DE102016121693A1 - Connecting element, thermoset module, thermoset thermoplastic composite component and method for producing a thermoset thermoplastic composite component - Google Patents

Connecting element, thermoset module, thermoset thermoplastic composite component and method for producing a thermoset thermoplastic composite component Download PDF

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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
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Abstract

Verbindungselement (100) zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung, wobei das Verbindungselement (100) eine Metallleiterschicht, eine exotherm reaktive Schicht oder eine induktiv heizbare Schicht und wenigstens eine Thermoplastschicht (108) aufweist, Duroplastmodul zur stoffschlüssigen Verbindung mit einem Thermoplastmodul, wobei das Duroplastmodul einen Duroplastabschnitt und ein derartiges Verbindungselement (100) aufweist, Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil, wobei das Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil ein Thermoplastmodul und ein derartiges Duroplastmodul aufweist, und Verfahren zum Herstellen eines derartigen Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils.Connecting element (100) for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound, wherein the connecting element (100) comprises a metal conductor layer, an exothermally reactive layer or an inductively heatable layer and at least one thermoplastic layer (108), Duroplastmodul for material connection with a thermoplastic module, wherein the thermoset module comprises a thermoset portion and such a fastener (100) thermoset thermoplastic composite component, the thermoset thermoplastic composite component comprising a thermoplastic module and such a thermoset module, and methods of making such a thermoset thermoplastic composite component.

Description

Die Erfindung betrifft Verbindungselemente zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Duroplastmodul zur stoffschlüssigen Verbindung mit einem Thermoplastmodul. Außerdem betrifft die Erfindung ein Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils.The invention relates to connecting elements for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound. In addition, the invention relates to a thermoset module for cohesive connection with a thermoplastic module. Moreover, the invention relates to a thermoset thermoplastic composite component. Moreover, the invention relates to a method for producing a thermoset thermoplastic composite component.

Aus der DE 10 2013 114 829 A1 ist ein Herstellungsverfahren bekannt für ein faserverstärktes Duroplastbauteil, das mit einem Thermoplastbauteil stoffschlüssig verbindbar ist, bei welchem zur Ausbildung eines Grundkörpers Verstärkungsfasern, insbesondere Carbonfasern, mit einer viskosen duroplastischen Matrix in eine Aushärtevorrichtung eingebracht werden und die duroplastische Matrix unter Druck und/oder Hitze angehärtet und/ oder ausgehärtet wird, wobei vor oder während dieses Härteprozesses zum Beschichten des Grundkörpers, zumindest in einem zum Verbinden mit dem Thermoplastbauteil vorgesehenen Fügebereich, eine Funktionsschicht an der duroplastischen Matrix und/oder den Verstärkungsfasern angeordnet wird, die sich während des Härteprozesses stoffschlüssig mit der duroplastischen Matrix und/oder den Verstärkungsfasern verbindet, wobei die Funktionsschicht vor oder während des Härteprozesses auf die duroplastische Matrix und/ oder die Verstärkungsfasern, zumindest in einem den Fügebereich bildenden Bereich, und/oder auf eine Werkzeugform der Aushärtevorrichtung, zumindest in einem während des Härteprozesses an dem Fügebereich anliegenden Bereich, aufgebracht wird.From the DE 10 2013 114 829 A1 a manufacturing method is known for a fiber-reinforced thermoset component, which is cohesively connectable to a thermoplastic component, wherein for forming a base reinforcing fibers, in particular carbon fibers are introduced with a viscous thermosetting matrix in a curing and the thermoset matrix under pressure and / or heat and / or is cured, before or during this hardening process for coating the base body, at least in a provided for bonding to the thermoplastic component joining area, a functional layer on the thermosetting matrix and / or the reinforcing fibers is arranged, which during the hardening process cohesively with the thermoset Matrix and / or the reinforcing fibers connects, wherein the functional layer before or during the curing process on the thermosetting matrix and / or the reinforcing fibers, at least in one of the joining region bil denden area, and / or is applied to a tool shape of the curing device, at least in an applied during the curing process at the joining region area.

Außerdem ist aus der DE 10 2013 114 829 A1 ein Duroplastbauteil bekannt, das mit einem Thermoplastbauteil verschweißbar ist, mit einem Grundkörper, der in einer ausgehärteten duroplastischen Matrix eingebundene Verstärkungsfasern aufweist und zumindest in einem zum Verbinden mit dem Thermoplastbauteil vorgesehenen Fügebereich mit einer Funktionsschicht beschichtet ist, wobei die Funktionsschicht eine thermoplastische oder thermo-/duroplastische Funktionsschicht ist.Moreover, from the DE 10 2013 114 829 A1 a thermoset component which can be welded to a thermoplastic component, with a base body which has reinforcing fibers incorporated in a hardened thermoset matrix and is coated with a functional layer at least in a joining region provided for connection to the thermoplastic component, wherein the functional layer is a thermoplastic or thermoplastic / thermoset functional layer is.

Außerdem ist aus der DE 10 2013 114 829 A1 ein Verfahren bekannt zum Fügen eines Duroplastbauteils mit einem Thermoplastbauteil durch Verschweißen, bei dem die beiden Bauteile mittels einer Funktionsschicht des Duroplastbauteils miteinander verbunden werden, wobei das Thermoplastbauteil unmittelbar auf die Funktionsschicht des Duroplastbauteils aufgebracht, insbesondere geschweißt, wird, so dass zwischen dem Thermoplastbauteil und der Funktionsschicht des Duroplastbauteils ein Diffusionsbereich ausgebildet wird.Moreover, from the DE 10 2013 114 829 A1 a method is known for joining a thermoset component with a thermoplastic component by welding, in which the two components are connected by means of a functional layer of Duroplastbauteils with the thermoplastic component applied directly to the functional layer of the thermoset component, in particular welded, so that between the thermoplastic component and the Functional layer of the thermoset component, a diffusion region is formed.

Außerdem ist aus der DE 10 2013 114 829 A1 ein Verbundbauteil bekannt mit einem Duroplastbauteil und einem Thermoplastbauteil, die mittels einer Funktionsschicht miteinander verbunden sind, wobei das Thermoplastbauteil unmittelbar mit der Funktionsschicht des Duroplastbauteils verschweißt ist, so dass zwischen dem Thermoplastbauteil und der Funktionsschicht ein Diffusionsbereich ausgebildet ist.Moreover, from the DE 10 2013 114 829 A1 a composite component known with a thermosetting plastic component and a thermoplastic component, which are interconnected by means of a functional layer, wherein the thermoplastic component is welded directly to the functional layer of the thermoset component, so that between the thermoplastic component and the functional layer, a diffusion region is formed.

