DE102019121764A1

DE102019121764A1 - Fahrzeug-Sandwichbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Sandwichbauteils

Info

Publication number: DE102019121764A1
Application number: DE102019121764.4A
Authority: DE
Inventors: Jan Grothe; Matthias Baumann; Frank Kiesewetter
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2021-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Sandwichbauteil (1), das einen Schichtaufbau (2) mit einer Wabenstruktur (3) und einer wasserdichten lackierbaren Außenhaut (6) aufweist, wobei der Schichtaufbau (2) innenseitig eine wasserdichte Innenschicht (7) aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Fahrzeug-Sandwichbauteils (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Sandwichbauteil, das einen Schichtaufbau mit einer Wabenstruktur und einer wasserdichten lackierbaren Außenhaut aufweist.
Ein solches Fahrzeug-Sandwichbauteil ist beispielsweise ein Flächenbauteil eines Dachmoduls oder ein Verkleidungsbauteil eines Fahrzeugs oder auch ein Deckel eines Dachöffnungssystems wie eines Schiebedaches oder eines Spoilerdaches.
Aus der DE 10 2008 033 923 A1 ist ein solches Fahrzeug-Außenhautbauteil oder Fahrzeug-Sandwichbauteil aus Kunststoff bekannt geworden, das einen Schichtaufbau mit einer Wabenstruktur, beispielsweise einer Papierwabe, aufweist, die mit einer außenseitigen tragenden Schicht aus Polyurethan und einer innenseitigen tragenden Schicht aus Polyurethan verstärkt ist. Ein solches Bauteil wird auch als PU-Composite-Bauteil bezeichnet. Ein Splitterschutzgewebe kann in die außenseitige tragende Schicht wie auch in die innenseitige tragende Schicht eingebettet sein. Eine die außenseitige Oberfläche des Fahrzeug-Sandwichbauteils bildende Außenhaut besteht vorzugsweise aus einer Kunststoffschicht, die z.B. durch Verwendung eines In-Mold Coats in einer Kontrastfarbe erzeugt wird oder in einem nachgelagerten Niedrigtemperatur-Lackierprozess aufwendig in Wagenfarbe lackiert wird.
Ein solches Fahrzeug-Sandwichbauteil wird somit vor dem Einbau am Fahrzeug mit einer Außenbeschichtung z. B. in Class-A-Qualität oder mit einer Lackschicht insbesondere in der Farbe des Fahrzeugs hergestellt. Ein solches Fahrzeug-Sandwichbauteil ist demnach nicht dafür vorgesehen, bei einem Fahrzeughersteller an einer Fahrzeug-Rohkarosserie eingebaut und daran z. B. verklebt zu werden und gemeinsam mit der Rohkarosserie tauchlackiert zu werden.
Ein solches Fahrzeug-Sandwichbauteil ist weiterhin auch nicht dafür geeignet, bei einem Fahrzeughersteller in seiner Einbaustellung an einer Fahrzeug-Rohkarosserie gemeinsam mit der Rohkarosserie tauchlackiert zu werden. Denn beim Tauchlackieren wird die Rohkarosserie zur Vorbehandlung gänzlich in Tauchflüssigkeit getaucht. Das Fahrzeug-Sandwichbauteil ist aber an seiner Innenseite nicht gegen das Eindringen von Tauchflüssigkeit in seine Wabenstruktur geschützt. Die Tauchflüssigkeit würde die Wabenstruktur, die z. B. eine Papierwabe oder dergleichen ist, beeinträchtigen oder schädigen. Auch eine klassisch im Sandwichverbund verwendete Polyurethanschicht, die insbesondere eine Faser- oder Glasfaserverstärkung aufweist, kann ein Eindringen von Tauchflüssigkeit nicht verhindern oder kann auch selbst beschädigt werden. Denn die PU-Schicht ist offenporig und damit nicht ausreichend dicht gegen Eindringen von Tauchflüssigkeit wie auch von Wasser, wenn es in seiner Einbaustellung am Fahrzeug Feuchtigkeit oder Wasserkontakt ausgesetzt ist.
Grundsätzlich werden in der PU-Composite-Herstellung Fasermatten für die Deckschichten eingesetzt. Diese sind offensichtlich genau wie die Splitterschutzgitter durchlässig. Die außenliegenden Schichten werden mit PU benetzt und in einem Formnest ausgebacken. Das PU verbleibt dabei offenzellig. Die Offenzelligkeit begünstigt die Bauteilentlüftung und den Druckabbau der Bauteile während und nach der Fertigung. Die Offenzelligkeit bewirkt aber auch, dass ein solches Bauteil weder gasdicht noch wasserdicht ist. Entsprechend können diese Bauteile nur im Trockenbereich der Fahrzeuge eingesetzt werden, beispielsweise als Ladeboden oder als Schiebehimmel. Entsprechend dieser Offenzelligkeit wurden unterschiedliche Oberflächen entwickelt, um eine einseitig geschlossene Oberfläche zu erhalten. Hochwertige Oberflächen erfüllen dabei die Anforderungen an Class A Außenhaut. Bei all diesen Bauteilen erfolgt die Entlüftung während der Herstellung und danach durch die innenliegende Oberfläche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Fahrzeug-Sandwichbauteil mit einem verbesserten Aufbau zu schaffen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Fahrzeug-Sandwichbauteils anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrzeug-Sandwichbauteil erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schichtaufbau innenseitig eine wasserdichte Innenschicht aufweist.