DE102017201834A1 - Semi-finished product with different properties - Google Patents

Semi-finished product with different properties Download PDF

Info

Publication number
DE102017201834A1
DE102017201834A1 DE102017201834.8A DE102017201834A DE102017201834A1 DE 102017201834 A1 DE102017201834 A1 DE 102017201834A1 DE 102017201834 A DE102017201834 A DE 102017201834A DE 102017201834 A1 DE102017201834 A1 DE 102017201834A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
semifinished product
layer
polymer composite
composite system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017201834.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Lothar Patberg
Stefan Mayer
Andreas COTT
Christian Paul
Dieter Kalemba
Sophie Reisewitz
Erik Hilfrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to DE102017201834.8A priority Critical patent/DE102017201834A1/en
Priority to PCT/EP2018/052881 priority patent/WO2018141982A1/en
Publication of DE102017201834A1 publication Critical patent/DE102017201834A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/14Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising synthetic rubber copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/263Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer having non-uniform thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021Fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046Synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261Polyamide fibres
    • B32B2262/0269Aromatic polyamide fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/106Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/706Anisotropic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbzeug (1, 1', 1", 1'", 1"", 1'"", 1""") umfassend mindestens eine metallische Schicht (2, 3, 3', 3", 3"') mit mindestens einer stoffschlüssig angebundenen Schicht (4) aus einem Faser-Polymerverbundsystem, welches eine Dicke (h, H), Breite (B) und Länge (L) aufweist, wobei das Halbzeug (1, 1', 1", 1"', 1"",1'"", 1""") über seine Dicke (h, H), Breite (B) und/oder Länge (L) zumindest bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere in der Einzelschichtdicke, Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist.The present invention relates to a semifinished product (1, 1 ', 1 ", 1'", 1 "", 1 "", 1 "" ") comprising at least one metallic layer (2, 3, 3 ', 3", 3 "') with at least one cohesively bonded layer (4) made of a fiber-polymer composite system, which has a thickness (h, H), width (B) and length (L), wherein the semifinished product (1, 1', 1", 1 "', 1" ", 1'" ", 1" "") over its thickness (h, H), width (B) and / or length (L) at least partially different properties, in particular in the single layer thickness, strength and / or stiffness.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Halbzeug mit unterschiedlichen Eigenschaften.The invention relates to a semi-finished product with different properties.

Technischer HintergrundTechnical background

Aus dem Stand der Technik sind Werkstoffverbunde, insbesondere Hybridwerkstoffe mit mindestens einer metallischen Lage und mindestens einer Lage aus einem faserverstärkten Polymer zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere eines Karosseriebauteils für Fahrzeuge, welches ein möglichst geringes Gewicht und gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Energieaufnahme im Crashfall sowie Festigkeit, aufweist, insbesondere aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 015 071 A1 bekannt. Diese Werkstoffverbunde sind Halbzeuge mit einem gleichmäßigen Aufbau und gleichförmigen Eigenschaften. Eine Ausrichtung hinsichtlich optimaler Einstellung der Belastungsrichtung und Belastungsverteilung im Halbzeug respektive im zu formenden Bauteil ist vergleichsweise gering. Weitere gattungsgemäße Halbzeuge sind aus den Druckschriften WO 2002/078951 A1 und EP 1 431 026 B1 bekannt. In Bezug auf den Stand der Technik besteht weiteres Verbesserungspotential, insbesondere hinsichtlich einer belastungsgerechten und individuellen Auslegung des Halbzeuges.Material composites, in particular hybrid materials with at least one metallic layer and at least one layer of a fiber-reinforced polymer for producing a component, in particular a body component for vehicles, which have the lowest possible weight and good mechanical properties, in particular a high energy absorption in the event of a crash and strength, in particular from the German patent application DE 10 2011 015 071 A1 known. These composite materials are semi-finished products with a uniform structure and uniform properties. An alignment with regard to optimum adjustment of the loading direction and load distribution in the semifinished product or in the component to be formed is comparatively low. Other generic semi-finished products are from the publications WO 2002/078951 A1 and EP 1 431 026 B1 known. With regard to the state of the art, there is further potential for improvement, in particular with regard to a stress-oriented and individual design of the semifinished product.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Halbzeug weiterzubilden, das belastungsgerecht und individuell ausgelegt werden kann.The invention is therefore based on the object to develop a semi-finished, which can be designed to load and individual.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Halbzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a semi-finished product having the features of patent claim 1.

Gemäß einem ersten Aspekt ist erfindungsgemäß ein Halbzeug vorgesehen, welches mindestens eine metallische Schicht mit mindestens einer stoffschlüssig angebundenen Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem umfasst, welches eine Dicke, Breite und Länge aufweist, wobei das Halbzeug über seine Dicke, Breite und/oder Länge zumindest bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere in der Einzelschichtdicke, Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist.According to a first aspect, a semifinished product is provided according to the invention, which comprises at least one metallic layer with at least one cohesively bonded layer of a fiber-polymer composite system which has a thickness, width and length, wherein the semifinished product at least over its thickness, width and / or length partially different properties, in particular in the single layer thickness, strength and / or stiffness.

Mit der Erfindung kann über die bereichsweise variierenden Eigenschaften vorzugsweise hinsichtlich der Einzelschichtdicke, der Festigkeit und/oder der Steifigkeit in dem Halbzeug eine bessere Anpassung an die Anforderungen im herzustellenden Bauteil, insbesondere wird eine belastungsgerechte Auslegung ermöglicht, bereitgestellt werden und damit verbunden kann auch eine Gewichtsreduzierung, insbesondere durch Materialeinsparung einhergehen, beispielsweise bei der Reduzierung der Einzelschichtdicke(n). Die metallische Schicht ist vorzugsweise einlagig respektive lagenförmig aus einem metallischen Material gebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem metallischen Material um ein Blech aus einer Stahllegierung, insbesondere einer Kohlenstoff-Stahllegierung, einer Aluminiumlegierung, einer Magnesiumlegierung oder einer Edelstahllegierung. Bei Verwendung einer Stahllegierung kann das Blech mit einer Korrosionsschutzschicht zumindest einseitig beschichtet sein.With the invention, a better adaptation to the requirements in the component to be produced, in particular a load-compatible design is made possible over the region-varying properties preferably in terms of single-layer thickness, strength and / or stiffness in the semifinished, and this can also be associated with a weight reduction , Especially accompanied by material savings, for example, in reducing the single-layer thickness (s). The metallic layer is preferably single-layered or layer-formed from a metallic material. Preferably, the metallic material is a sheet of a steel alloy, in particular a carbon-steel alloy, an aluminum alloy, a magnesium alloy or a stainless steel alloy. When using a steel alloy, the sheet may be coated with a corrosion protection layer at least on one side.

Die Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein, wobei bei einer mehrlagigen Ausführung mindestens eine der Lagen auch faserfrei ausgeführt sein kann. Das Faser-Polymerverbundsystem umfasst eine Polymermatrix und Fasern, insbesondere in der Polymermatrix gelagerte Fasern. Als Material für die Polymermatrix sind insbesondere Thermoplaste, wie z. B. Polyamid (PA), Polyethylen (PE), Polyphenylsulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polypropylen (PP), Polyurethan (PU) oder deren Mischungen, sowie Duroplaste, wie z. B. Epoxidharz, Elastomere und thermoplastische Elastomere verwendbar. Als Fasern sind insbesondere Karbonfasern, Glasfasern, Naturfasern, Aramidfasern, Polymerfasern, Metallfasern, Keramikfasern, mineralische Fasern, recycelte Fasern oder deren Mischungen verwendbar. Hierbei ist ferner der Einsatz als Kurzfaser, Langfaser und/oder als Endlosfaser vorstellbar. Insbesondere können die Fasern als Roving, Matte, Gewebe, Vlies, Tape und/oder Gelege bereitgestellt werden.The layer of a fiber-polymer composite system can be designed in one or more layers, wherein in a multilayer design at least one of the layers can also be designed fiber-free. The fiber-polymer composite system comprises a polymer matrix and fibers, in particular fibers stored in the polymer matrix. As a material for the polymer matrix in particular thermoplastics, such as. As polyamide (PA), polyethylene (PE), polyphenylsulfide (PPS), polysulfone (PSU), polypropylene (PP), polyurethane (PU) or mixtures thereof, and thermosets, such as. As epoxy resin, elastomers and thermoplastic elastomers used. In particular, carbon fibers, glass fibers, natural fibers, aramid fibers, polymer fibers, metal fibers, ceramic fibers, mineral fibers, recycled fibers or mixtures thereof can be used as the fibers. Here, the use as short fiber, long fiber and / or endless fiber is also conceivable. In particular, the fibers may be provided as roving, mat, fabric, nonwoven, tape and / or scrim.

