DE102016115418B4 - Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächengebilden sowie Herstellungsverfahren hierzu - Google Patents

Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächengebilden sowie Herstellungsverfahren hierzu Download PDF

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Abstract

Versteifungsstruktur (10) zur Versteifung von Flächengebilden, wobei die Versteifungsstruktur (10) mehrere längliche Versteifungsstege (11, 12, 13) aufweist, die in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) zusammengeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (11, 12, 13) jeweils aus Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) eines Faserverbundwerkstoffes und aus Materialschichten mit einem metallischen Werkstoff (32) gebildet sind, die schichtweise alternierend angeordnet sind, wobei im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) nicht vorgesehen ist, indem die Materialschichten aufeinander abgelegt sind, wobei die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgespart ist, oder indem die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) als Metallfolie mit einer Aussparung im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächengebilden, wobei die Versteifungsstruktur mehrere längliche Versteifungsstege aufweist, die in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich zusammengeführt sind. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächengebilden.
  • Um das Leichtbaupotential bei Bauelementen bzw. Bauteilen vollständig ausschöpfen zu können, werden Faserverbundwerkstoffe in aktuellen Bauweisen auch zunehmend in sicherheitskritischen Anwendungsbereichen verwendet. Da sich derartige Bauelemente jedoch stark an konventionellen Entwürfen, die auf meist isotropen Werkstoffen beruhen, orientieren, muss bei Verwendung von Faserverbundwerkstoffen dem Rechnung getragen werden. Hierbei steht insbesondere die fasergerechte Gestaltung der lasttragenden Strukturen im Vordergrund, um bei der Ausschöpfung des Leichtbaupotentials von Faserverbundwerkstoffen den Nachteil der anisotropen Werkstoffe gegenüber isotropen Werkstoffen kompensieren zu können.
  • Bei der Verwendung von Faserverbundwerkstoffen in aktuellen Bauweisen von Verkehrsflugzeugen wird ein Ansatz für den Entwurf zukünftiger Flugzeugrümpfe verfolgt, der die Umsetzung der im Raumfahrzeug etablierten Stabtragwerk- oder auch Gridbauweise von Versteifungsstrukturen vorsieht. Dabei werden schlanke Versteifungsstege bzw. Rippen zu einem Stabtragwerk kombiniert, welche die Versteifung der Flugzeugrumpftonne gewährleistet.
  • Faserverbundwerkstoffe weisen in der Regel zwei wesentliche Bestandteile auf: Zum einen ein Fasermaterial mit meist in eine Richtung verlaufenden endlosen Fasern und ein Matrixmaterial, das nach dem Aushärten die Fasern des Fasermaterials in eine vorgegebene Struktur zwingt und mit den Fasern einen integralen Werkstoff bildet. Um ein Bauteil herzustellen, wird dabei das Fasermaterial in eine vorgegebene Form oder Geometrie gebracht und anschließend das in das Fasermaterial infundierte Matrixmaterial ausgehärtet. Das Matrixmaterial kann dabei entweder nach dem Drapieren des Fasermaterials in die entsprechende Form infundiert (sogenanntes trockenes Fasermaterial) oder bereits in dem Fasermaterial enthalten sein (sogenannte Prepregs).
  • Um die Ausbreitung von Rissen in monolithischen Laminaten zu verhindern, ist bei der Auslegung eines Laminats eine Vielzahl von Modellierungsregeln zu beachten. Problematisch ist das Übertragen multiaxialer Laminatarchitekturen auf schlanke Versteifungsrippen einer Gridstruktur, da hier sehr schmale Faserbänder mit einer z.B. 90° und/oder +/- 45° Orientierung der Verstärkungsfasern verarbeitet werden müssen.
  • Aus der DE 10 2010 035 324 A1 ist ein Strukturelement aus einem Hybridlaminat bekannt, bei dem alternierend angeordnete Schichten aus Faserverbundwerkstoffen einerseits und Schichten aus metallischen Werkstoffen andererseits angeordnet sind. Jede Schicht aus einem Faserverbundwerkstoff weist dabei unidirektional ausgerichtete Fasern auf, die in gleicher Richtung verlaufen. Durch diese partielle Substitution des monolithischen Faserverbundlaminates durch einen Werkstoff mit isotropem Eigenschaftsprofil wird eine schadenstolerante Struktur mit vergleichsweise einfacher Laminatarchitektur aufgebaut.
