DE102016116788A1 - Faserverbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils - Google Patents

Faserverbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils Download PDF

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Martin Hentschel
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils (2), aufweisend die Schritte a) und b), nämlich Schritt a): ein Herstellen eines Verbundhalbzeugs (4) mit den Teilschritten i) bis iii), nämlich i) Bereitstellen eines ersten Halbzeugs (6), das ein faserverstärktes Matrixmaterial (8) aufweist, ii) Aufbringen einer Trägerbahn (10) aus einem zumindest nicht vollständig vernetztem Elastomer (12) auf das erste Halbzeug (6), und iii) Einbringen einer Leitung (14) in die Trägerbahn (10), so dass die Leitung (14) zumindest mantelseitig von dem Elastomer (12) der Trägerbahn (10) umschlossen ist; und Schritt b): ein Aushärten des Verbundhalbzeugs (4), so dass das Verbundbauteil (2) entsteht. Außerdem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verbundbauteil (2).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie das Bauteil.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Aus dem Stand der Technik sind Faserverbundbauteile bekannt, die aus einer Verbindung von zwei unterschiedlichen Bauteilabschnitten besteht. Der erste Bauteilabschnitt kann dabei von einem faserverstärkten Bauelement gebildet sein. Der zweite Bauteilabschnitt kann dabei von einer ausgehärteten Elastomerschicht gebildet sein. Derartige Faserverbundbauteile können beispielsweise die Form einer Platte aufweisen, um diese beispielsweise im Fahrzeugbau und/oder im Flugzeugbau anzuwenden. Dabei kann eine Fläche oder eine Kante des faserverstärkten Bauteilabschnitts mit einem Elastomer-Profil verbunden sein. Das Elastomer-Profil bildet sodann den zweiten Bauteilabschnitt. Das Elastomer-Profil kann auf den faserverstärkten Bauteilabschnitt geklebt und/oder daran angeschraubt sein. Mit dem Elastomer-Profil können mechanische Spannungen bei dem Verwenden des Bauteils ausgeglichen werden. Alternativ oder ergänzend kann das Elastomer-Profil zur Reduktion von akustischen Störgeräuschen dienen.
  • Moderne Fahrzeuge, wie beispielsweise Automobilfahrzeuge und/oder Flugzeuge, weisen oftmals eine Vielzahl von Leitungen auf. Diese Leitungen werden auch als Funktionsleitungen bezeichnet. Eine entsprechende Leitung kann beispielsweise von einer elektrischen Leitung gebildet sein. Die Vielzahl von Leitungen kann sodann ein Leitungsnetz bilden, das sich über bestimmte Bereiche des Fahrzeugs, insbesondere Flugzeugs, erstreckt. Die einzelnen Leitungen werden oftmals von außen an Strukturelementen des Fahrzeugs befestigt. Dabei hat es sich in der Praxis herausgestellt, dass die Leitungen vor einer Beschädigung zu schützen sind. Die Leitungen werden deshalb oftmals in Schutzrohren verlegt, um die Leitungen vor mechanischen, äußeren Einflüssen zu schützen. Das Verlegen von Leitungen in Schutzrohren ist jedoch aufwendig. Außerdem tragen die Schutzrohre zu einer Erhöhung des Gewichts des Fahrzeugs bei. Dies ist insbesondere bei einem Flugzeug zu berücksichtigen, bei dem ein möglichst geringes Grundgewicht zu erzielen ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauteil bereitzustellen, das sowohl als ein Strukturbauteil verwendet werden kann, als auch die sichere und/oder geschützte Befestigung einer Leitung bietet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils, wobei das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 ausgestaltet ist.
  • Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils. Für das Verfahren ist gemäß Schritt a) zunächst die Herstellung eines Verbundhalbzeugs vorgesehen. Das Herstellen des Verbundhalbzeugs weist die folgenden Teilschritte i) bis iii) auf. Gemäß dem Teilschritt i) ist ein Bereitstellen eines ersten Halbzeugs vorgesehen, das ein faserverstärktes Matrixmaterial aufweist. Gemäß dem weiteren Teilschritt ii) ist ein Aufbringen einer Trägerbahn aus einem zumindest nicht vollständig vernetzten Elastomer auf das erste Halbzeug vorgesehen. Gemäß dem Teilschritt iii) ist das Einbringen einer Leitung in die Trägerbahn vorgesehen, so dass die Leitung zumindest mantelseitig von dem Elastomer der Trägerbahn umschlossen ist. Gemäß einem weiteren Schritt b) des Verfahrens als solche ist das Aushärten des Verbundhalbzeugs vorgesehen, so dass daraus das Verbundbauteil entsteht.
  • Das mittels des Verfahrens hergestellte Verbundbauteil bietet den Vorteil, dass dieses eine zumindest teilweise in das ausgehärtete Elastomer integrierte Leitung aufweist. Das ausgehärtete Elastomer des Verbundbauteils kann deshalb einen Elastomerabschnitt des Verbundbauteils bilden. Das ausgehärtete Elastomer des Verbundbauteils kann dabei einen elastisch-festen Zustand aufweisen. Die Leitung ist deshalb von dem ausgehärteten Elastomer vor äußeren, mechanischen Einwirkungen geschützt. Fällt beispielsweise ein Werkzeug und/oder ein anderes mechanisches Element auf das Verbundbauteil, so verhindert das ausgehärtete Elastomer, dass es zu einer Beeinträchtigung und/oder Verletzung der Leitung kommt. Vielmehr kann die entsprechende mechanische Energie von dem ausgehärteten Elastomer aufgenommen werden, und zwar vorzugsweise durch elastische Deformation des ausgehärteten Elastomers.
  • Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs gemäß Schritt b) des Verfahrens wird außerdem vorteilhaft gewährleistet, dass das ausgehärtete Elastomer eine stoffschlüssige Verbindung zu dem ausgehärteten, faserverstärkten, Matrixmaterial aufweist. Das ausgehärtete, faserverstärkte Matrixmaterial kann einen Faserverbundabschnitt des Verbundbauteils bilden. Insbesondere bildet das ausgehärtete, faserverstärkte Matrixmaterial einen steifen, insbesondere struktursteifen, Teil oder Abschnitt des Verbundbauteils. Somit können mechanische Kräfte und/oder mechanische Momente von dem Faserverbundbauteil aufgenommen und/oder weitergeleitet werden. Durch die Faserverstärkung kann eine Biegung und/oder Dehnung auf ein Minimum reduziert sein, so dass von außen einwirkende Kräfte und/oder Momente von der Leitung zumindest im Wesentlichen entkoppelt werden können. Hierbei kann das ausgehärtete Elastomer unterstützend wirken. Denn das ausgehärtete Elastomer bietet außerdem den Vorteil, dass eine Zugbelastung und/oder Biegebelastung auf die Leitung zumindest im Wesentlichen nicht übertragen wird, oder auf einen Wert reduziert sein kann, der nicht zur Zerstörung der Leitung führt.
  • Wie zuvor erwähnt, wird der von dem ausgehärteten, faserverstärkten Matrixmaterial gebildete Teil des Verbundbauteils im Folgenden auch als Faserverbundabschnitt des Verbundbauteils bezeichnet. Außerdem wird der von dem ausgehärteten Elastomer gebildete Teil des Verbundbauteils im Folgenden auch als Elastomerabschnitt bezeichnet. Somit ist die Leitung in dem Elastomerabschnitt eingebettet.
  • Das erste Halbzeug weist das faserverstärkte Matrixmaterial auf. Besonders bevorzugt wird das erste Halbzeug von dem faserverstärkten Matrixmaterial gebildet. Das Matrixmaterial als solches ist vorzugsweise als nicht vollständig vernetztes und/oder als nicht vollständig ausgehärtetes Matrixmaterial ausgebildet. Somit kann das Matrixmaterial als solches teigartig ausgebildet sein. Dabei kann das Matrixmaterial teilvernetzt und/oder teilausgehärtet sein.