Zur Bildung respektive Bereitstellung des erfindungsgemäßen Halbzeugs sind die metallische Schicht und die Schicht aus dem Faser-Polymerverbundsystem stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei die Schicht des Faser-Polymerverbundsystems vorzugsweise vollflächig oder nur partiell in einem oder mehreren Bereichen auf der metallischen Schicht angeordnet sein kann. Zur Erhöhung der Haftung zwischen den beiden Schichten kann auch eine Zwischenschicht in Form eines Haftvermittlers zwischen Metall und Faser-Polymerverbundsystem berücksichtigt werden.In order to form or provide the semifinished product according to the invention, the metallic layer and the layer of the fiber-polymer composite system are bonded together in a material-locking manner, wherein the layer of the fiber-polymer composite system can preferably be arranged over the entire surface or only partially in one or more regions on the metallic layer. To increase the adhesion between the two layers, an intermediate layer in the form of an adhesion promoter between metal and fiber-polymer composite system can also be considered.

Die unterschiedlichen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Halbzeugs werden insbesondere durch die Eigenschaften der mindestens einen metallischen Schicht und/oder der mindestens einen Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem bestimmt.The different properties of the semifinished product according to the invention are determined in particular by the properties of the at least one metallic layer and / or the at least one layer of a fiber-polymer composite system.

Gemäß einer ersten Ausführungsform des Halbzeugs weist die metallische Schicht zumindest bereichsweise variierende geometrische und/oder mechanische Eigenschaften auf. Die metallische Schicht respektive das Blech kann bereichsweise unterschiedliche Dicken und/ oder Materialien aufweisen, vorzugsweise als Tailored Product ausgeführt sein. Bei unterschiedlichen Dicken kann ein monolithisches Material als flexibel gewalztes Blech, auch tailored rolled blank oder strip genannt, oder ein aus zwei Blechen mit unterschiedlicher Dicke aus einem Material, beispielsweise artgleiches Material, z. B. einer Stahllegierung mit gleicher Zusammensetzung, oder aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise artgleiche Materialien, z. B. Stahllegierungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung, oder artungleiche Materialien, z. B. eine Stahllegierung und eine Aluminiumlegierung, miteinander verbundenen Blechen, auch tailored „welded“ blank oder strip genannt, verwendet werden. Auch ein dreidimensional geformtes Blech, welches nicht eben (plan) ausgebildet ist, kann als metallische Schicht verwendet werden. Des Weiteren kann das Blech auch zumindest bereichsweise Öffnungen und/oder Aussparungen aufweisen, insbesondere als Lochblech ausgeführt sein. Die Eigenschaften, wie z. B. Steifigkeit, Festigkeit, Wärmeaufnahme und/oder Impactverhalten, des Halbzeugs respektive des herzustellenden Bauteils können dadurch gezielt positiv beeinflusst werden.According to a first embodiment of the semifinished product, the metallic layer has at least regionally varying geometric and / or mechanical properties. The metallic layer or the sheet metal can be partially have different thicknesses and / or materials, preferably be designed as a tailored product. At different thicknesses, a monolithic material as flexible rolled sheet, also called tailored rolled blank or strip, or one of two sheets of different thickness of a material, for example, similar material, such. As a steel alloy with the same composition, or of different materials, such as similar materials, eg. As steel alloys with different composition, or dissimilar materials, eg. As a steel alloy and an aluminum alloy, interconnected sheets, also called tailored "welded" blank or strip used. Also, a three-dimensionally shaped sheet, which is not flat (plan) is formed, can be used as a metallic layer. Furthermore, the sheet may also at least partially openings and / or recesses, in particular be designed as a perforated plate. The properties, such. As rigidity, strength, heat absorption and / or impact behavior of the semifinished product or the component to be produced can be selectively positively influenced.

Gemäß einer kumulativen oder alternativen Ausführungsform des Halbzeugs weist die Schicht aus Faser-Polymerverbundsystem zumindest bereichsweise variierende geometrische und/ oder mechanische Eigenschaften auf. Die Schicht aus Faser-Polymerverbundsystem kann bereichsweise unterschiedliche Dicken und/oder Materialien aufweisen. Unterschiedliche Materialien in der Schicht aus dem Faser-Polymerverbundsystem können in der Dicke, Breite und/oder Länge hinsichtlich der verschiedenen Polymermatrix- und/oder Fasermaterialien (z. B. Karbon-, Glasfasern etc.) nebeneinander und/oder übereinander variieren. Des Weiteren können bereichsweise die Faserarten (z. B. Gelege, Gewebe, Vlies etc.) und/oder die Anordnung der Fasern (z. B. Atlas-, Köper-, Leinwandbindung etc.) und/oder der Ausrichtungswinkel der Fasern, insbesondere der Faservolumenanteil respektive die Faserdichte variieren. Kumulativ kann die Schicht aus dem Faser-Polymerverbundsystem zumindest bereichsweise einen Füllstoff aufweisen. Als Füllstoffe können insbesondere organische und/oder anorganische Partikel, Karbon-Nanotubes, Graphene-Nanoplatelets, Füllkugeln, Hohlkugeln oder deren Mischungen, insbesondere bereichsweise zur Erhöhung der Festigkeit, verwendet werden. Insbesondere können auch bereichsweise faserfreie Bereiche in dem Faser-Polymerverbundsystem vorgesehen sein. Die Eigenschaften, wie z. B. Steifigkeit, Festigkeit und/oder Impactverhalten, des Halbzeugs respektive des herzustellenden Bauteils können dadurch kumulativ oder alternativ zu der variierenden Ausführung der metallischen Schicht gezielt positiv beeinflusst werden.According to a cumulative or alternative embodiment of the semifinished product, the layer of fiber-polymer composite system has at least regionally varying geometric and / or mechanical properties. The layer of fiber-polymer composite system may have regions of different thicknesses and / or materials. Different materials in the layer of the fiber-polymer composite system may vary in thickness, width and / or length side by side and / or over each other with respect to the various polymer matrix and / or fibrous materials (eg, carbon, glass, etc.). Furthermore, the types of fibers (eg, scrim, fabric, nonwoven, etc.) and / or the arrangement of the fibers (eg, atlas, twill, plain weave etc.) and / or the orientation angle of the fibers, in particular the fiber volume proportion or the fiber density vary. Cumulatively, the layer of the fiber-polymer composite system at least partially have a filler. In particular, organic and / or inorganic particles, carbon nanotubes, graphene nanoplatelets, filler spheres, hollow spheres or mixtures thereof, in particular in regions for increasing the strength, can be used as fillers. In particular, fiber-free regions may also be provided in some regions in the fiber-polymer composite system. The properties, such. As rigidity, strength and / or impact behavior of the semifinished product or the component to be produced can be selectively positively influenced cumulatively or alternatively to the varying embodiment of the metallic layer.

