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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, bei dem ein Faserhalbzeug mittels Unterdruckbeaufschlagung mit einem flüssigen Harz infiltriert wird, wobei während der Infiltration ein Flächenelement entlang des Faserhalbzeugs angeordnet ist, das als Verteilerstruktur für das Harz wirkt.
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Die Erfindung betrifft ferner ein hybrides Bauteil, welches gemäß einem derartigen Verfahren hergestellt ist.
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Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mittels Unterdruckbeaufschlagung werden auch als Vakuuminjektionsverfahren bezeichnet, und sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den verwendeten Faserhalbzeugen handelt es sich in der Regel um relativ dichte Gelege oder Gewebe von Verstärkungsfasern (insbesondere Glasfasern oder Kohlenstofffasern), die dem flüssigen Harz einen relativ hohen Fließwiderstand entgegensetzen. Nach der Infiltration des Faserhalbzeugs mit dem Harz wird dieses gehärtet, insbesondere durch Wärmehärtung, um das Bauteil fertigzustellen.
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Bei den bisher bekannten Verfahren, wie es z.B. in der
EP 1 136 238 A2 beschrieben ist, wird ein sogenanntes Verteilergewebe als Flächenelement entlang des Faserhalbzeugs angeordnet, um eine möglichst schnelle und gleichmäßige Verteilung des Harzes zu ermöglichen. Gemäß einem typischen Aufbau während der Infiltration ist dabei das Faserhalbzeug auf einem Träger oder in einer Form angeordnet und über dem Faserhalbzeug das Verteilergewebe. Dieser Aufbau wird mit einer Vakuumfolie abgedeckt und der Raum unterhalb der Folie mit Unterdruck beaufschlagt.
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Bei dem bekannten Verteilergewebe handelt es sich um ein relativ grobmaschiges Textilmaterial aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, welches in Dickenrichtung möglichst kompressionsstabil ist und dem flüssigen Harz einen geringeren Fließwiderstand entgegensetzt als das Faserhalbzeug. Das Verteilergewebe wirkt somit als Fließhilfe für das Harz und beschleunigt dessen Verteilung über die gesamte Fläche des Faserhalbzeugs, so dass dieses in allen Bereichen möglichst gleichmäßig infiltriert wird.
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Als nachteilig hat sich bei diesem Verfahren erwiesen, dass die Permeabilität des Verteilergewebes zum einen begrenzt ist, und zum anderen kaum variiert werden kann, um eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten (z.B. Art und Größe des Faserhalbzeugs) vorzunehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff vorzuschlagen, bei dem diese Nachteile ganz oder teilweise behoben werden können.
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Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Flächenelement eine geschlossene Deckschicht mit einer Vielzahl von Vorsprüngen, die in Richtung des Faserhalbzeugs orientiert sind, aufweist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit als Verteilerstruktur ein Flächenelement eingesetzt, dessen Aufbau sich von den bisher verwendeten Textilmaterialien grundlegend unterscheidet. Dabei wird durch die Vorsprünge ein Ausbreitungsraum für das Harz zwischen der geschlossenen Deckschicht und dem Faserhalbzeug definiert, wobei ein deutlich geringerer Fließwiderstand für das Harz erreicht werden kann als in einem Verteilergewebe, -gewirk oder -gestrick.
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Ferner lässt sich durch die Wahl der Anzahl, Abmessungen und Anordnung der Vorsprünge die Permeabilität der Verteilerstruktur in einem weiten Bereich sehr gezielt einstellen. Dadurch kann diese an die jeweiligen Anforderungen im Hinblick auf das Faserhalbzeug angepasst werden. Bei einem Textilmaterial als Verteilerstruktur ist dies hingegen nur sehr eingeschränkt möglich, da bei einer Vergrößerung der Maschenweite die Kompressionsstabilität des Materials beeinträchtigt werden kann.
