DE102019121592B3 - Method for manufacturing a component and component for this - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines Bauteilsubstrates, aus dem das Bauteil hergestellt werden soll;
- Applizieren eines segmentierten textilen Flächengebildes auf das Bauteilsubstrat in zumindest einem Applikationsabschnitt, wobei das segmentierte textile Flächengebilde eine Mehrzahl von Segmenten aufweist;
- Konsolidieren des in dem Bauteilsubstrat enthaltenen Kunststoffmaterials derart, dass das segmentierte textile Flächengebilde mit dem konsolidierten Kunststoffmaterial in dem Applikationsabschnitt verbunden wird; und
- Abschälen der einzelnen Segmente von dem Bauteilsubstrat nach dem Konsolidieren des Kunststoffmaterials.

Figure DE102019121592B3_0000
The invention relates to a method for producing a component from a component material which has at least one plastic material, the method comprising the following steps:
- Providing a component substrate from which the component is to be produced;
Application of a segmented textile fabric to the component substrate in at least one application section, the segmented textile fabric having a plurality of segments;
- Consolidating the plastic material contained in the component substrate in such a way that the segmented textile fabric is connected to the consolidated plastic material in the application section; and
Peeling off the individual segments from the component substrate after the plastic material has consolidated.
Figure DE102019121592B3_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial aufweist. Die Erfindung betrifft ebenso ein Bauteil hierzu.The invention relates to a method for producing a component from a component 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. Dabei muss jedoch eine prozesssichere Verklebung der Bauteile gewährleistet werden.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. However, reliable bonding of the components must be guaranteed.

Ein derartiges Kleben von Kunststoffbauteilen, wie beispielsweise Faserverbundbauteile hergestellt aus einem Faserverbundwerkstoff, ist dabei nicht ganz unkritisch hinsichtlich der Zertifizierung und Validierung. So müssen gerade im Bereich der Luft- und Raumfahrt hohe Maßstäbe an eine derartige Klebverbindung gestellt werden, um insbesondere auch bei sicherheitskritischen Bauteilen den Anforderungen an die Sicherheit zu genügen. Die besondere Herausforderung besteht dabei darin, dass eine zerstörungsfreie Prüfung von Klebungen bzw. Klebverbindungen nur eingeschränkt möglich ist.Such gluing of plastic components, such as fiber composite components made from a fiber composite material, is not entirely uncritical with regard to certification and validation. In the aerospace sector in particular, high standards have to be set for such an adhesive connection in order to meet the safety requirements, especially in the case of safety-critical components. The particular challenge here is that a non-destructive test of bonds or bonded joints is only possible to a limited extent.

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 A1 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 A1 a method for applying a material to a surface of a fiber composite component is known, wherein a monofilament fabric with matrix material is arranged on the component surface and cured in a common process step with the matrix material of the fiber composite component before the material is applied. 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 by the tearing off of the monofilament fabric.

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.

Aus der DE 10 2017 113 430 A1 ist ein Verfahren zum Überprüfen einer Fügeoberfläche eines Faserverbundbauteils bekannt, bei dem ein flächenförmiges Prüftextil mit einer Klebstoffgrundierung auf die Fügeoberfläche des Faserverbundbauteils aufgebracht und zusammen mit diesem ausgehärtet wird. Anschließend wird das Prüftextil von der Fügeoberfläche des Faserverbundbauteils abgezogen. Anhand einer qualitativen Bewertung des Bruchbildes bzw. einer quantitativen Bewertung der Abziehkraft kann nun die Fügeoberfläche überprüft werden, um ein prozesssicheres und valides Kleben auf dieser Fügeoberfläche zu gewährleisten. From the DE 10 2017 113 430 A1 A method for checking a joining surface of a fiber composite component is known, in which a sheet-like test textile with an adhesive primer is applied to the joining surface of the fiber composite component and cured together with it. The test textile is then pulled off the joining surface of the fiber composite component. On the basis of a qualitative assessment of the fracture pattern or a quantitative assessment of the pull-off force, the joint surface can now be checked in order to ensure process-reliable and valid bonding on this joint surface.

Aus der US 7 736 452 B2 ist ein Verfahren zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Klebeverbindung bei der Reparatur von Faserverbundbauteilen bekannt, wobei hier die Überprüfung der Klebverbindung indirekt erfolgt. Die beschädigte Stelle an dem Faserverbundbauteil wird in einem ersten Schritt repariert und ein entsprechendes eingeklebtes Reparaturpatch verwendet. Anschließend wird in der näheren Umgebung der reparierten Stelle ein Testpatch, welches die gleichen Eigenschaften und das gleiche Material aufweist wie das Reparaturpatch, aufgeklebt und nach dem Aushärten der Klebverbindung mit einer entsprechenden Kraft belastet. Hält der Testpatch der derart aufgebrachten Kraft stand, so wird von der Haltbarkeit der reparierten Stelle ausgegangen.From the US 7 736 452 B2 a method for the non-destructive checking of an adhesive connection when repairing fiber composite components is known, the checking of the adhesive connection being carried out indirectly here. The damaged area on the fiber composite component is repaired in a first step and a corresponding glued-in repair patch is used. A test patch, which has the same properties and the same material as the repair patch, is then glued on in the immediate vicinity of the repaired point and, after the adhesive bond has hardened, it is subjected to a corresponding force. If the test patch withstands the force applied in this way, the durability of the repaired area is assumed.

Aus der US 2008/0011075 A1 ist ein Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Faserverbundbauteils und einer möglichen Klebverbindung bekannt, wobei hier eine metallische Struktur auf die Oberfläche des Faserverbundbauteils aufgeklebt wird. Die metallische Struktur weist dabei eine Sollbruchstelle auf. Nach dem Aushärten der Klebverbindung wird die metallische Struktur nun mit einer Kraft beaufschlagt. Bricht die Sollbruchstelle, so ist die Klebverbindung mit der Oberfläche des Faserverbundbauteils wirksam. Bricht anstelle der Sollbruchstelle jedoch die Klebverbindung, so war diese nicht fehlerfrei.From the US 2008/0011075 A1 a method for quality control of a fiber composite component and a possible adhesive connection is known, in which case a metallic structure is glued to the surface of the fiber composite component. The metallic structure has a predetermined breaking point. After the adhesive bond has hardened, a force is now applied to the metallic structure. If the predetermined breaking point breaks, the adhesive bond with the surface of the fiber composite component is effective. However, if the adhesive connection breaks instead of the predetermined breaking point, it was not free of defects.

Die Verwendung von Abreißgewebe als Methode zur Oberflächenaktivierung und Überprüfung 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 as a method for surface activation and testing, 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 ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einem Kunststoffmaterial anzugeben, bei dem eine Fügeoberfläche prozesssicher aktiviert und überprüft werden kann und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden können.It is therefore the object of the present invention to provide an improved method for producing a component from at least one plastic material, in which a joining surface can be activated and checked in a process-reliable manner and the disadvantages known from the prior art can be avoided.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Bauteils aus einem Kunststoffmaterial sowie dem Bauteil gemäß Anspruch 13 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention with the method according to claim 1 for producing a component from a plastic material and the component according to claim 13. Advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding subclaims.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Bauteilmaterial, welches zumindest ein Kunststoffmaterial aufweist, vorgeschlagen, 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 bereitgestellte Bauteilsubstrat kann aber auch das Fasermaterial und das das Fasermaterial einbettende Matrixmaterial beinhalten. Das Bauteilsubstrat kann dabei so bereitgestellt werden, dass das Kunststoffmaterial bereits konsolidiert, vorkonsolidiert (noch nicht vollständig konsolidiert) oder noch nicht konsolidiert ist. Es kann demnach ein Bauteilsubstrat bereitgestellt werden, dass bereits dem vollständig ausgehärteten Bauteil entspricht oder einer Vorstufe davon.According to claim 1, a method for producing a component from a component material which has at least one plastic material is proposed, wherein first a component substrate is provided from which the component is to be produced. 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 provided can, however, also contain the fiber material and the matrix material embedding the fiber material. The component substrate can be provided in such a way that the plastic material is already consolidated, preconsolidated (not yet fully consolidated) or not yet consolidated. Accordingly, a component substrate can be provided that already corresponds to the fully cured component or a preliminary stage thereof.

Nach der Bereitstellung des Bauteilsubstrates wird nun auf mindestens einen Applikationsabschnitt (Teil der Oberfläche des Bauteilsubstrates) des Bauteilsubstrates ein segmentiertes textiles Flächengebilde appliziert, wobei das segmentierte textile Flächengebilde eine Mehrzahl von Segmenten aufweist. Durch die Segmentierung entsteht dabei ein textiles Flächengebilde, das eine Mehrzahl von einzelnen Prüftextilien enthält, die separat und unabhängig von den anderen Segmenten zur Oberflächenaktivierung und Überprüfung der Fügeoberfläche genutzt werden können.After the component substrate has been provided, a segmented textile fabric is applied to at least one application section (part of the surface of the component substrate) of the component substrate, the segmented textile fabric having a plurality of segments. The segmentation creates a flat textile structure that contains a plurality of individual test textiles that can be used separately and independently of the other segments for surface activation and checking of the joining surface.

Nach dem Applizieren des mindestens einen segmentierten textilen Flächengebildes ein Kunststoffmaterial konsolidiert, um das segmentierte textile Flächengebilde durch das konsolidierte Kunststoffmaterial an dem Bauteilsubstrat in dem Applikationsabschnitt zu verbinden. Die Verbindung erfolgt dabei insbesondere kohäsiv und/oder adhäsiv. Außerdem wird durch das Konsolidieren des Kunststoffmaterials eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem segmentierten textilen Flächengebilde einerseits und dem Bauteilsubstrat andererseits erstellt.After the application of the at least one segmented textile fabric, a plastic material is consolidated in order to connect the segmented textile fabric to the component substrate in the application section through the consolidated plastic material. The connection is made in particular cohesively and / or adhesively. In addition, the consolidation of the plastic material creates a cohesive and / or positive connection between the segmented textile fabric on the one hand and the component substrate on the other hand.

Dabei können zwei grundlegende Verfahren unterschieden werden. Zum einen kann das Bauteilsubstrat gemeinsam mit dem segmentierten textilen Flächengebilde konsolidiert werden, was vornehmlich eingesetzt werden kann zur Oberflächenaktivierung. Das Bauteilsubstrat weist dabei ein noch nicht vollständig konsolidiertes Kunststoffmaterial auf, das gemeinsam mit dem Kunststoffmaterial zum Verbinden des segmentierten textilen Flächengebildes konsolidiert wird. Zum anderen kann das Bauteilsubstrat bereits vollständig konsolidiert bzw. vorkonsolidiert sein, wenn das segmentierte textile Flächengebilde appliziert wird, was vornehmlich eingesetzt wird zur Überprüfung der Oberfläche des Bauteils bei gleichzeitiger Oberflächenaktivierung. In diesem Fall wird das textile Flächengebilde mit einem Kunststoffmaterial bereitgestellt oder dieses wird in das textile Flächengebilde infundiert. A distinction can be made between two basic procedures. On the one hand, the component substrate can be consolidated together with the segmented textile fabric, which can primarily be used for surface activation. The component substrate in this case has a plastic material that has not yet been fully consolidated, which is consolidated together with the plastic material for connecting the segmented textile fabric. On the other hand, the component substrate can already be fully consolidated or preconsolidated when the segmented textile fabric is applied, which is primarily used to check the surface of the component with simultaneous surface activation. In this case the textile fabric is provided with a plastic material or this is infused into the textile fabric.

