DE102019126908A1

DE102019126908A1 - Process for the production of functional objects, functional object

Info

Publication number: DE102019126908A1
Application number: DE102019126908.3A
Authority: DE
Inventors: Fabian Fischer; Christine Kunze; Stefan Bäthge; Finn Giesert; Jochen Brand; Tim Gyung-min Abraham
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Volkswagen AG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Volkswagen AG
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen sowie einen funktionellen Gegenstand.Es ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen (10) bereitgestellt wird. Auf einen Ausgangsstoff (12) werden verschiedene Schichten aus verschiedenen Materialien aufgebracht. Dabei wird mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht (14) und mindestens eine zumindest teilweise isolierende Schicht (15) vorgesehen. Zudem wird wenigstens eine elektrische Funktionseinheit (16) und/oder wenigstens einer funktionellen Einheit (18) in und/oder an dem Ausgangsstoff angeordnet. Zudem wird wenigstens ein Strukturierungsschritt an wenigstens einer der aufgebrachten Schichten (14, 15) während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen leitfähigen Schicht (14) und/oder während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen isolierenden Schicht (15) mittels wenigstens einem Strukturierungsverfahren durchgeführt, sodass elektrisch leitfähige Bereiche zur Verwendung mit der wenigstens einen elektrischen Funktionseinheit (16) und/oder der wenigstens einen funktionellen Einheit (18) und/oder Bereiche mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem (20) erstellt werden. Zudem wird ein funktioneller Gegenstand (10) vorgestellt.The invention relates to a method for producing functional objects and a functional object. It is provided that a method for producing functional objects (10) is provided. Different layers of different materials are applied to a starting material (12). At least one electrically conductive layer (14) and at least one at least partially insulating layer (15) are provided. In addition, at least one electrical functional unit (16) and / or at least one functional unit (18) is arranged in and / or on the starting material. In addition, at least one structuring step is carried out on at least one of the applied layers (14, 15) during or after the application of the at least one conductive layer (14) and / or during or after the application of the at least one insulating layer (15) by means of at least one structuring process so that electrically conductive areas for use with the at least one electrical functional unit (16) and / or the at least one functional unit (18) and / or areas with at least one functional layer system (20) are created. In addition, a functional object (10) is presented.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen sowie einen funktionellen Gegenstand.The invention relates to a method for producing functional objects and a functional object.

Im Zuge einer fortschreitenden Digitalisierung werden zunehmend Gegenstände nachgefragt, welche über ihre eigene Funktion hinaus eine intelligente Vernetzung bereitstellen. Dabei ist solch eine intelligente Vernetzung insbesondere gemäß allen Bereichen der Digitalisierung zu verstehen und beinhaltet dabei häufig eine oder mehrere Zusatzfunktionen, welche den eigentlichen Zweck eines Gegenstandes ergänzen oder eine zusätzliche Funktionalität liefert.In the course of advancing digitization, there is an increasing demand for items that provide intelligent networking beyond their own function. Such an intelligent networking is to be understood in particular in accordance with all areas of digitization and often includes one or more additional functions that complement the actual purpose of an object or provide additional functionality.

In diesem Zusammenhang sind in naher Zukunft somit nicht nur solche Gegenstände an sich gefragt und Fokus technologischer Entwicklungen, sondern auch die zugehörigen Herstellungsverfahren für diese Gegenstände an sich oder zumindest von Teilkomponenten für den Einsatz mit solchen Gegenständen.In this context, not only such objects per se will be in demand in the near future and the focus of technological developments, but also the associated manufacturing processes for these objects per se or at least for sub-components for use with such objects.

Nachfolgend werden erste Ansätze aus dem Stand der Technik kurz vorgestellt.First approaches from the state of the art are briefly presented below.

So ist aus der Druckschrift DE 10 2009 011 449 A1 ein Möbel- oder Verkleidungsteil mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Sichtseite als bekannt zu entnehmen. Dabei ist mindestens auf einer Sichtseite wenigstens ein bandförmiger Leiter in dafür vorgesehenen Aussparungen angeordnet und der oder die bandförmigen Leiter sind von der Sichtseite und/oder der Rückseite des Teils her mittels elektrisch leitfähiger Hohlstifte kontaktierbar, die das Leitermaterial zumindest teilweise durchsetzen.So is from the pamphlet DE 10 2009 011 449 A1 a furniture or trim part provided with a surface coating visible side can be seen as known. At least one strip-shaped conductor is arranged in recesses provided for this purpose on at least one visible side and the strip-shaped conductor or conductors can be contacted from the visible side and / or the rear of the part by means of electrically conductive hollow pins which at least partially penetrate the conductor material.

Aus der Druckschrift DE 10 2015 206 662 B3 ist zudem eine Lenkradbaugruppe für ein Kraftfahrzeuglenkrad, mit einem Griffbereich zum Ergreifen und Betätigen des Lenkrades und mit mindestens einem an dem Griffbereich angeordneten elektrischen Element als bekannt zu entnehmen. Dabei ist das mindestens eine elektrische Element durch eine elektrische Schicht gebildet, die ein elektrisch nicht leitendes Material sowie einen darin aufgenommenen elektrisch leitfähigen Nanodraht enthält.From the pamphlet DE 10 2015 206 662 B3 a steering wheel assembly for a motor vehicle steering wheel, with a grip area for gripping and actuating the steering wheel and with at least one electrical element arranged on the grip area can also be seen as known. The at least one electrical element is formed by an electrical layer that contains an electrically non-conductive material and an electrically conductive nanowire received therein.

