DE102016115831A1 - Sandwichbauteil sowie Verfahren zur Herstellung dafür - Google Patents

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Martin Hentschel
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Jens Wulfsberg
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Airbus Operations GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil (2), aufweisend: eine Kernschicht (4), die einen monolithischen Abschnitt (6) und einen daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt (8) aufweist, wobei der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) von einem faserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist; eine erste Deckschicht (10), die eine erste Außenseite (14) der Kernschicht (4) bedeckt und ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material aufweist; und eine zweite Deckschicht (12), die eine zweite, zu der ersten Außenseite (14) der Kernschicht (4) gegenüberliegende Außenseite (16) der Kernschicht (4) bedeckt und ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material aufweist, wobei das Sandwichbauteil (2) eine zylindrische Öffnung (18) aufweist, die gemeinsam durch die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12) führt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sandwichbauteils (2).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Aus dem Stand der Technik sind Sandwichbauteile bekannt. Ein Sandwichbauteil weist eine Kernschicht auf, die auf einer ersten Außenseite mit einer ersten Deckschicht und auf einer gegenüberliegenden, zweiten Außenseite mit einer zweiten Deckschicht bedeckt ist. Die Deckschichten können jeweils aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein ausgehärtetes Sheet Molding Compound (SMC) oder um ein ausgehärtetes Bulk Molding Compound (BMC). Die Kernschicht ist vorzugsweise aus einem Schaum, aus einer Honeycomb-Struktur oder aus Balsaholz gebildet. Dabei ist die Kernschicht besonders druckbeständig. Die Deckschichten sind jeweils mit der Kernschicht stoffschlüssig verbunden. Außerdem weist jede der Deckschichten eine hohe Druckbeständigkeit auf. Im Gegensatz zu der Kernschicht weisen die Deckschichten jeweils auch eine hohe Zugfestigkeit auf. Vorzugsweise ist ein Sandwichbauteil als ein plattenförmiges Sandwichbauteil ausgebildet. In diesem Fall ist das Sandwichbauteil aufgrund der durch die Kernschicht voneinander beabstandeten Deckschichten besonders biegesteif und weist zudem die hohe Zugfestigkeit auf, die jeweils durch die Deckschichten gewährleistet wird.
  • Grundsätzlich ist das zuvor erläuterte Sandwichbauteil dazu geeignet, um Anbauelemente an dem Sandwichbauteil außenseitig zu befestigen. Eine Möglichkeit zur Befestigung eines Anbauelements an dem Sandwichbauteil bildet eine stoffschlüssige Klebeverbindung. So kann ein Anbauelement beispielsweise mittels eines Klebstoffs an einer der Deckschichten stoffschlüssig befestigt werden. Nicht selten ist es jedoch gewünscht, dass ein Anbauelement lösbar an dem Sandwichbauteil zu befestigen ist. Dies erfolgt oftmals mittels einer Schraubenverbindung. Dazu wird eine Bohrung durch das Sandwichbauteil hergestellt, die eine lichte Öffnung durch die erste Deckschicht, die Kernschicht und die zweite Deckschicht bildet. Daraufhin wird eine Zuleitung durch eine der beiden Deckschichten bis zu der Kernschicht geführt, um daraufhin den zylindrischen Öffnungsbereich der Kernschicht mit einer durch die Zuleitung strömenden Füllmasse zu füllen. Die Füllmasse wird also durch die Zuleitung in den zylindrischen Öffnungsbereich der Kernschicht sowie in lateral angrenzende Bereiche der Kernschicht gepresst. Die Füllmasse besteht oftmals aus einem selbstaushärtenden Kunststoff. Nach dem Aushärten der Füllmasse wird die Bohrung durch das Sandwichbauteil erneut hergestellt, so dass wieder die gleiche lichte Öffnung durch die erste Deckschicht, die zweite Deckschicht und die ausgehärtete Füllmasse in der Kernschicht entsteht. In der Praxis wurde festgestellt, dass es nicht sicher vorhersagbar ist, wie sich die Füllmasse beim Einspritzen durch die Zuleitung in der Kernschicht verteilt. Insbesondere können keine verlässlichen Aussagen darüber getroffen werden, wie symmetrisch sich die Füllmasse um die zuvor hergestellte Bohrung in der Kernschicht ausbreitet. Insbesondere wurde in der Praxis festgestellt, dass die eingespritzte Füllmasse einen Bereich der Kernschicht ausfüllt, der einen unsymmetrischen Querschnitt aufweist. Außerdem kann nicht sicher gewährleistet werden, dass die Füllmasse flächig mit den Innenseiten der Deckschichten in Kontakt kommt.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sandwichbauteil bereitzustellen, das eine stabile Basis aufweist, die zum Herstellen einer lösbaren Verbindung mit einem Anbauelement für das Sandwichbauteil dient.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Sandwichbauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Sandwichbauteils sind in den zugehörigen Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung wiedergegeben.
  • Es wird also ein Sandwichbauteil vorgeschlagen, das eine Kernschicht, eine erste Deckschicht und eine zweite Deckschicht aufweist. Die Kernschicht weist einen monolithischen Abschnitt und einen daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt auf. Der monolithische Abschnitt der Kernschicht ist von einem faserverstärkten, duroplastischen Material gebildet. Die erste Deckschicht bedeckt eine erste Außenseite der Kernschicht. Die erste Deckschicht weist ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material auf. Die zweite Deckschicht bedeckt eine zweite, zu der ersten Außenseite der Kernschicht gegenüberliegende Außenseite der Kernschicht. Die zweite Deckschicht weist ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material auf. Außerdem weist das Sandwichbauteil eine, insbesondere zylindrische, Öffnung auf. Die Öffnung führt durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht.
  • Vorzugsweise wird unter einem monolithischen Abschnitt ein Bereich verstanden, der ausschließlich von einem (vorbestimmten) Material gebildet ist. Der monolithische Abschnitt der Kernschicht zeichnet sich also vorzugsweise dadurch aus, dass dieser von faserverstärktem, duroplastischem Material gebildet ist. Wenn im Weiteren auf den monolithische oder porösen Abschnitt Bezug genommen wird, ist damit der monolithische Abschnitt der Kernschicht bzw. der poröse Abschnitt der Kernschicht gemeint.
  • Der monolithische Abschnitt der Kernschicht, die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht weisen jeweils duroplastisches Material auf. Dies bietet den Vorteil, dass das duroplastische Material der Kernschicht mit dem duroplastischen Material der ersten Deckschicht sowie mit dem duroplastischen Material der zweiten Deckschicht vernetzt sein kann. Dadurch kann also eine unterbrechungsfreie Verbindung zwischen dem monolithischen Abschnitt und den Deckschichten gewährleistet werden. Vorzugsweise ist das duroplastische Matrixmaterial der Kernschicht, das duroplastische Matrixmaterial der ersten Deckschicht und das duroplastische Matrixmaterial der zweiten Deckschicht jeweils ausgehärtet. Dazu können die duroplastischen Materialien beispielsweise voll vernetzt sein.
  • Die Öffnung des Sandwichbauteils erstreckt sich von außen durch die erste Deckschicht bis in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht. Dies kann beispielsweise durch eine Bohrung erreicht werden. Die Öffnung kann deshalb als eine zylindrische Öffnung ausgestaltet sein. Eine andere geometrische Form ist für die Öffnung aber auch möglich. Die Öffnung kann derart ausgestaltet sein, dass sie nur zu der ersten Decksicht hin geöffnet ist. Somit kann sie an der von der ersten Deckschicht abgewandten Seite geschlossen sein, beispielsweise durch einen Teil der Kernschicht oder die zweite Deckschicht.
  • Kräfte, die durch die Öffnung auf den monolithischen Abschnitt der Kernschicht einwirken, können deshalb besonders gut und/oder flächig verteilt auf die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht übertragen werden. Wenn also nun Kräfte und/oder mechanische Momente auf den monolithischen Abschnitt der Kernschicht wirken, kann dies zu inneren Spannungen und/oder Kräften innerhalb des duroplastischen Materials des monolithischen Abschnitts führen, wobei die genannten inneren Kräfte und/oder Spannungen ohne Überwindung einer Grenzschicht an das duroplastische Material der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht übertragen werden können. Kraftkonzentrationspunkte können somit an der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht verhindert werden. Als ein Effekt können deshalb besonders hohe Kräfte und/oder mechanische Momente auf den monolithischen Abschnitt der Kernschicht einwirken, ohne dass dies zu einer Bruchstelle und/oder einer Zerstörung des Sandwichbauteils führt. Somit kann die Öffnung des Sandwichbauteils eine stabile Verbindungsstelle bzw. Basis zur lösbaren Verbindung zu einem Anbauelement bilden. Die Verbindung zu einem Anbauelement kann als eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung ausgestaltet sein.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der monolithische Abschnitt ein vorbestimmter, monolithischer Abschnitt ist. Der monolithische Abschnitt kann deshalb in einem vorbestimmten Bereich der Kernschicht ausgebildet sein. Wird die Öffnung vorzugsweise als eine zylindrische Öffnung, beispielsweise durch eine Bohrung in oder durch das Sandwichbauteil, hergestellt, so kann durch die Vorbestimmung bzw. vorbestimmte Anordnung des monolithischen Abschnitts sichergestellt werden, dass die Bohrung, vorzugsweise mittig, in bzw. durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht führt. Dies gewährleistet, dass Kräfte und/oder Momente, die in einer beliebigen Richtung auf den monolithischen Abschnitt wirken, ohne eine Zerstörung des Sandwichbauteils an die Deckschichten übertragen werden können. Außerdem kann die laterale Erstreckung des monolithischen Abschnitts um die Öffnung derart vorbestimmt und/oder gewählt sein, dass die zu erwartenden Kräfte sicher von dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und der Deckschichten aufgenommen werden können, wobei zugleich eine vorzugsweise minimale Menge an duroplastischem Material zur Ausbildung des monolithischen Abschnitts verwendet werden muss bzw. notwendig ist. Dies bietet den Vorteil, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht nur einen begrenzten, insbesondere minimalen, Anteil an dem Gesamtgewicht des Sandwichbauteils beiträgt. Mit anderen Worten kann das Gewicht des Sandwichbauteils besonders klein gehalten werden, wenn durch die Vorbestimmung des monolithischen Abschnitts kein unnötiges duroplastisches Material für die Kernschicht verwendet wird. Als ein Effekt kann der poröse Abschnitt der Kernschicht einen besonders großen Anteil der Kernschicht bilden, was zu Gewichtsminimierung der Kernschicht bzw. des Sandwichbauteils führt.
