DE102021117754A1 - Thermoplastic underbody component with integrated sensor wire and manufacturing process - Google Patents

Thermoplastic underbody component with integrated sensor wire and manufacturing process Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Unterbodenbauteil (100) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Plattenelement (110), das aus einer Kernschicht und beidseitig der Kernschicht angeordneten Deckschichten gebildet ist. Die Kernschicht ist aus einer thermoplastischen Pressmasse gebildet und die Deckschichten sind jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen mit thermoplastischer Matrix gebildet. Zumindest eine der Deckschichten weist wenigstens einen eingebetteten Sensordraht (120) auf, mit dem eine Beschädigung des Plattenelements (110) detektierbar ist.Die Erfindung betrifft ferner zwei alternativ ausführbare Herstellverfahren für ein solches Unterbodenbauteil (100).The invention relates to an underbody component (100) for a motor vehicle, having a panel element (110) which is formed from a core layer and cover layers arranged on both sides of the core layer. The core layer is formed from a thermoplastic molding compound and the cover layers are each formed from several layers of UD fiberglass with a thermoplastic matrix. At least one of the cover layers has at least one embedded sensor wire (120) with which damage to the panel element (110) can be detected. The invention also relates to two alternatively executable production methods for such an underbody component (100).

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterbodenbauteil für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner zwei alternativ ausführbare Herstellverfahren für ein solches Unterbodenbauteil.The invention relates to an underbody component for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to two alternatively executable production methods for such an underbody component.

Ein Unterbodenbauteil betreffender Art ist ein Bauteil zum Schutz des Fahrzeugbodens eines Kraftfahrzeugs oder wenigstens einer im Bereich des Fahrzeug- bzw. Karosseriebodens angeordneten Fahrzeugkomponente, wie insbesondere einer sogenannten Unterbodenbatterie für einen Elektroantrieb. Ein betreffendes Unterbodenbauteil bzw. Unterbodenschutzbauteil weist ein Plattenelement auf, das insbesondere als Schlag- oder Stoßschutz dient. Das Plattenelement hat für gewöhnlich eine innere, dem Fahrzeug bzw. der zu schützenden Fahrzeugkomponente zugewandte Oberseite und eine äußere, der Straßenoberfläche zugewandte Unterseite.An underbody component of this type is a component for protecting the vehicle floor of a motor vehicle or at least one vehicle component arranged in the area of the vehicle or body floor, such as in particular a so-called underbody battery for an electric drive. A relevant underbody component or underbody protection component has a plate element, which serves in particular as impact or impact protection. The panel member typically has an inner top surface facing the vehicle or vehicle component to be protected and an outer bottom surface facing the road surface.

Die DE 10 2015 103 902 A1 beschreibt einen als Platte ausgebildeten Schlagschutz für den Unterboden eines Kraftfahrzeugs. Die Platte ist aus zwei Metalllagen und einem zwischen diesen angeordneten Faserverbundwerkstoff gebildet.the DE 10 2015 103 902 A1 describes an impact protection designed as a plate for the underbody of a motor vehicle. The plate is formed from two metal layers and a fiber composite material arranged between them.

Die DE 20 2020 102 252 U1 beschreibt ein mit einem flächigen Strukturelement ausgebildetes Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, das als Unterbodenschutz ausgeführt sein kann. Es kann sich um ein faserverstärktes Kunststoffbauteil aus Fasern und thermoplastischem oder duroplastischem Matrixmaterial handeln. Außerdem kann ein Gewebe aus Endlosfasern oder ein Gelege aus Endlosfasern umfasst sein. Zudem können unidirektionale Profile oder Tapes, die in einer thermoplastischen oder duromeren Matrix eingebettet sind, umfasst sein. Vorgesehen ist ferner eine Sensoranordnung mit mindestens einem Lichtwellenleiter. Bei einer übermäßigen Beanspruchung des Strukturbauteils oder bei einer Beschädigung desselben kommt es auch zu einer Beeinträchtigung der Funktion des mindestens einen Lichtwellenleiters. Somit können rechtzeitig Beschädigungen oder drohende Beschädigungen des Strukturbauteils erkannt werden, um geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können.the DE 20 2020 102 252 U1 describes a structural component designed with a flat structural element for a motor vehicle, which can be designed as underbody protection. It can be a fiber-reinforced plastic component made of fibers and thermoplastic or duroplastic matrix material. In addition, a woven fabric made of continuous fibers or a scrim made of continuous fibers can be included. In addition, unidirectional profiles or tapes that are embedded in a thermoplastic or duromer matrix can be included. A sensor arrangement with at least one optical waveguide is also provided. If the structural component is subject to excessive stress or is damaged, the function of the at least one optical waveguide is also impaired. Damage or impending damage to the structural component can thus be detected in good time in order to be able to initiate suitable countermeasures.

Mit der Erfindung soll ein weiteres Unterbodenbauteil bereitgestellt werden, das gegenüber dem Stand der Technik wenigstens eine vorteilhafte Eigenschaft aufweist.The aim of the invention is to provide a further underbody component which has at least one advantageous property over the prior art.

Dies gelingt mit dem erfindungsgemäßen Unterbodenbauteil bzw. Unterbodenschutzbauteil des Patentanspruchs 1. Mit den nebengeordneten Patentansprüchen erstreckt sich die Erfindung auch auf zwei alternativ ausführbare und insbesondere für die Serienfertigung geeignete Herstellverfahren. Zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich sinngemäß für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (dies schließt ausdrücklich auch Merkmale ein, die als Beispiele beschrieben sind) und den Figuren.This is achieved with the underbody component or underbody protection component according to claim 1. With the subordinate patent claims, the invention also extends to two alternatively executable production methods that are particularly suitable for series production. Additional features of the invention result from the dependent patent claims, the following description of the invention (this expressly also includes features that are described as examples) and the figures for all subjects of the invention.

