properties and is characterized above all by a comparison as high strength, rigidity, impact resistance as well a high resistance to UV radiation. Next Lignin is a suitable insulation for heat and Soundproofing. In particular, by using Lignin particles are often wood-like Liche look and feel of a Ver with the invention drive produced molded part can be achieved. Lignin falls in large quantities as a by-product of the pulp gain and is therefore cheaply available in large quantities. When the wood is digested, lignin sulfonic acids are formed as Part of the spent liquor, in which the lignin sulfone acids as phenolates ("alkali lignin") are dissolved. By Treatment with sulfuric acid and carbon dioxide can make the Lignic acid can be precipitated. For example also particles from a lignin-containing natural product granulate be used, which consists of alkali lignin and proteins or Protein derivatives made and derived from a stereochemical Modification by treatment with organic acids, ins special acetic acid. Such a rotten one and compostable material is from EP 0 720 634 B1 known.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können folglich auf einfache und kostengünstige Weise Formteile von hoher Fe stigkeit und Zähigkeit hergestellt werden, welche zur Gänze aus Naturstoffen bestehen, indem mit Naturfasern, z. B. Hanffasern, verstärkte Partikel aus Naturpolymeren, z. B. Ligninpartikel, und gegebenenfalls zusätzliche Naturfasern in loser Schüttung in einem Behälter angeordnet und durch selektives Laser-Sintern unter Bildung des Formteils ver schmolzen werden.Consequently, with the method according to the invention simple and inexpensive way molded parts of high Fe Stability and toughness are produced, which are entirely consist of natural substances by using natural fibers, e.g. B. Hemp fibers, reinforced particles made of natural polymers, e.g. B. Lignin particles, and possibly additional natural fibers arranged in bulk in a container and through selective laser sintering to form the molded part be melted.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Po lymerpartikel im Verbund mit wenigstens einem kompakten Träger mittels Laserenergie untereinander verschmolzen und mit dem Träger verschweißt werden. Der Träger besteht be vorzugt aus einem beliebigen kompakten Polymer, z. B. einem Duroplasten, einem Thermoplasten oder einem Elastomer. Aus Gründen der Sortenreinheit besteht der Träger vorzugsweise aus demselben Polymer wie die Partikel, insbesondere aus einem natürlichen Polymer, z. B. Lignin. Vorzugsweise wird der Träger mittels des Lasers zumindest oberflächig ange schmolzen, so daß eine dauerhafte und innige Schweißverbin dung zwischen dem Träger und den Polymerpartikeln entsteht. Der kompakte Träger kann seinerseits natürliche oder syn thetische Verstärkungsfasern aufweisen; er sorgt in diesem Fall für eine stabilisierende Bewehrung mit dem erfindungs gemäßen Verfahren hergestellten Formteils.In a further development of the invention it is provided that the bottom polymer particles combined with at least one compact Beams fused together using laser energy and be welded to the carrier. The carrier exists preferably from any compact polymer, e.g. B. one Thermosets, a thermoplastic or an elastomer. Out For reasons of variety, the carrier is preferably made from the same polymer as the particles, in particular from a natural polymer, e.g. B. Lignin. Preferably the carrier is at least superficially attached by means of the laser melted so that a permanent and intimate weld joint formation between the carrier and the polymer particles. The compact carrier can in turn be natural or syn have synthetic reinforcement fibers; he cares in this Case for a stabilizing reinforcement with the Invention Molded part produced according to the method.

Um für eine glatte oder dekorative und insbesondere ab triebfeste Oberfläche des Formteils zu sorgen, sieht die Erfindung das Verschweißen der Polymerpartikel mit wenig stens einer eine Sichtseite bildenden Deckschicht vor. Um dem Formteil eine erhöhte Festigkeit zu verleihen, kann auch die Deckschicht ebenfalls eine Faserverstärkung auf weisen. Die Deckschicht kann beispielsweise aus wenigstens einem thermoplastischen Polymer gebildet, z. B. eine Polyo lefinfolie sein, die insbesondere für eine glatte Oberflä che des Formteils sorgt. Die Deckschicht kann auch eine textile Struktur aufweisen, um dem Formteil, z. B. für In nenverkleidungsteile von Kraftfahrzeugen, eine Oberflächen struktur zu verleihen. Die Deckschicht kann auch in Form eines Textils, wie eines Gewebes, Gewirkes, Geleges, Ge strickes, Vlieses od. dgl. ausgebildet sein oder ein Fur nier, z. B. ein Holzfurnier, aufweisen. Alternativ kann eine solche Deckschicht auch auf ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Formteil in herkömmlicher Weise aufgebracht, z. B. auflaminiert, -kaschiert oder -geklebt werden.In order for a smooth or decorative and in particular starting to ensure the drive-resistant surface of the molded part Invention welding the polymer particles with little at least one facing layer forming a visible side. Around to give the molded part increased strength the top layer also has a fiber reinforcement point. The cover layer can for example consist of at least formed from a thermoplastic polymer, e.g. B. a polyo be lefin film, especially for a smooth surface surface of the molded part. The top layer can also be a have textile structure to the molded part, for. B. for In Motor vehicle interior trim parts, surfaces to give structure. The top layer can also be in shape a textile, such as a fabric, knitted fabric, scrim, Ge knitted, fleece or the like. Be formed or a fur nier, e.g. B. have a wood veneer. Alternatively, one such top layer also on a with the invention Processed molded part in a conventional manner applied, e.g. B. laminated, laminated or glued become.

