DE102018133016A1

DE102018133016A1 - Method for producing a component having an insert from a first material from a second material

Info

Publication number: DE102018133016A1
Application number: DE102018133016.2A
Authority: DE
Inventors: Johannes Born; Lennart Finger; Dirk Elbracht; Konstantin Schubert
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines einen Einsatz aus einem ersten Material aufweisenden Bauteils aus einem zweiten Material vorgeschlagen, das die Schritte des separaten Ausbildens des Einsatzes aus dem ersten Material mittels eines ersten Herstellverfahrens, des Anordnens des Einsatzes auf einem Substrat, und des Herstellens des Bauteils durch ein zweites Herstellverfahren, bei dem schichtweise das zweite Material innerhalb vorbestimmter Flächenabschnitte, die an den Einsatz angrenzen, auf das Substrat aufgetragen wird, so dass der Einsatz in das Bauteil eingeschlossen wird, aufweist, wobei das zweite Herstellverfahren ein generatives Herstellverfahren ist und der Einsatz schichtweise in das Bauteil eingeschlossen wird.A method for producing a component having an insert from a first material from a second material is proposed, which comprises the steps of separately forming the insert from the first material by means of a first production method, arranging the insert on a substrate, and producing the Component by a second manufacturing method, in which the second material is applied in layers to the substrate within predetermined surface sections that adjoin the insert, so that the insert is included in the component, the second manufacturing method being a generative manufacturing method and the Insert is inserted in layers in the component.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einen Einsatz aus einem ersten Material aufweisenden Bauteils aus einem zweiten Material. Die Erfindung betrifft ferner ein Bauteil, das einen Einsatz aus einem ersten Material aufweist und aus einem zweiten Material hergestellt ist.The invention relates to a method for producing a component having an insert from a first material from a second material. The invention further relates to a component that has an insert made of a first material and is made of a second material.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft hauptsächlich generative Herstellverfahren zum Ausbilden von Bauteilen aus einem Kunststoff. Im Stand der Technik sind vielfältige Verfahren bekannt, mit denen schichtweise Bauteile aufgebaut werden können. Bei diesen Verfahren werden üblicherweise einzelne Schichten eines geeigneten Materials auf ein Substrat entlang vorbestimmter Flächenabschnitte aufgetragen und ausgehärtet. Dann kann eine weitere Schicht aufgetragen werden, die dann ebenfalls ausgehärtet wird. Durch eine aufeinanderfolgende Anordnung jeweils leicht unterschiedlich ausgeformter Materialschichten kann das gewünschte Bauteil hergestellt werden. Die Art des Auftragens sowie des Aushärtens hängt von dem verwendeten Material ab. Beispielsweise thermoplastische Materialien können aufgeschmolzen und durch eine Düse strangförmig auf das Substrat abgegeben werden, wonach es durch Abkühlung wieder verfestigt wird. Es sind auch andere Materialien bekannt, die pulverförmig auf das Substrat aufgetragen werden und durch externe Einwirkung, beispielsweise einen Laser, angeschmolzen und/oder ausgehärtet werden.The invention relates primarily to generative manufacturing processes for forming components from a plastic. A variety of methods are known in the prior art with which components can be built up in layers. In these methods, individual layers of a suitable material are usually applied to a substrate along predetermined surface sections and cured. Then another layer can be applied, which is then also hardened. The desired component can be produced by a successive arrangement of slightly differently shaped material layers. The type of application and curing depends on the material used. For example, thermoplastic materials can be melted and dispensed in strand form through a nozzle onto the substrate, after which it is solidified again by cooling. Other materials are also known which are applied to the substrate in powder form and are melted and / or cured by external action, for example a laser.

Ein Vorteil dieser generativen Herstellverfahren liegt in der Flexibilität, mit der Bauteile geformt oder angepasst werden können. Zur Erreichung einer hohen Festigkeit ist zudem bekannt, auch faserverstärkte Kunststoffe mithilfe von Verstärkungsfasern aufweisenden thermoplastischen Materialien durch generative Fertigungsverfahren herzustellen. Die Anbindung fertiger Bauteile an einen vorgesehenen Einbauort kann allerdings erfordern, Befestigungseinsätze vorzusehen. Diese sind insbesondere zur Aufnahme von Schraubmitteln aus einem metallischen Material hergestellt. Dies erfordert ihre stoff- oder formschlüssige Einbindung in den Kunststoff.One advantage of these generative manufacturing processes is the flexibility with which components can be shaped or adapted. In order to achieve high strength, it is also known to also manufacture fiber-reinforced plastics using thermoplastic materials containing reinforcing fibers by means of additive manufacturing processes. The connection of finished components to an intended installation location may, however, require the provision of fastening inserts. These are made in particular for receiving screwing means from a metallic material. This requires their material or form-fitting integration into the plastic.