  • Vorzugsweise weist der monolithische Abschnitt der Kernschicht einen vorbestimmten Querschnitt auf. So kann der monolithische Abschnitt der Kernschicht einen runden, insbesondere kreisflächigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist der monolithische Abschnitt der Kernschicht symmetrisch zu der, insbesondere zylindrischen, Öffnung, insbesondere koaxial dazu, ausgebildet. So kann der monolithische Abschnitt der Kernschicht zylinderringförmig ausgebildet sein. Dies erlaubt die koaxiale Ausbildung des monolithischen Abschnitts der Kernschicht zu der, insbesondere zylindrischen, Öffnung.
  • Vorzugsweise umschließt der poröse Abschnitt der Kernschicht den monolithischen Abschnitt der Kernschicht ringförmig und/oder umlaufend. Mit anderen Worten können der monolithische Abschnitt der Kernschicht und der poröse Abschnitt der Kernschicht eine umlaufende, insbesondere ringförmig umlaufende, Kontaktfläche aufweisen und/oder ausbilden. Außerdem können der monolithische Abschnitt der Kernschicht und der angrenzende, poröse Abschnitt der Kernschicht eine gleiche Schichtdicke aufweisen.
  • Vorzugsweise ist das Sandwichbauteil als ein plattenförmiges Sandwichbauteil ausgebildet. Dazu kann die erste Deckschicht als eine zumindest im Wesentlichen plattenförmige Deckschicht ausgebildet sein. Die zweite Deckschicht kann ebenfalls als eine zumindest im Wesentlichen plattenförmige Deckschicht ausgebildet sein. Außerdem kann die Kernschicht zumindest im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Insbesondere weist die Kernschicht dabei eine zumindest im Wesentlichen konstante Schichtdicke auf. Als ein Effekt können der monolithische Abschnitt der Kernschicht und der daran angrenzende poröse Abschnitt der Kernschicht eine gleiche Schichtdicke aufweisen, die vorzugsweise zu der Schichtdicke der Kernschicht korrespondiert.
  • Vorzugsweise weist die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte auf. An jeden monolithischen Abschnitt kann ein unmittelbar angrenzender poröser Abschnitt der Kernschicht angrenzen. Dabei können die porösen Abschnitte der Kernschicht, zumindest teilweise und/oder bereichsweise, integral ausgebildet sein. So kann beispielsweise ein poröser Abschnitt der Kernschicht an zwei voneinander beabstandete, monolithische Abschnitte der Kernschicht angrenzen. Die monolithischen Abschnitte der Kernschicht sind vorzugsweise voneinander beabstandet angeordnet. Die monolithischen Abschnitte der Kernschicht können jedoch mittels der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht miteinander verbunden sein. Weist die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte auf, so kann das Sandwichbauteil ebenfalls eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen. Insbesondere ist jeweils mindestens eine Öffnung einem monolithischen Abschnitt der Kernschicht zugeordnet. Dabei führt die jeweils dem monolithischen Abschnitt zugeordnete zylindrische Öffnung entweder durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht oder gemeinsam durch die erste Deckschicht, den jeweiligen monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht.
  • Sind mehrere monolithische Abschnitte für die Kernschicht vorgesehen, können diese eine vorbestimmte Anordnung zueinander aufweisen. Entsprechendes kann für die Öffnungen gelten, die den monolithischen Abschnitten zugeordnet sind. Durch die Öffnungen kann ein Öffnungsmuster gebildet sein. Dieses Öffnungsmuster ist entsprechend der Anordnung der Öffnungen und/oder der Anordnung der monolithischen Abschnitte vorzugsweise vorbestimmt. Dies erlaubt eine besonders einfache und schnelle Befestigung eines Anbauelements, da dieses vorzugsweise Bohrungen und/oder Öffnungen aufweist, die zu dem Öffnungsmuster korrespondiert. Dadurch kann die Befestigung des Anbauelements an dem Sandwichbauteil ohne, oder mit nur sehr geringen unnötigen Querspannungen, ausgeführt werden.
  • Als duroplastisches Material für den monolithischen Abschnitt der Kernschicht, der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht kann beispielsweise ein Phenolplast, ein Aminoplast, ein Polyacrylat und/oder ein Epoxidharz verwendet sein. Vorzugsweise ist das duroplastische Material des monolithischen Abschnitts der Kernschicht, das duroplastische Material der ersten Deckschicht und das duroplastische Material der zweiten Deckschicht gleich und/oder kompatibel für eine Vernetzung.
  • Für die Faserverstärkung des duroplastischen Materials des monolithischen Abschnitts der Kernschicht können Kurzfasern, Langfasern und/oder Endlosfasern verwendet werden. Bevorzugt werden dazu Langfasern verwendet. Die Langfasern weisen dabei vorzugsweise eine mittlere Faserlänge zwischen 10mm und 80mm, vorzugsweise zwischen 25mm und 50mm, auf. Bei den Langfasern handelt es sich vorzugsweise um Kohlefasern, Aramidfasern oder Glasfasern. Die Langfasern können dabei als Wirrfasern in das duroplastische Material des monolithischen Abschnitts der Kernschicht eingebettet sein. Hierzu können die Langfasern vorzugsweise quasiisotrop in das genannte, duroplastische Material eingebettet sein. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht einen Faservolumenanteil von mindestens 20% aufweist. Besonders bevorzugt ist der Faservolumenanteil des monolithischen Abschnitts der Kernschicht mindestens 30%, mindestens 40%, mindestens 50% oder mindestens 60%.
  • Für die Faserverstärkung des duroplastischen Materials der ersten und/oder zweiten Deckschicht werden Langfasern und/oder Endlosfasern verwendet. Insbesondere ist das faserverstärkte, duroplastische Material als ein SMC oder ein Hybrid-SMC ausgestaltet. Unter eine Hybrid-SMC soll eine Kombination aus einem SMC und mit duroplastischen Matrixmaterial vorimprägnierte Endlosfasern verstanden werden. Dabei können die vorimprägnierten Endlosfasern in das SMC integriert sein. Die Langfasern weisen dabei vorzugsweise eine mittlere Faserlänge zwischen 10mm und 80mm, vorzugsweise zwischen 25mm und 50mm, auf. Bei den Langfasern handelt es sich vorzugsweise um Kohlefasern, Aramidfasern oder Glasfasern. Die Langfasern können dabei als Wirrfasern in das duroplastische Material der jeweiligen Deckschicht eingebettet sein. Hierzu können die Langfasern vorzugsweise quasiisotrop in das entsprechende duroplastische Material eingebettet sein. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass jede Deckschicht einen Faservolumenanteil von mindestens 20% aufweist. Besonders bevorzugt ist der Faservolumenanteil jeder mindestens 40%, mindestens 50% oder mindestens 65%. Zusätzlich oder alternativ zu den Langfasern können Endlosfasern verwendet werden. Die Endlosfasern weisen vorzugsweise eine mittlere Faserlänge von mehr als 80mm, vorzugsweise von mindestens 85mm, auf. Bei den Endlosfasern handelt es sich vorzugsweise um Kohlefasern, Aramidfasern oder Glasfasern. Zur Herstellung der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht können die Endlosfasern mit dem duroplastischen Material imprägniert werden, um sodann bei der vollständigen Herstellung des Sandwichbauteils in ein ausgehärtetes Sheet Molding Compound überzugehen. Vorzugsweise weist die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht jeweils einen Faservolumenanteil von mindestens 40% auf. Wie zuvor erläutert, können die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht jeweils als ein ausgehärtetes Sheet Molding Compound ausgebildet sein.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung gemeinsam durch die erste Deckschicht, den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht führt. Dies erlaubt eine besonders einfache Befestigung eines Anbauelements mittels einer Schraubverbindung. So kann beispielsweise ein Anbauelement an das Sandwichbauteil angebracht werden, indem durch das Anbauelement und die, vorzugsweise zylindrische, Öffnung eine Schraube einer Schraubverbindung führt, so dass das Anbauelement mittels der Schraubverbindung an dem Sandwichbauteil lösbar befestigbar ist. Die genannte Ausgestaltung bietet außerdem den Vorteil, dass Lasteinleitungen gezielt ausgestaltet werden können und somit auch, insbesondere unvorhergesehene, besonders hohe Quer- oder Scherbelastungen zerstörungsfrei aufgenommen werden können.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht grenzschichtfrei mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht verbunden ist. Insbesondere besteht keine Grenzschicht zwischen dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und dem faserverstärkten, duroplastischen Material der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht. Der der monolithische Abschnitt der Kernschicht kann übergangsfrei mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht verbunden sein. Insbesondere wird dies gewährleistet, indem das Matrixmaterial des monolithischen Abschnitts der Kernschicht mit dem Matrixmaterial der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht vernetzt ist. Das Matrixmaterial des monolithischen Abschnitts der Kernschicht kann also vernetzend mit dem Matrixmaterial der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht hergestellt sein. Somit ist es bevorzugt vorgesehen, dass keine Unterbrechungsstellen zwischen dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und dem faserverstärkten, duroplastischen Material der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht bestehen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht einteilig mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann der monolithische Abschnitt der Kernschicht integral mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht ausgebildet sein. Die zuvor erläuterte Ausgestaltung sowie die vorangegangenen Erläuterungen