  • Durch den Ansatz, die im Raumfahrtsektor etablierten Stabtragwerksbauweisen von Versteifungsstrukturen vorzusehen, wobei hierfür Faserverbundwerkstoffe eingesetzt werden sollen, müssen die einzelnen Versteifungsstege bzw. Rippen in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich zusammengeführt werden, so dass sich eine Art Gridstruktur ergibt. Eine solche Gridstruktur bzw. Versteifungsstruktur ist beispielsweise aus der DE 10 2009 056 999 A1 bekannt, wobei hier eine gitterartige Versteifungsstruktur zum Versteifen von Flächengebilden, insbesondere von Außenhäuten von Luft- und Raumfahrzeugen, vorgeschlagen wird. Um den Kreuzungsbereich entsprechend zu versteifen, ist ein Lasteinleitungselement im Kreuzungsbereich vorgesehen, das mit mindestens zwei Rippen in Wirkverbindung steht, um so den Kreuzungsbereich entsprechend entlasten zu können.
  • Aus der DE 10 2008 008 386 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils bekannt, bei dem auf ein flächiges herzustellendes Bauteil unter anderem mehrere Versteifungselemente aufgebracht werden, die ebenfalls aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Versteifungsstruktur zum Versteifen von Flächengebilden, insbesondere zur Versteifung von Flächengebilden in der Luft- und Raumfahrt, anzugeben, die einerseits durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen das Leichtbaupotential ausnutzt und dennoch eine hohe Stabilität und Steifigkeit, insbesondere im Kreuzungsbereich, aufweist und darüber hinaus eine Schadenstoleranz der Gesamtstruktur gewährleistet bleibt.
  • Die Aufgabe wird mit der Versteifungsstruktur gemäß Anspruch 1 sowie einem Herstellungsverfahren einer derartigen Versteifungsstruktur gemäß Anspruch 9 erfindungsgemäß gelöst.
  • Gemäß Anspruch 1 wird eine Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächengebilden vorgeschlagen, wobei die Versteifungsstruktur mehrere längliche Versteifungsstege aufweist, die in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich zusammengeführt sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Versteifungsstege jeweils aus Materialschichten mit einem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes und aus Materialschichten mit einem isotropen, z.B. metallischen Werkstoff gebildet sind, die schichtweise angeordnet sind. Im Querschnitt ist demnach eine metallische Lage jeweils zwischen zwei Faserlagen angeordnet. Demzufolge folgt auf eine Materialschicht mit einem Fasermaterial eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff und andersherum, so dass eine Art Hybridlaminat gebildet wird.
  • Im gemeinsamen Kreuzungsbereich ist dabei erfindungsgemäß mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff nicht vorgesehen, während sich die Materialschichten mit einem Fasermaterial im Kreuzungsbereich kreuzen, wodurch zum einen erreicht wird, dass das Fasermaterial eines Versteifungssteges im Kreuzungsbereich nicht durchtrennt und somit der Lastpfad nicht unterbrochen wird und zum anderen im Kreuzungsbereich die Aufdopplung verringert wird, da im Kreuzungsbereich eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff gerade nicht vorgesehen ist.
  • Somit kann im Kreuzungsbereich die lasttragende Struktur eines Versteifungssteges beibehalten werden, da die Fasern des Fasermaterials einer Materialschicht im Kreuzungsbereich nicht unterbrochen werden, während gleichzeitig die Aufdopplung im Kreuzungsbereich durch Weglassen einer Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff reduziert wird. Sind beispielsweise drei oder mehr Versteifungsstege vorgesehen, die sich in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich kreuzen und dort zusammengeführt sind, so kann durch das Weglassen der Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff im Kreuzungsbereich der jeweiligen Versteifungsstege die Aufdopplung schon deutlich reduziert werden.