Aus der DE 10 2010 007 824 A1 ist ein Verfahren bekannt zum Fügen von duroplastischen Kohlenstofffaserverbundbauteilen oder -rohlingen untereinander oder von duroplastischen mit thermoplastischen Bauteilen oder Rohlingen, wobei wenigstens zwei Bauteile oder Rohlinge durch Widerstandsschweißen verbunden werden, wobei für das Widerstandsschweißen Kohlenstofffasertextilien mit Gewebestruktur oder Vliesstruktur als Heizelemente verwendet werden, wobei diese mit Wechselstrom beaufschlagt werden, wobei die Kohlenstofffasertextilien auf ihren Oberflächen mit einem Thermoplasten imprägniert sind oder mit diesem durchgehend getränkt sind, wobei mit Hilfe jeweils einer imprägnierten Kohlenstofffasertextilie zwei duroplastische Bauteile oder Rohlinge oder ein duroplastischer mit einem thermoplastischen Bauteil oder Rohling verbunden werden, wobei die duroplastischen Bauteile oder Rohlinge wenigstens auf ihrer der imprägnierten Kohlenstofffasertextilie zugewandten Duroplastoberfläche eine intermolekular angebundene Thermoplastfolie (Anbindungs-Folie) von maximal 300 µm Dicke tragen und wobei ein Verschweißen der genannten Strukturen unter Einbindung der leitenden Kohlenstofffasertextilie erfolgt.From the DE 10 2010 007 824 A1 a method is known for joining thermoset carbon fiber composite components or blanks with each other or thermosetting with thermoplastic components or blanks, wherein at least two components or blanks are connected by resistance welding, wherein for the resistance welding carbon fiber textiles with fabric structure or nonwoven structure are used as heating elements, which with AC are applied, wherein the carbon fiber textiles are impregnated on their surfaces with a thermoplastic or impregnated with this throughout, with the help of an impregnated carbon fiber textile two thermosetting components or blanks or a thermoset are connected to a thermoplastic component or blank, wherein the thermoset components or blanks an intermolecularly attached T at least on their thermoset surface facing the impregnated carbon fiber textile Wear hermoplastfolie (connecting film) of a maximum of 300 microns thickness and wherein a welding of said structures takes place with the involvement of the conductive carbon fiber textile.

Außerdem ist aus der DE 10 2010 007 824 A1 ein Verfahren bekannt zur Herstellung eines Bauteils oder Rohlings aus einem Kohlenstofffaserverbundmaterial, welches Kohlenstofffaser-, Thermoplast- und Duroplastbereiche enthält, wobei wenigstens zwei Kohlenstofffaserverbund-Rohlinge oder Kunststoffrohlinge durch Widerstandsschweißen verbunden werden, wobei für das Widerstandsschweißen Kohlenstofffasertextilien mit Gewebestruktur oder Vliesstruktur als Heizelemente verwendet werden, wobei diese mit Wechselstrom beaufschlagt werden, wobei die Kohlenstofffasertextilien auf ihren Oberflächen mit einem Thermoplasten imprägniert sind oder mit diesem durchgehend getränkt sind, wobei mit Hilfe jeweils einer imprägnierten Kohlenstofffasertextilie zwei duroplastische Rohlinge oder ein duroplastischer mit einem thermoplastischen Rohling verbunden werden, wobei die duroplastischen Rohlinge wenigstens auf ihrer der imprägnierten Kohlenstofffasertextilie zugewandten Duroplastoberfläche eine intermolekular angebundene Thermoplastfolie (Anbindungs-Folie) von maximal 300 µm Dicke tragen und wobei ein Verschweißen der genannten Strukturen unter Einbindung der leitenden Kohlenstofffasertextilie erfolgt.Moreover, from the DE 10 2010 007 824 A1 a method of producing a carbon fiber composite member or blank containing carbon fiber, thermoplastic and thermoset portions, wherein at least two carbon fiber composite blanks or plastic blanks are joined by resistance welding, wherein carbon fiber textiles having fabric structure or nonwoven structure are used as heating elements for resistance welding; wherein these are subjected to alternating current, wherein the carbon fiber textiles are impregnated on their surfaces with a thermoplastic or impregnated therewith continuously, being connected by means of an impregnated carbon fiber textile two thermosetting blanks or a thermoset with a thermoplastic blank, wherein the thermoset blanks at least on their the impregnated carbon fiber textile facing thermoset surface an intermolecularly bonded thermoplastic film (A nbindungs foil) of a maximum of 300 microns thickness wear and wherein a welding of said structures takes place with the involvement of the conductive carbon fiber textile.

Außerdem ist aus der DE 10 2010 007 824 A1 ein Faserverbundwerkstoff bekannt, insbesondere erhältlich mit einem derartigen Verfahren, wenigstens eine Kohlenstofffasertextilie mit Gewebe- oder Vliesstruktur enthaltend, die wenigstens einseitig mit einem Thermoplasten verbunden ist, der die Textilie in einem oberflächlichen Bereich oder vollständig durchdringt, sowie weiter wenigstens einen duroplastischen Bereich enthaltend, der mit dem an die Kohlenstofffasertextilie angrenzenden Thermoplasten oder einem damit verschmolzenen Thermoplasten intermolekular verzahnt verbunden ist, wobei der mit Thermoplast gefüllte Bereich zwischen Kohlenstofffasertextilie und angebundenem Duroplastbereich in dem konsolidierten, unter Druck gefügten Faserverbundwerkstoff eine Dicke von 400 µm nicht überschreitet.Moreover, from the DE 10 2010 007 824 A1 a fiber composite material, in particular obtainable with such a method, comprising at least one carbon fiber fabric with woven or nonwoven structure, which is connected at least on one side with a thermoplastic which penetrates the textile in a superficial area or completely, and further at least one thermoset area containing is intermolecularly bonded to the thermoplastic adjacent to the carbon fiber textile or to a thermoplastic fused thereto, wherein the thermoplastic filled region between the carbon fiber textile and the bonded thermoset region in the consolidated pressurized fiber composite does not exceed a thickness of 400 μm.

Außerdem ist aus der DE 10 2010 007 824 A1 ein Bauteil aus einem derartigen Faserverbundwerkstoff bekannt.Moreover, from the DE 10 2010 007 824 A1 a component of such a fiber composite material known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verbindungselement baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Duroplastmodul baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.The invention has for its object to improve a connection element mentioned above structurally and / or functionally. In addition, the invention has the object, structurally and / or functionally to improve an initially mentioned thermoset module. In addition, the invention has the object, structurally and / or functionally to improve an initially mentioned thermoset thermoplastic composite component. In addition, the invention has for its object to improve a method mentioned above.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Duroplastmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a connecting element having the features of claim 1. In addition, the object is achieved with a connecting element having the features of claim 5. In addition, the object is achieved with a connecting element having the features of claim 8. In addition, the problem is solved with In addition, the object is achieved with a thermosetting thermoplastic composite component having the features of claim 13. In addition, the object is achieved by a method having the features of claim 14. Advantageous embodiments and further developments are the subject of dependent claims.