Das erfindungsgemäße Unterbodenbauteil für ein Kraftfahrzeug (Kraftfahrzeugunterbodenbauteil) weist ein Plattenelement auf, das in Sandwichbauweise ausgeführt ist, mit einer Kernschicht sowie beidseitig der Kernschicht angeordneten Deckschichten. Die Kernschicht des Plattenelements ist aus einer thermoplastischen Pressmasse gebildet und die Deckschichten sind jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen mit thermoplastischer Matrix gebildet. Ferner weist zumindest eine der Deckschichten wenigstens einen eingebetteten Sensordraht auf, mit dem eine Beschädigung des Plattenelements detektierbar bzw. erfassbar ist.The underbody component for a motor vehicle according to the invention (motor vehicle underbody component) has a panel element which is designed in sandwich construction, with a core layer and cover layers arranged on both sides of the core layer. The core layer of the panel element is formed from a thermoplastic molding compound and the cover layers are each formed from several UD fiberglass layers with a thermoplastic matrix. Furthermore, at least one of the cover layers has at least one embedded sensor wire with which damage to the plate element can be detected or recorded.

Für das erfindungsgemäße Unterbodenbauteil, zumindest für dessen Plattenelement, werden nur thermoplastische Kunststoffe bzw. Thermoplaste verwendet, d. h. duroplastische Kunststoffe bzw. Duromere sind ausdrücklich nicht vorgesehen. Das Plattenelement bzw. das Unterbodenbauteil kann daher auch als thermoplastisches Plattenelement bzw. thermoplastisches Unterbodenbauteil bezeichnet werden. Die Verwendung von Thermoplasten ist u. a. vorteilhaft für ein späteres Recycling des Unterbodenbauteils. Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind bspw. Polypropylen oder Polyamid. Bevorzugt sind alle für das erfindungsgemäße Unterbodenbauteil verwendeten thermoplastischen Kunststoffe identisch oder zumindest kompatibel.For the underbody component according to the invention, at least for its plate element, only thermoplastics or thermoplastics are used, i. H. thermosetting plastics or duromers are expressly not intended. The panel element or the underbody component can therefore also be referred to as a thermoplastic panel element or thermoplastic underbody component. The use of thermoplastics is i.a. advantageous for later recycling of the underbody component. Suitable thermoplastics are, for example, polypropylene or polyamide. All thermoplastics used for the underbody component according to the invention are preferably identical or at least compatible.

Bei der für die Herstellung der Kernschicht verwendeten thermoplastischen Pressmasse handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff enthaltenden Werkstoff, der nicht zum Spritzgießen, sondern zum Verpressen bzw. Fließpressen vorgesehen ist. Hierzu wird die thermoplastische Pressmasse zunächst durch Erwärmen in einen schmelzflüssigen oder zumindest zähflüssigen bzw. breiigen Zustand gebracht. Bevorzugt handelt es sich um eine faserverstärkte thermoplastische Pressmasse. Dies ist insbesondere eine sogenannte LFT-Pressmasse, d. h. ein langfaserverstärkter Thermoplast, der insbesondere als granulatartiges Halbzeug, bspw. als vorkonfektioniertes Stäbchengranulat, bereitgestellt und dann verarbeitet wird, wobei es sich bei den Verstärkungsfasern insbesondere um Glasfasern handelt (LFT-G). Eine faserverstärkte thermoplastische Pressmasse kann aber auch ein glasmatten- bzw. glasfasermattenverstärkter Thermoplast (GMT) sein, der ebenfalls als Halbzeug bereitgestellt und dann verarbeitet werden kann. Die Verwendung eines glasmattenverstärkten Thermoplasts hat u. a. den Vorteil, dass das Verpressen bzw. Fließpressen vereinfacht wird.The thermoplastic molding compound used to produce the core layer is a material containing thermoplastic material that is not intended for injection molding, but rather for compression or extrusion. For this purpose, the thermoplastic molding compound is first brought into a molten or at least viscous or pasty state by heating. It is preferably a fiber-reinforced thermoplastic molding compound. This is in particular a so-called LFT molding compound, ie a long-fiber-reinforced thermoplastic, which is provided and then processed in particular as a granulate-like semi-finished product, e.g. However, a fiber-reinforced thermoplastic molding compound can also be a glass mat or glass fiber mat-reinforced thermoplastic (GMT), which can also be provided as a semi-finished product and then processed. The use of a glass mat reinforced thermoplastic has, inter alia the advantage that pressing or extrusion is simplified.