  • Dabei wurde erkannt, dass durch das Weglassen des metallischen Werkstoffes im Kreuzungsbereich die Stabilität und Steifigkeit der Versteifungsstruktur insgesamt nicht beeinträchtigt wird. Auch das Ausbreiten eines Risses innerhalb des Kreuzungsbereiches kann durch die Tatsache der sich überlappend kreuzenden Faserrichtungen der einzelnen Versteifungsstege reduziert werden. Denn im Kreuzungsbereich weist die Versteifungsstruktur eine Anordnung von Fasermaterialschichten auf, die einer klassischen Laminatbauweise mit unterschiedlichen Orientierungen entspricht. Hierdurch wird insbesondere im Kreuzungsbereich eine hohe Stabilität und Steifigkeit gewährleistet und gleichzeitig das Risiko einer Rissausbreitung reduziert. In den übrigen Bereichen außerhalb des Kreuzungsbereiches der Versteifungsstege weist das Laminat dann wieder eine Hybridbauweise auf, bei der sich Schichten aus Fasermaterial mit Schichten aus metallischen Werkstoffen abwechseln. So kann beispielsweise auf ein Lasteinleitungselement im Kreuzungsbereich, wie aus der DE 10 2009 056 999 A1 bekannt ist, verzichtet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind im gemeinsamen Kreuzungsbereich alle Materialschichten der jeweiligen Versteifungsstege mit einem metallischen Werkstoff nicht vorgesehen, so dass im gemeinsamen Kreuzungsbereich nur Materialschichten mit einem Fasermaterial vorgesehen sind. Hierdurch kann die Aufdopplung im gemeinsamen Kreuzungsbereich deutlich reduziert werden.
  • Darüber hinaus weisen die Fasern aller Materialschichten mit einem Fasermaterial in einer vorteilhaften Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche Faserrichtung auf, und zwar in Bezug auf den jeweiligen Versteifungssteg. Die Fasern der Materialschichten mit einem Fasermaterial eines einzigen Versteifungssteges weisen dabei im Wesentlichen die gleiche Faserrichtung auf, so dass sich die Fasern der Materialschichten mit Fasermaterial verschiedener Versteifungsstege im gemeinsamen Kreuzungsbereich unter einem definierten Winkel kreuzen. Weisen die Fasern der Materialschichten mit Fasermaterial eines Verbindungssteges beispielsweise eine 0° Orientierung auf, so dass die Fasern längs der länglichen Versteifungsstege verlaufen, so entspricht der Winkel, mit dem sich die Fasern der Materialschichten mit Fasermaterial verschiedener Versteifungsstege im gemeinsamen Kreuzungsbereich kreuzen dem Winkel, unter dem die einzelnen Versteifungsstege zueinander angeordnet sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform werden dabei die länglichen Versteifungsstege aus Fasermaterial auf Basis von z.B. 1/8, ¼ Zoll und/oder ½ Zoll Slit-Tapes hergestellt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Materialschicht aus einem metallischen Werkstoff beispielsweise eine Metallfolie, beispielsweise eine Stahlfolie oder Aluminiumfolie, sein, die zwischen zwei Materialschichten mit Fasermaterial angeordnet wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind im gemeinsamen Kreuzungsbereich zwischen zwei Materialschichten mit einem Fasermaterial eines Versteifungssteges jeweils Materialschichten mit einem Fasermaterial anderer Verbindungsstege angeordnet, so dass, wie bereits erwähnt, im gemeinsamen Kreuzungsbereich sich die Fasern verschiedener Versteifungsstege schichtweise kreuzen. Hierdurch werden die einzelnen Versteifungsstege im gemeinsamen Kreuzungsbereich miteinander verwoben, wodurch die Festigkeit und Steifigkeit im gemeinsamen Kreuzungsbereich verbessert wird.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen zwei Materialschichten mit einem Fasermaterial eines Versteifungssteges jeweils eine Materialschicht mit einem Fasermaterial der jeweils anderen Versteifungsstege angeordnet ist, so dass zwischen zwei solchen Materialschichten mit einem Fasermaterial mindestens eine Materialschicht mit einem Fasermaterial eines jeweils anderen Versteifungssteges angeordnet wird. Nach einer Materialschicht mit einem Fasermaterial eines ersten Versteifungssteges folgt somit nacheinander jeweils mindestens eine Materialschicht mit einem Fasermaterial der jeweils anderen Versteifungsstege, bis von jedem Versteifungssteg wenigstens eine Materialschicht mit einem Fasermaterial im gemeinsamen Kreuzungsbereich angeordnet ist.
  • Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einem Verfahren zur Herstellung einer derartigen Versteifungsstruktur zur Versteifung von Flächen gelöst, wobei mehrere längliche Versteifungsstege aus Materialschichten hergestellt und in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich zusammengeführt werden, um die Versteifungsstruktur zu bilden. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass jeder Versteifungssteg durch abwechselndes Ablegen einer Materialschicht mit einem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes und einer Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff hergestellt wird, wobei im gemeinsamen Kreuzungsbereich mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff nicht angeordnet wird.
  • So ist es beispielsweise denkbar, dass längliche, quasiendlose Faserbänder eines Fasermaterials abgelegt werden, indem zuerst ein Faserband als Materialschicht mit einem Fasermaterial eines ersten Versteifungssteges und anschließend jeweils eine Materialschicht mit einem Fasermaterial für alle weiteren Versteifungsstege abgelegt wird, bis für jeden Versteifungssteg mindestens ein Faserband als Materialschicht mit einem Fasermaterial abgelegt wurde. Auf die abgelegten Materialschichten mit Fasermaterial wird nun die Materialschicht mit dem metallischen Werkstoff aufgebracht, wobei hier im Kreuzungsbereich gerade kein metallischer Werkstoff vorgesehen wird. Dieser wird entsprechend im gemeinsamen Kreuzungsbereich ausgespart. Alternativ kann das Ablegen des metallischen Werkstoffs als Materialschicht zusammen mit dem Ablegen der jeweils darunter angeordneten Materialschicht mit einem Fasermaterial erfolgen.
  • Durch diese Herstellung wird zum einen erreicht, dass die Versteifungsstruktur im gemeinsamen Kreuzungsbereich eine hohe Festigkeit aufweist, wobei die Aufdopplung aufgrund des Übereinanderkreuzens der einzelnen Fasern durch das Weglassen der metallischen Werkstoffschicht reduziert wird.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 - Schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Versteifungsstruktur;
    • 2 - Schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen Versteifungssteg.
  • 1 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Versteifungsstruktur 10, die zur Versteifung von Flächengebilden (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Die in der Draufsicht gezeigte Versteifungsstruktur 10 weist dabei insgesamt drei Versteifungsstege 11, 12 und 13 auf, die im gemeinsamen Kreuzungsbereich 20 zusammengeführt sind und sich dort schichtweise kreuzen.
  • Ausgehend von dem gemeinsamen Kreuzungsbereich 20 weist der erste Versteifungssteg 11 einen ersten Abschnitt 11a und einen zweiten Abschnitt 11b auf, die sich von dem gemeinsamen Kreuzungsbereich in jeweils entgegengesetzte Richtung erstrecken. In gleicher Art und Weise weist auch der zweite Versteifungssteg 12 einen ersten Abschnitt 12a und einen zweiten Abschnitt 12b auf sowie der dritte Versteifungssteg einen ersten Abschnitt 13a und einen zweiten Abschnitt 13b auf.
  • Jeder Versteifungssteg 11, 12 und 13 weist dabei eine Mehrzahl von Materialschichten auf, so dass die Versteifungsstege jeweils mehrschichtig aufgebaut sind. 1 stellt dabei eine Draufsicht auf die Versteifungsstruktur dar, so dass die schichtweise Anordnung aus der Betrachtungsebene heraus führt (Z-Richtung).