  • Außerdem kann das erste Halbzeug als ein lagenförmiges erstes Halbzeug ausgebildet sein. Andere geometrische Formen für das erste Halbzeug sind jedoch auch möglich. So kann das erste Halbzeug beispielsweise ein bestimmtes Querschnittsprofil, beispielsweise ein T-Profil, aufweisen. Zur Faserverstärkung des Matrixmaterials können Fasern verwendet werden. Die Fasern können beispielsweise als Wirrfasern und/oder quasiisotrop in das Matrixmaterial als solches eingebettet sein. Die Fasern können als Kurzfasern, Langfasern und/oder Endlosfasern ausgebildet sein. Eine Kombination der zuvor genannten Fasern ist möglich. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das erste Halbzeug als ein Sheet Moulding Compound (SMC) oder als ein Bulk Moulding Compound (BMC) ausgebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste Halbzeug als ein sogenanntes Prepreg ausgebildet ist. Dies kann von mit, insbesondere duroplastischen, Matrixmaterial vorimprägnierten Endlosfasern gebildet sein. Grundsätzlich können alle bekannten Verfahren verwendet werden, um das erste Halbzeug herzustellen. Rein beispielhaft sei hier das Resin-Transfer-Molding-Verfahren oder das Autoklavier-Verfahren genannte. Für das Herstellen des Verbundhalbzeugs wird jedoch darauf hingewiesen, dass das erste Halbzeug bzw. das zugehörige faserverstärkte Matrixmaterial noch nicht vollständig vernetzt und/oder ausgehärtet ist.
  • Das nicht vollständig vernetzte Elastomer wird auf das erste Halbzeug aufgebracht. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das nicht vollständig vernetzte Elastomer als eine Bahn oder ein Strang auf eine Außenseite des ersten Halbzeugs aufgebracht wird. Dabei kann das nicht vollständig vernetzte Elastomer durch ein Auflegen, Aufsprühen oder Ausdrucken auf die genannte Außenseite des ersten Halbzeugs aufgebracht werden. Durch das Aufbringen des nicht vollständig vernetzten Elastomers wird also eine Trägerbahn gebildet, die auf dem ersten Halbzeug angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Elastomer der Trägerbahn und/oder das Matrixmaterial des ersten Halbzeugs derart ausgebildet, dass diese eine stoffschlüssige Verbindung beim Aushärten des Verbundhalbzeugs bilden. Somit kann es vorgesehen sein, dass das Elastomer und/oder das Matrixmaterial kompatibel zueinander ausgebildet sind, so dass eine Vernetzung zwischen dem Elastomer und dem Matrixmaterial beim Aushärten des Verbundhalbzeugs entsteht.
  • Das nicht vollständig vernetzte Elastomer weist vorzugsweise mindestens einen Grundstoff, insbesondere einen Kautschuk, besonders bevorzugt einen synthetischen Kautschuk, und mindestens einen Vernetzungsstoff auf. Der Grundstoff kann mindestens einen der folgenden Stoffe aufweisen: Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Ethylen-Acrylat-Kautschuk (EAM), Fluorkarbon-Kautschuk (FKM), Acrylat-Kautschuk (ACM), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Hydriertem Nitril-Kautschuk (HNBR), Carboxylat-Nitril-Kautschuk (XHNBR), Naturkautschuk (NR), Ethyl-Vinyl-Acetat (EVA), Chlorsulfonyl-Polyäthylen-Kautschuk (CSM), Silikon-Kautschuk (VMQ, MVQ), Fluor-Silikon-Kautschuk (FVMQ, MFQ), Chlorhydrin-Kautschuk (CO), Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO), Polychlorpren-Kautschuk (CR), einkomponentigem Polyurethan (PU) oder einer Kombination oder einem Verschnitt der vorstehend genannten Stoffe.
  • Als Vernetzungsstoff kommen beispielsweise Schwefel oder Peroxide infrage. Das nicht vollständig vernetzte Elastomer ist vorzugsweise nicht formstabil und/oder teigartig. Vorzugsweise ist das nicht vollständig vernetzte Elastomer als eine teigartige, plastisch verformbare Masse ausgebildet. Es kann also weich sein, um so besonders einfach eine plastische Verformung des nicht vollständig vernetzten Elastomers zu erlauben. Deshalb ist es möglich, dass eine Leitung in die Trägerbahn aus dem nicht vollständig vernetzten Elastomer eingebracht wird. Das Einbringen kann in der Weise erfolgen, dass die Leitung in die Trägerbahn gedrückt wird, bis die Leitung zumindest mantelseitig von dem nicht vollständig vernetzten Elastomer umschlossen ist. Die Leitung wird durch das Einbringen also in das nicht vollständig vernetzte Elastomer eingebettet.
  • Ist das Verbundhalbzeug hergestellt, erfolgt anschließend eine Aushärtung des Verbundhalbzeugs gemäß Schritt b) des Verfahrens. Für das zugehörige duroplastische Matrixmaterial als solches kann damit eine vollständige Vernetzung oder Aushärtung gemein sein. Für das thermoplastische Material bzw. das Elastomer kann damit ein vollständiges Vernetzen, Aufschmelzen und/oder Erstarren gemeint sein. Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs entsteht das Verbundbauteil. Bei dem Aushärten wird das Matrixmaterial des ersten Halbzeugs ausgehärtet. Außerdem wird das nicht vollständig vernetzte Elastomer ausgehärtet. Hierbei kann es sich um eine Vulkanisation handeln. Das Aushärten des Verbundhalbzeugs kann beispielsweise mittels eines Autoklaven erfolgen. Dabei ist das Verbundhalbzeug einem vorbestimmten Prozessdruck und/oder einer vorbestimmten Prozesstemperatur ausgesetzt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das faserverstärkte Matrixmaterial des ersten Halbzeugs ein faserverstärktes, duroplastisches Matrixmaterial oder ein faserverstärktes, thermoplastisches Matrixmaterial ist. Sofern für das erste Halbzeug ein faserverstärktes, duroplastisches Matrixmaterial vorgesehen ist, kann das duroplastische Material als solches durch ein duroplastisches Reaktionsharz, wie beispielsweise ein Polyesterharz, ein Vinylesterharz oder ein Epoxidharz, gebildet sein. Somit kann das erste Halbzeug beispielsweise ein SMC oder ein BMC sein. Sofern das erste Halbzeug von einem faserverstärkten, thermoplastischen Matrixmaterial gebildet ist, kann das thermoplastische Material als solches beispielsweise von einem Polyamid, einem Polylactat, einem Polymethylmethacrylat, einem Polycarbonat, einem Polyethylenterephthalat, einem Polyethylen, einem Polypropylen oder einem Polyvinylchlorid gebildet sein. Grundsätzlich sind für das duroplastische Material bzw. das thermoplastische Material auch andere entsprechende Stoffe möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Matrixmaterial des ersten Halbzeugs durch Kurzfasern und/oder Langfasern und/oder Endlosfasern faserverstärkt ist. Sofern Langfasern vorgesehen sind, können diese eine mittlere Faserlänge zwischen 10 mm und 80 mm, vorzugsweise zwischen 25 mm und 50 mm, aufweisen. Sofern Endlosfasern verwendet werden, können diese eine mittlere Faserlänge von mehr als 80 mm, vorzugsweise mehr als 85 mm, aufweisen. Durch die Aushärtung des faserverstärkten Matrixmaterials entsteht der Faserverbundabschnitt des Verbundbauteils. Der Faserverbundabschnitt ist durch die Fasern besonders formstabil und/oder besonders belastbar ausgebildet. Der Faserverbundabschnitt des Verbundbauteils kann deshalb als Funktionskörper zur Aufnahme von mechanischen Kräften und/oder mechanischen Momenten dienen.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Fasern des faserverstärkten Matrixmaterials des ersten Halbzeugs von Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern gebildet sind. Somit kann es sich bei dem faserverstärkten Matrixmaterial um ein kohlenstofffaserverstärktes Matrixmaterial, ein glasfaserverstärktes Matrixmaterial oder ein aramidfaserverstärktes Matrixmaterial handeln. Grundsätzlich ist auch eine Mischung der genannten Fasern für das faserverstärkte Matrixmaterial möglich.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Teilschritt ii) vor dem Teilschritt iii) ausgeführt wird. Somit ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Aufbringen der Trägerschicht auf das erste Halbzeug vor dem Einbringen der Leitung in die Trägerschicht erfolgt. In der Praxis wurde festgestellt, dass das Aufbringen der Trägerbahn besonders einfach und präzise erfolgen kann, wenn die Leitung dabei noch nicht in die Trägerbahn eingebracht ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Teilschritt iii) vor dem Teilschritt ii) ausgeführt wird. Dazu kann es vorgesehen sein, dass die Leitung zunächst in das noch nicht vollständig vernetzte Elastomer eingebracht wird. Daraufhin kann das Aufbringen der Trägerbahn erfolgen. Da die Trägerbahn aus dem noch nicht vollständig vernetzten Elastomer gebildet wird, wird mit dem Aufbringen der Trägerbahn auch gleichzeitig die Leitung, und zwar indirekt durch das Elastomer, auf das erste Halbzeug gebracht und/oder damit in eine indirekte Verbindung gebracht. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Einbringung der Leitung in das noch nicht vollständig vernetzte Elastomer im Vorwege erfolgen kann, bevor das Aufbringen der Trägerbahn auf dem ersten Halbzeug erfolgt. Dadurch kann die Zeit zur Herstellung des Verbundhalbzeugs als solches reduziert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Teilschritte ii) und iii) zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden. Somit kann es vorgesehen sein, dass das Aufbringen der Trägerbahn und das Einbringen der Leitung in die Trägerbahn zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Leitung fortlaufend in den bereits aufgebrachten Teil der Trägerbahn erfolgt. Somit kann es vorgesehen sein, dass die Leitung bereits abschnittsweise in die Trägerbahn eingebracht ist, bevor die Trägerbahn vollständig auf dem ersten Halbzeug aufgebracht ist. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Leitung unmittelbar nachlaufend in die Trägerbahn bzw. den bereits aufgebrachten Abschnitt der Trägerbahn eingebracht wird. Dies erlaubt das zumindest teilweise gleichzeitige Ausführen der Teilschritte ii) und iii). Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Herstellzeit des Verbundhalbzeugs zu reduzieren.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in Schritt b) das Matrixmaterial und das Elastomer gemeinsam und/oder gleichzeitig ausgehärtet werden. So kann es vorgesehen sein, dass das Verbundhalbzeug mittels eines Autoklaven und/oder einer Heizvorrichtung ausgehärtet werden. Dabei wird thermische Energie an das Verbundhalbzeug übertragen. Damit können das Matrixmaterial und das Elastomer gleichzeitig ausgehärtet werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Aushärten in Schritt b) zumindest ein thermisches Aushärten umfasst. So kann es vorgesehen sein, dass das Aushärten des Verbundhalbzeugs ausschließlich durch ein thermisches Aushärten erfolgt. Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass das Aushärten durch die Anwendung eines äußeren Prozessdrucks, der vorzugsweise vorbestimmt ist, erfolgt. Dies kann beispielsweise mittels eines Autoklaven erfolgen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Elastomer elektrisch isolierend und/oder thermisch isolierend ist. Ist das Elastomer elektrisch isolierend ausgebildet, kann durch das Elastomer effektiv verhindert werden, dass ein elektrischer Kontakt von der Leitung zu dem Faserverbundabschnitt des Verbundbauteils bzw. zu dem faserverstärkten Matrixmaterial des ersten Halbzeugs entsteht. Vielmehr kann das elektrisch isolierende Elastomer als Isolator wirken. Somit kann die Leitung mittels des Elastomers elektrisch isoliert sein. Entsprechendes kann in analoger Weise für das Verbundbauteil gelten. Alternativ oder ergänzend kann das Elastomer thermisch isolierend ausgebildet sein. Dadurch kann das Elastomer effektiv verhindern, dass Wärme von außen auf die Leitung einwirkt. Vielmehr kann das Elastomer dazu dienen und/oder ausgebildet sein, die Leitung thermisch zu isolieren. Entsprechendes kann in analoger Weise für das Verbundbauteil gelten. Weiterhin oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Elastomer lichtabsorbierend und/oder lichtundurchlässig ausgebildet ist. Dies verhindert, dass von außen auf das Verbundhalbzeug wirkende Licht auf die Leitung trifft. Entsprechendes kann in analoger Weise für das Verbundbauteil gelten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in Teilschritt iii) mindestens eine weitere Leitung in die Trägerbahn eingebracht wird, so dass jede Leitung zumindest mantelseitig von dem Elastomer der Trägerbahn umschlossen ist. Die Leitungen können dabei nacheinander, gleichzeitig oder zumindest teilweise gleichzeitig in die Trägerbahn eingebracht werden. Indem jede Leitung zumindest mantelseitig von dem Elastomer der Trägerbahn umschlossen ist, kann es vorgesehen sein, dass die Leitungen getrennt voneinander angeordnet und/oder voneinander beabstandet angeordnet sind. Somit kann es vorgesehen sein, dass die Leitungen kontaktfrei, also ohne einen unmittelbaren Kontakt zwischen einander, in der Trägerbahn angeordnet sind. Damit ist es möglich, dass die Leitungen durch das Elastomer voneinander isoliert, insbesondere elektrisch voneinander isoliert und/oder thermisch voneinander isoliert und/oder optisch voneinander isoliert, in der Trägerbahn angeordnet sind. Jede der Leitungen kann deshalb für einen individuellen Zweck verwendet werden. Außerdem kann damit gewährleistet werden, dass es nicht zu einer funktionalen Kopplung zwischen den Leitungen kommt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei Leitungen der mehreren Leitungen an einem Knotenpunkt verbunden sind. An dem Knotenpunkt können die mindestens zwei Leitungen elektrisch, thermisch und/oder optisch miteinander verbunden und/oder gekoppelt sein. Vorzugsweise führt eine der Leitungen zu einem Punkt auf einer weiteren Leitung, so dass hier ein Knoten entsteht. Somit kann der Knoten die beiden Leitungen elektrisch, thermisch und/oder optisch miteinander verbinden und/oder koppeln. Der Knoten kann von den beiden Leitungen selbst gebildet sein. Vorzugsweise können mehrere Leitungen zu einem derartigen Knoten führen. Vorzugsweise werden von den mehreren Leitungen auch mehrere Knoten ausgebildet. Dadurch kann ein Netzwerk von mehreren Leitungen entstehen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitung, jede Leitung oder mindestens eine der Leitungen eine elektrisch leitfähige Leitung ist. Somit kann es vorgesehen sein, dass in Teilschritt iii) mindestens eine elektrische Leitung in die Trägerbahn eingebracht wird, so dass die oder jede elektrische Leitung zumindest mantelseitig von dem Elastomer der Trägerbahn umschlossen ist. Erfolgt nach dem Herstellen des Verbundhalbzeugs das Aushärten des Verbundhalbzeugs, so dass das Verbundbauteil entsteht, weist dieses sodann die mindestens eine elektrisch leitfähige Leitung auf. Die mindestens eine elektrisch leitfähige Leitung ist von dem sodann ausgehärteten Elastomer geschützt. Dieser Schutz betrifft zumindest einen mechanischen Schutz. Denn zumindest mantelseitig ist die oder jede elektrische Leitung von dem ausgehärteten Elastomer umschlossen. Dies verhindert effektiv, dass eine mechanische Einwirkung von außen zu einer Zerstörung der mindestens einen elektrischen Leitung führt. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass das, insbesondere ausgehärtete, Elastomer elektrisch isolierend ausgebildet ist. Dies verhindert effektiv eine elektrische Verbindung und/oder Kopplung zu dem Faserverbundabschnitt des Faserverbundbauteils. Werden zur Faserverstärkung beispielsweise Kohlenstofffasern verwendet, verhindert das Elastomer effektiv eine elektrische Verbindung zu den Kohlenstofffasern. Wird die elektrische Leitung beispielsweise als eine Signalleitung verwendet, werden Störeinflüsse, die von den Kohlenstofffasern ausgehen können, durch das Elastomer, wenn dieses insbesondere elektrisch isolierend ausgebildet ist, von der elektrischen Leitung ferngehalten. Das Elastomer kann somit zur elektrischen Entkopplung dienen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die elektrische Leitung als eine elektrische Versorgungsleitung ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Elastomer, insbesondere, wenn dieses elektrisch isolierend ausgebildet ist, dazu dienen, dass die elektrische Leitung nicht von außen, zumindest nicht von der Mantelseite aus, zugänglich ist. Vielmehr wird ein unvorhergesehener und/oder unerwünschter Kontakt mit der elektrischen Leitung mittels des Elastomers effektiv verhindert. Sind mehrere Leitungen vorgesehen, kann jede der Leitungen oder mindestens eine der Leitungen als elektrische Leitung ausgebildet sein. Die zuvor genannten Merkmale und/oder Effekte gelten dabei analog. Darüber hinaus kann das Elastomer zur elektrischen Isolierung von zwei elektrischen Leitungen zueinander ausgebildet sein. Dies kann analog gelten, wenn mehrere, also vorzugsweise mehr als zwei, elektrische Leitungen vorgesehen sind. Das Elastomer kann also die elektrischen Leitungen gegeneinander isolieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrischen Leitungen zur Signalübertragung verwendet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitung, jede Leitung oder mindestens eine der Leitungen eine thermisch leitfähige Leitung ist. Auf die vorangegangenen, bevorzugten Ausgestaltungen, vorteilhaften Merkmale und/oder Effekte, die im Zusammenhang mit der elektrischen Leitung erläutert worden sind, wird in analoger Weise Bezug genommen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die oder jede Leitung als eine thermisch leitfähige Leitung in Schritt iii) in die Trägerbahn eingebracht wird. Die thermisch leitfähige Leitung kann also zum Übertragen von thermischer Energie dienen und/oder ausgebildet sein. Um einen Energieverlust zu verhindern, kann das Elastomer thermisch isolierend ausgebildet sein. Außerdem kann das Elastomer zur Abschirmung von äußeren thermischen Einflüssen dienen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitung, jede Leitung oder mindestens eine der Leitungen ein Lichtleiter ist. Auf die vorangegangenen, bevorzugten Ausgestaltungen, vorteilhaften Merkmale und/oder Effekte, die im Zusammenhang mit der elektrischen Leitung erläutert worden sind, wird in analoger Weise Bezug genommen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die oder jede Leitung als eine Lichtleiter in Schritt iii) in die Trägerbahn eingebracht wird. Um einen optische Störeinflüsse zu verhindern, kann das Elastomer lichtundurchlässig ausgebildet sein.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in die Leitung oder in mindestens eine der Leitungen ein funktionales Bauteil integriert ist. Dazu kann das funktionale Bauteil beispielsweise als ein in Serie geschaltetes Bauteil in die jeweilige Leitung integriert sein. So kann beispielsweise ein Abschnitt einer Leitung zu dem funktionalen Bauteil führen und ein weiterer Teil der genannten Leitung von dem funktionalen Bauteil wegführen. Ist das funktionale Bauteil in mehrere Leitungen integriert, so kann das funktionale Bauteil eine Verbindungsstelle bilden, zu der jeweils mindestens eine Abschnitte der jeweiligen Leitungen um eine entsprechende Kopplung mit dem funktonalen Bauteil auszubilden.