Bei den UD-Glasfaserlagen handelt es sich insbesondere um endlosfaserverstärkte Halbzeuge, bspw. Bänder (Tapes), mit unidirektional ausgerichteten Glasfasern, die (am fertig hergestellten Unterbodenbauteil) in einer thermoplastischen Matrix eingebettet sind. Die thermoplastische Matrix kann bereits in dem für die Herstellung des Unterbodenbauteils verwendeten UD-Halbzeug enthalten sein oder erst bei der Herstellung zugeführt werden. Eine Deckschicht des Plattenelements ist aus mehreren, d. h. wenigstens zwei, bevorzugt fünf bis acht, übereinander angeordneten bzw. gestapelten UD-Glasfaserlagen gebildet (die einzelnen UD-Glasfaserlagen können unterschiedlich ausgerichtet sein), die einen stoffschlüssigen Verbund, insbesondere mit einem vollständigen Stoffschluss, bilden. Die UD-Glasfaserlagen bzw. die dafür verwendeten UD-Halbzeuge können eine Dicke von 0,1 mm bis 0,25 mm aufweisen. Die einzelnen Lagen werden bevorzugt aus Zuschnitten eines UD-Halbzeugs gebildet. Wenigstens eine Lage kann auch aus mehreren solcher Halbzeugzuschnitte gebildet sein, die quasi nebeneinander abgelegt sind.The UD fiberglass layers are, in particular, continuous fiber-reinforced semi-finished products, e.g. tapes, with unidirectionally aligned glass fibers that are embedded in a thermoplastic matrix (on the finished underbody component). The thermoplastic matrix can already be contained in the UD semi-finished product used to manufacture the underbody component or it can only be added during manufacture. A covering layer of the plate element is made up of several, i. H. at least two, preferably five to eight, UD glass fiber layers arranged or stacked on top of one another are formed (the individual UD glass fiber layers can be oriented differently), which form a materially bonded composite, in particular with a complete material bond. The UD glass fiber layers or the UD semi-finished products used for them can have a thickness of 0.1 mm to 0.25 mm. The individual layers are preferably formed from blanks of a UD semi-finished product. At least one layer can also be formed from a number of such semi-finished product blanks that are laid next to one another, as it were.

Anstatt des in der DE 20 2020 102 252 U1 beschriebenen Lichtwellenleiters sieht die Erfindung die Verwendung wenigstens eines Sensordrahts vor. Der Sensordraht ist in einer Deckschicht, insbesondere in der oberen, dem Fahrzeug bzw. der zu schützenden Fahrzeugkomponente zugewandten Deckschicht, eingebettet. D. h., der Sensordraht ist in die betreffende Deckschicht integriert und verläuft insbesondere im Inneren der betreffenden Deckschicht (also nicht an deren Oberfläche). Bevorzugt ist der Sensordraht zwischen zwei UD-Glasfaserlagen der betreffenden Deckschicht angeordnet, insbesondere mithilfe einer Trägerstruktur. Eine solche Trägerstruktur kann ein nicht schmelzbares Trägertextil (bspw. ein Fasergewebe oder -vlies) aufweisen, wie nachfolgend noch näher erläutert.Instead of in the DE 20 2020 102 252 U1 described optical waveguide, the invention provides for the use of at least one sensor wire. The sensor wire is embedded in a cover layer, in particular in the upper cover layer facing the vehicle or the vehicle component to be protected. In other words, the sensor wire is integrated into the cover layer in question and runs in particular in the interior of the cover layer in question (ie not on its surface). The sensor wire is preferably arranged between two UD glass fiber layers of the cover layer in question, in particular with the aid of a carrier structure. Such a carrier structure can have a non-fusible carrier textile (e.g. a woven or nonwoven fabric), as explained in more detail below.

Bei dem Sensordraht handelt es sich insbesondere um einen Metalldraht, der einen Durchmesser oder ein Durchmesseräquivalent von 50 µm bis 150 µm aufweisen kann. Bei einer übermäßigen Beanspruchung des Plattenelements oder bei einer Beschädigung desselben kommt es zu einer Veränderung des elektrischen Widerstands des Sensordrahts, was einfach messbar ist (Widerstandssensierung). Dadurch kann vergleichsweise unaufwändig eine Beschädigung bzw. drohende Beschädigung des Plattenelements erkannt werden, sodass geeignete Gegenmaßnahmen veranlasst werden können. Bevorzugt ist ein einzelner Sensordraht vorgesehen, der insbesondere so verläuft (bspw. mäanderartig), dass damit eine bestimmte Fläche, vorzugsweise im Wesentlichen die gesamte Fläche, des Plattenelements sensorisch abgedeckt ist. Der Abstand zwischen benachbarten Sensordrahtbahnen beträgt bevorzugt 15 mm bis 25 mm, sodass auch bei großen Flächen eine vergleichsweise zuverlässige Schadenserfassung ermöglicht wird. Anstatt eines einzelnen Sensordrahts können auch mehrere Sensordrähte vorgesehen sein. Ferner kann in beiden Deckschichten jeweils wenigstens ein Sensordraht angeordnet sein. Die elektrische Kontaktierung des Sensordrahts erfolgt bevorzugt an seinen Drahtenden, wozu am Plattenelement Kontaktstellen vorgesehen sein können, die vorzugweise als metallische Kontaktplättchen, insbesondere als Aluminiumplättchen, ausgebildet sind.The sensor wire is in particular a metal wire which can have a diameter or a diameter equivalent of 50 μm to 150 μm. If the plate element is subjected to excessive stress or is damaged, the electrical resistance of the sensor wire changes, which can be easily measured (resistance sensing). As a result, damage or impending damage to the plate element can be detected comparatively easily, so that suitable countermeasures can be taken. A single sensor wire is preferably provided, which in particular runs in such a way (e.g. in a meandering manner) that it covers a specific area, preferably essentially the entire area, of the plate element in terms of sensors. The distance between adjacent sensor wire tracks is preferably 15 mm to 25 mm, so that a comparatively reliable damage detection is made possible even in the case of large areas. Instead of a single sensor wire, multiple sensor wires can also be provided. Furthermore, at least one sensor wire can be arranged in each of the two cover layers. The sensor wire is preferably electrically contacted at its wire ends, for which purpose contact points can be provided on the plate element, which are preferably designed as metal contact plates, in particular as aluminum plates.

