DE102008017885A1 - Plastic undercarriage covering for motor vehicle, has plate shape sandwich-shaped base component made of light-weight reinforced thermoplastic and plate shaped local trucker - Google Patents

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Abstract

The plastic undercarriage covering has a plate shape sandwich-shaped base component (1) made of a light-weight reinforced thermoplastic and a plate shaped local trucker (4). The trucker is connected with the base component, and provides a reinforcement of the covering, particularly in the area of fixing the covering. The trucker is made of fiberglass-reinforced thermoplastic. An independent claim is included for a method for manufacturing a plastic undercarriage covering for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug.The The invention relates to a plastic underbody covering a motor vehicle. It further relates to a process for the preparation a plastic underbody covering for a motor vehicle.

Unterbodenverkleidungen dienen der aerodynamischen Verkleidung sowie des Schutzes der Unterbodenstruktur von Fahrzeugen. Insbesondere Sportfahrzeuge, die hohe maximale Endgeschwindigkeiten erreichen, profitieren von einer möglichst ebenen Unterbodenverkleidung. Auf die Unterbodenverkleidung wirken sowohl aerodynamische Flächenlasten als auch Schlagbeanspruchungen, z. B. beim Überfahren von Schneehindernissen, Wasserdurchfahrt sowie Aufsätzen bei Rampenüberfahrt. Damit wird die Unterbodenverkleidung überwiegend auf Biegung beansprucht, muss jedoch auch eine ausreichende Schlagzähigkeit aufweisen.Underbody panels serve the aerodynamic disguise as well as the protection of the underbody structure of vehicles. In particular, sports vehicles that have high maximum end speeds reach, benefit from as level as possible underbody cladding. On the underbody cladding both aerodynamic surface loads act as well as impact stresses, z. B. when driving over Snow obstacles, water passage and essays at Ramp crossing. Thus, the underbody paneling becomes predominant However, it also needs sufficient impact resistance exhibit.

Oberhalb der vorderen Unterbodenverkleidung befindet sich bei aus der Praxis bekannten Sportwagen der Kraftstofftank, der durch ein separates Bauteil, den Überfahrschutz für den Tank, vor Beschädigungen beim Überfahren von Hindernissen geschützt wird. Die Unterbodenverkleidung besteht dabei aus glasfaserverstärktem Polypropylen, vorzugsweise aus langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT), insbesondere nach dem D-LFT Verfahren hergestellten Thermoplasten (D-LFT), ferner aus glasmattenverstärkten Thermoplasten (GMT) oder LWRT-Thermoplasten (LWRT – Light weight reinforced thermoplastics). Der Tankunterfahrschutz besteht ebenfalls aus der gleichen Werkstoffgruppe, insbesondere D-LFT, GMT oder GMTex, einer Schnittglasfasermatte mit Gewebe der Firma Quadrant AG, CH-5600 Lenzburg.Above the front underbody paneling is out of practice known sports car of the fuel tank, by a separate Component, the collision protection for the tank before Damage when driving over obstacles protected becomes. The underbody cladding consists of fiberglass reinforced Polypropylene, preferably made of long-fiber-reinforced thermoplastics (LFT), especially thermoplastics produced by the D-LFT process (D-LFT), also made of glass mat reinforced thermoplastics (GMT) or LWRT-Thermoplastics (LWRT - Light weight reinforced thermo plastics). The tank underride protection also consists of the same material group, in particular D-LFT, GMT or GMTex, a chopped glass fiber mat with tissue of the company Quadrant AG, CH-5600 Lenzburg.

Das Bestreben nach Leichtbau hat in der Praxis zur Entwicklung von Sandwichwerkstoffen für Unterbodenverkleidungen von Kraftfahrzeugen aus glasfaserverstärktem Po lypropylen nach dem LWRT-Verfahren geführt. Als Beispiele für diese Werkstoffgruppe kann ”Seeberlite 2” der Firma Röchling Automotive oder ”Symalite” der Firma Quadrant AG genannt werden. Diese bestehen aus einem glasfaserverstärktem Polypropylen (PP-GF)-Kern mit einem hohen Luftanteil (sogenanntes unkonsolidiertes GMT) und Deckschichten aus kompaktem GF-PP oder PP-faserverstärktem PP. Die Bauteilherstellung geschieht durch das Umformen dieses plattenförmigen Halbzeuges. Dieser Aufbau ermöglicht die Realisierung einer großen Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht. Sind jedoch lokal erhöhte Anforderungen an die Biegesteifigkeit oder Schlagzähigkeit, beispielsweise unter dem Aspekt des Steinschlages oder einem Ausreißen der Anbindungspunkte der Unterbodenverkleidung gefordert, muss bisher das gesamte Sandwichhalbzeug aufgedickt werden. Dies führt zu höheren Flächengewichten mit mehr Materialeinsatz und dazu steiferen und festeren Bauteilen.The Effort for lightweight construction has in practice for the development of sandwich materials for underbody panels of motor vehicles of glass fiber reinforced Polypropylene led by the LWRT method. As examples For this group of materials "Seeberlite 2" may be the Company Röchling Automotive or "Symalite" the Company Quadrant AG. These consist of a glass fiber reinforced Polypropylene (PP-GF) core with a high proportion of air (so-called unconsolidated GMT) and cover layers of compact GF-PP or PP fiber reinforced PP. The component manufacturing happens by forming this plate-shaped semi-finished product. This Construction allows the realization of a large Bending stiffness with low weight. However, they are locally elevated Flexural strength or impact resistance requirements, For example, in terms of stone impact or tearing the connection points of the underbody paneling required so far the entire sandwich semifinished product are thickened. this leads to to higher basis weights with more material use and to stiffer and stronger components.

