DE102019121564A1 - Method for manufacturing a component and component for this - Google Patents

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Peter Wierach
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial (14) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Bereitstellen eines Bauteilsubstrates (10), aus dem das Bauteil hergestellt werden soll;- Bereitstellen mindestens eines Abreißtextils (20), welches aus nicht-metallischen Fäden gebildet ist, die zumindest auf einer Applikationsseite (22) des Abreißtextils (20) mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind;- Applizieren des mindestens einen Abreißtextils (20) mit der Applikationsseite (22) auf das Bauteilsubstrat (10) in zumindest einem Applikationsabschnitt (12);- Konsolidieren des in dem Bauteilsubstrat (10) enthaltenen Kunststoffmaterials (14) derart, dass das Abreißtextil (20) mit dem konsolidierten Kunststoffmaterial in dem Applikationsabschnitt (12) verbunden wird; und- Abschälen des Abreißtextils (20) von dem Bauteilsubstrat (10) nach dem Konsolidieren.The invention relates to a method for producing a component from a component material which has at least one plastic material (14), the method comprising the following steps: providing a component substrate (10) from which the component is to be produced; providing at least one Tear-off textile (20) which is formed from non-metallic threads which are provided with a metallic or ceramic coating on at least one application side (22) of the tear-off textile (20); - application of the at least one tear-off textile (20) with the application side (22) ) on the component substrate (10) in at least one application section (12); - consolidating the plastic material (14) contained in the component substrate (10) in such a way that the tear-off textile (20) is connected to the consolidated plastic material in the application section (12); and peeling off the tear-off fabric (20) from the component substrate (10) after consolidation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Baumaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial aufweist. Die Erfindung betrifft ebenso ein Bauteil hierzu.The invention relates to a method for producing a component from a building material which has at least one plastic material. The invention also relates to a component for this purpose.

Aufgrund der gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit von Faserverbundbauteilen, die aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt werden, sind derartige Bauteile aus der Luft- und Raumfahrt sowie aus vielen weiteren Anwendungsgebieten, wie beispielsweise dem Automobilbereich, heutzutage kaum mehr wegzudenken. Bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils wird dabei ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial meist unter Temperatur- und Druckbeaufschlagung ausgehärtet und bildet so nach dem Aushärten eine integrale Einheit mit dem Fasermaterial. Die Verstärkungsfasern des Fasermaterials werden hierdurch in ihre vorgegebene Richtung gezwungen und können die auftretenden Lasten in die vor-gegebene Richtung abtragen.Due to the weight-specific strength and rigidity of fiber composite components that are made from a fiber composite material, such components have become indispensable in the aerospace industry and in many other areas of application, such as the automotive sector. In the production of a fiber composite component, a matrix material embedding the fiber material is cured mostly under the application of temperature and pressure and thus forms an integral unit with the fiber material after curing. The reinforcing fibers of the fiber material are thereby forced into their specified direction and can transfer the loads that occur in the specified direction.

Faserverbundwerkstoffe, aus denen derartige Faserverbundbauteile hergestellt werden, weisen in der Regel zwei Hauptbestandteile auf, nämlich zum einen ein Fasermaterial und zum anderen ein Matrixmaterial. Hierneben können noch weitere sekundäre Bestandteile verwendet werden, wie beispielsweise Bindermaterialien oder zusätzliche Funktionselemente, die in das Bauteil integriert werden sollen. Werden für die Herstellung trockene Fasermaterialien bereitgestellt, so wird während des Herstellungsprozesses das Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffes in das Fasermaterial durch einen Infusionsprozess infundiert, durch den das trockene Fasermaterial mit dem Matrixmaterial imprägniert wird. Dies geschieht in der Regel aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Matrixmaterial und dem Fasermaterial, indem beispielsweise das Fasermaterial mittels einer Vakuumpumpe evakuiert wird. Im Gegensatz hierzu sind auch Faserverbundwerkstoffe bekannt, bei denen das Fasermaterial mit dem Matrixmaterial bereits vorimprägniert ist (sogenannte Prepregs).Fiber composite materials from which such fiber composite components are produced generally have two main components, namely on the one hand a fiber material and on the other hand a matrix material. In addition, other secondary components can be used, such as binder materials or additional functional elements that are to be integrated into the component. If dry fiber materials are provided for the production, then during the production process the matrix material of the fiber composite material is infused into the fiber material by an infusion process through which the dry fiber material is impregnated with the matrix material. This usually happens due to a pressure difference between the matrix material and the fiber material, for example by evacuating the fiber material by means of a vacuum pump. In contrast to this, fiber composite materials are also known in which the fiber material is already pre-impregnated with the matrix material (so-called prepregs).

Vor dem Aushärten des Matrixmaterials wird das Fasermaterial in der Regel in ein Formwerkzeug eingebracht, das mit seiner formgebenden Werkzeugoberfläche die spätere Bauteilform nachbildet. Dabei können sowohl trockene als auch vorimprägnierte Fasermaterialien in das Formwerkzeug abgelegt bzw. eingebracht werden.Before the matrix material hardens, the fiber material is usually introduced into a molding tool which, with its molding tool surface, simulates the subsequent component shape. Both dry and pre-impregnated fiber materials can be placed or introduced into the molding tool.

Faserverbundbauteile weisen bei der Herstellung einige Nachteile gegenüber isotropen Werkstoffen auf, da die Bauteilform eines Faserverbundbauteils in der Regel durch entsprechende Formwerkzeuge gebildet werden muss, welche eine Art Negativabdruck des späteren Bauteils darstellt. Daher werden nicht selten komplexe Faserverbundbauteile aus verschiedenen Bauelementen, die entweder aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt wurden oder aus isotropen Werkstoffen zusammengesetzt werden, miteinander verklebt, um die komplexe Geometrie herstellen zu können.Fiber composite components have some disadvantages compared to isotropic materials during production, since the component shape of a fiber composite component usually has to be formed by appropriate molding tools, which represent a kind of negative impression of the later component. It is therefore not uncommon for complex fiber composite components to be glued together from various components that are either made of fiber composite materials or are composed of isotropic materials in order to be able to produce the complex geometry.

Oftmals werden solche Faserverbundbauteile auch durch Lackierungen und Beschichtungen veredelt, so dass derartige Werkstoffe, die auf ein solches fertig hergestelltes Faserverbundbauteil appliziert werden, prozesssicher aufgebracht und auf der Oberfläche eines solchen Faserverbundbauteils sicher halten müssen. Dabei besteht grundsätzlich das Bedürfnis, dass derartige Beschichtungen auch unter gegebenen Stressbedingungen sicher an der Oberfläche des Faserverbundbauteils haften.Such fiber composite components are often refined by painting and coatings, so that such materials that are applied to such a finished fiber composite component must be applied in a process-reliable manner and must hold securely on the surface of such a fiber composite component. There is fundamentally a need for such coatings to adhere reliably to the surface of the fiber composite component even under given stress conditions.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2018 111 306.4 ist ein Verfahren zum Applizieren eines Werkstoffes auf eine Oberfläche eines Faserverbundbauteils bekannt, wobei vor dem Applizieren des Werkstoffes eine Monofilamentgewebe mit Matrixmaterial auf der Bauteiloberfläche angeordnet und in einem gemeinsamen Prozessschritt mit dem Matrixmaterial des Faserverbundbauteils ausgehärtet wird. Nach dem Aushärten wird das Monofilamentgewebe von dem Bauteil abgeschält und anschließend der Werkstoff appliziert. Durch das Aushärten der Matrixmaterialien entsteht im Grenzbereich zwischen dem Bauteil und dem Monofilamentgewebe eine feste Verbindung, wobei durch das Abreißen des Monofilamentgewebes das Matrixmaterial im Grenzbereich kohäsiv gebrochen wird.From the post-published DE 10 2018 111 306.4 a method for applying a material to a surface of a fiber composite component is known, a monofilament fabric with matrix material being arranged on the component surface before the material is applied and cured in a common process step with the matrix material of the fiber composite component. After curing, the monofilament fabric is peeled off the component and then the material is applied. The hardening of the matrix materials creates a firm connection in the boundary area between the component and the monofilament fabric, with the matrix material being cohesively broken in the boundary area as the monofilament fabric tears.