Das erfindungsgemäße Unterbodenbauteil ist bevorzugt integral ausgebildet. Damit ist gemeint, dass das Unterbodenbauteil als Einheit gefertigt ist, deren Komponenten bzw. Bestandteile untrennbar miteinander verbunden sind. Das Plattenelement des erfindungsgemäßen Unterbodenbauteils kann eine Flächengröße von bis zu 2000 mm (Länge) mal 1500 mm (Breite), gegebenenfalls auch größer, aufweisen. Das Unterbodenbauteil kann so ausgebildet sein, dass es sich über die gesamte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite erstreckt.The underbody component according to the invention is preferably formed integrally. This means that the underbody component is manufactured as a unit whose components or parts are inseparably connected to one another. The panel element of the underbody component according to the invention can have a surface area of up to 2000 mm (length) by 1500 mm (width), optionally also larger. The underbody component can be designed in such a way that it extends over the entire vehicle length and/or vehicle width.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Unterbodenbauteils sind aus einer duroplastischen oder teilduroplastischen Herstellung gewonnene Erkenntnisse nicht ohne Weiteres anwendbar oder übertragbar, da bei der thermoplastischen Herstellung, insbesondere unter Verwendung von thermoplastischer Pressmasse, vergleichsweise hohe Temperaturen verbunden mit hohen Pressdrücken auftreten. Auch die vorzugsweise aus UD-Halbzeugen gebildeten UD-Glasfaserlagen müssen unter hoher Temperatur mit starkem Druck verpresst und verbunden werden.For the production of the underbody component according to the invention, knowledge gained from a duroplastic or partially duroplastic production cannot be readily applied or transferred, since in the thermoplastic production, in particular using thermoplastic molding compound, comparatively high temperatures associated with high pressing pressures occur. The UD glass fiber layers, which are preferably formed from UD semi-finished products, also have to be pressed and connected at high temperature and with great pressure.

Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Unterbodenbauteils für ein Kraftfahrzeug, wobei das herzustellende Unterbodenbauteil ein Plattenelement aufweist, mit

  • - einer aus thermoplastischer Pressmasse gebildeten Kernschicht;
  • - beidseitig der Kernschicht angeordneten Deckschichten, die jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen mit thermoplastischer Matrix gebildet sind; und
  • - wenigstens einem Sensordraht (mit dem eine Beschädigung des Plattenelements detektierbar ist), der zumindest in einer der Deckschichten eingebettet ist;
umfasst zumindest die folgenden Schritte:
  • - Bilden eines ersten Stapels aus UD-Glasfaserlagen und eines zweiten Stapels aus UD-Glasfaserlagen, wobei in einem der Stapel zwischen zwei UD-Glasfaserlagen eine den Sensordraht aufweisende Trägerstruktur angeordnet wird, womit gemeint ist, dass in wenigstens einem der Stapel zwischen wenigstens zwei (benachbarten) UD-Glasfaserlagen zumindest eine, wenigstens einen Sensordraht aufweisende Trägerstruktur angeordnet wird;
  • - Anordnen der beiden Stapel und der erwärmten thermoplastischen Pressmasse in einem Presswerkzeug (das Stapeln der UD-Glasfaserlagen kann auch direkt im Presswerkzeug erfolgen), derart, dass sich die (erwärmte) thermoplastische Pressmasse zwischen den beiden Stapeln befindet;
  • - Ausführen eines Pressvorgangs bzw. Verpressen der Komponenten, wobei sich die einzelnen Komponenten zu dem Plattenelement verbinden, d. h. die UD-Glasfaserlagen verbinden sich stoffschlüssig zu den Deckschichten, welche sich wiederum stoffschlüssig, insbesondere mit einem vollständigen Stoffschluss, mit der aus der thermoplastische Pressmasse gebildeten Kernschicht verbinden, wobei die Form bzw. Gestalt des Plattenelements durch das Presswerkzeug bzw. dessen Kavität (Formhohlraum) vorgebbar ist.
A first method according to the invention for producing an underbody component for a motor vehicle, the underbody component to be produced having a plate element, with
  • - A core layer formed from thermoplastic molding compound;
  • - cover layers arranged on both sides of the core layer, which are each formed from several UD glass fiber layers with a thermoplastic matrix; and
  • - At least one sensor wire (with which damage to the plate element can be detected), which is embedded in at least one of the cover layers;
includes at least the following steps:
  • - forming a first stack of UD fiberglass layers and a second stack of UD glass fiber layers, wherein a support structure having the sensor wire is arranged in one of the stacks between two UD glass fiber layers, which means that at least one support structure having at least one sensor wire is arranged in at least one of the stacks between at least two (adjacent) UD glass fiber layers;
  • - arranging the two stacks and the heated thermoplastic molding compound in a pressing tool (the UD glass fiber layers can also be stacked directly in the pressing tool) in such a way that the (heated) thermoplastic molding compound is located between the two stacks;
  • - Execution of a pressing process or pressing of the components, whereby the individual components are connected to form the plate element, i.e. the UD glass fiber layers are connected to form a material bond to form the cover layers, which in turn are bonded to the material formed from the thermoplastic molding compound, in particular with a complete material bond Connect core layer, wherein the shape or shape of the plate element by the pressing tool or its cavity (mold cavity) can be predetermined.

