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Die
Erfindung betrifft ein Metallhybrid-Schichtverbundteil sowie ein
Verfahren zu dessen Herstellung. Schichtverbundteile und die entsprechenden
Herstellungsverfahren sind allgemein bekannt. Nachteilig bei diesen
Materialien ist deren beschränkte Umformbarkeit und/oder
Fügbarkeit und eine relativ hohe Dichte, nachdem als Kunststoff
eine zwar dünne aber massive Kunststoffschicht vorgesehen
ist.
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Aus
der
DE 199 40 145 ist
z. B. eine als Schichtverbundteil hergestellte Abdeckplatte für Haushaltsgeräte
bekannt. Das Schichtverbundteil umfasst als Außenschicht
ein Dekorteil und einen Verstärkungskörper. Das
Dekorteil wiederum wird durch einen Träger, eine darauf
aufgebrachte Dekorschicht sowie ggf. eine auf der Dekorschicht liegende hitzegehärtete
Schicht gebildet. Das Dekorteil wird dann aus den einzelnen, als
dünne, flächige Gebilde vorliegenden Schichten
durch Wärmeeinwirkung gebildet. Die Verbindung zwischen
Verstärkungskörper und Dekorteil soll schließlich
durch Schweißen, Verschrauben, Verrasten usw. bewirkt werden.
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Die
DE 199 27 346 beschreibt
ein aus einem Träger, einer darauf angeordneten Zwischenlage
und einer auf der Zwischenlage als Außenschicht aufgebrachten
hitzegehärteten Schicht zu bildendes Schichtverbundformteil,
bei dem eine dreidimensionale Verformbarkeit vor oder während
der thermischen Behandlung in einem Werkzeug im Vordergrund steht.
Als Prozess zum Erhalt des Schichtverbundformteils einerseits aber
auch zum gleichzeitigen Verformen desselben wird das Tiefziehen
erwähnt.
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Die
DE 100 14 046 erwähnt
schon dreidimensional geformte oder formbare Schichtverbundformteile,
bei denen mindestens eine Außenschicht in Form eines verchromten
Metalls ausgeführt ist, also ein Metallhybrid-Schichtverbundteil
im Sinne der Terminologie dieser Anmeldung. In Bezug auf die Herstellung
solcher Schichtverbundformteile wird in der
DE 100 14 046 einerseits vorgeschlagen,
den Verbund aus Zwischenlage, Außenschicht und gegebenenfalls
hitzegehärteter Schicht zunächst durch ein Tiefziehverfahren
bzw. eine direkte Verformung, beispielsweise in einem Spritzgusswerkzeug,
zweidimensional zu verformen und danach mit dem thermoplastischen
Kunststoff, welches den Träger bilden soll, durch Hinterspritzen,
Extrudieren oder thermisches Verpressen zu vereinigen. Falls dabei
der Träger und die Zwischenlage aus jeweils identischen thermoplastischen
Kunststoffen bestehen, wird von einer sehr hohen Haftung zwischen
beiden Schichten ausgegangen. Andererseits wird eine Herstellung durch
Spritzgießen erwogen, wobei die einzelnen Schichten, also
der Träger, die Zwischenlage und die Dekorschicht als Außenschicht
entweder direkt über ein Tiefziehverfahren vorgeformt und
anschließend in einem Spritzgusswerkzeug miteinander hinterspritzt, oder
aber direkt erst im Spritzgusswerkzeug miteinander verformt und
hinterspritzt werden. Dies kann nach der
DE 100 14 046 sowohl einseitig als
auch beidseitig geschehen, wobei im letzteren Fall die Zwischenlage
und die Außenschicht auf beiden Seiten des Trägers
angeordnet sind.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend von diesem Stand der Technik
darin, auf Basis insbesondere der darin aufgezeigten Möglichkeit
zur dauerhaften, stoffschlüssigen Verbindung eines Trägerteils
mit einer auch metallischen Außenschicht, weitere Ausführungsformen
solcher Schichtverbundteile anzugeben.