Eine Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Unterbodenverkleidung ist aus der DE 10 2005 030 913 A1 bekannt. Dort ist eine sandwichartig ausgebildete Unterbodenverkleidung beschrieben, die eine gewichtsmäßig leichte Kernschicht aus leichtem, unkonsolidierten glasmattenverstärkten Thermoplast mit hohem Luftanteil besitzt, die vorzugsweise beidseitig mit einer dünnwandigen, steifen und schlagzähen Deckschicht aus polypropylenfaserverstärktem Polypropylen versehen ist. Die beiden Deckschichten sind mit der Kernschicht thermisch verbunden. Die drei Schichten werden entweder im GMT-Herstellungsprozess direkt aufeinander laminiert oder aber erst kurz vor dem Pressprozess assembliert. Das Sandwichpaket wird in einer Aufheizstation bis auf Verarbeitungstemperatur aufgeheizt und anschließend in einer Presse umgeformt sowie abgekühlt. Dieser Umformprozess ist als Stapelumformverfahren zur Formgebung entlosfaservertärkter Thermoplaste bekannt.An underbody paneling made of plastic for a motor vehicle and a method for producing such an underbody paneling is known from DE 10 2005 030 913 A1 known. There is described a sandwich-like underbody paneling, which has a lightweight core layer of lightweight, unconsolidated glass mat reinforced thermoplastic with high air content, which is preferably provided on both sides with a thin-walled, stiff and impact resistant cover layer of polypropylene fiber reinforced polypropylene. The two cover layers are thermally bonded to the core layer. The three layers are either laminated directly to one another in the GMT production process or are assembled just before the pressing process. The sandwich package is heated in a heating station up to processing temperature and then formed in a press and cooled. This forming process is known as a batch forming process for shaping entlosfaservertärkter thermoplastics.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenbodenverklei dung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der bzw. bei dem eine lokale Erhöhung der Biegesteifigkeiten und/oder der Bauteilfestigkeiten bei minimalem Mehrgewicht gewährleistet ist.task It is the object of the present invention to provide an underbody paneling Plastic for a motor vehicle and a method for Production of a Unterbodenbodenverklei tion of plastic for a Specify motor vehicle, in which or at a local increase the bending stiffnesses and / or the component strengths at minimum More weight is guaranteed.

Die Erfindung schlägt eine Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug vor, wobei die Unterbodenverkleidung ein plattenförmiges, sandwichartiges Grundbauteil aus einem LWRT-Kunststoff und einen plattenförmigen lokalen Einleger aufweist, der mit dem Grundbauteil verbunden ist.The Invention proposes a plastic underbody cover for a motor vehicle before, wherein the underbody paneling a plate-shaped, sandwich-like basic component made of a LWRT plastic and a plate-shaped local inserter, the connected to the basic component.

Der lokale Einleger dient somit dem Zweck, das Grundbauteil zu versteifen. Die erfindungsgemäße Unterbodenverkleidung zeichnet sich somit durch die lokale Versteifung und/oder Erhöhung der Festigkeit und/oder Erhöhung der Energieaufnahme aus. Der lokale Einleger bzw. mehrere solcher Einleger ist/sind nur an der Stelle/an den Stellen mit dem Grundbauteil verbunden, an der/an denen eine Versteifung der Unterbodenverkleidung erforderlich ist.Of the local depositors thus serves the purpose of stiffening the basic component. The underbody panel according to the invention is characterized thus by the local stiffening and / or increase the strength and / or increase the energy intake. Of the local depositors or several such depositors is / are only at the Place / at the points connected to the basic component, on / on where a stiffening of the underbody paneling is required.