Die thermoplastische Pressmasse wird im erwärmten Zustand in das Presswerkzeug eingebracht, gegebenenfalls auch an mehreren Stellen. Die Erwärmungstemperatur liegt oberhalb der Schmelztemperatur des darin enthaltenen Thermoplasts, bevorzugt oberhalb von 200°C, insbesondere oberhalb von 220°C, sodass die erwärmte thermoplastische Pressmasse schmelzflüssig oder zumindest zähflüssig bzw. breiig ist. Bevorzugt wird eine definierte bzw. portionierte Menge der erwärmten bzw. schmelzflüssigen thermoplastischen Pressmasse eingebracht. Die erwärmte bzw. schmelzflüssige thermoplastische Pressmasse wird dann während des Pressvorgangs fließverpresst (wie beim Kunststoff-Fließpressen) und verteilt sich zwischen den Deckschichten.The thermoplastic molding compound is introduced into the pressing tool in the heated state, if necessary also at several points. The heating temperature is above the melting temperature of the thermoplastic contained therein, preferably above 200° C., in particular above 220° C., so that the heated thermoplastic molding compound is molten or at least viscous or mushy. A defined or portioned quantity of the heated or molten thermoplastic molding compound is preferably introduced. The heated or molten thermoplastic molding compound is then extruded during the pressing process (as in plastic extrusion) and is distributed between the cover layers.

Die für die Verbindung, insbesondere stoffschlüssige Verbindung, der Komponenten erforderlich Wärme kann ausschließlich über die erwärmte thermoplastische Pressmasse zugeführt werden. In diesem Fall kann ein unbeheiztes, nur gering beheiztes oder sogar gekühltes Presswerkzeug verwendet werden, was eine kurze Taktzeit ermöglicht. Die thermoplastische Pressmasse wird warm verpresst und kann dann rasch abkühlen. Sobald durch Abkühlung eine ausreichende Entformungsfestigkeit erreicht ist, kann die Entformung aus dem Presswerkzeug erfolgen. Ebenso kann auch ein alternierend beheiz- und kühlbares Presswerkzeug verwendet werden.The heat required for the connection, in particular the material connection, of the components can be supplied exclusively via the heated thermoplastic molding compound. In this case, an unheated, only slightly heated or even cooled pressing tool can be used, which enables a short cycle time. The thermoplastic molding compound is hot pressed and then allowed to cool down quickly. As soon as sufficient demoulding strength has been achieved by cooling, demolding from the pressing tool can take place. A pressing tool that can be alternately heated and cooled can also be used.

Das für die UD-Glasfaserlagen verwendete UD-Halbzeug kann bereits eine thermoplastische Matrix enthalten (vorimprägniertes UD-Halbzeug), welche dann während des Pressvorgangs bzw. beim Verpressen aufgeschmolzen oder zumindest angeschmolzen wird. Bei dieser thermoplastischen Matrix handelt es sich bevorzugt um denselben thermoplastischen Kunststoff, der auch in der thermoplastischen Pressmasse enthalten ist, oder zumindest um einen mit der thermoplastischen Pressmasse kompatiblen thermoplastischen Kunststoff. Das verwendete UD-Halbzeug kann jedoch auch matrixfrei sein (trockenes UD-Halbzeug), sodass die UD-Glasfaserlagen erst während des Pressvorgangs bzw. beim Verpressen durchtränkt werden, insbesondere vom Thermoplast der thermoplastischen Pressmasse (die erforderliche Menge wird entsprechend angepasst), wobei auch thermoplastische Zwischenlagen oder dergleichen (wie bspw. eine thermoplastische Trägerfolie für den Sensordraht; s. u.) verwendet werden können.The UD semi-finished product used for the UD glass fiber layers can already contain a thermoplastic matrix (pre-impregnated UD semi-finished product), which is then melted or at least partially melted during the pressing process or compression. This thermoplastic matrix is preferably the same thermoplastic that is also contained in the thermoplastic molding compound, or at least a thermoplastic that is compatible with the thermoplastic molding compound. However, the UD semi-finished product used can also be matrix-free (dry UD semi-finished product), so that the UD glass fiber layers are only saturated during the pressing process or during pressing, in particular by the thermoplastic of the thermoplastic molding compound (the required amount is adjusted accordingly), whereby also thermoplastic intermediate layers or the like (such as a thermoplastic carrier film for the sensor wire; see below) can be used.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird (wenigstens) eine den Sensordraht aufweisende Trägerstruktur verwendet. Bei dieser Trägerstruktur handelt es sich insbesondere um ein flächiges Halbzeug oder einen Halbzeugzuschnitt, an dem der (wenigstens eine) Sensordraht, insbesondere mit seinem vorgesehenen Verlauf (bspw. einem mäanderartigen Verlauf), in geeigneter Weise angebracht ist. Die Trägerstruktur ermöglicht einerseits bei der Herstellung des Unterbodenbauteils eine schnelle und einfache Handhabung. Außerdem kann die Trägerstruktur einschließlich des Sensordrahts vorgefertigt und bspw. auch von einem Zulieferer bezogen werden. Andererseits wird der Sensordraht während des Pressvorgangs durch die Trägerstruktur stabilisiert und entlastet, sodass sich dieser nicht oder kaum verschiebt und nach dem Pressvorgang im Unterbodenbauteil bzw. dessen Plattenelement zumindest im Wesentlichen den vorgesehenen Verlauf aufweist. Anstatt einer einzelnen Trägerstruktur können gleichwirkend auch mehrere Trägerstrukturen verwendet werden, bspw. dann, wenn mehrere Sensordrähte vorgesehen sind.(At least) one carrier structure having the sensor wire is used for the method according to the invention. This support structure is in particular a flat semi-finished product or a semi-finished product blank to which the (at least one) sensor wire is attached in a suitable manner, in particular with its intended course (for example a meandering course). On the one hand, the carrier structure enables quick and easy handling during the production of the underbody component. In addition, the carrier structure, including the sensor wire, can be prefabricated and, for example, can also be obtained from a supplier. On the other hand, the sensor wire is stabilized and relieved by the support structure during the pressing process, so that it does not or hardly moves and after the pressing process in the underbody component or its plate element at least essentially has the intended course. Instead of a single carrier structure, several carrier structures can also be used with the same effect, for example when several sensor wires are provided.