Das Kunststoffmaterial des Bauteilsubstrates kann dabei gleichzeitig auch das Kunststoffmaterial zum Verbinden des segmentierten textilen Flächengebildes sein, wobei vorteilhafterweise das textile Flächengebilde auf das Kunststoffmaterial des Bauteilsubstrates appliziert wird. Denkbar ist aber auch, dass ein zusätzliches Kunststoffmaterial in oder auf das textile Flächengebilde aufgebraucht wird, um es mit dem Bauteilsubstrat zu verbinden. In dem Fall enthält das textile Flächengebilde selbst ein Kunststoffmaterial. Das textile Flächengebilde kann entweder bereits vor der Applikation mit dem Kunststoffmaterial getränkt sein oder aber es wird während des Konsolidierungsprozesses mit Kunststoffmaterial getränkt, beispielsweise indem eine Lage Kunststoffmaterial darüber aufgetragen wird oder aber indem Kunststoffmaterial aus dem Bauteilsubstrat in das Flächengebilde eindringt.The plastic material of the component substrate can at the same time also be the plastic material for connecting the segmented textile fabric, with the textile fabric being advantageously applied to the plastic material of the component substrate. It is also conceivable, however, that an additional plastic material is used in or on the textile fabric in order to connect it to the component substrate. In that case, the textile fabric itself contains a plastic material. The textile fabric can either be soaked with the plastic material before application or it is soaked with plastic material during the consolidation process, for example by applying a layer of plastic material over it or by the plastic material from the component substrate penetrating the fabric.

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.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.

Nach dem Konsolidieren des Kunststoffmaterials und der entsprechend festen Verbindung des Flächengebildes mit dem Bauteilsubstrat werden nun die einzelnen Segmente des segmentierten textilen Flächengebildes von dem Bauteilsubstrat abgeschält, wobei insbesondere nacheinander jedes einzelne Segment abgeschält wird. Dabei wird vorzugsweise zunächst ein Randsegment abgeschält, während die übrigen Segmente noch auf dem Bauteilsubstrat verbleiben. Erst wenn das erste Randsegment abgeschält wurde, wird das nächste Segment von dem Bauteilsubstrat abgeschält, bis alle Segmente abgeschält wurden.After the plastic material has been consolidated and the sheet-like structure has been firmly connected to the component substrate, the individual segments of the segmented textile sheet-like structure are peeled off the component substrate, with each individual segment being peeled off one after the other. In this case, one edge segment is preferably peeled off first, while the other segments still remain on the component substrate. Only when the first edge segment has been peeled off is the next segment peeled off the component substrate until all segments have been peeled off.

Durch die Segmentierung des textilen Flächengebildes wurde überraschenderweise erkannt, dass ein vergleichsweise geringer Kraftaufwand zum Abschälen des textilen Flächengebildes benötigt wird, um die Fügeoberfläche im Applikationsabschnitt vorzubereiten, zu aktivieren und gegebenenfalls auch zu überprüfen.As a result of the segmentation of the textile fabric, it was surprisingly recognized that comparatively little effort is required to peel off the textile fabric in order to prepare, activate and, if necessary, also check the joining surface in the application section.

Die Segmentierung des textilen Flächengebildes erlaubt es, die Oberflächenvorbehandlung bzw. Adhäsionsprüfung segmentweise bzw. streifenweise durchzuführen. So können einerseits geringe Abschälkräfte realisiert werden, da die zum Abschälen benötigte Kraft proportional zur Streifenbreite bzw. Segmentbereite ist, und andererseits eine besonders vorteilhafte Auswertung der Abschälkraft erfolgen kann (wie bspw. in der DE 10 2017 113 430 A1 beschrieben), da der Kraftmessung eine definierte Breite des Textil zugrunde liegt. Dabei wird das segmentierte textile Flächengebilde als Ganzes auf das Bauteilsubstrat in dem Applikationsabschnitt appliziert, was den Prozessschritt des Applizierens deutlich vereinfacht. Gleichzeitig kann dann jedoch der Vorteil von einzelnen Segmentstreifen bzw. Gewebestreifen bei der Oberflächenvorbehandlung bzw. Adhäsionsprüfung genutzt werden.The segmentation of the textile fabric allows the surface pretreatment or adhesion test to be carried out in segments or in strips. In this way, on the one hand, low peeling forces can be implemented, since the force required for peeling is proportional to the width of the strip or the width of the segment, and on the other hand, a particularly advantageous evaluation of the peeling force can be carried out (as for example in FIG DE 10 2017 113 430 A1 described), because the force measurement is based on a defined width of the textile. The segmented textile fabric is applied as a whole to the component substrate in the application section, which significantly simplifies the application process step. At the same time, however, the advantage of individual segment strips or fabric strips can then be used for surface pretreatment or adhesion testing.

Darüber hinaus kann aufgrund der Segmentierung des textilen Flächengebildes aufgrund der gleich bleibenden Breite der Gewebestreifen ein automatisiertes Abschälen mittels einer Prüfvorrichtung realisiert werden.In addition, due to the segmentation of the textile fabric due to the constant width of the fabric strips, an automated peeling can be realized by means of a testing device.

Bei dem segmentierten textilen Flächengebilde kann es sich um einzelne Abschnitte mit definierten Abmessungen handeln. Denkbar ist aber auch, dass das Flächengebilde endlos in Rollenform vorliegt.The segmented flat textile structure can be individual sections with defined dimensions. However, it is also conceivable that the flat structure is present in endless roll form.

Das segmentierte textile Flächengebilde kann mit Klebstoff bzw. einem Matrixmaterial eines Faserverbundwerkstoffes vollständig imprägniert oder teilimprägniert bereitgestellt oder hergestellt werden. Das segmentierte textile Flächengebilde kann aber auch in trockener Form ohne eine Vorimprägnierung bereitgestellt werden. Im letzteren Fall erfolgt eine Tränkung mit dem Klebstoff bzw. dem Matrixmaterial während der Verarbeitung.The segmented textile fabric can be provided or produced completely impregnated or partially impregnated with adhesive or a matrix material of a fiber composite material. The segmented textile fabric can, however, also be provided in dry form without pre-impregnation. In the latter case, impregnation with the adhesive or the matrix material takes place during processing.

Das Gewebematerial des segmentierten textilen Flächengebildes kann beispielsweise Metall, vorzugsweise Stahl, besonders vorzugsweise rostfreier Stahl, sein, welcher vorzugsweise bei Kontakt mit Sauerstoff eine Chromoxidschicht bildet. Denkbar als Gewebematerial ist aber auch Aluminium. Des Weiteren sind auch thermoplastischen Materialien denkbar, wie beispielsweise Polyester, Polyethylenterephthalat, Polypropylen oder Polyamid. Darüber hinaus sind auch Materialien denkbar, aus welchen die Verstärkungsfasern eines Faserverbundwerkstoffes bestehen, beispielsweise Glasfasern, Kohlefasern, Aramid. Denkbar sind auch metallisierte Gewebematerialien, wie beispielsweise thermoplastische Fasern, welche in einem Abscheidungsprozess mit einer Metallschicht, z.B. aus Stahl, Aluminium, Nickel, Kupfer etc. versehen wurden.The fabric material of the segmented textile fabric can be, for example, metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel, which preferably forms a chromium oxide layer on contact with oxygen. However, aluminum is also conceivable as a fabric material. Furthermore, thermoplastic materials are also conceivable, such as polyester, polyethylene terephthalate, polypropylene or polyamide. In addition, materials are also conceivable from which the reinforcing fibers one Fiber composite material exist, for example glass fibers, carbon fibers, aramid. Metallized fabric materials, such as thermoplastic fibers, which have been provided with a metal layer, for example made of steel, aluminum, nickel, copper, etc., are also conceivable.

Die Gewebedicke beträgt für Tressen vorzugsweise 50 µm bis 500 µm, besonders vorzugsweise zwischen 80 µm und 200 µm. Dickere Tressengewebe sind für besondere Anwendungsfälle, insbesondere für sehr dicke Klebenähte ebenfalls denkbar.The fabric thickness for wefts is preferably 50 μm to 500 μm, particularly preferably between 80 μm and 200 μm. Thicker weave fabrics are also conceivable for special applications, in particular for very thick adhesive seams.

Die Gewebedicke beträgt für Maschengewebe vorzugsweise 50 bis 300 µm, besonders vorzugsweise zwischen 70 µm und 200 µm für spezielle Anwendungsfälle können auch dünne oder dickere Maschengewebe zum Einsatz kommen.The fabric thickness for mesh fabrics is preferably 50 to 300 μm, particularly preferably between 70 μm and 200 μm for special applications, thin or thick mesh fabrics can also be used.

Die Porengröße des segmentierten textilen Flächengebildes beträgt bei Tressen vorzugsweise 5 µm bis 100 µm, besonders vorzugsweise zwischen 20 µm und 50 µm. The pore size of the segmented textile fabric is preferably 5 μm to 100 μm, particularly preferably between 20 μm and 50 μm, in the case of wefts.

Für spezielle Anwendungen sind auch größere Poren denkbar. Bei Maschengewebe beträgt die Porengröße vorzugsweise 50 µm bis 500 µm, besonders vorzugsweise zwischen 80 µm und 200 µm. Für spezielle Anwendungen, insbesondere zur Herstellung dicke Klebenähte, sind auch größere Poren denkbar.Larger pores are also conceivable for special applications. In the case of mesh fabrics, the pore size is preferably 50 μm to 500 μm, particularly preferably between 80 μm and 200 μm. Larger pores are also conceivable for special applications, in particular for the production of thick adhesive seams.

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 segmentierte textile Flächengebilde 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 textile Flächengebilde. Das verwendete Kunststoffmaterial zum Verbinden des textilen Flächengebildes mit dem Bauteilsubstrat kann demnach ein Matrixmaterial eines Faserverbundwerkstoffes sein, insbesondere jenes, das bei dem Bauteilsubstrat verwendet wird. Aus dem Bauteilsubstrat wird dann ein Faserverbundbauteil hergestellt.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 segmented textile fabric 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 makes contact with the applied textile fabric. The plastic material used for connecting the textile fabric to the component substrate can accordingly be a matrix material of a fiber composite material, in particular that which is used in the component substrate. A fiber composite component is then produced from the component substrate.

Zum Konsolidieren kann über dem Bauteilsubstrat nach Applizieren des segmentierten textilen Flächengebildes 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.For consolidation, a vacuum build-up can be created over the component substrate after the segmented textile fabric 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.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Applikationsabschnitt nach dem Abschälen aller Segmente des segmentierten textilen Flächengebildes 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 der Segmente wird somit die Bauteiloberfläche aktiviert und für die darauf auszuführende Fügeoperation vorbehandelt. Der Fügepartner kann auch 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 all the segments of the segmented textile fabric have 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 segments, the component surface is activated and pretreated for the joining operation to be performed on it. The joining partner can also 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.