Zur Wahrung einer ausreichenden Flexibilität in der jeweiligen Verschraubung ist wünschenswert, geringfügige Abweichungen in Positionen der betreffenden Schraubmittel ausgleichen zu können. Hierfür können Einsätze Verwendung finden, die radial zu ihrer Schraubachse verschiebbar angeordnet sind. Das Integrieren derartiger Einsätze durch direktes Überdrucken setzt enge Grenzen bei der möglichen Auswahl von geeigneten Bauteilformen und kann zudem das Risiko aufweisen, dass der Einsatz durch das Überdrucken festgesetzt wird.To maintain sufficient flexibility in the respective screw connection, it is desirable to be able to compensate for slight deviations in the positions of the screwing means concerned. Inserts can be used for this purpose, which are arranged to be displaceable radially to their screw axis. The integration of such inserts by direct overprinting places narrow limits on the possible selection of suitable component shapes and can also have the risk that the insert is fixed by overprinting.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist folglich Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem ein Bauteil schichtweise aufgebaut werden kann, wobei eine besonders vorteilhafte Integration eines Einsatzes aus einem anderen Material möglich sein sollte, ohne dass aufwendige manuelle Tätigkeiten hierzu notwendig sind. Gleichzeitig sollte bei radial zu einer Schraubachse beweglichen Schraubmitteln die Bewegbarkeit stets gewährleistet bleiben.It is therefore an object of the invention to propose a method by means of which a component can be built up in layers, a particularly advantageous integration of an insert made of another material should be possible without the need for complex manual activities. At the same time, the mobility should always be guaranteed in the case of screwing means which can move radially to a screw axis.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by a method having the features of independent claim 1. Advantageous embodiments and further developments can be found in the subclaims and the description below.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines einen Einsatz aus einem ersten Material aufweisenden Bauteils aus einem zweiten Material vorgeschlagen, das Verfahren aufweisend die Schritte des separaten Ausbildens des Einsatzes aus dem ersten Material mittels eines ersten Herstellverfahrens, des Anordnens des Einsatzes auf einem Substrat, und des Herstellens des Bauteils durch ein zweites Herstellverfahren, bei dem schichtweise das zweite Material innerhalb vorbestimmter Flächenabschnitte, die an den Einsatz angrenzen, auf das Substrat aufgetragen wird, so dass der Einsatz in das Bauteil eingeschlossen wird, wobei das zweite Herstellverfahren ein generatives Herstellverfahren ist.A method for producing a component having an insert from a first material from a second material is proposed, the method comprising the steps of separately forming the insert from the first material by means of a first production method, arranging the insert on a substrate, and the like Production of the component by a second production method, in which the second material is applied in layers to the substrate within predetermined surface sections that adjoin the insert, so that the insert is included in the component, the second production method being a generative production method.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist folglich in zwei wesentliche Verfahrensabschnitte unterteilt. In einem ersten Verfahrensabschnitt wird der Einsatz aus dem ersten Material mittels eines ersten Herstellverfahrens separat ausgebildet. Das erste Herstellverfahren kann insbesondere ein spanabhebendes Verfahren sein oder ein solches zusätzlich zu einem anderen Herstellverfahren aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein spanloses, umformendes Verfahren und/oder ein generatives Schichtbauverfahren eingesetzt wird.The process according to the invention is consequently divided into two essential process sections. In a first process step, the insert is formed separately from the first material by means of a first manufacturing process. The first manufacturing process can in particular be a machining process or have such a process in addition to another manufacturing process. However, it is also conceivable to use a non-cutting, reshaping process and / or a generative layer construction process.

Der Einsatz hat die Aufgabe, eine punktuelle Anbindung des hergestellten Bauteils an einem vorgesehenen Einbauort dahingehend sicherzustellen, dass insbesondere ein Schraubmittel in einer vorbestimmten Position fest in das Bauteil integriert ist und das Verbinden mit einem zweiten, von außen zugeführten Schraubenmittel erlaubt. Der Einsatz kann folglich ein erstes Schraubmittel aufweisen, das eine Bohrung mit einem Innengewinde zum Aufnehmen eines zweiten Schraubmittels mit einem Außengewinde aufweist oder umgekehrt.The purpose of the insert is to ensure a selective connection of the manufactured component at a planned installation location in such a way that, in particular, a screwing means is firmly integrated into the component in a predetermined position and allows connection to a second screwing means supplied from the outside. The insert can consequently have a first screw means which has a bore with an internal thread for receiving a second screw means with an external thread or vice versa.

Zunächst spielt die Form des Einsatzes keine wichtige Rolle, solange die genannte Funktion des Einsatzes gewährleistet wird. Bei der Herstellung des Einsatzes kann vorgesehen sein, den Einsatz mit einer besonderen Oberflächenrauigkeit zu versehen, so dass eine sehr gute, bündige Anhaftung realisiert werden kann. First of all, the form of the insert does not play an important role, as long as the stated function of the insert is guaranteed. In the manufacture of the insert, it can be provided that the insert be provided with a special surface roughness so that very good, flush adhesion can be achieved.

Ist der Einsatz bereitgestellt, kann dieser auf ein Substrat aufgelegt werden, so dass ein nachfolgendes schichtweises Überdrucken und damit Einschließen des Einsatzes erfolgen kann. Der Einsatz könnte dazu eine Auflagefläche besitzen, die das bündige Auflegen auf das Substrat erlaubt, so dass sowohl die Ausrichtung des Substrats, als auch die Aufbaurichtung und die vorgesehene räumliche Ausrichtung der Schraubachse des Einsatzes wie gewünscht vorliegen.If the insert is provided, it can be placed on a substrate so that subsequent layer-by-layer overprinting and thus enclosing the insert can take place. For this purpose, the insert could have a contact surface which allows it to be placed flush on the substrate, so that both the alignment of the substrate and the direction of assembly and the intended spatial alignment of the screw axis of the insert are present as desired.

Das Bauteil kann anschließend durch das zweite Herstellverfahren hergestellt werden, wobei durch den schichtweisen Aufbau der Einsatz ganz oder teilweise eingeschlossen wird. Der Einsatz wird bevorzugt erst dann auf das Substrat aufgelegt, wenn durch das Auflegen eine gewünschte räumliche Position des Einsatzes erreicht ist. Das zweite Verfahren könnte beispielsweise bei einer bestimmten, bereits hergestellten Anzahl von Schichten unterbrochen werden, um den Einsatz auf das Substrat aufzulegen. Nach Anfertigung aller verbleibenden Schichten ist der Einsatz vollständig umschlossen und die resultierende Position des Einsatzes entspricht der gewünschten Position.The component can then be produced by the second production method, the use being completely or partially enclosed by the layered structure. The insert is preferably only placed on the substrate when a desired spatial position of the insert has been reached by the placement. The second method could, for example, be interrupted for a certain number of layers that have already been produced in order to place the insert on the substrate. After all remaining layers have been made, the insert is completely enclosed and the resulting position of the insert corresponds to the desired position.