Der lokale Einleger stellt sich somit als separates Bauteil dar, das in einem bestimmten Bereich des Grundbauteils, zu diesem positioniert, auf dieses aufgelegt wird sowie mit dem Grundbauteil verbunden wird. Der lokale Einleger stellt insbesondere einen Doppler dar, in dem Sinne, dass die Unterbodenverkleidung in dem Bereich, in dem die Verstärkung vorzusehen ist, aufgedoppelt ist, wobei es nicht notwendig ist, dass das Grundbauteil und der Einleger dieselbe Dicke aufweisen.The local inserter thus presents itself as a separate component which is positioned in a specific region of the basic component, positioned thereon, and connected to the basic component. In particular, the local depositor represents a Doppler, in the sense that the underbody paneling is in the area where the reinforcement is to be provided is doubled, wherein it is not necessary that the base member and the insert have the same thickness.

Grundsätzlich kann der lokale Einleger auch durch mehr als ein Teil ausgebildet sein, die, aufeinanderliegend, mit dem Grundbauteil verbunden sind. Auch eine solche Anordnung wird nachfolgend unter den Begriff des Dopplers bzw. der Doppelung subsumiert.in principle The local depositor can also be trained by more than one part be, which, connected to each other, are connected to the basic component. Also such an arrangement is hereinafter referred to as the concept of the Doppler or doubling subsumed.

Der lokale Einleger dient insbesondere der Verstärkung der Unterbodenverkleidung im Bereich der Befestigung der Unterbodenverkleidung am Unterboden des Fahrzeugs und/oder als Überfahrschutz für den Tank des Fahrzeugs.Of the local depositor serves in particular to reinforce the Underbody paneling in the area of the underbody paneling on the underbody of the vehicle and / or as a rollover protection for the tank of the vehicle.

Als Einleger eignet sich ein solcher aus dem gleichen Werkstoff wie der Grundwerkstoff, somit aus einem LWRT-Kunststoff als auch GMT oder gewebeverstärktes GMT (z. B. GMTex, Firma Quadrant AG).When Insert is one of the same material as the base material, thus from a LWRT plastic as well as GMT or fabric-reinforced GMT (eg GMTex, Quadrant AG).

Die Erfindung schlägt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug vor, wobei die Unterbodenverkleidung ein plattenförmiges, sandwichartiges Grundbauteil aus einem LWRT-Kunststoff aufweist, und ein plattenförmiger lokaler Einleger mit dem Grundbauteil verbunden ist, mit folgenden Verfahrensmerkmalen vor:

  • a. Aufheizen des Grundbauteils bis auf dessen Verarbeitungstemperatur,
  • b. Aufheizen des lokalen Einlegers bis auf dessen Verarbeitungstemperatur,
  • c. Gemeinsames Umformen von Grundbauteil und lokalem Einleger,
  • d. Verschweißen von Grundbauteil und lokalem Einleger im Randbereich des lokalen Einlegers.
The invention further proposes a method for producing a plastic underbody covering for a motor vehicle, the underbody covering comprising a plate-shaped, sandwich-type basic component made of a LWRT plastic, and a plate-shaped local insert being connected to the basic component, having the following method features:
  • a. Heating the basic component up to its processing temperature,
  • b. Heating the local inlay to its processing temperature,
  • c. Joint forming of basic component and local depositor,
  • d. Welding of basic component and local inserter in the edge area of the local inserter.

Das Aufheizen von Grundbauteil und Einleger erfolgt insbesondere separat, kann aber durchaus auch gemeinsam im gleichen Ofen erfolgen. Als Heizeinrichtungen finden insbesondere Aufheizstationen, die mit Umluft oder Infrarot arbeiten, Verwendung. In diesen werden das Grundbauteil und der lokale Einleger auf Verarbeitungstemperatur aufgeheizt und anschließend in einer Presse umgeformt. Insbesondere wird das Grundbauteil und der lokale Einleger bis über die Schmelztemperatur des Matrixpolymers des jeweiligen Werkstoffs erwärmt. Vorzugsweise werden das Grundbauteil und der Einleger in-line umgeformt und miteinander verschweißt. Bei einer bevorzugten integrierten Umformung wird ein zusammen mit dem Grundbauteil, somit dem Grundhalbzeug oder separat dazu bis über die Schmelztemperatur des Matrixpolymers erwärmter Einleger, vor der Umformung in das Werkzeug oder auf das Grundhalbzeug eingelegt und zusammen mit diesem umgeformt. Dadurch wird eine lokale Versteifung durch den in-line umgeformten und verschweißten Einleger realisiert.The Heating of basic component and insert takes place in particular separately, But it can also be done together in the same oven. As heaters find in particular heating stations, with circulating air or infrared work, use. In these, the basic component and the local depositors heated to processing temperature and then transformed in a press. In particular, the basic component and the local depositor above the melting temperature of the Matrix polymer of the respective material heated. Preferably The basic component and the insert are transformed in-line and with each other welded. In a preferred integrated forming becomes one together with the basic component, thus the basic semi-finished product or separately to above the melting temperature of the matrix polymer heated insert, before forming in the tool or on inserted the semi-finished semi-finished and reshaped together with this. Thereby a local stiffener is reshaped and welded by the in-line Deposit realized.