Das Verbindungselement kann dazu dienen, ein Duroplastmodul und ein Thermoplastmodul miteinander stoffschlüssig zu verbinden. Das Verbindungselement kann dazu dienen, ein Duroplastmodul und ein Thermoplastmodul miteinander durch Adhäsion und Kohäsion zu verbinden. Das Verbindungselement kann zum Verschweißen eines Duroplastmoduls und eines Thermoplastmoduls miteinander dienen. Das Verbindungselement kann eine flächige Form aufweisen. Das Verbindungselement kann eine erste Fläche zur Verbindung mit einem Duroplastmodul und eine zweite Fläche zur Verbindung mit einem Thermoplastmodul aufweisen. Das Verbindungselement kann mehrere Schichten aufweisen. Das Verbindungselement kann ein Schichtkörper sein. Das Verbindungselement kann einen symmetrischen Schichtaufbau aufweisen. Das Verbindungselement kann ein Verbundkörper sein. Das Verbindungselement kann als Halbzeug vorliegen. Das Verbindungselement kann vorkonfektioniert sein. Das Vorkonfektionieren kann ein Zuschneiden umfassen. Das Verbindungselement kann auch als Kombi-Schweißelement bezeichnet werden.The connecting element can serve to cohesively connect a thermoset module and a thermoplastic module. The connector may serve to bond a thermoset module and a thermoplastic module together by adhesion and cohesion. The connecting element can serve to weld a thermoset module and a thermoplastic module together. The connecting element may have a flat shape. The connecting element may have a first surface for connection to a thermoset module and a second surface for connection to a thermoplastic module. The connecting element may have multiple layers. The connecting element may be a laminated body. The connecting element may have a symmetrical layer structure. The connecting element may be a composite body. The connecting element can be present as a semi-finished product. The connecting element can be prefabricated. The prefastening may include trimming. The connecting element can also be referred to as a combination welding element.

Die Metallleiterschicht kann elektrisch leitfähig sein. Die Metallleiterschicht kann als elektrischer Widerstand dienen. Die Metallleiterschicht kann als Heizwiderstand dienen. Die Metallleiterschicht kann elektrische Anschlüsse aufweisen. Die Metallleiterschicht kann ein Drahtgewebe sein. Die Metallleiterschicht und die wenigstens eine Thermoplastschicht können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Thermoplastschicht kann in wärmeleitendem Kontakt mit der Metallleiterschicht stehen. Die Metallleiterschicht kann in die wenigstens eine Thermoplastschicht eingespritzt sein. Die Metallleiterschicht kann zwischen zwei Thermoplastschichten angeordnet sein.The metal conductor layer may be electrically conductive. The metal conductor layer can serve as an electrical resistance. The metal conductor layer can serve as a heating resistor. The metal conductor layer may have electrical connections. The metal conductor layer may be a wire mesh. The metal conductor layer and the at least one thermoplastic layer can be firmly connected to one another. The at least one thermoplastic layer may be in heat-conducting contact with the metal conductor layer. The metal conductor layer may be injected into the at least one thermoplastic layer. The metal conductor layer may be arranged between two thermoplastic layers.

Das Verbindungselement kann wenigstens eine Nichtleiterschicht aufweisen. Die wenigstens eine Nichtleiterschicht kann elektrisch isolierend sein. Die wenigstens eine Nichtleiterschicht kann dazu dienen, die Metallleiterschicht gegenüber einem Duroplastmodul oder einem Thermoplastmodul elektrisch zu isolieren. Die Metallleiterschicht kann zwischen zwei Nichtleiterschichten angeordnet sein.The connecting element may have at least one non-conductor layer. The at least one dielectric layer may be electrically insulating. The at least one dielectric layer may serve to electrically insulate the metal conductor layer from a thermoset module or a thermoplastic module. The metal conductor layer may be disposed between two dielectric layers.

Das Verbindungselement kann eine erste Thermoplastschicht, eine erste Nichtleiterschicht, eine Metallleiterschicht, eine zweite Nichtleiterschicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen. Das Verbindungselement kann aufeinanderfolgend eine erste Thermoplastschicht, eine erste Nichtleiterschicht, eine Metallleiterschicht, eine zweite Nichtleiterschicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen.The connecting element may comprise a first thermoplastic layer, a first dielectric layer, a metal conductor layer, a second dielectric layer and a second thermoplastic layer. The connector may sequentially comprise a first thermoplastic layer, a first dielectric layer, a metal conductor layer, a second dielectric layer, and a second thermoplastic layer.

Die exotherm reaktive Schicht kann ein Reaktiv-Multischicht-System (RMS) sein. Die exotherm reaktive Schicht kann nach Aktivierung exotherm reagieren. Die exotherm reaktive Schicht kann durch einen Energiepuls, wie Temperatur, mechanischer Druck, elektrischer Funken oder Laserpuls, aktivierbar sein. Die exotherm reaktive Schicht kann abwechselnd Schichten aus unterschiedlichen Elementen, wie Ni/Al, Al/Ti oder Ti/a-Si aufweisen. Die exotherm reaktive Schicht kann folienartig sein. Die exotherm reaktive Schicht und die wenigstens eine Thermoplastschicht können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Thermoplastschicht kann in wärmeleitendem Kontakt mit der exotherm reaktiven Schicht stehen. Die exotherm reaktive Schicht kann in die wenigstens eine Thermoplastschicht eingespritzt sein. Die exotherm reaktive Schicht kann zwischen zwei Thermoplastschichten angeordnet sein.The exothermic reactive layer may be a reactive multi-layer system (RMS). The exothermic reactive layer can react exothermically after activation. The exothermic reactive layer can be activated by an energy pulse, such as temperature, mechanical pressure, electrical spark or laser pulse. The exothermic reactive layer may alternately have layers of different elements, such as Ni / Al, Al / Ti or Ti / a-Si. The exothermic reactive layer may be film-like. The Exothermally reactive layer and the at least one thermoplastic layer may be firmly connected to each other. The at least one thermoplastic layer may be in heat-conducting contact with the exothermic reactive layer. The exothermic reactive layer may be injected into the at least one thermoplastic layer. The exothermic reactive layer may be disposed between two thermoplastic layers.

Das Verbindungselement kann eine erste Thermoplastschicht, eine exotherm reaktive Schicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen. Das Verbindungselement kann aufeinanderfolgend eine erste Thermoplastschicht, eine exotherm reaktive Schicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen.The connecting element may comprise a first thermoplastic layer, an exothermic reactive layer and a second thermoplastic layer. The connector may sequentially comprise a first thermoplastic layer, an exothermic reactive layer and a second thermoplastic layer.

Die induktiv heizbare Schicht kann induktiv anregbare Partikel aufweisen. Die induktiv heizbare Schicht kann ein induktiv anregbares Metallpulver aufweisen. Die Partikel können ferromagnetisch sein. Die Partikel können in einem Matrixwerkstoff angeordnet sein. Der Matrixwerkstoff kann ein Thermoplast sein. Die induktiv heizbare Schicht und die wenigstens eine Thermoplastschicht können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Thermoplastschicht kann in wärmeleitendem Kontakt mit der induktiv heizbaren Schicht stehen. Die induktiv heizbare Schicht kann zwischen zwei Thermoplastschichten angeordnet sein. The inductively heatable layer may comprise inductively excitable particles. The inductively heatable layer may comprise an inductively energizable metal powder. The particles can be ferromagnetic. The particles can be arranged in a matrix material. The matrix material may be a thermoplastic. The inductively heatable layer and the at least one thermoplastic layer can be firmly connected to one another. The at least one thermoplastic layer may be in heat-conducting contact with the inductively heatable layer. The inductively heatable layer can be arranged between two thermoplastic layers.