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und des Anspruchs 7 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug-Sandwichbauteil erhält durch die innenseitige wasserdichte Innenschicht eine Abdichtung gegen Flüssigkeiten wie Wasser oder auch gegen Tauchflüssigkeit, die bei einem Tauchlackierverfahren verwendet wird. Damit kann das Fahrzeug-Sandwichbauteil in einem KTL-Prozess (kathodische Tauchlackierung) insbesondere zusammen mit einer Fahrzeugrohkarosserie lackiert werden. Die Lackierung kann somit in einem Standardprozess durchgeführt werden, wodurch sich eine Kostenreduktion ergibt.
Die wasserdichte Innenschicht gestattet aber auch eine Einbaustellung an einem Fahrzeug, in der das Fahrzeug-Sandwichbauteil einer Bewitterung mit Wasser oder mit hoher Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Sowohl die Außenseite des Fahrzeug-Sandwichbauteils wie auch die Innenseite sind demnach vor Wasser und vor dem negativen Einfluss von Oxidation bei hohen Temperaturen wie z. B. bei Temperarturen bis zu 210°C geschützt, durch die sowohl Polyurethan wie auch die Wabenstruktur bzw. eine Papierwabe (PHC paper honeycomb) geschädigt wird oder werden kann. Diese Temperaturen treten während des KTL-Prozesses bei der Trocknung dieser Schicht im Trocknungsofen auf.
Die wasserdichte Innenschicht ist insbesondere auch wasserdampfdicht. Sie hat insbesondere eine geschlossenzellige Struktur.
Zweckmäßigerweise Materialien für die wasserdichte Innenschicht (WPF water protecting film) können sein: Polyurethanfolien, Aluminiumfolien oder andere Hochtemperaturfolien bzw. Membrane und in-mould Beschichtungen bzw. nachträglich aufgebrachte Schichten, z. B. SMC-Schichten oder AI-Lagen.
Die Erfindung verbessert somit die Wasserdichtigkeit durch einen zusätzlichen waterprotecting film (WPF) auf der Innenseite des Sandwichbauteils. Die Ränder können zweckmäßigerweise zusätzlich mit einer Randabdichtung (edge sealer) ausgestattet werden.
Die SMC-Schicht oder AI-Lage wird hierbei mit einem E-coat-fähigen (elektrisch leitfähigen) Primer beschichtet. Dies ermöglicht, dass sich die KTL-Beschichtung an der Oberfläche abscheidet und somit eine einfache und homogene Lackierung ermöglicht vergleichbar mit Aluminium- oder Stahlbauteilen im Automobilbau.
Bevorzugt ist die Folie eine Aluminiumfolie oder eine Polyurethanfolie, wobei die Polyurethanfolie bevorzugt eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 200 µm und insbesondere von 150 µm und eine Reißdehnung im Bereich von 500 % bis 800 % und insbesondere 700 % aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, dass die die Innenschicht bildende aufgesprühte Schicht eine eine Benetzung mit Wasser verhindernde Hydrophobierung der beschichteten Oberfläche bildet, die eine niedrige Oberflächenspannung insbesondere mit einem Kontakt- oder Benetzungswinkel größer 90° bewirkt.
Zweckmäßigerweise ist die wasserdichte Innenschicht auf der Wabenstruktur oder auf einer Kunststoff- oder Polyurethanverstärkung der Wabenstruktur oder auf einer die Wabenstruktur bedeckende Kunststoff- oder Polyurethanschicht aufgebracht. Die Festigkeit der Wabenstruktur wird insbesondere durch den in den Bereich der vertikalen Stege der Waben eindringenden und sich mit diesen verbindenden Kunststoff bzw. PU erhöht. Die Kunststoff- oder Polyurethanverstärkung kann auch als tragende Schicht gebildet sein, die z. B. mittels einer Glasfasermatte armiert ist. Wie erläutert, ist jedoch die Kunststoff- oder Polyurethanschicht offenzellig und folglich nicht ausreichend wasserdicht. Durch die wasser- und gasdichte Innenschicht wird das Fahrzeug-Sandwichbauteil auch an seiner Innenseite ausreichend geschützt.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Sandwichbauteils mit einem eine Wabenstruktur aufweisenden Schichtaufbau in einem insbesondere zwei Werkzeughälften aufweisenden Formwerkzeug enthält die Schritte:

a) Herstellen eines Schichtaufbaus mit einer Wabenstruktur mit einer ein- oder beidseitigen Polyurethanverstärkung als Vorformling,
b) Einlegen einer Außenhaut in ein geöffnetes Formwerkzeug und Fixieren der Außenhaut an der oberen oder der unteren Werkzeughälfte des Formwerkzeuges,
c) Einlegen einer eine wasserdichte Innenschicht bildenden Folie auf die untere bzw. die obere Werkzeughälfte des Formwerkzeugs,
d) Einlegen des Vorformlings in das geöffnete Formwerkzeug,
e) Schließen des Formwerkzeugs und Formpressen des gebildeten Schichtaufbaus unter Wärmezufuhr von der beheizten unteren Werkzeughälfte, und
f) Öffnen des Formwerkzeugs und Entnehmen des das Fahrzeug-Sandwichbauteil bildenden Schichtaufbaus.

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Sandwichbauteils mit einem eine Wabenstruktur aufweisenden Schichtaufbau in einem insbesondere zwei Werkzeughälften aufweisenden Formwerkzeug enthält die Schritte:

a) Herstellen eines Vorformlings, umfassend einen Schichtaufbau mit einer Wabenstruktur und einer ein- oder beidseitigen Polyurethanverstärkung,
b) Einlegen einer Außenhaut in das geöffnete Formwerkzeug und Fixieren der Außenhaut an einer der beiden Werkzeughälften des Formwerkzeuges, z. B. in bzw. an die obere Werkzeughälfte,
c) Einlegen des Vorformlings in das geöffnete Formwerkzeug,
d) Schließen des Formwerkzeugs und Formpressen des von der Wabenstruktur und der Außenhaut gebildeten Schichtaufbaus unter Wärmezufuhr von der beheizten anderen der beiden Werkzeughälften, z. B. von der beheizten unteren Werkzeughälfte,
e) Öffnen des Formwerkzeugs, wobei der formgepresste Schichtaufbau an der einen oder oberen Werkzeughälfte fixiert bleibt,
f) Aufsprühen eines eine wasserdichte Innenschicht bildenden Materials auf die der Außenhaut gegenüberliegende Innenseite des formgepressten Schichtaufbaus, und
g) Entnehmen des das Fahrzeug-Sandwichbauteil bildenden Schichtaufbaus aus dem Formwerkzeug.