Diese Fertigungstechnologie wird insbesondere zur Erhöhung der lokalen Bauteilsteifigkeit angewandt. Hierbei ist durch die lokale Doppelung eine lokal höhere Sandwichdicke realisierbar, die eine signifikante Erhöhung der Bauteilbiegesteifigkeit ermöglicht.These Manufacturing technology is used in particular to increase the local component stiffness applied. Here is by the local Doubling a locally higher sandwich thickness feasible, a significant increase in component bending stiffness allows.

Eine weitere Anwendung kann die Aufdoppelung im Bereich der Anschraubpunkte der Unterbodenverkleidung sein, um unter dem Aspekt der Krafteinleitung in die Unterbodenverkleidung die Ausreißkräfte des Bauteils zu erhöhen.A further application can be the doubling in the area of the screw points the underbody cladding to under the aspect of force application in the underbody panel the pull-out forces to increase the component.

Zur Integration der Funktion des Überfahrschutzes des Tanks kann sowohl das Sandwichwerkstoff – vorstehend der LWRT-Kunststoff – aufgedoppelt werden, als auch ein ebenes Halbzeug mit hoher Energieabsorption verwendet werden (z. B. GMT oder GMTex). Das Grundbauteil/Grundhalbzeug kann dabei sowohl mit als auch ohne Spannrahmen umgeformt werden. Das Grundhalbzeug muss je nach Halbzeugwahl mittels Spannrahmen gehalten werden, es gibt aber auch LWRT-Halbzeuge, die ohne Spannrahmen aufgeheizt und umgeformt werden. Der Aufdoppler muss jedoch ohne Spannrahmen umformbar sein. Um eine exakte Positionierung des Dopplers im Werkzeug sicherzustellen, wird vorteilhaft umlaufend zur aufgedoppelten Fläche eine Fließsperre in das Werkzeug integriert. Diese kann in Form einer umlaufenden Kante ausgeführt werden, in der die Wanddicke lokal dünner als die theoretische vollkonsolidierte Gesamtbauteildicke ausgeführt wird. Dies verhindert, dass der Aufdoppler während des Pressprozesses nicht aus den vorgesehenen Bereichen herausfließt. Eine weitere Fixierung der Halbzeuge – Grundbauteil und lokale Einleger – im Werkzeug als Einlegehilfe kann über Nadelfixierungen, die in eine Werkzeughälfte integriert sind, erfolgen.to Integration of the overrun protection function of the tank can both the sandwich material - above the LWRT plastic - doubled as well as a flat semi-finished product with high energy absorption used (eg GMT or GMTex). The basic component / semi-finished product can can be transformed both with and without clamping frame. The Semi-finished semi-finished products must be held by means of clamping frames, depending on the choice of semi-finished products but there are also LWRT semi-finished products that are heated without clamping frames and be reshaped. The Aufdoppler must, however, without tenter be deformable. For exact positioning of the Doppler in the tool ensure is advantageous to wrap around the doubled area a flow barrier integrated into the tool. This can be executed in the form of a circumferential edge in the the wall thickness locally thinner than the theoretical fully consolidated Total component thickness is executed. This prevents that the Aufdoppler during the pressing process not from the drains out. Another fixation of Semi-finished products - basic component and local depositors - im Tool as an insertion aid can be about needle fixings, the are integrated in a mold half done.

Vorzugsweise sind die Halbzeuge an allen Beschnittkanten konsolidiert (verpresst), um ein Austreten offener Glasfasern zu vermeiden. Die Ausformung von dreidimensionalen Geometrien ist ebenfalls möglich. Zur Vermeidung von Faltenbildung ist hierbei der Umformbereich ebenfalls zu konsolidieren.Preferably if the semi-finished products are consolidated (pressed) at all trimming edges, to avoid leakage of open glass fibers. The shape of three-dimensional geometries is also possible. To avoid wrinkling in this case the forming area is also to consolidate.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Unterbodenverkleidung und das Verfahren zu deren Herstellung beinhaltet folgende wesentliche Vorteile:

  • – lokale Erhöhungen der Biegesteifigkeiten und/oder lokale Erhöhungen der Bauteilfestigkeiten von Unterbodenverkleidung unter Verwendung von LWRT-Kunststoff mit minimalem Mehrgewicht,
  • – lokale Erhöhung der Energieaufnahme einer Unterbodenverkleidung, insbesondere zur Integration der Funktion des Überfahrschutzes für den Tank mit minimalem Mehrgewicht,
  • – wirtschaftlich vorteilhafte Integration des Umform- und Fügeprozesses in den bestehenden Umformprozess des LWRT-Bauteils.
The inventive design of the underbody paneling and the method for its production includes the following major advantages:
  • Local increases in flexural stiffness and / or local increases in structural integrity of underbody paneling using LWRT plastic with minimal added weight,
  • - Local increase in the energy consumption of a subfloor lining, especially for Inte tion of the function of the anti-collision protection for the tank with a minimum additional weight,
  • - Economically advantageous integration of the forming and joining process in the existing forming process of the LWRT component.

Bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung näher dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt:preferred Embodiment of the invention are in the drawing shown in more detail and will be closer in the following explained. It shows:

1 den grundsätzlichen Fertigungsprozess des Umformens von verstärkten LWRT-Bauteilen, 1 the basic manufacturing process of forming reinforced LWRT components,

2 eine räumliche Ansicht einer Unterbodenverkleidung, deren Grundbauteil mittels eines lokalen Einlegers aufgedoppelt ist, 2 a three-dimensional view of an underbody panel whose basic component is doubled by means of a local inserter,

3 eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der Unterbodenverkleidung, 3 a sectional view through a portion of the underbody panel,

4 eine räumliche Ansicht einer Unterbodenverkleidung, deren lokaler Einleger geschlossen ist, 4 a spatial view of a subfloor panel whose local inserter is closed,

5 eine räumliche Ansicht einer weiteren Unterbodenverkleidung, deren lokaler Einleger mit angeformten Lufteinlässen versehen ist, 5 a spatial view of another underbody paneling, the local depositor is provided with molded air inlets,

6 einen Schnitt durch eine Unterbodenverkleidung im Bereich von Grundbauteil und lokalem Einleger bei einer erste Werkstoffpaarung, 6 a section through an underbody cladding in the region of the base component and the local inserter in the case of a first material pairing,

7 eine Darstellung gemäß 6 für eine zweite Werkstoffpaarung, 7 a representation according to 6 for a second material pairing,

8 eine Schnittdarstellung durch die Unterbodenverkleidung, 8th a sectional view through the underbody panel,

9 eine Schnittdarstellung durch die Unterbodenverkleidung. 9 a sectional view through the underbody paneling.

1 zeigt für den grundsätzlichen Fertigungsprozess des Umformens von verstärkten LWRT-Bauteilen unter dem Verfahrensschritt a. das Einlegen des LWRT-Grundwerkstoffs, somit des plattenförmigen sandwichartigen Grundbauteils 1 in ein Führungssystem 2, das einen Spannrahmen umfasst. Das Grundbauteil 1 ist während des gesamten Fertigungsprozesses im Spannrahmen gehalten und zwischen den einzelnen Fertigungsstationen verfahrbar. 1 shows for the basic manufacturing process of forming reinforced LWRT components under process step a. the insertion of the LWRT base material, thus the plate-shaped sandwich-like basic component 1 in a leadership system 2 which includes a clamping frame. The basic component 1 is held in the tentering frame during the entire production process and can be moved between the individual production stations.

Beim Verfahrensschritt b1. ist das Grundbauteil 1 mittels des Führungssystems 2 zu einer Aufheizstation 3 verfahren worden, in der das Grundbauteil 1 beispielsweise mittels IR-Strahlern der Aufheizstation 3 aufgeheizt wird. Gleichzeitig wird gemäß dem Verfahrensschritt b2. in einer weiteren Aufheizstation der plattenförmige lokale Einleger 4 aufgeheizt. Das Aufheizen von Grundbauteil 1 und Einleger 2 kann auch mittels Umluft erfolgen.In process step b1. is the basic component 1 by means of the guidance system 2 to a heating station 3 procedure, in which the basic component 1 For example, by means of IR heaters of the heating station 3 is heated. At the same time according to the method step b2. in a further heating station, the plate-shaped local depositors 4 heated. The heating of basic component 1 and depositors 2 can also be done by means of circulating air.

Anschließend wird der aufgeheizte Einleger 4 zwischen ein Pressenoberteil 5 und ein Pressenunterteil 6 einer geöffneten Presse 7 eingelegt und das im Spannrahmen gehaltene, aufgeheizte Grundbauteil 1 gleichfalls in den Bereich zwischen Pressenoberteil 5 und Pressenunterteil 6 verfahren und oberhalb des Einlegers 4 angeordnet. Beim Schließen der Presse 7 gemäß Verfahrensschritte werden das nach wie vor im Spannrahmen gehaltene Grundbauteil 1 und der Einleger 4 zusammen umgeformt. Dadurch wird eine lokale Versteifung durch den inline umgeformten und verschweißten Einleger realisiert. Als Einleger 4 eignet sich sowohl ein Doppler aus dem gleichen Werkstoff wie der Grundwerkstoff, somit ein LWRT-Kunststoff als auch ein hiervon verschiedener Kunststoff, insbesondere GMT oder gewerbeverstärktes GMT (z. B. GMTex, Firma Quadrant AG).Subsequently, the heated insert 4 between a press top 5 and a press bottom 6 an open press 7 inserted and held in the tenter, heated base member 1 also in the area between press upper part 5 and press base 6 procedure and above the deposit 4 arranged. When closing the press 7 In accordance with method steps, the basic component, which is still held in the tentering frame, are used 1 and the depositor 4 transformed together. As a result, a local stiffening is realized by the inline formed and welded insert. As a depositor 4 Both a Doppler of the same material as the base material, thus a LWRT plastic as well as a different plastic, in particular GMT or commercial reinforced GMT (eg GMTex, Quadrant AG) are suitable.