Aus der US 2013/0280488 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils bekannt, wobei zur Vorbereitung einer Fügeoberfläche eine Verbindungslage (engl.: „bond ply“) und eine Abreißlage (engl.: „peel ply“) auf das Faserverbundbauteil aufgelegt wird. Nach dem Aushärten werden die Verbindungslage und die Abreißlage von dem Bauteil entfernt, wodurch die Fügeoberfläche des Bauteils für einen weiteren Applikationsschritt aktiviert wird.From the US 2013/0280488 A1 a method for producing a fiber composite component is known, a bonding layer (bond ply) and a tear-off layer (peel ply) being placed on the fiber composite component in order to prepare a joining surface. After curing, the connection layer and the tear-off layer are removed from the component, whereby the joining surface of the component is activated for a further application step.

Die Verwendung von Abreißgewebe, bspw. aus Polyester- oder Polyamidfäden, als Methode zur Oberflächenaktivierung birgt jedoch einen grundlegenden Widerspruch, welche in den gestellten Anforderungen liegt. Einerseits soll durch das Abreißen des Gewebes eine saubere, aktivierte Oberfläche erzeugt werden. Andererseits soll das Gewebe ohne hohen Kraftaufwand händisch abgezogen werden können, wobei das Bauteil dabei nicht beschädigt werden darf.The use of tear-off fabric, e.g. made of polyester or polyamide threads, as a method for surface activation, however, harbors a fundamental contradiction in terms of the requirements. On the one hand, by tearing off the tissue, a clean, activated surface should be created. On the other hand, the fabric should be able to be pulled off by hand without great effort, and the component must not be damaged in the process.

Es hat sich des Weiteren gezeigt, dass Epoxidharze, welche während der Aushärtung mit thermoplastischen Materialien der Abreißgewebe in Kontakt waren, nach Entfernen des Thermoplastmaterials schlecht benetzbar und schlecht klebbar sind. Aufgrund neuer Erkenntnisse ist davon auszugehen, dass eine Interaktion zwischen den Molekülen des organischen Thermoplasten und den Monomeren des in der Aushärtung befindlichen Epoxidharzes für die schlechte Benetzbarkeit bzw. Klebbarkeit ursächlich ist.It has also been shown that epoxy resins, which during curing with thermoplastic materials of the tear-off fabric in Contact were, after removal of the thermoplastic material are poorly wettable and difficult to glue. Based on new findings, it can be assumed that an interaction between the molecules of the organic thermoplastic and the monomers of the curing epoxy resin is the cause of the poor wettability or adhesion.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, anzugeben, mit dem sich eine verbesserte Oberflächenaktivierung für die Applikation weiterer Werkstoffe erzielen lässt.It is therefore the object of the present invention to provide an improved method for producing a component, in particular a fiber composite component, with which an improved surface activation for the application of further materials can be achieved.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dem Bauteil gemäß Anspruch 13 sowie dem Abreißtextil gemäß Anspruch 14 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Ansprüchen.The object is achieved according to the invention with the method according to claim 1, the component according to claim 13 and the tear-off textile according to claim 14. Advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding claims.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial aufweist, beansprucht, wobei zunächst ein Bauteilsubstrat bereitgestellt wird, aus dem das Bauteil hergestellt werden soll. Das Bauteilsubstrat kann dabei beispielsweise aus dem Kunststoffmaterial bestehen, ohne weitere Fasermaterialien zu beinhalten. Das Bauteilsubstrat kann aber auch das Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes aufweisen, ohne jedoch zum Zeitpunkt der Bereitstellung auch das notwendige Matrixmaterial zu beinhalten. Dies wird erst zu einem späteren Zeitpunkt in das Fasermaterial des Bauteilsubstrates infundiert. Das Bauteilsubstrat kann aber auch das Fasermaterial und das das Fasermaterial einbettende Matrixmaterial beinhalten.According to claim 1, a method for producing a component from a component material which has at least one plastic material is claimed, a component substrate from which the component is to be produced is first provided. The component substrate can consist of the plastic material, for example, without containing further fiber materials. The component substrate can, however, also have the fiber material of a fiber composite material, but without also containing the necessary matrix material at the time of provision. This is only infused into the fiber material of the component substrate at a later point in time. The component substrate can, however, also contain the fiber material and the matrix material embedding the fiber material.

Des Weiteren wird mindestens ein Abreißtextil bereitgestellt, welches aus nicht-metallischen Fäden gebildet ist, die auf einer Applikationsseite des Abreißtextils mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind. Die nicht-metallischen Fäden können bspw. aus Kunststofffasern bzw. -fäden (bspw. Polyesterfäden, Polyamidfäden), Naturfasern bzw. -fäden (Baumwolle) oder Fasern eines Fasermaterials eines Faserverbundwerkstoffes (Glas, Kohlefaser, Aramid) gebildet sein. Die metallische bzw. keramische Beschichtung kann dabei bereits vollständig aufgebracht sein, bspw. durch Aufsprühen oder durch Abscheidungsprozesse. Denkbar ist aber auch, dass die Beschichtung erst kurz vor der Benutzung des Abreißtextils aufgebracht wird.Furthermore, at least one tear-off textile is provided which is formed from non-metallic threads which are provided with a metallic or ceramic coating on an application side of the tear-off textile. The non-metallic threads can, for example, be formed from plastic fibers or threads (e.g. polyester threads, polyamide threads), natural fibers or threads (cotton) or fibers of a fiber material of a fiber composite material (glass, carbon fiber, aramid). The metallic or ceramic coating can already be completely applied, for example by spraying on or by deposition processes. But it is also conceivable that the coating is only applied shortly before the tear-off textile is used.

Nach der Bereitstellung des Bauteilsubstrates sowie des mindestens einen Abreißtextils wird nun zumindest das mindestens eine Abreißtextil mit der Applikationsseite auf das Bauteilsubstrat in zumindest einem Applikationsabschnitt appliziert, um die Oberfläche des Bauteilsubstrates im Applikationsabschnitt während Lagerung und Transport vor Kontaminationen weitestgehend zu schützen sowie für spätere Verarbeitungsprozesse vorzubereiten bzw. vorzubehandeln und vor allem zu aktivieren. After the component substrate and the at least one tear-off textile have been provided, at least the at least one tear-off textile is now applied with the application side to the component substrate in at least one application section in order to protect the surface of the component substrate in the application section as much as possible from contamination during storage and transport and to prepare it for subsequent processing or to pretreat and above all to activate.

Dabei wird das Bauteilsubstrat im Applikationsabschnitt mit der beschichteten Applikationsseite des Abreißtextils kontaktiert.The component substrate in the application section is contacted with the coated application side of the tear-off textile.