Grundsätzlich können bei den beiden Herstellungsverfahren die beiden Werkzeughälften gegeneinander ausgetauscht eingesetzt werden.
Wesentlich ist, dass die Innenschicht grundsätzlich wasserdicht gebildet wird, z. B. von einer Folie wie z. B. einer Polyurethanfolie, einer Aluminiumfolie oder einer Hochtemperaturfolie bzw. einer Membran, oder auch als in-mould-Beschichtung oder als aufgesprühte Schicht wie auch durch Aufstreichen oder Auftrag mittels eines Rollers.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Sandwichbauteils sowie zweier Herstellungsverfahren unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 in einer Schnittansicht ein Fahrzeug-Sandwichbauteil mit einem Schichtaufbau;
2 in schematischer Darstellung ein Formwerkzeug in mehreren Stellungen beim Ausführen eines ersten Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeug-Sandwichbauteils; und
3 in schematischer Darstellung das Formwerkzeug in mehreren Stellungen beim Ausführen eines zweiten Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeug-Sandwichbauteils.

Ein Fahrzeug-Sandwichbauteil 1, das z. B. ein Fahrzeugaußenflächenbauteil oder einen Deckel eines Dachmoduls bildet, weist einen Schichtaufbau 2 mit einer Wabenstruktur 3 auf. Die Wabenstruktur 3, die z. B mit einer Papierwabe gebildet ist, ist durch Polyurethan verstärkt und mit einer inneren oder unterseitigen PU-Verstärkungsschicht 4 und einer äußeren oder oberseitigen PU-Verstärkungsschicht 5 versehen. Die PU-Verstärkungsschichten 4 und 5 können verstärkende Fasern wie z. B. Glasfasern enthalten.
Eine Außenhaut 6 ist auf der äußeren PU-Verstärkungsschicht 5 aufgebracht, z. B. durch Verkleben mit Polyurethan der äußeren PU-Verstärkungsschicht 5. Die Außenhaut 6 ist z. B. eine Schicht oder Folie aus Kunststoff, beispielsweise eine umgeformte Folie oder eine SMC-Schale, die in einem sheet-mouldingcompound-Pressverfahren (SMC) hergestellt ist. Die Außenhaut 6 kann auch eine Folie oder eine Schale aus Aluminium sein. In jedem Fall ist die Außenhaut 6 wasserdicht und lackierbar, z. B. in einem Tauchlackierverfahren.
Zumindest die innere oder unterseitige PU-Verstärkungsschicht 4 ist nicht wasserdicht. Aufgrund von Untersuchungen der Anmelderin ist die mangelnde Wasserdichtigkeit auf eine offenporige Struktur des Polyurethanmaterials zurückzuführen. Um den Schichtaufbau 2 auch an der Unter- oder Innenseite des Schichtaufbaus bzw. des Fahrzeug-Sandwichbauteils 1 wasserdicht zu gestalten, ist auf der inneren oder unterseitigen PU-Verstärkungsschicht 4 eine wasserdichte Beschichtung oder Innenschicht 7 aufgebracht. Somit ist der Schichtaufbau 2 bzw. das Fahrzeug-Sandwichbauteil 1 sowohl an seiner Außenseite 8 wie auch an seiner Innenseite 9 wasserdicht. Als wasserdicht wird eine Dichtigkeit gegen Wasser wie auch gegen Wasserdampf sowie gegen solche Flüssigkeiten verstanden, die in einem Tauchlackierverfahren für Fahrzeug-Rohkarosserien zum Einsatz kommen.
Die wasserdichte Innenschicht 7 ist beispielsweise eine thermoplastische elastomere Folie (TPU-Folie), die eine hohe Wasserdichtigkeit aufweist. Sie hat bevorzugt eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 200 µm und insbesondere von 150 µm und eine Reißdehnung im Bereich von 500 % bis 800 % und insbesondere 700 % aufweist. Durch die hohe Dehnung können zum Beispiel typische Fahrzeug-Dachformen abgebildet oder geformt werden, ohne dass die Folie vorgeformt werden muss.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften dieser Folie sind:

- hohe Verschleiß- und Abriebfestigkeit
- hohe Zugfestigkeit und ausgezeichneten Weiterreißwiderstand
- hohe Beständigkeit gegen Öle, Fette, Sauerstoff und Ozon
- hohe Haftung zu klassisch eingesetzten Polyurethanen im Sandwichverbund.