Bei der beschriebenen integrierten Umformung wird somit ein separat oder zusammen mit dem Grundhalbzeug/Grundbauteil 1 bis über die Schmelztemperatur des Matrixpolymers erwärmter Einleger 4 vor der Umformung in das Werkzeug oder auf das Grundhalbzeug eingelegt und zusammen mit diesem umgeformt. Nach dem Umformen von Grundbauteil 1 und Einleger 4 sowie Verschweißen von Grundbauteil 1 und Einleger 4 wird das so erzeugte, verstärkte LWRT-Bauteil gemäß Verfahrensschritt d. aus der geöffneten Presse 7 entnommen.In the described integrated forming is thus a separate or together with the basic semi-finished / basic component 1 Insulator warmed above the melting temperature of the matrix polymer 4 inserted before forming in the tool or on the semi-finished semi-finished and reshaped together with this. After forming of basic component 1 and depositors 4 as well as welding of basic component 1 and depositors 4 is the thus produced, amplified LWRT component according to method step d. from the open press 7 taken.

Bei dem verstärkten LWRT-Bauteil handelt es sich um eine Unterbodenverkleidung 8 für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Sportwagen. Eine solche beispielhafte Gestaltung einer Unterbodenverkleidung 8 ist in 2 veranschaulicht. Der Pfeil 9 verdeutlicht, bezogen auf die Anordnung der Unterbodenverkleidung 8, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bei Vorwärtsfahrt. Veranschaulicht ist, dass der Verkleidungsfläche der Unterbodenverkleidung 8 die Verkleidungsfläche des Grundbauteils 1 entspricht und das Grundbauteil 1 in einem lokalen Bereich mit dem Einleger 4 verbunden ist. Diese Fertigungstechnologie wird zur Erhöhung der lokalen Bauteilsteifigkeit angewandt. Hierbei wird durch die lokale Dopplung eine lokal höhere Sandwichdicke realisiert, die eine signifikante Erhöhung der Bauteilbiegesteifigkeit bedingt.The reinforced LWRT component is an underbody paneling 8th for a vehicle, in particular for a sports car. Such an exemplary design of an underbody paneling 8th is in 2 illustrated. The arrow 9 clarified, based on the arrangement of the underbody paneling 8th , the direction of travel of the vehicle when driving forward. It is illustrated that the cladding surface of the underbody cladding 8th the cladding surface of the basic component 1 corresponds and the basic component 1 in a local area with the depositor 4 connected is. This manufacturing technology is used to increase local component stiffness. In this case, a locally higher sandwich thickness is realized by the local doubling, which causes a significant increase in the component bending stiffness.

3 zeigt einen Schnitt durch den aufgedoppelten Bereich der Unterbodenverkleidung 8. Veranschaulicht ist, dass der Einleger 4 im Übergangsbereich 11 und Grund bauteil 1, somit einem Bereich, in dem Grundbauteil 1 und Einleger 4 keinen gemeinsamen Rand bilden, mit dem Grundbauteil 1 verpresst ist, hingegen im gemeinsamen Randbereich 12 von Grundbauteil 1 und Aufheizstation 3 die Pressung von Grundbauteil 1 und Einleger 4 sowie deren gemeinsamer Randbeschnitt erfolgt. 3 shows a section through the doubled area of the underbody paneling 8th , It is illustrated that the depositor 4 in the transition area 11 and basic component 1 , thus an area in which basic component 1 and depositors 4 do not form a common border with the basic component 1 is compressed, however, in the common border area 12 of basic component 1 and heating station 3 the pressing of basic component 1 and depositors 4 such as their common edge trimming takes place.

Eine weitere Anwendung kann die Aufdopplung im Bereich der Anschraubpunkte 10 der Unterbodenverkleidung 8 sein, um die Ausreißkräfte (Krafteinleitung) des Bauteils zu erhöhen.Another application can be the doubling in the area of the screw points 10 the underbody paneling 8th be to increase the pull-out forces (force) of the component.