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Das Flächenelement kann gemäß der Erfindung aus jedem Material gebildet sein, das eine ausreichende thermische und chemische Stabilität unter den Verfahrensbedingungen aufweist. Insbesondere kann das Flächenelement aus einem Kunststoffmaterial, einem metallischen Material oder einem organischen Werkstoff gebildet sein. Die Wahl des Materials ist insbesondere auch davon abhängig, ob das Flächenelement gemäß einer Variante der Erfindung, die weiter unten im Einzelnen beschrieben wird, dauerhaft mit dem Faserverbundwerkstoff verbunden bleiben soll.
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Günstig ist es, wenn das Flächenelement der Gestalt des Faserhalbzeugs angepasst ist, um möglichst homogene Fließbedingungen für das Harz in allen Bereichen des Faserhalbzeugs zu gewährleisten. Insbesondere kann das Flächenelement eben sein, z.B. im Fall von plattenförmigen Faserhalbzeugen bzw. Bauteilen, oder gekrümmt, z.B. wie im Fall von zylindrischen Faserhalbzeugen bzw. Bauteilen.
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Die geschlossene Deckschicht des Flächenelements ist vorzugsweise eine Folie, eine Platte oder ein Blech. Abhängig vom verwendeten Material kann die Dicke der Deckschicht so gewählt werden, dass eine ausreichende Stabilität des Flächenelements gewährleistet ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorsprünge durch Umformen der geschlossenen Deckschicht hergestellt sind, insbesondere durch Prägen. Auf diese Weise können geeignete Flächenelemente aus den vorstehend genannten Folien, Platten oder Blechen relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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Alternativ kann das Flächenelement auch durch ein Gießverfahren hergestellt sein (z.B. durch Spritzgießen aus Kunststoff) oder durch ein materialabtragendes Verfahren (z.B. durch Fräsen).
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Die Höhe der Vorsprünge, die an der geschlossenen Deckschicht des Flächenelements angeordnet sind, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 mm, insbesondere von 0,2 bis 2 mm. Durch eine Variation der Höhe der Vorsprünge kann sehr effektiv die Permeabilität für das flüssige Harz eingestellt werden bzw. die Menge an Harz, die pro Zeiteinheit einem bestimmten Flächenbereich des Faserhalbzeugs zugeführt werden kann. Demnach wird bei einem dickeren Faserhalbzeug in der Regel ein Flächenelement mit höheren Vorsprüngen gewählt werden.
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Die Vorsprünge weisen bevorzugt eine regelmäßige Anordnung auf, insbesondere eine reihen- oder gitterförmige Anordnung. Auf diese Weise können reproduzierbare Fließeigenschaften für das Harz erreicht werden. Ferner kann durch die Parameter der Anordnung der Vorsprünge, d.h. insbesondere der Abstände, die Permeabilität des Flächenelements ebenfalls beeinflusst werden.
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Die Vorsprünge können verschiedene Querschnittsformen aufweisen, insbesondere einen runden, ovalen oder länglichen Querschnitt. Während ein runder Querschnitt zu isotropen Fließeigenschaften führt und daher in vielen Fällen bevorzugt ist, kann durch einen ovalen oder länglichen Querschnitt eine Vorzugsrichtung für das Harz definiert werden. Letzteres kann in bestimmten Situationen ebenfalls von Vorteil sein, z.B. um das Harz möglichst effektiv von einer Zuführungsvorrichtung in Richtung einer Längserstreckung des Faserhalbzeugs zu verteilen.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere wenn die Vorsprünge mittels Umformen der geschlossenen Deckschicht hergestellt sind, nehmen die Vorsprünge vorzugsweise weniger als 50% der Fläche des Flächenelements ein. Dabei liegen die Abstände zwischen den Vorsprüngen im Wesentlichen in derselben Größenordnung wie die Breite der Vorsprünge selbst, d.h. die Abstände betragen z.B. 50% bis 150% der Breite der Vorsprünge.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorsprünge einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet sind, dass zwischen den Vorsprüngen Fließkanäle ausgebildet sind, wobei die Breite der Fließkanäle weniger als 20% der geringsten Breite der Vorsprünge beträgt. Insbesondere können die rechteckigen Vorsprünge in Reihen angeordnet sein, wobei jede Reihe um die Hälfte der Breite eines Vorsprungs versetzt ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Flächenelement in zwei oder mehr Bereiche unterteilt, die sich im Hinblick auf die Anzahl, Anordnung und/oder Querschnittsform der Vorsprünge unterscheiden. Dies eröffnet die Möglichkeit, innerhalb eines Infiltrationsvorgangs unterschiedliche Fließeigenschaften für das Harz in verschiedenen Bereichen des Faserhalbzeugs bereitzustellen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich das Faserhalbzeug in den jeweiligen Bereichen bezüglich seiner Dicke und/oder seines Aufbaus unterscheidet.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Vorsprünge in einem ersten Bereich dem Harz einen geringeren Fließwiderstand entlang einer Vorzugsrichtung entgegensetzen als die Vorsprünge in einem angrenzenden zweiten Bereich. Wenn die Permeabilität des zweiten Bereichs entsprechend gering ist, kann dieser als eine sogenannte Harzbremse wirken.