und/oder Merkmale bieten den Vorteil, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht unterbrechungsstellenfrei und/oder grenzschichtfrei in die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht übergehen kann. Dies verhindert eine Konzentration von Kräften und/oder Momenten, die von dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht an die erste Deckschicht und/oder zweite Deckschicht übertragen werden, wenn der monolithische Abschnitt der Kernschicht belastet wird. Resultierend hieraus entsteht also zwischen dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und der ersten Deckschicht und/oder zweiten Deckschicht eine besonders feste und/oder stabile Verbindung. Außerdem können mögliche Risse und/oder Schadstellen im Übergangsbereich von dem monolithischen Abschnitt zu der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht effektiv verhindert werden. Selbst wenn nun also besonders hohe Kräfte auf den monolithischen Abschnitt der Kernschicht wirken sollten, wird verhindert, dass der monolithische Abschnitt relativ zu den Deckschichten verschoben werden kann. Vielmehr ist es bevorzugt vorgesehen, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht und die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht eine integrale Einheit bilden. Somit kann das zuvor genannte relative Verschieben effektiv verhindert werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht von einem endlosfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist. Das duroplastische Material ist in diesem Fall also mit Endlosfasern versetzt bzw. die Endlosfasern sind in das duroplastische Material eingebettet. Bezüglich der Endlosfasern wird bevorzugt auf die entsprechenden, vorangegangenen Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der monolithische Abschnitt der Kernschicht von einem langfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist. Das duroplastische Material kann also mit Langfasern versetzt sein bzw. die Langfasern können in das duroplastische Material eingebettet sein. Bezüglich der Langfasern wird bevorzugt auf die entsprechenden, vorangegangenen Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass das duroplastische Material des monolithischen Abschnitts der Kernschicht mit Endlosfasern und Langfasern versetzt ist bzw. das Endlosfasern und Langfasern in das duroplastische Material des monolithischen Abschnitts der Kernschicht eingebettet sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der poröse Abschnitt der Kernschicht von einem festen Schaum gebildet ist. Der Schaum kann als ein Schaum mit offenen Poren und/oder geschlossenen Poren ausgebildet sein. Der Schaum ist als ein fester Schaum ausgebildet. So kann der Schaum beispielsweise als Hartschaum und/oder als fester Schaumstoff ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Schaumstoff als geschlossenzelliger Schaumstoff, als offenzelliger Schaumstoff oder als gemischtzelliger Schaumstoff ausgebildet. Weiterhin kann der Schaum und/oder der Schaumstoff dadurch spezifiziert sein, dass es sich hierbei um einen thermoplastischen Schaum, einen elastomeren Schaum oder einen duroplastischen Schaum handelt. Durch die Poren des Schaums wird der poröse Charakter des porösen Abschnitts der Kernschicht gebildet. Ein fester Schaum weist den Vorteil auf, dass dieser besonders einfach herstellbar ist und zugleich besonders einfach formbar ist. Außerdem kann der Schaum eine hohe Druckfestigkeit aufweisen. Sofern die Kernschicht mehrere, poröse Abschnitte aufweist, kann jeder oder mindestens einer der porösen Abschnitte von festem Schaum gebildet sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der poröse Abschnitt der Kernschicht von einer plattenförmigen und/oder wabenförmigen, insbesondere honigwabenförmigen, Materialschicht gebildet ist. Die plattenförmige und/oder wabenförmige Materialschicht weist eine Vielzahl von Poren auf. Diese Poren können offenporig oder als geschlossene Poren ausgebildet sein. Insbesondere ist die wabenförmige Materialschicht als eine honigwabenförmige Materialschicht ausgebildet, die auch als Honeycomb-Schicht bezeichnet wird. Die Poren der plattenförmigen und/oder wabenförmigen Materialschicht können auch als Hohlräume bezeichnet werden. Die plattenförmige und/oder wabenförmige Materialschicht kann dabei Wände aus Papier, Pappe, harzgetränktem Papier, harzgetränkter Pappe, faserverstärktem Kunststoff, der insbesondere ein duroplastisches Matrixmaterial aufweist, und/oder Aluminiumfolien aufweisen, die die Poren voneinander trennen und/oder diese mantelseitig begrenzen. Für die Fasern des faserverstärkten Kunststoffs können beispielsweise Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern verwendet werden. Der poröse Abschnitt der Kernschicht kann zwei gegenüberliegend angeordnete Deckhautschichten aufweisen. Diese können aus Papier, Pappe, Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff und/oder Metall gebildet sein. Sofern die Kernschicht mehrere, poröse Abschnitte aufweist, kann jeder oder mindestens einer der porösen Abschnitte von einer plattenförmigen und/oder wabenförmigen Materialschicht gebildet sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht mittels der Kernschicht beabstandet zueinander angeordnet sind. Dabei kann die Kernschicht derart ausgebildet sein, dass die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht nur mittels der Kernschicht, insbesondere nur indirekt, miteinander verbunden sind. Durch die Beabstandung der Deckschichten wird eine besonders hohe Formstabilität des Sandwichbauteils erreicht. Außerdem bietet die zuvor genannte Ausgestaltung den Vorteil, dass sich die Deckschichten zumindest in dem Bereich, wo die Kernschicht vorgesehen ist, nicht unmittelbar berühren. Dies gilt insbesondere für den Bereich des monolithischen Abschnitts. Denn gerade in dem Bereich des monolithischen Abschnitts ist zu erwarten, dass äußere Kräfte auf das Sandwichbauteil einwirken. Hier führt die zylindrische Öffnung, insbesondere ausgestaltet als eine Bohrung, durch die erste Deckschicht zumindest in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht. Außerdem kann diese Bohrung durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht hindurch sowie durch die zweite Deckschicht führen. Die Öffnung dient vorzugsweise zur Befestigung eines separaten Anbauelements. Durch das separate Anbauelement können deshalb Kräfte auf den monolithischen Abschnitt und die angrenzenden Bereiche der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht eingeleitet werden. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht voneinander beabstandet sind, so dass hier eine besonders hohe Formstabilität erreicht werden kann. Somit können von außen eingeleitete Kräfte besonders gut und sicher in das Sandwichbauteil eingeleitet und/oder verteilt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Deckschicht einen ersten Kontaktabschnitt aufweist, mit dem die erste Deckschicht stoffschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht verbunden ist. Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Deckschicht im Bereich des ersten Kontaktabschnitts einen, insbesondere domförmig, über eine erste Außenseite der ersten Deckschicht hervorragenden, ersten Verstärkungsabschnitt aufweist. Die erste Außenseite der Deckschicht ist vorzugsweise von, insbesondere dem monolithischen Abschnitt, der Kernschicht abgewandt. Der erste Verstärkungsabschnitt kann sich also über die erste Außenseite der ersten Deckschicht in einer Richtung erstrecken, die von dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht wegweist. Vorzugsweise ist der erste Verstärkungsabschnitt domförmig ausgebildet. Im Bereich des Verstärkungsabschnitts kann die erste Deckschicht also eine durch den Verstärkungsabschnitt verursachte, höhere Schichtdicke aufweisen als in dem seitlich angrenzenden Abschnitt der Deckschicht. Der erste Verstärkungsabschnitt ist vorzugsweise integral von der ersten Deckschicht ausgebildet. Somit kann der erste Verstärkungsabschnitt auch integral mit dem ersten Kontaktabschnitt ausgebildet sein. Der erste Verstärkungsabschnitt bietet den Vorteil, dass Kräfte, die ausgehend von dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht auf die erste Deckschicht übertragen werden, auch auf den ersten Verstärkungsabschnitt einwirken. Der erste Verstärkungsabschnitt bietet hierbei die Möglichkeit, dass die erste Deckschicht mit besonders hohen Kräften belastet werden kann, ohne nachteilige mechanische Veränderungen zu befürchten. Mit anderen Worten kann die erste Deckschicht durch den Verstärkungsabschnitt verstärkt sein. Sofern für die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte vorgesehen sind, kann für die erste Deckschicht in analoger Weise ebenfalls mehrere erste Kontaktabschnitte vorgesehen sein, wobei die erste Deckschicht im Bereich jedes ersten Kontaktabschnitts einen, insbesondere domförmig, über die erste Außenseite der ersten Deckschicht hervorragenden, ersten Verstärkungsabschnitt aufweisen kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Deckschicht einen zweiten Kontaktabschnitt aufweist, mit dem die zweite Deckschicht stoffschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht verbunden ist. Dabei kann die zweite Deckschicht im Bereich des zweiten Kontaktabschnitts einen, insbesondere domförmig, über eine zweite Außenseite der zweiten Deckschicht hervorragenden, zweiten Verstärkungsabschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist der zweite Verstärkungsabschnitt der zweiten Deckschicht analog zu dem ersten Verstärkungsabschnitt der ersten Deckschicht ausgebildet. Bevorzugt wird auf die vorangegangenen Erläuterungen und/oder