Im übrigen betrifft die Erfindung auch ein faserverstärktes Formteil aus wenigstens einem thermoplastischen Polymer, welches nach einem Verfahren der vorgenannten Art herge stellt ist.The invention also relates to a fiber-reinforced one Molded part made of at least one thermoplastic polymer, which according to a method of the aforementioned type represents is.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:The invention is based on one embodiment game with reference to the drawings tert. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a schematic side view of an apparatus for performing the method and

Fig. 2 ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herge stelltes Formteil. Fig. 2 shows a Herge provided molded part.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum selektiven La ser-Sintern (SLS) weist einen Behälter 5 zur Aufnahme einer losen Schüttung von Polymerpartikeln 1 sowie einen rechner gesteuerten Laser 6 auf. Der Laserstrahl 7 des Lasers 6 ist über eine ebene Reflexionsfläche 8 in die Schüttung aus Po lymerpartikeln 1 einkoppelbar, um letztgenannte untereinan der zu verschmelzen.The device for selective laser sintering (SLS) shown in FIG. 1 has a container 5 for receiving a loose bed of polymer particles 1 and a computer-controlled laser 6 . The laser beam 7 of the laser 6 can be coupled via a flat reflection surface 8 into the bed of polymer particles 1 in order to fuse the latter with one another.

Zur Herstellung eines Formteils 10 (Fig. 2) wird zunächst mittels eines CAD-Programms ein Datenmodell des Formteils 10 erstellt und dieses Datenmodell mittels einer geeigneten Software in dünne Schichten geslict. Die Raumkoordinaten dieser Schichten dienen als Steuerdaten zur Führung des La sers 6 und/oder der Reflexionsfläche 8 und/oder des Behäl ters 5.To produce a molded part 10 ( FIG. 2), a data model of the molded part 10 is first created using a CAD program and this data model is sliced into thin layers using suitable software. The spatial coordinates of these layers serve as control data for guiding the laser 6 and / or the reflection surface 8 and / or the container 5 .

Um ein stabiles und dauerhaftes Formteil 10 zu erhalten, werden Partikel 1 aus einem faserverstärkten Polymer oder einem faserverstärkten Polymerblend z. B. mit Hanffasern verstärkte Ligninpartikel, eingesetzt und/oder den Parti keln 1 zusätzlich Verstärkungsfasern beigemischt. Die für die jeweilige elektromagnetische Strahlung des verwendeten Lasers 6 im wesentlichen undurchlässigen Partikel 1 werden in den Behälter 5, diesen von unten nach oben schichtweise auffüllend, eingebracht, wobei jeweils die obere Partikel schicht mit von oben in die Schüttung einkoppelbarer Lase renergie entsprechend den Raumkoordinaten des Datenmodells verschmolzen wird. Anschließend wird auf die verschmolzene Schicht eine weitere Schicht aus losen Partikeln 1 aufge bracht und diese erneut mittels Laserenergie verschmolzen. Die außerhalb der Raumkoordinaten des Formteils 10 in den Partikelschichten befindlichen, nicht verschmolzenen Parti kel 1 können dem Behälter 4 zusammen mit dem fertigen Form teil 10 lose entnommen und wiederverwendet werden.In order to obtain a stable and durable molded part 10 , particles 1 made of a fiber-reinforced polymer or a fiber-reinforced polymer blend, e.g. B. with hemp fibers reinforced lignin particles, used and / or the Parti keln 1 additional reinforcing fibers added. The particles 1, which are essentially impermeable to the respective electromagnetic radiation of the laser 6 used, are introduced into the container 5 , filling them in layers from bottom to top, the upper particle layer in each case with laser energy which can be coupled into the bed from above in accordance with the spatial coordinates of the Data model is merged. Subsequently, a further layer of loose particles 1 is brought up onto the fused layer and fused again by means of laser energy. The outside of the space coordinates of the shaped part 10 in the particle layers located unfused Parti kel 1 can be removed from the container 4 together with the finished mold part 10 loose and be reused.