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Ganz allgemein ermöglicht es die Erfindung, den Harzfluss durch eine lokal anpassbare Tortuosität und/oder Permeabilität des Flächenelements sowohl an das Faserhalbzeug, als auch an die Harzviskosität optimal anzupassen.
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Gemäß einer ersten Variante der Erfindung wird das Flächenelement nach dem Infiltrieren des Faserhalbzeugs und ggf. dem Aushärten des Harzes von dem Faserverbundwerkstoff entfernt. Das Flächenelement erfüllt in diesem Fall also nur die bisher beschriebene Funktion als Verteilerstruktur für das Harz während des Infiltrationsvorgangs, ist aber kein Bestandteil des Bauteils.
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Im Fall einer anschließenden Entfernung des Flächenelements ist es besonders vorteilhaft, wenn dieses aus einem flexiblen Kunststoffmaterial hergestellt ist, insbesondere aus Silikon. Dadurch wird eine leichte Entfernung begünstigt, bei der weder das Flächenelement noch der Faserverbundwerkstoff beschädigt werden. Das Flächenelement kann somit für die Herstellung weiterer Bauteile wiederverwendet werden, was bei einem Verteilergewebe gemäß dem Stand der Technik in der Regel nicht möglich ist.
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Insbesondere bei Verwendung anderer Materialien für das Flächenelement kann es jedoch erforderlich oder zumindest günstig sein, wenn vor dem Infiltrieren eine Trennschicht zwischen dem Faserhalbzeug und dem Flächenelement angeordnet wird. Durch den Einsatz einer solchen Trennschicht kann zudem ein Faserverbundwerkstoff mit einer relativ glatten Oberfläche erhalten werden, da neben dem Flächenelement auch das zwischen den Vorsprüngen ausgehärtete Harz entfernt wird.
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Die Trennschicht umfasst bevorzugt eine perforierte Folie, insbesondere aus PE (z.B. HDPE), PP, PEP oder ETFE. Die perforierte Folie sollte dem Harz keinen höheren Fließwiderstand entgegensetzen als das Faserhalbzeug.
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Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung, die bereits oben kurz angesprochen wurde, bleibt das Flächenelement nach dem Infiltrieren des Faserhalbzeugs und ggf. dem Aushärten des Harzes mit dem Faserverbundwerkstoff verbunden, um ein hybrides Bauteil zu erhalten. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können in diesem Fall genutzt werden, um neuartige Bauteile aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer geschlossenen Deckschicht aus einem weiteren Werkstoff herzustellen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist gemäß dieser zweiten Variante auch ein hybrides Bauteil, welches gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist, umfassend einen Faserverbundwerkstoff und ein form- und/oder stoffschlüssig mit dem Faserverbundwerkstoff verbundenes Flächenelement.