Die wasserdichte Innenschicht 7 kann in alternativer Gestaltung auch eine nachträglich aufgebrachte z.B. aufgesprühte wasserabweisende und damit wasserdichte Beschichtung sein. Die wasserdichte Eigenschaft der Innenschicht 7 kann auf dem Prinzip der Hydrophobierung der Oberfläche der Kunststoff- oder Polyurethanglasfaserschicht basieren. Die Hydrophobierungsschicht besteht dabei aus einer Kohlenwasserstoffmatrix und hochverzweigten sternförmigen Polymeren. Durch die Hydrophobierungsschicht wird die Oberflächenspannung der Innenschicht 7 erniedrigt (Kontakt- oder Benetzungswinkel > 90° eines Flüssigkeitstropfens auf der Oberfläche zur Oberfläche), so dass es zu keiner Penetration des Bauteils durch Wasser kommt.
Das Material dieser aufgesprühten Schicht ist eine weiße Emulsion mit einer Dichte bei 20°C von 1,0 g/cm³ und einem pH-Wert von ca. 3,5 - 5,5. Die Emulsion ist mit kaltem Wasser leicht verdünnbar.
Diese Sprühschicht weist folgende vorteilhafte Eigenschaften auf:

- sehr gute wasserabweisende Eigenschaften
- gute Abriebbeständigkeit
- temporäre Beständigkeit gegenüber Reinigungsmittel
- hohe Haftung zu klassisch eingesetzten Polyurethanen im Sandwichverbund.