Soll im Applikationsbereich nach dem Abschälen aller Segmente ein Bauteil mittels eines Klebstoffes gefügt werden, so kann es sich bei diesem Bauteil um ein Kunststoffbauteil handeln, dass bereits vollständig konsolidiert, vorkonsolidiert oder noch nicht konsolidiert ist. Bei dem zu fügenden weiteren Bauteil kann es sich um ein Faserverbundbauteil aus einem Faserverbundwerkstoff handeln, wobei vorzugsweise der Klebstoff durch das Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffes, aus dem das weitere Bauteil hergestellt ist oder werden soll, gebildet wird. Das Applizieren des Klebstoffes in Form eines Matrixmaterials kann dabei vor dem Applizieren des weiteren Bauteils erfolgen. Denkbar ist es aber auch, dass durch Infundieren des Matrixmaterials in das Fasermaterial des zu applizierenden Bauteils der Klebstoff in Form des Matrixmaterials in den Applikationsabschnitt eingebracht wird.If a component is to be joined by means of an adhesive in the application area after all segments have been peeled off, this component can be a plastic component that has already been fully consolidated, preconsolidated or not yet consolidated. The further component to be joined can be a fiber composite component made of a fiber composite material, the adhesive preferably being formed by the matrix material of the fiber composite material from which the further component is or is to be made. The application of the adhesive in the form of a matrix material can take place before the application of the further component. However, it is also conceivable that the adhesive in the form of the matrix material is introduced into the application section by infusing the matrix material into the fiber material of the component to be applied.

Für eine Adhäsionsprüfung der Oberfläche ist es gemäß einer Ausführungsform vorteilhaft, wenn der Applikationsabschnitt nach dem Abschälen der Segmente durch eine qualitative Bewertung des Bruchbildes zwischen dem konsolidierten Kunststoffmaterial und mindestens einem Segment des segmentierten textilen Flächengebildes und/oder durch eine quantitative Bewertung der beim Abschälen mindestens eines Segmentes des segmentierten textilen Flächengebildes ermittelten Abschälkraft überprüft wird.For an adhesion test of the surface, it is advantageous according to one embodiment if the application section after peeling off the segments by qualitative evaluation of the fracture pattern between the consolidated plastic material and at least one segment of the segmented textile fabric and / or by quantitative evaluation of at least one during peeling Segment of the segmented textile fabric determined peeling force is checked.

Bei einer ungenügenden bzw. unzureichenden Anbindung der Segmente an die Fügeoberfläche des Bauteilsubstrates wird das Kunststoffmaterial von dem Bauteilsubstrat bzw. dem Bauteil getrennt, wodurch die mangelhafte Vorbehandlung der Fügeoberfläche erkannt wird. Bei einer korrekten Oberflächenvorbehandlung kommt es zu einer kohäsiven Materialtrennung innerhalb der Grenzschicht zwischen Bauteilsubstrat bzw. Bauteil und Textilsegment.In the case of an inadequate or inadequate connection of the segments to the joining surface of the component substrate, the plastic material is separated from the component substrate or the component, whereby the inadequate pretreatment of the joining surface is recognized. Correct surface pretreatment results in a cohesive material separation within the boundary layer between component substrate or component and textile segment.

Bei einem vorimprägnierten textilen Flächengebilde ist es denkbar, dass benachbarte und parallel zueinander ausgerichtete Segmente durch die Imprägnierung zu einer segmentierten Einheit zusammengesetzt sind. Die einzelnen Gewebestreifen können dabei lückenlos nebeneinander angrenzend angeordnet sein oder aber einen gewissen Überlappungsbereich aufweisen. In beiden Fällen wird konstruktiv sichergestellt, dass die Klebstoffschicht bzw. das Matrixmaterial beim Abschälen der einzelnen Segmente vollständig aufbricht und kein Spalt zwischen zwei Segmenten verbleibt, welche nicht aufgebrochen wird. Dabei sind Segmente mit einer Breite von 100 mm bis 2000 mm für die Oberflächenaktivierung bzw. Oberflächenvorbereitung vorteilhafte, während Segmente mit einer Breite von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 25 mm, für das überprüfen der Oberfläche vorteilhaft sind.In the case of a pre-impregnated textile fabric, it is conceivable that adjacent segments that are aligned parallel to one another are combined to form a segmented unit as a result of the impregnation. The individual fabric strips can be arranged adjacent to one another without gaps or they can have a certain overlap area. In both cases, it is structurally ensured that the adhesive layer or the matrix material breaks up completely when the individual segments are peeled off and that no gap remains between two segments that are not broken up. Segments with a width of 100 mm to 2000 mm are advantageous for surface activation or surface preparation, while segments with a width of 10 to 100 mm, preferably 25 mm, are advantageous for checking the surface.

Im Reparaturfall muss die Adhäsionsprüfung in der Regel auf einer unebenen Oberfläche durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise eine mehrfach gekrümmte, nicht abwickelbare Oberfläche oder sogar eine gestufte Oberfläche sein. Die vorkonfektionierten Gewebe werden an diese Oberflächengeometrien angeformt, bevor sie angeklebt werden. Damit die einzelnen Gewebesegmente beim Anformen nicht relativ zueinander verrutschen und so ggf. mehr als gewünscht überlappen bzw. damit sich nicht zwischen einzelnen Gewebestreifen ein Spalt bildet, ist eine Stabilisierung der Segmente vorgesehen.In the event of repairs, the adhesion test usually has to be carried out on an uneven surface. This can be, for example, a multi-curved, non-developable surface or even a stepped surface. The pre-fabricated fabrics are molded to these surface geometries before they are glued. Stabilization of the segments is provided so that the individual fabric segments do not slip relative to one another when they are molded and thus overlap more than desired or so that a gap does not form between individual fabric strips.

Gemäß einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde bereitgestellt wird, welches mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle zur Bildung der Segmente hat, oder dass in das textile Flächengebilde mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle zur Bildung der Segmente erzeugt wird, wobei die Segmente unter Durchtrennung der linienförmigen Sollbruchstelle von dem Bauteilsubstrat abgeschält werden.According to one embodiment, it is therefore provided that a segmented textile fabric is provided which has at least one linear predetermined breaking point for forming the segments, or that at least one linear predetermined breaking point is created in the textile fabric for forming the segments, the segments being cut through the linear predetermined breaking point The predetermined breaking point can be peeled off from the component substrate.

Gemäß einer Ausführungsform kann aber auch vorgesehen sein, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde 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.According to one embodiment, however, it can also be provided that a segmented textile fabric 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 with the carrier material being severed between two segments.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Segmentierung (Sollbruchstelle) auch dadurch realisiert sein, dass die Reißfestigkeit der Kettfäden des Textils gegenüber der Reißfestigkeit der Schussfäden (sehr viel) niedriger (bspw. mindestens 50%) ist und dass die Reißfestigkeit der Kettfäden niedriger als die Abschälkraft des Textilstreifens ist. So kann ein segmentweises Abschälen in Richtung der Schussfäden erfolgen. Hierzu können die Schussfäden in gleichmäßigen Abständen bereits in einem Anfangsabschnitt durchtrennt sein oder durchtrennt werden. Zwei benachbarte Einschnitte bilden so ein Segment, welches abgeschält werden kann, wobei sich die Durchtrennung der Schussfäden während des weiteren Schälvorgangs entlang der Kettfäden mit der vorgegebenen Streifenbreite fortsetzt. Selbstverständlich können auch die Kettfäden (stofflich oder geometrisch) schwächer ausgeführt sein.According to one embodiment, the segmentation (predetermined breaking point) can also be implemented in that the tensile strength of the warp threads of the textile is (very much) lower than the tensile strength of the weft threads (e.g. at least 50%) and that the tensile strength of the warp threads is lower than the peeling force of the Textile strip is. In this way, peeling off in segments in the direction of the weft threads can take place. For this purpose, the weft threads can already be severed or severed at regular intervals in an initial section. Two adjacent incisions thus form a segment which can be peeled off, the weft threads being severed during the further peeling process along the warp threads with the specified strip width. Of course, the warp threads (in terms of material or geometry) can also be made weaker.

Denkbar ist auch, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde bereitgestellt wird, das mindestens eine Sollbruchstelle zur Bildung der Segmente hat, die durch eine verminderte Reißfestigkeit einer oder mehrerer Kettfäden oder Schußfäden gebildet wird, wobei die Segmente unter Durchtrennung der Sollbruchstelle von dem Bauteilsubstrat abgeschält werden.It is also conceivable that a segmented textile fabric is provided which has at least one predetermined breaking point for the formation of the segments, which is formed by a reduced tear strength of one or more warp threads or weft threads, the segments being peeled off from the component substrate by severing the predetermined breaking point.

Diese Ausführungsformen sind insbesondere bei trockenen und nicht vorimprägnierten Geweben sinnvoll, um eine sichere Handhabung beim Applizieren des segmentierten textilen Flächengebildes zu erreichen. Zur Stabilisierung einzelner Segmente können daher folgende Maßnahmen angewandt werden (einzeln oder in Kombination):

  • - Verbinden benachbarter Segmente durch ein oder mehrere Filamente bzw. Garne, z.B. durch Nähen oder Wirken
  • - Verbinden benachbarter Segmente durch Schweißen (Verschweißen der Kanten der Prüftextilsegmente)
  • - Verbinden benachbarter Segmente durch Kleben (Zusammenkleben der Kanten der Prüftextilsegmente)
  • - Verbinden benachbarter Segmente durch gemeinsames Imprägnieren mit einem Trägermaterial (gemeinsames Imprägnieren oder durch gemeinsames Imprägnieren mit einem zusätzlichen Trägermaterial)
  • - durch einzelnen Fäden aus einem Polymer (Verschweißen bzw. Verkleben mittels einzelner Fäden aus einem Polymer)
  • - Verbinden benachbarter Segmente durch Erzeugung einer Sollbruchstelle (durch Verschweißen bzw. Verkleben mittels eines Flächengebildes/Trägermaterials)
These embodiments are particularly useful in the case of dry and non-pre-impregnated fabrics in order to achieve safe handling when the segmented textile fabric is applied. The following measures can therefore be applied to stabilize individual segments (individually or in combination):
  • - Connecting adjacent segments by one or more filaments or yarns, for example by sewing or knitting
  • - Connecting neighboring segments by welding (welding the edges of the test textile segments)
  • - Connecting adjacent segments by gluing (gluing the edges of the test textile segments together)
  • - Connection of adjacent segments by joint impregnation with a carrier material (joint impregnation or by joint impregnation with an additional carrier material)
  • - by individual threads made of a polymer (welding or gluing by means of individual threads made of a polymer)
  • - Connection of adjacent segments by creating a predetermined breaking point (by welding or gluing using a flat structure / carrier material)

Beim Stabilisieren benachbarter Segmente durch gemeinsames Imprägnieren mit einem Trägermaterial wird das Trägermaterial oberhalb des Gewebes, auf der dem Substrat abgewandten Seite, angeordnet und ist ebenfalls in Klebstoff/Matrixmaterial eingebettet. Das Trägermaterial wird als Ganzes appliziert und kann so die Segmente während des Handlings zusammenhalten. Das Trägermaterial weist eine dünne bzw. leichte Ausführung auf und reißt somit beim späteren Abschälen der einzelnen Segmente, ohne selber entlang der Streifengrenzen eine Schwachstelle aufzuweisen. Das Trägermaterial stellt ein flächiges, poröses Flächengebilde wie beispielsweise ein Spinnvlies, ein geknüpftes, gestricktes, gewebtes oder gewirktes Netz, oder beispielsweise ein sehr feines Maschengewebe dar. Das Flächengewicht des Trägermaterials beträgt vorzugsweise 5-50 g/m2. When stabilizing adjacent segments by jointly impregnating them with a carrier material, the carrier material is arranged above the fabric, on the side facing away from the substrate, and is also embedded in adhesive / matrix material. The carrier material is applied as a whole and can thus hold the segments together during handling. The carrier material has a thin or light design and thus tears when the individual segments are peeled off later without itself showing a weak point along the strip boundaries. The carrier material is a flat, porous fabric such as a spunbond, a knitted, knitted, woven or knitted net, or for example a very fine mesh fabric. The weight per unit area of the carrier material is preferably 5-50 g / m2.