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Ähnliche hybride Bauteile können gemäß dem Stand der Technik nur durch ein nachträgliches Aufkleben eines Flächenelements auf den Faserverbundwerkstoff hergestellt werden. Dies ist jedoch im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen Verfahren deutlich aufwendiger, da mehrere getrennte Prozessschritte erforderlich sind. Bei dem erfindungsgemäßen hybriden Bauteil entfällt die Notwendigkeit einer separaten, großflächigen Verklebung, so dass eine deutliche Gewichtsreduktion möglich ist und zusätzliche Qualitätssicherungsmaßnahmen entfallen können. Durch die in-situ-Fügung im flüssigen Verarbeitungszustand des Harzes wird auch eine ggf. erforderliche Oberflächenbehandlung des Verbundwerkstoffs nach dem Aushärten vermieden, wenn die Bauteiloberfläche fertigungsbedingte Welligkeiten etc. aufweist.
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Um einen besonders effektiven Formschluss zwischen dem Faserverbundwerkstoff und dem Flächenelement zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn mindestens ein Teil der Vorsprünge hinterschnitten ist. Auf diese Weise können die Vorsprünge fest in dem ausgehärteten Harz verankert werden.
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Das Flächenelement kann bei dieser Variante der Erfindung, wie bereits eingangs erwähnt, aus einer Vielzahl verschiedener Materialien hergestellt werden, je nachdem, welche Eigenschaften dem hybriden Bauteil dadurch verliehen werden sollen. Das Flächenelement kann insbesondere dazu dienen, die thermische, mechanische und/oder chemische Beständigkeit der betreffenden Oberfläche des Bauteils zu erhöhen.
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Die geschlossene Deckschicht des Flächenelements weist in diesem Fall bevorzugt eine Dicke im Bereich von 1 bis 20 mm auf, wobei die Wahl der Dicke wiederum vom Material und vom beabsichtigten Einsatzzweck des Bauteils abhängig ist.
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Vorzugsweise bildet das Flächenelement die Außenseite des hybriden Bauteils. Das Flächenelement kann dabei in verschiedener Hinsicht als Schutzschicht für den Faserverbundwerkstoff dienen.
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Ein beispielhaftes Einsatzgebiet für ein hybrides Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gehäuse für eine Boosterrakete mit einer äußeren thermischen Schutzschicht. Für diese Schutzschicht eignet sich insbesondere Kork als kostengünstiger organischer Werkstoff (z.B. als plattenförmiges Halbzeug, hergestellt aus polymergebundenen Korkpartikeln). Gemäß der Erfindung kann ein Flächenelement aus Kork mit einer geschlossenen Deckschicht von 1 bis 20 mm (z.B. von 3 bis 5 mm) und daran angeordneten Vorsprüngen, die z.B. durch Fräsen hergestellt sind, formschlüssig mit einem zylindrischen Boostergehäuse aus einem Faserverbundwerkstoff verbunden werden.
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Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen hybriden Bauteile für verschiedene Anwendungen in der Luft- und Raumfahrttechnik oder bei Windkraftanlagen eingesetzt werden.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Es zeigen im Einzelnen:
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1: Querschnittsdarstellung eines Faserhalbzeugs und eines Flächenelements für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2: Querschnittsdarstellung gemäß 1 mit einer zusätzlichen Trennschicht;
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3: Querschnittsdarstellung gemäß 1 mit einem alternativen Flächenelement;
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4: Draufsicht auf ein Flächenelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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5: Draufsicht auf ein Flächenelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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6: Draufsicht auf ein Flächenelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
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7: Draufsicht auf ein Flächenelement gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
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Die 1 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein Faserhalbzeug 10 und ein entlang des Faserhalbzeugs 10 angeordnetes Flächenelement 12. Das Flächenelement 12 weist eine geschlossene Deckschicht 14 mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 16 auf, die in Richtung des Faserhalbzeugs 10 orientiert sind, wobei die Vorsprünge 16 unmittelbar auf der Oberfläche des Faserhalbzeugs 10 aufliegen.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff ist das Faserhalbzeug 10 vorzugsweise in einer Form angeordnet und die gesamte Anordnung ist mit einer Vakuumfolie abgedeckt (in der Figur jeweils nicht dargestellt). Aus einer Zuführungsvorrichtung wird ein flüssiges Harz zugeführt, welches durch eine Unterdruckbeaufschlagung das Faserhalbzeug 10 infiltriert, wobei sich das Harz zunächst relativ schnell in dem Bereich 18 zwischen den Vorsprüngen 16 ausbreiten und verteilen kann, da die Vorsprünge 16 dem Harz einen relativ geringen Fließwiderstand entgegensetzen. Durch die begünstigte Verteilung des Harzes oberhalb des gesamten Faserhalbzeugs 10 kann dieses möglichst gleichmäßig infiltriert werden.