Aus der Druckschrift EP 2 218 610 A1 ist zudem ein Interieurteil, insbesondere für Fahrzeuge, als bekannt zu entnehmen. Dieses Interieurteil weist dabei ein Furnier auf, das mit einem Perforationsbereich versehen ist, wodurch Öffnungen so in dem Furnier ausgebildet sind, dass bei einer Hinterleuchtung des Furniers zumindest ein erleuchteter Abschnitt auf dem Furnier erkennbar ist.From the pamphlet EP 2 218 610 A1 an interior part, especially for vehicles, can also be seen as known. This interior part has a veneer which is provided with a perforation area, as a result of which openings are formed in the veneer in such a way that when the veneer is backlit, at least one illuminated section can be seen on the veneer.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein alternatives und besonders flexibles Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen bereitzustellen.The invention is now based on the object of providing an alternative and particularly flexible method for producing functional objects.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Ausgangsstoffes, Aufbringen mindestens einer elektrisch leitfähigen Schicht aus mindestens einem ersten Material mittels zumindest eines ersten Beschichtungsverfahrens und Aufbringen mindestens einer zumindest teilweise isolierenden Schicht aus mindestens einem zweiten Material mittels zumindest eines zweiten Beschichtungsverfahrens, wobei die jeweiligen Schichten der verschiedenen Materialien jeweils nacheinander oder abwechselnd auf wenigstens einen Oberflächenbereich des Ausgangsstoffes aufgebracht werden. Weiterhin Anordnen wenigstens einer elektrischen Funktionseinheit und/oder wenigstens einer funktionellen Einheit in und/oder an dem Ausgangsstoff jeweils vor oder nach dem jeweiligen Aufbringen der Schichten. Das Verfahren umfasst zudem folgenden weiteren Schritt: Durchführen wenigstens eines Strukturierungsschrittes an wenigstens einer der aufgebrachten Schichten während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen leitfähigen Schicht und/oder während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen isolierenden Schicht mittels wenigstens einem Strukturierungsverfahren, sodass elektrisch leitfähige Bereiche zur Verwendung mit der wenigstens einen elektrischen Funktionseinheit und/oder der wenigstens einen funktionellen Einheit und/oder Bereiche mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem erstellt werden. Auf diese Weise kann ein alternatives und besonders flexibles Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen bereitgestellt werden. Die einzelnen Verfahrensschritte des vorgestellten Verfahrens können je nach gewünschten Funktionen des Gegenstands flexibel angepasst werden, sodass unterschiedlichste Gegenstände mit diesem Verfahren hervorgebracht werden können. Dabei können die aufgetragenen Schichten sowohl in zweidimensionaler als auch in dreidimensionaler Richtung derart vorgesehen werden, sodass entsprechend gewünschte elektrisch leitfähige Bereiche vorgesehen werden können. Auch kann vorgesehen sein, dass ein elektrisch leitfähiger Bereich zum Teil zweidimensional und zum Teil dreidimensional vorgesehen wird. Somit können die elektrische Funktionseinheit und/oder die wenigstens eine funktionelle Einheit sehr flexibel mit diesen elektrisch leitfähigen Bereichen verbunden werden. Solche elektrischen Funktionseinheiten können dabei jegliche elektrische Bauteile sein oder beinhalten. Mit anderen Worten können die Funktionseinheiten selbst auch aus jeglichen unterschiedlichen oder zumindest teilweise gleichen elektrischen Bauteilen oder Halbzeugen aufgebaut beziehungsweise vorgesehen sein. Die wenigstens eine funktionelle Einheit kann beispielsweise eine Plug-In-Steckverbindung beziehungsweise eine elektrische Steckverbindungseinheit umfassen oder selbst darstellen. Beispielsweise kann somit von außen der funktionelle Gegenstand mit einer elektrischen Energiequelle versorgt werden, wobei über die elektrisch leitfähigen Bereiche eine entsprechende Verteilung der elektrischen Energie in dem funktionellen Gegenstand vorgesehen werden kann. Der Ausgangsstoff kann beispielsweise ein Material umfassen, welches beispielsweise für die Zwecke eines Interieur- oder Designteils verwendet wird. Hierfür können beispielsweise Ausgangsstoffe vorgesehen werden, welche beispielsweise zum Teil nachwachsende Rohstoffe umfassen oder selbst aus diesen aufgebaut sind. Auch jegliche Mischstoffe, welche jeweils nur anteilig solche nachwachsenden Rohstoffe umfassen, können für das vorgestellte Verfahren vorgesehen sein. Auch können mittels des vorgestellten Verfahrens somit besonders flexibel entsprechende Bereiche mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem hervorgebracht werden, wobei auch hier sowohl eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale Ausrichtung beziehungsweise jegliche Mischformen hervorgebracht werden können. Dabei können somit die aufgebrachten Schichten in beliebiger Reihenfolge derart vorgesehen sein, sodass die Anordnung dieser Schichten zueinander und die Lage auf dem Ausgangsstoff dann zusammen genommen ein funktionelles Schichtsystem ergeben. Beispielsweise kann somit das funktionelle Schichtsystem derart vorgesehen werden, sodass einfache elektrische Funktionseinheiten oder funktionelle Einheiten selbst je nach ausgewähltem Ausgangsmaterial hervorgebracht werden können. Der Einsatz von Beschichtungsverfahren kann insbesondere den Vorteil aufweisen, dass besonders dünne Schichten für die zuvor beispielhaften Zwecke vorgesehen werden, sodass ein besonders flexibles Verfahren bereitgestellt werden kann. Insbesondere in dem Fall, dass der Ausgangsstoff des zu fertigenden Gegenstandes bereits zumindest teilweise eine dreidimensionale Grundform aufweist, kann mittels des vorgestellten Verfahrens eine besonders flexible und effiziente Gestaltung der gewünschten Funktionen hervorgebracht werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a method for the production of functional objects is provided. Such a method comprises the following steps: providing a starting material, applying at least one electrically conductive layer made of at least one first material by means of at least one first coating method and applying at least one at least partially insulating layer made of at least one second material by means of at least one second coating method, the respective layers of the different materials are applied one after the other or alternately to at least one surface area of the starting material. Furthermore, arranging at least one electrical functional unit and / or at least one functional unit in and / or on the starting material before or after the respective application of the layers. The method also includes the following further step: performing at least one structuring step on at least one of the applied layers during or after the application of the at least one conductive layer and / or during or after the application of the at least one insulating layer by means of at least one structuring process, so that electrically conductive areas for use with the at least one electrical functional unit and / or the at least one functional unit and / or areas with at least one functional layer system are created. In this way, an alternative and particularly flexible method for producing functional objects can be provided. The individual process steps of the presented process can be flexibly adapted depending on the desired functions of the object, so that a wide variety of objects can be produced with this process. The applied layers can be provided both in a two-dimensional and in a three-dimensional direction in such a way that correspondingly desired electrically conductive areas can be provided. It can also be provided that an electrically conductive area is provided in part two-dimensionally and in part three-dimensionally. The electrical functional unit and / or the at least one functional unit can thus be connected very flexibly to these electrically conductive areas. Such electrical functional units can be or contain any electrical components. In other words, the functional units themselves can also be made up of any different or at least partially identical electrical components or semi-finished products be constructed or provided. The at least one functional unit can, for example, comprise a plug-in connector or an electrical connector unit or represent itself. For example, the functional object can thus be supplied with an electrical energy source from the outside, it being possible to provide a corresponding distribution of the electrical energy in the functional object via the electrically conductive areas. The starting material can, for example, comprise a material which is used, for example, for the purposes of an interior or design part. For this purpose, for example, starting materials can be provided which, for example, partly comprise renewable raw materials or are themselves made up of these. Any mixed materials, each of which only partially comprises such renewable raw materials, can also be provided for the method presented. Corresponding regions with at least one functional layer system can thus also be produced particularly flexibly by means of the presented method, with both a two-dimensional or a three-dimensional alignment or any mixed forms being able to be produced here as well. The applied layers can thus be provided in any order in such a way that the arrangement of these layers with respect to one another and the position on the starting material then together result in a functional layer system. For example, the functional layer system can thus be provided in such a way that simple electrical functional units or functional units themselves can be produced depending on the selected starting material. The use of coating methods can in particular have the advantage that particularly thin layers are provided for the purposes exemplified above, so that a particularly flexible method can be provided. In particular in the event that the starting material of the object to be manufactured already has at least partially a three-dimensional basic shape, a particularly flexible and efficient design of the desired functions can be produced by means of the method presented.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein funktioneller Gegenstand hergestellt und mit dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 bereitgestellt wird. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für den vorgestellten Gegenstand.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that a functional object is produced and provided with the method according to one of claims 1 to 9. The advantages mentioned above also apply to the presented item, insofar as they are transferable.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the other features mentioned in the subclaims.