Anschließend wird das in dem Bauteilsubstrat enthaltene Kunststoffmaterial gegen das in dem Applikationsabschnitt applizierte Abreißtextil konsolidiert, um das Abreißtextil mit dem konsolidierten Kunststoffmaterial in dem Applikationsabschnitt kohäsiv und/oder adhäsiv zu verbinden. Unter dem Konsolidieren des Kunststoffmaterials wird dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass das Kunststoffmaterial zumindest teilweise ausgehärtet wird. Denkbar ist aber auch, dass das Kunststoffmaterial vollständig ausgehärtet wird, d. h. die Polymerisationsprozesse des Kunststoffmaterials sind dabei weitestgehend abgeschlossen. Dies beinhaltet auch Kunststoffmaterialien, die keine chemische Reaktion durchlaufen, sondern nur aufgeschmolzen sind und wieder vollständig erstarren.The plastic material contained in the component substrate is then consolidated against the tear-off textile applied in the application section in order to connect the tear-off textile cohesively and / or adhesively to the consolidated plastic material in the application section. In the context of the present invention, the consolidation of the plastic material is understood to mean that the plastic material is at least partially cured. However, it is also conceivable that the plastic material is completely cured, i. H. the polymerisation processes of the plastic material are largely complete. This also includes plastic materials that do not undergo any chemical reaction, but only melted and completely solidify again.

Schließlich wird erfindungsgemäß das Abreißtextil nun von dem Bauteilsubstrat nach dem Konsolidierungsschritt abgeschält bzw. entfernt (beispielsweise in Form eines Abreißens), sodass die dadurch gebildete Oberfläche des Bauteilsubstrates für weitere Applikationsschritt entsprechend vorbereitet und aktiviert ist.Finally, according to the invention, the tear-off textile is peeled off or removed from the component substrate after the consolidation step (for example in the form of tearing off), so that the surface of the component substrate thus formed is appropriately prepared and activated for further application steps.

Der Abschälprozess kann manuell oder maschinell erfolgen, wobei bei einem maschinellen Abschälen die Schälkraft gemessen werden kann, was eine erweiterte Qualitätskontrolle und Prozessüberwachung ermöglicht.The peeling process can be carried out manually or by machine, with the peeling force being able to be measured in the case of machine peeling, which enables extended quality control and process monitoring.

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines metallisch oder keramisch beschichteten Abreißtextils zur Aktivierung von Oberflächen eines Kunststoffbauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, eine sehr gute Oberflächenqualität erzeugt, ohne die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile bei der Verwendung von herkömmlichem Abreißgewebe. Die Einhaltung gleichbleibender Materialeigenschaften und einer gleichbleibenden Sauberkeit ist bei der Verwendung von metallisch oder keramisch beschichteten Abreißtextilen deutlich besser zu erreichen als mit herkömmlichem Abreißgewebe.It has been shown that the use of a metallic or ceramic-coated tear-off textile to activate surfaces of a plastic component, in particular a fiber composite component, produces a very good surface quality without the disadvantages known from the prior art when using conventional tear-off fabric. Compliance with constant material properties and constant cleanliness can be achieved significantly better when using metallic or ceramic-coated tear-off textiles than with conventional tear-off fabric.

Die Beschichtung kann dabei insbesondere aus Aluminium, rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel, Titan oder anderen Legierungen bestehen oder aufweisen. Die metallische Beschichtung ist insbesondere auf der Applikationsseite frei von adhäsionshemmenden Rückständen, welche nach dem Abschälen auf der Bauteiloberfläche zurückbleiben könnten und damit den späteren Applikationsprozess stören würden.The coating can in particular consist of aluminum, stainless steel, copper, nickel, titanium or other alloys. The metallic coating, in particular on the application side, is free from adhesion-inhibiting residues that appear after peeling could remain on the component surface and thus interfere with the subsequent application process.

Die Beschichtung kann eine Oxidschicht (z.B. Aluminiumoxid oder Chromoxid) aufweisen. Denkbar ist aber auch eine Keramikschicht als Beschichtung. Die Beschichtung kann eine Oberflächenveredelung aufweisen, bspw. durch Ätzen, Strahlen, Anodisieren, Passivieren, etc.The coating can have an oxide layer (e.g. aluminum oxide or chromium oxide). However, a ceramic layer is also conceivable as a coating. The coating can have a surface refinement, e.g. by etching, blasting, anodizing, passivating, etc.

Das Abreißtextil kann vorzugsweise auf einer Seite oder beidseitig eine Schutzfolie bzw. einem Schutzpapier aufweisen, wodurch die Sauberkeit der Oberfläche gewährleistet wird. Eine unbeabsichtigte Kontamination der Oberfläche während Transport, Lagerung und Verarbeitung kann durch den Schutz vermieden werden. Direkt vor der Applikation wird der Schutz entfernt.The tear-off textile can preferably have a protective film or protective paper on one side or on both sides, whereby the cleanliness of the surface is ensured. Unintentional contamination of the surface during transport, storage and processing can be avoided by the protection. The protection is removed immediately before the application.

Bei dem Kunststoffmaterial kann es sich beispielsweise um Werkstoffe auf Epoxidbasis (Epoxidharz, Epoxidkunststoffe), um Duromere (z.B. Epoxidkunststoffe, Vinylester, ungesättigte Polyester, Phenolharze, etc.), Thermoplaste und/oder Elastomere handeln.The plastic material can be, for example, epoxy-based materials (epoxy resin, epoxy plastics), thermosets (e.g. epoxy plastics, vinyl esters, unsaturated polyesters, phenolic resins, etc.), thermoplastics and / or elastomers.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Bauteilmaterial ein Faserverbundwerkstoff verwendet wird, der ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial als Kunststoffmaterial aufweist, um ein Faserverbundbauteil herzustellen. Bei dem Bauteilsubstrat kann es sich dabei um eine Faserpreform aus Fasermaterial handeln, wobei das Abreißtextil auf eine Faserpreform aus trockenen Fasermaterialien oder vorimprägnierten Fasermaterialien appliziert wird. Bei der Verwendung von trockenen Fasermaterialien werden anschließend in einem Zwischenschritt die trockenen Fasermaterialien mit Matrixmaterial infundiert. Dabei kontaktiert das Matrixmaterial das applizierte Abreißtextil.According to one embodiment it is provided that a fiber composite material is used as the component material which has a fiber material and a matrix material embedding the fiber material as plastic material in order to produce a fiber composite component. The component substrate can be a fiber preform made of fiber material, the tear-off textile being applied to a fiber preform made of dry fiber materials or pre-impregnated fiber materials. When using dry fiber materials, the dry fiber materials are then infused with matrix material in an intermediate step. The matrix material contacts the applied tear-off textile.

Zum Konsolidieren wird über dem Bauteilsubstrat nach Applizieren des Abreißtextils ein Vakuumaufbau erstellt, um das Bauteilsubstrat zu evakuieren und gegebenenfalls das Matrixharz zu Infundieren. Das Bauteilsubstrat wird dann unter dem Vakuumaufbau durch Temperierung und gegebenenfalls Druckbeaufschlagung ausgehärtet. Es ist auch möglich, ohne Vakuumaufbau und ohne Temperierung und ohne Druckbeaufschlagung auszuhärten. Zum Beispiel wird dies häufig in Low-Tech Anwendungen gemacht, in denen ein Handlaminierprozess zum Einsatz kommt und das Matrixharz dann einfach bei Raumtemperatur an der Atmosphäre aushärtet (z.B. im Kleinbootbau).For consolidation, a vacuum build-up is created over the component substrate after the tear-off textile has been applied in order to evacuate the component substrate and, if necessary, to infuse the matrix resin. The component substrate is then cured under the vacuum build-up by temperature control and, if necessary, pressurization. It is also possible to cure without building up a vacuum and without tempering and without applying pressure. For example, this is often done in low-tech applications in which a hand lamination process is used and the matrix resin then simply cures in the atmosphere at room temperature (e.g. in small boat construction).