Eine Schicht eines Faser-Polymerverbundsystems auf Basis einer thermoplastischen Polymermatrix kann auf drei Arten hergestellt werden. Die erste Art betrifft ein kontinuierliches Herstellungsverfahren, bei dem einzelne Lagen durch Druck und Wärme, beispielsweise in einem kontinuierlichen Laminierprozess, insbesondere über eine Doppelbandpresse oder über Laminierrollen zu einer Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem ausgebildet werden. Vorzugsweise werden (trockene) Fasern als Endlos-Material und eine Polymermatrix in Form einer oder mehreren Folien bereitgestellt und im Laminierprozess mittels Wärme und Druck zu einer Schicht konsolidiert. Insbesondere kann die bereichsweise unterschiedlichen Eigenschaften beispielsweise über die Breite der zu erstellenden Schicht variieren, indem beispielsweise unterschiedliche Fasermaterialien nebeneinander platziert werden. Beispielsweise können die Eigenschaften alternativ entlang der Länge der zu erstellenden Schicht variieren, indem beispielsweise durch alternierende Zuführung der Fasern, wobei durchaus Bereiche in Längsrichtung faserfrei ausgeführt werden können. Alternativ können bereits vorgefertigte (konsolidierte), faserverstärkte Polymermaterialien, insbesondere in Form von Organoblechen oder Organofolien bereitgestellt werden, wobei vorzugsweise mehrere, unterschiedliche vorgefertigte, faserverstärkte Polymermaterialien dem Laminierprozess zugeführt werden, so dass eine Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem mit über die Dicke, Breite und/ oder Länge variierende Eigenschaften hergestellt werden kann. Die zweite Art betrifft ein diskontinuierliches Herstellungsverfahren, bei dem einzelne Lagen durch Druck und Wärme, insbesondere über eine Plattenpresse zu einer Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem ausgebildet werden kann. Vorzugsweise werden (trockene) Fasern als Zuschnitte und eine Polymermatrix in Form einer oder mehrerer Zuschnitte bereitgestellt und im Laminierprozess mittels Wärme und Druck zu einer Schicht konsolidiert. Insbesondere kann die bereichsweise unterschiedlichen Eigenschaften beispielsweise über die Breite der zu erstellenden Schicht variieren, indem beispielsweise unterschiedliche Fasermaterialien nebeneinander platziert werden oder die Ausrichtungswinkel der Fasern verschieden ausgerichtet werden. Beispielsweise können die Eigenschaften alternativ entlang der Länge der zu erstellenden Schicht variieren, wobei durchaus Bereiche in Längsrichtung faserfrei ausgeführt werden können. Alternativ können bereits vorgefertigte, faserverstärkte Polymermaterialien, insbesondere in Form von Organoblechen oder Organofolien als Zuschnitt bereitgestellt werden, wobei vorzugsweise mehrere, unterschiedliche vorgefertigte, faserverstärkte Polymermaterialien dem Laminierprozess zugeführt werden, so dass eine Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem mit über die Dicke, Breite und/oder Länge variierende Eigenschaften hergestellt werden kann. Die dritte Art betrifft ein semi-kontinuierliches Herstellungsverfahren, welches die Vorteile der kontinuierlichen Herstellung durch Bereitstellung von EndlosMaterialien mit einem diskontinuierlichen Laminierprozess, z. B. durch eine mitlaufende Plattenpresse, vereint, wodurch über einen längeren Zeitraum im Vergleich zum kontinuierlichen Herstellungsverfahren vorteilhaft ein höher Druck und Wärme auf die zu erstellende Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem einwirken kann.A layer of a thermoplastic polymer matrix based fiber-polymer composite system can be prepared in three ways. The first type relates to a continuous production process in which individual layers are formed by pressure and heat, for example in a continuous lamination process, in particular via a double belt press or lamination rolls to form a layer of a fiber-polymer composite system. Preferably, (dry) fibers are provided as an endless material and a polymer matrix in the form of one or more films and consolidated in the lamination process by means of heat and pressure to form a layer. In particular, the area-wise different properties can vary, for example, over the width of the layer to be created, for example by placing different fiber materials next to one another. For example, the properties may alternatively vary along the length of the layer to be created, for example, by alternately feeding the fibers, whereby areas in the longitudinal direction can be made fiber-free. Alternatively, prefabricated (consolidated) fiber-reinforced polymer materials, in particular in the form of organo sheets or organofilms, may be provided, wherein preferably several, different prefabricated, fiber-reinforced polymer materials are fed to the lamination process, such that a layer of a fiber-polymer composite system of thickness, width and / or length varying properties can be produced. The second type relates to a discontinuous production process in which individual layers can be formed by pressure and heat, in particular via a platen press to form a layer of a fiber-polymer composite system. Preferably, (dry) fibers are provided as blanks and a polymer matrix in the form of one or more blanks and consolidated in the lamination process by means of heat and pressure to form a layer. In particular, the area-wise different properties can vary, for example, across the width of the layer to be created, for example by placing different fiber materials next to one another or by aligning the alignment angles of the fibers differently. For example, the properties may alternatively vary along the length of the layer to be created, with areas in the longitudinal direction being able to be made fiber-free. Alternatively, prefabricated, fiber-reinforced polymer materials, in particular in the form of organo sheets or organo-foils can be provided as a blank, wherein preferably several, different prefabricated, fiber-reinforced polymer materials are fed to the lamination process, so that a layer of a fiber-polymer composite system across the thickness, width and / or length varying properties can be produced. The third type relates to a semi-continuous manufacturing process, which has the advantages of continuous production by providing continuous materials with a discontinuous lamination process, e.g. B. by a rotating plate press, united, which over a longer period compared to the continuous production process advantageously a higher pressure and heat can act on the layer to be created from a fiber-polymer composite system.