So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste und das zweite Beschichtungsverfahren ausgewählt sind aus: plasmagestütztes Beschichtungsverfahren, insbesondere physikalisches Gasphasenabscheiden, plasmagestütztes chemisches Gasphasenabscheiden, Druckverfahren, insbesondere Stempelverfahren, Walzverfahren, Siebdruckverfahren, Spritz- und Strahlverfahren, insbesondere Kaltplasmaspritzverfahren, Plasmaerodierverfahren, Flammenspritzverfahren. Insbesondere die folgenden Verfahren können für die Gestaltung von dreidimensionalen Bereichen des zu fertigenden funktionellen Gegenstandes vorteilhaft eingesetzt werden: plasmagestütztes Beschichtungsverfahren, insbesondere physikalisches Gasphasenabscheiden, plasmagestütztes chemisches Gasphasenabscheiden, Spritz- und Strahlverfahren, insbesondere Kaltplasmaspritzverfahren, Plasmaerodierverfahren, Flammenspritzverfahren. Folgende Verfahren sind jeweils für die Gestaltung von zweidimensionalen Bereichen des zu fertigenden Gegenstandes vorgesehen: Druckverfahren, insbesondere Stempelverfahren, Walzverfahren, Siebdruckverfahren. Es ist vorstellbar, dass die vorgestellten Verfahren entsprechend ihres Anwendungsgebiets jeweils für die Fertigung des funktionellen Gegenstandes eingesetzt werden. Auch ist jedoch vorstellbar, dass ausschließlich eines oder mehrere der Verfahren für eine entsprechend dreidimensionale Gestaltung des zu fertigenden Gegenstandes eingesetzt werden. Dabei können die Verfahren je nach aufzubringender Schicht variieren. Auch ist vorstellbar, dass nur ein Verfahren für das Aufbringen der jeweiligen Schicht beziehungsweise Schichten vorgesehen wird. Insbesondere die vorgestellten Verfahren für eine dreidimensionale Gestaltung können vorteilhaft eine flexible Gestaltung begünstigen, sodass nicht nur eine hohe Designfreiheit bei der Gestaltung der funktionellen Gegenstände bereitstellbar ist, sondern beispielsweise auch besonders dünne jeweilige Schichten aufgetragen werden können. Aufgrund solch dünner Schichten können entsprechend zusätzliche oder bewusst gewollte Funktionen in dem zu fertigenden Gegenstand hervorgebracht werden. Beispielsweise kann eine finale Deckschicht aus einem isolierenden Material derart dünn aufgebracht werden, sodass beispielsweise eine Lichtfunktion einer elektrisch leitenden Schicht unterhalb dieser Deckschicht durchscheint, wobei solch eine Lichtfunktion beispielsweise bewusst steuerbar vorgesehen werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the first and the second coating process are selected from: plasma-assisted coating processes, in particular physical gas phase deposition, plasma-assisted chemical gas phase deposition, printing processes, in particular stamp processes, rolling processes, screen printing processes, spraying and blasting processes, in particular cold plasma spraying processes, Plasma erosion process, flame spray process. In particular, the following processes can be used advantageously for the design of three-dimensional areas of the functional object to be manufactured: plasma-assisted coating process, in particular physical gas phase deposition, plasma-assisted chemical gas phase deposition, spraying and blasting processes, in particular cold plasma spraying processes, plasma erosion processes, flame spraying processes. The following processes are provided for the design of two-dimensional areas of the object to be manufactured: Printing processes, in particular stamping processes, rolling processes, screen printing processes. It is conceivable that the presented methods are used in each case for the production of the functional object in accordance with their area of application. It is also conceivable, however, that only one or more of the methods are used for a corresponding three-dimensional design of the object to be manufactured. The methods can vary depending on the layer to be applied. It is also conceivable that only one method is provided for applying the respective layer or layers. In particular, the presented methods for a three-dimensional design can advantageously favor a flexible design, so that not only a high degree of design freedom can be provided in the design of the functional objects, but also, for example, particularly thin respective layers can be applied. Due to such thin layers, additional or deliberately desired functions can be produced in the object to be manufactured. For example, a final cover layer made of an insulating material can be applied so thinly that, for example, a light function of an electrically conductive layer shines through below this cover layer, wherein such a light function can, for example, be provided in a deliberately controllable manner.

Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das wenigstens eine Strukturierungsverfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen zumindest einer Maskierungsform, wobei die zumindest eine Maskierungsform aus einem der folgenden Materialien hergestellt sein kann oder zumindest eines der folgenden Materialien umfassen kann: wobei die zumindest eine Maskierungsform aus einem der folgenden Materialien hergestellt ist oder zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: natürliche organische Werkstoffe, insbesondere holzbasierte Werkstoffe, Holz, Fasermatten, Blattwerk, Kunststoff, Lack und/oder wobei die Maskierungsform in Form eines Tapes bereitgestellt wird, Kunststoff, Lack, Anordnen der Maskierungsform auf dem mit wenigstens einer Schicht aus erstem Material und/oder mit wenigstens einer Schicht aus zweitem Material beschichteten Ausgangsstoff oder Anordnen der Maskierungsform auf dem nicht beschichteten Ausgangsstoff, Aufbringen der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schicht auf die Maskierungsform, Abziehen der Maskierungsform, wobei elektrisch leitfähige Bereiche auf dem mit wenigstens einer Schicht aus erstem und/oder mit wenigstens einer Schicht aus zweitem Material beschichteten oder nicht beschichteten Ausgangsstoff zurückbleiben, Aufbringen mindestens einer zumindest teilweise isolierenden Schicht auf die elektrisch leitfähigen Bereiche. Auf diese Weise kann ein schnelles und effizientes Verfahren bereitgestellt werden, wobei die vorgesehene Maskierungsform insbesondere auch auf dreidimensionalen Bereichen des zu fertigenden Gegenstandes vorteilhaft aufgebracht werden kann, ohne dass die entsprechenden Aufbringungsvorgänge davon negativ beeinflusst werden. Eine Maskierungsform im Sinne des vorgestellten Verfahrens kann beispielsweise aus einem Tape oder einem Tape-ähnlichen Gegenstand vorgesehen sein, wobei die Tape oder Tape-ähnliche Maskierungsform selbstklebend durch eine aufgebrachte Schicht oder durch andere beliebige Haftungsmechanismen wie beispielsweise elektrostatische Anziehungskräfte auf der Oberfläche des Gegenstandes fixiert werden. Das Material solch einer Maskierungsform kann beispielsweise direkt in Form eines Tapes vorgesehen sein oder aus einem Tape selbst bestehen, wobei dabei dieses Tape aus einem beliebigen Material oder einem beliebigen Materialmix aufgebaut sein kann. Dabei kann solch eine Maskierungsform derart gestaltet sein, sodass bei einer Verwendung einer solchen Maskierungsform abgedeckte und nicht abgedeckte Bereiche auf einer Fläche entstehen, auf welcher diese Maskierungsform angeordnet wird. Mit anderen Worten kann solch eine Maskierungsform derart aufgebracht werden, sodass ein definiertes Muster an nicht abgedeckten Bereichen entsteht, sodass eine auf diese Maskierungsform aufgebrachte Schicht entsprechend diese auffüllt.In a further preferred embodiment of the invention it is also provided that the at least one structuring method comprises the following steps: providing at least one masking shape, wherein the at least one masking mold can be made from one of the following materials or can comprise at least one of the following materials: wherein the at least one masking mold is made from one of the following materials or comprises at least one of the following materials: natural organic materials, in particular wood-based materials, wood, Fiber mats, foliage, plastic, lacquer and / or where the masking form is provided in the form of a tape, plastic, lacquer, arranging the masking form on the starting material coated with at least one layer of first material and / or with at least one layer of second material or arranging the masking mold on the uncoated starting material, applying the at least one electrically conductive layer to the masking mold, peeling off the masking mold, with electrically conductive areas on the with at least one layer of the first and / or with at least one ski If the starting material coated or not made of the second material is left behind, at least one at least partially insulating layer is applied to the electrically conductive areas. In this way, a quick and efficient method can be provided, wherein the masking shape provided can also advantageously be applied in particular to three-dimensional regions of the object to be manufactured without the corresponding application processes being negatively influenced by it. A masking form in the sense of the presented method can be provided, for example, from a tape or a tape-like object, the tape or tape-like masking form being self-adhesive fixed on the surface of the object by an applied layer or by any other adhesion mechanism such as electrostatic forces of attraction . The material of such a masking form can for example be provided directly in the form of a tape or consist of a tape itself, whereby this tape can be composed of any material or any material mix. In this case, such a masking shape can be designed in such a way that when such a masking shape is used, covered and uncovered areas arise on a surface on which this masking shape is arranged. In other words, such a masking form can be applied in such a way that a defined pattern is created in uncovered areas, so that a layer applied to this masking form fills them accordingly.

Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das wenigstens eine Strukturierungsverfahren folgende Schritte umfasst: Zumindest partielles Abtragen der mindestens einen aufgebrachten isolierenden Schicht in einem Abtragsbereich mittels wenigstens einem Abtragverfahrens, Aufbringen der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schicht zumindest in dem Abtragsbereich. Auch auf diese Weise kann ein schnelles und effizientes Verfahren bereitgestellt werden, wobei der vorgesehene Abtragungsschritt insbesondere auch auf dreidimensionalen Bereichen des zu fertigenden Gegenstandes vorteilhaft vollzogen werden kann, ohne dass die entsprechenden Aufbringungsvorgänge davon negativ beeinflusst werden. Der Abtragungsvorgang kann ebenfalls entsprechend eines benutzerdefinierten Musters erfolgen, sodass anschließend entsprechend dem Muster elektrische leitfähige Bereiche hervorgebracht werden können. Auch kann ein jeweiliger Abtragschritt und das Aufbringen der Schichten derart abwechselnd beziehungsweise in beliebiger Reihenfolge vollzogen werden, sodass entsprechend funktionelle Schichtsysteme in dem zu fertigenden Gegenstand vorgesehen werden können.In addition, a further preferred embodiment of the invention provides that the at least one structuring process comprises the following steps: at least partial removal of the at least one applied insulating layer in an removal area by means of at least one removal process, application of the at least one electrically conductive layer at least in the removal area. In this way, too, a quick and efficient method can be provided, with the envisaged removal step in particular also being able to be carried out advantageously on three-dimensional areas of the object to be manufactured without the corresponding application processes being negatively influenced by it. The removal process can also take place in accordance with a user-defined pattern, so that electrically conductive areas can then be produced in accordance with the pattern. A respective removal step and the application of the layers can also be carried out alternately or in any order, so that correspondingly functional layer systems can be provided in the object to be manufactured.

Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abtragverfahren ausgewählt ist aus: thermisches Abtragverfahren, chemisches Abtragverfahren, mechanisches Abtragverfahren, lithographisches Abtragverfahren. Somit kann eine Flexibilität des vorgestellten Verfahrens besonders gut erreicht werden. Die vorgestellten Abtragverfahren eignen sich für eine schnelle und gleichzeitig flexible Bearbeitung beziehungsweise Fertigung eines funktionellen Gegenstandes, wobei ein Einsatz auf einer dreidimensionalen Oberfläche möglich ist.Furthermore, in a further preferred embodiment of the invention it is provided that the removal process is selected from: thermal removal process, chemical removal process, mechanical removal process, lithographic removal process. Flexibility of the method presented can thus be achieved particularly well. The ablation methods presented are suitable for fast and at the same time flexible processing or production of a functional object, with use on a three-dimensional surface being possible.

Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Material ausgewählt ist aus: Metall, insbesondere Aluminium, Kupfer oder Silber, leitfähigem Polymer, leitfähigem Lack und das zweite Material ausgewählt ist aus: Kunststoffen, Oxiden und diamantartigen Kohlenstoffschichten. Diese vorgestellten Materialien eignen sich besonders für die zuvor bereits erläuterten Anwendungszwecke. Dabei kann insbesondere eine entsprechende Kombination der ausgewählten Materialien derart vorgesehen werden, sodass flexibel eine jeweilige Funktionalität des zu erstellenden Gegenstands kostengünstig erstellbar ist. Beispielweise kann das zweite Material zumindest teilweise lichtdurchlässig sein, sodass Lichtstrahlen durch dieses Material zumindest teilweise durchscheinen können. Auch könnte das zweite Material derart vorgesehen sein, sodass aufgrund der gewählten Schichtdicke entsprechend Lichtstrahlen durchscheinen können. Mit anderen Worten kann je nach Schichtdicke des zweiten Materials, beispielsweise als Deckschicht, welche den Gegenstand nach außen begrenzt, eine darunter liegende lichtemittierende Schicht Lichtstrahlen durch diese zweite Materialschicht hindurch senden, sodass ein Betrachter diese Lichtstrahlen außerhalb des funktionellen Gegenstandes wahrnehmen kann. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise ein Lichtmuster vorgesehen werden, welches sich aufgrund einer Form der ersten oder zweiten Materialschicht einstellt.In a further preferred embodiment of the invention it is also provided that the first material is selected from: metal, in particular aluminum, copper or silver, conductive polymer, conductive lacquer and the second material is selected from: plastics, oxides and diamond-like carbon layers. These presented materials are particularly suitable for the application purposes already explained above. In particular, a corresponding combination of the selected materials can be provided in such a way that a respective functionality of the object to be created can be created flexibly and cost-effectively. For example, the second material can be at least partially translucent so that light rays can at least partially shine through this material. The second material could also be provided in such a way that, due to the selected layer thickness, light rays can correspondingly shine through. In other words, depending on the layer thickness of the second material, for example as a cover layer that delimits the object to the outside, an underlying light-emitting layer can send light rays through this second material layer so that a viewer can perceive these light rays outside the functional object. In this context, for example, a light pattern can be provided, which is established due to a shape of the first or second material layer.

Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die strukturierten aufgetragenen Schichten zusammen zu zumindest einen Bereich mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem angeordnet werden, wobei der zumindest eine Bereich mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem wenigstens eine Funktionalität umfasst, wobei diese Funktionalität ausgewählt ist aus: Sensorik, insbesondere kapazitiver oder resistiver Sensorik, Aktorik, insbesondere haptischer Aktorik, LED-Lichtfunktion, Heizfunktion, Monitorfunktion, Steckverbindungsfunktion, induktive Ladeplattenfunktion, Lautsprecherfunktion, Magnetfunktion oder wobei der zumindest eine Bereich mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem als zumindest eines der folgenden Elemente vorgesehen wird: Sensorelement, insbesondere kapazitives oder resistives Sensorelement, Aktorelement, insbesondere haptisches Aktorelement, LED-Diodenelement, Heizelement, Monitorelement, Steckverbindungselement, induktives Ladeplattenelement, Lautsprecherelement, magnetisches Schichtelement. Die zuvor aufgeführten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für diese Ausgestaltungen des vorgestellten Verfahrens.In addition, a further preferred embodiment of the invention provides that the structured applied layers are arranged together to form at least one area with at least one functional layer system, the at least one area with at least one functional layer system comprising at least one functionality, this functionality being selected from : Sensors, in particular capacitive or resistive sensors, actuators, in particular haptic actuators, LED light function, heating function, monitor function, plug connection function, inductive charging plate function, loudspeaker function, magnet function or where the at least one area is provided with at least one functional layer system as at least one of the following elements : Sensor element, in particular capacitive or resistive sensor element, actuator element, in particular haptic actuator element, LED diode element, heating element, monitor element, connector element, inductive L adeplate element, loudspeaker element, magnetic layer element. The advantages listed above also apply, insofar as they can be transferred, to these embodiments of the method presented.

Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Ausgangsstoff anschließend an das Aufbringen der einen oder mehreren Schichten wenigstens einem Infundierverfahrensschritt unterzogen wird. Beispielsweise kann dabei ein Vakuuminfusionsverfahren eingesetzt werden. Der funktionelle Gegenstand kann somit im Sinne eines Faserverbundleichtbaus derart infundiert werden, sodass dieser Gegenstand damit eine verbesserte Haltbarkeit aufweist und zudem wetterfest ausgebildet ist. Auch kann sich aufgrund des durchgeführten Infundierschritts eine verbesserte Lichtdurchlässigkeit der isolierenden Deckschicht ergeben, sodass emittierte Lichtstrahlen von darunter liegenden elektrisch leitfähigen Schichten außerhalb des Gegenstandes besser wahrgenommen werden können. Somit kann das vorgestellte Verfahren mittels dieses weiteren Verfahrensschritts noch flexibler für weitere Ausführungsvarianten der zu erstellenden funktionellen Gegenstände eingesetzt werden.In addition, a further preferred embodiment of the invention provides that the starting material is subjected to at least one infusion process step after the one or more layers have been applied. For example, a vacuum infusion process can be used. The functional object can thus be infused in the sense of a fiber composite lightweight construction in such a way that this object thus has an improved durability and is also designed to be weatherproof. The infusion step carried out can also result in improved light permeability of the insulating cover layer, so that emitted light rays can be better perceived by the electrically conductive layers lying underneath outside the object. Thus, by means of this further method step, the presented method can be used even more flexibly for further design variants of the functional objects to be created.

Schlussendlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Ausgangsstoff ausgewählt ist aus: behandeltem oder unbehandeltem Holzfurnier, massivem Holz, insbesondere Birkenholz, Buchenholz, Ahornholz, Kiefernholz, Nussbaumholz, Eichenholz, Eschenholz, wobei das behandelte Holzfurnier vor dem Verfahren in unterschiedlichen Zuständen und Formen, insbesondere in zwei- und dreidimensionalen Formen verformt und/oder vorgeformt vorgesehen wird, wobei diese Zustände ausgewählt sind aus: lackierten, lasierten, gebeizten, gebleichten und/oder eingefärbten Zustand. Diese Ausgangsstoffe lassen sich in Kombination mit den zuvor genannten Ausführungsformen des vorgestellten Verfahrens besonders flexibel verwenden, sodass die gewünschten funktionellen Gegenstände in jeweils vorgesehenen Ausführungsvarianten flexibel erstellt beziehungsweise gefertigt werden können.Finally, in a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the starting material is selected from: treated or untreated wood veneer, solid wood, in particular birch wood, beech wood, maple wood, pine wood, walnut wood, oak wood, ash wood, the treated wood veneer in different before the process States and shapes, in particular deformed and / or preformed in two- and three-dimensional shapes, is provided, these states being selected from: lacquered, glazed, stained, bleached and / or colored state. These starting materials can be used particularly flexibly in combination with the aforementioned embodiments of the presented method, so that the desired functional objects can be flexibly created or manufactured in the respectively intended embodiment variants.

Das Verfahren kann beispielsweise verwendet werden, um funktionelle Gegenstände zu fertigen, welche anschließend als jegliche Interieur- oder Designteile eingesetzt werden können. Beispielsweise können dies Interieur- oder Designteile sein, welche für den Innenausbau eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eingesetzt werden. Insofern kann das Verfahren in Verbindung mit jeglichen Holzfurnierflächen eingesetzt werden, welche sich auf jeweiligen Produkten von Kraftfahrzeugen befinden beziehungsweise dort vorgesehen oder angeordnet sind.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The method can be used, for example, to manufacture functional objects which can then be used as any interior or design part. For example, these can be interior or design parts that are used for the interior fittings of a vehicle, in particular a motor vehicle. In this respect, the method can be used in connection with any wood veneer surfaces which are located on the respective products of motor vehicles or which are provided or arranged there.
The various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein Prozessdiagramm von einem Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen;
2 einen funktionellen Gegenstand;
3 ein Prozessdiagramm von einem Strukturierungsverfahren;
4 ein Prozessdiagramm von einem weiteren Strukturierungsverfahren.