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines metallisch oder keramisch beschichteten Abreißtextils unter einem Vakuumaufbau zur Herstellung eines Faserverbundbauteils zu den gewünschten verbesserten Ergebnissen führt.It has been shown that the use of a metallic or ceramic-coated tear-off textile under a vacuum build-up for the production of a fiber composite component leads to the desired improved results.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Applikationsabschnitt nach dem Abschälen des Abreißtextils wenigstens ein Werkstoff appliziert wird. Ein solcher Werkstoff kann dabei vorzugsweise ein Klebstoff sein, wobei im Applikationsabschnitt nach dem Applizieren des Klebstoffes mindestens ein weiteres Bauteil mittels des Klebstoffes angeklebt wird. Durch das Abschälen des Abreistextils wird somit die Bauteiloberfläche aktiviert und für die darauf auszuführende Fügeoperation vorbehandelt. Der Fügepartner kann ein Lack oder eine Beschichtung sein. Der Auftrag des zu applizierenden Werkstoffes (beispielsweise Klebstoff, Lack, Beschichtung) sollte zeitnah nach dem Abschälen erfolgen, da eine zeitliche Abnahme der Oberflächenreaktivität stattfindet.According to one embodiment it is provided that at least one material is applied in the application section after the tear-off textile has been peeled off. Such a material can preferably be an adhesive, with at least one further component being glued on by means of the adhesive in the application section after the adhesive has been applied. By peeling off the tear-off textile, the component surface is activated and pretreated for the joining operation to be carried out on it. The joining partner can be a lacquer or a coating. The application of the material to be applied (e.g. adhesive, varnish, coating) should take place shortly after peeling, as the surface reactivity decreases over time.

Der zu fügende Werkstoff kann dabei auch ein Faserverbundmaterial sein, wobei keine gesonderte Klebschicht aufgetragen wird. Vielmehr wird die adhäsive Verbindung zu der durch das Abschälen des Abreißtextils aktivierten Bauteiloberfläche durch das Matrixmaterial als Klebstoff hergestellt. Dazu wird das Faserverbundmaterial als unausgehärtetes Prepreg auf die vorbehandelte Oberfläche aufgebracht oder als trockenes Fasermaterial appliziert und anschließend mit Matrixmaterial infundiert. Während der Konsolidierung des Matrixmaterials wird die adhäsive Verbindung durch das härtende Matrixmaterial hergestellt.The material to be joined can also be a fiber composite material, with no separate adhesive layer being applied. Rather, the adhesive connection to the component surface activated by peeling off the tear-off textile is produced by the matrix material as an adhesive. For this purpose, the fiber composite material is applied to the pretreated surface as uncured prepreg or applied as dry fiber material and then infused with matrix material. During the consolidation of the matrix material, the adhesive connection is produced by the hardening matrix material.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Bereich des Applikationsabschnittes zwischen dem Substrat und dem Abreißtextil ein Trennmaterial eingebracht wird, um in diesem Bereich ein Verbinden des Abreißtextils mit dem Substrat zu verhindern. Bei diesem Bereich kann es sich beispielsweise um einen Randbereich des Abreißtextils handeln, sodass das Abreißtextil nach der Konsolidierung des Kunststoffmaterials in diesem Bereich besonders leicht abzulösen ist. So entsteht eine Lasche, mit deren Hilfe das Abreißtextil von dem Bauteilsubstrat abgeschält werden kann.According to one embodiment it is provided that a separating material is introduced in at least one area of the application section between the substrate and the tear-off textile in order to prevent the tear-off textile from joining the substrate in this area. This area can be, for example, an edge area of the tear-off textile, so that the tear-off textile is particularly easy to detach after the plastic material has consolidated in this area. This creates a flap with the help of which the tear-off textile can be peeled off the component substrate.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abreißtextil derart bereitgestellt wird, dass die Summe aller offenen Flächen der Maschen des Abreißtextils kleiner oder gleich 30%, vorzugsweise kleiner als 25%, besonders vorzugsweise kleiner als 5% der gesamten Grundfläche des Abreißtextils entspricht.According to one embodiment it is provided that the tear-off textile is provided in such a way that the sum of all open areas of the meshes of the tear-off textile corresponds to less than or equal to 30%, preferably less than 25%, particularly preferably less than 5% of the total base area of the tear-off textile.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Abreißtextil bereitgestellt wird, das mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle hat, oder dass in dem Abreißtextil mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle erzeugt wird, sodass eine Mehrzahl von Segmenten erzeugt werden, wobei das Abreißtextil segmentweise unter Durchtrennung der linienförmigen Sollbruchstelle von dem Bauteilsubstrat abgeschält wird. Durch das Vorhandensein einer derartigen Sollbruchstelle wird erreicht, dass das Abreißtextil in einem Stück auf das Bauteilsubstrat appliziert und dann streifenweise abgeschält werden kann. Eine mögliche Herstellungsweise ist das Einwalzen von Kerben in gleichmäßig über die Textilbreite verteilten Abständen, welche eine Materialschwächung des Abreißtextils darstellen und so den Verlauf des Risses beim streifenförmigen Abschälen vorgegeben. Dabei kann an einem Ende eines jeden Segmentes ein Trennmaterial zwischen Abreißtextil und Substrat eingebracht werden, um eine Abziehlasche für jedes Segment zu bilden.According to one embodiment it is provided that a tear-off textile is provided which has at least one linear predetermined breaking point, or that at least one linear predetermined breaking point is produced in the tear-off textile, so that a A plurality of segments are generated, the tear-off textile being peeled off from the component substrate segment by segment, cutting through the linear predetermined breaking point. The presence of such a predetermined breaking point ensures that the tear-off textile can be applied to the component substrate in one piece and then peeled off in strips. One possible method of production is the rolling in of notches at intervals evenly distributed over the width of the textile, which represent a material weakening of the tear-off textile and thus determine the course of the tear when peeling off in strips. A separating material can be introduced between the tear-off textile and the substrate at one end of each segment in order to form a pull-off tab for each segment.

Gemäß einer Ausführungsform ist es aber auch denkbar, dass ein Abreißtextil bereitgestellt wird, das eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten hat, die mittels eines gemeinsamen Trägermaterials an einer dem Bauteilsubstrat abgewandten Rückseite der Segmente miteinander verbunden sind, oder dass eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten mit einem gemeinsamen Trägermaterial an einer dem Bauteilsubstrat abgewandten Rückseite miteinander verbunden werden, wobei die Segmente unter Durchtrennung des Trägermaterials zwischen zwei Segmenten von dem Bauteilsubstrat abgeschält werden. In dieser Ausführungsform besteht das Abreißtextil aus einzelnen Segmenten, die separat und getrennt voneinander vorliegen, wobei die Segmente mittels eines gemeinsamen Trägermaterials miteinander verbunden sind. Auch hier wird erreicht, dass das Abreißtextil in einem Stück auf das Bauteilsubstrat appliziert werden kann, wobei dann ein streifenförmiges Abschälen der einzelnen Segmente (segmentweises Abschälen) möglich wird. Die einzelnen und getrennt vorliegenden Segmente können bündig aneinander liegen oder aber überlappend angeordnet sein.According to one embodiment, however, it is also conceivable that a tear-off textile is provided which has a plurality of individual segments that are connected to one another by means of a common carrier material on a rear side of the segments facing away from the component substrate, or that a plurality of individual segments with a common Carrier material are connected to one another on a rear side facing away from the component substrate, the segments being peeled off from the component substrate while severing the carrier material between two segments. In this embodiment, the tear-off textile consists of individual segments that are separate and separate from one another, the segments being connected to one another by means of a common carrier material. Here, too, it is achieved that the tear-off textile can be applied to the component substrate in one piece, with strip-shaped peeling of the individual segments (peeling off in segments) then being possible. The individual and separate segments can be flush with one another or they can be arranged overlapping.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Abreißtextil bereitgestellt wird, das an einer dem Bauteilsubstrat abgewandten Rückseite eine Verstärkungsschicht hat, oder dass auf eine dem Bauteilsubstrat abgewandten Rückseite des Abreißtextils eine Verstärkungsschicht aufgebracht wird. In einer besonderen Ausführungsform hierzu kann vorgesehen sein, dass die Verstärkungsschicht ein flächiges Verstärkungstextil ist.According to one embodiment it is provided that a tear-off textile is provided which has a reinforcing layer on a rear side facing away from the component substrate, or that a reinforcing layer is applied to a rear side of the tear-off textile facing away from the component substrate. In a special embodiment for this purpose it can be provided that the reinforcement layer is a flat reinforcement textile.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Abreißtextil bereitgestellt wird, das an der dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite eine funktionale Beschichtung aufweist, oder dass auf der dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite des Abreißtextils eine funktionale Beschichtung aufgebracht wird. In einer besonderen Ausführungsform hierzu kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung nach dem Abschälen des Abreißtextils zumindest teilweise auf dem Bauteilsubstrat verbleibt und weitere Funktionen übernimmt.According to one embodiment it is provided that a tear-off textile is provided which has a functional coating on the application side facing the component substrate, or that a functional coating is applied to the application side of the tear-off textile facing the component substrate. In a special embodiment for this purpose, it can be provided that the coating remains at least partially on the component substrate after the tear-off textile has been peeled off and takes on further functions.