Alternativ dazu kann der Einsatz auch derart ausgebildet werden, dass bereits bei der ersten Schicht des zweiten Herstellverfahrens ein Umschließen der Komponente und damit des Einsatzes erfolgt.As an alternative to this, the insert can also be designed such that the component and thus the insert are enclosed in the first layer of the second manufacturing method.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren weist ferner den Schritt des bündigen Anbringens von räumlichen Ergänzungen an den Einsatz zum Ausbilden eines hinterschneidungsfreien Einsatzes auf. Dies kann ein entscheidender Schritt sein, da das im Stand der Technik bestehende Problem der Hinterschneidungen, welche durch generative Herstellverfahren nur unter beträchtlichem Aufwand berücksichtigt werden können, gelöst wird. Es ist allerdings nicht erforderlich, den Einsatz aus lediglich dem ersten Material herzustellen. Vielmehr ist denkbar, den Einsatz durch die Ergänzungen aus dem zweiten Material zu ergänzen. Der Einsatz wird durch das Anbringen der räumlichen Ergänzungen folglich zum Vereinfachen des anschließenden Überdruckens angepasst. Dies kann durch unterschiedliche Herangehensweisen erreicht werden. Es ist beispielsweise denkbar, den Einsatz mit einer separat hergestellten Abdeckung zu versehen, die den gesamten Einsatz umhüllt, um den zwischen der Abdeckung und dem Einsatz vorliegenden Hohlraum auszugießen und dadurch zu füllen. Die Abdeckung und der Einsatz werden dadurch miteinander verbunden. Die Abdeckung ist dabei derart auszuwählen, dass sie hinterschneidungsfrei ist und in einer Bearbeitungsrichtung, d.h. in einer Aufbaurichtung des generativ herzustellenden Bauteils, eine gleichbleibende oder sinkende Breite aufweist. Dies ist unabhängig von der jeweiligen Ausrichtung des Einsatzes durchzuführen. Dies bedeutet, dass die Abdeckung des Einsatzes zwar in sich zylindrisch oder keglig ausgestaltet sein kann, der Einsatz darin jedoch auch schiefwinklig angeordnet sein könnte. Eine Aufbaurichtung des generativ herzustellenden Bauteils muss folglich nicht an eine vorgesehene Ausrichtung des Einsatzes angepasst werden. In einer anderen Variante könnte der Einsatz zumindest einseitig mit Ergänzungen versehen werden, die in einem unabhängigen generativen Herstellungsprozess ausgebildet werden. Die entsprechende Aufbaurichtung kann an die Eigenheiten des Einsatzes angepasst werden und unabhängig von der Aufbaurichtung des eigentlichen Bauteils gewählt werden. Weist der Einsatz nach einem separaten generativen Verfahren die gewünschten Ergänzungen auf, kann der dadurch ausgebildete hinterschneidungsfreie Einsatz auf das Substrat aufgelegt werden, um anschließend beim Herstellen des eigentlichen Bauteils überdruckt zu werden. Selbstverständlich ist denkbar, die Ergänzungen zwei- oder mehrteilig auszuführen und den Einsatz dann mit den mehreren Teilen zu dem gewünschten Einsatz durch ein Zusammenstecken und insbesondere ein Kleben zu kombinieren. A particularly advantageous method also has the step of flush-fitting spatial additions to the insert to form an undercut-free insert. This can be a decisive step, since the problem of undercuts in the prior art, which can only be taken into account by additive manufacturing processes with considerable effort, is solved. However, it is not necessary to make the insert from only the first material. Rather, it is conceivable to supplement the use with the additions from the second material. The use of the spatial additions is therefore adapted to simplify the subsequent overprinting. This can be achieved through different approaches. It is conceivable, for example, to provide the insert with a separately produced cover which envelops the entire insert in order to pour out and thereby fill the cavity present between the cover and the insert. This connects the cover and the insert. The cover is to be selected such that it is free of undercuts and in one processing direction, i.e. has a constant or decreasing width in a direction of assembly of the additively manufactured component. This is to be done regardless of the particular orientation of the insert. This means that the cover of the insert can be cylindrical or conical, but the insert could also be arranged at an oblique angle. A direction of assembly of the additively manufactured component therefore does not have to be adapted to an intended orientation of the insert. In another variant, the insert could be provided at least on one side with additions that are formed in an independent generative manufacturing process. The corresponding assembly direction can be adapted to the peculiarities of the application and can be selected independently of the assembly direction of the actual component. If the insert has the desired additions according to a separate generative process, the undercut-free insert thus formed can be placed on the substrate in order to then be overprinted during the production of the actual component. Of course, it is conceivable to carry out the additions in two or more parts and then to combine the insert with the several parts for the desired insert by plugging together and in particular gluing.

Bevorzugt sind die räumlichen Ergänzungen aus einem solchen Material hergestellt, das einen besonders guten stoffschlüssigen Materialverbund mit dem zweiten Material hervorruft. Dies könnte etwa dann erfolgen, wenn die beiden Materialien eine besonders gute physikalische oder chemische Kompatibilität aufweisen oder insbesondere dann, wenn beide Materialien identisch sind.The spatial additions are preferably made of a material that produces a particularly good material bond with the second material. This could take place, for example, if the two materials have a particularly good physical or chemical compatibility or, in particular, if both materials are identical.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Material ein metallisches Material. Dieses kann insbesondere Stahl, Aluminium, Titan oder ein anderes Metall oder eine darauf basierende Metalllegierung aufweisen. Dadurch kann eine besonders belastbare Verschraubung realisiert werden.In a preferred embodiment, the first material is a metallic material. This can in particular have steel, aluminum, titanium or another metal or a metal alloy based thereon. This enables a particularly robust screw connection to be realized.