Eine Schicht eines Faser-Polymerverbundsystems auf Basis einer duroplastischen Polymermatrix kann in analoger Art und Weise, wie auf Basis einer thermoplastischen Polymermatrix hergestellt werden, jedoch mit dem Unterschied, dass wenn ein nachträgliches Formen des Halbzeuges gewährleistet werden soll, ein Aushärten der duroplastischen Polymermatrix (z. B. Harz und Härter) während der Herstellung des Halbzeugs weitestgehend verhindert wird, da ein vollständiges Aushärten kein Formen ermöglicht und dadurch das Halbzeugs nur als ein im Wesentlichen Flachmaterial eingesetzt werden kann. Zur Sicherstellung der Möglichkeit eines nachträglichen Formens nach der Herstellung des Halbzeugs verbleibt die Schicht aus Faser-Polymerverbundsystem in einem vorimprägnierten oder nicht final ausreagierten respektive polymerisierten Zustand (Bi-Stage-System) und wird daher erst später beim Weiterverarbeitungsprozess respektive Formen in Verbindung mit mindestens einer metallischen Schicht im geformten Halbzeug respektive Bauteil durch z. B. thermische, chemische und/oder photolytische Aktivierung ausgehärtet.A layer of a fiber-polymer composite system based on a thermosetting polymer matrix can be prepared in an analogous manner, such as on the basis of a thermoplastic polymer matrix, but with the difference that if a subsequent forming of the semifinished product is to be ensured, hardening of the thermosetting polymer matrix (z B. resin and hardener) is prevented as much as possible during the production of the semifinished product, since a complete curing does not allow molding and thereby the semifinished product can only be used as a substantially flat material. To ensure the possibility of subsequent shaping after the production of the semifinished product, the layer of fiber-polymer composite system remains in a pre-impregnated or not fully reacted or polymerized state (Bi-Stage system) and will therefore only later in the further processing process or forms in conjunction with at least one Metallic layer in the formed semifinished product or component by z. B. cured thermal, chemical and / or photolytic activation.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Halbzeugs umfasst das Halbzeug mindestens eine weitere metallische Schicht und/oder eine weitere Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem, die insbesondere vollflächig oder partiell angeordnet zu den anderen Schichten in dem Halbzeug vorliegen und stoffschlüssig miteinander verbunden sind. So sind neben einem erfindungsgemäßen Halbzeug, das in der einfachsten Ausführung eine metallische Schicht stoffschlüssig verbunden mit einer Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem aufweist, unterschiedliche Ausgestaltungen möglich, insbesondere was den Aufbau insbesondere der Schichten anbelangt. Vorzugsweise umfasst das Halbzeug zwei metallischen Schichten mit einer dazwischen angeordneten Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem, was einem Sandwich-Halbzeug entspricht. Das Halbzeug kann auch mehr als drei Schichten umfassen, je nach Bedarf und Anforderung an das Halbzeug respektive das daraus herzustellende Bauteil. So können auch Halbzeuge mit einem alternierenden Aufbau (Blech/Faser-Polymerverbundsystem) bereitgestellt werden, insbesondere auch nur ein Blech als Zwischenschicht mit auf beiden Seiten des Blechs lokal oder vollflächig verbundenen Faser-Polymerverbundsystemen.According to a further embodiment of the semifinished product, the semifinished product comprises at least one further metallic layer and / or a further layer of a fiber-polymer composite system, which in particular are arranged over the entire surface or partially arranged relative to the other layers in the semifinished product and are connected to one another in a material-locking manner. Thus, in addition to a semifinished product according to the invention, which in the simplest embodiment has a metallic layer cohesively connected to a layer of a fiber-polymer composite system, different embodiments are possible, in particular as regards the structure of the layers in particular. The semifinished product preferably comprises two metallic layers with a layer of a fiber-polymer composite system arranged therebetween, which corresponds to a sandwich semifinished product. The semifinished product can also comprise more than three layers, depending on requirements and requirements of the semifinished product or the component to be produced therefrom. Thus, it is also possible to provide semi-finished products with an alternating structure (sheet-metal / fiber-polymer composite system), in particular also only one sheet as intermediate layer with fiber-polymer composite systems locally or on all sides connected on both sides of the sheet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Halbzeugs weist die metallische Schicht eine Dicke zwischen 0,1 und 0,6 mm und die Schicht aus Faser-Polymerverbundsystem eine Dicke zwischen 0,2 und 1,5 mm auf.According to a further embodiment of the semifinished product, the metallic layer has a thickness of between 0.1 and 0.6 mm, and the layer of fiber-polymer composite system has a thickness of between 0.2 and 1.5 mm.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Halbzeugs kann mindestens ein Inlay zumindest bereichsweise innerhalb des Faser-Polymerverbundsystems angeordnet sein. Besteht das Inlay vorzugsweise aus einem metallischen und/oder graphitähnlichen Material, kann dadurch die elektrische Leitfähigkeit innerhalb des Faser-Polymerverbundsystems erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Bereich mit einer verbesserten Anbindung respektive Verbindung mit anderen Teilen respektive Bauteilen bereitgestellt werden kann, insbesondere für das in der Fahrzeugindustrie etablierte Widerstandspunktschweißen. Zudem kann metallisches Material bei der Formgebung, je nach Polymermatrix, vorzugsweise bei Verwendung einer thermoplastischen Polymermatrix, die Erwärmung des Halbzeugs begünstigen, z. B die Heizbarkeit verbessern. Abhängig vom Material des Inlays können auch Abschirmungs- und Dämpfungseigenschaften im Halbzeug respektive im herzustellenden Bauteil verbessert ggf. gewährleistet werden, beispielsweise bei Verwendung von Elektroblech. Das Inlay kann auch aus einem polymeren Material bestehen. In vorteilhafter Weise können dadurch Halbzeuge mit lokal, definiert integrierten Funktionalitäten bereitgestellt werden.According to a further embodiment of the semifinished product, at least one inlay can be arranged at least partially within the fiber-polymer composite system. If the inlay preferably consists of a metallic and / or graphite-like material, the electrical conductivity within the fiber-polymer composite system can thereby be increased, whereby, for example, an area with an improved connection or connection with other parts or components can be provided, in particular for the Vehicle industry established resistance spot welding. In addition, metallic material in the shaping, depending on the polymer matrix, preferably when using a thermoplastic polymer matrix, promote the heating of the semifinished product, for. B improve the heatability. Depending on the material of the inlay, shielding and damping properties in the semi-finished product or in the component to be produced can also be improved if necessary, for example when using electrical steel. The inlay can also consist of a polymeric material. Advantageously, semifinished products with locally defined, integrated functionalities can thereby be provided.

Im Vergleich zu den Halbzeugen aus dem Stand der Technik kann in vorteilhafter Weise durch das erfindungsgemäße Halbzeug

  • - bei gleicher mechanischer Performance das Gewicht reduziert werden,
  • - bei gleichem Gewicht die Performance gesteigert werden,
  • - die Verwendung von hochwertigen Materialien in weniger relevanten oder in nachträglich zum Verschnitt zugehörigen Bereichen reduziert werden,
  • - ein zusätzliches Funktionsspektrum, wie z. B. elektrische Leitfähigkeit und/oder Heizbarkeit lokal, definiert integriert werden,
  • - ökologische und ökonomische Aspekte besser berücksichtigt werden.
Compared to the semi-finished products of the prior art can advantageously by the semifinished product according to the invention
  • - the weight is reduced with the same mechanical performance,
  • - increase the performance at the same weight,
  • - Reducing the use of high quality materials in less relevant or retrospective areas
  • - An additional range of functions, such. B. electrical conductivity and / or heatability locally, be integrated, defined
  • - better take into account ecological and economic aspects.

Außerdem können durch einen definierten Aufbau des erfindungsgemäßen Halbzeugs das elastische und das plastische Verformungsverhalten sowie das Versagensverhalten im herzustellenden bzw. hergestellten Bauteil bezogen auf unterschiedliche äußere mechanische und thermische Belastungen gezielt beeinflussen werden.In addition, by a defined structure of the semifinished product according to the invention, the elastic and the plastic deformation behavior as well as the failure behavior in the component to be produced or produced can be based on different external mechanical and thermal loads are targeted influence.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Halbzeugs, insbesondere nach einem Formen des Halbzeugs zu einem Bauteil, als Bauteil für Fahrzeuge, insbesondere für straßen- und schienengebundene Fahrzeuge sowie Fahrzeuge der Luft und Raumfahrt. Vorzugsweise kommt das Bauteil als axial- und lateral-crashbelastetes Strukturbauteil, insbesondere als B-Säule oder als steifigkeitsoptimiertes Bauteil in Fahrzeugen zum Einsatz.According to a second aspect, the invention relates to a use of the semifinished product according to the invention, in particular after shaping the semifinished product into a component, as a component for vehicles, in particular for road and rail vehicles and vehicles of the aerospace industry. The component is preferably used as an axial and lateral crash-loaded structural component, in particular as a B-pillar or as a stiffness-optimized component in vehicles.

Das Formen des erfindungsgemäßen Halbzeugs zu einem Bauteil kann mittels Tiefziehen, Rollprofilieren, Biegen, Abkanten oder einer Kombination daraus durchgeführt werden.The molding of the semifinished product according to the invention into a component can be carried out by deep drawing, roll profiling, bending, folding or a combination thereof.

Das Fügen des erfindungsgemäßen Halbzeugs kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, vorzugsweise mittels Nieten, Kleben, Schrauben, Krimpen, Bördeln etc..The joining of the semifinished product according to the invention can be carried out in different ways, preferably by means of riveting, gluing, screwing, crimping, flanging etc.

Beispielhafte Einsatzgebiete und Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Halbzeugs wären:

  • - Flächige Bauteile in Fahrzeugen mit Anforderungen an Crashdeformationswiderstand, zum Beispiel Bodenblech, Stirnwand etc.
  • - Längliche Bauteile in Fahrzeugen mit Anforderungen an Crashdeformationswiderstand, zum Beispiel Stoßfänger-Querträger, Seitenaufprallträger etc.
  • - Bauteilanwendungen für Panzerung, insbesondere in Fahrzeugen als Bodenblech, als seitlich angeordnete Panzerplatten und im Dach
  • - Rumpfschalen und Tragflächenelementen in Flugzeugen
  • - Crashboxen für Schienenfahrzeuge, insbesondere durch Variation von metallischer Schicht und/oder Faser-Polymerverbundsystem kann gezielt das Falten im Crash gesteuert werden.
Exemplary applications and applications of the semifinished product according to the invention would be:
  • - Sheet-like components in vehicles with requirements for crash deformation resistance, for example bottom plate, end wall, etc.
  • - Elongated components in vehicles with requirements for crash deformation resistance, for example bumper cross members, side impact beams, etc.
  • - Component applications for armor, especially in vehicles as floor pan, as laterally arranged armor plates and in the roof
  • - Fuselage shells and wing elements in aircraft
  • - Crash boxes for rail vehicles, in particular by varying the metallic layer and / or fiber-polymer composite system can be specifically controlled folding in a crash.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