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Nach Abschluss der Infiltration und dem Aushärten des Harzes, insbesondere durch Wärmehärtung, kann das Flächenelement 12 gemäß einer ersten Variante der Erfindung von dem hergestellten Bauteil aus Faserverbundwerkstoff entfernt werden. In diesem Fall ist das Flächenelement 12 bevorzugt aus einem flexiblen Kunststoff wie z.B. Silikon hergestellt, der die Ablösung begünstigt. Das hergestellte Bauteil weist eine strukturierte Oberfläche auf, die einem Negativabdruck der Vorsprünge 16 entspricht.
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Gemäß der zweiten Variante der Erfindung bleibt das Flächenelement 12 dauerhaft mit dem Faserverbundwerkstoff verbunden, so dass ein hybrides Bauteil erhalten wird. Die Deckschicht 14 kann bei einem solchen hybriden Bauteil insbesondere als thermische, mechanische und/oder chemische Schutzschicht für den Faserverbundwerkstoff dienen.
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Das Flächenelement 12 ist in der 1 relativ schematisch als massiver Formkörper dargestellt. Bei der zweiten Variante der Erfindung können solche Flächenelemente, die z.B. durch ein Gießverfahren oder durch ein materialabtragendes Verfahren hergestellt sind, bevorzugt zum Einsatz kommen. Insbesondere bei der ersten Variante der Erfindung kann das Flächenelement 12 aber auch durch Prägen einer Folie, einer Platte oder eines Blechs hergestellt werden, da in diesem Fall eine relativ dünne Deckschicht 14 ausreichend ist. Alternativ ist z.B. eine Herstellung des Flächenelements 12 durch Extrusion eines Kunststoffs mit einseitiger Mustereinprägung während der Konsolidierung möglich.
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Die in der 2 dargestellte Anordnung entspricht im Wesentlichen der 1, mit dem Unterschied, dass hier zwischen dem Faserhalbzeug 10 und dem Flächenelement 12 eine Trennschicht 20 angeordnet ist. Eine derartige Trennschicht 20 ist ausschließlich bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der ersten Variante der Erfindung vorgesehen, um die Abtrennung des Flächenelements 12 nach dem Infiltrieren und Aushärten des Harzes zu erleichtern. Die Trennschicht 20 umfasst in der Regel eine perforierte Kunststofffolie. Mit dem Flächenelement 12 wird auch das in dem Bereich 18 zwischen den Vorsprüngen 16 ausgehärtete Harz entfernt, so dass ein Bauteil mit einer relativ glatten Oberfläche erhalten wird.
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Die in der 3 gezeigte Anordnung stellt eine weitere Abwandlung der 1 dar, welche sich dadurch unterscheidet, dass die Vorsprünge 16 des Flächenelements 12 hier hinterschnitten sind. Durch diese Hinterschneidungen eignet sich diese Anordnung ausschließlich für die Durchführung des Verfahrens gemäß der zweiten Variante der Erfindung, d.h. zur Herstellung eines hybriden Bauteils, da sich das Flächenelement 12 nach dem Aushärten des Harzes nicht mehr zerstörungsfrei von dem Faserverbundwerkstoff entfernen lässt. Durch diese Ausführungsform wird also ein besonders fester und stabiler Verbund zwischen dem Flächenelement 12 und dem Faserverbundwerkstoff erreicht, der mit alternativen Herstellungsverfahren (insbesondere durch ein Aufkleben eines Flächenelements) nicht annähernd erreicht werden kann.