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Danach
wird erfindungsgemäß ein Metallhybrid-Schichtverbundteil
mit einem Träger aus einem Kunststoff und zumindest einem
mit diesem mittel- oder unmittelbar stoffschlüssig verbundenen
Blech, vorgeschlagen, bei dem in den Kunststoff des Trägers
eine Vielzahl von Gasbläschen eingebracht ist, wobei der
Kunststoff des Trägers im erkalteten Zustand die Gasbläschen
in einer stabilen Konfiguration umfasst und/oder der Träger
eine Mehrzahl von miteinander dauerhaft stoffschlüssig
verbundener Kunst stoffschichten umfasst. Zu Erläuterung
sei hier angemerkt, dass der Begriff „Träger"
lediglich wegen einer entsprechenden Benennung in den oben zum Stand
der Technik zitierten Dokumenten verwendet wurde. Der Begriff impliziert
nicht notwendig eine ausschließliche oder vornehmliche
Strukturfunktion dieses Bestandteils des Metallhybrid-Schichtverbundteils,
nachdem ebenfalls dem oder jedem Blech eine solche Strukturfunktion
zukommt. Des Weiteren wird der die Gasbläschen in stabiler
Konfiguration umfassende Träger im Folgenden teilweise
kurz als „Schaum" bezeichnet.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht in einer Kostenoptimierung, Fertigungsvereinfachung
usw. der mit den erfindungsgemäßen Metallhybrid-Schichtverbundteilen
hergestellten Produkte, wie z. B. Automobilteile, Teile für
Elektrogeräte, Produkte für das Bauwesen, usw.
Neben den wünschenswerten Effekten wie Kostenoptimierung
und Fertigungsvereinfachung ergeben sich durch die hier und im Folgenden
beschriebenen Metallhybrid-Schichtverbundteile auch einzelne Materialeigenschaften,
wie z. B. thermische und/oder akustische Isolation, die mit bisherigen
Elementen, die jetzt durch die erfindungsgemäßen
Metallhybrid-Schichtverbundteile ersetzt werden können,
nicht oder in nicht ausreichendem Maße erzielbar waren.
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In
diesem Zusammenhang sind als konkrete Vorteile u. a. zu nennen:
Eine verbesserte spezifische Steifigkeit des Schichtverbundteils.
Namentlich bei einem Schichtverbundteil mit zwei Blechen wird mit
einem geschäumten Kunststoff ein relativ großer Abstand
(= Volumen) zwischen den beiden außenliegenden metallischen
Blechen erreicht, und zwar bei einer vergleichsweise niedrigen Dichte
des Gesamtbauteils. Geringes Gewicht (Schaum), hohe Festigkeit (Metallblech)
und Steifigkeit (Wanddicke und -form, z. B. Profilierung, des Metallblechs)
ermöglichen dadurch den Einsatz der vorgeschlagen Metallhybrid-Schichtverbundteile
für Struktur- und Außenhautanwendungen. Darüber
hinaus ergibt sich eine verbesserte Designfreiheit, weil ein separates
Metallblech, also ein Metallblech vor seiner Kombination zu einem
Sicht verbundteil, einerseits erheblich besser umformbar ist als
bisherige Schichtverbundwerkstoffe und sich andererseits Funktions-
und Verbindungselemente z. B. mittels Spritzgießen in einem Prozessschritt
integrieren lassen. Zudem ergibt sich eine verbesserte und zudem
anpassbare thermische Isolation und/oder akustische Dämpfung,
wobei eine Anpassbarkeit durch geeignete Variation einer Dicke und/oder
Dichte, z. B. durch Variation der Gasmenge oder Beeinflussung eines
mittleren Durchmessers der einzelnen Gasbläschen, der als
Träger fungierenden Kunststoffschicht möglich
ist. Schließlich ergibt sich durch die Verwendung von geschäumtem
Kunststoff einerseits ein verbesserter Materialfluss und es wird
andererseits eine im Vergleich zum konventionellen Spritzgießen
niedrigere Schließkraft eines beim Spritzgießen
verwendeten Werkzeugs benötigt.