  • Das funktionale Bauteil kann beispielsweise ein aktives elektrisches Bauteil oder ein passives elektrisches Bauteil sein. Außerdem kann das funktionale Bauteil beispielsweise ein elektrischer Widerstand, ein elektrischer Kondensator, eine elektrische Induktivität und/oder als ein elektrischer Schalter, insbesondere elektrischer Halbleiterschalter, ausgebildet sein. Weiterhin ist es möglich, dass das funktionale Bauteil als ein elektrisch integriertes Bauteil ausgebildet ist. Außerdem ist es möglich, dass das funktionale Bauteil beispielsweise eine elektrische Antenne bildet.
  • Zuvor wurde erläutert, dass das funktionale Bauteil in mindestens eine elektrisch leitfähige Leitung integriert sein kann und/oder damit im zusammen ausgebildet sein. Analog kann es vorgesehen sein, dass das funktionale Bauteil als ein thermisch funktionales Bauteil oder als ein lichtfunktionales Bauteil ausgebildet ist. Sofern das funktionale Bauteil als ein thermisch funktionales Bauteil ausgebildet ist, kann dieses in die oder mindestens eine der thermisch leitfähigen Leitungen integriert sein. Sofern das funktionale Bauteil als ein lichtfunktionales Bauteil ausgebildet ist, kann dies in den Lichtleiter oder in den mindestens einen Lichtleiter integriert sein. Auf die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder Effekte wird in analoger Weise Bezug genommen.
  • Zuvor wurde erläutert, dass das funktionale Bauteil einen Teil einer Leitung bilden kann. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Teilschritt ii) außerdem dadurch kennzeichnet, dass ein funktionales Bauteil in die Trägerbahn eingebracht wird, so dass das Elastomer das funktionale Bauteil umschließt, und dass das funktionale Bauteil mit der oder mit mindestens einer der Leitungen verbunden ist. Somit kann das funktionale Bauteil auch mit mindestens zwei elektrischen Leitungen verbunden sein, ohne dass es hierzu einer notwendigen Integration in die Leitung bedarf. Vielmehr kann es vorgesehen sein, dass mindestens zwei Leitungen mit dem genannten funktionalen Bauteil verbunden und/oder gekoppelt sind. Da das funktionale Bauteil von dem Elastomer umschlossen ist, ist dieses ebenfalls vor äußeren, mechanischen Einflüssen geschützt. Dies kann in analoger Weise für elektrische, thermische und/oder lichtoptische Einflüsse gelten. Für das funktionale Bauteil als solches wird auf die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder Effekte in analoger Weise Bezug genommen. Darüber hinaus kann das funktionale Bauteil zur Bildung eines Knotens zwischen mindestens zwei, insbesondere elektrischen Leitungen dienen. Deshalb ist es möglich, dass das Einbringen der mindestens einen Leitung auch gleichzeitig das Einbringen des mindestens einen funktionalen Bauteils umfasst. Werden mehrere elektrische Leitungen in die Trägerbahn eingebracht, so kann dies auch das gleichzeitige Einbringen des funktionalen Bauteils umfassen. Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass das funktionale Bauteil und die mehreren Leitungen ein Netzwerk bilden das gemeinsam in die Trägerbahn eingebracht wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs Aufgabe durch ein Verbundbauteil gelöst. Das Verbundbauteil weist auf: ein Faserverbundabschnitt aus einem ausgehärteten Faserverbundwerkstoff, einen Elastomerabschnitt, der als eine Bahn auf dem Faserverbundabschnitt angeordnet und stoffschlüssig mit dem Faserverbundabschnitt verbunden ist, wobei der Elastomerabschnitt aus einem ausgehärteten Elastomer und einer Leitung gebildet ist, wobei die Leitung derart in das Elastomer eingebettet ist, dass das Elastomer die Leitung zumindest mantelseitig umschließt.
  • 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 Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 2 zeigt eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geöffneten Stellung sind.
  • 3 zeigt die erste vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geschlossenen Stellung sind.
  • 4 zeigt die erste vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geöffneten Stellung sind.
  • 5 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geöffneten Stellung sind.
  • 6 zeigt die zweite vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geschlossenen Stellung sind.
  • 7 zeigt die zweite vorteilhafte Ausgestaltung der Aushärtevorrichtung in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung, wobei die zugehörigen Werkzeuge in einer geöffneten Stellung sind.
  • 8 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 9 zeigt die zweite vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung.
  • 10 zeigt eine dritte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 11 zeigt die dritte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung.
  • 12 zeigt eine vierte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 13 zeigt eine fünfte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 14 zeigt eine sechste vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 15 zeigt eine siebte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • 16 zeigt eine achte vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der 1 ist ein Verbundhalbzeug 4 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Das Verbundhalbzeug 4 weist ein erstes Halbzeug 6 auf. Das erste Halbzeug 6 ist von einem faserverstärkten Matrixmaterial gebildet oder weist dieses zumindest auf. Dabei kann das erste Halbzeug 6 plattenförmig ausgebildet sein. Grundsätzlich kann das erste Halbzeug 6 auch eine andere geometrische Struktur und/oder Form aufweisen. So kann das erste Halbzeug 6 beispielsweise nach Art einer Bahn oder nach Art eines T-förmigen Trägers ausgebildet sein.
  • Das faserverstärkte Matrixmaterial des ersten Halbzeugs 6 weist ein Matrixmaterial 8 auf, in das Fasern 16 zur Verstärkung eingebettet sind. Deshalb wird es auch als faserverstärktes Matrixmaterial bezeichnet. Zwar sind die Faser 16 in der 1 angedeutet dargestellt, jedoch soll auf diese Darstellung zur besseren Übersichtlichkeit in den folgenden Figuren verzichtet werden. Das Matrixmaterial 8 kann beispielsweise ein duroplastisches Matrixmaterial oder ein thermoplastisches Matrixmaterial sein. Zur Faserverstärkung können als Fasern 16 Kurzfasern, Langfasern und/oder Endlosfasern in das Matrixmaterial 8 als solches eingebettet sein. Bei der Verwendung von Langfasern weisen diese vorzugsweise eine mittlere Faserlänge zwischen 25 mm und 50 mm auf. Werden Endlosfasern als Fasern 16 für die Faserverstärkung verwendet, so können die Endlosfasern eine mittlere Faserlänge von mehr als 90 mm aufweisen. Darüber hinaus oder alternativ können die Endlosfasern eine derart lange Faserlänge aufweisen, so dass sich die Endlosfasern von einer Außenkante des ersten Halbzeugs 6 zu einer gegenüberliegenden Außenkante des ersten Halbzeugs 6 erstrecken. Mit anderen Worten können die Endlosfasern derart ausgebildet sein, dass sie sich jeweils vollständig durch das erste Halbzeug 6 erstrecken.
  • Für das erste Halbzeug 6 ist das faserverstärkte Matrixmaterial ist noch nicht vollständig vernetzt und/oder vollständig ausgehärtet. Vielmehr ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Matrixmaterial 8, in das die Fasern 16 eingebettet sind, noch teigartig und/oder nur teilvernetz ausgebildet ist. Dies verhindert, dass das Matrixmaterial 8 flüssig oder fest ist. Das Matrixmaterial 8 kann also in einem Zustand zwischen einem flüssigen Zustand und einem festen Zustand sein.