Das Verbindungselement kann eine erste Thermoplastschicht, eine induktiv heizbare Schicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen. Das Verbindungselement kann aufeinanderfolgend eine erste Thermoplastschicht, eine induktiv heizbare Schicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweisen.The connecting element may comprise a first thermoplastic layer, an inductively heatable layer and a second thermoplastic layer. The connecting element may successively comprise a first thermoplastic layer, an inductively heatable layer and a second thermoplastic layer.

Der Duroplastabschnitt kann Fasern aufweisen. Die Fasern können als Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht, Nähgewirke oder Tape vorliegen. Die Fasern können organische Fasern, wie Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyester-Fasern, NylonFasern, Polyethylen-Fasern, Plexiglas-Fasern, und/oder anorganische Fasern, wie Basaltfasern, Borfasern, Glasfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, sein. Die Fasern können Filamente aufweisen. Die Filamente können zu Rovings zusammengefasst sein. Der Duroplastabschnitt kann eine duroplastische Matrix aufweisen. Der Duroplastabschnitt kann einen Duromer aufweisen. Der Duroplastabschnitt kann Kunstharz aufweisen. Die duroplastische Matrix kann Epoxidharz (EP), ungesättigtes Polyesterharz (UP), Vinylesterharz (VE), Phenol-Formaldehydharz (PF), Diallylphthalatharz (DAP), Methacrylatharz (MMA), Polyurethan (PUR) und/oder Aminoharze, wie Melaminharz (MF/MP) oder Harnstoffharz (UF), aufweisen.The thermoset portion may comprise fibers. The fibers may be in the form of woven, knitted, knitted, braided, stitchbonded or tape. The fibers may be organic fibers such as aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, plexiglass fibers, and / or inorganic fibers such as basalt fibers, boron fibers, glass fibers, ceramic fibers, silica fibers. The fibers may have filaments. The filaments can be combined into rovings. The thermoset portion may have a thermoset matrix. The thermoset portion may have a duromer. The thermoset portion may comprise synthetic resin. The thermosetting matrix may include epoxy resin (EP), unsaturated polyester resin (UP), vinyl ester resin (VE), phenol-formaldehyde resin (PF), diallyl phthalate resin (DAP), methacrylate resin (MMA), polyurethane (PUR) and / or amino resins such as melamine resin (MF / MP) or urea resin (UF).

Der Duroplastabschnitt kann wenigstens einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Verbindungselement aufweisen. Das Verbindungselement kann den Verbindungsabschnitt ganz oder teilweise bedecken. Der Duroplastabschnitt und der wenigstens eine Verbindungsabschnitt können miteinander stoffschlüssig verbunden sein. Zur Herstellung des Duroplastmoduls kann das Verbindungselement an dem noch nicht vollständig ausgehärteten Duroplastabschnitt angeordnet und beim vollständigen Aushärten des Duroplastabschnitts mit diesem verbunden werden. Der Duroplastabschnitt und das Verbindungselement können mithilfe eines Harzsystems miteinander verbunden sein. Der Duroplastabschnitt kann an das Verbindungselement angespritzt werden. Der Duroplastabschnitt und das Verbindungselement können beim Infiltrieren von Fasern des Duroplastabschnitt mit Matrixmaterial miteinander verbunden werden.The thermosetting portion may have at least one connecting portion for connection to the connecting element. The connecting element may cover the connecting portion in whole or in part. The thermoset portion and the at least one connecting portion may be integrally connected to each other. To produce the thermoset module, the connecting element can be arranged on the not yet fully cured Duroplastabschnitt and connected to the complete curing of Duroplastabschnitts with this. The thermoset portion and the connector may be interconnected using a resin system. The thermoset portion can be molded onto the connecting element. The thermoset portion and the connector may be bonded together by infiltrating fibers of the thermoset portion with matrix material.

Das Thermoplastmodul kann Fasern aufweisen. Die Fasern können als Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht, Nähgewirke oder Tape vorliegen. Die Fasern können organische Fasern, wie Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyester-Fasern, NylonFasern, Polyethylen-Fasern, Plexiglas-Fasern, und/oder anorganische Fasern, wie Basaltfasern, Borfasern, Glasfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, sein. Die Fasern können Filamente aufweisen. Die Filamente können zu Rovings zusammengefasst sein. Das Thermoplastmodul kann eine thermoplastische Matrix aufweisen. Die thermoplastische Matrix kann Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE) aufweisen.The thermoplastic module may comprise fibers. The fibers may be in the form of woven, knitted, knitted, braided, stitchbonded or tape. The fibers may be organic fibers such as aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, plexiglass fibers, and / or inorganic fibers such as basalt fibers, boron fibers, glass fibers, ceramic fibers, silica fibers. The fibers may have filaments. The filaments can be combined into rovings. The thermoplastic module may comprise a thermoplastic matrix. The thermoplastic matrix may include polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and / or polytetrafluoroethene (PTFE).

Das Thermoplastmodul kann wenigstens einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Duroplastmodul, insbesondere mit dem Verbindungselement, aufweisen. Das Verbindungselement kann zwischen dem Thermoplastmodul und dem Duroplastabschnitt angeordnet sein. Das Thermoplastmodul und das Duroplastmodul können miteinander stoffschlüssig verbunden sein. Das Thermoplastmodul kann an das Duroplastmodul angespritzt werden. Das Thermoplastmodul und das Duroplastmodul können beim Infiltrieren von Fasern des Thermoplastmoduls mit Matrixmaterial miteinander verbunden werden.The thermoplastic module may have at least one connecting section for connection to the thermoset module, in particular to the connecting element. The connecting element can be arranged between the thermoplastic module and the thermoset portion. The thermoplastic module and the thermoset module can be connected to one another in a material-locking manner. The thermoplastic module can be injected onto the thermoset module. The thermoplastic module and the thermoset module may be joined together by infiltrating fibers of the thermoplastic module with matrix material.

Zum Herstellen eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils kann die wenigstens eine Thermoplastschicht des Verbindungselements plastifiziert werden.For producing a thermoset thermoplastic composite component, the at least one thermoplastic layer of the connecting element can be plasticized.