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Darüber
hinaus ergibt sich als Vorteil die Vielfalt der Möglichkeiten
zur Oberflächenbehandlung, z. B. Lackieren, usw., wie sie
bei der durch das Blech oder die Bleche gebildeten metallischen
Außenhaut gegeben ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung
des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen
Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung
eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes
für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen
Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick
auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren
Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch
davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils
vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
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Wie
eingangs bereits angedeutet, kann das Schichtverbundteil die oben
beschriebenen Merkmale auch in Kombination aufweisen, z. B. derart,
dass bei einem Schichtverbundteil mit mehreren Kunststoffschichten
zumindest eine der Kunststoffschichten im erkalteten Zustand die
Gasbläschen in einer stabilen Konfi guration umfasst. Auf
diese Weise lassen sich die Vorteile, die sich bei einem Gasbläschen umfassenden
Träger (Schaum) ergeben, mit den Vorteilen eines aus mehreren
Kunststoffschichten gebildeten Trägers kombinieren.
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Wenn
der Träger von zwei Blechen zumindest stückweise
beidseitig eingeschlossen ist, ergibt sich ein wirksamer Schutz
gegen evtl. Verformungen beim Erkalten des Kunststoffs des Trägers.
Zudem erhöht sich die Stabilität des Schichtverbundteils
insgesamt und der Träger ist durch die außenliegenden Bleche
vor Beschädigung, insbesondere mechanischen oder thermischen
Beschädigungen, geschützt.
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Wenn
das Schichtverbundteil mit einem oder zwei dreidimensional verformten,
insbesondere durch Tiefziehen dreidimensional verformten Blech oder
Blechen gebildet wird, lassen sich Geometrien erreichen, die die
unmittelbare Verwendbarkeit, also ohne einen späteren erneuten
Verformungsprozess, gewährleisten. In einem Arbeitsgang
können also z. B. unmittelbar verbaubare Fahrzeugelemente
hergestellt werden.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass bei dem Schichtverbundteil das Blech
oder eines der Bleche für eine Funktionsintegration vorbereitet
ist. Funktionsintegration meint hier und im Folgenden alle Möglichkeiten,
andere Elemente, Einheiten oder Aggregate dauerhaft oder lösbar
zu verbinden. Eine Vorbereitung zur Funktionsintegration ist demgemäß bereits
das Vorsehen von Ausnehmungen, in die z. B. Rastelemente eines mit
dem Schichtverbundteil zu kombinierenden Aggregats eingreifen können.
Ein anderes Beispiel für eine Vorbereitung zur Funktionsintegration
ist eine Ausnehmung oder dergleichen zur insbesondere formschlüssigen
Aufnahme von mit dem Schichtverbundteil zu kombinierenden Elementen,
Einheiten oder Aggregaten. Der Vorteil einer solchen Möglichkeit
zur Funktionsintegration liegt vor allem darin, dass die Bearbeitung
des Schichtverbundteils mit dessen Herstellung, abgesehen von evtl. Oberflächenbehandlungen,
z. B. Lackieren, normalerweise ab geschlossen ist und z. B. die oben
exemplarisch erwähnten Rastelement-Ausnehmungen nicht in
einem separaten Fertigungsschritt angebracht werden müssen.
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Da
die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick
auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige
Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin
sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche
oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können
weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die
eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche
unabhängige Gestaltung aufweisen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbundteil
wie eingangs oder nachfolgend beschrieben, wobei das Blech oder die
Bleche in ein zunächst offenes Werkzeug eingelegt wird
bzw. werden, wobei das Werkzeug geschlossen wird und dann zum Erhalt
des Trägers das Blech mit einem Kunststoff hinterspritzt
bzw. ein Zwischenraum zwischen den Blechen mit einem Kunststoff
aufgefüllt wird und wobei das Werkzeug unter Druck den
Träger mit dem oder jedem Blech dauerhaft stoffschlüssig
verbindet.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass
das oder jedes Blech auf einer im Werkzeug dem zu bildenden Träger
zugewandten Seite eine Zwischenschicht aufweist, die das dauerhaft
stoffschlüssige Anhaften des Metalls des jeweiligen Blechs
an dem Träger bewirkt. Dazu wird entweder das Metall des
jeweiligen Blechs in einem vorgelagerten Bearbeitungsschritt mit
der Zwischenschicht versehen oder die Zwischenschicht wird nach
Art einer Folie zusammen mit dem Blech in das Werkzeug gegeben.