  • 1: einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs,
  • 2: einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs,
  • 3: einen schematischen Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs,
  • 4: einen schematischen Schnitt durch eine vierte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs und
  • 5: einen schematischen Schnitt durch eine fünfte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Identical parts are always provided with the same reference numerals. Show it:
  • 1 FIG. 1 shows a schematic section through a first embodiment of a semifinished product according to the invention, FIG.
  • 2 FIG. 2: a schematic section through a second embodiment of a semifinished product according to the invention, FIG.
  • 3 FIG. 2 is a schematic section through a third embodiment of a semifinished product according to the invention, FIG.
  • 4 a schematic section through a fourth embodiment of a semifinished product according to the invention and
  • 5 FIG. 2: a schematic section through a fifth embodiment of a semifinished product according to the invention. FIG.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDescription of the preferred embodiment

In 1 ist ein schematischer Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs (1) dargestellt. Das Halbzeug (1) umfasst eine erste metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und eine zweite metallische Schicht (3), vorzugsweise ein monolithisches Material aus einem flexibel gewalzten Blech, welches bereichsweise unterschiedliche Dicken (d, D) aufweist. Zwischen den beiden Blechen (2, 3) ist ein Faser-Polymerverbundsystem (4) angeordnet, welches beispielsweise aus einer thermoplastischen Matrix, vorzugsweise einem Blend aus PA-PE, mit einem Fasermaterial aus Karbon oder Glas, welches in der kompletten Schicht insbesondere einen Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) aufweist, besteht. Das Halbzeug (1) weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (H) auf, wobei die Dicke (H) des Halbzeugs (1) im Wesentlichen konstant ist, so dass durch die bereichsweise größere Dicke (D) des Blechs (3) bei gleichzeitiger Reduzierung der Dicke (Einzelschichtdicke) der Schicht (4) in diesem Bereich eine höhere Steifigkeit und/oder Festigkeit im Halbzeug (1) lokal, definiert eingestellt werden kann.In 1 is a schematic section through a first embodiment of a semifinished product according to the invention ( 1 ). The semifinished product ( 1 ) comprises a first metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet, preferably a steel sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a second metallic layer ( 3 ), preferably a monolithic material made of a flexibly rolled sheet, which has different thicknesses ( d . D ) having. Between the two sheets ( 2 . 3 ) is a fiber-polymer composite system ( 4 ), which for example consists of a thermoplastic matrix, preferably a blend of PA-PE, with a fiber material made of carbon or glass, which in the complete layer in particular a fiber content ( 4.1 ) between 20 and 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ). The semifinished product ( 1 ) has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), wherein the thickness ( H ) of the semifinished product ( 1 ) is substantially constant, so that by the larger area thickness ( D ) of the sheet ( 3 ) while reducing the thickness (single layer thickness) of the layer ( 4 ) in this area a higher stiffness and / or strength in the semifinished product ( 1 ) can be set locally, defined.

In 2 ist ein schematischer Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs (1') dargestellt. Das Halbzeug (1') umfasst eine erste metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und eine zweite metallische Schicht (3') in Form eines Metallblechs, wobei die Metallbleche (2, 3') aus dem gleichen Material gebildet sein können oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, insbesondere aus einer Stahl-, Aluminium- oder Magnesiumlegierung. Zwischen den beiden Blechen (2, 3') ist ein Faser-Polymerverbundsystem (4) angeordnet, welches beispielsweise aus einer duroplastischen Matrix, vorzugsweise einem Epoxidharz, mit einem Fasermaterial aus Glas oder Karbon, wobei insbesondere unterschiedliche Bereiche in der Schicht (4) mit unterschiedlichen Faseranteilen (4.1, 4.2), beispielsweise in mindestens einem Bereich ein Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% und in mindestens einem weiteren Bereich ein Faseranteil (4.2) > 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) vorgesehen ist, besteht. Das Halbzeug (1') weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (H) auf, wobei durch die bereichsweise unterschiedlichen Faseranteile (4.1, 4.2) innerhalb der Schicht (4) insbesondere entlang der Länge (L) des Halbzeugs (1') unterschiedliche Eigenschaften lokal, definiert eingestellt werden können. Falls das Halbzeug (1') noch einem Formen zu einem dreidimensional Bauteil zugeführt wird, ist darauf zu achten, dass die duroplastische Matrix noch nicht (voll-) ausgehärtet ist, sondern die Aushärtung erst im Zuge des Formens oder nachträglich erfolgt.In 2 is a schematic section through a second embodiment of a semifinished product according to the invention ( 1' ). The semifinished product ( 1' ) comprises a first metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet, preferably a steel sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a second metallic layer ( 3. ' ) in the form of a metal sheet, the metal sheets ( 2 . 3. ' ) may be formed of the same material or may consist of different materials, in particular of a steel, aluminum or magnesium alloy. Between the two sheets ( 2 . 3. ' ) is a fiber-polymer composite system ( 4 ), which consists, for example, of a thermosetting matrix, preferably an epoxy resin, with a fiber material of glass or carbon, in particular different regions in the layer (FIG. 4 ) with different fiber proportions ( 4.1 . 4.2 ), for example in at least one area a proportion of fiber ( 4.1 ) between 20 and 40% by volume and in at least one further area a proportion of fiber ( 4.2 )> 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ) is provided. The semifinished product ( 1' ) has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), whereby due to the regionally different fiber fractions ( 4.1 . 4.2 ) within the layer ( 4 ) in particular along the length (L) of the semifinished product ( 1' ) different properties can be set locally, defined. If the semifinished product ( 1' ) is still fed to a forms to a three-dimensional component, it is important to ensure that the thermoset matrix is not yet (fully) cured, but the curing takes place only in the course of molding or subsequently.

In 3 ist ein schematischer Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs (1") dargestellt. Das Halbzeug (1") umfasst eine erste metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und eine zweite metallische Schicht (3) in Form eines dreidimensional geformten Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer konstanten Dicken (d). Zwischen den beiden Blechen (2, 3") ist ein Faser-Polymerverbundsystem (4) angeordnet, welches beispielsweise aus einer thermoplastischen Matrix, vorzugsweise einem Blend aus PA-PE, mit einem Fasermaterial aus Karbon, welches in der kompletten Schicht insbesondere einen Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) aufweist, besteht. Das Halbzeug (1) weist eine Länge (L), eine Breite (B) und unterschiedliche Dicken (h, H) insbesondere entlang der Länge (L) auf. Durch die unterschiedlichen Dicken (h, H) können unterschiedliche Eigenschaften lokal, definiert eingestellt werden.In 3 is a schematic section through a third embodiment of a semifinished product according to the invention ( 1" ). The semifinished product ( 1" ) comprises a first metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet, preferably a steel sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a second metallic layer ( 3 ) in the form of a three-dimensionally shaped metal sheet, preferably a steel sheet having a constant thickness ( d ). Between the two sheets ( 2 . 3 ' ) is a fiber-polymer composite system ( 4 ), which, for example, a thermoplastic matrix, preferably a blend of PA-PE, with a fiber material made of carbon, which in the complete layer, in particular a fiber content ( 4.1 ) between 20 and 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ). The semifinished product ( 1 ) has a length (L), a width (B) and different thicknesses ( H . H ) in particular along the length (L). Due to the different thicknesses ( H . H ) Different properties can be set locally, defined.