Durch elektrisches Beaufschlagen der Metallleiterschicht als Heizwiderstand, durch Aktivieren der exotherm reaktiven Schicht aktiviert oder durch Beaufschlagen der induktiv heizbaren Schicht mit einem magnetischen Wechselfeld kann die wenigstens eine Thermoplastschicht des Verbindungselements wieder plastifiziert werden, um die Duroplast-Thermoplast-Verbindung wieder zu lösen.By electrically applying the metal conductor layer as a heating resistor, activated by activating the exothermic reactive layer or by applying the inductively heatable layer with an alternating magnetic field, the at least one Thermoplastic layer of the connecting element are plasticized again to solve the thermoset thermoplastic compound again.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Kombi-Schweißelement zum Schweißen von Fügepartnern aus duromeren und thermoplastischen Kunststoffen.In summary, in other words, the invention thus provides, inter alia, a combination welding element for welding joining partners of duromeric and thermoplastic plastics.

Bei der Herstellung der Fügepartner aus duromeren Faserverbundkunststoffen kann auf der späteren Fügefläche ein Schweißelement aufgebracht werden, bestehend aus einem Verbund aus Thermoplast, Isolator, Drahtgewebestruktur. Zwei Alternativen könnten anstelle der leitfähigen Komponente „Drahtgewebestruktur“ verwendet werden: 1. eine exotherm reagierende Schicht (genannt „Reactive multilayer system“, RMS), oder 2. ein induktiv anregbares Metallpulver. An den Positionen in einem Bauteil, an welchen dieses Schweißelement vor einer Infusion eingebracht wurde, besteht die Möglichkeit, thermoplastische Anbauteile bzw. solche mit einer thermoplastischen Außenschicht durch einen Schweißprozess anzubringen.In the production of the joining partners from duromer fiber composite plastics, a welding element can be applied to the later joining surface, consisting of a composite of thermoplastic, insulator, wire mesh structure. Two alternatives could be used instead of the conductive component "wire mesh structure": 1. an exothermic reactive layer (called "Reactive multilayer system", RMS), or 2. an inductively energizable metal powder. At the positions in a component to which this welding element has been introduced before an infusion, it is possible to attach thermoplastic components or those with a thermoplastic outer layer by means of a welding process.

Das Schweißelement kann aus einem Verbund einzelner Schichten bestehen. Diese Einheit kann vorkonfektioniert und auf eine Preform appliziert werden und im Infusionsprozess mit einem Duromerbauteil eine Verbindung eingehen. Basis für diese chemische Verbindung kann ein Film-Diffusions-Verfahren sein.The welding element may consist of a composite of individual layers. This unit can be pre-assembled and applied to a preform and connected in the infusion process with a Duromerbauteil. Basis for this chemical compound may be a film diffusion method.

Durch Verwendung dieses Schweißelements können Duromerbauteile hergestellt werden, die als Fügepartner zu anderen Verbundbauteilen dienen. Im Fügebereich kann eine heizbare Thermoplastschicht appliziert sein, die zwei Funktionen erfüllt: 1. Die Fügefläche eignet sich für weitere Schweißaufgaben; 2. Die Fügefläche bietet die Möglichkeit zur Temperatureinbringung direkt und begrenzt auf der Fügefläche.By using this welding element Duromerbauteile can be produced, which serve as a joining partner to other composite components. In the joining area, a heatable thermoplastic layer can be applied that fulfills two functions: 1. The joining surface is suitable for further welding tasks; 2. The joining surface offers the possibility of temperature application directly and limited to the joining surface.

Der Prozessschritt „Assembly“ kann vereinfacht werden: Eine Positionierung des Schweißelements auf einer noch nicht formstabilen Preform kann vereinfacht mit reduzierter Präzision erfolgen, ohne dass eine Gesamtgenauigkeit einer späteren Baugruppe gefährdet ist. Beim anschließenden Fügen von Bauteilen sind nun beide Komponenten formstabil und können präzise gehandhabt und zueinander positioniert werden.The process step "Assembly" can be simplified: A positioning of the welding element on a not yet dimensionally stable preform can be simplified with reduced precision, without jeopardizing the overall accuracy of a later assembly. In the subsequent joining of components, both components are now dimensionally stable and can be handled precisely and positioned relative to one another.

Der Prozessschritt „Temperatureinbringung“ kann vereinfacht werden: Bei einem Widerstandsschweißen kann ein Prozessschritt eingespart werden, wie es z.B. beim nachträglichen Aufbringen eines Schweißelements nötig wäre. Ein Heizen der kompletten Fügepartner kann entfallen, wie es z.B. in einem Ofen oder Autoklav nötig wäre. Ein lokales Durchheizen der Fügebereiche durch Temperatureinbringung von außen kann entfallen, wie es z.B. in einer Presse nötig wäre.The process step "temperature introduction" can be simplified: In resistance welding, a process step can be saved, as e.g. would be necessary for the subsequent application of a welding element. Heating of the complete joining partner can be omitted, as it is e.g. would be necessary in an oven or autoclave. Local heating of the joining areas by external temperature application can be dispensed with, as is described, for example, in US Pat. would be necessary in a press.

Assemblyprozesse können von der Bauteilherstellung entkoppelt werden: Montagereihenfolge nicht mehr durch Herstellprozess festgelegt; Keine Steigerung der Komplexität des Vakuumaufbaus für eine Infiltration bei der Bauteilherstellung.Assembly processes can be decoupled from component production: Assembly sequence no longer determined by manufacturing process; No increase in the complexity of the vacuum structure for infiltration in component manufacturing.

Zusätzliches Merkmal bei der Bauvariante mit der Komponente „Drahtgewebestruktur“: Möglichkeit zum späteren Lösen der Verbindung, falls die elektrischen Anschlussstücke des Schweißelements nach dem Assemblyprozess am Bauteil verbleiben.Additional feature in the construction variant with the component "wire mesh structure": possibility for later release of the connection, if the electrical connection pieces of the welding element remain after the assembly process on the component.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there is an embodiment of the invention each having the respective feature or features.

Mit der Erfindung wird ein Herstellen einer Duroplast-Thermoplast-Verbindung vereinfacht. Ein Erwärmen kann gezielt lokal an einer Fügestelle erfolgen. Ein Durchwärmen eines Fügepartners ist nicht erforderlich. Ein nachträgliches Einbringen eines Heizelements ist nicht erforderlich. Eine Maßhaltigkeit kann verbessert werden. Eine Komplexität eines Vakuumaufbaus für eine Infiltration kann reduziert werden. Ein gesonderter Härtezyklus in einem Ofen kann entfallen. Eine Variabilität einer Montagereihenfolge kann erhöht werden. Eine Reparaturfähigkeit wird verbessert.With the invention, a production of a thermoset thermoplastic compound is simplified. Heating can be done locally at a joint. Soaking a joining partner is not required. Subsequent insertion of a heating element is not required. Dimensional accuracy can be improved. A complexity of a vacuum structure for infiltration can be reduced. A separate curing cycle in an oven may be omitted. Variability of a mounting order can be increased. A repairability is improved.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of these embodiments may represent general features of the invention. Features associated with other features of these embodiments may also constitute individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