Merkmale in analoger Weise Bezug genommen. Sofern für die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte vorgesehen sind, kann für die zweite Deckschicht in analoger Weise ebenfalls mehrere zweite Kontaktabschnitte vorgesehen sein, wobei die zweite Deckschicht im Bereich jedes zweiten Kontaktabschnitts einen, insbesondere domförmig, über die zweite Außenseite der zweiten Deckschicht hervorragenden, ersten Verstärkungsabschnitt aufweisen kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die, insbesondere zylindrische, Öffnung durch den ersten Verstärkungsabschnitt führt. Gemeint ist damit, dass die Öffnung auch durch den ersten Verstärkungsabschnitt führt. Somit führt die Öffnung durch die erste Deckschicht, und zwar hierbei auch durch den ersten Verstärkungsabschnitt, zumindest bis in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht. Dabei kann die Bohrung auch vollständig durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und weiter durch die zweite Deckschicht führen. Wird nun ein Anbauelement mittels der Öffnung an dem Sandwichbauteil befestigt, und treten sodann durch das Anbauelement hervorgerufene Kräfte auf, können diese auch auf den ersten Verstärkungsabschnitt wirken. Der erste Verstärkungsabschnitt wirkt dabei als Verstärkung der ersten Deckschicht, so dass auch besonders hohe Kräfte von der ersten Deckschicht aufgenommen werden können. Außerdem erlaubt der erste Verstärkungsabschnitt eine bessere Verteilung der eingeleiteten Kräfte und/oder mechanischen Momente. Sofern für die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte und für die erste Deckschicht entsprechend viele erste Verstärkungsabschnitte vorgesehen sind, kann auch jeweils eine Öffnung durch jeden ersten Verstärkungsabschnitt führen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung durch den zweiten Verstärkungsabschnitt führt. Gemeint ist damit, dass die Öffnung auch durch den zweiten Verstärkungsabschnitt führt. Auf die vorangegangenen Erläuterungen und/oder Vorteile wird in analoger Weise Bezug genommen. Insbesondere sofern für die Kernschicht mehrere monolithische Abschnitte und für die zweite Deckschicht entsprechend viele zweite Verstärkungsabschnitte vorgesehen sind, kann auch jeweils eine Öffnung durch jeden zweiten Verstärkungsabschnitt führen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass ein Befestigungseinsatz, insbesondere ein metallischer Befestigungseinsatz, der auch als Metalleinsatz bezeichnet wird, in die Öffnung eingesetzt. Vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass der Metalleinsatz als ein hohlzylindrischer Metalleinsatz in die bevorzugt zylindrische Öffnung eingesetzt ist. Vorzugsweise ist der hohlzylindrische Metalleinsatz koaxial zu der zylindrischen Öffnung ausgebildet und/oder ausgerichtet. Mit der außenseitigen Mantelwandung liegt der hohlzylindrische Metalleinsatz flächig an einer innenseitigen Mantelwandung der zylindrischen Öffnung an. Durch die hohlzylindrische Ausgestaltung des Metalleinsatzes wird von dem Metalleinsatz ein zylindrischer Innenraum gebildet. Dabei ist der Metalleinsatz derart ausgebildet, dass der zylindrische Innenraum zu einer Stirnseite oder zu beiden Stirnseiten geöffnet ist. Der Metalleinsatz kann also einen in Axialrichtung bzw. Längsaxialrichtung offenen, zylindrischen Innenraum bilden. Vorzugsweise erstreckt sich der hohlzylindrische Metalleinsatz über die gesamte, längsaxiale Länge der zylindrischen Öffnung. Somit kann sich der zylindrische Metalleinsatz von einer ersten Außenseite der ersten Deckschicht bis zu einem gegenüberliegenden Ende der Öffnung oder bis einer zweiten Außenseite der zweiten Deckschicht erstrecken. Mit anderen Worten kann sich dabei ein zu beiden gegenüberliegenden Stirnseiten offener, zylindrischer Innenraum des hohlzylindrischen Metalleinsatzes durch das Sandwichbauteil erstrecken. Sofern mehrere Öffnungen vorgesehen sind, kann ein Befestigungseinsatz, insbesondere ein hohlzylindrischer Metalleinsatz in jede Öffnung eingesetzt sein. Auf die vorangegangenen Erläuterungen und/oder vorteilhaften Ausgestaltungen wird in analoger Weise Bezug genommen. Die nachstehenden Erläuterungen, vorteilhaften Ausgestaltungen, vorteilhaften Merkmale und/oder Effekte werden zunächst für einen Metalleinsatz erläutert, sie können jedoch in analoger Weise für jeden nicht metallischen oder nur teilweise metallischen Befestigungseinsatz bzw. für jeden Metalleinsatz in analoger Weise gelten.
  • Vorzugsweise ist der, insbesondere hohlzylindrische, Metalleinsatz derart in die, insbesondere zylindrische, Öffnung eingesetzt, dass sich zwischen der außenseitigen Mantelseite des Metalleinsatzes und dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und/oder der mindestens einen Deckschicht ein zumindest im Wesentlichen ununterbrochener Kontakt ausbildet. Somit kann der Metalleinsatz spaltfrei an der Kernschicht anliegen. Dies erlaubt eines besonders gute Kraftübertragung.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der, insbesondere hohlzylindrische, Metalleinsatz ein Innengewinde aufweist. Das Innengewinde kann an einer innenseitigen Mantelfläche des Metalleinsatzes ausgebildet sein. Das Innengewinde ist somit von dem zylindrischen Innenraum des Manteleinsatzes zugänglich. Dies bietet den Vorteil, dass eine Schraube mit dem zugehörigen Gewindeende in den hohlzylindrischen Metalleinsatz derart einbringbar ist, dass das Außengewinde der Schraube in das Innengewinde des Metalleinsatzes einfasst, um eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Schraube und dem Metalleinsatz zu schaffen. Durch diese Schraubverbindung ist es möglich, ein Anbauelement lösbar an dem Sandwichbauteil zu befestigen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der Metalleinsatz kein Innengewinde aufweist. So kann die mantelseitige Innenfläche des Metalleinsatzes zumindest im Wesentlichen glatt ausgebildet sein. In diesem Fall kann eine Schraube durch den zylindrischen Innenraum des Metalleinsatzes hindurchfassen. Das Gewinde aufweisende Ende der Schraube kann sodann mittels einer Mutter gesichert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der Metalleinsatz form- und/oder kraftschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht verbunden ist. Für den Formschluss kann der Metalleinsatz radial nach außen ragende Vorsprünge aufweisen, die in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht eingreifen. Durch diese Vorsprünge kann deshalb eine besonders verdrehsichere Verbindung zwischen dem Metalleinsatz und dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht geschaffen werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der Metalleinsatz form- und/oder kraftschlüssig mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht verbunden ist. Für den Formschluss mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht kann der Metalleinsatz radial nach außen ragende Vorsprünge aufweisen, die in die erste Deckschicht bzw. die zweite Deckschicht eingreifen. Damit wird eine besonders verdrehsichere Verbindung zwischen dem Metalleinsatz und der ersten Deckschicht bzw. der zweiten Deckschicht geschaffen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der Metalleinsatz an jedem öffnungsseitigen Ende einen radial nach außen ragende Kragen aufweist. So kann der Metalleinsatz an seinem der ersten Deckschicht zugewandten Ende einen radial nach außen ragenden Kragen aufweisen. Erstreckt sich die Öffnung und somit auch der Metalleinsatz gemeinsam durch die erste Deckschicht, den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht, so kann der Metalleinsatz jedem längsaxialen Ende einen radial nach außen ragende Kragen aufweisen. Jeder der Kragen kann nach Art eines Rings ausgebildet sein. Somit kann jeder Kragen ringförmig umlaufend ausgebildet sein. Jeder der Kragen kann einen längsaxialen Endabschnitt des Metalleinsatzes bilden. Soll nun ein Anbauelement mit dem Sandwichbauteil verbunden werden, so kann ein Kragen des Metalleinsatzes eine Auflagefläche bilden, auf die das Anbauelement aufgesetzt wird. Ein Kragen des Metalleinsatzes kann somit eine besonders stabile Basis bilden, um ein externes Anbauelement an dem Sandwichbauteil zu befestigen. Das externe Anbauelement ist dabei nicht Teil des Sandwichbauteils. Vielmehr ist das Sandwichbauteil dazu ausgebildet, um die zuvor erläuterten Effekte zu erreichen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass jeder der Kragen fluchtend zu der angrenzenden Außenseite der jeweiligen Deckschicht angeordnet ist. Wird nun ein externes Anbauelement mittels der Öffnung bzw. des Metalleinsatzes an dem Sandwichbauteil befestigt, so kann der Kragen verhindern, dass das an dem Metalleinsatz befestigte, externe Anbauelement nur auf der jeweiligen Deckschicht aufliegt. Vielmehr kann der Kragen dazu beitragen, dass zumindest Befestigungskräfte nur unmittelbar zwischen dem Kragen und dem externen Anbauelement wirken. Damit kann effektiv verhindert werden, dass an anderen Stellen besonders hohe Kräfte auf die jeweilige Deckschicht wirken, was zur Robustheit der Verbindung zwischen dem Anbauelement und dem Sandwichbauteil beiträgt. Insbesondere kann verhindert werden, dass die jeweilige Deckschicht Stößen und/oder anderen unmittelbaren Kräften ausgesetzt ist. Vielmehr kann die Kraftübertragung zwischen dem externen Anbauelement und dem Sandwichbauteil über den Metalleinsatz erfolgen, der eine Verteilung auf den gesamten Metalleinsatz ermöglicht, bevor die Kräfte auf die Deckflächen und/oder den monolithischen Abschnitt übertragen werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den zugehörigen Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung wiedergegeben.
  • Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils. Gemäß einem ersten Schritt a) des Verfahrens ist ein Herstellen eines Verbundhalbzeugs vorgesehen. Das Herstellen des Verbundhalbzeugs gliedert sich dabei (wenigstens) in die folgenden Teilschritte, wobei die Teilschritte ii) und iii) in der angegebenen Reihenfolge, in umgekehrter Reihenfolge oder zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden können. Gemäß Teilschritt i) ist ein Bereitstellen einer Kernschicht vorgesehen. Die Kernschicht weist einen monolithischen Abschnitt und einen daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt auf, wobei der monolithische Abschnitt der Kernschicht von einem faserverstärkten, duroplastischen Halbzeugmaterial gebildet ist. Gemäß einem weiteren Teilschritt ii) ist ein Bedecken einer ersten Außenseite der Kernschicht mit einer ersten Deckschicht vorgesehen, wobei die erste Deckschicht ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Halbzeugmaterial aufweist. Gemäß einem weiteren Teilschritt iii) ist ein Bedecken einer zweiten, zu der ersten Außenseite der Kernschicht gegenüberliegenden Außenseite der Kernschicht mit einer zweiten Deckschicht vorgesehen. Die zweite Deckschicht weist ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Halbzeugmaterial auf. Ist die erste Außenseite der Kernschicht mit der ersten Deckschicht bedeckt und ist die zweite Außenseite der Kernschicht mit der zweiten Deckschicht bedeckt, so entsteht aus der Kernschicht und den beiden Deckschichten das Verbundhalbzeug. Zusätzlich zu dem Verfahrensschritt a) weist das Verfahren einen weiteren Schritt b) auf, wonach das Verbundhalbzeug ausgehärtet wird, so dass das Sandwichbauteil aus dem Verbundhalbzeug entsteht. Dabei wird das Aushärten derart ausgeführt, so dass sich das duroplastische Halbzeugmaterial der Kernschicht durch Vernetzung mit dem duroplastischen Halbzeugmaterial der ersten Deckschicht und dem duroplastischen Halbzeugmaterial der zweiten Deckschicht verbindet. Das Sandwichbauteil weist sodann die ausgehärtete Kernschicht, die ausgehärtete erste Deckschicht und die ausgehärtete zweite Deckschicht auf. Wenn im Weiteren auf die Kernschicht, die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht des Sandwichbauteils Bezug genommen wird, ist damit jeweils die ausgehärtete Kernschicht, die ausgehärtete erste Deckschicht bzw. die ausgehärtete zweite Deckschicht gemeint. Bezüglich des Verfahrens wird auf die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Ausgestaltungen, bevorzugten Merkmale, Vorteile und/oder Effekte in analoger Weise Bezug genommen, wie sie für das Sandwichbauteil gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bzw. den zugehörigen, vorteilhaften Ausgestaltungen erläutert worden sind.
  • Für das Herstellen des Verbundhalbzeugs nach Schritt a) des Verfahrens werden für die Kernschicht, die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht jeweils duroplastische Halbzeugmaterialien verwendet. Für die Kernschicht handelt es sich hierbei beispielsweise um ein duroplastisches Matrixmaterial, in das Fasern eingebettet sind. Die Fasern sind dabei vorzugsweise Langfasern. Sie können jedoch auch Endlosfasern sein. Das duroplastische Matrixmaterial ist dabei nicht vollständig ausgehärtet und/oder nicht vollständig vernetzt. Vorzugsweise ist das duroplastische Matrixmaterial nur teilvernetzt. Das duroplastische Matrixmaterial kann deshalb teigartig ausgebildet sein.
  • Für jede der Deckschichten wird in Schritt a) des Verfahrens ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Halbzeugmaterial verwendet. Dabei kann es sich jeweils um ein duroplastisches Matrixmaterial handeln, in das Endlosfasern eingebettet sind. Das duroplastische Matrixmaterial ist dabei nicht vollständig ausgehärtet und/oder nicht vollständig vernetzt. Vielmehr kann das duroplastische Matrixmaterial teilvernetzt sein. Somit kann das duroplastische Matrixmaterial teigartig ausgebildet sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass jede der Deckschichten nach Art eines sogenannten Prepreg ausgebildet ist.
  • Indem die gegenüberliegenden Außenseiten der Kernschicht mit der ersten bzw. zweiten Deckschicht bedeckt werden, kommt jede der Deckschichten in unmittelbaren Kontakt mit dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht. Somit hat das duroplastische Matrixmaterial der ersten Deckschicht bzw. das duroplastische Matrixmaterial der zweiten Deckschicht unmittelbaren Kontakt mit dem duroplastischen Matrixmaterial des monolithischen Abschnitts der Kernschicht. Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs vernetzen sich die duroplastischen Matrixmaterialien. Als ein Effekt ist der monolithische Abschnitt der Kernschicht nach dem Aushärten grenzschichtfrei mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht verbunden. Der monolithische Abschnitt der Kernschicht kann sodann also einteilig mit der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht ausgebildet sein. Insbesondere besteht sodann keine Grenzschicht zwischen dem monolithischen Abschnitt der Kernschicht und der ersten bzw. zweiten Deckschicht.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein weiterer Schritt vorgesehen ist, wonach eine, insbesondere zylindrische, Öffnung in oder durch das Sandwichbauteil hergestellt wird. Die Öffnung kann dabei durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht führen. Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die zylindrische Öffnung gemeinsam durch die erste Deckschicht, den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht führt. Um die zylindrische Öffnung herzustellen, kann beispielsweise eine Bohrung in oder durch das Sandwichbauteil Art hergestellt werden. Dabei kann die Bohrung insbesondere von der ersten Deckschicht in oder durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und ggf. sodann durch die zweite Deckschicht führen. Mit anderen Worten kann von außen durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht gebohrt werden, ohne jedoch die zweite Deckschicht zu durchbohren. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Bohrung fortgesetzt ist, und sodann durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und daraufhin durch die zweite Deckschicht gebohrt wird. Die jeweilige Bohrung kann sodann die zylindrische Öffnung des Sandwichbauteils bilden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Schritt a) außerdem den folgenden Teilschritt aufweist: Einsetzen eines, insbesondere hohlzylindrischen, Metalleinsatzes in die erste Deckschicht, den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht. Vorzugsweise erfolgt das Einsetzen des Metalleinsatzes in der Art, dass der Metalleinsatz gemeinsam durch die erste Deckschicht, den monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht führt. Dabei kann ein zylindrischer Innenraum des hohlzylindrischen Metalleinsatzes eine oder die zylindrische Öffnung bilden. Diese zylindrische Öffnung kann gemeinsam durch die erste Deckschicht, den ersten monolithischen Abschnitt der Kernschicht und die zweite Deckschicht führen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der zylindrische Innenraum nur einseitig offen ist, so dass die Öffnung auch nur zur einer Deckschicht, insbesondere der ersten Deckschicht, geöffnet ausgestaltet ist. Während des Schritts a) ist der monolithische Abschnitt der Kernschicht, die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht noch nicht vollständig ausgehärtet. Somit kann der hohlzylindrische Metalleinsatz in das Faserverbundhalbzeug eingedrückt und/oder eingepresst werden, nachdem die Kernschicht mit der ersten Deckschicht bzw. der zweiten Deckschicht bedeckt ist. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Metalleinsatz in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht eingedrückt und/oder eingepresst wird, und dass daraufhin das Bedecken der Außenseiten der Kernschicht mit den Deckschichten erfolgt. Dabei kann das Bedecken derart erfolgen, dass der Metalleinsatz zumindest durch die erste Deckschicht oder beide Deckschichten stößt. Der Metalleinsatz bildet somit auch einen Teil des Verbundhalbzeugs. Wird das Verbundhalbzeug nunmehr ausgehärtet, entsteht das Sandwichbauteil, wobei auch dieses den Metalleinsatz aufweist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Schritt a) außerdem den folgenden Teilschritt aufweist: Einsetzen eines, insbesondere hohlzylindrischen, Metalleinsatzes in die erste Deckschicht und den monolithischen Abschnitt der Kernschicht so dass der Metalleinsatz durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht führt, wobei ein zylindrischer Innenraum des Metalleinsatzes eine zylindrische Öffnung bildet, die durch die erste Deckschicht in den monolithischen Abschnitt der Kernschicht. Das Einsetzten des Metalleinsatzes kann deshalb in analoger Weise zu dem der zuvor erläuterten Ausgestaltung erfolgen, wobei sich der Metalleinsatz nicht bis zu der zweiten Deckschicht und vorzugsweise nicht vollständig durch den monolithischen Abschnitt der Kernschicht erstreckt. Es wird deshalb die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Ausgestaltungen, bevorzugten Merkmale, Vorteile und/oder Effekte in analoger Weise Bezug genommen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
  • 1 zeigt eine erste vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 2 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 3 zeigt eine dritte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 4 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verstärkungsabschnitts in einer schematischen Perspektivansicht.
  • 5 zeigt eine vierte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 6 zeigt eine fünfte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 7 zeigt eine sechste vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 8 zeigt eine siebte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 9 zeigt eine achte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 10 zeigt eine neunte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 11 zeigt eine zehnte vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 in einer schematischen Querschnittsansicht wiedergegeben. Das Sandwichbauteil 2 weist eine Kernschicht 4, eine erste Deckschicht 10 und eine zweite Deckschicht 12 auf. Die Kernschicht 4 weist mindestens einen monolithischen Abschnitt 6 auf. An jeden monolithischen Abschnitt 6 ist ein poröser Abschnitt 8 unmittelbar angrenzend angeordnet. Somit kann die Kernschicht 4 von mehreren monolithischen Abschnitten und jeweils daran angrenzenden porösen Abschnitten 8 gebildet sein. Die porösen Abschnitte 8 oder zumindest mehrere der porösen Abschnitte 8 können gemeinsam oder integral ausgebildet sein. Für die weitere Erörterung wird rein beispielhaft davon ausgegangen, dass die Kernschicht 4 von einem monolithischen Abschnitt 6 und einem daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt 8 gebildet ist. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Der poröse Abschnitt 8 ist umlaufend um den monolithischen Abschnitt 6 ausgebildet. Ist der monolithische Abschnitt 6 beispielsweise zylinderringförmig ausgebildet, so kann der poröse Abschnitt 8 umlaufend an eine außenseitige Mantelwandung des monolithischen Abschnitts 6 unmittelbar angrenzen. Sofern im Weiteren vorteilhafte Merkmale und/oder Effekte des monolithischen Abschnitts 6 erörtert werden, kann dies in analoger Weise für jeden der monolithischen Abschnitte 6 gelten.
  • Der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 ist von einem faserverstärkten, duroplastischen Material gebildet. Dies kann in der Weise ausgestaltet sein, dass Fasern, vorzugsweise Langfasern, in ein duroplastisches Matrixmaterial eingebettet sind, wobei das duroplastische Matrixmaterial ausgehärtet ist. Somit ist auch der monolithische Abschnitt 6 als ein ausgehärteter und/oder fester monolithischer Abschnitt 6 der Kernschicht 4 zu verstehen.