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Schichtverbundteile
der eingangs oder nachfolgend beschriebenen Art eignen sich vor
allem zur Verwendung als dreidimensionales Formteil im Bauwesen
oder bei der Produktion von Konsumgütern, wie insbesondere
Automobilen oder Elektrogeräten.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände
oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht
als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr
sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten,
Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel
durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit
den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen
sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen
Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den
Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar
sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand
oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen,
auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
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Darin
zeigen
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1 ein
Metallhybrid-Schichtverbundteil,
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2 eine
vergrößerte Darstellung eines Abschnitts eines
Metallhybrid-Schichtverbundteils der in 1 dargestellten
Art gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
und
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3 eine
vergrößerte Darstellung eines Abschnitts eines
Metallhybrid-Schichtverbundteils der in 1 dargestellten
Art gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt
ein insgesamt mit
10 bezeichnetes Metallhybrid-Schichtverbundteil,
das einen Träger
12 aus einem Kunststoff aufweist,
der in der dargestellten Ausführungsform des Schichtverbundteils
10 durch
ein erstes und zweites Blech
14,
16 als metallische
Außenschicht beidseitig abgedeckt ist. Die dauerhafte,
stoffschlüssige Verbindung zwischen Träger
12 und
dem oder jedem Blech
14,
16 wird mittels einer
nicht dargestellten Zwischenschicht bewirkt, die z. B. auf der dem
Träger
12 zugewandten Seite des Blechs
14,
16 vor
dessen Kombination mit dem Träger
12 aufgebracht
ist oder wird. Als Material für die Zwischenschicht wird
z. B. einer der Kunststoffe verwendet, wie er von der Anmelderin
der
DE 100 14 046 zur
dauerhaften, stoffschlüssigen Haftung an einem Metall kommerziell
vertrieben wird. Als Alternative zu einer separaten Zwischenschicht
ist auch möglich, dass der Träger
12 selbst
aus einem entsprechenden Kunststoff hergestellt ist, der nach Erkalten
die Haftung des Blechs
14,
16 bewirkt. Wenn im
Folgenden mit Bezug auf den Träger
12 von „einem
Kunststoff" die Rede ist, meint dies für Ausführungsbeispiele,
bei denen zwischen Blech
14,
16 und Träger
12 eine
Zwischenschicht vorgesehen ist, einen derartigen Kunststoff, der
auch mit der Zwischenschicht eine stoffschlüssige, dauerhafte
Verbindung eingeht und für den Fall, dass keine separate
Zwischenschicht vorgesehen ist, einen Kunststoff der o. g. Art.
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Das
Metallhybrid-Schichtverbundteil 10 – im Folgenden
kurz als Schichtverbundteil 10 bezeichnet – ist,
wie die Darstellung deutlich zeigt, dreidimensional geformt. Die
Form des Schichtverbundteils 10 kann Ergebnis der Form
eines oder mehrerer Bleche 14, 16 sein. Bei vorgeformten,
also bereits im Sinne der angestrebten Form des Schichtverbundteils 10 dreidimensional
vorgeformten Blechen 14, 16 werden diese zum Erhalt
des Schichtverbundteils 10 in an sich bekannter Art in
ein nicht dargestelltes Werkzeug eingelegt und ein zwischen den
Blechen 14, 16 verbleibender Zwischenraum wird
zum Erhalt des Trägers 12 mit einem Kunststoff
aufgefüllt. Bei nur einem Blech 14, 16 wird
dieses in einem solchen Werkzeug zum Erhalt des Trägers 12 mit
einem Kunststoff einseitig hinterspritzt.