  • 1 ein Verbindungselement mit einem Drahtgewebe zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung,
  • 2 ein Verbindungselement mit einem Reaktiv-Multischicht-System zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung,
  • 3 eine Herstellung eines Duroplastmoduls mit einem Verbindungselement mit einem Drahtgewebe zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung,
  • 4 eine Herstellung eines Duroplastmoduls mit einem Verbindungselement mit einem Reaktiv-Multischicht-System zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung,
  • 5 eine Herstellung eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils aus einem Duroplastmodul mit einem Verbindungselement mit einem Drahtgewebe und einem Thermoplastmodul und
  • 6 eine Herstellung eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils aus einem Duroplastmodul mit einem Verbindungselement mit einem Reaktiv-Multischicht-System und einem Thermoplastmodul.
They show schematically and by way of example:
  • 1 a connecting element with a wire mesh for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound,
  • 2 a connecting element with a reactive multilayer system for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound,
  • 3 a production of a thermoset module with a connecting element with a wire mesh for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound,
  • 4 a production of a thermoset module with a connecting element with a reactive multi-layer system for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound,
  • 5 a preparation of a thermoset thermoplastic composite component of a thermoset module with a connecting element with a wire mesh and a thermoplastic module and
  • 6 a production of a thermoset thermoplastic composite component of a thermoset module with a connecting element with a reactive multilayer system and a thermoplastic module.

1 zeigt ein Verbindungselement 100 mit einem Drahtgewebe 102 zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung. Das Verbindungselement 100 dient dazu, ein Duroplastmodul und ein Thermoplastmodul miteinander stoffschlüssig zu verbinden. 1 shows a connecting element 100 with a wire mesh 102 for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound. The connecting element 100 serves to cohesively connect a thermoset module and a thermoplastic module together.

Das Verbindungselement 100 weist eine flächige Form mit einer ersten Fläche 104 zur Verbindung mit einem Duroplastmodul und einer zweiten Fläche 106 zur Verbindung mit einem Thermoplastmodul auf. Das Verbindungselement 100 weist aufeinanderfolgend eine erste Thermoplastschicht 108, eine erste 110 Nichtleiterschicht, das Drahtgewebe 102 als Metallleiterschicht, eine zweite Nichtleiterschicht 112 und eine zweite Thermoplastschicht 114 auf.The connecting element 100 has a flat shape with a first surface 104 for connection to a thermoset module and a second surface 106 for connection to a thermoplastic module. The connecting element 100 consecutively has a first thermoplastic layer 108 , a first 110 dielectric layer, the wire mesh 102 as a metal conductor layer, a second dielectric layer 112 and a second thermoplastic layer 114 on.

Das Drahtgewebe 102 dient als Heizwiderstand. Das Drahtgewebe 102 und die Thermoplastschichten 108, 114 sind miteinander fest verbunden und stehen in wärmeleitendem Kontakt. Die Nichtleiterschichten 110, 112 dienen dazu, das Drahtgewebe 102 gegenüber einem Duroplastmodul und einem Thermoplastmodul elektrisch zu isolieren.The wire mesh 102 serves as a heating resistor. The wire mesh 102 and the thermoplastic layers 108 . 114 are firmly connected to each other and are in heat-conducting contact. The non-conductor layers 110 . 112 serve to the wire mesh 102 to isolate electrically against a thermoset module and a thermoplastic module.

In 1 sind anliegend an die erste Fläche 104 Verstärkungsfasern 116 dargestellt, die mit einem Duroplastmaterial infiltriert werden, um das Duroplastmodul zu bilden.In 1 are adjacent to the first surface 104 reinforcing fibers 116 which are infiltrated with a thermoset material to form the thermoset module.

2 zeigt ein Verbindungselement 200 mit einem Reaktiv-Multischicht-System 202 zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung. Das Verbindungselement 200 weist aufeinanderfolgend eine erste Thermoplastschicht 204, das Reaktiv-Multischicht-System 202 als exotherm reaktive Schicht und eine zweite Thermoplastschicht 206 auf. Das Reaktiv-Multischicht-System 202 weist abwechselnd Schichten aus unterschiedlichen Elementen, wie Ni/Al, Al/Ti oder Ti/a-Si, auf und reagiert nach Aktivierung durch einen Energiepuls, wie Temperatur, mechanischer Druck, elektrischer Funken oder Laserpuls, exotherm. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. 2 shows a connecting element 200 with a reactive multi-layer system 202 for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound. The connecting element 200 consecutively has a first thermoplastic layer 204 , the reactive multi-layer system 202 as an exothermic reactive layer and a second thermoplastic layer 206 on. The reactive multi-layer system 202 alternately has layers of different elements, such as Ni / Al, Al / Ti or Ti / a-Si, and reacts exothermic upon activation by an energy pulse, such as temperature, mechanical pressure, electrical spark or laser pulse. Incidentally, in addition to particular 1 and the related description.

3 zeigt eine Herstellung eines Duroplastmoduls 300 mit einem Verbindungselement 302, wie Verbindungselement 100 gemäß 1, mit einem Drahtgewebe zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung. 4 zeigt eine Herstellung eines Duroplastmoduls 400 mit einem Verbindungselement 402, wie Verbindungselement 100 gemäß 1, mit einem Reaktiv-Multischicht-System zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung. 3 shows a production of a thermoset module 300 with a connecting element 302 as connecting element 100 according to 1 , with a wire mesh for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound. 4 shows a production of a thermoset module 400 with a connecting element 402 as connecting element 100 according to 1 , with a reactive multilayer system for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound.

Das Duroplastmodul 300, 400 weist das Verbindungselement 302, 402 und einen Duroplastabschnitt 304, 404 auf. Das Verbindungselement 302, 402 wird mit dem Duroplastabschnitt 304, 404 mithilfe eines duromeren Harzsystems 306, 406 stoffschlüssig verbunden. Dabei bildet sich zwischen dem Verbindungselement 302, 402 und dem Duroplastabschnitt 304, 404 eine Epoxyd-/Thermoplast-Phase 308. Der Duroplastabschnitt 304, 404 kann zunächst gesondert hergestellt und nachfolgend mit dem Verbindungselement 302, 402 verbunden werden oder die Verbindung zwischen dem Duroplastabschnitt 304, 404 und dem Verbindungselement 302, 402 kann bei einer Herstellung des Duroplastabschnitts 304, 404 mit Infiltration der Verstärkungsfasern 310, 410 erfolgen.The thermoset module 300 . 400 has the connecting element 302 . 402 and a thermoset section 304 . 404 on. The connecting element 302 . 402 becomes with the Duroplastabschnitt 304 . 404 using a thermosetting resin system 306 . 406 cohesively connected. It forms between the connecting element 302 . 402 and the thermoset section 304 . 404 an epoxy / thermoplastic phase 308 , The thermoset section 304 . 404 can first be prepared separately and subsequently with the connecting element 302 . 402 be connected or the connection between the Duroplastabschnitt 304 . 404 and the connecting element 302 . 402 can in a production of Duroplastabschnitts 304 . 404 with infiltration of the reinforcing fibers 310 . 410 respectively.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular 1 and 2 and the associated description.