  • Die erste Deckschicht 10 ist vorzugsweise von einem endlosfaser- und/oder langfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet. Dazu können Langfasern und/oder Endlosfasern in ein duroplastisches Matrixmaterial eingebettet sein, wobei das duroplastische Matrixmaterial ausgehärtet und/oder fest ist. Entsprechendes gilt auch für die erste Deckschicht 10. Diese wird ebenfalls als ausgehärtet und/oder fest angesehen. Die erste Deckschicht 10 bedeckt die erste Außenseite 14 der Kernschicht 4. Dabei erstreckt sich die erste Deckschicht 10 über die gesamte erste Außenseite 14 der Kernschicht 4, so dass die erste Deckschicht 10 die erste Außenseite 14 der Kernschicht 4 vollständig bedeckt. Die zweite Deckschicht ist vorzugsweise in analoger Weise zu der ersten Deckschicht 10 ausgebildet, wobei die zweite Deckschicht 12 eine zweite Außenseite 16 der Kernschicht 4, insbesondere vollständig, bedeckt. Die erste Außenseite 14 und die zweite Außenseite 16 der Kernschicht sind gegenüberliegend zueinander angeordnet. Die zweite Deckschicht ist ebenfalls von einem endlosfaser- und/oder langfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet. Auf die vorangegangenen Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen.
  • Wie aus der 1 zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem Sandwichbauteil 2 vorzugsweise um ein flaches Sandwichbauteil 2. Das Sandwichbauteil 2 kann also nach Art einer Platte ausgebildet sein. Es ist somit vorzugsweise plattenförmig. Entsprechendes gilt für die Kernschicht 4, die erste Deckschicht 10 und die zweite Deckschicht 12. Ein derartiges Sandwichbauteil 2 ist besonders formstabil und zugleich besonders leicht. Allerdings hat es sich in der Praxis als aufwendig erwiesen, das Sandwichbauteil 2 in der Art auszugestalten, dass es einen sicheren Halt zur Befestigung eines Anbauelements bietet. Dieser Nachteil ist durch das in 1 gezeigte Sandwichbauteil 2 überwunden. Denn bevorzugt ist es vorgesehen, dass der monolithische Abschnitt 6 ohne eine Grenzschicht und/oder eine stoffbedingte Unterbrechung mit der ersten Deckschicht 10 und der zweiten Deckschicht verbunden ist. Dazu ist das Matrixmaterial des monolithischen Abschnitts 6 der Kernschicht 4 stoffschlüssig mit dem Matrixmaterial der ersten Deckschicht 10 und stoffschlüssig mit dem Matrixmaterial der zweiten Deckschicht 12 vernetzt und somit verbunden. Insbesondere ist der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 einteilig mit der ersten Deckschicht 10 und einteilig mit der zweiten Deckschicht 12 ausgebildet. Allerdings weist der monolithische Abschnitt 6 vorzugsweise die gleiche Schichtdicke D wie der unmittelbar angrenzende poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der poröse Abschnitt 8 mindestens die genannte Schichtdicke D über einen Bereich aufweist, der ringförmig um den monolithischen Abschnitt 6 ausgebildet ist, wobei dieser ringförmige Bereich eine von dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 radial nach außen weisende Erstreckung aufweist, die in ihrer Länge mindestens dem Durchmesser, insbesondere mittleren Durchmesser, des monolithischen Abschnitts 6 entspricht. Da der monolithische Abschnitt 6 die Schichtdicke D aufweist, sind die erste Deckschicht 10 und die zweite Deckschicht 12 durch den monolithischen Abschnitt 6 voneinander beabstandet. Entsprechendes gilt aufgrund des porösen Abschnitt 8 der Kernschicht 4. Vorzugsweise weisen die erste Deckschicht 10 und die zweite Deckschicht 12 über den gesamten Bereich einen Abstand auf, der mindestens der Schichtdicke D entspricht. Die Schichtdicke D beträgt vorzugsweise mindestens das Dreifache einer Schichtdicke der ersten Deckschicht 10 und/oder der zweiten Deckschicht 12.
  • Außerdem weist das Sandwichbauteil 2 eine zylindrische Öffnung 18 auf. Der Querschnitt der Öffnung 18 kann dabei kreisförmig, oval oder mehreckig ausgestaltet sein. Auch wenn die Öffnung 18 im Weiteren als zylindrische Öffnung 18 erörtert wird, kann die Öffnung 18 auch eine andere geometrische Form aufweisen. Die zylindrische Öffnung 18 führt durch die erste Deckschicht 10, den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und die zweite Deckschicht 12. Die zylindrische Öffnung 18 bildet also vorzugsweise eine lichte Öffnung gemeinsam durch die erste Deckschicht 10, den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und die zweite Deckschicht 12. Die zylindrische Öffnung 18 kann beispielsweise durch eine Bohrung hergestellt sein. Somit kann die zylindrische Öffnung 18 auch als Bohrung bezeichnet werden. An dieser Stelle wird bereits darauf hingewiesen, dass eine alternative Ausgestaltung der Öffnung 18 wird im Zusammenhang mit den 7 bis 11 erörtert. Zunächst wird jedoch auf die 1 und die zuvor genannte, zylindrische Öffnung 18 eingegangen.
  • Mit der zylindrischen Öffnung 18 bietet das Sandwichbauteil 2 die Möglichkeit, dass ein Anbauelement mittels einer Schraubverbindung an dem Sandwichbauteil 2 befestigt wird. Dabei kann eine entsprechende Schraube von dem Anbauelement durch die zylindrische Öffnung 18 führen, um sodann mittels einer Mutter eine Schraubverbindung zwischen dem Sandwichelement 2 und dem Anbauelement herzustellen. Werden Zugkräfte, Druckkräfte und/oder mechanische Momente von dem Anbauelement und mittels der Schraubverbindung an das Sandwichbauteil 2 übertragen, so wirken diese Kräfte zunächst an einen angrenzenden Bereich um die zylindrische Öffnung 18. Die genannten Kräfte bzw. Momente wirken also auf den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 sowie die erste Deckschicht 10 und die zweite Deckschicht 12. Indem der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 mit der ersten Deckschicht 10 sowie der zweiten Deckschicht 12 durch Vernetzung stoffschlüssig verbunden ist, bildet der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und die erste Deckschicht 10 sowie die zweite Deckschicht 12 eine stabile Basis zur Aufnahme derartiger Kräfte bzw. Momente. Auch höhere Kräfte und/oder Momente können aufgenommen werden, ohne dass es zu einer Bruchstelle zwischen dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und der ersten Deckschicht 10 bzw. der zweiten Deckschicht 12 kommt. Darüber hinaus können die einwirkenden Kräfte besonders gut auf das gesamte Sandwichbauteil 2 verteilt werden. Denn sowohl der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 als auch die erste Deckschicht 10 bzw. die zweite Deckschicht 12 weisen Fasern auf, die zur Weiterleitung von Kräften besonders gut ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise sind für den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht Langfasern vorgesehen. Diese können zufällig verteilt in dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 angeordnet sein. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass anstatt der Langfasern Endlosfasern oder Kurzfasern vorgesehen sind.
  • Wie zuvor erläutert, umgibt der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4, so dass der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 unmittelbar an die außenseitige Mantelfläche des monolithischen Abschnitts 8 der Kernschicht 4 angrenzt. Der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 weist Poren auf. Um diese Poren auszubilden, kann der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 von einem porösen Material gebildet werden.
  • Der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 kann also von einem wabenförmigen, insbesondere honigwabenförmigen, Material bzw. einer entsprechenden Materialschicht gebildet sein. Wie aus der 1 zu erkennen ist, weist der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 in diesem Fall eine Vielzahl von Hohlräumen 30 auf, die von einem Stützkern 32 getrennt sind. Der Stützkern 32 kann eine Wabenform aufweisen und/oder im Querschnitt wabenförmig sein. Der Stützkern 32 erstreckt sich vorzugsweise orthogonal zu der ersten Deckschicht 10 bzw. der zweiten Deckschicht 12. Die von dem Stützkern 32 gebildeten Hohlräume 30 werden zu einer Seite von der ersten Deckschicht 10 geschlossen und von der gegenüberliegenden Seite durch die zweite Deckschicht 12 geschlossen. Die Hohlräume können somit die Poren des porösen Abschnitts 8 der Kernschicht bilden oder sein.
  • In der 2 ist eine weitere Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei wird auf die vorangegangenen Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen. Allerdings unterscheidet sich das Sandwichbauteil 2 aus der 2 gegenüber dem Sandwichbauteil 2 aus der 1 dadurch, dass der poröse Abschnitt 8 der Kernschicht 4 von einem festen Schaum 34 gebildet ist. Der feste Schaum 34 kann als ein offenporiger Schaum oder als ein Schaum mit geschlossenen Poren ausgebildet sein.
  • In der 3 ist eine weitere Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 in einer schematischen Querschnittsansicht wiedergegeben. Das Sandwichbauteil 2 entspricht zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es unter Bezugnahme auf 1 erläutert wurde. Es wird deshalb auf die vorangegangenen Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen. Dabei unterscheidet sich jedoch die erste Deckschicht 10 von der ersten Deckschicht 10 aus der 1 dadurch, dass die Deckschicht 10 aus der 3 einen ersten Verstärkungsabschnitt 24 aufweist. Der erste Verstärkungsabschnitt 24 ragt über eine erste Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 hervor. Dabei kann der erste Verstärkungsabschnitt 24 nach Art eines Doms oder domförmig ausgebildet sein. Dies ist für den ersten Verstärkungsabschnitt 24 als solchen in der 4 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht wiedergegeben.