Die 4 und 5 zeigen die Anwendung der Integration des Überfahrschutzes des Tankes des Kraftfahrzeuges in die Unterbodenverkleidung 8. Die Realisierung von Varianten kann dabei kostengünstig, z. B. über Wechseleinsätze in nur einem Werkzeugsatz erfolgen. 4 zeigt die Variante bei geschlossener Unterbodenverkleidung 8, 5 die Variante der Unterbodenverkleidung 8 mit angeformten Lufteinlässen 13.The 4 and 5 show the application of the integration of the rollover protection of the tank of the motor vehicle in the underbody paneling 8th , The realization of variants can cost, z. B. via interchangeable inserts in only one tool set. 4 shows the variant with closed underbody paneling 8th . 5 the variant of the underbody paneling 8th with molded air inlets 13 ,

Zur Integration der Funktion des Überfahrschutzes des Tanks, kann, wie der Darstellung der 6 zu entnehmen ist, der Sandwichwerkstoff aufgedoppelt werden, womit sowohl das Grundbauteil 1 als auch der Einleger 4 aus einem LWRT-Kunststoff besteht. Andererseits kann, wie der Darstellung der 7 zu entnehmen ist, statt eines LWRT-Kunststoffs als Einleger 4 ein Einleger 4 aus einem anderen Kunststoff, z. B. GMT oder GMTex verwendet werden. Durch ein solches ebenes Halbzeug lässt sich eine hohe Energieabsorption erzielen. Das Grundhalbzeug/Grundbauteil 1 kann dabei sowohl mit als auch ohne Spannrahmen umformt werden. Der Aufdoppler/Einleger 4 muss jedoch ohne Spannrahmen umformbar sein. Um eine exakte Positionierung des Dopplers im Werkzeug sicherzustellen, ist umlaufend zur aufgedoppelten Fläche eine Fließsperre im Werkzeug zu integrieren. Diese kann in Form einer umlaufenden Kante ausgeführt werden, in der die Wanddicke lokal dünner als die theoretische vollkonsolidierte Gesamtbauteildicke ausgeführt wird. Dies verhindert, dass der Aufdoppler während des Pressprozesses nicht aus dem vorgesehenen Bereich herausfließt. Eine weitere Fixierung der Halbzeuge im Werkzeug als Einlegehilfe kann über Nadelfixierungen, die in eine Werkzeughälfte, somit eine Pressenhälfte integriert sind, erfolgen.To integrate the function of the rollover protection of the tank, as the representation of the 6 can be seen, the sandwich material are doubled, bringing both the basic component 1 as well as the depositor 4 made of a LWRT plastic. On the other hand, as the representation of the 7 can be seen instead of a LWRT plastic as depositors 4 a depositor 4 from another plastic, z. GMT or GMTex. By such a flat semi-finished product can achieve a high energy absorption. The basic semi-finished product / basic component 1 can be transformed both with and without clamping frame. The doubling / depositor 4 but must be deformable without clamping frame. In order to ensure exact positioning of the Doppler in the tool, a flow barrier must be integrated into the tool all the way around the doubled surface. This can be carried out in the form of a peripheral edge, in which the wall thickness is made locally thinner than the theoretical fully consolidated overall component thickness. This prevents the doubling device from flowing out of the intended area during the pressing process. Another fixation of the semi-finished products in the tool as an insertion aid can be done via needle fixings, which are integrated in a mold half, thus a press half.

8 zeigt in einer Schnittdarstellung die Ausbildung der Übergangsbereiche 11 beim Übergang eines Randbereichs des Einlegers 4 zum Grundbauteil 1 bzw. Übergangsbereiche 14 in Bereichen der Unterbodenverkleidung in denen 3-D-Geometrien erzeugt werden. In diesen Übergangsbereichen 11 und 14 sind das Grundbauteil 1 und der Einleger 4 verpresst. Im Bereich 15 kann die Unterbodenverkleidung 8 mit ausgeformten Lufteinlässen versehen sein. 8th shows in a sectional view the formation of the transition areas 11 at the transition of an edge region of the insert 4 to the basic component 1 or transition areas 14 in areas of the underbody cladding in which 3-D geometries are generated. In these transition areas 11 and 14 are the basic component 1 and the depositor 4 pressed. In the area 15 can the underbody paneling 8th be provided with molded air inlets.

9 veranschaulicht insbesondere die Ausbildung der Unterbodenverkleidung in gemeinsamen Randbereichen 12 von Grundbauteil 1 und Einleger 4. Konstruktiv müssen an allen diesen Randbereichen 12, somit an allen Schnittkanten die Halbzeuge – Grundbauteil 1 und Einleger 4 – konsolidiert (verpresst) sein, um ein Austreten offener Glasfasern zu vermeiden. Die Ausformung von 3-D-Geometrien ist ebenfalls möglich. Zur Vermeidung von Faltenbildungen ist hierbei der Umformbereich – Übergangsbereich 14 gemäß 8 – ebenfalls zu konsolidieren. 9 illustrates in particular the formation of the underbody cladding in common edge areas 12 of basic component 1 and depositors 4 , Constructive must be at all of these border areas 12 , thus at all edges the semi-finished products - basic component 1 and depositors 4 - be consolidated (pressed) to prevent leakage of open glass fibers. The formation of 3-D geometries is also possible. To avoid wrinkling here is the forming area - transition area 14 according to 8th - also consolidate.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (13)