Die Trägerstruktur kann ein nicht schmelzbares bzw. unschmelzbares Trägertextil oder dergleichen aufweisen, an dem bzw. auf dem der Sensordraht (mit vorgesehenem Verlauf) angebracht ist. Das nicht schmelzbare Trägertextil kann dann innerhalb des Unterbodenbauteils bzw. dessen Plattenelements einen zusätzlichen Verstärkungseffekt herbeiführen. Das Trägertextil ist insbesondere aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet. Bei dem Trägertextil handelt es sich bevorzugt um ein Fasergewebe, Faservlies oder dergleichen, insbesondere aus Kunstfasern (bspw. Glasfasern) oder gegebenenfalls auch halbsynthetischen Fasern (bspw. Viskose) oder Naturfasern. Bevorzugt wird ein matrixfreies (bzw. trockenes) Trägertextil verwendet. Das Trägertextil kann auch aus thermoplastischem Kunststoff mit vergleichsweise hoher Schmelztemperatur gebildet sein (bspw. über 240°C), sodass dieses beim Pressvorgang nicht schmilzt. Das Trägertextil kann ein Flächengewicht von 10 g/m2 bis 100 g/m2 aufweisen. Das Trägertextil ist so beschaffen, dass sich während des Pressvorgangs bzw. beim Verpressen durch dieses Trägertextil hindurch ein stoffschlüssiger Verbund zwischen den benachbarten UD-Glasfaserlagen ausbilden kann bzw. dass dieses mit flüssigem bzw. geschmolzenem thermoplastischem Kunststoff (der UD-Glasfaserlagen und/oder der thermoplastischen Pressmasse) durchtränkt werden kann. Der Sensordraht kann auf das Trägertextil aufgeklebt oder aufgenäht sein, wobei Letzteres insbesondere mittels wenigstens eines separaten Heftfadens erfolgt. In Bereichen, in denen kein Sensordraht vorgesehen ist, kann das Trägertextil ausgespart bzw. ausgeschnitten werden, sodass in diesen Bereichen eine noch bessere, quasi-direkte Verbindung der benachbarten UD-Glasfaserlagen ermöglicht wird (die Gefahr ein späteren Delamination wird dadurch deutlich verringert). Anstelle eines Trägertextils kann gleichwirkend auch ein Trägernetz oder dergleichen verwendet werden.The carrier structure can have a non-fusible or infusible carrier textile or the like, to which or on which the sensor wire (with the intended course) is attached. The non-fusible carrier textile can then bring about an additional reinforcing effect within the underbody component or its panel element. The carrier textile is in particular formed from an electrically non-conductive material. The carrier textile is preferably a woven fabric, nonwoven fabric or the like, in particular made from synthetic fibers (e.g. glass fibres) or optionally also semi-synthetic fibers (e.g. viscose) or natural fibres. One is preferred matrix-free (or dry) carrier textile used. The carrier textile can also be formed from thermoplastic material with a comparatively high melting point (for example above 240° C.), so that it does not melt during the pressing process. The carrier textile can have a basis weight of 10 g/m 2 to 100 g/m 2 . The carrier textile is designed in such a way that during the pressing process or when pressing through this carrier textile, a material bond can form between the adjacent UD glass fiber layers or that this can be mixed with liquid or molten thermoplastic material (of the UD glass fiber layers and/or the thermoplastic molding compound) can be saturated. The sensor wire can be glued or sewn onto the carrier textile, the latter taking place in particular by means of at least one separate stitching thread. In areas where no sensor wire is provided, the carrier textile can be left out or cut out, so that an even better, quasi-direct connection of the neighboring UD glass fiber layers is made possible in these areas (this significantly reduces the risk of later delamination). Instead of a carrier textile, a carrier net or the like can also be used with the same effect.

Die Trägerstruktur kann zusätzlich zu einem nicht schmelzbaren Trägertextil (s. o.) auch eine thermoplastische Matrix aufweisen, insbesondere in Form thermoplastischer Fäden oder Fasern (hybrides Trägertextil). Diese thermoplastische Matrix ist bevorzugt mit dem thermoplastischen Materixmaterial der UD-Glasfaserlagen und/oder mit dem thermoplastischen Kunststoff der thermoplastischen Pressmasse identisch oder zumindest damit kompatibel. Die thermoplastische Matrix wird dann während des Pressvorgangs bzw. beim Verpressen aufgeschmolzen oder zumindest angeschmolzen, durchtränkt das nicht schmelzbare Trägertextil und verbindet sich mit den UD-Glasfaserlagen.In addition to a non-fusible supporting textile (see above), the supporting structure can also have a thermoplastic matrix, in particular in the form of thermoplastic threads or fibers (hybrid supporting textile). This thermoplastic matrix is preferably identical to or at least compatible with the thermoplastic matrix material of the UD glass fiber layers and/or with the thermoplastic of the thermoplastic molding compound. The thermoplastic matrix is then melted or at least partially melted during the pressing process or during pressing, soaks the non-meltable carrier textile and connects to the UD glass fiber layers.