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Bei
zumindest einem nicht vorgeformten Blech 14, 16 wird
dieses in dem Werkzeug, z. B. durch Tiefziehen oder einen sonstigen
geeigneten formgebenden Prozess, verformt. Während oder nach
dem Verformen wird im gleichen Werkzeug durch Einbringen des Kunststoffs
der Träger 12 angeformt. Das Verformen des oder
jedes Blechs 14, 16 im gleichen Werkzeug, in dem
auch der Träger 12 angeformt wird, hat den Vorteil,
dass das Verformen des oder jedes Blechs 14, 16 entweder
bereits abgeschlossen ist, wenn mit dem Anformen des Trägers 12 begonnen
wird oder zumindest bereits abgeschlossen ist, solange der Kunststoff
des Trägers 12 noch plastisch verformbar ist.
Aus diesem Grunde treten Belastungen, wie sie sich beim nachträglichen Verformen
eines z. B. durch Walzen erhältlichen, ebenen Schichtverbundteils
ergeben, nicht auf. Wenn das erfindungsgemäße
Schichtverbundteil 10 zwei Bleche 14, 16 umfasst,
wirkt jede dadurch gebildete Außenschicht einer evtl. Verformung
beim Abkühlen entgegen, so dass sich insgesamt eine optimale
Form- und Maßhaltigkeit ergibt.
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Wie 1 außerdem – als
besonders bevorzugte Ausführungsform – zeigt,
muss das oder jedes Blech 14, 16 nicht notwendig
die komplette Oberfläche des Trägers 12 bedecken.
Genauso kann vorgesehen sein, dass ein Blech 14, 16 nur
einzelne Bereiche der Oberfläche des Trägers 12 abdeckt,
z. B. an solchen Stellen, wo dies zur Versteifung des Schichtverbundteils 10 oder
zum Schutz des Trägers 12 besonders sinnvoll ist.
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2 zeigt
einen Abschnitt einer besonderen Ausführungsform eines
Schichtverbundteils 10 wie in 1 dargestellt.
Gezeigt sind der Träger 12 und die beiden Bleche 14, 16,
wobei das Schichtverbundteil 10 anstelle zweier Bleche 14, 16 auch
nur ein Blech 14, 16 umfassen kann. Der Kunststoff
des Trägers 12 ist auf spezielle Art verarbeitet,
so dass sich darin Gasbläschen 18 ausbilden. Diese
Gasbläschen 18 sind, auch wenn die zeichnerische
Darstellung dies möglicherweise nicht exakt wiedergibt, normalerweise,
bedingt durch den Herstellungsprozess, gleichmäßig
verteilt. Des Weiteren sind normalerweise, auch wenn die zeichnerische
Darstellung aus Gründen der Vollständigkeit einzelne
Gasbläschen 18 mit größerem
Durchmesser zeigt, die Gasbläschen 18 in etwa
gleich groß. Dies ist ebenfalls durch den Herstellungsprozess
bedingt. Die Gasbläschen 18 sind das Ergebnis
einer mechanischen oder chemischen Einleitung eines Gases, z. B.
Carbondioxid oder Stickstoff, in den thermoplastischen Kunststoff
vor oder beim Herstellen des Trägers 12.
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Die
Gasbläschen 18 im Träger 12 bewirken zum
einen eine Gewichtsreduktion bei nur marginal verringerter Stabilität
des Schichtverbundteils 10 insgesamt, dessen Stabilität,
insbesondere bei zwei Blechen 14, 16, sich im
Wesentlichen aufgrund des außenliegenden Blechs 14, 16 oder
der außenliegenden Bleche 14, 16 ergibt.
Zum anderen bewirken die Gasbläschen 18 eine Verbesserung
der thermischen sowie akustischen Isolationseigenschaften des Schichtverbundteils 10.