Nachfolgend wird ein erstes Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Sandwichbauteils 1 erläutert.
Eine insbesondere vorgeformte Folie oder Schale (siehe 2.1), die die lackierbare Außenhaut 6 bildet, wird an eine obere Werkzeughälfte 10 eines geöffneten Formwerkzeugs 11 angelegt und daran mittels einer in der oberen Werkzeughälfte 10 angeordneten Unterdruckeinrichtung 12 durch Unterdruck bzw. Vakuum angesaugt gehalten.
Eine Folie, die die wasserdichte Innenschicht 7 bildet, wird auf eine untere Werkzeughälfte 13 aufgelegt (2.2). Die Folie ist z.B. eine thermoplastische Elastomerfolie mit einer geschlossenzelligen Struktur, die wasserdicht und wasserdampfdicht ist.
Außerhalb des Formwerkzeugs 11 (2.3) wird ein Vorformling 14 mit einer Wabenstruktur 3 aus einer Papierwabe (PHC) gebildet, die beidseits mittels einer Sprüheinrichtung 15 mit Polyurethan eingesprüht wird. Die Wabenstruktur 3 mit den beidseitigen PU-Schichten 4 und 5 wird in das geöffnete Formwerkzeug 11 eingebracht (2.4) und auf die die Innenschicht 7 bildende Folie an der unteren Werkzeughälfte 13 aufgelegt.
Anschließend wird das Formwerkzeug 11 geschlossen (2.5), indem die beiden Werkzeughälften 10 und 13 gegeneinander bewegt werden und den erforderlichen Form- und Pressdruck auf den im Formwerkzeug 11 angeordneten Schichtaufbau 2 aufbringen. Dabei wird der Schichtaufbau 2 mittels einer in der unteren Werkzeughälfte 13 angeordneten Heizeinrichtung 16 erwärmt.
Der unter Wärmezufuhr und Druck geformte Schichtaufbau 2 wird nach dem Öffnen der beiden Werkzeughälften 10, 13 aus dem Formwerkzeug 11 entnommen (2.6) und bildet das Fahrzeug-Sandwichbauteil 1, das nun zum Einbau an einer Fahrzeug-Rohkarosserie bereit ist und mit dieser tauchlackiert werden kann.
Nachfolgend wird ein zweites Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Sandwichbauteils 1 erläutert. Das zweite Verfahren unterscheidet sich von dem ersten Verfahren durch die Herstellung der Innenschicht 7. Eine Folie (siehe 3.1), die die Außenhaut 6 bildet, wird in die obere Werkzeughälfte 10 des geöffneten Formwerkzeugs 11 eingelegt und daran mittels der in der oberen Werkzeughälfte 10 angeordneten Unterdruckeinrichtung 12 durch Unterdruck bzw. Vakuum angesaugt gehalten (in Übereinstimmung mit dem ersten Verfahren, siehe 2.1). Das Formwerkzeug 11 bleibt geöffnet (3.2)
Außerhalb des Formwerkzeugs 11 (3.3) wird ein Vorformling 14 mit einer Wabenstruktur 3 aus einer Papierwabe (PHC) gebildet, die beidseits mit PU eingesprüht wird. Die Wabenstruktur 3 mit den beidseitigen PU-Schichten 4 und 5 bzw. der Vorformling 14 wird in das geöffnete Formwerkzeug 11 eingebracht ( 3.4) und auf die untere Werkzeughälfte 13 aufgelegt.
Anschließend wird das Formwerkzeug 11 geschlossen (3.5), indem die beiden Werkzeughälften 10 und 13 gegeneinander bewegt werden und den erforderlichen Form- und Pressdruck auf den im Formwerkzeug 11 angeordneten Vorformling 14 aufbringen. Dabei wird der Schichtaufbau 2 des Vorformlings 14 mittels der in der unteren Werkzeughälfte 13 angeordneten Heizeinrichtung 16 erwärmt, so dass das thermoplastische Polyurethan des Schichtaufbaus 2 verformbar ist.
Anschließend wird das Formwerkzeug 11 geöffnet (3.6). Der unter Wärmezufuhr druckgeformte Schichtaufbau 2 mit der Wabenstruktur 3, der PU-Verstärkung 4 und 5 sowie der oberseitigen Außenhaut 6 wird an der oberen Werkzeughälfte 10 durch Unterdruck gehalten. Ein Sprühkopf einer Sprüheinrichtung 17 wird in das geöffnete Formwerkzeug 11 eingefahren. Mittels der Sprüheinrichtung 17 wird das Material bzw. der Lack zum Herstellen der wasserdichten Innenschicht 7 auf die Unterseite des an der oberen Werkzeughälfte 10 gehaltenen Schichtaufbaus 2 aufgetragen.
Der Schichtaufbau 2 wird aus der oberen Werkzeughälfte 10 entnommen ( 3.7) und bildet das Fahrzeug-Sandwichbauteil 1, das nun zum Einbau an einer Fahrzeug-Rohkarosserie bereit ist und mit dieser tauchlackiert werden kann.
Die beschriebenen Verfahren können auch ausgeführt werden, indem die beiden Werkzeughälften10 und 13 gegeneinander ausgetauscht zum Einsatz kommen. So kann bei dem ersten Verfahren im ersten Schritt die Folie bzw. Schale, die die lackierbare Außenhaut 6 bildet, an der unteren Werkzeughälfte 13 des geöffneten Formwerkzeugs 11 aufgelegt werden und die Folie, die die wasserdichte Innenschicht 7 bildet, wird an die obere Werkzeughälfte 10 angelegt und daran mittels der in der oberen Werkzeughälfte 10 angeordneten Unterdruckeinrichtung 12 durch Unterdruck bzw. Vakuum angesaugt gehalten. Die Heizeinrichtung 16 kann grundsätzlich an jeder der beiden Werkzeughälften angeordnet sein.
Die Waben der Wabenstruktur sind bevorzugt aus Papier, aus Aluminium oder aus einem Kunststoff wie z. B. Phenolharz hergestellt. Als Waben werden auch z. B. wellenförmig verlaufende Bauteile oder Abstandsteile, die senkrecht zu den Außenflächen der Wabenschicht verlaufen, oder zellenartige Strukturen verstanden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug-Sandwichbauteil
2: Schichtaufbau
3: Wabenstruktur
4: unterseitige PU- Verstärkungsschicht
5: oberseitige PU- Verstärkungsschicht
6: Außenhaut
7: Innenschicht
8: Außenseite
9: Innenseite
10: obere Werkzeughälfte
11: Formwerkzeug
12: Unterdruckeinrichtung
13: untere Werkzeughälfte
14: Vorformling
15: Sprüheinrichtung
16: Heizeinrichtung
17: Sprüheinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008033923 A1 [0003]