Die Segmente können mittels einzelner Fäden aus einem Polymer (z.B. Polyamid, Polyester) oder vorzugsweise mit einem flächigen, porösen Trägermaterial aus einem Polymer verklebt werden. Das Trägermaterial kann wie zuvor ein flächiges, poröses Flächengebilde wie beispielsweise ein Spinnvlies, ein geknüpftes, gestricktes, gewebtes oder gewirktes Netz, oder beispielsweise ein sehr feines Maschengewebe sein. Das Flächengewicht des Trägermaterials beträgt vorzugsweise 5-50 g/m2. Zum Verbinden der Segmente mit dem Trägermaterial oder Polymerfaden wird das Polymer erhitzt, ggf. bis in den Erweichungsbereich bzw. Schmelzbereich, und auf die benachbart angeordneten Segmente appliziert. Nach dem Abkühlen ist das Polymer mit dem Flächengebilde verklebt bzw. verschweißt, sodass die einzelnen Polymerfäden, bzw. das polymere Flächengebilde die einzelnen Segmente zusammenhält und so stabilisiert. Durch eine sehr dünne Ausführung der Polymerfäden bzw. des polymeren Flächengebildes können die Segmente nach der Applikation am Substrat streifenweise abgezogen werden, wobei das polymere Stabilisierungsmaterial reißt. Eine besonders vorteilhafte Herstellungsvariante ist es, die Segmente mit einem flächigen Trägermaterial mittels eines Walzprozesses zu verbinden, wobei die Erwärmung des Trägermaterials z.B. durch temperierte Walzen oder Ultraschall umgesetzt werden kann.The segments can be glued using individual threads made of a polymer (e.g. polyamide, polyester) or, preferably, with a flat, porous carrier material made of a polymer. As before, the carrier material can be a flat, porous sheet-like structure such as a spunbond, a knitted, knitted, woven or knitted net, or for example a very fine mesh fabric. The weight per unit area of the carrier material is preferably 5-50 g / m2. To connect the segments to the carrier material or polymer thread, the polymer is heated, if necessary up to the softening area or melting area, and applied to the adjacent segments. After cooling, the polymer is glued or welded to the flat structure so that the individual polymer threads or the polymer flat structure hold the individual segments together and thus stabilize them. As a result of the very thin design of the polymer threads or the polymeric sheet-like structure, the segments can be pulled off in strips after application to the substrate, the polymeric stabilizing material tearing. A particularly advantageous production variant is to connect the segments to a flat carrier material by means of a rolling process, with the carrier material being heated e.g. can be implemented by temperature-controlled rollers or ultrasound.

Das textile Flächengebilde kann als Ganzes vorliegen, wobei die Segmentierung als Sollbruchstelle entlang äquidistanter paralleler Linien in das Gewebe eingebracht ist. Die Sollbruchstelle kann beispielsweise mechanisch oder thermisch eingebracht werden. So hält das Gewebe in sich zusammen, kann nach dem Aushärten des imprägnierten Klebstoffs jedoch streifenweise abgezogen werden, wobei das Gewebe an den vordefinierten Sollbruchstellen reißt. Insbesondere kann die Segmentierung durch Schweißen (insbesondere durch Widerstands- oder Ultraschallschweißen) mit rollenförmigen Werkzeugen erfolgen. So wird eine Segmentierung des Gewebes und das Einbringen einer Sollbruchstelle bewirkt und gleichzeitig eine Kantenversiegelung der Segmente erzielt.The flat textile structure can be present as a whole, the segmentation being introduced into the fabric as a predetermined breaking point along equidistant parallel lines. The predetermined breaking point can be introduced mechanically or thermally, for example. In this way, the fabric holds together, but after the impregnated adhesive has cured it can be pulled off in strips, the fabric tearing at the predefined predetermined breaking points. In particular, the segmentation can be carried out by welding (in particular by resistance or ultrasonic welding) with roller-shaped tools. In this way, the tissue is segmented and a predetermined breaking point is introduced, while the edges of the segments are sealed at the same time.

Gemäß einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass das segmentierte textile Flächengebilde als Maschengewebe, Quadratmaschengewebe, Drehergewebe, triaxiales Gewebe oder als Tressengewebe, jeweils in Monofilament- oder Multifilamentausführung, in Leinwandbindung, Köperbindung und/oder Atlasbindung bereitgestellt. Dabei haben sich insbesondere glatte Tressen in der Hochleistungsvariante (mit erhöhtem Durchflussvermögen) als vorteilhaft herausgestellt.According to one embodiment, it is therefore provided that the segmented textile fabric is provided as a mesh fabric, square mesh fabric, leno fabric, triaxial fabric or as a braid fabric, each in monofilament or multifilament design, in a plain weave, twill weave and / or satin weave. In particular, smooth wefts in the high-performance variant (with increased flow capacity) have proven to be advantageous.

Zur Anwendung auf Oberflächen mit doppelt gekrümmter oder anderweitig komplexer Geometrie haben sich insbesondere Maschengewebe in Köperbindung und Köpertressen als vorteilhaft herausgestellt, da sie gegenüber Geweben in Leinwandbindung eine höhere Drapierfähigkeit aufweisen.For use on surfaces with double-curved or otherwise complex geometry, knitted fabrics in twill weave and twill weave in particular have proven to be advantageous, since they have a higher drapability than fabrics in plain weave.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das segmentierte textile Flächengebilde derart bereitgestellt wird, dass die Summe aller offenen Flächen von Maschen des segmentierten textilen Flächengebildes mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 50%, besonders vorzugsweise zwischen 50% und 70% der gesamten Grundfläche des segmentierten textilen Flächengebildes entspricht. Vorzugsweise entspricht der Flächenanteil des Kohäsivbruchs der erzeugten Bruchoberfläche in der Draufsicht (projiziert Oberfläche) mindestens 30 %, vorzugsweise mehr als 50 %.According to one embodiment it is provided that the segmented textile fabric is provided in such a way that the sum of all open areas of meshes of the segmented textile fabric is at least 30%, preferably at least 50%, particularly preferably between 50% and 70% of the total base area of the segmented textile Corresponds to the flat structure. The area fraction of the cohesive fracture of the fracture surface produced in the plan view (projected surface) preferably corresponds to at least 30%, preferably more than 50%.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde bereitgestellt wird, welches mittels eines Kunststoffmaterials kalandriert ist. Durch das Kalandrieren kann das textile Flächengebilde auf eine vorbestimmte gleichmäßige Dicke kalandriert werden. Insbesondere bei monofilen Maschengewebe kann durch das Kalandrieren eine höhere Gewebestabilität bewirkt werden. Gleichzeitig kann das Kalandrieren zur Erzielung einer geringeren Abzugskraft, einer höheren Fehlerdetektionsfähigkeit, einer reduzierten Schichtdicke des gebrochenen Klebstoffs und/oder einer speziellen Bruchflächenmorphologie eingesetzt werden. Insbesondere dann, wenn das Flächengebilde gemeinsam mit einem Faserverbundbauteil ausgehärtet wird und das Abziehen des Flächengebildes rein zur Oberflächenvorbehandlung genutzt wird, reduziert das Kalandrieren die Gefahr der Beschädigung des Faserverbundsubstrats durch den Schälvorgang.According to one embodiment it is provided that a segmented textile fabric is provided, which is calendered by means of a plastic material. By calendering, the textile fabric can be calendered to a predetermined uniform thickness. In particular with monofilament mesh fabrics, calendering can bring about greater fabric stability. At the same time, calendering can be used to achieve a lower pull-off force, a higher defect detection capability, a reduced layer thickness of the broken adhesive and / or a special fracture surface morphology. In particular, when the sheet is cured together with a fiber composite component and the peeling of the sheet is used purely for surface pretreatment, calendering reduces the risk of damage to the fiber composite substrate by the peeling process.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde bereitgestellt wird, dass an mindestens einer dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite eine funktionale Beschichtung aufweist, oder dass auf eine dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite des segmentierten textilen Flächengebildes eine funktionale Beschichtung aufgebracht wird. In einer besonderen Ausführungsform hierzu kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung nach dem Abschälen der Segmente zumindest teilweise auf dem Bauteilsubstrat verbleibt und weitere Funktionen übernimmt. Es ist aber auch ein beidseitige Beschichtung denkbar.According to one embodiment it is provided that a segmented textile fabric is provided that at least one of the Component substrate facing application side has a functional coating, or that a functional coating is applied to an application side of the segmented textile fabric 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 segments have been peeled off and assumes further functions. However, coating on both sides is also conceivable.

Bei der Beschichtung kann es sich dabei beispielsweise um eine haftvermittelnde Substanz handeln, welche beim Abschälen der Segmente 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 den Segmenten 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, for example, be an adhesion-promoting substance which, when the segments are 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 segments. 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.

Der Beschichtungsstoff kann so ausgebildet sein, dass eine besonders gute Verbindung zwischen den Gewebefilamenten und dem umgebenden Klebstoff bzw. Matrixmaterial erzielt wird, sodass beim Abschälen des Flächengebildes aus dem ausgehärteten Klebstoff/Matrixmaterial eine vollständig kohäsiv gebrochene Oberfläche entsteht.The coating material can be designed in such a way that a particularly good connection is achieved between the fabric filaments and the surrounding adhesive or matrix material, so that a completely cohesively broken surface is created when the sheet is peeled off from the cured adhesive / matrix material.

Der Beschichtungsstoff kann aber auch im Applikationsabschnitt verbleiben. Wird der Applikationsabschnitt anschließend überklebt, so wird der Beschichtungsstoff integraler Bestandteil der Klebefuge und kann funktionelle Aufgaben übernehmen. Denkbar ist beispielsweise eine Verbesserung der Adhäsion zwischen Klebstoffbruchfläche im Applikationsabschnitt und dem darauf aufgetragenen Klebstoff. Der Beschichtungsstoff kann jedoch auch zu einer lokalen Eigenschaftsmodifikation der Klebefuge nach Auftrag eines zweiten Klebstoffes führen. So kann der Beschichtungsstoff beispielsweise eine im Vergleich zum umgebenden Klebstoff/Matrixmaterial eine hohe Bruchdehnung und geringe Steifigkeit aufweisen. Durch diese lokale Steifigkeitsänderung der Klebefuge können rissstoppende Eigenschaften und eine hohe Schadenstoleranz einer Klebverbindung realisiert werden.The coating material can, however, also remain in the application section. If the application section is then glued over, the coating material becomes an integral part of the glue joint and can take on functional tasks. For example, an improvement in the adhesion between the adhesive break surface in the application section and the adhesive applied to it is conceivable. However, the coating material can also lead to a local modification of the properties of the adhesive joint after application of a second adhesive. For example, the coating material can have a high elongation at break and low stiffness compared to the surrounding adhesive / matrix material. This local change in the stiffness of the adhesive joint enables crack-stopping properties and a high damage tolerance of an adhesive joint to be achieved.