Es ist weiterhin besonders bevorzugt, wenn das zweite Material ein Kunststoff ist. Insbesondere kann das zweite Material ein thermoplastischer Kunststoff sein, der durch Erwärmen aufschmelzbar ist und durch Düsen auf das Substrat abgegeben werden kann. Thermoplastische Materialien können weiterhin den Vorteil aufweisen, dass sie sich durch Aufschmelzen besonders gut an den Einsatz anschmiegen und damit verbinden können. Der thermoplastische Kunststoff könnte etwa Polyamid, Polyetherimid, PEKK, PEEK, PAEK, PPS oder weitere geeignete Materialien aufweisen.It is furthermore particularly preferred if the second material is a plastic. In particular, the second material can be a thermoplastic, which can be melted by heating and can be dispensed onto the substrate by means of nozzles. Thermoplastic materials can also have the advantage that they melt particularly well against the insert and can bond to them. The thermoplastic could be polyamide, Have polyetherimide, PEKK, PEEK, PAEK, PPS or other suitable materials.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Einsatz mit einer ebenen Auflagefläche ausgebildet. Ist eine für den Einsatz vorgesehene Schraubachse zu einer Aufbaurichtung des zweiten Herstellverfahrens schiefwinklig, ist insbesondere durch Anbringen der räumlichen Ergänzungen oder durch unsymmetrische Ausgestaltung des Einsatzes die Auflagefläche vorgesehen.In an advantageous embodiment, the insert is designed with a flat contact surface. If a screw axis intended for the insert is at an oblique angle to a mounting direction of the second manufacturing method, the contact surface is provided in particular by attaching the spatial additions or by asymmetrical configuration of the insert.

In einer ebenso vorteilhaften Ausführungsform ist der Einsatz zumindest teilweise kegelförmig ausgebildet, wobei die Grundfläche der Kegelform durch die Auflagefläche gebildet wird. Der Einsatz kann sich daher insbesondere in der Aufbaurichtung verjüngen. Dies bedeutet, dass sich das zweite Material stets über einen größeren Flächenabschnitt erstreckt und dabei sukzessive den Einsatz einschließt. Hierdurch kann eine sehr gute Verbindung zwischen dem Einsatz und dem restlichen Teil des Bauteils hergestellt werden.In an equally advantageous embodiment, the insert is at least partially conical, the base of the conical shape being formed by the contact surface. The insert can therefore taper in particular in the direction of assembly. This means that the second material always extends over a larger surface section and successively includes the use. This enables a very good connection to be made between the insert and the remaining part of the component.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Auflagefläche mit sich verjüngenden Vorsprüngen ausgebildet werden, die sich von dem Einsatz nach außen von der Auflagefläche weg erstrecken. Demzufolge wird eine Auflagefläche kreiert, die mehrere spitze Vorsprünge aufweist. Dadurch wird ermöglicht, insbesondere durch Ultraschallvibrationen den Einsatz nach Auflegen der spitzen Vorsprünge auf das Substrat diese in das Substrat zu treiben, so dass eine mechanische Verbindung zwischen dem Einsatz und dem Substrat mit sehr hoher Anfangsfestigkeit hergestellt wird. Es wäre denkbar, dass die Vorsprünge als Energierichtungsgeber zu einem lokalen Aufschmelzen des Materials des Substrats führen, da die Wärmeenergie in diesen Bereichen konzentriert wird. Dadurch werden die Vorsprünge mit dem Substrat verschmolzen bzw. verschweißt.In an advantageous further development, the support surface can be formed with tapering projections that extend outwards from the insert away from the support surface. As a result, a contact surface is created that has several pointed projections. This enables the insert to be driven into the substrate after the pointed projections have been placed on the substrate, in particular by means of ultrasonic vibrations, so that a mechanical connection is established between the insert and the substrate with a very high initial strength. It would be conceivable that the projections as energy direction indicators lead to local melting of the material of the substrate, since the thermal energy is concentrated in these areas. As a result, the projections are fused or welded to the substrate.

Demzufolge weist das Verfahren in einer vorteilhaften Ausführungsform das Ansetzen eines Schwingungserregers an den Einsatz auf, sowie das vibrationsgestützte Eintreiben oder Verschweißen des Einsatzes in das Substrat. Dies kann insbesondere nach Anfertigen einer ersten Anzahl von Schichten durch das generative Herstellverfahren erfolgen. Die spitzen Vorsprünge weisen dabei eine Länge auf, die die Dicke des Verbunds der ersten Anzahl von Schichten unterschreitet. Danach kann das Überdrucken des Einsatzes erfolgen.Accordingly, in an advantageous embodiment, the method has the attachment of a vibration exciter to the insert, and the vibration-assisted driving or welding of the insert into the substrate. This can be done in particular after the production of a first number of layers by the additive manufacturing process. The pointed projections have a length that is less than the thickness of the composite of the first number of layers. The insert can then be overprinted.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Einsatz eine von der Auflagefläche abgewandte Öffnung auf, die vor oder nach dem Aufbringen des Einsatzes auf das Substrat durch einen Verschluss temporär verschlossen wird. Der Verschluss kann in Form eines Deckels auf die Öffnung aufgeklebt sein. Alternativ ist denkbar, den Verschluss in Form eines Stopfens auszuführen, der in die Öffnung hinein gesteckt ist. Ein solcher Stopfen könnte aus einem elastischen Material bestehen, das sich komprimieren lässt. Wird der Stopfen mit einem den Durchmesser der Öffnung überschreitenden Außendurchmesser ausgebildet, kann der Stopfen in die Öffnung gedrängt werden und sich dort verkeilen.In an advantageous embodiment, the insert has an opening facing away from the support surface, which opening is temporarily closed by a closure before or after the application of the insert to the substrate. The closure can be glued to the opening in the form of a lid. Alternatively, it is conceivable to design the closure in the form of a stopper which is inserted into the opening. Such a stopper could consist of an elastic material that can be compressed. If the stopper is formed with an outside diameter exceeding the diameter of the opening, the stopper can be pushed into the opening and wedged there.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Einsatz mit einem Hohlraum ausgebildet, in dem ein erstes Schraubmittel lose angeordnet ist. Dadurch kann eine verschiebbare Verschraubung gewährleistet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Mutter in dem Bauteil festsetzt.In a particularly preferred embodiment, the insert is formed with a cavity in which a first screwing means is loosely arranged. As a result, a displaceable screw connection can be ensured without the risk that the nut will get stuck in the component.