Bei der Beschichtung kann es sich dabei beispielsweise um eine haftvermittelnde Substanz handeln, welche beim Abschälen des Abreißtextils einen Bruchverlauf im Kunststoffmaterial, beispielsweise im Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffes, hervorruft. Es kann sich jedoch auch um eine Beschichtung handeln, welche ganz oder teilweise auf dem Bauteilsubstrat und dem späteren Bauteil verbleibt, d. h. die Beschichtung kann beim Abschälen in sich kohäsiv brechen oder aber sich vollständig von dem Abreißtextil ablösen. Die Beschichtung kann farblich so gestaltet sein, dass sie sich von der Farbe des Bauteilsubstrates bzw. späteren Bauteils abhebt. Dies ist vorteilhaft für folgende Fügeoperationen, um die Fügezone zu identifizieren. Gleichzeitig kann der auf dem Bauteilsubstrat verbleibende Beschichtungsstoff besondere Funktionen übernehmen. So kann die Beschichtung durch eine stoffliche Heterogenität rissstoppende Eigenschaften in einer darauf ausgeführten Klebung hervorrufen.The coating can be, for example, an adhesion-promoting substance which, when the tear-off textile is peeled off, causes a break in the plastic material, for example in the matrix material of the fiber composite material. However, it can also be a coating that remains wholly or partially on the component substrate and the later component, i.e. H. the coating can break cohesively when it is peeled off or it can completely detach from the tear-off textile. The color of the coating can be designed in such a way that it contrasts with the color of the component substrate or the subsequent component. This is advantageous for the following joining operations in order to identify the joining zone. At the same time, the coating material remaining on the component substrate can take on special functions. For example, the material heterogeneity of the coating can produce crack-stopping properties in a bond made on it.

Vorteilhafterweise kann zum einfachen Abschälen des Abreißtextils vom Bauteilsubstrat das Abreißtextil an mindestens einem Randbereich U-förmig umgefaltet werden. Der obere Teil des umgefalteten Bereiches kontaktiert somit nicht das Kunststoffmaterial und kann im Anschluss an die Konsolidierung als Abziehlasche genutzt werden. Auch können im Randbereich spezielle Elemente auf der Oberseite des Abreißtextils aufgebracht werden, um den Anfang des Schälvorgangs zu ermöglichen.Advantageously, for the simple peeling off of the tear-off textile from the component substrate, the tear-off textile can be folded over in a U-shape at at least one edge region. The upper part of the folded over area therefore does not contact the plastic material and can be used as a pull tab after consolidation. Special elements can also be applied to the top of the tear-off textile in the edge area in order to enable the peeling process to begin.

Vorteilhafterweise führt das Abschälen des Abreißtextils zu einem adhäsiven Bruch zwischen Abreißtextil und Kunststoffmaterial oder aber zu einem oberflächennahen kohäsiven Bruch. In beiden Fällen ist eine gute Klebbarkeit der Oberfläche gewährleistet.Advantageously, the peeling off of the tear-off textile leads to an adhesive break between the tear-off textile and the plastic material or to a cohesive break near the surface. In both cases, good adhesion of the surface is guaranteed.

Das Abreißtextil kann in einem Randabschnitt eingeschnitten werden, dass sich das Abreißtextil streifenweise vom Bauteil abschälen lässt, was den Kraftaufwand reduziert.The tear-off textile can be cut in an edge section so that the tear-off textile can be peeled off the component in strips, which reduces the expenditure of force.

Es können mehrere Abschnitte eines Abreißtextils nebeneinander appliziert werden, wobei sich die Abschnitte überlappen können.Several sections of a tear-off textile can be applied next to one another, whereby the sections can overlap.

Die Applikation des Abreißtextils kann händisch oder mechanisch bzw. automatisiert durch einen Legeroboter erfolgen.The tear-off textile can be applied manually or mechanically or automatically by a laying robot.

Das Abreißtextil kann großflächig auf das Bauteilsubstrat aufgebracht werden oder aber nur in besonderen Bereichen, in denen später eine Fügeoperation mit entsprechenden Werkstoffen durchgeführt werden soll. Wird das Abreißtextil nur in besonderen begrenzten Applikationsabschnitten appliziert, so können die restlichen Bereiche des Bauteilsubstrates mit trockenem oder vorimprägniertem herkömmlichen Abreißgewebe appliziert werden. Dabei wird das herkömmliche Abreißgewebe in dem Applikationsabschnitt des beschichteten Abreißtextiles ausgespart oder aber das herkömmliche Abreißgewebe wird über das beschichtete Abreißtextil angeordnet. So kann auch eine feste Verbindung zwischen Abreißgewebe und der Rückseite des beschichteten Abreißtextils erzeugt werden, wodurch beim späteren Abschälen des Abreißgewebes das beschichtete Abreißtextil gleichzeitig mit abgeschält werden kann.The tear-off textile can be applied over a large area to the component substrate or only in special areas in which a joining operation with appropriate materials will be carried out later should be carried out. If the tear-off textile is only applied in specially limited application sections, the remaining areas of the component substrate can be applied with dry or pre-impregnated conventional tear-off fabric. In this case, the conventional tear-off fabric is left out in the application section of the coated tear-off textile, or the conventional tear-off fabric is arranged over the coated tear-off textile. In this way, a firm connection can also be created between the tear-off fabric and the back of the coated tear-off fabric, so that when the tear-off fabric is later peeled off, the coated tear-off fabric can be peeled off at the same time.

Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen mittels eines Formwerkzeuges kann das Abreißtextil an einer formgebenden Werkzeugoberfläche des Formwerkzeuges angeordnet sein. Denkbar ist aber auch, dass das Abreißtextil an einer offenen Seite des Bauteilsubstrates, welche nicht dem Formwerkzeug zugewandt ist, appliziert wird.When producing fiber composite components by means of a molding tool, the tear-off textile can be arranged on a shaping tool surface of the molding tool. However, it is also conceivable that the tear-off textile is applied to an open side of the component substrate which does not face the molding tool.

Das Abreißtextil kann insbesondere ein Gewebe (Leinwandbindung, Köperbindung), ein Gestrick, Gewirk oder ein Flies sein.The tear-off textile can in particular be a woven fabric (plain weave, twill weave), a knitted fabric, a knitted fabric or a fleece.