Der Beschichtungsstoff kann auch aus einem Material sein, welches während der Aushärtung mit dem umgebenden Klebstoff/Matrixmaterial interagiert. Insbesondere kann der Beschichtungsstoff in den umgebenden Klebstoff in Lösung gehen und bei der Härtung einer Ausscheidungsreaktion durchlaufen, sodass im Bereich um das textile Flächengebilde Ausscheidungen des Beschichtungsstoffes entstehen. Diese Ausscheidungen können besondere Eigenschaftsmodifikationen hervorrufen. Diese Eigenschaften können beispielsweise eine erhöhte Risszähigkeit bzw. Schadenstoleranz der später erzeugten Klebefuge darstellen oder aber eine Klebbarkeit der Bruchoberfläche mit artfremden Klebstoffen ermöglichen. Insbesondere kommen als Beschichtungsstoff hierfür PEI (Polyetherimid), PSU (Polyethersulfon), Phenoxy (Polyhydrodyether), Kautschuk mit Hydroxygruppen an den freien Molekülenden (z.B. HTPB bzw. CTBN, ATBN) in Frage.The coating material can also be made of a material which interacts with the surrounding adhesive / matrix material during curing. In particular, the coating material can dissolve in the surrounding adhesive and undergo a precipitation reaction when it cures, so that the coating material precipitates in the area around the flat textile structure. These precipitations can cause special property modifications. These properties can represent, for example, increased fracture toughness or damage tolerance of the adhesive joint created later, or else enable the fracture surface to be bonded with adhesives of a different type. Particularly suitable coating materials for this are PEI (polyetherimide), PSU (polyethersulfone), phenoxy (polyhydrodyether), rubber with hydroxyl groups on the free molecule ends (e.g. HTPB or CTBN, ATBN).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde bereitgestellt wird, welches an mindestens einer dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite aufgeraut und/oder mikrostrukturiert ist, oder dass eine dem Bauteilsubstrat zugewandten Applikationsseite des segmentierten textilen Flächengebildes aufgeraut und/oder mikrostrukturiert wird. Denkbar ist aber auch, dass beide Seiten mikrostrukturiert sind.In one embodiment it is provided that a segmented textile fabric is provided, which is roughened and / or microstructured on at least one application side facing the component substrate, or that an application side of the segmented textile fabric facing the component substrate is roughened and / or microstructured. But it is also conceivable that both sides are microstructured.

Durch das mechanische Aufrauen werden beim abziehen Spannungsspitzen im Klebstoff/Matrixmaterial erzeugt. So kann eine geringere Abschälkraft realisiert werden. Versuche haben gezeigt, dass eine grobe Aufrauung mittels Strahlprozessen (z.B. Sandstrahlen) von Stahlgeweben Deformationen der Filamentoberfläche mit Kanten erzeugt, welche solche Spannungspitzen beim Abschälen des Gewebes erzeugen. Das beobachtete Resultat ist eine besonders geringere Abschälkraft. Durch eine Mikrostrukturierung kann mit dem Kunststoffmaterial eine Art Formschluss (Mikroformschluss) erzeugt werden, der beim Abschälen einen kohäsiven Bruchanteil an der Oberfläche des Kunststoffmaterials erzeugt. Durch eine feine Mikrostrukturierung kann so auch eine höhere Abschälkraft und damit einhergehend eine höhere Detektionsfähigkeit für Adhäsionsfehler einhergehen.The mechanical roughening creates stress peaks in the adhesive / matrix material when it is pulled off. A lower peeling force can thus be achieved. Tests have shown that coarse roughening by means of blasting processes (e.g. sandblasting) of steel fabrics causes deformations of the filament surface with edges, which generate such stress peaks when the fabric is peeled off. The result observed is a particularly lower peel force. A type of positive fit (micro-positive fit) can be created with the plastic material through microstructuring, which creates a cohesive fracture portion on the surface of the plastic material when it is peeled off. A fine microstructuring can also result in a higher peeling force and, as a result, a higher ability to detect adhesion defects.

Das segmentierte textile Flächengebilde kann weitere Punkt-, Linien-, oder flächenförmige Gebilde enthalten. Solche Gebilde sind beispielsweise Kugeln (z.B. aus einem Polymer), Polymerfäden oder polymere Flächengebilde wie die zuvor genannten Trägermaterialien. In der Regel sind diese weiteren Gebilde auf der dem Bauteilsubstrat abgewandten Seite angeordnet. Diese Gebilde können die Einhaltung einer definierten Schichtdicke unterstützen, ein ungewolltes Abfließen von Klebstoff bzw. Matrixharz während der Verarbeitung vermeiden oder die Steifigkeit des textilen Flächengebildes nach der Aushärtung modifizieren. Ein auf das textile Flächengebilde aufgebrachtes Abstandsgewebeträgermaterial beschränkt die Kompaktierung des oberhalb des textilen Flächengebildes befindlichen Klebstoffs bzw. Matrixharzes. sodass oberhalb des Gewebes eine Mindestdicke an Klebstoff bzw. Matrixharz garantiert werden kann. Nicht zuletzt können auch fertigungstechnische Gründe den Einsatz solcher zusätzlichen Materialien im Querschnittsaufbau des textilen Flächengebildes begründen. So kann es beispielsweise in den Verarbeitungsabläufen erforderlich sein, einen Klebstofffilm mit einem Trägermaterial zu versehen, bevor der Klebstofffilm auf das textile Flächengebilde aufgewalzt wird.The segmented textile planar structure can contain further point, line, or flat structures. Such structures are, for example, spheres (for example made of a polymer), polymer threads or polymeric flat structures such as the aforementioned carrier materials. As a rule, these further structures are arranged on the side facing away from the component substrate. These structures can support compliance with a defined layer thickness, avoid unwanted drainage of adhesive or matrix resin during processing or the Modify the rigidity of the textile fabric after hardening. A spacer fabric carrier material applied to the textile fabric restricts the compaction of the adhesive or matrix resin located above the textile fabric. so that a minimum thickness of adhesive or matrix resin can be guaranteed above the fabric. Last but not least, technical manufacturing reasons can also justify the use of such additional materials in the cross-sectional structure of the textile fabric. For example, in the processing sequences it may be necessary to provide an adhesive film with a carrier material before the adhesive film is rolled onto the textile fabric.

Als Punkt-, Linien-, oder flächenförmige Gebilde, wie oben beschrieben, sind auch Materialien denkbar, welche aus Verstärkungsfasern eines Faserverbundwerkstoffes bestehen, also z.B. Kohlefaser, Glasfaser oder Aramid. Diese Gebilde können neben den bereits genannten Funktionen auch als Abstandshalter zwischen dem Substrat bzw. dem Verstärkungsfasern des Substrates und dem segmentierten textilen Flächengebilde dienen. Insbesondere dann, wenn das Flächengebilde gemeinsam mit einem Faserverbundbauteil ausgehärtet wird und das Abziehen des Flächengebildes rein zur Oberflächenvorbehandlung genutzt wird. Es wurde erkannt, dass die Gefahr der Beschädigung des Faserverbundbauteils während des Abziehvorgangs durch das beanstanden von Verstärkungsfasern und Gewebe reduziert werden kann.As point, line, or sheet-like structures, as described above, materials are also conceivable which consist of reinforcing fibers of a fiber composite material, e.g. Carbon fiber, glass fiber or aramid. In addition to the functions already mentioned, these structures can also serve as spacers between the substrate or the reinforcing fibers of the substrate and the segmented flat textile structure. In particular, when the flat structure is cured together with a fiber composite component and the removal of the flat structure is used purely for surface pretreatment. It was recognized that the risk of damage to the fiber composite component during the removal process due to the reinforcement fibers and fabric being rejected can be reduced.

Sofern das Gewebe mit Klebstoff oder Matrixmaterial imprägniert ist, kann es sich dabei beispielsweise um warmhärtende (vorgemischte) 1-Komponentensysteme auf Epoxidbasis handeln. Es ist jedoch auch eine Imprägnierung mit anderen Arten von Duromeren und thermoplastischen Klebstoffen sowie mit Thermoplasten denkbar, die nach den Mechanismen der chemischen Härtung, physikalischen Abbindung oder einem kombinierten Mechanismus verfestigen. Mögliche Verfahren zum Imprägnieren des Gewebes mit 1K-Epoxidklebstoffen sind beispielsweise Aufwalzen eines Klebfilms bzw. Matrixharzfilms, Aufwalzen erwärmten und damit zähflüssigen Klebstoffs bzw. Matrixmaterials oder Herstellung im Tränkungsveifahren, wobei das Gewebe durch ein Bad aus flüssigem Klebstoff oder Matrixmaterial gezogen wird und anschließend auf eine definierte Dicke gewalzt wird, wobei überflüssiges Tränkungsmaterial abgeschieden wird.If the fabric is impregnated with adhesive or matrix material, it can be, for example, thermosetting (premixed) 1-component systems based on epoxy. Impregnation with other types of thermosets and thermoplastic adhesives as well as with thermoplastics is also conceivable, which solidify according to the mechanisms of chemical hardening, physical setting or a combined mechanism. Possible methods of impregnating the fabric with 1K epoxy adhesives are, for example, rolling on an adhesive film or matrix resin film, rolling on heated and therefore viscous adhesive or matrix material or production using the impregnation method, whereby the fabric is drawn through a bath of liquid adhesive or matrix material and then onto a A defined thickness is rolled, with excess impregnation material being deposited.

Der auf das Flächengebilde aufgetragene 1K-Epoxid Klebstoff bzw. das Epoxidbasieite Matrixmaterial ist bei Raumtemperatur zäh und weist eine gewisse Klebrigkeit auf. Zur Verlangsamung der Aushärtereaktion erfolgt die Lagerung bei niedriger Temperatur (z.B. -20°C). Die Aushärtung kann dann durch Temperaturerhöhung im Ofen erfolgen, wobei der Klebstoff vor dem Einsetzen der Härtungsreaktion flüssig wird und vorhandene Hohlräume innerhalb des Gewebes bzw. zwischen Geweben und Bauteil schließt.The 1K epoxy adhesive or the epoxy base matrix material applied to the flat structure is tough at room temperature and has a certain tack. To slow down the curing reaction, storage takes place at a low temperature (e.g. -20 ° C). The curing can then take place by increasing the temperature in the oven, the adhesive becoming liquid before the onset of the curing reaction and closing existing cavities within the fabric or between the fabric and the component.