In 4 ist ein schematischer Schnitt durch eine vierte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs (1'") dargestellt. Das Halbzeug (1'") umfasst eine erste metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und eine zweite metallische Schicht (3"'), welche aus zwei Blechen (3"'.1, 3"'.2), die über eine Fügeverbindung (3"'.3) als tailored „welded“ blank miteinander verbunden sind, gebildet ist. Als Material für die Bleche kommen artgleiche oder artungleiche Materialien in Frage, beispielsweise bestehen beide Bleche (3"'.1, 3"'.2) aus Stahllegierungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen oder zur Gewichtsreduzierung insbesondere aus einer Stahllegierung (3"'.1) und eine Aluminiumlegierung (3"'.2), die bevorzugt mittels einer Reibrührverbindung miteinander verbunden sind. Neben einer Aluminiumlegierung kann auch eine Magnesiumlegierung mit einer im Vergleich zu einer Stahllegierung geringeren Dichte verwendet werden, um ein Halbzeug mit einem geringen Gewicht bereit zu stellen. Zwischen den beiden Blechen (2, 3"') ist ein Faser-Polymerverbundsystem (4) angeordnet, welches beispielsweise aus einer duroplastischen Matrix, vorzugsweise einem Epoxidharz, mit einem Fasermaterial aus einer Kombination aus Naturfasern und mineralischen Fasern, wobei insbesondere ein Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) in der kompletten Schicht vorgesehen ist, besteht. Das Halbzeug (1'") weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (H) auf, wobei durch das tailored „welded“ blank der zweiten Metallschicht (3"') insbesondere entlang der Länge (L) des Halbzeugs (1'") unterschiedliche Eigenschaften lokal, definiert eingestellt werden können. Falls das Halbzeug (1'") noch einem Formen zu einem dreidimensional Bauteil zugeführt wird, ist darauf zu achten, dass die duroplastische Matrix noch nicht (voll-) ausgehärtet ist, sondern die Aushärtung erst im Zuge des Formens oder nachträglich erfolgt.In 4 3 shows a schematic section through a fourth embodiment of a semifinished product (1 ''') according to the invention The semifinished product (1''') comprises a first metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet, preferably a steel sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a second metallic layer (3 "'), which consists of two sheets (3"', 1, 3 "', 2), which are connected by a joint (3"', 3). are formed as tailored "welded" blank, is formed. Suitable materials for the sheets are similar or dissimilar materials, for example both sheets (3 '', 1, 3 '', 2) consist of steel alloys with different compositions or for weight reduction, in particular of a steel alloy (3 '' an aluminum alloy (3 "'. 2), which are preferably connected to each other by means of a friction stir. In addition to an aluminum alloy, a magnesium alloy having a lower density compared with a steel alloy may be used to provide a low weight semi-finished product. Between the two sheets ( 2 , 3 "') is a fiber-polymer composite system ( 4 ), which, for example, of a thermosetting matrix, preferably an epoxy resin, with a fiber material of a combination of natural fibers and mineral fibers, in particular a fiber content ( 4.1 ) between 20 and 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ) is provided in the complete layer exists. The semi-finished product (1 '") has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), wherein by the tailored "welded" blank of the second metal layer (3 "'), in particular along the length (L) of the semifinished product (1'"), different properties can be set locally, defined. If the semifinished product (1 '") is still supplied to a mold to form a three-dimensional component, it must be ensured that the thermoset matrix is not yet (fully) cured, but the curing takes place only in the course of molding or subsequently.

In 5 ist ein schematischer Schnitt durch eine fünfte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs (1"") dargestellt. Das Halbzeug (1"") umfasst eine erste metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und eine zweite metallische Schicht (3') in Form eines Metallblechs, wobei die Metallbleche (2, 3') aus einem Material gebildet sind oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, insbesondere aus einer Stahl-, Aluminium- oder Magnesiumlegierung. Zwischen den beiden Blechen (2, 3') ist ein Faser-Polymerverbundsystem (4) angeordnet, welches beispielsweise aus einer thermoplastischen Matrix, vorzugsweise einem Polypropylen mit unterschiedlichen Fasermaterialien, wobei insbesondere unterschiedliche Bereiche in der Schicht (4) mit unterschiedlichen Faseranteilen (4.1, 4.3), beispielsweise in mindestens einem Bereich ein Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% mit einer Glasfaser und in mindestens einem weiteren Bereich ein Faseranteil (4.3) <20 Vol.-% mit einer Karbonfaser bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) vorgesehen ist, besteht. Nicht dargestellt, kann der zweite Bereich auch einen Faseranteil (4.3) gleich 0 aufweisen, so dass dieser Bereich faserfrei sein kann. Des Weiteren umfasst das Halbzeug (1"") mindestens ein Inlay (5), welches zumindest bereichsweise innerhalb des Faser-Polymerverbundsystems (4) angeordnet ist. Das Halbzeug (1"") weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (H) auf, wobei durch das Inlay (5) innerhalb der Schicht (4) in diesem Bereich, insbesondere wenn das Inlay (5) aus einem Elektroblech besteht, die Abschirmungs- und Dämpfungseigenschaften im Halbzeug (1"") respektive im herzustellenden Bauteil lokal, mit einer integrierten Funktionalität verbessert werden kann. Des Weiteren kann das Inlay (5) auch eine Schicht bestehend aus einem unverstärkten thermoplastischen Kunststoff umfassen und zur lokalen Veränderung von Steifigkeit-, Festigkeitseigenschaften und akustischen Eigenschaften dienen.In 5 is a schematic section through a fifth embodiment of a semifinished product (1 "") according to the invention. The semifinished product (1 "") comprises a first metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet, preferably a steel sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a second metallic layer ( 3. ' ) in the form of a metal sheet, the metal sheets ( 2 . 3. ' ) are formed of a material or may consist of different materials, in particular of a steel, aluminum or magnesium alloy. Between the two sheets ( 2 . 3. ' ) is a fiber-polymer composite system ( 4 ), which consists for example of a thermoplastic matrix, preferably a polypropylene with different fiber materials, wherein in particular different regions in the layer (FIG. 4 ) with different fiber proportions ( 4.1 . 4.3 ), for example in at least one area a proportion of fiber ( 4.1 ) between 20 and 40% by volume with a glass fiber and in at least one further region a proportion of fiber ( 4.3 ) <20 vol .-% with a carbon fiber based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ) is provided. Not shown, the second region may also have a fiber content ( 4.3 ) equal 0, so that this region can be fiber-free. Furthermore, the semi-finished product (1 "") comprises at least one inlay ( 5 ), which at least partially within the fiber-polymer composite system ( 4 ) is arranged. The semi-finished product (1 "") has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), whereby through the inlay ( 5 ) within the layer ( 4 ) in this area, especially if the inlay ( 5 ) consists of an electrical sheet, the shielding and damping properties in the semifinished product (1 "") or in the component to be produced locally, with an integrated functionality can be improved. Furthermore, the inlay ( 5 ) also a layer consisting of one include unreinforced thermoplastic and serve for the local modification of stiffness, strength properties and acoustic properties.

In 6 ist das erfindungsgemäße Halbzeug (1""') in seiner einfachsten Ausführung dargestellt, nämlich umfassend eine metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm und ein Faser-Polymerverbundsystem (4), welches beispielsweise aus einer duroplastischen Matrix, vorzugsweise einem Epoxidharz, mit einem Fasermaterial aus Glas oder Karbon, wobei insbesondere unterschiedliche Bereiche in der Schicht (4) mit unterschiedlichen Faseranteilen (4.1, 4.2), beispielsweise in mindestens einem Bereich ein Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% und in mindestens einem weiteren Bereich ein Faseranteil (4.2) > 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) vorgesehen ist, besteht. Das Halbzeug (1""') weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (h) auf, wobei durch die bereichsweise unterschiedlichen Faseranteile (4.1, 4.2) innerhalb der Schicht (4) insbesondere entlang der Länge (L) des Halbzeugs (1') unterschiedliche Eigenschaften lokal, definiert eingestellt werden können. Hier nicht dargestellt, kann alternativ die Schicht des Faser-Polymerverbundsystems homogen ausgebildet sein und die metallische Schicht kann unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, beispielsweise als Tailored Product ausgebildet sein.In 6 is the semi-finished product (1 ""') according to the invention shown in its simplest form, namely comprising a metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm and a fiber-polymer composite system ( 4 ), which consists, for example, of a thermosetting matrix, preferably an epoxy resin, with a fiber material of glass or carbon, in particular different regions in the layer ( 4 ) with different fiber proportions ( 4.1 . 4.2 ), for example in at least one area a proportion of fiber ( 4.1 ) between 20 and 40 vol .-% and in at least one other area a fiber content ( 4.2 )> 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ) is provided. The semifinished product (1 ""') has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), whereby due to the regionally different fiber fractions ( 4.1 . 4.2 ) within the layer ( 4 ) in particular along the length (L) of the semifinished product ( 1' ) different properties can be set locally, defined. Not shown here, alternatively, the layer of the fiber-polymer composite system may be formed homogeneously and the metallic layer may have different properties, for example, be designed as a tailored product.