Die Erfindung betrifft ferner ein Bauteil, das nach einem vorangehend genannten Verfahren hergestellt ist, wobei der Einsatz aus einem metallischen Material besteht, einen Hohlraum aufweist und ein um eine radial zu einer Schraubachse bewegbares Schraubmittel einschließt, das durch eine in dem Einsatz eingebrachte Öffnung mit einem zweiten Schraubmittel erreichbar ist, und wobei der Einsatz von einem Kunststoffmaterial umschlossen ist.The invention further relates to a component which is produced by a method mentioned above, the insert consisting of a metallic material, having a cavity and including a screwing means which can be moved radially about a screw axis and which has a through an opening made in the insert second screw can be reached, and the insert is enclosed by a plastic material.

Der Einsatz kann mindestens einen radial nach außen ragenden Flansch oder mindestens eine radial nach außen ragende Lasche aufweisen, der/die in das Kunststoffmaterial eingebettet ist.The insert can have at least one radially outwardly projecting flange or at least one radially outwardly projecting tab which is embedded in the plastic material.

Ferner kann das Kunststoffmaterial faserverstärkt sein.Furthermore, the plastic material can be fiber-reinforced.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Flugzeug, aufweisend mindestens eine Baueinheit, die mindestens ein vorangehend genanntes Bauteil aufweist, das mittels des ersten Schraubmittels mit einer Struktur des Flugzeugs verbindbar ist. Die Baueinheit kann beispielsweise in einer Kabine des Flugzeugs angeordnet werden und über die ersten Schraubmittel unter Ausgleich der fertigungsbedingten Toleranzen mit strukturfesten Anbindungspunkten verbunden werden.Finally, the invention relates to an aircraft, having at least one structural unit which has at least one component mentioned above, which can be connected to a structure of the aircraft by means of the first screwing means. The structural unit can be arranged, for example, in a cabin of the aircraft and can be connected to structurally fixed connection points via the first screwing means while compensating for the manufacturing-related tolerances.

FigurenlisteFigure list

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

1 zeigt eine Momentaufnahme eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 und 3 zeigen den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in aufeinanderfolgenden schematischen Darstellungen.
4a bis 4e zeigen mögliche Einsätze mit darin enthaltenen Schraubmitteln.
5 zeigt vier unterschiedliche Varianten der Integration von Flanschen oder Laschen.
6a bis 6e zeigen schiefwinklige Anordnungen von Schraubmitteln relativ zur Aufbaurichtung.

Further features, advantages and possible uses of the present invention result from the following description of the exemplary embodiments and the figures. All of the features described and / or illustrated depict the subject matter of the invention individually and in any combination, regardless of their composition in the individual claims or their references. In the figures there are also the same reference symbols for the same or similar objects.

1 shows a snapshot of a method according to the invention.
2nd and 3rd show the sequence of the method according to the invention in successive schematic representations.
4a to 4e show possible uses with the screwing agents contained therein.
5 shows four different variants of the integration of flanges or tabs.
6a to 6e show oblique arrangements of screw means relative to the direction of assembly.

DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED PRESENTATION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

1 zeigt eine Momentaufnahme eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils 2, das einen Einsatz 4 aufweist. Der Einsatz 4 ist exemplarisch aus einem metallischen Material ausgebildet, das im folgenden erstes Material genannt wird. Weiterhin ist der Einsatz 4 mit einem separaten Verfahren hergestellt, das weiterhin nachfolgend erste Herstellverfahren genannt wird. Der Einsatz 4 weist eine Schraubachse 6 auf, die einer Drehachse eines in dem Einsatz 4 integrierten ersten Schraubmittels (nicht gezeigt) entspricht. Beispielhaft weicht die Schraubachse 6 von einer in der Zeichnung links gezeigten Aufbaurichtung Z ab und ist zu dieser leicht angeschrägt. Der Einsatz 4 ist zur späteren mechanisch belastbaren Anbindung des Bauteils 2 in dieses zu integrieren. 1 shows a snapshot of a method for manufacturing a component 2nd that an insert 4th having. The stake 4th is exemplarily formed from a metallic material, which is referred to below as the first material. The stake continues 4th produced with a separate process, which is also referred to below as the first production process. The stake 4th has a screw axis 6 on that one axis of rotation in use 4th integrated first screw means (not shown). The screw axis gives way as an example 6 from a construction direction Z shown in the drawing on the left and is slightly beveled to this. The stake 4th is for later mechanically robust connection of the component 2nd to integrate into this.

Das Bauteil 2 wird selbst durch ein generatives Herstellverfahren ausgebildet, das nachfolgend zweites Herstellverfahren genannt wird. Hierzu ist eine Düse 8 vorhanden, aus der ein mittels einer nicht gezeigten Heizeinrichtung angeschmolzenes Kunststoffmaterial 10 dosiert austritt und zur Ausbildung von aufeinander folgenden Schichten abgegeben wird. Um zu verhindern, dass der Einsatz 4 Hinterschneidungen aufweist, die durch ein solches generatives Herstellverfahren nur schwer zu berücksichtigen sind, wird dieser mit beispielhaft im Querschnitt dreiecksförmigen räumlichen Ergänzungen 12 und 14 versehen. Die Ergänzungen 12 und 14 sind folglich in Aufbaurichtung Z verjüngend ausgebildet. Hierdurch kann der Einsatz 4 mithilfe seiner Auflagefläche 16 auf ein Substrat 18 gelegt werden, welches bereits mehrere Schichten 20 aus dem zweiten Material 10 aufweist. Nach dem Auflegen des Einsatzes 4 mit den daran angebrachten räumlichen Ergänzungen 12 und 14 kann das generative Herstellverfahren weitergeführt werden, indem der Einsatz 4 sowie die räumlichen Ergänzungen 12 und 14 überdruckt werden.The component 2nd is itself formed by a generative manufacturing process, which is called the second manufacturing process below. There is a nozzle for this 8th from which a plastic material melted by means of a heating device, not shown 10 doses and is released to form successive layers. To prevent the use 4th If there are undercuts that are difficult to take into account through such a generative manufacturing process, this is done with spatial additions that are triangular in cross-section 12th and 14 Mistake. The additions 12th and 14 are consequently tapered in the direction of construction Z. This allows the use 4th with the help of its contact surface 16 on a substrate 18th which is already several layers 20 from the second material 10 having. After placing the insert 4th with the spatial additions attached to it 12th and 14 the generative manufacturing process can be continued by using 4th as well as the spatial additions 12th and 14 be overprinted.