  • Der schichtweise Aufbau der Versteifungsstege ist dabei in 2 schematisch angedeutet, wo ein Querschnitt durch einen Versteifungssteg gezeigt ist. Im Ausführungsbeispiel der 2 weist der Versteifungssteg 11 zwei unterschiedliche Materialschichten auf, nämlich eine Materialschicht 31 mit einem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes und eine Materialschicht 32 mit einem metallischen Werkstoff. Die Materialschicht 31 mit einem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes ist dabei aus einem Fasermaterial, das eine quasiendlose Faser aufweist und dabei eine 0° Orientierung hat. 0° Orientierung meint hierbei, dass die Fasern längs des Versteifungssteges 11 verlaufen (in 2 aus der Betrachtungsebene heraus).
  • Der Versteifungssteg 11 in 2 ist dabei schichtweise aus diesen beiden Materialschichten 31 und 32 aufgebaut, so dass die Materialschichten alternieren. Auf eine Materialschicht 31 mit einem Fasermaterial folgt immer eine Materialschicht 32 mit einem metallischen Werkstoff, so dass eine Art Hybridlaminat gebildet wird.
  • Denkbar ist sicherlich auch, dass noch andere Materialien verwendet werden, die jedoch für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind.
  • Zurückkommend auf 1 ist nun vorgesehen, dass die Materialschichten 32 mit einem metallischen Werkstoff im gemeinsamen Kreuzungsbereich gerade nicht angeordnet sind, um dort eine Aufdopplung aufgrund der sich kreuzenden Materialschichten 31 mit einem Fasermaterial zu reduzieren. Denn im Kreuzungsbereich 20 werden die Materialschichten mit einem Fasermaterial der einzelnen Versteifungsstege 11, 12 und 13 nicht unterbrochen und aneinandergefügt, sondern die einzelnen Materialschichten 31 mit einem Fasermaterial der einzelnen Versteifungsstege 11, 12 und 13 durchlaufen den gemeinsamen Kreuzungsbereich 20 ohne Unterbrechung, um so die lasttragenden Eigenschaften der einzelnen Versteifungsstege durch eine Unterbrechung im Kreuzungsbereich 20 nicht zu gefährden.
  • Am Beispiel des ersten Versteifungssteges 11 soll dies erläutert werden. Die Fasern der Materialschichten 31 mit einem Fasermaterial des ersten Versteifungssteges 11 haben dabei eine 0° Orientierung und verlaufen längs des Versteifungssteges 11, wobei sie von dem ersten Abschnitt 11a des ersten Versteifungssteges 11 durch den gemeinsamen Kreuzungsbereich 20 bis in den zweiten Abschnitt 11b ohne Unterbrechung verlaufen. Da die anderen Materialschichten 31 der anderen Versteifungsstege 12 und 13 ebenfalls so ausgebildet sind, kreuzen sich die Fasern der Materialschichten mit einem Fasermaterial der einzelnen Versteifungsstege 11, 12 und 13 schichtweise im gemeinsamen Kreuzungsbereich 20, wodurch die besondere Stabilität bewirkt wird.
  • Die Kombination von unidirektionalen Faserlagen, einer Metallfolie und einer formgebenden Matrix zu einem hybriden Laminat erlaubt die Ausführung eines hochgradig orthotropen zugleich aber schadenstoleranten Laminats mit rissstoppenden Eigenschaften und einer vergleichsweise einfachen Laminatarchitektur und einer geringen Aufdopplung im Kreuzungsbereich. Die hybride Einzelschicht besteht während des für das Konsolidieren des imprägnierten Faserhalbzeuges notwendigen Autoklavzyklus (Polymerisation des Matrixmaterials unter zyklischer Druck- und Temperaturbeaufschlagung), wobei die Komponenten der Einzelschicht (Fasermaterial und Metall) durch die Matrix stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Durch eine entsprechende Aussparung der Metallfolie im gemeinsamen Kreuzungsbereich wird dabei eine Aufdickung im Kreuzungsbereich reduziert bzw. vermieden, wobei die lasttragende, unidirektionale Endlosverstärkungsfaser der Materialschichten mit Fasermaterial ungestört verbleiben und auch ihr Verlauf keine Umlenkung aufweist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Versteifungsstruktur
    11
    erster Versteifungssteg
    11a
    erster Abschnitt des ersten Versteifungssteges
    11b
    zweiter Abschnitt des ersten Versteifungssteges
    12
    zweiter Versteifungssteg
    12a
    erster Abschnitt des zweiten Versteifungssteges
    12b
    zweiter Abschnitt des zweiten Versteifungssteges
    13
    dritter Versteifungssteg
    13a
    erster Abschnitt des dritten Versteifungssteges
    13b
    zweiter Abschnitt des dritten Versteifungssteges
    20
    gemeinsamer Kreuzungsbereich
    31
    Materialschicht mit Fasermaterial
    32