In 7 umfasst das erfindungsgemäße Halbzeug (1""") eine metallische Schicht (2) in Form eines Metallblechs mit einer Dicke (d) zwischen 0,1 bis 0,6 mm, welche zwischen zwei Faser-Polymerverbundsystem-Schichten (4) angeordnet ist. Die Schichten (4) bestehen beispielsweise aus einer thermoplastischen Matrix, vorzugsweise einem Polypropylen mit einem Fasermaterial aus Glas oder Karbon, wobei insbesondere unterschiedliche Bereiche in den Schichten (4) mit unterschiedlichen Faseranteilen (4.1, 4.2), beispielsweise in mindestens einem Bereich ein Faseranteil (4.1) zwischen 20 und 40 Vol.-% und in mindestens einem weiteren Bereich ein Faseranteil (4.2) > 40 Vol.-% bezogen auf die Schicht (Gesamtvolumen) des Faser-Polymerverbundsystems (4) vorgesehen sind. Das Halbzeug (1""") weist eine Länge (L), eine Breite (B) und eine Dicke (h) auf, wobei durch die bereichsweise unterschiedlichen Faseranteile (4.1, 4.2) innerhalb der Schichten (4) insbesondere entlang der Länge (L) des Halbzeugs (1') unterschiedliche Eigenschaften lokal, definiert eingestellt werden können. Hier nicht dargestellt, können alternativ eine oder beide Schichten des Faser-Polymerverbundsystems homogen ausgebildet sein oder aus unterschiedlichen Matrixsystemen bestehen, und/oder die metallische Schicht kann unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, beispielsweise kann die metallische Schicht aus einem Tailored Product gebildet sein.In 7 the semifinished product (1 """) according to the invention comprises a metallic layer ( 2 ) in the form of a metal sheet having a thickness ( d ) between 0.1 to 0.6 mm, which is between two fiber-polymer composite system layers ( 4 ) is arranged. The layers ( 4 ) consist for example of a thermoplastic matrix, preferably a polypropylene with a fiber material made of glass or carbon, wherein in particular different areas in the layers ( 4 ) with different fiber proportions ( 4.1 . 4.2 ), for example in at least one area a proportion of fiber ( 4.1 ) between 20 and 40 vol .-% and in at least one other area a fiber content ( 4.2 )> 40% by volume, based on the layer (total volume) of the fiber-polymer composite system ( 4 ) are provided. The semifinished product (1 """) has a length (L), a width (B) and a thickness ( H ), whereby due to the regionally different fiber fractions ( 4.1 . 4.2 ) within the layers ( 4 ) in particular along the length (L) of the semifinished product ( 1' ) different properties can be set locally, defined. Not shown here, alternatively, one or both layers of the fiber-polymer composite system may be formed homogeneously or consist of different matrix systems, and / or the metallic layer may have different properties, for example, the metallic layer may be formed of a tailored product.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, insbesondere ist die Anzahl der Schichten nicht auf drei beschränkt. Insbesondere können auch noch weitere Schichten aus Faser-Polymerverbundsystemen und metallischen Schichten vorgesehen werden. Auch andere Materialien hinsichtlich Fasern und Matrix sind verwendbar. Des Weiteren können die Bleche (2, 3', 3", 3"'), wenn sie aus einer Stahllegierung bestehen, mit einer Korrosionsschutzschicht, vorzugsweise auf Zink-Basis, zumindest einseitig beschichtet sein. Insbesondere zur Erhöhung der Haftung zwischen der metallischen Schicht und der Schicht aus Faser-Polymerverbundsystem (4) kann das Blech (2, 3', 3", 3"') zumindest einseitig auf der der Schicht (4) zugewandten Seite mit einem Haftvermittler beschichtet sein.The invention is not limited to the embodiments shown in the drawing, in particular the number of layers is not limited to three. In particular, even further layers of fiber-polymer composite systems and metallic layers can be provided. Other materials in terms of fibers and matrix are useful. Furthermore, the sheets ( 2 . 3. ' . 3 ' , 3 "'), if they are made of a steel alloy, with a corrosion protection layer, preferably zinc-based, be coated at least on one side, in particular for increasing the adhesion between the metallic layer and the layer of fiber-polymer composite system ( 4 ) can the sheet ( 2 . 3. ' . 3 ' , 3 "') at least on one side of the layer ( 4 ) facing side may be coated with a primer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1',1", 1'", 1""1, 1 ', 1 ", 1'", 1 ""
HalbzeugWorkpiece
22
erste metallische Schicht, Blechfirst metallic layer, sheet metal
3, 3', 3", 3"'3, 3 ', 3 ", 3"'
zweite metallische Schicht, Blechsecond metallic layer, sheet metal
3"'.1, 3"'.23 "'1, 3"' 2
Bleche unterschiedlicher Zusammensetzung/MaterialienSheets of different composition / materials
3"'.3. 3 ' "3
FügeverbindungRetaining compound
44
Faser-PolymerverbundsystemFiber-polymer composite system
4.1, 4.2, 4.34.1, 4.2, 4.3
Bereiche mit unterschiedlichem FaseranteilAreas with different fiber content
55
Inlayinlay
d, Dd, D
Dicke der metallischen SchichtThickness of the metallic layer
h, Hh, H
Dicke des HalbzeugsThickness of the semifinished product

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011015071 A1 [0002]DE 102011015071 A1 [0002]
  • WO 2002/078951 A1 [0002]WO 2002/078951 A1 [0002]
  • EP 1431026 B1 [0002]EP 1431026 B1 [0002]

Claims (10)

Halbzeug (1, 1', 1", 1"', 1"", 1""', 1""") umfassend mindestens eine metallische Schicht (2, 3, 3', 3", 3"') mit mindestens einer stoffschlüssig angebundenen Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem (4), welches eine Dicke (h, H), Breite (B) und Länge (L) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1, 1', 1", 1"', 1"", 1'"", 1""") über seine Dicke (D), Breite (B) und/oder Länge (L) zumindest bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere in der Einzelschichtdicke, Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist.Semi-finished product (1, 1 ', 1 ", 1"', 1 "", 1 ""', 1 """) comprising at least one metallic layer (2, 3, 3', 3", 3 "') with at least a cohesively bonded layer of a fiber-polymer composite system (4), which has a thickness (h, H), width (B) and length (L), characterized in that the semifinished product (1, 1 ', 1 ", 1"', 1 "", 1'"", 1 """) has different thicknesses (D), width (B) and / or length (L) at least in some areas, in particular in the single layer thickness, strength and / or rigidity , Halbzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (3, 3", 3"') zumindest bereichsweise variierende geometrische und/oder mechanische Eigenschaften aufweist.Semi-finished product Claim 1 , characterized in that the metallic layer (3, 3 ", 3"') has at least partially varying geometric and / or mechanical properties. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (4) aus Faser-Polymerverbundsystem zumindest bereichsweise variierende geometrische und/oder mechanische Eigenschaften aufweist.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that the layer (4) of fiber-polymer composite system has at least partially varying geometric and / or mechanical properties. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1, 1', 1", 1'" , 1"", 1""") mindestens eine weitere metallische Schicht und/oder eine weitere Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem umfasst, die insbesondere vollflächig oder partiell angeordnet zu den anderen Schichten in dem Halbzeug vorliegen und stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that the semifinished product (1, 1 ', 1 ", 1'", 1 "", 1 """) at least one further metallic layer and / or a further layer of a fiber Polymer composite system includes, in particular, the entire surface or partially arranged to the other layers are present in the semifinished product and are materially interconnected. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (2, 3', 3", 3"') eine Dicke zwischen 0,1 und 0,6 mm und die Schicht (4) aus Faser-Polymerverbundsystem eine Dicke zwischen 0,2 und 1,5 mm aufweist.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic layer (2, 3 ', 3 ", 3"') has a thickness of between 0.1 and 0.6 mm and the layer (4) of fiber-polymer composite system has a thickness between 0.2 and 1.5 mm. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Inlay (5) zumindest bereichsweise innerhalb des Faser-Polymerverbundsystems (4) angeordnet ist, welches aus einem metallischen, einem graphitähnlichen und/oder einem polymeren Material besteht.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that at least one inlay (5) is at least partially disposed within the fiber-polymer composite system (4), which consists of a metallic, a graphite-like and / or a polymeric material. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1""') eine metallische Schicht (2) mit einer stoffschlüssig angebundenen Schicht aus einem Faser-Polymerverbundsystem (4) aufweist.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that the semifinished product (1 ""') has a metallic layer (2) with a cohesively bonded layer of a fiber-polymer composite system (4). Halbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1""") eine metallische Schicht (2) umfasst, welche zwischen zwei Schichten (4) aus einem Faser-Polymerverbundsystem angeordnet ist.Semi-finished product after one of Claims 1 to 6 , characterized in that the semifinished product (1 """) comprises a metallic layer (2), which is arranged between two layers (4) made of a fiber-polymer composite system. Halbzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (4) aus dem Faser-Polymerverbundsystem zumindest bereichsweise einen Füllstoff aufweist.Semifinished product according to one of the preceding claims, characterized in that the layer (4) of the fiber-polymer composite system at least partially has a filler. Verwendung des Halbzeugs (1, 1', 1", 1'", 1"", 1'"", 1""") nach einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach einem Formen des Halbzeugs (1, 1', 1", 1'", 1"", 1""', 1""") zu einem Bauteil, als Bauteil für Fahrzeuge, insbesondere für straßen- und schienengebundene Fahrzeuge sowie Fahrzeuge der Luft und Raumfahrt.Use of the semifinished product (1, 1 ', 1 ", 1'", 1 "", 1 '"", 1 "" ") according to one of the preceding claims, in particular after molding of the semifinished product (1, 1', 1"). , 1 '", 1" ", 1" "', 1" "") to a component, as a component for vehicles, in particular for road and rail vehicles and vehicles of the aerospace industry.
DE102017201834.8A 2017-02-06 2017-02-06 Semi-finished product with different properties Withdrawn DE102017201834A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201834.8A DE102017201834A1 (en) 2017-02-06 2017-02-06 Semi-finished product with different properties
PCT/EP2018/052881 WO2018141982A1 (en) 2017-02-06 2018-02-06 Semifinished product having different properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201834.8A DE102017201834A1 (en) 2017-02-06 2017-02-06 Semi-finished product with different properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017201834A1 true DE102017201834A1 (en) 2018-08-09