  • Für das Herstellen des Verbundhalbzeugs 4 wird zunächst das erste Halbzeug 6 mit dem faserverstärkten Matrixmaterial bereitgestellt. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass das erste Halbzeug 6 eine vorbestimmte Außenform aufweist. Für das Herstellen des Verbundhalbzeugs 4 ist es außerdem vorgesehen, dass eine Trägerbahn 10 auf das erste Halbzeug 6 aufgebracht wird. Die Trägerbahn 10 wird beispielsweise auf einer ersten Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 aufgetragen. Die Trägerbahn 10 kann die Form eines Strangs, einer Bahn oder einer Folie aufweisen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 vollständig von der Trägerbahn 10 bedeckt wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Trägerbahn 10 die Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 nicht vollständig bedeckt. Somit kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Trägerbahn 10 nur einen bahnförmigen Bereich der Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 bedeckt. Dieser bahnförmige Bereich kann geradlinig oder nach einer anderen geometrischen Flächenform ausgestaltet sein. Somit kann der bahnförmige Bereich einen Teil der Außenseite 18 bilden, der beispielsweise weniger als 50% der Außenseite 18 beträgt.
  • Die Trägerbahn 10 besteht aus einem zumindest nicht vollständig vernetzten Elastomer 12. Ein Elastomer 12 wird aus einer Vielzahl von Komponenten hergestellt. Zu entsprechenden Grundstoffen und/oder Vernetzungsstoffe wird auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen. Zur Herstellung des Elastomers 12 können mindestens ein Grundstoff und mindestens ein Vernetzungsstoff vermischt werden, so dass ein flüssiger, zähflüssiger oder pulverförmiger Ausgangsmischstoff entsteht. Dieser Ausgangsmischstoff kann durch Wärmezufuhr und/oder unter Druck teilweise vernetzt werden oder sein. Dadurch kann das nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 entstehen. Dieses ist sodann weiterhin plastisch verformbar. Der Ausgangsmischstoff wird jedoch zur Bereitstellung des nicht vollständig vernetzten Elastomers 12 nur teilweise vernetzt bzw. nicht vollständig vernetzt. Ist der Ausgangsmischstoff vollständig vernetzt, entsteht dadurch ein elastischfestes Elastomer. Dies soll jedoch erst bei dem Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 zu dem Verbundbauteil 2 entstehen. Das nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 wird deshalb auch als plastisch-verformbares Elastomer 12 bezeichnet.
  • Da das nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 noch plastisch verformbar ist, kann dieses in einer vorbestimmten Weise und/oder in einer vorbestimmten Form auf das erste Halbzeug 6 aufgebracht werden. So kann das nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 auf die Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 aufgesprüht, aufgedruckt oder aufgelegt werden. Sofern das nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 aufgelegt wird, kann dies beispielsweise als bahnförmiges, nicht vollständig vernetztes Elastomer auf die Außenseite 18 des ersten Halbzeugs 6 aufgelegt und/oder von einer Rolle abgerollt werden.
  • Da zunächst weder das Matrixmaterial 8 noch das plastisch-verformbare Elastomer 12 vollständig vernetzt bzw. vollständig ausgehärtet sind, entsteht zwischen der Trägerbahn 10 und dem ersten Halbzeug 6 bereits eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung. Dies erlaubt ein besonders genaues Platzieren und/oder Ausrichten der Trägerbahn 10 auf dem ersten Halbzeug 6. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass mehrere Trägerbahnen 10 auf das erste Halbzeug 6 aufgebracht werden. Jede der Trägerbahnen 10 kann analog zu der bereits erläuterten Trägerbahn 10 ausgebildet und/oder ausgestaltet sein. Die Trägerbahnen 10 können parallel zueinander angeordnet sein. Im Weiteren wird zunächst eine Trägerbahn 10 erörtert. Die entsprechenden, bevorzugten Ausgestaltungen, vorteilhaften Merkmale und/oder Effekte können jedoch in analoger Weise für jede der Trägerbahnen 10 gelten.
  • Für das Herstellen des Verbundhalbzeugs 4 ist außerdem ein Einbringen einer Leitung 14 in die Trägerbahn 10 vorgesehen. Die Leitung 14 ist vorzugsweise nach Art eines Drahts oder drahtförmig ausgebildet. Die Leitung 14 kann also als ein dünnes und langes Element ausgebildet sein. Die Leitung 14 kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Querschnittsformen für die Leitung 14 möglich. So kann die Leitung 14 beispielsweise einen flachen, einen mehreckigen, insbesondere viereckigen, oder einen anderen Profilquerschnitt aufweisen. Die Länge der Leitung 14 ist deutlich größer als die mittlere Querschnittsfläche der Leitung 14. So kann die Länge der Leitung 14 beispielsweise mindestens das 10-fache, mindestens das 50-fache oder mindestens das 100-fache der mittleren Querschnittsfläche der Leitung 14 betragen. In einer beispielhaften Ausgestaltung erstreckt sich die Leitung 14 über die gesamte Länge der Tragerbahn 10. Außerdem kann die Leitung 14 vollständig in die Trägerbahn 10 integriert eingebracht werden. Alternativ kann die Leitung 14 über mindestens eine Außenkante der Trägerbahn 10 hinausragen. Die Leitung 14 kann aus einem Metall oder einem Kunststoff gebildet sein. So kann es sich bei der Leitung 14 beispielsweise um eine Metallleitung handeln. In diesem Fall ist es möglich, dass die Leitung 14 als eine elektrische Leitung oder als ein elektrischer Leiter ausgebildet ist. Die elektrische Leitung 14 kann zur Übertragung von elektrischer Energie ausgebildet sein. Außerdem oder alternativ ist es möglich, dass die elektrische Leitung 14 zur Signalübertragung ausgebildet ist. Die elektrische Leitung 14 kann dabei als eine mehradrige elektrische Leitung ausgebildet sein. Jede der Adern der mehradrigen elektrischen Leitung kann dabei elektrisch isoliert ausgebildet sein. Für die weitere Erörterung wird jedoch zunächst davon ausgegangen, dass die Leitung 14 von einem langen, insbesondere drahtartigen, Leitungselement mit einer besonders geringen Querschnittfläche gebildet wird.
  • Die Leitung 14 wird in die Trägerbahn 10 eingebracht, so dass die Leitung 14 zumindest mantelseitig von dem Elastomer 12 der Trägerbahn 10 umschlossen ist. Dabei ist das Elastomer 12 noch plastisch verformbar. So kann es vorgesehen sein, dass die Leitung 14 in die Trägerbahn 10 eingedrückt wird, woraufhin das Elastomer 12 die Leitung mantelseitig umschließt. Für das Einbringen der Leitung 14 kann es jedoch zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass das Elastomer 12 entlang einer vorbestimmten Bahn eingeschnitten wird, so dass ein zu der ersten Außenseite 18 offener Schnittbereich entsteht. In diesen Schnittbereich kann die Leitung 14 gelegt werden, um diese in die Trägerbahn 10 einzubringen. Da das Elastomer 12 noch plastisch verformbar ist, ist es vorgesehen, dass der zuvor eingebrachte Schnitt an der Außenseite 18 wieder geschlossen wird. Dieses kann erfolgen, indem das Elastomer 12 seitlich zusammengedrückt wird, so dass das Elastomer 12 der Trägerbahn die Leitung 14 zumindest mantelseitig umschließt.
  • Wie aus der 1 zu entnehmen ist, kann es vorgesehen sein, dass die Leitung 14 vollständig in das Elastomer 12 der Trägerbahn 10 eingebettet ist. In diesem Fall umschließt das Elastomer 12 der Trägerbahn 10 die Leitung 14 vollständig. Mit anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass die Leitung 14 nach ihrem Einbringen in die Trägerbahn 10 nicht nach außen hervorragt.
  • Außerdem ist in der 1 eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Leitung 14 dargestellt. So kann es vorgesehen sein, dass die Leitung 14 ringförmig umlaufend ausgebildet ist. Dabei können mehrere Windungen von der Leitung 14 ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Leitung 14 als eine elektrisch leitfähige Leitung, insbesondere als eine metallische Leitung, ausgebildet ist. So kann die Leitung 14 beispielsweise eine Funkantenne bilden.
  • Nachdem das Verbundhalbzeug 4 hergestellt ist, kann dieses zu dem Verbundbauteil 2 ausgehärtet werden. Dazu kann das Verbundhalbzeug 4 mittels einer Aushärtevorrichtung 20 ausgehärtet werden.