Ein Schichtverbundteil 10 mit einem in dieser Form mit
Gas „dotierten" Träger 12 kommt insbesondere
zur Verwendung bei der Automobilproduktion, aber auch bei der Produktion
von Haushaltselektrogeräten oder Produkten für
das Bauwesen in Betracht. Für den Bereich der Automobilproduktion
wird hier zunächst stellvertretend der Anwendungsbereich
als Innenraumverkleidung, z. B. zur Innenverkleidung von Türrohbauten,
Hutablagen, Kofferraumabtrennung, usw., genannt. Hier steht zum
einen eine ausreichende Stabilität oder Steifigkeit der
jeweiligen Schichtverbundteile 10 und zum anderen ein geringes
Gesamtgewicht im Vordergrund. Beide Anforderungen erfüllen
die hier beschriebenen Schichtverbundteile 10, wobei durch
die Möglichkeit der dreidimensionalen Formgebung eine vollständige
Anpassung an die jeweilige Einbausituation möglich ist.
Einige weitere Anwendungsfälle sind: Außenhautteile
von Kraftfahrzeugen, wie z. B. Kotflügel, Motorhauben,
Heckdeckel, usw. Darüber hinaus kommt die Verwendung der
Schichtverbundteile 10 auch für Strukturteile
wie eine die Fahrgastzelle zum Motorraum abgrenzende Stirnwand,
eine Reserveradmulde oder allgemein Teile des Karosserieunterbaus
oder so genannte Fahrzeugsäulen, namentlich A-Säule,
B-Säule und C-Säule, in Betracht. Die besonderen
thermischen und akustischen Isolationseigenschaften erhöhen
die Eignung der hier beschriebenen Schichtverbundteile 10 nochmals
deutlich, weil zum einen Fahrzeug- und Umgebungsgeräusche
reduziert werden und zum anderen je nach Umgebungs- und Innenraumtemperatur
z. B. ein unerwünschtes Abkühlen des Fahrzeuginnenraums
reduziert wird. Bei Produkten für das Bauwesen können
ebenfalls Innenraumverkleidungen im Vordergrund stehen. Gebäudeverkleidungen
oder Gebäudeteilverkleidungen, z. B. Fassadenabdeckungen oder
Dachelemente, profitieren genau wie Innenraumverkleidungen von den
günstigen thermoakustischen Isolationseigenschaften der
hier beschriebenen Schichtverbundteile 10. Bei Haushaltselektrogeräten,
so genannter weißer Ware, sei exemplarisch auf eine Verwendbarkeit
bei Kühlgeräten hingewiesen, wo ebenfalls die
Materialien, die als Eigenschaften ein geringes Gewicht bei hoher
Steifigkeit/Stabilität und akustische und thermische Isolation
vereinigen, optimal im Sinne einer Kostenreduktion und/oder Fertigungsvereinfachung,
weil z. B. eine bisher ggf. erforderliche Dämmschicht entfallen kann,
optimal verwendbar sind. Auf der anderen Seite steht bei z. B. einer
Verwendung eines Schichtverbundteils 10 bei einer Waschmaschine
als weiteres Beispiel für ein Haushaltselektrogerät
ggf. eher die akustische Isolation im Vordergrund.
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3 zeigt
einen Abschnitt einer anderen Ausführungsform des Schichtverbundteils 10 gemäß 1.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform umfasst der
Träger 12 zumindest zwei, im dargestellten Beispiel
genau zwei Kunststoffschichten 20, 22, die sich
in ihren Materialeigenschaften oder sonstigen Eigenschaften unterscheiden.