Die Dicke des Abreißtextils beträgt vorzugsweise 75-250 pm. Das Flächengewicht beträgt vorzugsweise 50-200 g/m2. Das Abreißtextil kann trocken oder aber mit einem Matrixharz, insbesondere ein Epoxidharz, vorimprägniert sein. Die Imprägnierung mit Matrixharz kann vollständig sein, sodass das Abreißtextil vollständig von Matrixmaterial umgeben ist. Die Imprägnierung kann aber auch nur teilweise vorgenommen sein, sodass die Fasern teilweise unimprägniert sind. Sind die Fasern unimprägniert, so kann eine Evakuierung des Abreißtextils im Verarbeitungsprozess mittels einer Vakuumpumpe durchgeführt werden.The thickness of the tear-off textile is preferably 75-250 μm. The basis weight is preferably 50-200 g / m 2 . The tear-off textile can be dry or pre-impregnated with a matrix resin, in particular an epoxy resin. The impregnation with matrix resin can be complete, so that the tear-off textile is completely surrounded by matrix material. However, the impregnation can also be carried out only partially, so that the fibers are partially unimpregnated. If the fibers are not impregnated, the tear-off textile can be evacuated during the manufacturing process using a vacuum pump.

Das Abreißtextil ist im Querschnitt vorzugsweise symmetrisch aufgebaut, sodass beide Seiten als Applikationsseite dienen können. Bestimmte Ausführungen (z.B. ein teilimprägniertes Gewebe) kann jedoch im Querschnitt auch asymmetrisch aufgebaut sein.The tear-off textile is preferably constructed symmetrically in cross section, so that both sides can serve as application side. Certain designs (e.g. a partially impregnated fabric) can, however, also have an asymmetrical cross-section.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem Bauteil gemäß Anspruch 13 erfindungsgemäß gelöst, wobei das Bauteil ein Kunststoffmaterial aufweist und gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Faserverbundbauteil handeln, welches aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial hergestellt ist.The object is also achieved according to the invention with the component according to claim 13, the component comprising a plastic material and being produced according to the method described above. The component can be, for example, a fiber composite component which is produced from a fiber composite material comprising a fiber material and a matrix material which embeds the fiber material.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem Abreißtextil gemäß Anspruch 14 zur Verwendung in dem vorstehend beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß gelöst, wobei das Abreißtextil aus nicht-metallischen Fäden gebildet ist, die auf einer Applikationsseite des Abreißtextils mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind.The object is also achieved with the tear-off textile according to the invention for use in the method described above, the tear-off textile being formed from non-metallic threads that are provided with a metallic or ceramic coating on an application side of the tear-off textile.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Abreißtextiles finden sich in dem entsprechenden Unteranspruch.Advantageous embodiments of the tear-off textile can be found in the corresponding subclaim.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1a-c schematische Darstellung des Verfahrensablaufes;
  • 2 schematische Darstellung eines Querschnitts eines Abreißtextils in einer besonderen Ausführungsform;
  • 3 schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein segmentiertes Abreißtextil.
The invention is explained in greater detail using the attached figures. Show it:
  • 1a-c schematic representation of the process sequence;
  • 2 schematic representation of a cross section of a tear-off textile in a particular embodiment;
  • 3 schematic representation of a top view of a segmented tear-off textile.

In den 1a bis 1c wird schematisch der Verfahrensablauf der vorliegenden Erfindung gezeigt. 1a zeigt dabei ein Bauteilsubstrat 10, welches im Ausführungsbeispiel der gezeigten 1a beispielsweise ein Faserverbundbauteil sein kann, welches noch nicht vollständig konsolidiert ist. Demzufolge kann es sich bei dem Bauteilsubstrat 10 um eine Faserpreform handeln, die entweder aus trockenem Fasermaterial oder aus vorimprägnierten Fasermaterial gebildet ist.In the 1a to 1c the process sequence of the present invention is shown schematically. 1a shows a component substrate 10 , which in the embodiment of the shown 1a for example, it can be a fiber composite component that has not yet been fully consolidated. As a result, the component substrate 10 act to a fiber preform, which is formed either from dry fiber material or from pre-impregnated fiber material.

Auf das bereitgestellte Bauteilsubstrat 10 wurde ein Abreißtextil 20 innerhalb eines Applikationsabschnittes 12 des Bauteilsubstrates 10 appliziert, um die Oberfläche des Applikationsabschnittes 12 für eine spätere Fügeoperation vorzubereiten. Das Abreißtextil 20 weist dabei nicht-metallische Fäden auf, die zumindest auf einer Applikationsseite 22 des Abreißtextils 20 mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind. Die Applikationsseite 22 des Abreißtextils 20 ist dabei vorzugsweise vollständig metallisch oder keramisch beschichtet bzw. weist eine derartige Beschichtung auf.On the provided component substrate 10 became a tear-off textile 20th within an application section 12 of the component substrate 10 applied to the surface of the application section 12 to prepare for a later joining operation. The tear-off textile 20th has non-metallic threads on at least one application side 22nd of the tear-off textile 20th are provided with a metallic or ceramic coating. The application page 22nd of the tear-off textile 20th is preferably completely coated with metal or ceramic or has such a coating.

Nachdem nun das Abreißtextil 20 auf den Applikationsabschnitt 12 des Bauteilsubstrates 10 appliziert wurde, wird das in dem Bauteilsubstrat 10 enthaltene Kunststoffmaterial 14 konsolidiert bzw. ausgehärtet. Wurde das Bauteilsubstrat 10 in Form von trockenen Fasermaterialien bereitgestellt, so kann in einem nicht dargestellten Infusionsprozess das Kunststoffmaterial 14 in Form eines Matrixmaterials in das Bauteilsubstrat 10 infundiert werden, wobei während der Infusion die Applikationsseite 22 des Abreißtextils 20 benetzt und kontaktiert. Bei vorimprägnierten Fasermaterialien würde das Abreißtextil 20 mit seiner Applikationsseite 22 direkt auf das bereits in dem Fasermaterial enthaltenden Kunststoffmaterial 14 aufgelegt und damit kontaktiert werden.Now after the tear-off textile 20th on the application section 12 of the component substrate 10 was applied, it will be in the component substrate 10 plastic material contained 14th consolidated or hardened. Became the component substrate 10 provided in the form of dry fiber materials, the plastic material can in an infusion process (not shown) 14th in the form of a matrix material in the component substrate 10 be infused, the application side during the infusion 22nd of the tear-off textile 20th wetted and contacted. In the case of pre-impregnated fiber materials, the tear-off textile would 20th with its application side 22nd right on that already in the plastic material containing the fiber material 14th can be placed and contacted.

Nach dem Konsolidieren des Kunststoffmaterials 14, was ein zumindest teilweises Aushärten des Kunststoffmaterials 14 oder ein vollständiges Aushärten des Kunststoffmaterials 14 bedeuten kann, wird das Abreißtextil 20, wie in 1b gezeigt, von dem Applikationsabschnitt 12 des Bauteilsubstrates 10 abgeschält. Die Moleküle des Kunststoffmaterials 14, beispielsweise ein Epoxidharz, kontaktieren ein Metall, was für seine vergleichsweise hohe Oberflächenenergie bekannt ist. Dabei wird vermutet, dass sich in diesem Fall die reaktiven Gruppen des Kunststoffmaterials in Richtung des Abreißtextils ausrichten und durch die Konsolidierung in dieser Orientierung verbleiben. Wird im Anschluss das Abreißtextil 20 abgeschält und entfernt, so wird die adhäsive Bindung zwischen dem Kunststoffmaterial 14 und dem Abreißtextil 20 aufgebrochen. Die so generierte Oberfläche weist reaktive Gruppen auf, welche in Richtung der Oberfläche ausgerichtet sind und für die Ausbildung neuer adhäsive Bindungen, z.B. mit einem aufgetragenen Klebstoff oder Lack, zur Verfügung stehen.After the plastic material has consolidated 14th what an at least partial hardening of the plastic material 14th or complete curing of the plastic material 14th can mean, the tear-off textile 20th , as in 1b shown from the application section 12 of the component substrate 10 peeled off. The molecules of the plastic material 14th , for example an epoxy resin, contact a metal, which is known for its comparatively high surface energy. It is assumed that in this case the reactive groups of the plastic material align in the direction of the tear-off textile and remain in this orientation due to the consolidation. Then the tear-off textile 20th peeled off and removed, so the adhesive bond between the plastic material 14th and the tear-off fabric 20th broken up. The surface generated in this way has reactive groups which are aligned in the direction of the surface and are available for the formation of new adhesive bonds, for example with an applied adhesive or lacquer.