  • Das Verfahren kann sich deshalb auch dadurch auszeichnen, dass eine Aushärtevorrichtung 20 zum Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 bereitgestellt wird. Eine beispielhafte Ausgestaltung einer Aushärtevorrichtung 20 ist in 2 schematisch dargestellt. Die Aushärtevorrichtung 20 kann ein erstes Werkzeug 22 und ein zweites Werkzeug 24 aufweisen. Jedes der Werkzeuge 22, 24 kann als ein Formwerkzeug ausgebildet sein. Dabei ist die Aushärtevorrichtung 20 vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Werkzeuge 22, 24 zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie eine Kavität 26 einschließen, und einer geöffneten Stellung, in der die Kavität 26 zur Umgebung geöffnet ist, relativ zueinander verfahrbar sind. Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass das erste Werkzeug 22 und/oder das zweite Werkzeug 24 beheizbar sind.
  • Für das Verfahren kann es deshalb außerdem vorgesehen sein, dass die Werkzeuge 22, 24 zunächst in die geöffnete Stellung verfahren werden. Daraufhin kann das Verbundhalbzeug 4 in die geöffnete Kavität 26 eingefügt werden, wie es beispielhaft in der 2 dargestellt ist.
  • Anschließend kann die Aushärtevorrichtung 20 bzw. die Werkzeuge 22, 24 in die geschlossene Stellung verfahren werden, wobei das erste Werkzeug 22 und/oder das zweite Werkzeug 24 auf eine vorbestimmte Prozesstemperatur erwärmt ist bzw. sind. Dies ist beispielhaft in der 3 gezeigt. Durch die von dem mindestens einen Werkzeug 22, 24 abgegebene Wärme wird das Verbundhalbzeug 4 entsprechend erwärmt, so dass es zu der Aushärtung des Verbundhalbzeugs 4 kommt. Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 entsteht das Verbundbauteil 2. Nach dem Aushärten kann es für das Verfahren vorgesehen sein, dass die Werkzeuge 22, 24 in die geöffnete Stellung verfahren werden. Dies ist beispielhaft in der 4 dargestellt. Daraufhin kann das Verbundbauteil 2 aus der Kavität 26 entnommen werden.
  • Das Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 umfasst dabei vorzugsweise das Aushärten des faserverstärkten Matrixmaterials 8 des ersten Halbzeugs 6 sowie das Aushärten des noch nicht vollständig vernetzten Elastomers 12 der Trägerbahn 10. Mit dem Aushärten ist vorzugsweise eine vollständige Vernetzung gemeint. Das faserverstärkte Matrixmaterial 8 des ersten Halbzeugs 6 kann somit zu einem festen und/oder vollständig vernetzten, faserverstärkten Material übergehen. Für das Elastomer kann mit dem vollständigen Vernetzen eine Vulkanisation gemein sein. Das noch nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 der Trägerbahn 10 kann durch das Aushärten in einen elastisch-festen Zustand übergehen. Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 entsteht also ein zumindest im Wesentlichen formstabiles Verbundbauteil 2. Der von dem ausgehärteten, faserverstärkten Matrixmaterial 8 gebildete Teil des Verbundbauteils 2 wird auch als Faserverbundabschnitt 28 des Verbundbauteils 2 bezeichnet. Der von dem ausgehärteten bzw. vollständig vernetzten Elastomer 12 gebildete Teil des Verbundbauteils 2 wird auch als Elastomerabschnitt 30 des Verbundbauteils 2 bezeichnet. In dem Elastomerabschnitt 30 ist die Leitung 14 angeordnet.
  • Für eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass vor und/oder während des Aushärtens des Verbundhalbzeugs 4 auch eine Formprägung des Verbundhalbzeugs 4 erfolgt. Dazu kann es vorgesehen sein, dass die Werkzeuge 22, 24 der Aushärtevorrichtung 20 als Formwerkzeuge ausgebildet sind, wie es beispielhaft in der 5 gezeigt ist. Das erste Werkzeug 22 kann dazu eine erste Formfläche 32 aufweisen, die der Kavität 26 zugewandt ist und/oder mit der das erste Werkzeug 22 die Kavität 26 zumindest abschnittsweise begrenzt. Das zweite Werkzeug kann eine zweite Formfläche 34 aufweisen, die der Kavität 26 zugewandt ist und/oder mit der das zweite Werkzeug 24 die Kavität 26 zumindest abschnittsweise begrenzt. Somit können die Werkzeuge 22, 24 dazu ausgebildet sein, dem Verbundhalbzeug 4 durch das Verfahren der Werkzeuge 22, 24 in die geschlossene Stellung eine vorbestimmte Außenform aufzuprägen. Wird das Verbundhalbzeug 4 nun in die nach außen geöffnete Kavität 26 eingefügt, wie es beispielhaft in der 5 gezeigt ist, können daraufhin die Werkzeuge 22, 24 in die geschlossene Stellung verfahren werden, wie es beispielhaft in der 6 gezeigt ist. Dadurch wird dem Verbundhalbzeug 4 die vorbestimmte Außenform aufgeprägt. Mindestens eines der Werkzeuge 22, 24 ist dabei beheizt, so dass Wärmeenergie an das Verbundhalbzeug 4 übertragen wird. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Aushärtevorrichtung 20 als eine Pressvorrichtung und/oder als eine Fließpressvorrichtung ausgebildet ist. Damit kann eine besonders präzise, vorbestimmte Außenform des Verbundhalbzeugs 4 bzw. des Verbundbauteils 2 erreicht werden.
  • Während der geschlossenen Stellung der Werkzeuge 22, 24 erfolgt also die Aushärtung des Verbundhalbzeugs 4 zu dem Verbundbauteil 2. Ist dies erfolgt, können die Werkzeuge 22, 24 wieder in die geöffnete Stellung verfahren werden, wie es beispielhaft in der 7 dargestellt ist. Da der Ablauf zum Aushärten bzw. Formprägen recht ähnlich zu dem Ablauf ist, wie er zu den 2 bis 4 erläutert wurde, wird auf entsprechende, bevorzugte Ausgestaltungen, bevorzugte Merkmale und/oder Effekte in analoger Weise Bezug genommen.
  • Beim Aushärten und/oder Formprägen ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Leitung 14 weiterhin von dem Elastomer 12 umschlossen bleibt. Mit anderen Worten ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Leitung 14 von dem Elastomerabschnitt 28 bzw. dem zugehörigen, elastisch-festen Elastomer zumindest mantelseitig umschlossen ist bzw. bleibt.
  • Das Verbundbauteil 2 zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass der Faserverbundabschnitt 28 besonders formstabil ist. Denn dieser weist ein ausgehärtetes, duroplastisches und/oder thermoplastisches Material auf, in das Fasern 16, insbesondere Glasfasern, Kohlenstofffasern und/oder Aramidfasern, eingebettet sind. Insbesondere wenn diese Fasern 16 als Endlosfasern ausgebildet sind, weist der Faserverbundabschnitt 28 eine besonders hohe Formstabilität auf. Durch das Aushärten des Verbundhalbzeugs 4 als Ganzes werden gleichzeitig das zuvor noch nicht vollständig vernetzte, faserverstärkte Matrixmaterial 8 und das zuvor noch nicht vollständig vernetzte Elastomer 12 ausgehärtet. Durch das gemeinsame Aushärten vernetzen sich das Matrixmaterial und das Elastomer 12. Somit entsteht eine stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Elastomerabschnitt 30 und dem Faserverbundabschnitt 28. Der Faserverbundabschnitt 28 bietet deshalb eine besonders stabile Basis zur Befestigung und/oder Ausrichtung des Elastomerabschnitts 30. Der Elastomerabschnitt 30 ist elastisch-fest ausgebildet. In den elastisch-festen Elastomerabschnitt 30 ist die Leitung 14 eingebettet. Dabei umschließt das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 die Leitung 14 zumindest mantelseitig. Wie es aus den 4 und 7 bevorzugt zu entnehmen ist, kann es vorgesehen sein, dass die Leitung 14 vollständig in den Elastomerabschnitt 30 eingebettet ist. Somit kann das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 die Leitung 14 vollständig umschließen. Das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 schützt deshalb die Leitung 14. Äußere, mechanische Einflüsse, wie beispielsweise ein Hammerschlag, werden deshalb von der Leitung 14 ferngehalten und/oder durch das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 derart gedämpft, dass es nicht zu einer Zerstörung der Leitung 14 kommt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Leitung 14 zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitung 14 als eine elektrische Leitung 14 ausgebildet ist. Die Leitung 14 kann dazu als eine metallische Leitung ausgebildet sein. Außerdem ist es in diesem Fall bevorzugt vorgesehen, dass das Elastomer 12 bzw. der Elastomerabschnitt 30 elektrisch isolierend ausgebildet ist. Dies verhindert, dass die elektrische Leitung 14 versehentlich mit einem äußeren Element und/oder mit dem Faserverbundabschnitt 28 in Kontakt kommt. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn Kohlenstofffasern als Faserverstärkung vorgesehen sind. Dient die elektrische Leitung 14 zur Energieübertragung und/oder zur Informationsübertragung, kann effektiv durch die elektrische Isolierung des Elastomerabschnitts 30 sichergestellt werden, dass es nicht zu einer unerwünschten Übertragung von elektrischer Energie an die Umgebung und/oder den Faserverbundabschnitt 28 kommt. Somit können Informationen und/oder elektrische Energie besonders sicher mittels der elektrischen Leitung 14 übertragen werden.