Auf Tressengewebe muss mindestens so viel Klebstoff/Matrixmaterial aufgetragen sein, dass nach dem Aushärten eine vollständige Tränkung des Gewebes erreicht wird. D.h nach der Aushärtung wird eine Klebschicht mit eingebettetem Tressengewebe erzeugt, deren Stärke der Dicke des trockenen Tressengewebes entspricht. Da bei Tressengeweben die Poren schräg durch das Gewebe verlaufen, kann auch mit dieser Mindestmenge an Klebstoff ein ordnungsgemäßes Aufbrechen des umgebenden Klebstoffs bzw. Matrixmaterials gewährleistet werden, da die Schälrichtung des Gewebes nicht der Orientierung der Poren entspricht und der Bruch innerhalb der unteren Hälfte des Gewebequerschnitts erfolgt. Aus technologischen Gesichtpunkten ist jedoch das Bereitstellen einer höheren Menge an Klebstoff bzw. Matrixharz sinnvoll, sodass sich nach dem Aushärten über dem Tressengewebe zusätzliches Harz bzw. zusätzlicher Klebstoff befindet. Die Gesamtschichtdicke inklusive eingebettetem Tressengewebe und etwaiger Hilfsstoffe kann dabei in der Regel zwischen 100% und 800% der Dicke des trockenen Tressengewebes liegen.At least as much adhesive / matrix material must be applied to the weave fabric that the fabric is completely saturated after curing. That is, after curing, an adhesive layer with embedded braid fabric is created, the thickness of which corresponds to the thickness of the dry braid fabric. Since the pores run obliquely through the fabric in woven fabrics, a proper break-up of the surrounding adhesive or matrix material can be guaranteed even with this minimum amount of adhesive, since the peeling direction of the fabric does not correspond to the orientation of the pores and the break within the lower half of the fabric cross-section he follows. From a technological point of view, however, it makes sense to provide a higher amount of adhesive or matrix resin, so that after curing there is additional resin or additional adhesive over the weave. The total layer thickness including embedded braid and any auxiliary materials can generally be between 100% and 800% of the thickness of the dry braid.

Auf Maschengewebe ist so viel Klebstoff bzw. Matrixmaterial aufzutragen, dass die erzeugte Schicht aus ausgehärtetem Klebstoff bzw. Matrixmaterial mit eingebettetem Maschengewebe die Dicke des ungetränkten Maschengewebes überschreitet. Dies ist erforderlich, da bei diesen Geweben die Poren im Wesentlichen orthogonal zur Gewebeebene verlaufen. Eine zu dünne Klebstoffschicht führt beim Abschälen des Gewebes zu einem nicht vollständigen Aufbrechen des Klebstoffs bzw. Matrixharzes im Bereich der Poren und damit zu einer ungenügenden Oberflächenvorbehandlung und auch zu einer reduzierten Lasteinleitung bzw. Spannungserzeugung. Die zum vollständigen Aufbrechen bzw. zur ordnungsgemäßen Oberflächenaktivierung benötigte Schichtdicke ist abhängig von der Gewebedicke und der prozentualen offenen Fläche des Gewebes. Vorteilhafterweise ist ein vorimprägniertes Gewebe mit einem Maschengewebe mit so viel Klebstoff zu versehen, dass das ausgehärtete Gewebe eine Dicke aufweist, welche mindestens 30% höher ist als die Dicke des trockenen Maschengewebes. Vorteilhafterweise ist das gegen eine glatte Unterlage ausgehärtete Maschengewebeprepreg 50% bis 500% dicker als das trockene Maschengewebe.So much adhesive or matrix material must be applied to the mesh fabric that the layer produced from cured adhesive or matrix material with embedded mesh fabric exceeds the thickness of the unimpregnated mesh fabric. This is necessary because the pores in these tissues are essentially orthogonal to the plane of the tissue. If the adhesive layer is too thin, when the tissue is peeled off, the adhesive or matrix resin is not completely broken open in the area of the pores and thus in insufficient surface pretreatment and also in reduced load introduction or stress generation. The layer thickness required for complete break-up or for proper surface activation depends on the tissue thickness and the percentage open area of the tissue. Advantageously, a pre-impregnated fabric with a mesh fabric is to be provided with so much adhesive that the hardened fabric has a thickness which is at least 30% greater than the thickness of the dry mesh fabric. Advantageously, the mesh fabric prepreg hardened against a smooth base is 50% to 500% thicker than the dry mesh fabric.

Die porösen Gewebe sind entweder vollständig im unausgehärteten Klebstoff eingebettet oder nur teilweise, sodass ein Teil des porösen Gewebes aus dem unausgehärteten Klebstoff herausragt. So können Lufteinschlüsse in der Klebung effektiv vermieden werden. Natürlich ist es auch denkbar, dass der Klebstoff bzw. das Matrixharz nur auf dem textilen Flächengebilde aufliegt oder nur das auf dem textilen Flächengebilde befindliche Trägermaterial kontaktiert bzw. infundiert. Durch Evakuierung der Hohlräume vor dem Beginn der Härtungsreaktion können so Lufteinschlüsse in der Klebung effektiv vermieden werden.The porous fabrics are either completely embedded in the uncured adhesive or only partially so that part of the porous fabric protrudes from the uncured adhesive. So air inclusions in the bond can be effectively avoided. Of course, it is also conceivable that the adhesive or the matrix resin only rests on the flat textile structure or only contacts or infuses the carrier material located on the flat textile structure. By evacuating the cavities before the curing reaction begins, air inclusions in the bond can be effectively avoided.

Ein imprägniertes textiles Flächengebilde kann ein definiertes Flächengewicht und eine definierte Dicke mit geringer Streubreite haben, sodass eine definierte Schichtdicke nach dem Aushärten eingehalten werden kann.An impregnated textile fabric can have a defined weight per unit area and a defined thickness with a small scatter, so that a defined layer thickness can be maintained after curing.

Das textile Flächengebilde kann, unabhängig ob trocken oder vorimprägniert, ein- oder beidseitig mit einer Schutzfolie bzw. einem Schutzpapier versehen sein, welches unmittelbar vor der Applikation abgezogen wird. Im Falle eines imprägnierten Flächengebildes verhindert dieser Schutz ein Flächengebildes Aneinanderkleben des aufgerollten Filtergewebes und reduziert die Möglichkeit einer Degradation des Produkts durch Umwelteinflüsse (insb. Feuchtigkeit). Sowohl trockene als auch infundierte Flächengebilde sind durch die Folien vor einer Kontamination geschützt. Der Schutz des Gewebes bzw. Gewebeprepregs mittels Folien oder Papier wird vorteilhafterweise so umgesetzt, dass eine eindeutige Identifikation der Applikationsseite durch den Anwender möglich ist. Hierzu kann beispielsweise auf einer Seite ein Papier und auf der anderen eine Folie, oder aber farblich zu unterscheidende Folien bzw. Papiere aufgetragen sein.Regardless of whether it is dry or pre-impregnated, the textile fabric can be provided with a protective film or protective paper on one or both sides, which is removed immediately before application. In the case of an impregnated fabric, this protection prevents the rolled-up filter fabric from sticking to one another and reduces the possibility of the product degrading due to environmental influences (especially moisture). Both dry and infused flat structures are protected from contamination by the films. The protection of the fabric or fabric prepreg by means of foils or paper is advantageously implemented in such a way that the user can clearly identify the application side. For this purpose, for example, a paper can be applied on one side and a foil on the other, or foils or papers with different colors.

Die Gewebebahnen bzw. Gewebestreifen können unversietgelte (offene) Schnittkanten aber auch Webkanten, thermisch oder anderweitig versiegelte Kanten aufweisen. Insbesondere Tressengewebe kommen ohne Randversiegelung aus, da sie gegenüber Maschengeweben eine besonders stabile Konstruktion aufweisen. Maschengewebe werden zweckmäßigerweise durch Kalandrieren stabilisiert, an den Knotenpunkten zusammengeschweißt (also die sich kreuzenden Kett- und Schussfäden) oder an den Kanten versiegelt, damit ein Einreißen beim Schälvorgang vermieden wird.The fabric webs or fabric strips can have unsealed (open) cut edges, but also selvedges, thermally or otherwise sealed edges. Braid fabrics in particular get by without edge sealing, as they have a particularly stable construction compared to mesh fabrics. Mesh fabrics are expediently stabilized by calendering, welded together at the junctions (i.e. the crossing warp and weft threads) or sealed at the edges so that tearing during the peeling process is avoided.

Bei der Anwendung von Tressen zur Fehlerdetektion wird eine Schälrichtung in Richtung der dicker ausgeführten, nicht ondulierten Filamente gewählt. Bei glatten Tressen (Leinwandbindung) ist dies beispielsweise die Kettrichtung bzw. Produktionsrichtung. Versuche haben gezeigt, dass insbesondere beim Schälen in diese Richtung eine hohe Prüfspannung an der Grenzfläche zum Bauteil erzeugt werden kann, welche geeignet ist um Adhäsionsfehler aufzuzeigen. Entsprechend sind die Schnittkanten benachbarter Gewebestreifen entlang dieser Schälrichtung auszuführen. Werden Tressen in Längsrichtung der dünneren, ondulierten Filamente geschält, so erfordert dies eine deutlich geringere Kraft, erzeugt jedoch auch keine hohe Prüfspannung. Diese Variante ist also besonders günstig für die reine Oberflächenvorbehandlung bzw. Oberflächenaktivierung.When wefts are used to detect defects, a peeling direction in the direction of the thicker, non-undulating filaments is selected. In the case of smooth wefts (plain weave), this is, for example, the warp direction or production direction. Tests have shown that, particularly when peeling in this direction, a high test voltage can be generated at the interface to the component, which is suitable for showing adhesion defects. Correspondingly, the cut edges of adjacent fabric strips are to be designed along this peeling direction. If wefts are peeled in the longitudinal direction of the thinner, undulating filaments, this requires a significantly lower force, but does not generate a high test voltage either. This variant is therefore particularly favorable for pure surface pretreatment or surface activation.

Bei Maschengeweben wird generell eine Schälrichtung (= Streifenlängsrichtung) in Kett- oder Schussrichtung des Gewebes gewählt. Zwar haben Versuche gezeigt. dass bei Quadratmaschengeweben mit gleichartigen Schuss- und Kettfäden die Schälrichtung keinen Einfluss auf die Schälkraft hat. D.h. ein Abschälen in einem beliebigen Winkel relativ zur Produktionsrichtung des Gewebes hat keinen Einfluss auf die Schälkraft. Jedoch haben die Versuche ebenfalls gezeigt, dass Maschengewebe besonders leicht versagen, wenn die Kanten der Gewebestreifen in einem von der Schuss- oder Kettrichtung abweichenden Winkel erzeugt werden.In the case of mesh fabrics, a peeling direction (= longitudinal direction of the stripes) in the warp or weft direction of the fabric is generally selected. Although experiments have shown. that with square mesh fabrics with similar warp and weft threads, the peeling direction has no influence on the peeling force. I.e. peeling at any angle relative to the direction in which the fabric is produced has no effect on the peeling force. However, the tests have also shown that mesh fabrics fail particularly easily if the edges of the fabric strips are produced at an angle that deviates from the weft or warp direction.