The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a process diagram of a method for producing functional objects;
2 a functional item;
3 a process diagram of a structuring method;
4th a process diagram of another structuring method.

1 zeigt ein Prozessdiagramm 100 von einem Verfahren zur Herstellung von funktionellen Gegenständen. In einem ersten Verfahrensschritt 110 wird ein Ausgangsstoff bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt 120 wird mindestens eine elektrisch leitfähigen Schicht aus mindestens einem ersten Material mittels zumindest eines ersten Beschichtungsverfahrens und mindestens eine zumindest teilweise isolierenden Schicht aus mindestens einem zweiten Material mittels zumindest eines zweiten Beschichtungsverfahrens aufgebracht. Die jeweiligen Schichten der verschiedenen Materialien können dabei jeweils nacheinander oder abwechselnd auf wenigstens einen Oberflächenbereich des Ausgangsstoffes aufgebracht werden. Beispielsweise könnte/n erst eine oder mehrere isolierende Schichten aufgetragen werden, gefolgt von einer Schicht, welche elektrisch leitfähig ist, wobei anschließend wiederum eine isolierende Schicht vorgesehen ist. Auch könnten abwechselnd mehrere jeweilige unterschiedliche Schichten vorgesehen sein. Es sind beliebig verschiedene Varianten vorstellbar, wobei in jeglichen Kombinationen ein abwechselndes Aufbringen in Kombination mit einem seriellen Aufbringen der jeweiligen Schichten vorstellbar ist. In einem dritten Verfahrensschritt 130 wird wenigstens eine elektrische Funktionseinheit und/oder wenigstens eine funktionelle Einheit in und/oder an dem Ausgangsstoff jeweils vor oder nach dem jeweiligen Aufbringen der Schichten angeordnet. Beispielsweise wird auf dem Ausgangsstoff in einem Bereich zunächst solch eine Einheit angeordnet und anschließend werden auch in diesem Bereich jeweilige Schichten in bereits beschriebener Reihenfolge vorgesehen. Somit kann als Ergebnis eine entsprechende Einheit vorgesehen sein, welche zum Teil sowohl direkt auf dem Ausgangsstoff als auch zum Teil innerhalb der jeweiligen aufzubringenden Schichten eingebettet ist. Auch kann entsprechend solch eine Einheit derart auf den Ausgangsstoff aufgebracht oder eingedrückt werden, sodass solch eine Einheit zumindest teilweise in dem Ausgangsstoff vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Ausgangsstoff zumindest teilweise aus einem nachwachsenden Rohstoff beschaffen sein oder einen solchen umfassen, wobei die Materialeigenschaften dann geeignet sind jeweilige Einheiten zumindest teilweise in diesen einzuarbeiten beziehungsweise einzudrücken. Beispielsweise könnte so ein Ausgangsstoff eine Art Holzfurnier, ein Holzfurnier oder aus Holz oder einem ähnlichen Stoff beschaffen sein. In einem vierten Verfahrensschritt 140 wird wenigstens ein Strukturierungsschritt an wenigstens einer der aufgebrachten Schichten während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen leitfähigen Schicht und/oder während oder nach dem Aufbringen der mindestens einen isolierenden Schicht mittels wenigstens einem Strukturierungsverfahren durchgeführt, sodass elektrisch leitfähige Bereiche zur Verwendung mit der wenigstens einen elektrischen Funktionseinheit und/oder der wenigstens einen funktionellen Einheit und/oder Bereiche mit zumindest einem funktionellen Schichtsystem erstellt werden. 1 shows a process diagram 100 of a process for the production of functional objects. In a first process step 110 a starting material is provided. In a second process step 120 at least one electrically conductive layer made of at least one first material by means of at least one first coating process and at least one at least partially insulating layer made of at least one second material by means of at least one second coating process is applied. The respective layers of the different materials can be applied one after the other or alternately to at least one surface area of the starting material. For example, one or more insulating layers could first be applied, followed by a layer which is electrically conductive, with an insulating layer then being provided again. Several respective ones could alternate different layers may be provided. Any number of different variants are conceivable, alternating application in combination with serial application of the respective layers being conceivable in any combination. In a third process step 130 at least one electrical functional unit and / or at least one functional unit is arranged in and / or on the starting material before or after the respective application of the layers. For example, such a unit is initially arranged on the starting material in an area and then respective layers are also provided in this area in the order already described. As a result, a corresponding unit can be provided which is partly embedded both directly on the starting material and partly within the respective layers to be applied. Such a unit can also correspondingly be applied to or pressed into the starting material in such a way that such a unit is at least partially provided in the starting material. For example, the starting material can be made at least partially from a renewable raw material or comprise one, the material properties then being suitable for incorporating or imprinting respective units at least partially into them. For example, such a starting material could be a type of wood veneer, a wood veneer or made of wood or a similar material. In a fourth process step 140 at least one structuring step is carried out on at least one of the applied layers during or after the application of the at least one conductive layer and / or during or after the application of the at least one insulating layer by means of at least one structuring process, so that electrically conductive areas for use with the at least one electrical Functional unit and / or the at least one functional unit and / or areas are created with at least one functional layer system.