  • Eine vorteilhafte Anordnung der Leitung 14 in der Trägerbahn 10 ist in der 8 in einer ersten, schematischen Querschnittsansicht des Verbundhalbzeugs 4 gezeigt. Die weitere 9 korrespondiert zu der 8, wobei der Querschnitt schematisch in einer orthogonalen Richtung gezeigt ist. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Leitung 14 derart in die Trägerbahn 10 eingebracht ist, dass die Enden 36, 38 der Leitung 14 zu einer ersten Außenseite 40 der Trägerbahn 10 herausragen. Somit ist es bevorzugt vorgesehen, dass ein Großteil der Leitung 14 von dem Elastomer 12 der Trägerbahn 10 umschlossen ist. Nur an den Endabschnitten 36, 38 fehlt es an einer entsprechenden Umschließung mit dem elastomeren Material der Trägerbahn 10. Die Endabschnitte 36, 38 können deshalb auch als Enden der Leitung 14 bezeichnet sein. Wie es aus der 9 zu entnehmen ist, kann das erste Halbzeug 6 einen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Entsprechendes gilt deshalb auch für den Faserverbundabschnitt 28 des Verbundbauteils 2. Deshalb kann sich das Verbundbauteil 2 besonders vorteilhaft als ein Strukturbauteil für ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, eignen. Das Verfahren kann deshalb in der Weise ausgestaltet sein, dass es zur Herstellung eines Strukturbauteils eines Flugzeugs dient. Dabei kann das Verbundbauteil 2 als Strukturbauteil insbesondere als ein sogenannter Stringer für ein Flugzeug dienen. In diesem Fall dient der Faserverbundabschnitt 28 zur Kraftübertragung. Die Leitung 14 in dem Elastomerabschnitt 30 können dabei zur elektrischen Energieübertragung und/oder zur Signalübertragung dienen. Weist der Faserverbundabschnitt 28 einen T-förmigen Querschnitt auf, so ist es weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Elastomerabschnitt 30 an einem Ende des von einem Grundkörper Faserverbundabschnitt 28 wegweisenden Schenkels angeordnet ist.
  • In der 10 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs 4 gezeigt. Dabei ist es zur Herstellung des Verbundhalbzeugs 4 vorgesehen, dass mehrere Leitungen 14, insbesondere mindestens zwei Leitungen 14, in die Trägerschicht 10 eingebracht werden, so dass jede Leitung 14 zumindest mantelseitig von dem Elastomer 12 der Trägerschicht 10 umschlossen ist. Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich jede Leitung 14 durch die Trägerschicht 10 erstreckt, so dass jeweils ein Endabschnitt 36 über eine erste Außenseite 40 der Trägerschicht 10 und ein weiterer Endabschnitt 38 der jeweiligen Leitung 14 über eine weitere, insbesondere gegenüberliegende, Außenseite 42 der Trägerbahn 10 hinausragt. Die weitere Außenseite 42 der Trägerbahn 10 kann auch als zweite Außenseite der Trägerbahn 10 bezeichnet sein. Jeder der Endabschnitte 36, 38 einer jeweiligen Leitung 14 kann als ein Anschlussende der jeweiligen Leitung 14 ausgebildet sein. Mit dem jeweiligen Endabschnitt 36, 38 bzw. Anschlussende kann die jeweilige Leitung 14 mit einem anderen Element und/oder Bauteil gekoppelt, insbesondere elektrisch verbunden, werden. Durch das Aushärten und/oder Formgeben des Verbundhalbzeugs 4 zu dem Verbundbauteil 2 bleibt die Umschließung einer jeden Leitung 14 durch das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 des Verbundbauteils 2 erhalten, wie es ursprünglich für das Verbundhalbzeug 4 vorgesehen war. Ist die oder jede Leitung 14 beispielsweise als eine elektrische Leitung ausgebildet, dient das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 also weiterhin zur insbesondere elektrischen Isolierung der Leitung 14 bzw. jeder Leitung 14. Insbesondere sofern mehrere Leitungen 14 vorgesehen sind, werden die Leitungen 14 elektrisch durch das elastisch-feste Elastomer des Elastomerabschnitts 30 gegeneinander elektrisch isoliert.
  • In der 11 ist ein zu der 10 korrespondierender, schematisch dargestellter Querschnitt des Verbundhalbzeugs 4 dargestellt. Auf die vorangegangenen, vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder Effekte wird in analoger Weise Bezug genommen. Die oder jede elektrische Leitung 14 kann vorzugsweise zur Energieübertragung und/oder Signalübertragung verwendet werden. Bildet das Verbundbauteil 2 beispielsweise einen Stringer eines Flugzeugs, so kann der Faserverbundabschnitt 28 des Verbundbauteils 2 zur Kraftübertragung dienen. Die oder jede elektrische Leitung 14 ist in dem Elastomerabschnitt 30 des Verbundbauteils 2 derart angeordnet, dass die Leitungen 14 elektrisch gegeneinander und/oder gegenüber dem Faserverbundabschnitt isoliert sind. Somit kann entlang des Stringers eine elektrische Leitungsverbindung bereits bereitgestellt werden, wenn der Stringer zur Herstellung des Flugzeugs eingesetzt und/oder verlegt wird. Im Anschluss können die Endabschnitte 36 dazu verwendet werden, um die Leitungen 14 an entsprechende weitere, besondere elektrische, Bauelemente zu koppeln.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs 4 ist in 12 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass in die Leitung 14 ein funktionales Bauteil 44 integriert ist. Insbesondere ist das funktionale Bauteil 44 als ein elektrisches, funktionales Bauteil ausgebildet. So kann das funktionale Bauteil 44 beispielsweise als ein passives, funktionales Bauteil oder als ein aktives, funktionales Bauteil 44 ausgebildet sein. Beispielhaft kann das funktionale Bauteil 44 als ein Dehnungsmessstreifen und/oder als ein Dehnungsmesselement ausgebildet sein. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das funktionale Bauteil 44 zwischen zwei Abschnitte 46, 48 der Leitung 14 gekoppelt ist. Das funktionale Bauteil 44 kann deshalb in einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante als ein Bestandteil der Leitung 14 angesehen werden. Ist das funktionale Bauteil 44 beispielsweise als ein Dehnungsmessstreifen ausgebildet, so kann eine Dehnung des Faserverbundbauteils 2 mittels der elektrischen Leitung 14 erfasst werden. Entsprechende Informationen können durch elektrische Signale an eine Recheneinheit weitergeleitet werden, um die Belastung des Faserverbundbauteils 2 zu überwachen und/oder zu kontrollieren.