Vor der Imprägnierung mit Klebstoff/Matrixmaterial bzw. im Falle trockener Gewebe vor dem Aufbringen einer Schutzfolie oder dem Einschweißen (oder anderweitigem Konservieren) können die Gewebe einem besonderen Reinigungsschritt unterzogen werden, sodass eine Kontaminationsfreiheit des Gewebes sichergestellt werden kann. Mögliche Verfahren dazu sind beispielsweise eine Dampfentfettung oder das Durchlaufen eines Reinigungsbads (Nasschemisch, Lösungsmittel etc.), ggf. unterstützt durch eine Ultraschallreinigung.Before impregnation with adhesive / matrix material or, in the case of dry tissue, before application of a protective film or welding (or other preservation), the tissue can be subjected to a special cleaning step so that the tissue can be ensured that it is free of contamination. Possible methods for this are, for example, steam degreasing or running through a cleaning bath (wet chemical, solvent, etc.), possibly supported by ultrasonic cleaning.

Die Filamente des Flächengebildes können speziell oberflächenbehandelt sein, um besonders gute Adhäsion mit dem Klebstoff bzw. Matrixharz eingehen zu können. So kann nach dem Abziehen des Gewebes eine Aufrauung des Applikationsbereiches, ein teilweiser Kohäsivbruch in dem Applikationsbereich oder ein vollständiger Kohäsivbruch erreicht werden. Für Gewebe aus Stahl kommt insbesondere eine elektrochemische, bzw. nasschemische Vorbehandlung in Frage (Ätzen, Beizen usw.). Für polymere Gewebe kommen die üblichen Verfahren zur Adhäsionsverbesserung von Kunststoffen in Frage. Beispiele hierfür sind eine nasschemische Behandlung, Gasphasenfluorieren, Plasmabehandlung (bei Atmosphärendruck und auch Niederdruckplasma), Coronabehandlung. Beflammung, Aktivierung mit UV-Licht (Vakuum-Ultraviolettlicht Excimer-Aktivierung) etc.The filaments of the sheet-like structure can be specially surface-treated in order to be able to enter into particularly good adhesion with the adhesive or matrix resin. After the tissue has been pulled off, the application area can be roughened, a partial cohesive break in the application area or a complete cohesive break can be achieved. An electrochemical or wet chemical pretreatment (etching, pickling, etc.) is particularly suitable for steel mesh. For polymeric fabrics, the usual processes for improving the adhesion of plastics can be used. Examples of this are wet chemical treatment, gas phase fluorination, plasma treatment (at atmospheric pressure and also low-pressure plasma), corona treatment. Flame treatment, activation with UV light (vacuum ultraviolet light excimer activation) etc.

als vorteilhaft haben sich insbesondere glatte Tressen (beispielsweise Tressen mit Leinwandbindung) herausgestellt. Dabei sind folgende Parameter als vorteilhaft anzusehen:

  • - Kettfäden pro Zoll (25,4mm) Gewebebreite: 30 bis 150, besonders vorteilhaft 30 bis 200
  • - Schussfäden pro Zoll (25,4) Gewebelänge: 150 bis 700, besonders vorteilhaft 280 bis 1800
  • - Verhältnis von Schussfäden zu Kettfäden pro Zoll: 4 bis 7 besonders vorteilhaft 7 bis 12 oder mehr als 12 in Ausnahmefällen
In particular, smooth wefts (for example wefts with a plain weave) have proven to be advantageous. The following parameters are to be regarded as advantageous:
  • - Warp threads per inch (25.4 mm) fabric width: 30 to 150, particularly advantageously 30 to 200
  • Weft threads per inch (25.4) fabric length: 150 to 700, particularly advantageously 280 to 1800
  • - Ratio of weft threads to warp threads per inch: 4 to 7, particularly advantageously 7 to 12 or more than 12 in exceptional cases

Es ist auch denkbar, dass das segmentierte textile Flächengebilde bereits mit Klebstoff oder Matrixmaterial getränkt vorliegt.It is also conceivable that the segmented textile fabric is already impregnated with adhesive or matrix material.

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

  • 1a-c schematische Darstellung des grundsätzlichen Verfahrensablaufes;
  • 2 schematische Darstellung einer Draufsicht auf das segmentierte textile Flächengebilde;
  • 3 beispielhafte Darstellung eines segmentierten textilen Flächengebildes mit einem Trägermaterial
  • 4 schematische Darstellung eines Querschnitts eines segmentierten textilen Flächengebildes in einer ersten Ausführungsform;
  • 5 schematische Darstellung eines Querschnitts eines segmentierten textilen Flächengebildes in einer zweiten Ausführungsform;
The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures:
  • 1a-c schematic representation of the basic process sequence;
  • 2 schematic representation of a plan view of the segmented textile fabric;
  • 3 exemplary representation of a segmented textile fabric with a carrier material
  • 4th schematic representation of a cross section of a segmented textile fabric in a first embodiment;
  • 5 schematic representation of a cross section of a segmented textile fabric in a second embodiment;

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. Für den Fall der Adhäsionsprüfung sollte es jedoch konsolidiert sein. 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. However, in the case of the adhesion test, it should be 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 segmentiertes textiles Flächengebilde 20 innerhalb eines Applikationsabschnittes 12 des Bauteilsubstrates 10 appliziert, um die Oberfläche des Applikationsabschnittes 12 für eine spätere Fügeoperation vorzubereiten.On the provided component substrate 10 became a segmented textile fabric 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.

Nachdem nun das segmentierte textile Flächengebilde 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 segmentierten textilen Flächengebildes 20 benetzt und kontaktiert wird. Bei vorimprägnierten Fasermaterialien würde das segmentierte textile Flächengebilde 20 mit seiner Applikationsseite 22 direkt auf das bereits in dem Fasermaterial enthaltenden Kunststoffmaterial 14 aufgelegt und damit kontaktiert werden.Now that the segmented textile fabric 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 segmented textile fabric 20th wetted and contacted. In the case of pre-impregnated fiber materials, the segmented textile fabric would be 20th with its application side 22nd directly onto the plastic material already contained in 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 Flächengebilde 20, wie in 1b gezeigt, von dem Applikationsabschnitt 12 des Bauteilsubstrates 10 abgeschält. Das Abschälen des segmentierten textilen Flächengebildes 20 erfolgt dabei segmentweise, d. h. Segment für Segment wird nacheinander von dem Bauteilsubstrat 10 abgeschält.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 fabric 20th , as in 1b shown from the application section 12 of the component substrate 10 peeled off. The peeling off of the segmented textile fabric 20th takes place segment by segment, that is, segment by segment is removed from the component substrate one after the other 10 peeled off.

Nach dem vollständigen Abschälen aller Segmente des textilen Flächengebildes 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. Denkbar ist aber auch, dass ein unkonsolidiertes Faserverbundbauteil aufgebracht wird und dass die adhäsive Verbindung durch das Matrixharz des zweiten Bauteils hergestellt wird.After all segments of the textile fabric have been peeled off completely 20th from the component substrate 10 can now, as in 1c is shown on the so activated surface of the application portion 12 another component 40 by means of an adhesive layer 41 be glued on. However, it is also conceivable that an unconsolidated fiber composite component is applied and that the adhesive connection is produced by the matrix resin of the second component.

2 zeigt das Bauteilsubstrat 10 in einer Draufsicht mit dem segmentierten textilen Flächengebilde 20. Im Ausführungsbeispiel der 2 weist das segmentierte textile Flächengebilde 20 insgesamt vier Segmente 20a bis 20d auf, wobei zwischen den Segmenten eine Sollbruchstelle 24 vorgesehen ist. In einem Bereich befindet sich dabei eine Trennfolie 30, die ein Verbinden des Flächengebildes 20 mit dem Kunststoffmaterial des Bauteilsubstrates 10 verhindern soll, sodass für jedes Segment einzeln eine Abziehlasche 32 gebildet werden kann. Hierdurch lässt sich jedes Segment nacheinander von dem Bauteilsubstrat 10 Abschälen, wobei das Flächengebilde 20 an den vorgegebenen Sollbruchstellen 24 reißt. 2 shows the component substrate 10 in a plan view with the segmented textile fabric 20th . In the embodiment of 2 exhibits the segmented textile fabric 20th a total of four segments 20a to 20d on, with a predetermined breaking point between the segments 24 is provided. There is a release film in one area 30th connecting the fabric 20th with the plastic material of the component substrate 10 to prevent, so that a pull tab for each segment individually 32 can be formed. As a result, each segment can be removed from the component substrate one after the other 10 Peel off the sheet 20th at the predetermined breaking points 24 rips.

3 zeigt schematisch und beispielhaft ein segmentiertes textiles Flächengebilde 20 ohne Imprägnierung in einer Draufsicht. Die Abbildung zeigt die einzelnen benachbarten Segmente 20a - 20e, welche in dieser Ausführung durch im flüssigen Zustand aufgetragene Polymerfäden 26 in ihrer Position zueinander fixiert sind. Die Polymerfäden 26 befinden sich auf derjenigen Seite, welche bei der Applikation dem Bauteilsubstrat abgewandten ist. In dieser Ausführungsform müssen die einzelnen Segmente 20a - 20e nicht zwangsläufig an ihrer Sollbruchstelle miteinander verbunden sein, da die Stabilisierung der Segmente zueinander über die Polymerfäden 26 realisiert wird. 3 shows schematically and by way of example a segmented textile fabric 20th without impregnation in a plan view. The illustration shows the individual neighboring segments 20a - 20e , which in this embodiment by means of polymer threads applied in the liquid state 26th are fixed in their position to each other. The polymer threads 26th are on the side that faces away from the component substrate during application. In this embodiment, the individual segments 20a - 20e not necessarily be connected to one another at their predetermined breaking point, since the stabilization of the segments to one another via the polymer threads 26th is realized.

4 zeigt schematisch im Querschnitt ein segmentiertes textiles Flächengebilde 20, das ein erstes Segment 20a und ein zweites Segment 20b zeigt. Zum Verbinden der beiden Segmente 20a, 20b werden im Randbereich der benachbarten Segmente die Filamente miteinander verschweißt, was mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichnet ist. In diesen verschweißten Filamenten 23 wird nun eine Sollbruchstelle 24 in Form einer Kerbe eingebracht, sodass beim Abschälen eines der Segmente die Verbindung zwischen den beiden Segmenten an der Sollbruchstelle 24 reißt. Sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite befindet sich dabei eine Schutzfolie 28. 4th shows schematically in cross section a segmented textile fabric 20th that is a first segment 20a and a second segment 20b shows. To connect the two segments 20a , 20b the filaments are welded together in the edge area of the adjacent segments, which is indicated by the reference symbol 23 is marked. In these welded filaments 23 is now a predetermined breaking point 24 introduced in the form of a notch so that when one of the segments is peeled off, the connection between the two segments is at the predetermined breaking point 24 rips. There is a protective film on both the top and the bottom 28 .