5 zeigt eine Herstellung eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils 500 aus einem Duroplastmodul 502 mit einem Verbindungselement mit einem Drahtgewebe, wie Duroplastmodul 300 gemäß 3, und einem Thermoplastmodul 504. Das Thermoplastmodul 504 weist vorliegend einen L-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln auf. Zum Herstellen des Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils 500 werden das Duroplastmodul 502 und das Thermoplastmodul 504 zueinander ausgerichtet und zusammengepresst und das Drahtgewebe als Heizwiderstand wird elektrisch beaufschlagt, sodass Wärme erzeugt wird. Die Thermoplastschichten des Verbindungselements und eine angrenzende Oberfläche des Thermoplastmoduls 504 werden plastifiziert, sodass sich das Duroplastmodul 502 und das Thermoplastmodul 504 miteinander stoffschlüssig verbinden. Nachfolgend wird die Duroplast-Thermoplast-Verbindung abgekühlt. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 3 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 5 shows a production of a thermoset thermoplastic composite component 500 from a thermoset module 502 with a connecting element with a wire mesh, such as thermoset module 300 according to 3 , and a thermoplastic module 504 , The thermoplastic module 504 In this case has an L-shaped cross section with two legs. For producing the thermoset thermoplastic composite component 500 become the thermoset module 502 and the thermoplastic module 504 aligned and pressed together and the wire mesh as a heating resistor is electrically applied, so that heat is generated. The thermoplastic layers of the connector and an adjacent surface of the thermoplastic module 504 are plasticized, so that the thermoset module 502 and the thermoplastic module 504 connect materially together. Subsequently, the thermoset thermoplastic compound is cooled. Incidentally, in addition to particular 1 and 3 and the associated description.

6 zeigt eine Herstellung eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils 600 aus einem Duroplastmodul 602 mit einem Verbindungselement mit einem Reaktiv-Multischicht-System, wie Duroplastmodul 400 gemäß 4, und einem Thermoplastmodul 604. Das Thermoplastmodul 604 weist vorliegend einen L-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln auf. Zum Herstellen des Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils 600 werden das Duroplastmodul 602 und das Thermoplastmodul 604 zueinander ausgerichtet und zusammengepresst und die exotherm reaktive Schicht wird aktiviert, sodass exotherm Wärme erzeugt wird. 6 shows a production of a thermoset thermoplastic composite component 600 from a thermoset module 602 with a connecting element with a reactive multi-layer system, such as thermoset module 400 according to 4 , and a thermoplastic module 604 , The thermoplastic module 604 In this case has an L-shaped cross section with two legs. For producing the thermoset thermoplastic composite component 600 become the thermoset module 602 and the thermoplastic module 604 aligned and pressed together and the exothermic reactive layer is activated, so that exothermic heat is generated.

Die Thermoplastschichten des Verbindungselements und eine angrenzende Oberfläche des Thermoplastmoduls 604 werden plastifiziert, sodass sich das Duroplastmodul 602 und das Thermoplastmodul 604 miteinander stoffschlüssig verbinden. Nachfolgend wird die Duroplast-Thermoplast-Verbindung abgekühlt. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 2 und 4 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.The thermoplastic layers of the connector and an adjacent surface of the thermoplastic module 604 are plasticized, so that the thermoset module 602 and the thermoplastic module 604 connect materially together. Subsequently, the thermoset thermoplastic compound is cooled. Incidentally, in addition to particular 2 and 4 and the associated description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Verbindungselementconnecting member
102102
Drahtgewebewire cloth
104104
Flächearea
106106
Flächearea
108108
ThermoplastschichtThermoplastic layer
110110
NichtleiterschichtDielectric layer
112112
NichtleiterschichtDielectric layer
114114
ThermoplastschichtThermoplastic layer
116116
Verstärkungsfasern reinforcing fibers
200200
Verbindungselementconnecting member
202202
Reaktiv-Multischicht-SystemReactive multilayer system
204204
ThermoplastschichtThermoplastic layer
206206
Thermoplastschicht Thermoplastic layer
300300
DuroplastmodulDuroplastmodul
302302
Verbindungselementconnecting member
304304
DuroplastabschnittDuroplastabschnitt
306306
Harzsystemsresin system
308308
Epoxyd-/Thermoplast-PhaseEpoxy / thermoplastic phase
310310
Verstärkungsfasern reinforcing fibers
400400
DuroplastmodulDuroplastmodul
402402
Verbindungselementconnecting member
404404
DuroplastabschnittDuroplastabschnitt
406406
Harzsystemsresin system
408408
Epoxyd-/Thermoplast-PhaseEpoxy / thermoplastic phase
410410
Verstärkungsfasern reinforcing fibers
500500
Duroplast-Thermoplast-VerbundbauteilThermoset thermoplastic composite component
502502
DuroplastmodulDuroplastmodul
504504
Thermoplastmodul Thermoplastic module
600600
Duroplast-Thermoplast-VerbundbauteilThermoset thermoplastic composite component
602602
DuroplastmodulDuroplastmodul
604604
ThermoplastmodulThermoplastic module

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013114829 A1 [0002, 0003, 0004, 0005]DE 102013114829 A1 [0002, 0003, 0004, 0005]
  • DE 102010007824 A1 [0006, 0007, 0008, 0009]DE 102010007824 A1 [0006, 0007, 0008, 0009]

Claims (14)