In der dargestellten Ausführung wird in der losen Schüttung von Partikeln 1 zunächst eine eine Sichtseite bildende De korschicht 4, z. B. in Form eines Holzfurniers, angeordnet und der Laserstrahl 7 zum dauerhaften Verschmelzen der je weils oberen Partikelschicht sowohl untereinander als auch mit der Deckschicht 4 entlang den Abmessungen des gewünsch ten Formteils 10 geführt. An der gewünschten Stelle wird zusätzlich ein das Formteil 10 verstärkender Träger 3, vor zugsweise aus einem natürlichen Polymer, wie Lignin, auf die bis auf die Höhe des Trägers 3 bereits verschmolzenen Partikel 1 aufgelegt und der Träger zumindest an seiner dem Laserstrahl 7 zugewandten Seite mit den Partikeln 1 ver schweißt.In the illustrated embodiment, in the loose bed of particles 1 , a visible side De Korschicht 4 , z. B. in the form of a wood veneer, arranged and the laser beam 7 for permanent fusing of the respective upper particle layer both with each other and with the cover layer 4 along the dimensions of the desired part 10 out. At the desired location, a support 3 reinforcing the molded part 10 , preferably made of a natural polymer such as lignin, is additionally placed on the particles 1 which have already melted up to the height of the support 3 and the support at least on its side facing the laser beam 7 the particles 1 welded ver.

Wie aus dem stark vergrößerten Detailschnitt in Fig. 2 er sichtlich, ist eine dauerhafte Verbindung der Polymerparti kel 1 des Formteils 10 dadurch sichergestellt, daß das Ge füge 11 des Formteils 10 aus innig verschmolzenen Polymer partikeln 1 durch sowohl inter- als auch intrapartikulär angeordnete Verstärkungsfasern 2 verstärkt ist. Hierdurch wird dem Formteil 10 eine hohe Festigkeit und Zähigkeit verliehen.As can be seen from the greatly enlarged detail section in FIG. 2, a permanent connection of the polymer particles 1 of the molded part 10 is ensured by the fact that the joint 11 of the molded part 10 made of intimately fused polymer particles 1 by both inter- and intraparticularly arranged reinforcing fibers 2 is reinforced. This gives the molded part 10 high strength and toughness.

Claims

1.Process for the production of molded parts from at least one thermoplastic polymer by polymer particles in bulk in a container, optionally compacted and layered at least surface-wise with laser energy to form the molded part, characterized in that particles ( 1 ) can be used from at least one fiber-reinforced polymer.

2. Process for the production of moldings from at least one thermoplastic polymer by polymer particles in bulk in a container angeord net, optionally compressed and layered at least surface by means of laser energy to form the molded part, characterized in that the polymer particles ( 1 ) Reinforcing fibers ( 2 ) can be added.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that particles ( 1 ) made of at least one fiber reinforced polymer and the polymer particles ( 1 ) reinforcing fibers ( 2 ) are added.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that natural reinforcing fibers ( 2 ) are used.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that synthetic reinforcing fibers ( 2 ) are used.

6. The method according to claim 9, characterized in that polymer particles ( 1 ) are used with a particle size between 10 microns and 10 mm.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that fibers ( 2 ) with a length between 100 microns and 50 mm are used.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that polymer particles ( 1 ) of polyolefins, polyamides, polyesters, polyacetates, polycarbonates, polyurethanes, vinyl polymers or copolymers thereof are used.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that polymer particles ( 1 ) made of natural polymers are used.

10. The method according to claim 9, characterized in that polymer particles ( 1 ) made of lignin are used.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the polymer particles ( 1 ) in association with at least one compact carrier ( 3 ) by means of La serenergie fused together and welded to the carrier ( 3 ).

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the polymer particles ( 1 ) are welded to at least one cover layer ( 4 ) forming a visible side.

13. Fiber-reinforced molded part ( 10 ) made of at least one thermoplastic polymer, produced by a method according to one of claims 1 to 12.