Die verschweißten Filamente 23 Stellen darüber hinaus eine Kantenversiegelung der beiden Segmente dar, da in diesem Bereich Schuss- und Kettfäden des Gewebes miteinander verschweißt sind. Eine solche Schweißnaht lässt sich beispielsweise bei einem Gewebe aus einem Kunststoff mittels Ultraschallschweißen unter Anwendung einer Rollsonotrode erzeugen. Des Weiteren ist das gezeigte Flächengebilde 20 vollständig mit einem Klebstoff bzw. einem Matrixmaterial infundiert, wobei die Gesamtdicke etwa das Doppelte des trockenen Gewebes beträgt.The welded filaments 23 They also provide an edge sealing of the two segments, since weft and warp threads of the fabric are welded together in this area. Such a weld seam can be produced, for example, in the case of a fabric made of a plastic by means of ultrasonic welding using a roller sonotrode. Furthermore, the flat structure shown is 20th completely infused with an adhesive or a matrix material, the total thickness being about twice that of the dry tissue.

5 zeigt die Stirnfläche eines konfektionierten und imprägnierten Tressengewebes als Flächengebilde 20 im Querschnitt. Es handelt sich um eine glatte Filtertresse, welche in Richtung der Kettfäden durch eine offene Schnittkante in zwei Streifen segmentiert ist. Der Einschnitt kann vollständig durch den Gewebeabschnitt verlaufen oder aber nur in einem Randbereich vorhanden sein. Denkbar ist aber auch, dass die Schussfäden sehr viel schwächer ausgeführt sind als die Kettfäden, sodass sich der Einschnitt beim Abschälen eines Segments fortsetzt, indem die intakten Schussfäden entlang der Schnittkante reißen. Die Richtung der Kettfäden ist bei der gezeigten Variante die Schälrichtung, was insbesondere für die Oberflächeüberprüfung vorteilhaft ist. Die beiden Gewebesegmente sind durch den infundierten Klebstoff und insbesondere durch das flächige Trägermaterial 25 fixiert. Das flächige Trägermaterial ist heiß auf die Segmente aufgetragen worden, sodass sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Tresse und polymerem Trägermaterial ausgebildet hat. Durch eine geringe Spaltbreite zwischen beiden Segmenten, das darüber liegende Trägermaterial und die entsprechende Klebschichtdicke wird ein vollständiges Aufbrechen des Klebstoffs auch im Bereich der Schnittkante beim Abschälen der Einzelsegmente erzielt. Auf der Oberseite ist eine Schutzfolie aufgetragen und auf der Unterseite (Applikationsseite) ist ein Schutzpapier, bzw. ein Trägerpapier aufgetragen. Es können auch beidseitig Folien bzw. Trägerpapier aufgetragen sein, jedoch müssen diese farblich oder anhand anderer Merkmale voneinander unterschieden werden können. um die Applikationsseite des Filtergewebeprepregs eindeutig identifizieren zu können. 5 shows the face of a made-up and impregnated braid as a flat structure 20th in cross section. It is a smooth filter weave that is segmented into two strips in the direction of the warp threads by an open cut edge. The incision can run completely through the tissue section or it can only be present in an edge area. However, it is also conceivable that the weft threads are made much weaker than the warp threads so that the incision continues when a segment is peeled off, in that the intact weft threads tear along the cut edge. In the variant shown, the direction of the warp threads is the peeling direction, which is particularly advantageous for checking the surface. The two tissue segments are through the infused adhesive and in particular through the flat carrier material 25th fixed. The flat carrier material was applied hot to the segments, so that a material connection between the braid and the polymeric carrier material was formed. Due to a small gap width between the two segments, the overlying carrier material and the corresponding adhesive layer thickness, a complete breakdown of the adhesive is achieved even in the area of the cut edge when peeling off the individual segments. A protective film is applied to the top and a protective paper or carrier paper is applied to the underside (application side). Foils or carrier paper can also be applied on both sides, but it must be possible to differentiate between them in terms of color or other features. in order to be able to clearly identify the application side of the filter fabric prepreg.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
BauteilsubstratComponent substrate
1212
ApplikationsabschnittApplication section
1414th
KunststoffmaterialPlastic material
2020th
segmentiertes textiles Flächengebildesegmented textile fabric
20a-e20a-e
Segmente des FlächengebildesSegments of the fabric
2121st
Filamente des FlächengebildesFilaments of the fabric
21a21a
KettfädenWarp threads
21b21b
SchussfädenWeft threads
2222nd
ApplikationsseiteApplication page
2323
verschweißte Filamentewelded filaments
2424
Sollbruchstelle/TrennliniePredetermined breaking point / dividing line
2525th
TrägermaterialCarrier material
2626th
Polymerfäden zur StabilisierungPolymer threads for stabilization
2828
Schutzfolie/TrägerpapierProtective film / backing paper
3030th
TrennfolieRelease film
3232
AbziehlaschePull tab
4040
zusätzliches Bauteiladditional component
4141
Klebstoffadhesive

Claims (13)

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; - Applizieren eines segmentierten textilen Flächengebildes (20) auf das Bauteilsubstrat (10) in zumindest einem Applikationsabschnitt (12), wobei das segmentierte textile Flächengebilde (20) eine Mehrzahl von Segmenten (20a-e) aufweist; - Konsolidieren eines Kunststoffmaterials (14) derart, dass das segmentierte textile Flächengebilde (20) durch das konsolidierte Kunststoffmaterial (14) an dem Bauteilsubstrat in dem Applikationsabschnitt (12) verbunden wird; und - Abschälen der einzelnen Segmente (20a-e) von dem Bauteilsubstrat (10) nach dem Konsolidieren des Kunststoffmaterials (14).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; - Applying a segmented textile fabric (20) to the component substrate (10) in at least one application section (12), the segmented textile fabric (20) having a plurality of segments (20a-e); - Consolidation of a plastic material (14) in such a way that the segmented textile fabric (20) is connected to the component substrate in the application section (12) by the consolidated plastic material (14); and - Peeling off the individual segments (20a-e) from the component substrate (10) after the plastic material (14) has consolidated. 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 Faserverbundbauteil herzustellen. Procedure according to Claim 1 , characterized in 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 (14) in order to produce a fiber composite component. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Applikationsabschnitt (12) nach dem Abschälen der Segmente (20a-e) des segmentierten textilen Flächengebildes (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 the segments (20a-e) of the segmented textile fabric (20) have been peeled off. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der applizierte Werkstoff ein Klebstoff (41) ist, wobei im Applikationsabschnitt (12) mindestens ein weiteres Bauteil mittels des Klebstoffes (41) angeklebt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the applied material is an adhesive (41), at least one further component being glued on by means of the adhesive (41) in the application section (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikationsabschnitt (12) nach dem Abschälen der Segmente (20a-e) durch eine qualitative Bewertung des Bruchbildes zwischen dem konsolidierten Kunststoffmaterial (14) und mindestens einem Segment (20a-e) des segmentierten textilen Flächengebildes (20) und/oder durch eine quantitative Bewertung der beim Abschälen mindestens eines Segmentes (20a-e) des segmentierten textilen Flächengebildes (20) ermittelten Abschälkraft überprüft wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the application section (12) after peeling off the segments (20a-e) by qualitative evaluation of the fracture pattern between the consolidated plastic material (14) and at least one segment (20a-e) of the segmented textile fabric (20) and / or through a quantitative assessment of the peeling force determined when peeling off at least one segment (20a-e) of the segmented textile fabric (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde (20) bereitgestellt wird, das mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle (24) zur Bildung der Segmente (20a-e) hat, oder dass in das textile Flächengebilde (20) mindestens eine linienförmige Sollbruchstelle (24) zur Bildung der Segmente (20a-e) erzeugt wird, wobei die Segmente (20a-e) unter Durchtrennung der linienförmigen Sollbruchstelle (24) von dem Bauteilsubstrat (10) abgeschält werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a segmented textile fabric (20) is provided which has at least one linear predetermined breaking point (24) for forming the segments (20a-e), or that in the textile fabric (20) at least a line-shaped predetermined breaking point (24) for forming the segments (20a-e) is produced, the segments (20a-e) being peeled off from the component substrate (10) while cutting through the linear predetermined breaking point (24). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde (20) bereitgestellt wird, das eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten (20a-e) hat, die mittels eines gemeinsamen Trägermaterials (25) an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite der Segmente (20a-e) miteinander verbunden sind, oder dass eine Mehrzahl von einzelnen Segmenten (20a-e) mit einem gemeinsamen Trägermaterial (25) an einer dem Bauteilsubstrat (10) abgewandten Rückseite miteinander verbunden werden, wobei die Segmente (20a-e) unter Durchtrennung des Trägermaterials (25) zwischen zwei Segmenten (20a-e) von dem Bauteilsubstrat (10) abgeschält werden.The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a segmented textile fabric (20) is provided which has a plurality of individual segments (20a-e), which by means of a common carrier material (25) on a component substrate (10) facing away from the component Rear side of the segments (20a-e) are connected to one another, or that a plurality of individual segments (20a-e) are connected to one another with a common carrier material (25) on a rear side facing away from the component substrate (10), the segments (20a- e) are peeled off from the component substrate (10) by severing the carrier material (25) between two segments (20a-e). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das segmentierte textile Flächengebilde (20) als Maschengewebe, Quadratmaschengewebe, Drehergewebe, triaxiales Gewebe oder als Tressengewebe, jeweils in Monofilament- oder Multifilamentausführung, in Leinwandbindung, Köperbindung und/oder Atlasbindung bereitgestellt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the segmented textile fabric (20) is provided as a mesh fabric, square mesh fabric, leno fabric, triaxial fabric or as a braid fabric, each in monofilament or multifilament design, in a plain weave, twill weave and / or satin weave Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das segmentierte textile Flächengebilde (20) derart bereitgestellt wird, dass die Summe aller offenen Flächen von Maschen des segmentierten textilen Flächengebildes (20) mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 50%, besonders vorzugsweise zwischen 50% und 70% der gesamten Grundfläche des segmentierten textilen Flächengebildes (20) entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the segmented textile fabric (20) is provided in such a way that the sum of all open areas of meshes of the segmented textile fabric (20) is at least 30%, preferably at least 50%, particularly preferably between 50% % and 70% of the total base area of the segmented textile fabric (20) corresponds. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde (20) bereitgestellt wird, welches kalandriert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a segmented flat textile structure (20) is provided which is calendered. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde (20) bereitgestellt wird, welches mindestens an einer dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22) eine funktionale Beschichtung aufweist, oder dass auf eine dem Bauteilsubstrat (10) zugewandte Applikationsseite (22) des segmentierten textilen Flächengebildes (20) eine funktionale Beschichtung aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a segmented textile fabric (20) is provided which has a functional coating at least on an application side (22) facing the component substrate (10), or on one facing the component substrate (10) Application side (22) of the segmented textile fabric (20) a functional coating is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein segmentiertes textiles Flächengebilde (20) bereitgestellt wird, welches mindestens an einer dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22) aufgeraut und/oder mikrostrukturiert ist, oder dass eine dem Bauteilsubstrat (10) zugewandten Applikationsseite (22) des segmentierten textilen Flächengebildes (20) aufgeraut und/oder mikrostrukturiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a segmented textile fabric (20) is provided which is roughened and / or microstructured at least on an application side (22) facing the component substrate (10), or that one of the component substrate (10) facing application side (22) of the segmented textile fabric (20) is roughened and / or microstructured. Bauteil (40) aufweisend wenigstens ein Kunststoffmaterial (14), wobei das Bauteil (40) mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.Component (40) comprising at least one plastic material (14), the component (40) using the method according to one of the Claims 1 to 12 is made.
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