Der Einsatz 4 wird dadurch vollständig in das Bauteil 2 eingebunden und weist zu den Schichten 20 eine besonders feste Verbindung auf. Da keine Hinterschneidungen vorliegen sind keine Anpassungen des zweiten Herstellverfahrens oder der Ausrichtung der Schichten 20 erforderlich. In diesem Beispiel wird nach Erreichen der ersten Schichten 20 das Verfahren kurz angehalten, um den entsprechend vorbereiteten Einsatz 4 mit den räumlichen Ergänzungen 12 und 14 auf diese aufzulegen.The stake 4th is completely in the component 2nd involved and points to the layers 20 a particularly firm connection. Since there are no undercuts, there are no adjustments to the second manufacturing process or the alignment of the layers 20 required. In this example, after reaching the first layers 20 the procedure briefly stopped to use the appropriately prepared 4th with the spatial additions 12th and 14 to hang up on this.

In 2 wird das Verfahren in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten dargestellt. Es folgt zunächst das Bereitstellen des Einsatzes 4. Dies wird durch separates Ausbilden mittels eines ersten Herstellverfahrens durchgeführt. Anschließend erfolgt das bündige Anbringen der räumlichen Ergänzungen 12 und 14, die in der Darstellung von 2 leicht von der Darstellung in 1 abweichen. Die räumlichen Ergänzungen 12 und 14 werden hier so gewählt, dass eine ebene Auflagefläche 22 vorliegt. Die räumlichen Ergänzungen 12 und 14 können tatsächlich in Form eines einzigen Teils ausgebildet sein, in das der Einsatz 4 durch Überdrucken mit einer nach dem Einsatz 4 ausgerichteten Aufbaurichtung integriert ist.In 2nd the process is presented in several successive steps. First the deployment follows 4th . This is carried out by separate training using a first manufacturing method. Then the spatial additions are made flush 12th and 14 that in the representation of 2nd slightly from the representation in 1 differ. The spatial additions 12th and 14 are chosen here so that a flat contact surface 22 is present. The spatial additions 12th and 14 can actually be in the form of a single part in which the insert 4th by overprinting with one after use 4th aligned construction direction is integrated.

Aus dem Einsatz 4 und den räumlichen Ergänzungen 12 und 14 wird eine zusammenhängende Komponente 24 ausgebildet, die auf das Substrat 18 aufgelegt wird. Das Bauteil 2 wird dann durch das zweite Herstellverfahren aufgebaut, bei dem schichtweise das Material 10 innerhalb vorbestimmter Flächenabschnitte 26, die an die Komponente 24 angrenzen, auf das Substrat 18 aufgetragen wird. Die Komponente 24 wird folglich Schicht für Schicht in das Bauteil 2 eingeschlossen, wie weiter anschließend dargestellt.Out of action 4th and the spatial additions 12th and 14 becomes a coherent component 24th trained on the substrate 18th is launched. The component 2nd is then built up by the second manufacturing process, in which the material is layered 10 within predetermined area sections 26 that to the component 24th adjoin the substrate 18th is applied. The component 24th is consequently layer by layer in the component 2nd included, as shown below.

Beispielhaft weist das Bauteil 2 eine zu der Schraubachse 6 parallel verlaufende Bohrung 28 auf, durch die ein Schraubmittel in den Einsatz 4 einsteckbar ist. Die Komponente 24 weist Begrenzungsflächen 30 und 32 auf, die sich mit dem aufgeschmolzenen Material 10 stoffschlüssig verbinden. Das Bauteil 2 ist nach Beendigung des zweiten Herstellverfahrens ein integrales Bauteil mit darin integriertem Einsatz 4.The component shows an example 2nd one to the screw axis 6 parallel bore 28 on, through which a screw is used 4th is insertable. The component 24th has boundary surfaces 30th and 32 on that deals with the melted material 10 connect cohesively. The component 2nd is an integral component with an integrated insert after completion of the second manufacturing process 4th .

3 zeigt eine leichte Abwandlung des in 2 dargestellten Prinzips. Hier bildet der Einsatz 4 zusammen mit räumlichen Ergänzungen 34 und 36 eine Komponente 38, die mehrere, sich verjüngte Vorsprünge 40 aufweist. Diese können auf das Substrat 18 aufgelegt werden und durch Ultraschallvibrationen in das Substrat 18 hineingetrieben werden. Dadurch wird eine sehr hohe Anfangsfestigkeit gegeben und der Aufbau des Bauteils 2 erfolgt wie in 2 gezeigt. 3rd shows a slight modification of the in 2nd principle shown. This is where the stake is 4th along with spatial additions 34 and 36 a component 38 , the multiple, tapered protrusions 40 having. These can be on the substrate 18th be placed and by ultrasonic vibrations in the substrate 18th be driven into it. This gives a very high initial strength and the structure of the component 2nd takes place as in 2nd shown.

Besonders vorteilhaft weist der schematisch dargestellte Einsatz 4 ein erstes Schraubmittel in Form beispielsweise einer Mutter 42 auf, die in 4a in einem Hohlraum 44 eines Einsatzes 46 dargestellt ist. Die Mutter 42 weist eine geringere Breite als der Hohlraum 44 auf, so dass die Mutter 42 radial zu ihrer Schraubachse 6 bewegbar ist. Der Einsatz 46 ist ähnlich wie in den vorherigen Figuren dargestellt und weist an einem axialen Ende einen Flansch 48 auf, der sich radial von der Schraubachse 6 nach außen erstreckt. An zwei axialen Enden weist der Einsatz 46 jeweils eine Öffnung 50 bzw. 52 auf.The insert shown schematically is particularly advantageous 4th a first screw in Form, for example, of a mother 42 on that in 4a in a cavity 44 of an assignment 46 is shown. The mother 42 has a smaller width than the cavity 44 on so the mother 42 radial to their screw axis 6 is movable. The stake 46 is shown similar to the previous figures and has a flange at one axial end 48 on, which is radial from the screw axis 6 extends outwards. The insert has two axial ends 46 one opening each 50 or. 52 on.