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Die 4 bis 6 zeigen Draufsichten auf die dem Faserhalbzeug 10 zugewandte Seite von verschiedenen beispielhaften Flächenelementen 12, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 4 weist das Flächenelement 12 eine Vielzahl von gleichförmigen Vorsprüngen 16 mit einem runden Querschnitt auf. Die Vorsprünge 16 sind gleichmäßig in zueinander senkrechten Spalten und Reihen angeordnet, d.h. gitterförmig. Durch diese Anordnung werden möglichst gleichmäßige Fließeigenschaften des Harzes entlang des gesamten Faserhalbzeugs erreicht, wobei die Permeabilität des Flächenelements 12 anhand der Höhe und des Durchmessers der Vorsprünge 16 variiert werden kann.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der 5 weist das Flächenelement 12 einen ersten Bereich 22 in der rechten Bildhälfte und einen zweiten Bereich 24 in der linken Bildhälfte auf. Während die Anordnung der Vorsprünge 16 in dem zweiten Bereich 24 der regelmäßigen Gitterstruktur des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, weist der erste Bereich 22 eine geringere Dichte an Vorsprüngen 16 auf, die in parallelen Reihen 26 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Reihen ist größer als der Abstand der Vorsprünge 16 innerhalb jeder Reihe. Durch die höhere Permeabilität in dem ersten Bereich 22 kann dort dem Faserhalbzeug mehr Harz pro Zeiteinheit zugeführt werden, so dass eine Anpassung des Harzflusses an die Eigenschaften des Faserhalbzeugs in diesem Bereich möglich ist.
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Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der 6 weisen die Vorsprünge 16 eine längliche Querschnittsform auf. Ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Flächenelement 12 hier in einem ersten Bereich 22 auf der rechten Seite und einen zweiten Bereich 22 auf der linken Seite unterteilt, die sich nicht nur in der Dichte der Vorsprünge 16 unterscheiden, sondern auch in deren Orientierung. Dadurch, dass die länglichen Vorsprünge 16 in den ersten Bereich 22 alle dieselbe Orientierung aufweisen, definieren sie eine Vorzugsrichtung für das Harz, welches in diesem Beispiel vorzugsweise von der rechten Seite her zugeführt wird. Der Fließwiderstand für das Harz ist in dem ersten Bereich 22 relativ gering, während er in dem zweiten Bereich 24, in dem die Orientierung der länglichen Vorsprünge 16 um 90° gedreht ist, deutlich höher ist. Der zweite Bereich 24 wirkt somit mehr oder weniger als eine Harzbremse bei der Infiltration, was bei bestimmten Konfigurationen vorteilhaft sein kann.
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Die 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Flächenelements 12 in der Draufsicht. Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß den 4 bis 6, bei denen die Vorsprünge 16 insgesamt weniger als 50% der Fläche des Flächenelements 12 ausmachen, wird in diesem Fall ein überwiegender Anteil der Fläche von den Vorsprüngen 16 eingenommen. Die Vorsprünge 16 weisen bei diesem vierten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt auf und sind in Reihen 26 angeordnet, wobei jede Reihe 26 gegenüber den benachbarten Reihen 26 um eine halbe Breite der Vorsprünge 16 versetzt ist.
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Auf diese Weise sind zwischen den Vorsprüngen 16 Fließkanäle 28 ausgebildet, die ein regelmäßiges Netzwerk bilden. Die Breite dieser Fließkanäle 28, d.h. der Abstand zwischen benachbarten Vorsprüngen 16, beträgt hier weniger als 20% der geringsten Breite der Vorsprünge 16. Beispielsweise können die Vorsprünge 16 eine Länge von 14 mm, eine Breite von 6 mm und eine Höhe von 1 mm aufweisen, und die Fließkanäle 28 eine Breite von 1 mm. Das Flächenelement 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann insbesondere durch Einfräsen der Fließkanäle 28 hergestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Faserhalbzeug
- 12
- Flächenelement
- 14
- Deckschicht
- 16
- Vorsprünge
- 18
- Bereich zwischen den Vorsprüngen
- 20
- Trennschicht
- 22
- Erster Bereich
- 24
- Zweiter Bereich
- 26
- Reihen
- 28
- Fließkanäle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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