  • Grundsätzlich kann das funktionale Bauteil 44 als ein beliebiges, insbesondere elektrisches, Bauteil ausgestaltet sein. So kann das funktionale Bauteil beispielsweise als ein Kondensator, eine Spule, ein elektrischer Schalter und/oder aus einer beliebigen Kombination daraus, insbesondere nach Art eines Netzwerkes, ausgebildet sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Faserverbundhalbzeugs 4 ist in der 13 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dazu wurden mehrere Leitungen 14 in die Trägerbahn 10 eingebracht. Jede der Leitungen 14 ragt mit einem zugehörigen Endabschnitt 36 über eine der Außenseiten 40, 42 über die Trägerbahn 10 hervor bzw. hinaus. Mit ihrem jeweiligen gegenüberliegenden Endabschnitt 38 ist jede der Leitungen 14 mit einem funktionalen Bauteil 44 gekoppelt. Sind die Leitungen 14 als elektrische Leitungen ausgebildet, so können die Leitungen 14 in entsprechender Weise elektrisch mit dem funktionalen Bauteil 44 gekoppelt sein. Bei dem funktionalen Bauteil 44 handelt es sich in diesem Fall um ein elektrisches, funktionales Bauteil. Dieses kann als passives und/oder aktives elektrisches Bauteil ausgebildet sein. So ist es beispielsweise möglich, dass das elektrische, funktionale Bauteil 44 als ein elektrischer Schalter und/oder als ein elektrisches Netzwerk ausgebildet ist, das mehrere elektrische Komponenten umfasst. Entgegen der vorangegangenen Erläuterung kann es vorgesehen sein, dass keine der Leitungen 14 das funktionale Bauteil 44 umfasst. Somit ist es für das Herstellen des Verbundhalbzeugs 2 bevorzugt vorgesehen, dass gleichzeitig mit, vor oder nach dem Einbringen der Leitungen 14 auch das funktionale Bauteil 44 in die Trägerbahn 10 eingebracht wird. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass auch das funktionale Bauteil 44 von dem Elastomer 12 der Trägerbahn 10 umschlossen ist, und zwar in diesem Fall vollumfänglich umschlossen ist. Insbesondere können die Leitungen 14 zuvor mit dem funktionalen Bauteil 44 elektrisch gekoppelt sein, so dass die Leitungen 14 gemeinsam mit dem funktionalen Bauteil 44 in die Trägerbahn 10 eingebracht werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs 4 ist in der 14 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass mehrere Leitungen 14 zur Herstellung des Verbundhalbzeugs 4 in die Trägerbahn 10 eingebracht werden. Die Leitungen 14 sind dabei durch das Elastomer 12 der Trägerbahn 10 voneinander getrennt angeordnet. Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass jede der Leitungen 14 als eine ringförmige Leitung ausgebildet ist. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leitungen 14 derart in die Trägerbahn 10 eingebracht werden, so dass jede der Leitungen 14 vollständig umschlossen von dem Elastomer 12 in der Trägerbahn 10 angeordnet ist. Jede der Leitungen 14 kann dabei als eine funktionale Leitung ausgebildet sein. So kann jede der Leitungen beispielsweise nach Art einer Antenne ausgebildet sein. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass jeder der Leitungen 14 ein funktionales Bauteil 44 zugeordnet ist, was jedoch in der 14 nicht gezeigt ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs 4 ist in der 15 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. Dabei korrespondiert das Faserverbundhalbzeug 4 zu dem Faserverbundhalbzeug 4, wie es beispielhaft in 1 gezeigt ist. Auf entsprechende, vorteilhafte Erläuterungen, bevorzugte Merkmale und/oder Effekte wird in analoger Weise Bezug genommen. Für die Herstellung des Verbundhalbzeugs 4 kann es jedoch vorgesehen sein, dass das Verbundhalbzeug 4 mehrere Halbzeuge nach Art des ersten Halbzeugs 6 aufweist. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Trägerbahn 10 zwischen dem ersten Halbzeug 6 und einem weiteren Halbzeug 50 angeordnet ist. Dabei kann das weitere Halbzeug 50 als zweites Halbzeug 50 bezeichnet sein. Das zweite Halbzeug 50 ist vorzugsweise analog zu dem ersten Halbzeug 6 ausgebildet. Auf entsprechende Erläuterungen, bevorzugte Merkmale und/oder Effekte wird in analoger Weise Bezug genommen. Für die Herstellung des Verbundhalbzeugs 4 ist es vorgesehen, dass zunächst das erste Halbzeug 6 bereitgestellt wird. Daraufhin kann auf das erste Halbzeug 6 die Trägerbahn 10 aufgebracht werden. Anschließend erfolgt das Einbringen der Leitung 14. Auf die Trägerbahn 10 kann sodann das zweite Halbzeug 50 aufgebracht werden. Somit kann das Verbundhalbzeug 4 nach Art eines Sandwich-Verbundhalbzeugs ausgebildet sein. Weitere Schichten nach Art des ersten Halbzeugs 6 und/oder der Trägerbahn 10 können vorgesehen sein. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das Verbundhalbzeug 4 abwechselnd eine Halbzeugschicht nach Art des ersten Halbzeugs 6 und eine weitere Schicht nach Art der Trägerbahn 10 aufweist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verbundhalbzeugs ist in 16 in einer schematischen Querschnittsansicht wiedergegeben. Dabei ist es für das Verbundhalbzeug 4 vorgesehen, dass mehrere Leitungen 14 in die Trägerbahn 10 eingebracht sind. Mindestens zwei der Leitungen 14 können an Knoten 52 miteinander verbunden sein. Sind die Leitungen 14 beispielsweise als elektrische Leitungen ausgebildet, so können mindestens zwei der Leitungen 14 an einem entsprechenden Knoten 52 elektrisch miteinander verbunden sein. Jeder Knoten kann von den Leitungen 14 selbst oder durch ein entsprechendes Verbindungselement gebildet sein. Durch die Knoten 52 werden die Leitungen 14 also elektrisch miteinander gekoppelt. Dadurch kann ein Netzwerk von elektrischen Leitungen 14 in der Trägerbahn 10 eingebracht sein. Ein entsprechendes Netzwerk kann dabei ein funktionales Bauteil, insbesondere ein elektrisches funktionales Bauteil, bilden. So kann das Netzwerk beispielsweise eine Antenne bilden.
  • Auch wenn die vorangegangenen, vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder Effekte auf in den Figuren gezeigte das Verbundhalbzeug 4 Bezug genommen haben, können entsprechende, vorteilhafte Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder Effekte für das Verbundbauteil 2 in analoger Weise gelten.
  • 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. Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils (2), aufweisend die Schritte: a) Herstellen eines Verbundhalbzeugs (4) mit den Teilschritten: i) Bereitstellen eines ersten Halbzeugs (6), das ein faserverstärktes Matrixmaterial (8) aufweist, ii) Aufbringen einer Trägerbahn (10) aus einem zumindest nicht vollständig vernetztem Elastomer (12) auf das erste Halbzeug (6), und iii) Einbringen einer Leitung (14) in die Trägerbahn (10), so dass die Leitung (14) zumindest mantelseitig von dem Elastomer (12) der Trägerbahn (10) umschlossen ist; und b) Aushärten des Verbundhalbzeugs (4), so dass das Verbundbauteil (2) entsteht.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Matrixmaterial (8) des ersten Halbzeugs (6) ein faserverstärktes, duroplastisches Matrixmaterial oder ein faserverstärktes, thermoplastisches Matrixmaterial ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial (8) des ersten Halbzeugs (6) durch Langfasern und/oder Endlosfasern faserverstärkt ist.
  4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des faserverstärkten Matrixmaterials (8) des ersten Halbzeugs (6) von Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern gebildet sind.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilschritt ii) vor dem Teilschritt iii), der Teilschritt iii) vor dem Teilschritt ii) oder die Teilschritte ii) und iii) zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt wird bzw. werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) das Matrixmaterial (8) des ersten Halbzeugs (6) und das Elastomer (12) der Trägerbahn (10) gemeinsam und/oder gleichzeitig ausgehärtet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten in Schritts b) zumindest ein thermisches Aushärten umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer (12) elektrisch isolierend und/oder thermisch isolierend ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Teilschritt iii) mindestens eine weitere Leitung (14) in die Trägerbahn (10) eingebracht wird, so dass jede Leitung (14) zumindest mantelseitig von dem Elastomer (12) der Trägerbahn (10) umschlossen ist.
  10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Leitungen (14) an einem Knoten (52) verbunden sind.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (14), jede Leitung (14) oder mindestens eine der Leitungen (14) eine elektrisch leitfähige Leitung und/oder eine thermisch leitfähige Leitung ist.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (14), jede Leitung (14) oder mindestens eine der Leitungen (14) ein Lichtleiter ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leitung (14) oder in mindestens eine der Leitungen (14) ein funktionales Bauteil (44) integriert ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Teilschritt ii) außerdem dadurch kennzeichnet, dass ein funktionales Bauteil (44) in die Trägerbahn (10) eingebracht wird, so dass das Elastomer (12) das funktionale Bauteil (44) umschließt, und dass das funktionale Bauteil (44) mit der oder mit mindestens einer der Leitungen (14) verbunden wird.
  15. Verbundbauteil (2), aufweisend: – einen Faserverbundabschnitt (28) aus einem ausgehärteten Faserverbundwerkstoff, und – einen Elastomerabschnitt (30), der als eine Bahn auf dem Faserverbundabschnitt (28) angeordnet und stoffschlüssig mit dem Faserverbundabschnitt (28) verbunden ist, wobei der Elastomerabschnitt (30) aus einem ausgehärteten Elastomer (12) und einer Leitung (14) gebildet ist, und wobei die Leitung (14) derart in das Elastomer (12) eingebettet ist, dass das Elastomer (12) die Leitung (14) zumindest mantelseitig umschließt.
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