2 zeigt einen funktionellen Gegenstand 10. Dabei ist als Ausgangsstoff 12 von diesem Gegenstand 10 ein Holzfurnier dargestellt. Dieser Ausgangsstoff 12 kann dabei ein unbehandeltes oder behandeltes Holzfurnier sein. In nicht gezeigten Varianten kann dieser Ausgangsstoff 12 auch zumindest teilweise aus Holz oder einem holzähnlichen Stoff beschaffen sein. Demnach sind auch andere nachwachsende Rohstoffe vorstellbar. Auch künstlich nachempfundene Ausgangsstoffe sind vorstellbar, welche beispielsweise zumindest teilweise Holzanteile oder Fasern oder andere Bestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen, wie beispielsweise Holz oder Bambus, umfassen. In der dargestellten 2 weist dieser Ausgangsstoff eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, wobei eine dreidimensionale Grundform mit einer im Wesentlichen glatten Oberfläche dargestellt ist. Diese glatte Oberfläche kann entsprechend der gezeigten Maserung auch zumindest teilweise rau sein beziehungsweise entsprechend eine unbehandelte Oberfläche aufweisen, welche gemäß dem gewählten Holzausgangsmaterial rau ist. Es ist vorstellbar, dass dieser Ausgangsstoff 12 in jeglichen anderen geometrischen Formen vorgesehen ist. Beispielsweise kann er in geschwungener Form gemäß einem Interieurbauteil für den Innenausbau eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Auf dem Ausgangsstoff 12 sind elektrisch leitfähige Schichten 14 dargestellt. Diese elektrisch leitfähigen Schichten 14 können beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Silber umfassen. Diese elektrisch leitfähigen Schichten 14 können beispielsweise als strukturierte Dünnschichten bezeichnet werden. Dabei ist ebenfalls vorstellbar, dass in nicht gezeigter Weise diese elektrisch leitfähigen Schichten 14 übereinander in unterschiedlichen Lagen vorgesehen sind, sodass ein dreidimensionales Gebilde aus diesen Schichten entsteht und somit elektrisch leitfähige Bereiche in definierter Form mit einer dreidimensionalen Ausrichtung bereitgestellt werden. Diese elektrisch leitfähigen Schichten 14 sind in der 2 dabei im Wesentlichen linienförmig dargestellt und verbinden eine elektrische Funktionseinheit 16 mit einer funktionellen Einheit 18. Die elektrische Funktionseinheit 16 kann beispielsweise selbst ein Sensorelement, insbesondere ein kapazitives oder ein resistives Sensorelement, ein Aktorelement, insbesondere ein haptisches Aktorelement, ein LED-Diodenelement, ein Heizelement, ein Monitorelement, ein Steckverbindungselement, ein induktives Ladeplattenelement, ein Lautsprecherelement oder ein magnetisches Schichtelement darstellen. Die funktionelle Einheit 18 kann beispielsweise wie dargestellt ein Plug-In-Steckelement sein, welches ausgelegt ist über einen nicht näher dargestellten Stecker von außen mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Energiequelle verbunden zu werden. Auch kann die elektrische Funktionseinheit 16 die zuvor genannten Funktionalitäten der aufgezählten Elemente zumindest teilweise aufweisen beziehungsweise in jeglicher kombinierter Form aufweisen oder umfassen. Zudem ist auf dem Ausgangsstoff 12 ein Bereich mit einer zumindest teilweise isolierenden Schicht 15 dargestellt. Diese isolierende Schicht 15 überlagert dabei teilweise die elektrisch leitfähige Schicht 14, wobei in diesem Bereich somit beispielhaft ein funktionelles Schichtsystem 20 dargestellt ist. Dieses funktionelle Schichtsystem 20 kann auch an Stelle der elektrische Funktionseinheit 16 vorgesehen sein und entsprechend sämtliche Funktionalitäten dieser elektrischen Funktionseinheit 16 ersetzen. Auch ist vorstellbar, dass das funktionelle Schichtsystem 20 entsprechend ausgebildet ist, sodass dieses funktionelle Schichtsystem 20 beispielsweise selbst ein Sensorelement, insbesondere ein kapazitives oder ein resistives Sensorelement, ein Aktorelement, insbesondere ein haptisches Aktorelement, ein LED-Diodenelement, ein Heizelement, ein Monitorelement, ein Steckverbindungselement, ein induktives Ladeplattenelement, ein Lautsprecherelement oder ein magnetisches Schichtelement darstellt. Mit anderen Worten ist vorstellbar, dass in nicht gezeigter Weise die jeweiligen Schichten derart unterschiedlich aufgebracht werden, wobei jeweilige Strukturierungsschritte vorgesehen werden, sodass die oben beschriebenen Funktionalitäten oder Elemente bereitgestellt werden. 2 shows a functional item 10 . It is used as the starting material 12th of this item 10 a wood veneer is shown. This raw material 12th can be an untreated or treated wood veneer. This starting material can be used in variants not shown 12th also be made at least partially of wood or a wood-like material. Accordingly, other renewable raw materials are also conceivable. Artificially simulated starting materials are also conceivable, which for example at least partially comprise wood components or fibers or other components from renewable raw materials, such as wood or bamboo. In the illustrated 2 this starting material has an essentially rectangular shape, a three-dimensional basic shape with an essentially smooth surface being shown. According to the grain shown, this smooth surface can also be at least partially rough or accordingly have an untreated surface which is rough according to the selected wood starting material. It is conceivable that this raw material 12th is provided in any other geometric shapes. For example, it can be provided in a curved shape according to an interior component for the interior construction of a vehicle. On the source material 12th are electrically conductive layers 14th shown. These electrically conductive layers 14th can for example comprise aluminum, copper or silver. These electrically conductive layers 14th can for example be referred to as structured thin films. It is also conceivable that these electrically conductive layers are not shown 14th are provided in different layers one above the other, so that a three-dimensional structure is created from these layers and electrically conductive areas are thus provided in a defined form with a three-dimensional alignment. These electrically conductive layers 14th are in the 2 shown essentially linear and connect an electrical functional unit 16 with a functional unit 18th . The electrical functional unit 16 For example, a sensor element itself, in particular a capacitive or a resistive sensor element, an actuator element, in particular a haptic one Represent an actuator element, an LED diode element, a heating element, a monitor element, a connector element, an inductive charging plate element, a loudspeaker element or a magnetic layer element. The functional unit 18th For example, as shown, it can be a plug-in plug-in element which is designed to be connected from the outside to an energy source, also not shown, via a plug, not shown in detail. The electrical functional unit 16 have the aforementioned functionalities of the enumerated elements at least partially or have or comprise in any combined form. In addition, is on the source material 12th an area with an at least partially insulating layer 15th shown. This insulating layer 15th partially overlays the electrically conductive layer 14th , with a functional layer system as an example in this area 20th is shown. This functional layer system 20th can also be used in place of the electrical functional unit 16 be provided and accordingly all the functionalities of this electrical functional unit 16 replace. It is also conceivable that the functional layer system 20th is designed accordingly, so that this functional layer system 20th for example, itself represents a sensor element, in particular a capacitive or a resistive sensor element, an actuator element, in particular a haptic actuator element, an LED diode element, a heating element, a monitor element, a connector element, an inductive charging plate element, a loudspeaker element or a magnetic layer element. In other words, it is conceivable that the respective layers are applied differently in a manner not shown, with respective structuring steps being provided so that the functionalities or elements described above are provided.