  • Die erste Deckschicht 10 weist einen ersten Kontaktabschnitt 20 auf, mit dem die erste Deckschicht 10 durch Vernetzung mit dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 verbunden ist. An der zu dem monolithischen Abschnitt gegenüberliegenden Außenseite des ersten Kontaktabschnitt 20 ist der erste Verstärkungsabschnitt 24 angeordnet und/oder ausgebildet. Der erste Verstärkungsabschnitt 24 wird dabei von der ersten Deckschicht 10 selbst ausgebildet, so dass auch hier keine Grenzschicht und/oder Unterbrechung vorhanden ist. Da der erste Verstärkungsabschnitt 24 von der ersten Deckschicht 10 selbst gebildet ist, führt die zylindrische Öffnung 18 auch durch den ersten Verstärkungsabschnitt 24. Vorzugsweise führt die zylindrische Öffnung 18 dabei mittig durch den ersten Verstärkungsabschnitt 24.
  • Wie aus der 4 exemplarisch zu entnehmen ist, kann der erste Verstärkungsabschnitt 24 einen hohlzylindrischen Grundkörper 36 aufweisen, wobei von dessen mantelseitiger Außenfläche Stege 38 radial nach außen wegführen.
  • Für jeden monolithischen Abschnitt 6 bzw. für jede zylindrische Öffnung 18 kann ein entsprechender erster Verstärkungsabschnitt 24 von der ersten Deckschicht 10 ausgebildet sein. Mit dem mindestens einen ersten Verstärkungsabschnitt 24 bietet sich die Möglichkeit, dass ein Anbauelement mit dem Sandwichbauteil 2 verbunden wird, wobei das Anbauelement nur in insbesondere flächigen Kontakt mit dem ersten Verstärkungsabschnitt 24 oder jedem den ersten Verstärkungsabschnitten 24 kommt. Dies verhindert, dass weitere Flächenabschnitte der ersten Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 mit dem Anbauelement in Kontakt kommen. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen, um zu verhindern, dass das Anbauelement Kerben und/oder sonstige mechanische Einflüsse an der verbleibenden, ersten Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 hinterlässt, die zu entsprechenden Beschädigungen und/oder entsprechenden negativen mechanischen Eigenschaften für das Sandwichbauteil 2 führen könnten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in 5 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauteil 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es zu 1 erläutert wurde. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen. Dabei ist in die zylindrische Öffnung 18 jedoch ein hohlzylindrischer Einsatz, insbesondere ein hohlzylindrischer Metalleinsatz 26, eingesetzt. Der Einsatz ist also vorzugsweise aus Metall. Grundsätzlich könnte der Einsatz jedoch auch aus einem anderen, insbesondere stabilen, Material gebildet sein. Wenn also der Metalleinsatz 26 erörtert wird, sollen entsprechende Erläuterungen, Vorteile und/oder Effekte auch für den allgemeinen Einsatz oder einen Einsatz aus einem anderen Material in analoger Weise gelten. Der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 ist derart in die zylindrische Öffnung 18 eingesetzt, dass eine mantelseitige Außenfläche des hohlzylindrischen Metalleinsatzes 26 flächig, insbesondere vollflächig, mit einer zylindrischen, innenseitigen Mantelwandung der zylindrischen Öffnung 18 verbunden ist. Außerdem kann der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 verbunden sein. Der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 ist also fest mit dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 verbunden. Außerdem ist der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 vorzugsweise in entsprechender Weise mit der ersten Deckschicht 10 und/oder der zweiten Deckschicht 12 verbunden. Der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 erstreckt sich vorzugsweise von der ersten Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 zu einer zweiten Außenseite 40 der zweiten Deckschicht 12. Somit kann die Länge des hohlzylindrischen Metalleinsatzes 26 einer Schichtdicke des Sandwichbauteils 2 entsprechen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in 6 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauteil 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es zu 5 erläutert wird. Es wird deshalb auf die vorangegangenen Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen. Allerdings unterscheidet sich der Metalleinsatz 26 dadurch, dass dieser an seinen längsaxialen Enden jeweils einen radial nach außen ragenden Kragen 44 aufweist. Ausgehend von dem zylindrischen Abschnitt des Metalleinsatzes 26 fasst jeder der Kragen 44 in eine der Deckschichten 10, 12 ein. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass jeder der Kragen 44 fluchtend zu der angrenzenden Außenseite 22, 40 angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist jeder der Kragen 44 als ein metallischer Kragen 44 ausgebildet. Wird nun eine Schraubverbindung zwischen dem Sandwichbauteil 2 und einem Anbauelement hergestellt, kann einer der Kragen 44 als Stützbasis für das Anbauelement dienen. Der gegenüberliegende Kragen 44 kann als Stützbasis für eine Mutter dienen, so dass eine Schraube durch das Anbauelement und den zylindrischen Innenraum 28 des hohlzylindrischen Metalleinsatzes 26 führend an der gegenüberliegenden Außenseite 40 mittels der Mutter befestigbar ist. Kräfte in Längsaxialrichtung der Schraube können dabei zumindest im Wesentlichen von dem Metalleinsatz 26, und insbesondere von den zugehörigen Kragen 44, aufgenommen werden, so dass die erste Deckschicht 10, der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und/oder die zweite Deckschicht 12 nicht oder zumindest nur zu einem kleinen Teil mit der entsprechenden Kraft belastet werden, die für den kraftschlüssigen Anteil der Schraubverbindung zwischen dem Anbauelement und dem Sandwichbauteil 2 notwendig ist. Dies bietet den Vorteil, dass die erste Deckschicht 10, der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und die zweite Deckschicht 12 zumindest im Wesentlichen nur mit Haltekräften und/oder Haltemomenten beaufschlagt werden, die von dem Anbauelement auf das Sandwichbauteil 2 übertragen werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in der 7 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauteil 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es zu 1 und/oder der 5 erläutert wurde. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen. In die zylindrische Öffnung 18 ist ein hohlzylindrischer Einsatz, insbesondere ein hohlzylindrischer Metalleinsatz 26, eingesetzt. Wenn im Weiteren der Metalleinsatz 26 erörtert wird, sollen entsprechende Erläuterungen, Vorteile und/oder Effekte auch für einen allgemeinen Einsatz oder einen Einsatz aus einem anderen Material in analoger Weise gelten. Der Metalleinsatz 26 erstreckt sich von der ersten Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 durch die erste Deckschicht 10, den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und durch die zweite Deckschicht 12 bis zu der zweiten Außenseite 40 der zweiten Deckschicht 12. Im Gegensatz zu dem Metalleinsatz 26, wie dieser im Zusammenhang mit 5 erörtert wurde, ist der Metalleinsatz 26 an einem längsaxialen Ende 50 geschlossen ausgebildet. Dieses längsaxiale Ende 50 schließt vorzugsweise bündig mit der zweiten Außenseite 40 der zweiten Deckschicht 12 ab. Vorzugsweise ist der zylindrische Innenraum 28 des Metalleinsatzes 26 deshalb nur zu einer Stirnseite 52 offen ausgestaltet. An dieser Stirnseite 52 bildet der Metalleinsatz 26 also einen offenen Zugang 54 zu dem zylindrischen Innenraum 28. Indem das längsaxiale Ende 50 des Metalleinsatzes 26 an der gegenüberliegenden, zweiten Deckschicht 12 geschlossen ausgebildet ist, kann die entsprechende Außenseite des Sandwichbauelements 2 als eine oberflächig geschlossene Außenseite ausgebildet sein. Dies verhindert, dass es eine lichte Öffnung durch das Sandwichbauelement 2 gibt. Somit kann das Sandwichbauelement 2 an dieser Seite lichtdicht und/oder fluiddicht ausgebildet sein. An der gegenüberliegenden Außenseite des Sandwichbauelements 2 kann eine Schraube mit dem gewindeseitigen Ende und/oder ein anderes Befestigungselement durch den offenen Zugang 54 an der Stirnseite 52 des Metalleinsatzes 26 in den zylindrischen Innenraum 28 eingeführt werden. Weist der Metalleinsatz 26 an der mantelseitigen Innenseite ein Innengewinde auf, kann insbesondere das Außengewinde der Schraube in dieses einfassen, um eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zu schaffen. Andere Verbindungen zwischen der Schraube oder einem anderen Befestigungselement und dem Metalleinsatz 26 sind jedoch grundsätzlich möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in der 8 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauelement 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauelement 2, wie es zu der 7 erläutert worden ist. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird deshalb in analoger Weise Bezug genommen. Besonders vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist jedoch, dass der Metalleinsatz 26 an dem längsaxialen Ende 50 einen radial nach außen ragenden Kragen 56 aufweist. Dieser Kragen 56 greift somit seitlich in die zweite Deckschicht 12 ein. Dies erlaubt eine besonders gute form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Metalleinsatz 26 und der zweiten Deckschicht 12. Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Kragen 56 bündig mit der zweiten Außenseite 40 der zweiten Deckschicht 12 abschließt. Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Metalleinsatz 26 an dem gegenüberliegenden Ende einen Kragen 44 aufweist. In diesem Zusammenhang wird in analoger Weise auf die Erläuterungen Bezug genommen, wie sie in dem Zusammenhang mit der 6 erläutert worden sind. Der Kragen 44 kann somit seitlich in die erste Deckschicht 10 einfassen. Außerdem ist der Kragen 44 bevorzugt bündig mit der ersten Außenseite 22 der ersten Deckschicht 10 ausgebildet. Die beiden Kragen 44, 56 können effektiv ein unerwünschtes Verrutschen des Metalleinsatzes 26 in dem Sandwichbauteil 22 verhindern. Außerdem erlauben die Kragen 44, 56 eine besonders gute Verbindung zu den Deckschichten 10, 12.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in der 9 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauelement 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauelement 2, wie es zu der 1 erläutert wurde. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen. Dabei erstreckt sich die Öffnung 18 jedoch nicht gemeinsam durch die erste Deckschicht 10, den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 und die zweite Deckschicht 12. Vielmehr ist die Öffnung 18 kürzer ausgestaltet. So erstreckt sich die Öffnung 18 von außen durch die erste Deckschicht 10 bis in den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4. Dabei kann sich die Öffnung 18 zumindest annähernd bis an die zweite Deckschicht 12 erstrecken. Bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, dass sich die Öffnung 18 nicht vollständig durch den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 erstreckt. So kann es vorgesehen sein, dass sich die Öffnung 18 nur über einen Teil der Schichtdicke D des monolithischen Abschnitts 6 in einer Richtung zwischen der ersten Deckschicht 10 und der gegenüberliegenden zweiten Deckschicht 12 erstreckt. Wie aus der 9 zu entnehmen ist, ist es beispielsweise vorgesehen, dass sich die Öffnung 18 über eine Tiefe H in den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 erstreckt. Diese Tiefe H kann kleiner als die Schichtdicke D des monolithischen Abschnitts 6 der Kernschicht 4 sein. Vorzugsweise beträgt die Tiefe H maximal 80% der Schichtdicke D. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders hohe Formstabilität des monolithischen Abschnitts 6 der Kernschicht 4. Daraus resultiert, dass der monolithische Abschnitt 6 der Kernschicht 4 besonders hohen Kräften und/oder Momenten ausgesetzt sein kann, ohne eine Zerstörung des monolithischen Abschnitts 6 der Kernschicht 4 zu befürchten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in der 10 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauteil 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es zu der 9 erläutert wurde. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen. Dabei ist in die Öffnung 18 jedoch ein hohlzylindrischer Einsatz, insbesondere ein hohlzylindrischer Metalleinsatz 26, eingesetzt. Der Einsatz ist vorzugsweise also aus Metall. Grundsätzlich kann der Einsatz jedoch auch aus einem anderen, insbesondere stabilen, Material gebildet sein. Wenn also im Folgenden der Metalleinsatz 26 erörtert wird, sollen entsprechende Erläuterungen, Vorteile und/oder Effekte auch für den allgemeinen Einsatz oder einen Einsatz aus einem anderen Material in analoger Weise gelten. Der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 ist derart in die, vorzugsweise zylindrische, Öffnung 18 eingesetzt, dass eine mantelseitige Außenfläche des hohlzylindrischen Metalleinsatzes 26 flächig, insbesondere vollflächig, mit einer innenseitigen Mantelwandung der Öffnung 18 verbunden ist. Außerdem kann der hohlzylindrische Metalleinsatz 26 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht verbunden sein. Der Metalleinsatz 26 ist also fest mit dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht verbunden. Da sich die Öffnung 18 nicht durch die zweite Deckschicht 12 erstreckt, gilt Entsprechendes für den Metalleinsatz 26. Somit kann der Metalleinsatz 26 derart in die Öffnung 18 eingesetzt sein, dass sich dieser durch die erste Deckschicht 10 bis in den monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 erstreckt. Bezüglich der Tiefe der Erstreckung wird in analoger Weise auf die Erläuterungen für die Öffnung 18 Bezug genommen, wie sie im Zusammenhang mit der 9 erläutert worden sind. Außerdem kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass ein von der ersten Deckschicht 10 abgewandtes, längsaxiales Ende 50 des Metalleinsatzes 26 geschlossen ausgebildet ist. Wie es aus der 10 zu erkennen ist, kann es vorgesehen sein, dass der Metalleinsatz 26 mit dem längsaxialen Ende 50 von der zweiten Deckschicht 12 beabstandet ist. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass sich die Öffnung 18 bzw. der Metalleinsatz 26 bis zu einer dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4 zugewandten Innenseite der zweiten Deckschicht 12 erstreckt. Dies ist jedoch nicht in 10 gezeigt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sandwichbauteils 2 ist in der 11 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei entspricht das Sandwichbauteil 2 zumindest im Wesentlichen dem Sandwichbauteil 2, wie es zu der 10 erläutert wurde. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird in analoger Weise Bezug genommen. Dabei ist es jedoch bevorzugt vorgesehen, dass an dem längsaxialen Ende 50 des Metalleinsatzes 26 ein radial nach außen ragender Kragen 56 vorgesehen ist. Dieser Kragen 56 greift also seitlich in den monolithischen Abschnitt 26 der Kernschicht 4 ein. Dies erlaubt eine besonders stabile Befestigung des Metalleinsatzes 26 an und/oder in dem monolithischen Abschnitt 6 der Kernschicht 4.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (15)

  1. Sandwichbauteil (2), aufweisend: – eine Kernschicht (4), die einen monolithischen Abschnitt (6) und einen daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt (8) aufweist, wobei der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) von einem faserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist, – eine erste Deckschicht (10), die eine erste Außenseite (14) der Kernschicht (4) bedeckt und ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material aufweist, und – eine zweite Deckschicht (12), die eine zweite, zu der ersten Außenseite (14) der Kernschicht (4) gegenüberliegende Außenseite (16) der Kernschicht (4) bedeckt und ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Material aufweist, – wobei das Sandwichbauteil (2) eine, insbesondere zylindrische, Öffnung (18) aufweist, die durch die erste Deckschicht (10) in den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) führt.
  2. Sandwichbauteil (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (18) gemeinsam durch die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12) führt.
  3. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) grenzschichtfrei mit der ersten Deckschicht (10) und/oder der zweiten Deckschicht (12) verbunden ist.
  4. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) von einem endlosfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist oder dass der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) von einem langfaserverstärkten, duroplastischen Material gebildet ist.
  5. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Abschnitt (8) der Kernschicht (4) von einem festen Schaum gebildet ist, oder dass der poröse Abschnitt (8) der Kernschicht (4) von einer plattenförmigen und/oder wabenförmigen, insbesondere honigwabenförmigen, Materialschicht gebildet ist.
  6. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Deckschicht (10) und die zweite Deckschicht (12) mittels der Kernschicht (4) beabstandet zueinander angeordnet sind, vorzugsweise so dass die erste Deckschicht (10) und die zweite Deckschicht (12) nur mittels der Kernschicht (4) miteinander verbunden sind.
  7. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Deckschicht (10) einen ersten Kontaktabschnitt (20) aufweist, mit dem die erste Deckschicht (10) stoffschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) verbunden ist, wobei die erste Deckschicht (10) im Bereich des ersten Kontaktabschnitts (20) einen, insbesondere domförmig, über eine erste Außenseite (22) der ersten Deckschicht (10) hervorragenden, ersten Verstärkungsabschnitt (24) aufweist.
  8. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere hohlzylindrischer, Metalleinsatz (26) in die, insbesondere zylindrische, Öffnung (18) eingesetzt ist.
  9. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinsatz (26) form- und/oder kraftschlüssig mit dem monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) verbunden ist.
  10. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinsatz (26) form- und/oder kraftschlüssig mit der ersten Deckschicht (10) und/oder der zweiten Deckschicht (12) verbunden ist.
  11. Sandwichbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinsatz (26) an jedem öffnungsseitigen Ende (42) einen radial nach außen ragenden Kragen (44) aufweist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils (2), aufweisend die Schritte: a) Herstellen eines Verbundhalbzeugs mit den Teilschritten: i) Bereitstellen einer Kernschicht (4), die einen monolithischen Abschnitt (6) und einen daran unmittelbar angrenzenden porösen Abschnitt (8) aufweist, wobei der monolithische Abschnitt (6) der Kernschicht (4) von einem faserverstärkten, duroplastischen Halbzeugmaterial gebildet ist, ii) Bedecken einer ersten Außenseite (14) der Kernschicht (4) mit einer ersten Deckschicht (10), die ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Halbzeugmaterial aufweist, und iii) Bedecken einer zweiten, zu der ersten Außenseite (14) der Kernschicht (4) gegenüberliegenden Außenseite (16) der Kernschicht (4) mit einer zweiten Deckschicht (12), die ein endlosfaser- und/oder langfaserverstärktes, duroplastisches Halbzeugmaterial aufweist, so dass das Verbundhalbzeug entsteht; und b) Aushärten des Verbundhalbzeugs zum Sandwichbauteil (2), wobei das Aushärten derart ausgeführt wird, so dass sich das duroplastische Halbzeugmaterial des monolithischen Abschnitts (6) der Kernschicht (4) durch Vernetzung mit dem duroplastischen Halbzeugmaterial der ersten Deckschicht (10) und dem duroplastischen Halbzeugmaterial der zweiten Deckschicht (12) verbindet.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch Herstellen einer, insbesondere zylindrischen, Öffnung (18) in oder durch das Sandwichbauteil (2), wobei die Öffnung (18) durch die erste Deckschicht (10) in den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) führt oder gemeinsam durch die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12) führt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) außerdem den folgenden Teilschritt aufweist: Einsetzen eines, insbesondere hohlzylindrischen, Metalleinsatzes (26) in die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12), so dass der Metalleinsatz (26) gemeinsam durch die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12) führt, wobei ein zylindrischer Innenraum (28) des Metalleinsatzes (26) eine zylindrische Öffnung (18) bildet, die gemeinsam durch die erste Deckschicht (10), den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) und die zweite Deckschicht (12) führt.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) außerdem den folgenden Teilschritt aufweist: Einsetzen eines, insbesondere hohlzylindrischen, Metalleinsatzes (26) in die erste Deckschicht (10) und den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) so dass der Metalleinsatz (26) durch die erste Deckschicht (10) in den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4) führt, wobei ein zylindrischer Innenraum (28) des Metalleinsatzes (26) eine zylindrische Öffnung (18) bildet, die durch die erste Deckschicht (10) in den monolithischen Abschnitt (6) der Kernschicht (4).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004013146A1 (de) 2004-03-17 2005-10-13 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Verstärkung von Kernstrukturen zur Bildung von beidseitig mit Deckschichten versehenen Kernverbunden sowie lokal verstärkter Kernverbund
US20160122529A1 (en) 2012-12-18 2016-05-05 Pascal Seguin Composition comprising a phenolic resin, composite material comprising such a composition and process for preparing a composite material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004013146A1 (de) 2004-03-17 2005-10-13 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Verstärkung von Kernstrukturen zur Bildung von beidseitig mit Deckschichten versehenen Kernverbunden sowie lokal verstärkter Kernverbund
US20160122529A1 (en) 2012-12-18 2016-05-05 Pascal Seguin Composition comprising a phenolic resin, composite material comprising such a composition and process for preparing a composite material

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