Verbindungselement (100, 302) zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (100, 302) eine Metallleiterschicht und wenigstens eine Thermoplastschicht (108, 114) aufweist.Connecting element (100, 302) for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound, characterized in that the connecting element (100, 302) has a metal conductor layer and at least one thermoplastic layer (108, 114). Verbindungselement (100, 302) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (100, 302) wenigstens eine Nichtleiterschicht (110, 112) aufweist.Connecting element (100, 302) after Claim 1 , characterized in that the connecting element (100, 302) has at least one non-conductor layer (110, 112). Verbindungselement (100, 302) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (100, 302) eine erste Thermoplastschicht (108), eine erste Nichtleiterschicht (110), eine Metallleiterschicht, eine zweite Nichtleiterschicht (112) und eine zweite Thermoplastschicht (114) aufweist.Connecting element (100, 302) according to at least one of Claims 1 to 2 characterized in that the connector (100, 302) comprises a first thermoplastic layer (108), a first dielectric layer (110), a metal conductor layer, a second dielectric layer (112), and a second thermoplastic layer (114). Verbindungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallleiterschicht ein Drahtgewebe (102) ist.Connecting element according to at least one of Claims 1 to 3 , characterized in that the metal conductor layer is a wire mesh (102). Verbindungselement (200, 402) zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (200, 402) eine exotherm reaktive Schicht und wenigstens eine Thermoplastschicht (204, 206) aufweist.Connecting element (200, 402) for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound, characterized in that the connecting element (200, 402) has an exothermic reactive layer and at least one thermoplastic layer (204, 206). Verbindungselement (200, 402) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (200, 402) eine erste Thermoplastschicht (204), eine exotherm reaktive Schicht und eine zweite Thermoplastschicht (206) aufweist.Connecting element (200, 402) after Claim 5 , characterized in that the connecting element (200, 402) comprises a first thermoplastic layer (204), an exothermic reactive layer and a second thermoplastic layer (206). Verbindungselement (200, 402) nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die exotherm reaktive Schicht ein Reaktiv-Multischicht-System (202) ist.Connecting element (200, 402) according to at least one of Claims 4 to 5 , characterized in that the exothermic reactive layer is a reactive multi-layer system (202). Verbindungselement zum Herstellen einer stoffschlüssigen Duroplast-Thermoplast-Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine induktiv heizbare Schicht und wenigstens eine Thermoplastschicht aufweist.Connecting element for producing a cohesive thermoset thermoplastic compound, characterized in that the connecting element has an inductively heatable layer and at least one thermoplastic layer. Verbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine erste Thermoplastschicht, eine induktiv heizbare Schicht und eine zweite Thermoplastschicht aufweist.Connecting element after Claim 8 , characterized in that the connecting element has a first thermoplastic layer, an inductively heatable layer and a second thermoplastic layer. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die induktiv heizbare Schicht induktiv anregbare Partikel aufweist.Connecting element according to one of Claims 8 to 9 , characterized in that the inductively heatable layer has inductively excitable particles. Duroplastmodul (300, 400, 602) zur stoffschlüssigen Verbindung mit einem Thermoplastmodul (504, 604), dadurch gekennzeichnet, dass das Duroplastmodul (300, 400, 602) einen Duroplastabschnitt und ein Verbindungselement (100, 200, 302, 402) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Duroplastmodul (300, 400, 602) for the material connection with a thermoplastic module (504, 604), characterized in that the thermoset module (300, 400, 602) a Duroplastabschnitt and a connecting element (100, 200, 302, 402) after at least one of the preceding claims. Duroplastmodul (300, 400, 602) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Duroplastabschnitt und das Verbindungselement (100, 200, 302, 402) mithilfe eines Harzsystems (306, 406) miteinander verbunden sind.Duroplast module (300, 400, 602) according to Claim 11 , characterized in that the thermoset portion and the connecting element (100, 200, 302, 402) by means of a resin system (306, 406) are interconnected. Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil (500, 600), dadurch gekennzeichnet, dass das Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteil (500, 600) ein Thermoplastmodul (504, 604) und ein Duroplastmodul (300, 400, 602) nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 12 aufweist.Thermoset thermoplastic composite component (500, 600), characterized in that the thermoset thermoplastic composite component (500, 600) a thermoplastic module (504, 604) and a thermoset module (300, 400, 602) according to at least one of Claims 11 to 12 having. Verfahren zum Herstellen eines Duroplast-Thermoplast-Verbundbauteils (500, 600) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoplastmodul (504, 604) und das Duroplastmodul (300, 400, 602) zueinander ausgerichtet und zusammengepresst werden und die Metallleiterschicht als Heizwiderstand elektrisch beaufschlagt, die exotherm reaktive Schicht aktiviert oder die induktiv heizbare Schicht mit einem magnetischen Wechselfeld beaufschlagt wird.A method for producing a thermoset thermoplastic composite component (500, 600) according to Claim 13 , characterized in that the thermoplastic module (504, 604) and the thermoset module (300, 400, 602) are aligned and pressed together and electrically applied to the metal conductor layer as a heating resistor activates the exothermic reactive layer or applied to the inductively heatable layer with an alternating magnetic field becomes.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110293298A (en) * 2019-06-06 2019-10-01 沈阳航空航天大学 The light alloy electric resistance welding resin welded joint and preparation method thereof of CNT enhancing
DE102019132719B4 (en) 2019-12-02 2022-06-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Process for producing a thermoset-thermoplastic composite
DE102017105185B4 (en) 2017-03-10 2022-08-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Connecting element, effector and resistance welding process for the material connection of fiber composite material parts

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6943953U (en) * 1969-11-12 1970-05-06 Rudolf Schieber Chem Fab Kg Dr MELT ADHESIVE TAPE.
DE2154037A1 (en) * 1971-10-29 1973-05-10 Josef Fischer Kg Holzwerke Bonding building components - using melt adhesive component containing current conductor as heating element
US5075034A (en) * 1989-09-08 1991-12-24 The Dexter Corporation Induction curable two-component structural adhesive with improved process ability
DE102006056660A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Henkel Kgaa Shaped product for gluing onto metal or plastic substrates as a fixing device consists entirely of a polyamide-, polyolefin-, polyester-, polyacrylate- or polystyrene-based hot-melt adhesive
DE102008063651A1 (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Method for connecting two workpieces, involves removing matrix materials at surfaces of workpieces in joining zone chemically, thermally or mechanically to expose individual fibers
DE102010007824A1 (en) 2010-02-11 2011-08-11 Technische Universität Clausthal, 38678 Method for mixing duroplastic carbon fiber composite components or blanks with one another, involves providing composite components or blanks on duroplastic surface facing fiber textiles, and welding structures under integration of textiles
DE102011112520A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Production of a fiber composite component
DE102013114829A1 (en) 2013-12-23 2015-06-25 KTM Technologies GmbH Fiber-reinforced thermoset component with functional layer for connection to a thermoplastic component

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6943953U (en) * 1969-11-12 1970-05-06 Rudolf Schieber Chem Fab Kg Dr MELT ADHESIVE TAPE.
DE2154037A1 (en) * 1971-10-29 1973-05-10 Josef Fischer Kg Holzwerke Bonding building components - using melt adhesive component containing current conductor as heating element
US5075034A (en) * 1989-09-08 1991-12-24 The Dexter Corporation Induction curable two-component structural adhesive with improved process ability
DE102006056660A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Henkel Kgaa Shaped product for gluing onto metal or plastic substrates as a fixing device consists entirely of a polyamide-, polyolefin-, polyester-, polyacrylate- or polystyrene-based hot-melt adhesive
DE102008063651A1 (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Method for connecting two workpieces, involves removing matrix materials at surfaces of workpieces in joining zone chemically, thermally or mechanically to expose individual fibers
DE102010007824A1 (en) 2010-02-11 2011-08-11 Technische Universität Clausthal, 38678 Method for mixing duroplastic carbon fiber composite components or blanks with one another, involves providing composite components or blanks on duroplastic surface facing fiber textiles, and welding structures under integration of textiles
DE102011112520A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Production of a fiber composite component
DE102013114829A1 (en) 2013-12-23 2015-06-25 KTM Technologies GmbH Fiber-reinforced thermoset component with functional layer for connection to a thermoplastic component

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017105185B4 (en) 2017-03-10 2022-08-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Connecting element, effector and resistance welding process for the material connection of fiber composite material parts
CN110293298A (en) * 2019-06-06 2019-10-01 沈阳航空航天大学 The light alloy electric resistance welding resin welded joint and preparation method thereof of CNT enhancing
DE102019132719B4 (en) 2019-12-02 2022-06-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Process for producing a thermoset-thermoplastic composite

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