3 zeigt ein Prozessdiagramm 200 von einem Strukturierungsverfahren. In einem ersten Verfahrensschritt 210 wird dabei eine Maskierungsform bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt 220 wird diese Maskierungsform auf dem mit wenigstens einer Schicht aus erstem Material und/oder mit wenigstens einer Schicht aus zweitem Material beschichteten Ausgangsstoff oder auf dem nicht beschichteten Ausgangsstoff angeordnet. In einem dritten Verfahrensschritt 230 wird mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf die Maskierungsform aufgebracht. In einem vierten Verfahrensschritt 240 wird die Maskierungsform abgezogen, wobei elektrisch leitfähige Bereiche auf dem mit wenigstens einer Schicht aus erstem und/oder mit wenigstens einer Schicht aus zweitem Material beschichteten oder nicht beschichteten Ausgangsstoff 12 zurückbleiben. In einem fünften Verfahrensschritt 250 wird mindestens eine zumindest teilweise isolierende Schicht auf die elektrisch leitfähigen Bereiche aufgebracht. 3 shows a process diagram 200 of a structuring process. In a first process step 210 a masking shape is provided. In a second process step 220 this masking form is arranged on the starting material coated with at least one layer of first material and / or with at least one layer of second material or on the uncoated starting material. In a third process step 230 at least one electrically conductive layer is applied to the masking form. In a fourth process step 240 the masking form is peeled off, with electrically conductive areas on the starting material coated or not coated with at least one layer of first and / or with at least one layer of second material 12th lag behind. In a fifth process step 250 at least one at least partially insulating layer is applied to the electrically conductive areas.

4 zeigt ein Prozessdiagramm 300 von einem weiteren Strukturierungsverfahren. Ein erster Verfahrensschritt 310 umfasst dabei ein zumindest partielles Abtragen der mindestens einen aufgebrachten isolierenden Schicht 15 in einem Abtragsbereich mittels wenigstens einem Abtragverfahrens. In einem zweiten Verfahrensschritt 320 wird mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht 14 zumindest in dem Abtragsbereich aufgebracht. 4th shows a process diagram 300 of another structuring process. A first step in the process 310 comprises at least partial removal of the at least one applied insulating layer 15th in a removal area by means of at least one removal process. In a second process step 320 becomes at least one electrically conductive layer 14th applied at least in the removal area.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: funktioneller Gegenstandfunctional object
1212th: AusgangsstoffRaw material
1414th: elektrisch leitfähige Schichtelectrically conductive layer
1515th: isolierende Schichtinsulating layer
1616: elektrische Funktionseinheitelectrical functional unit
1818th: funktionelle Einheitfunctional unit
2020th: funktionelles Schichtsystemfunctional layer system
100100: Prozessdiagramm von einem Verfahren zur Herstellung von funktionellen GegenständenProcess diagram of a method for manufacturing functional objects
110110: erster Verfahrensschrittfirst procedural step
120120: zweiter Verfahrensschrittsecond procedural step
130130: dritter Verfahrensschrittthird process step
140140: vierter Verfahrensschrittfourth procedural step
200200: Prozessdiagramm von einem StrukturierungsverfahrenProcess diagram of a structuring procedure
210210: erster Verfahrensschrittfirst procedural step
220220: zweiter Verfahrensschrittsecond procedural step
230230: dritter Verfahrensschrittthird process step
240240: vierter Verfahrensschrittfourth procedural step
250250: fünfter Verfahrensschrittfifth procedural step
300300: Prozessdiagramm von einem weiteren StrukturierungsverfahrenProcess diagram of another structuring method
310310: erster Verfahrensschrittfirst procedural step
320320: zweiter Verfahrensschrittsecond procedural step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102009011449 A1 [0005]
DE 102015206662 B3 [0006]
EP 2218610 A1 [0007]

Claims

A method for producing functional objects (10) comprising the following steps: • providing a starting material (12); • applying at least one electrically conductive layer (14) made of at least one first material by means of at least one first coating process and • applying at least one at least partially insulating layer (15) made of at least one second material by means of at least a second coating process, the respective layers of the different materials are applied one after the other or alternately to at least one surface area of the starting material (12); • Arranging at least one electrical functional unit (16) and / or at least one functional unit (18) in and / or on the starting material (12) in each case before or after the respective application of the layers (14, 15), characterized in that the method The following further step comprises: performing at least one structuring step on at least one of the applied layers (14, 15) during or after the application of the at least one conductive layer (14) and / or during or after the application of the at least one insulating layer (15) by means of at least one structuring process, so that electrically conductive areas for use with the at least one electrical functional unit (16) and / or the at least one functional unit (18) and / or areas with at least one functional layer system (20) are created.

Procedure according to Claim 1 , the first and second coating processes being selected from: plasma-assisted coating processes, in particular physical gas phase deposition, plasma-assisted chemical gas phase deposition, printing processes, in particular stamping processes, rolling processes, screen printing processes, spraying and blasting processes, in particular cold plasma spraying processes, plasma erosion processes, flame spraying processes.

Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one structuring method comprises the following steps: • Providing at least one masking shape, the at least one masking shape being made from one of the following materials or comprising at least one of the following materials: natural organic materials, in particular wood-based materials, wood, fiber mats, foliage, plastic, paint and / or wherein the masking shape is in Provided in the form of a tape; Arranging the masking form on the starting material coated with at least one layer of first material and / or with at least one layer of second material or arranging the masking form on the uncoated starting material; • applying the at least one electrically conductive layer (14) to the masking mold; Peeling off the masking form, electrically conductive areas remaining on the starting material coated or not coated with at least one layer of first and / or with at least one layer of second material; • Applying at least one at least partially insulating layer (15) to the electrically conductive areas.

Procedure according to one of the previous ones Claims 1 to 2 wherein the at least one structuring process comprises the following steps: at least partial removal of the at least one applied insulating layer (15) in an removal area by means of at least one removal process; • Application of the at least one electrically conductive layer (14) at least in the removal area.

Procedure according to Claim 4 , the removal process being selected from: thermal removal process, chemical removal process, mechanical removal process, lithographic removal process.

Method according to one of the preceding claims, wherein the first material is selected from: metal, in particular aluminum, copper or silver, conductive polymer, conductive lacquer and the second material is selected from: plastics, oxides and diamond-like carbon layers.

Method according to one of the preceding claims, wherein the structured applied layers are arranged together to form at least one area with at least one functional layer system (20), the at least one area with at least one functional layer system (20) comprising at least one functionality, this functionality being selected consists of: sensors, in particular capacitive or resistive sensors, actuators, in particular haptic actuators, LED light function, heating function, monitor function, plug connection function, inductive charging plate function, loudspeaker function, magnet function or the at least one area with at least one functional layer system (20) as at least one the following elements is provided: sensor element, in particular capacitive or resistive sensor element, actuator element, in particular haptic actuator element, LED diode element, heating element, monitor element, connector element, inductive charging plate element , Loudspeaker element, magnetic layer element.

Method according to one of the preceding claims, wherein the starting material (12) is subjected to at least one infusion process step following the application of the one or more layers.

Method according to one of the preceding claims, wherein the starting material (12) is selected from: treated or untreated wood veneer, solid wood, in particular birch wood, beech wood, maple wood, pine wood, walnut wood, oak wood, ash wood, the treated wood veneer in different states before the process and shapes, in particular deformed and / or preformed in two- and three-dimensional shapes, is provided, these states being selected from: lacquered, glazed, stained, bleached and / or colored state.

Functional object (10) produced by the method according to one of the Claims 1 to 9 .