Claims

Fahrzeug-Sandwichbauteil (1), das einen Schichtaufbau (2) mit einer Wabenstruktur (3) und einer wasserdichten lackierbaren Außenhaut (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (2) innenseitig eine wasserdichte Innenschicht (7) aufweist.
Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserdichte Innenschicht (7) auf der Wabenstruktur (3) oder auf einer Kunststoff- oder Polyurethanverstärkung der Wabenstruktur (3) oder auf einer die Wabenstruktur (3) bedeckenden Kunststoff- oder Polyurethanschicht (5) aufgebracht ist.
Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserdichte und insbesondere geschlossenzellige Innenschicht (7) eine Folie, eine Membran oder eine in-mould-Beschichtung oder eine aufgesprühte Schicht ist.
Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Aluminiumfolie oder eine Polyurethanfolie ist, wobei die Polyurethanfolie bevorzugt eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 200 µm und insbesondere von 150 µm und eine Reißdehnung im Bereich von 500 % bis 800 % und insbesondere 700 % aufweist.
Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Innenschicht (7) bildende aufgesprühte Schicht eine eine Benetzung mit Wasser verhindernde Hydrophobierung der beschichteten Oberfläche bildet, die eine niedrige Oberflächenspannung insbesondere mit einem Kontakt- oder Benetzungswinkel größer 90° bewirkt.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Sandwichbauteils (1) mit einem eine Wabenstruktur (3) aufweisenden Schichtaufbau (2) in einem zwei Werkzeughälften (10, 13) aufweisenden Formwerkzeug (11) mit den Schritten a) Herstellen eines Schichtaufbaus (2) mit einer Wabenstruktur (3) mit einer ein- oder beidseitigen Polyurethanverstärkung als Vorformling (14), b) Einlegen einer Außenhaut (6) in ein geöffnetes Formwerkzeug (11) und Fixieren der Außenhaut (6) an einer der beiden Werkzeughälften (10) des Formwerkzeuges (11), c) Einlegen einer eine wasserdichte Innenschicht (7) bildenden Folie auf die andere der beiden Werkzeughälften (13) des Formwerkzeugs (11), d) Einlegen des Vorformlings (14) in das geöffnete Formwerkzeug (11), e) Schließen des Formwerkzeugs (11) und Formpressen des gebildeten Schichtaufbaus (2) unter Wärmezufuhr von der beheizten der beiden Werkzeughälften (13), und f) Öffnen des Formwerkzeugs (11) und Entnehmen des das Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) bildenden Schichtaufbaus (2).
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Sandwichbauteils (1) mit einem eine Wabenstruktur (3) aufweisenden Schichtaufbau (2) in einem zwei Werkzeughälften (10, 13) aufweisenden Formwerkzeug (11) mit den Schritten: a) Herstellen eines Vorformlings (14), umfassend einen Schichtaufbau (2) mit einer Wabenstruktur (3) und einer ein- oder beidseitigen Polyurethanverstärkung, b) Einlegen einer Außenhaut (6) in das geöffnete Formwerkzeug (11) und Fixieren der Außenhaut (6) an einer der beiden Werkzeughälften (10 bzw. 13) des Formwerkzeuges (11), c) Einlegen des Vorformlings (14) in das geöffnete Formwerkzeug (11), d) Schließen des Formwerkzeugs (11) und Formpressen des von der Wabenstruktur (3) und der Außenhaut (6) gebildeten Schichtaufbaus (2) unter Wärmezufuhr von der beheizten anderen der beiden Werkzeughälften (13 bzw. 10), e) Öffnen des Formwerkzeugs (11), wobei der formgepresste Schichtaufbau (2) an der einen Werkzeughälfte (10 bzw. 13) fixiert bleibt, f) Aufsprühen eines eine wasserdichte Innenschicht (7) bildenden Materials auf die der Außenhaut (6) gegenüberliegende Innenseite des formgepressten Schichtaufbaus (2) und g) Entnehmen des das Fahrzeug-Sandwichbauteil (1) bildenden Schichtaufbaus (2).