Wird dabei ein relativ glattes Abreißtextil 20 (beispielsweise unterstützt durch eine Oxidschicht) verwendet, so ist die Bindung zwischen dem Kunststoffmaterial 14 und dem Abreißtextil 20 derart schwach ausgebildet, dass das Abreißtextil 20 unter geringem Kraftaufwand abgezogen werden kann. Es hat sich dabei gezeigt, dass auch dann noch die adhäsiv gebrochene Oberfläche des Bauteilsubstrates 10 reaktiv ist, eine hohe Oberflächenenergie aufweist und gut benetzbar ist.It becomes a relatively smooth tear-off textile 20th (e.g. supported by an oxide layer) is used, so is the bond between the plastic material 14th and the tear-off fabric 20th so weak that the tear-off textile 20th can be pulled off with little effort. It has been shown that even then the adhesively broken surface of the component substrate 10 is reactive, has a high surface energy and is easily wettable.

Ist die Bindung zwischen dem Kunststoffmaterial 14 und dem Abreißtextil 20 stark, so ist ein höherer Kraftaufwand beim Abschälen erforderlich. Dies kann letzten Endes zu einer teilweise oder sogar vollständig kohäsiv gebrochenen Oberfläche des konsolidierten Kunststoffmaterials 14 führen, die ebenfalls sehr gut für nachträgliche Kleberoperationen geeignet ist, da der kohäsive Bruch zu freien radikalen an der Oberfläche führt. Eine solche höhere Bindung zwischen dem Kunststoffmaterial 14 und dem Abreißtextil 20 kann beispielsweise durch eine Mikrostrukturierung der Applikationsseite 22 des Abreißtextils 20 (bspw. unter Ausbildung von Mikroformschluss) oder durch eine Oberflächenaktivierung der Metalloberfläche erzielt werden. Is the bond between the plastic material 14th and the tear-off fabric 20th strong, more force is required when peeling off. This can ultimately result in a partially or even fully cohesively fractured surface of the consolidated plastic material 14th lead, which is also very suitable for subsequent adhesive operations, since the cohesive break leads to free radicals on the surface. Such a higher bond between the plastic material 14th and the tear-off fabric 20th can, for example, by micro-structuring the application side 22nd of the tear-off textile 20th (For example, with the formation of a micro-form fit) or by surface activation of the metal surface.

Nach dem Abschälen des Abreißtextils 20 von dem Bauteilsubstrat 10 kann nun, wie in 1c gezeigt ist, auf die so aktivierte Oberfläche des Applikationsabschnittes 12 ein weiteres Bauteil 40 mittels einer Klebschicht 41 aufgeklebt werden. Für den Fall, dass ein unkonsolidiertes Faserverbundbauteil angeklebt wird und während des Klebeprozesses konsolidiert wird, kann der Klebstoff 41 auch Matrixmaterial des Faserverbundbauteils sein.After peeling off the tear-off textile 20th from the component substrate 10 can now, as in 1c is shown on the so activated surface of the application portion 12 a further component 40 can be glued on by means of an adhesive layer 41. In the event that an unconsolidated fiber composite component is glued on and is consolidated during the bonding process, the adhesive 41 can also be the matrix material of the fiber composite component.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung einer Ausführungsform eines Abreißtextils 20, die an ihrer unteren Applikationsseite 22 eine Schutzfolie 28 zum Schutz vor Kontaminationen hat. An der gegenüberliegenden Seite ist ein Schutzpapier 32 angeordnet ist. In dieser Konstellation kann das Abreißtextil 20 als Rollenware auf einer Walze bzw. Kern aufgerollt sein. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a tear-off textile 20th on the lower application side 22nd a protective film 28 to protect against contamination. On the opposite side is a protective paper 32 is arranged. In this constellation, the tear-off textile 20th be rolled up as roll goods on a roller or core.

Des Weiteren weist das Abreißtextil 20 eine Mehrzahl von Sollbruchstellen 26 in Form von eingewalzten Kerben auf, die dazu dienen, eine gewollte und vorgegebene Materialschwächung in diesem Bereichen zu bilden. Hierdurch wird das gesamte Abreißtextil in eine Vielzahl von Segmenten 20a - 20d unterteilt, wodurch das Abreißtextil in einem Stück auf das Bauteilsubstrat appliziert werden kann, jedoch segmentweise davon abgeschält werden kann.Furthermore, the tear-off textile 20th a plurality of predetermined breaking points 26th in the form of rolled-in notches, which serve to form a desired and predetermined material weakening in these areas. As a result, the entire tear-off textile is divided into a plurality of segments 20a-20d, whereby the tear-off textile can be applied in one piece to the component substrate, but can be peeled off from it in segments.

Dies ist schematischen beispielhaft in der 3 gezeigt. In einem Bereich befindet sich dabei eine Trennfolie 34, die ein Verbinden des Abreißtextils 20 mit dem Kunststoffmaterial des Bauteilsubstrates 10 verhindern soll, sodass für jedes Segment einzeln eine Abziehlasche 36 gebildet werden kann. Hierdurch lässt sich jedes Segment nacheinander von dem Bauteilsubstrat 10 abschälen, wobei das Abreißtextil 20 an den vorgegebenen Sollbruchstellen 26 reißt.This is exemplified in the schematic 3 shown. There is a release film in one area 34 connecting the tear-off textile 20th with the plastic material of the component substrate 10 to prevent, so that a pull tab for each segment individually 36 can be formed. As a result, each segment can be removed from the component substrate one after the other 10 Peel off the tear-off fabric 20th at the predetermined breaking points 26th rips.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
BauteilsubstratComponent substrate
1212
ApplikationsabschnittApplication section
1414th
KunststoffmaterialPlastic material
2020th
AbreißtextilTear-off textile
20a-d20a-d
SegmenteSegments
2222nd
Applikationsseite des AbreißtextilsApplication side of the tear-off textile
2626th
SollbruchstellePredetermined breaking point
2828
SchutzfolieProtective film
3232
SchutzpapierProtective paper
3434
Trennfolie für AbzugslascheRelease film for pull tab
3636
AbzugslaschePull tab

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • US 2013/0280488 A1 [0008]US 2013/0280488 A1 [0008]