Family

ID=61188800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017201834.8A Withdrawn DE102017201834A1 (en) 2017-02-06 2017-02-06 Semi-finished product with different properties

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017201834A1 (en)
WO (1) WO2018141982A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204407A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-26 Thyssenkrupp Ag Function-integrated temperature control in steel-plastic hybrids with thermally conductive fillers

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018121882A1 (en) 2018-09-07 2020-03-12 Auto-Kabel Management Gmbh Structural element for a motor vehicle and method for producing a structural element
DE102019213768A1 (en) 2019-09-10 2021-03-11 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Tolerance compensation through metal-plastic hybrid material
DE102020202813A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Spinning of metal-plastic semi-finished products
DE102020202818A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Hybrid metal-plastic semi-finished product with improved heat transfer
WO2022080369A1 (en) * 2020-10-15 2022-04-21 キョーラク株式会社 Panel

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078951A1 (en) 2001-03-30 2002-10-10 Saab Ab Metal-composite laminates and a method for fabricating same
EP1431026B1 (en) 2002-12-20 2008-08-06 Stork Fokker AESP B.V. Laminate with butt-welded metal layers
US20120214018A1 (en) 2011-02-21 2012-08-23 Productive Research Llc Composite materials including regions differing in properties and methods
DE102011015071A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Composite material and structural component for a motor vehicle
DE102012003731A1 (en) 2012-02-28 2013-08-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Semi-finished product for the production of a fiber composite metal hybrid laminate and method for producing such a semifinished product
DE102012111488A1 (en) 2012-11-27 2014-05-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing a structural component, in particular for a bodywork
DE102013105080A1 (en) 2013-05-17 2014-11-20 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Process for the production of semi-finished products or components made of fiber-reinforced thermoplastic, semifinished product produced by the process and component produced therefrom

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060816A1 (en) * 2000-12-07 2002-06-20 Henkel Kgaa Multi-layer molded body with locally limited reinforcement elements
NL1023811C2 (en) * 2003-07-03 2005-01-04 Stork Fokker Aesp Bv Laminate with local reinforcement.
DE102005002637A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-27 Voith Paper Patent Gmbh scraper blade
DE102007019716A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Airbus Deutschland Gmbh Fiber metal laminate panel
DE102011109724A1 (en) * 2011-08-06 2013-02-07 Daimler Ag Fiber reinforced plastic composite component for motor car, has fibers in component regions in composite with matrix material, where component is formed as electrical conductive component imparting electric conductivity with one of regions
DE102011088932A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Composite body and method of making a composite body

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078951A1 (en) 2001-03-30 2002-10-10 Saab Ab Metal-composite laminates and a method for fabricating same
EP1431026B1 (en) 2002-12-20 2008-08-06 Stork Fokker AESP B.V. Laminate with butt-welded metal layers
US20120214018A1 (en) 2011-02-21 2012-08-23 Productive Research Llc Composite materials including regions differing in properties and methods
DE102011015071A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Composite material and structural component for a motor vehicle
DE102012003731A1 (en) 2012-02-28 2013-08-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Semi-finished product for the production of a fiber composite metal hybrid laminate and method for producing such a semifinished product
DE102012111488A1 (en) 2012-11-27 2014-05-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing a structural component, in particular for a bodywork
DE102013105080A1 (en) 2013-05-17 2014-11-20 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Process for the production of semi-finished products or components made of fiber-reinforced thermoplastic, semifinished product produced by the process and component produced therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204407A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-26 Thyssenkrupp Ag Function-integrated temperature control in steel-plastic hybrids with thermally conductive fillers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018141982A1 (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017201834A1 (en) Semi-finished product with different properties
EP2481569B1 (en) Motor vehicle component and method for manufacturing same
DE102013105080B4 (en) Process for the production of semi-finished products or components made of fiber-reinforced thermoplastic, semifinished product produced by the process and component produced therefrom
EP2331318B1 (en) Fiber composite component for energy absorption in the event of a crash for an aircraft or spacecraft, fuselage structural section of an aircraft or spacecraft, and aircraft or spacecraft
DE102017115451B4 (en) Preimpregnated carbon fiber composite precursor material with improved formability and automotive structural component
DE102017207883B4 (en) Shock-absorbing reinforcement structure for B-pillars
DE102011015071A1 (en) Composite material and structural component for a motor vehicle
DE19939227B4 (en) Composite material
WO2012052250A9 (en) Structural or chassis part of a motor vehicle
DE102018213456A1 (en) Design features of uneven material reinforced blanks and bar blanks for forming
DE102015224388B4 (en) Fibre-reinforced plastic element for vehicles, method of manufacturing the same and vehicle
EP2650108A1 (en) Method for producing a semi-finished product or component comprising a metal substrate and a coating of fibre-reinforced plastic, semi-finished product or component for same and use for producing a structural component
DE102013100773B4 (en) Structural element for axial force absorption
WO2010031372A1 (en) Connections between a monolithic metal component and a continuous-fiber reinforced laminate component, and method for the production of the same
EP1391369B1 (en) Three dimensional formed component, especially motor vehicle body component
EP2732946B1 (en) Composite, component therefrom and method for producing the same
DE102011113319B4 (en) Bodywork or chassis component of motor vehicles with short fiber reinforced reinforcement part and manufacturing process
EP4272936A1 (en) Fibre-reinforced composite component in the form of a visible carbon composite component, textile surface and use of the textile surface for a composite component in the form of a visible carbon composite component and method for the production of such a composite component
DE102014225576A1 (en) Composite component and a method for its production and its use
EP1838569B1 (en) Metal-reinforced hybrid structure
EP3077202B1 (en) Supporting, flat molded part made of a multi-layer, composite fiber material, in particular for a vehicle body
DE102012105244A1 (en) Composite chassis frame and method of making the same
EP3405341B1 (en) Layered composite composed of a first layer of a first material and a second layer of a polymer reinforced with continuous fibres
DE102019206217A1 (en) Suspension arm
DE102012212610A1 (en) Process for the production of lightweight components made of carbon fiber reinforced thermoplastic

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R120 Application withdrawn or ip right abandoned