Die Trägerstruktur kann (alternativ zu einem Trägertextil) eine thermoplastische Trägerfolie aufweisen, an der der Sensordraht (mit vorgesehenem Verlauf) angebracht ist. Der Sensordraht kann auf die Trägerfolie aufgeklebt oder auch auf die Trägerfolie aufgedruckt sein (ähnlich wie bei Heizdrähten einer Heckscheibenheizung, die auf die Scheibe aufgedruckt sind). Die thermoplastische Trägerfolie ist bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet, der mit dem thermoplastischen Materixmaterial der UD-Glasfaserlagen und/oder mit dem thermoplastischen Kunststoff der thermoplastischen Pressmasse identisch ist oder zumindest damit kompatibel ist. Die thermoplastische Trägerfolie wird dann während des Pressvorgangs bzw. beim Verpressen aufgeschmolzen oder zumindest angeschmolzen und dadurch quasi aufgelöst, sodass nur der Sensordraht übrig bleibt. Der aufgeschmolzene thermoplastische Kunststoff kann bspw. zum Durchtränken der benachbarten UD-Glasfaserlagen genutzt werden. Anstelle einer thermoplastischen Trägerfolie kann gleichwirkend auch ein thermoplastisches Trägertextil, Trägernetz oder dergleichen verwendet werden, dass sich beim Pressvorgang auflöst.The carrier structure can (as an alternative to a carrier textile) have a thermoplastic carrier film to which the sensor wire (with the intended course) is attached. The sensor wire can be glued onto the carrier film or printed onto the carrier film (similar to the heating wires of a rear window heater, which are printed onto the window). The thermoplastic carrier film is preferably formed from a thermoplastic which is identical to or at least compatible with the thermoplastic matrix material of the UD glass fiber layers and/or with the thermoplastic of the thermoplastic molding compound. The thermoplastic carrier film is then melted or at least partially melted during the pressing process or during pressing and is thus more or less dissolved, so that only the sensor wire remains. The melted thermoplastic can be used, for example, to saturate the neighboring UD fiberglass layers. Instead of a thermoplastic carrier film, a thermoplastic carrier textile, carrier net or the like can also be used with the same effect, which dissolves during the pressing process.

Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren unterscheidet sich zu dem ersten Verfahren im Wesentlichen dadurch, dass der Sensordraht, quasi direkt, an einer der UD-Glasfaserlagen angebracht ist bzw. das eine oder mehrere UD-Glasfaserlagen mit wenigstens einem daran angebrachten Sensordraht vorgesehen sind. Der Sensordraht kann auf die betreffende UD-Glasfaserlage aufgeklebt, aufgenäht oder aufgedruckt sein. Die betreffende UD-Glasfaserlage (mit dem daran angebrachten Sensordraht) kann beim Bilden eines Stapels zwischen zwei anderen UD-Glasfaserlagen angeordnet werden. Eine Trägerstruktur wird in diesem Fall also nicht benötigt. Analog zu den vorausgehenden Erläuterungen kann die betreffende UD-Glasfaserlage eine thermoplastische Matrix enthalten oder matrixfrei sein.A second method according to the invention differs from the first method essentially in that the sensor wire is attached almost directly to one of the UD glass fiber layers or one or more UD glass fiber layers are provided with at least one sensor wire attached thereto. The sensor wire can be glued, sewn or printed onto the relevant UD glass fiber layer. The UD fiber sheet in question (with the sensor wire attached) may be placed between two other UD fiber optic sheets when forming a stack. A support structure is therefore not required in this case. Analogously to the explanations above, the UD glass fiber layer in question can contain a thermoplastic matrix or be matrix-free.

Das erfindungsgemäße Unterbodenbauteil kann auch ein oder mehrere Abstützelemente aufweisen, mit denen das Plattenelement gegen den zu schützenden Fahrzeugboden bzw. gegen die zu schützende Fahrzeugkomponente beabstandet und abgestützt werden kann. Diese Abstützelemente sind bevorzugt aus thermoplastischem Kunststoff gebildet, der insbesondere mit dem thermoplastischen Materixmaterial der UD-Glasfaserlagen und/oder mit dem thermoplastischen Kunststoff der thermoplastischen Pressmasse identisch ist oder zumindest damit kompatibel ist. Die Abstützelemente können im Presswerkzeug, d. h. während des Pressvorgangs oder unmittelbar danach, an das Plattenelement angeformt werden. Das Anformen kann durch einen Pressvorgang (mit thermoplastischer Pressmasse, wofür dieselbe thermoplastische Pressmasse wie für die Kernschicht verwendet werden kann) oder durch einen Spritzgießvorgang erfolgen (das Presswerkzeug ist entsprechend ausgebildet). Die Abstützelemente können aber auch in einem separaten Arbeitsgang, d. h. mithilfe eines eigens dafür vorgesehenen Werkzeugs, an das Plattenelement angeformt werden. Ferner kann auch ein Randelement, bspw. ein umlaufender Kragen oder dergleichen, vorgesehen sein, das in gleicher Weise an das Plattenelement angeformt werden kann.The underbody component according to the invention can also have one or more support elements, with which the plate element can be spaced and supported against the vehicle floor to be protected or against the vehicle component to be protected. These support elements are preferably made of thermoplastic material, which is identical or at least compatible with the thermoplastic matrix material of the UD glass fiber layers and/or with the thermoplastic material of the thermoplastic molding compound. The support elements can in the pressing tool, d. H. be formed onto the plate element during the pressing process or immediately thereafter. The molding can be done by a pressing process (with thermoplastic molding compound, for which the same thermoplastic molding compound can be used as for the core layer) or by an injection molding process (the pressing tool is designed accordingly). The support elements can also be in a separate operation, d. H. using a tool specially designed for this purpose, can be molded onto the panel element. Furthermore, an edge element, for example a circumferential collar or the like, can also be provided, which can be molded onto the plate element in the same way.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

  • 1 zeigt in einer Draufsicht ein erfindungsgemäßes Unterbodenbauteil (Blickrichtung auf die Oberseite).
  • 2 zeigt das Unterbodenbauteil der 1 in einer Seitenansicht und eine Schnittdarstellung des Plattenelements.
  • 3 veranschaulicht den Pressvorgang bei der Herstellung des Unterbodenbauteils aus 1 und 2.
The invention is explained in more detail below with reference to the schematic figures. The features shown in the figures and/or explained below can be general features, even independently of specific feature combinations of the invention and develop the invention accordingly.
  • 1 shows a top view of an underbody component according to the invention (viewed in the direction of the upper side).
  • 2 shows the underbody component of 1 in a side view and a sectional view of the plate element.
  • 3 illustrates the pressing process in the manufacture of the underbody component 1 and 2 .