    Materialschicht mit metallischem Werkstoff

Claims (13)

  1. Versteifungsstruktur (10) zur Versteifung von Flächengebilden, wobei die Versteifungsstruktur (10) mehrere längliche Versteifungsstege (11, 12, 13) aufweist, die in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) zusammengeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (11, 12, 13) jeweils aus Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) eines Faserverbundwerkstoffes und aus Materialschichten mit einem metallischen Werkstoff (32) gebildet sind, die schichtweise alternierend angeordnet sind, wobei im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) nicht vorgesehen ist, indem die Materialschichten aufeinander abgelegt sind, wobei die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgespart ist, oder indem die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) als Metallfolie mit einer Aussparung im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgebildet ist.
  2. Versteifungsstruktur (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) alle Materialschichten der jeweiligen Versteifungsstege (11, 12, 13) mit einem metallischen Werkstoff nicht vorgesehen sind.
  3. Versteifungsstruktur (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aller Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) eines jeweiligen Versteifungssteges (11, 12, 13) im Wesentlichen die gleiche Faserrichtung aufweisen.
  4. Versteifungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Versteifungsstege (11, 12, 13) jeweils Fasermaterial auf Basis von ½ Zoll, 1/4 Zoll und/oder 1/8 Zoll Slit-Tapes aufweisen.
  5. Versteifungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) zwischen zwei Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) eines Verbindungssteges jeweils Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) anderer Verbindungsstege angeordnet sind.
  6. Versteifungsstruktur (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) des einen Verbindungssteges (11, 12, 13) jeweils eine Materialschicht mit einem Fasermaterial (31) sämtlicher anderer Verbindungsstege angeordnet ist.
  7. Flächengebilde mit einer Versteifungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Flächengebilde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde ein Fahrzeug-Bauelement ist, insbesondere ein Flugzeug-Bauelement.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Versteifungsstruktur (10) zur Versteifung von Flächengebilden, wobei mehrere längliche Versteifungsstege (11, 12, 13) aus Materialschichten hergestellt und in einem gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) zusammengeführt werden, um die Versteifungsstruktur (10) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Versteifungssteg (11, 12, 13) durch abwechselndes Ablegen einer Materialschicht mit einem Fasermaterial (31) eines Faserverbundwerkstoffes und einer Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) hergestellt wird, wobei im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) nicht angeordnet wird, indem beim Ablegen die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgespart wird, oder indem die mindestens eine Materialschicht mit einem metallischen Werkstoff (32) als Metallfolie mit einer Aussparung im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) ausgebildet ist..
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im gemeinsamen Kreuzungsbereich (20) alle Materialschichten der jeweiligen Versteifungsstege (11, 12, 13) mit einem metallischen Werkstoff nicht angeordnet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) für wenigstens einen Versteifungssteg (11, 12, 13) so abgelegt werden, dass die Fasern aller Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) des jeweiligen Versteifungssteges (11, 12, 13) im Wesentlichen die gleiche Faserrichtung aufweisen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Materialschichten mit einem Fasermaterial (31) ½ Zoll, 1/4 Zoll und/oder 1/8 Zoll Slit-Tapes verwendet werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ablegen einer Materialschicht mit einem Fasermaterial (31) eines ersten Verbindungssteges (11) wenigstens eine Materialschicht mit einem Fasermaterial (31) eines zweiten Verbindungssteges (12) abgelegt wird, bevor eine weitere Materialschicht mit einem Fasermaterial (31) des ersten Verbindungssteges (11) abgelegt wird.
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