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial (14) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellen eines Bauteilsubstrates (10), aus dem das Bauteil hergestellt werden soll; - Bereitstellen mindestens eines Abreißtextils (20), welches aus nicht-metallischen Fäden gebildet ist, die zumindest auf einer Applikationsseite (22) des Abreißtextils (20) mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind; - Applizieren des mindestens einen Abreißtextils (20) mit der Applikationsseite (22) auf das Bauteilsubstrat (10) in zumindest einem Applikationsabschnitt (12); - Konsolidieren des in dem Bauteilsubstrat (10) enthaltenen Kunststoffmaterials (14) derart, dass das Abreißtextil (20) mit dem konsolidierten Kunststoffmaterial in dem Applikationsabschnitt (12) verbunden wird; und - Abschälen des Abreißtextils (20) von dem Bauteilsubstrat (10) nach dem Konsolidieren.A method for producing a component from a component material which has at least one plastic material (14), the method comprising the following steps: - Providing a component substrate (10) from which the component is to be produced; - providing at least one tear-off textile (20) which is formed from non-metallic threads which are provided with a metallic or ceramic coating on at least one application side (22) of the tear-off textile (20); - applying the at least one tear-off textile (20) with the application side (22) to the component substrate (10) in at least one application section (12); - Consolidating the plastic material (14) contained in the component substrate (10) in such a way that the tear-off textile (20) is connected to the consolidated plastic material in the application section (12); and - Peeling off the tear-off textile (20) from the component substrate (10) after consolidation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteilmaterial ein Faserverbundwerkstoff verwendet wird, der ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial als Kunststoffmaterial (14) aufweist, um ein Faserverbundwerkstoff herzustellen.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a fiber composite material is used as component material, which has a fiber material and a matrix material embedding the fiber material as plastic material (14) in order to produce a fiber composite material. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Applikationsabschnitt (12) nach dem Abschälen des Abreißtextils (20) wenigstens ein Werkstoff appliziert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least one material is applied in the application section (12) after peeling off the tear-off textile (20). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der applizierte Werkstoff ein Klebstoff ist, wobei im Applikationsabschnitt (12) nach dem Applizieren des Klebstoffes mindestens ein weiteres Bauteil mittels des Klebstoffes angeklebt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the applied material is an adhesive, at least one further component being glued on by means of the adhesive in the application section (12) after the adhesive has been applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreißtextil (20) derart bereitgestellt wird, dass die Summe aller offenen Flächen der Maschen des Abreißtextils (20) kleiner oder gleich 30%, vorzugsweise kleiner als 25%, besonders vorzugsweise kleiner als 5% der gesamten Grundfläche des Abreißtextils (20) entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tear-off textile (20) is provided in such a way that the sum of all open areas of the stitches of the tear-off textile (20) is less than or equal to 30%, preferably less than 25%, particularly preferably less than 5 % of the total area of the tear-off textile (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bereich des Applikationsabschnittes (12) zwischen dem Bauteilsubstrat (10) und dem Abreißtextil (20) ein Trennmaterial eingebracht wird, um in diesem Bereich ein Verbinden des Abreißtextils (20) mit dem Bauteilsubstrat (10) zu verhindern.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a separating material is introduced in at least one area of the application section (12) between the component substrate (10) and the tear-off textile (20) in order to connect the tear-off textile (20) to the in this area To prevent component substrate (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreißtextil (20) bereitgestellt wird, das mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle (26) hat, oder dass in dem Abreißtextil (20) mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle (26) erzeugt wird, sodass eine Mehrzahl von Segmenten (20a-d) erzeugt werden, wobei das Abreißtextil (20) segmentweise unter Durchtrennung der linienförmigen Sollbruchstelle (26) von dem Bauteilsubstrat (10) abgeschält wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tear-off textile (20) is provided which has at least one linear predetermined breaking point (26), or that at least one linear predetermined breaking point (26) is produced in the tear-off textile (20) so that a plurality of segments (20a-d), the tear-off textile (20) being peeled off from the component substrate (10) segment by segment, cutting through the linear predetermined breaking point (26). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreißtextil (20) bereitgestellt wird, das eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten (20a-d) hat, die mittels eines gemeinsamen Trägermaterials an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite der Segmente (20a-d) miteinander verbunden sind, oder dass eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten (20a-d) mit einem gemeinsamen Trägermaterial an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite miteinander verbunden werden, wobei die Segmente (20a-d) unter Durchtrennung des Trägermaterials zwischen zwei Segmenten (20a-d) von dem Bauteilsubstrat (10) abgeschält werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tear-off textile (20) is provided which has a plurality of individual segments (20a-d) which, by means of a common carrier material, are attached to a rear side of the segments (20a) facing away from the component substrate (10) -d) are connected to one another, or that a plurality of individual segments (20a-d) with a common carrier material are connected to one another on a rear side facing away from the component substrate (10), the segments (20a-d) being separated between two Segments (20a-d) are peeled off from the component substrate (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreißtextil (20) bereitgestellt wird, das an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite eine Verstärkungsschicht hat, oder dass auf eine dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite des Abreißtextils (20) eine Verstärkungsschicht aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tear-off textile (20) is provided which has a reinforcing layer on a rear side facing away from the component substrate (10), or that on a rear side of the tear-off textile (20) facing away from the component substrate (10) a Reinforcement layer is applied. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht ein flächiges Verstärkungstextil ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the reinforcement layer is a flat reinforcement textile. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreißtextil (20) bereitgestellt wird, das an der dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22) eine funktionale Beschichtung aufweist, oder dass auf der dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22) des Abreißtextils (20) eine funktionale Beschichtung aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tear-off textile (20) is provided which has a functional coating on the application side (22) facing the component substrate (10), or that on the application side (22) facing the component substrate (10) ) a functional coating is applied to the tear-off textile (20). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nach dem Abschälen des Abreißtextils (20) zumindest teilweise auf dem Bauteilsubstrat (10) verbleibt und weitere Funktionen übernimmt.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the coating remains at least partially on the component substrate (10) after the tear-off textile (20) has been peeled off and takes on further functions. Bauteil aufweisend wenigstens ein Kunststoffmaterial (14), wobei das Bauteil mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt ist.Component comprising at least one plastic material (14), wherein the component with the method according to one of Claims 1 to 11 is made. Abreißtextil (20) zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung eines Bauteils, wobei das Abreißtextil (20) aus nicht-metallischen Fäden gebildet ist, die auf einer Applikationsseite (22) des Abreißtextils (20) mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung versehen sind.Tear-off textile (20) for use in the method according to any one of Claims 1 to 11 for the production of a component, the tear-off textile (20) being formed from non-metallic threads which are attached to an application side (22) of the tear-off textile (20) a metallic or ceramic coating are provided. Abreißtextil (20) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abreißtextil (20) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: - mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle (26) derart, dass eine Mehrzahl von Segmenten (20a-d) erzeugt werden, wobei das Abreißtextil (20) segmentweise unter Durchtrennung der linienförmigen Sollbruchstelle (26) von dem Bauteilsubstrat (10) abschälbar ist; - eine Mehrzahl von Segmenten (20a-d), die mittels eines gemeinsamen Trägermaterials an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite der Segmente (20a-d) miteinander verbunden sind, wobei die Segmente (20a-d) unter Durchtrennung des Trägermaterials von dem Bauteilsubstrat (10) abschälbar sind; - eine Verstärkungsschicht an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite; und/oder - eine funktionale Beschichtung an der dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22); - die Summe aller offenen Flächen der Maschen des Abreißtextils (20) entspricht weniger oder gleich 30%, vorzugsweise weniger als 25%, besonders vorzugsweise weniger als 5% der gesamten Grundfläche des Abreißtextils (20).Tear-off textile (20) after Claim 13 , characterized in that the tear-off textile (20) has at least one of the following features: - at least one line-shaped predetermined breaking point (26) such that a plurality of segments (20a-d) are generated, the tear-off textile (20) segment by segment with the severing of the linear predetermined breaking point (26) can be peeled off from the component substrate (10); - A plurality of segments (20a-d) which are connected to one another by means of a common carrier material on a rear side of the segments (20a-d) facing away from the component substrate (10), the segments (20a-d) being separated from the carrier material Component substrate (10) can be peeled off; - A reinforcement layer on a rear side facing away from the component substrate (10); and / or - a functional coating on the application side (22) facing the component substrate (10); - The sum of all open areas of the meshes of the tear-off textile (20) corresponds to less than or equal to 30%, preferably less than 25%, particularly preferably less than 5% of the total base area of the tear-off textile (20).
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