Unterbodenverkleidung (8) aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenverkleidung (8) ein plattenförmiges, sandwichartiges Grundbauteil (1) aus einem LWRT-Kunststoff und einen plattenförmigen lokalen Einleger (4) aufweist, der mit dem Grundbauteil (1) verbunden ist.Underbody paneling ( 8th ) made of plastic for a motor vehicle, characterized in that the underbody paneling ( 8th ) a plate-shaped, sandwich-like basic component ( 1 ) made of a LWRT plastic and a plate-shaped local insert ( 4 ), which is connected to the basic component ( 1 ) connected is. Unterbodenverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lokale Einleger (4) eine Verstärkung der Unterbodenverkleidung (8) bildet, insbesondere im Bereich der Befestigung der Unterbodenverkleidung am Unterboden des Fahrzeugs, und/oder einen Überfahrschutz für einen Tank des Fahrzeugs bildet.Underbody covering according to claim 1, characterized in that the local depositor ( 4 ) a reinforcement of the underbody covering ( 8th ) forms, in particular in the field of attachment of the underbody paneling on the underbody of the vehicle, and / or forms a rollover protection for a tank of the vehicle. Unterbodenverkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lokale Einleger (4) aus LWRT-Kunststoff besteht.Underbody covering according to claim 1 or 2, characterized in that the local inserter ( 4 ) consists of LWRT plastic. Unterbodenschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lokale Einleger (4) aus GMT oder glasfaserverstärktem GMT besteht.Underbody protection according to claim 1 or 2, characterized in that the local depositor ( 4 ) is made of GMT or glass fiber reinforced GMT. Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a. Aufheizen des Grundbauteils (1) bis auf dessen Verarbeitungstemperatur, b. Aufheizen des lokalen Einlegers (4) bis auf dessen Verarbeitungstemperatur, c. gemeinsames Umformen von Grundbauteil (1) und lokalem Einleger (4), d. Verschweißen von Grundbauteil (1) und lokalem Einleger (4) im Randbereich des lokalen Einlegers (4).Method for producing an underbody covering according to one of Claims 1 to 4, characterized by the following features: a. Heating the basic component ( 1 ) to its processing temperature, b. Heating up the local depositor ( 4 ) to its processing temperature, c. joint forming of basic component ( 1 ) and local depositor ( 4 ), d. Welding of basic component ( 1 ) and local depositor ( 4 ) in the periphery of the local depositor ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Grundbauteils (1) und des Einlegers (4) gemeinsam oder separat erfolgt.Method according to claim 5, characterized in that the heating of the basic component ( 1 ) and the depositor ( 4 ) together or separately. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (1) und der lokale Einleger (4) bis auf die Schmelztemperatur des Matrixpolymers des jeweiligen Werkstoffs erwärmt wird.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the basic component ( 1 ) and the local depositor ( 4 ) is heated to the melting temperature of the matrix polymer of the respective material. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (1) beim Aufheizen und/oder beim Umformen in Randbereichen (12) gehalten ist, insbesondere in einem Spannrahmen gehalten ist.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the basic component ( 1 ) during heating and / or during forming in peripheral areas ( 12 ) is held, in particular is held in a clamping frame. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (1) und der Einleger (4) in-line umgeformt und miteinander verschweißt werden.Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the basic component ( 1 ) and the depositor ( 4 ) are formed in-line and welded together. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (4) vor dem Umformen lose auf dem Grundbauteil (1) aufliegt und lose in das Formwerkzeug (7) eingelegt wird.Method according to one of claims 5 to 9, characterized in that the insert ( 4 ) before forming loosely on the basic component ( 1 ) and loose in the mold ( 7 ) is inserted. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in das Formwerkzeug (7), entlang der äußeren Umfangskontur des Einlegers (4), eine Fließsperre integriert ist, insbesondere eine Fließsperre, die als umlaufende Kante im Formwerkzeug ausgebildet ist.Method according to one of claims 5 to 10, characterized in that in the mold ( 7 ), along the outer circumferential contour of the insert ( 4 ), a flow barrier is integrated, in particular a flow barrier, which is formed as a circumferential edge in the mold. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (9) und/oder der Einleger (4) mittels nadelartiger Elemente des Formwerkzeugs (7) im Formwerkzeug fixiert ist.Method according to one of claims 5 to 11, characterized in that the basic component ( 9 ) and / or the depositor ( 4 ) by means of needle-like elements of the molding tool ( 7 ) is fixed in the mold. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (1) und der Einleger (4) an deren Beschnittkanten (12) konsolidiert sind.Method according to one of claims 5 to 12, characterized in that the basic component ( 1 ) and the depositor ( 4 ) at the trimmed edges ( 12 ) are consolidated.
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