In 4b wird eine sehr ähnliche Variante gezeigt, bei der allerdings an einem axialen Ende ein holzylindrischer, rohrartiger Fortsatz 54 dargestellt ist. Beispielhaft kann dieser eine aufgeraute Oberfläche aufweisen, um die Haftung in dem Bauteil 2 zu verbessern. Der Flansch 48 ist zudem nicht an einem axialen Ende, sondern zwischen zwei axialen Enden des in 4b gezeigten Einsatzes 56 angeordnet.In 4b a very similar variant is shown, but with a wooden cylindrical, tubular extension at one axial end 54 is shown. For example, this can have a roughened surface to ensure adhesion in the component 2nd to improve. The flange 48 is also not at one axial end, but between two axial ends of the in 4b shown use 56 arranged.

In 4c wird indes ein Einsatz 58 dargestellt, der den Flansch 48 an einem anderen axialen Ende aufweist und an einem diesem entgegengesetzten Ende einen hohlzylindrischen, rohrartigen Fortsatz 60.In 4c becomes a stake 58 shown the flange 48 has at another axial end and at an end opposite this a hollow cylindrical, tubular extension 60 .

4d zeigt einen Einsatz 62, der an einem axialen Ende geschlossen ist und schräg verlaufende Laschen 64 besitzt, die beispielsweise durch Erwärmung in das Substrat 18 eingetrieben werden. 4d shows an insert 62 , which is closed at one axial end and sloping tabs 64 has, for example, by heating in the substrate 18th be driven in.

In 4e wird statt einer Mutter ein Bolzen 66 dargestellt, der durch eine axiale Öffnung 68 eines Einsatzes 70 herausragt. Der Einsatz 70 weist den Flansch 48 an einem axialen Ende wie in 4a auf.In 4e becomes a bolt instead of a nut 66 represented by an axial opening 68 of an assignment 70 protrudes. The stake 70 faces the flange 48 at one axial end as in 4a on.

Der Flansch 48 oder die Laschen 64 können auf unterschiedliche Weise realisiert sein. Diese sind in 5 schematisch dargestellt und mit römischen Zahlen 1-IV nummeriert. I zeigt zwei diametral gegenüberliegende Laschen 72, während II vier um 90° zu der Schraubachse 6 versetzte Laschen 72 zeigt. In III wird ein kreisrunder Flansch 48 gezeigt, während IV einen einseitigen Flansch 72 illustriert.The flange 48 or the tabs 64 can be realized in different ways. These are in 5 represented schematically and numbered with Roman numerals 1-IV. I shows two diametrically opposite tabs 72 , while II four by 90 ° to the screw axis 6 offset tabs 72 shows. In III there is a circular flange 48 shown while IV a one-sided flange 72 illustrated.

In den 6a bis 6e werden basierend auf den Darstellungen der 1-3 und unter Berücksichtigung der 4a bis 4e verschiedene Varianten der Integration von Einsätzen in den Bauteilen gezeigt. In 6a wird etwa das Beispiel aus 2 dargestellt, bei dem eine Mutter 42 in einem Hohlraum 44 des Einsatzes 4 vorliegt und räumliche Ergänzungen 12 und 14 vorgenommen sind. Dadurch kann eine Ausrichtung schräg zu einer Aufbaurichtung Z vorgenommen werden.In the 6a to 6e are based on the representations of the 1-3 and taking into account the 4a to 4e different variants of the integration of inserts in the components are shown. In 6a is about the example 2nd shown in which a mother 42 in a cavity 44 of use 4th available and spatial additions 12th and 14 are made. As a result, it can be aligned at an angle to a mounting direction Z.

In 6b wird der Einsatz 46 aus 4a in das Bauteil 2 eingesetzt. Der Einsatz 46 weist eine Form auf, durch die für eine gegebene Ausrichtung ein hinterschnittfreies Einfügen in der Fertigung ermöglicht wird. Räumliche Ergänzungen sind hier nicht zwingend erforderlich.In 6b becomes the stake 46 out 4a into the component 2nd used. The stake 46 has a shape that enables undercut-free insertion in production for a given orientation. Spatial additions are not absolutely necessary here.

In 6c sind exemplarisch zwei Laschen 74 vorgesehen, die jeweils einseitig an unterschiedlichen Enden eines Einsatzes 76 vorliegen. Der Vorgang des generativen Herstellens wird jeweils auf Höhe der Laschen 74 unterbrochen, so dass der Einsatz 76 dann eingelegt wird, um das Herstellverfahren fortzuführen. Die Laschen 74 sind dazu an die gewünschte Ausrichtung des Einsatzes 76 angepasst ausgeführt.In 6c are two tabs as an example 74 provided, each one-sided at different ends of an insert 76 are available. The process of additive manufacturing is always at the level of the tabs 74 interrupted so the use 76 is then inserted to continue the manufacturing process. The tabs 74 are to the desired orientation of the insert 76 customized.

In 6d wird eine Art Tonnenmutter 78 als erstes Schraubmittel in einem im Querschnitt kreisförmigen Einsatz 80 dargestellt.In 6d becomes a kind of barrel nut 78 as the first screw in a circular cross-section insert 80 shown.

6e stellt schließlich dar, dass beim Überdrucken eines Einsatzes 4 eine axiale Öffnung mit einem Stopfen 82 verschließbar ist, um ein Festsetzen der bewegbaren Mutter 42 zu verhindern. 6e finally shows that when overprinting an insert 4th an axial opening with a stopper 82 is lockable to fix the movable nut 42 to prevent.