Zum einen können sich die Kunststoffschichten 20, 22 hinsichtlich ihrer
Elastizität, Kompressibilität, Stabilität,
usw. unterscheiden, so dass sich durch die Kombination zumindest
zweier Kunststoffschichten 20, 22 mit den jeweiligen
Eigenschaften eine gewünschte Eigenschaft für
den Träger 12 und damit das Schichtverbundteil 10 insgesamt
ergibt. Hier ist auch eine Kombination mit dem in 2 dargestellten
Träger 12 möglich, z. B. derart, dass
eine der Kunststoffschichten 20, 22 Gasbläschen 18 aufweist
oder dass eine der Kunststoffschichten 20, 22 Gasbläschen 18 mit
im Wesentlichen einem ersten Durchmesser und eine andere Kunststoffschicht 20, 22 Gasbläschen 18 mit
im Wesentlichen einem zweiten Durchmesser aufweisen. Nachdem der
jeweilige Durchmesser der Gasbläschen 18 bestimmend
für eine Diffusion und Auslöschung bestimmter
Schallfrequenzen ist, lässt sich durch Kombination mehrerer
Kunststoffschichten 20, 22 mit Gasbläschen 18 mit
jeweils unterschiedlichen Durchmessern der Frequenzbereich, in dem
das Schichtverbundteil 10 als akustischer Isolator wirksam
ist, deutlich erweitern. Ebenso lässt sich z. B. durch
eine Kunststoffschicht 20, 22 mit erhöhter
Elastizität, Kompressibilität unterhalb des einzigen
Bleches 14, 16 oder, bei zwei Blechen 14, 16,
unterhalb des im verbauten Zustand einer Außenseite zugewandten
Blechs 14, 16 ein angenehmer haptischer Effekt
erreichen, der ggf., aufgrund der in Grenzen möglichen
Schwingfähigkeit des mit dieser Kunststoffschicht 20, 22 kombinierten
Blechs 14, 16, ebenfalls mit einer Wirkung als
akustischer Isolator einhergeht.
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Das
Schichtverbundteil 10 als Metallhybridbauteil, also mit
zumindest einer durch ein oder mehrere Bleche 14, 16 gebildeten
metallischen Außenschicht, ermöglicht in besonderem
Maße auch eine Funktionsintegration wie sie insbesondere
für Anwendungen im Automobilbereich interessant ist. So lassen
sich mit dem oder jedem Blech 14, 16 durch an
sich bekannte, auf der Verwendung metallischer Werkstoffe basierender
Verbindungsverfahren wie Schweißen, Löten, Bonden,
Kleben, usw. Aggregate, z. B. Lautsprecher oder Befestigungsmittel,
z. B. Ösen oder Bolzen, für solche Aggregate kombinieren.
Selbstverständlich ist die Funktionsintegration nicht auf
den Einsatz im Automobilbereich beschränkt, denn auch für
Innen- oder Außenverkleidungen von Gebäuden, Elektrogeräten,
Aggregaten, Maschinen, usw. kann für das Anbringen des
jeweiligen Schichtverbundteils 10 am Einsatzort z. B. ein Rastelement
oder eine Ausnehmung für ein Rastelement, usw. erforderlich
sein. Diesbezügliche Formgebungen sind ebenfalls von dem
Begriff Funktionsintegration umfasst.
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Damit
lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen:
Es
wird ein Metallhybrid-Schichtverbundteil 10 mit einem Träger 12 aus
einem Kunststoff und zumindest einem mit diesem mittel- oder unmittelbar
stoffschlüssig verbundenen Blech 14, 16 angegeben,
bei dem in den Kunststoff des Trägers 12 eine
Vielzahl von Gasbläschen 18 eingebracht ist, wobei
der Kunststoff des Trägers 14 im erkalteten Zustand
die Gasbläschen 18 in einer stabilen Konfiguration
umfasst und/oder der Träger 12 eine Mehrzahl von
miteinander dauerhaft stoffschlüssig verbundener Kunststoffschichten 20, 22 umfasst.
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- 10
- Schichtverbundteil
- 12
- Träger
- 14
- Blech
- 16
- Blech
- 18
- Gasbläschen
- 20
- Kunststoffschicht
- 22
- Kunststoffschicht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19940145 [0002]
- - DE 19927346 [0003]
- - DE 10014046 [0004, 0004, 0004, 0024]