7 zeigt ein blockbasiertes Diagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 84 zum Herstellen eines Bauteils 2 wie vorangehend dargestellt. Das Verfahren weist zunächst das separate Ausbilden 86 eines Einsatzes aus einem ersten Material mittels eines ersten Herstellerverfahrens auf. Der dadurch hergestellte Einsatz wird auf einem Substrat angeordnet 88. Anschließend wird das Bauteil durch ein zweites Herstellverfahren, bei dem schichtweise das zweite Material innerhalb vorbestimmter Flächenabschnitte, die an den Einsatz angrenzen, auf das Substrat aufgetragen wird, hergestellt 90, so dass der Einsatz in das Bauteil eingeschlossen wird. Zum Ausbilden einer hinterschneidungsfreien Komponente werden räumliche Ergänzungen an dem Einsatz angebracht 92. Das Anordnen des Einsatzes kann auch das Ansetzen 94 eines Schwingungserregers an den Einsatz aufweisen, so dass dieser vibrationsgestützt eingetrieben oder mit dem Substrat verschweißt wird. 7 shows a block-based diagram of a method according to the invention 84 to manufacture a component 2nd as shown above. The method initially involves separate training 86 an insert from a first material by means of a first manufacturing process. The insert produced in this way is arranged 88 on a substrate. Subsequently, the component is manufactured 90 by a second production method in which the second material is applied in layers to the substrate within predetermined surface sections which adjoin the insert, so that the insert in the component is enclosed. In order to form an undercut-free component, spatial additions are made to the insert 92. The arrangement of the insert can also be applied 94 have a vibration exciter on the insert so that it is driven with vibration or welded to the substrate.

Schließlich zeigt 8 ein Flugzeug 96, das mindestens ein vorangehend dargestelltes Bauteil aufweist.Finally shows 8th an airplane 96 which has at least one component shown above.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be pointed out that “having” does not exclude other elements or steps, and “a” or “an” does not exclude a large number. Furthermore, it should be pointed out that features that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features of other exemplary embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be viewed as a restriction.

BezugszeichenlisteReference list

22nd: BauteilComponent
44th: Einsatzcommitment
66: SchraubachseScrew axis
88th: Düsejet
1010th: Kunststoffmaterial / zweites MaterialPlastic material / second material
1212th: räumliche Ergänzungspatial addition
1414: räumliche Ergänzungspatial addition
1616: AuflageflächeContact surface
1818th: SubstratSubstrate
2020: Schichtlayer
2222: AuflageflächeContact surface
2424th: Komponentecomponent
2626: FlächenabschnittSurface section
2828: Bohrungdrilling
3030th: BegrenzungsflächeBoundary surface
3232: BegrenzungsflächeBoundary surface
3434: räumliche Ergänzungspatial addition
3636: räumliche Ergänzungspatial addition
3838: Komponentecomponent
4040: Vorsprunghead Start
4242: Mutter / erstes SchraubmittelNut / first screw
4444: Hohlraumcavity
4646: Einsatzcommitment
4848: Flanschflange
5050: Öffnungopening
5252: Öffnungopening
5454: FortsatzContinuation
5656: Einsatzcommitment
5858: Einsatzcommitment
6060: FortsatzContinuation
6262: Einsatzcommitment
6464: LascheTab
6666: erstes Schraubmittel / Bolzenfirst screw / bolt
6868: Öffnungopening
7070: Einsatzcommitment
7272: Flanschflange
7474: LascheTab
7676: Einsatzcommitment
7878: erstes Schraubmittel / Tonnenmutterfirst screw / barrel nut
8080: Einsatzcommitment
8282: StopfenPlug
8484: VerfahrenProcedure
8686: Ausbilden eines EinsatzesForm a mission
8888: Anordnen des EinsatzesArrange the insert
9090: Herstellen des BauteilsManufacturing the component
9292: Anbringen räumlicher ErgänzungenAdd spatial additions
9494: Ansetzen eines SchwingungserregersApplying a vibration exciter
9696: Flugzeugplane

Claims

Method (84) for producing an insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) made of a first material from a second material, comprising the steps: separate formation (86) of the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) from the first material by means of a first manufacturing process, - Arranging (88) the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) on a substrate (18), and - Manufacture (90) of the component (2) by a second manufacturing process, in which the second material in layers within predetermined surface sections that adjoin the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) on the Substrate is applied so that the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) is enclosed in the component, the second manufacturing method being a generative manufacturing method and the insert (4, 46, 56, 58 , 62, 70, 76, 80) is enclosed in layers in the component (2).

Procedure (84) according to Claim 1 , further comprising the step: - flush attachment (92) of spatial additions (12, 14, 34, 36) to the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) to form an undercut-free component.

Procedure (84) according to Claim 1 or 2nd , wherein the first material is a metallic material.

Method (84) according to one of the preceding claims, wherein the second material is a plastic.

Method (84) according to one of the preceding claims, wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) is formed with a flat contact surface (22).

Procedure (84) according to Claim 5 , wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) is at least partially conical and wherein the base of the conical shape is formed by the bearing surface (22).

Procedure (84) according to Claim 5 or 6 , wherein the bearing surface (22) is formed with tapered projections (40) which extend outwards from the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) away from the bearing surface (22).

Procedure (84) according to Claim 7 , further comprising the step: - attaching (94) a vibration exciter to the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80), and - vibration-assisted driving or welding of the insert (4, 46, 56, 58 , 62, 70, 76, 80) into the substrate.

Method (84) according to one of the preceding claims, wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) has an opening (50, 52, 68) facing away from a support surface (22) or after the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) has been applied to the substrate (4) is temporarily closed by a closure (82).

Method (84) according to one of the preceding claims, wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) is formed with a cavity (44) in which a first screwing means (42, 66, 78 ) is loosely arranged.

Component (2) using a method (84) according to one of the Claims 1 to 10 The insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) consists of a metallic material, has a cavity (44) and a first screwing means (which can be moved radially to a screw axis (6) 42, 78) which can be reached with a second screw means through an opening (50, 52) made in the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80), and wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) is enclosed by a plastic material.

Component (2) after Claim 11 , wherein the insert (4, 46, 56, 58, 62, 70, 76, 80) has at least one radially outwardly projecting flange (48, 72) or at least one radially outwardly projecting tab (64, 74), the / which is embedded in the plastic material.

Component (2) after Claim 11 or 12th , wherein the plastic material is fiber reinforced.

Airplane (96), comprising at least one structural unit, the at least one component (2) according to one of the Claims 11 to 13 which can be connected to a structure of the aircraft by means of the first screwing means (42, 66, 78).