Das in 1 und 2 gezeigte Unterbodenbauteil 100 weist ein flächiges Plattenelement 110 auf. Das Plattenelement 110 ist im Wesentlichen eben und rechteckförmig ausgebildet, kann jedoch auch eine andere Umrisskontur aufweisen und/oder räumlich geformt sein. Im Plattenelement 110 ist ein bspw. mäanderartig verlaufender Sensordraht 120 angeordnet, mit dem eine Beschädigung des Plattenelements 110 detektierbar ist. Der elektrische Anschluss des Sensordrahts 120 erfolgt an Kontaktstellen 121, die bspw. als eingebettete Kontaktplättchen ausgebildet sind.This in 1 and 2 The underbody component 100 shown has a flat panel element 110 . The plate element 110 is essentially flat and rectangular in shape, but can also have a different contour and/or be three-dimensionally shaped. A sensor wire 120 running in a meandering manner, for example, is arranged in the plate element 110 and can be used to detect damage to the plate element 110 . The electrical connection of the sensor wire 120 takes place at contact points 121, which are designed, for example, as embedded contact plates.

Wie aus der Schnittdarstellung der 2b ersichtlich, ist das Plattenelement 110 als Sandwichelement (d. h. in Sandwichbauweise) ausgebildet und weist eine Kernschicht 111, eine obere Deckschicht 112 und eine untere Deckschicht 113 auf. Das flächige Plattenelement 110 ist relativ dünn, also schalenartig, ausgebildet und kann eine Dicke von nur 5 mm bis 10 mm aufweisen.As can be seen from the sectional view of the 2 B As can be seen, the plate element 110 is designed as a sandwich element (ie in a sandwich construction) and has a core layer 111 , an upper cover layer 112 and a lower cover layer 113 . The flat plate element 110 is relatively thin, that is to say shell-like, and can have a thickness of only 5 mm to 10 mm.

Das Unterbodenbauteil 100 weist ferner mehrere an der Oberseite angeordnete Abstützelemente 130 auf, die das Plattenelement 110 zum Fahrzeugboden bzw. zu der zu schützenden Fahrzeugkomponente beabstanden, sodass der dadurch gebildete Zwischenraum als zusätzlich Schutz bietender Verformungsraum für das Plattenelement 110 zur Verfügung steht. Ein Eindringen des Plattenelements 110 in den Zwischen- bzw. Verformungsraum kann mithilfe des Sensordrahts 120 detektiert werden. Die Abstützelemente 130 fungieren aber nicht nur als Abstandshalter und Stützelemente, sondern auch als Trennelemente, die den Zwischenraum in mehrere Sektionen bzw. Kammern unterteilen. Für jede Kammer kann ein separater Sensordraht vorgesehen sein, die bspw. mäanderartig verlaufen, sodass eine Beschädigungslokalisierung möglich ist. Die Abstützelemente 130 können, wie in 1 angedeutet, mittels Querrippen 131 versteift sein. Das Unterbodenbauteil 100 kann ferner ein nicht gezeigtes Randelement bzw. einen Randabschluss oder dergleichen aufweisen.The underbody component 100 also has a plurality of support elements 130 arranged on the upper side, which space the plate element 110 from the vehicle floor or from the vehicle component to be protected, so that the intermediate space thus formed is available as a deformation space for the plate element 110 that offers additional protection. Penetration of the plate element 110 into the gap or deformation space can be detected using the sensor wire 120 . However, the supporting elements 130 function not only as spacers and supporting elements, but also as separating elements which subdivide the intermediate space into a plurality of sections or chambers. A separate sensor wire can be provided for each chamber, running in a meandering pattern, for example, so that damage can be localized. The support elements 130 can, as in 1 indicated, be stiffened by means of transverse ribs 131. The underbody component 100 can also have an edge element (not shown) or an edge termination or the like.

Das Plattenelement 110 ist thermoplastisch (d. h. ohne duroplastische Anteile) ausgebildet. Die Kernschicht 111 ist aus einer thermoplastischen Pressmasse gebildet und die beiden Deckschichten 112, 113 sind jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen mit thermoplastischer Matrix gebildet. Bevorzugt sind auch die Abstützelemente 130 sowie gegebenenfalls ein Randelement aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet.The plate element 110 is thermoplastic (i.e. without duroplastic components). The core layer 111 is formed from a thermoplastic molding compound and the two cover layers 112, 113 are each formed from a plurality of UD glass fiber layers with a thermoplastic matrix. The supporting elements 130 and optionally an edge element are also preferably formed from a thermoplastic material.

Wie in 3 in einer lediglich schematischen (nicht maßstabsgerechten) Darstellung veranschaulicht, werden für die thermoplastische Herstellung (in einem Thermoplastprozess) des Unterbodenbauteils 100 zunächst zwei Stapel (Stacks) I, II mit jeweils mehreren (bspw. drei) UD-Glasfaserlagen L gebildet, wobei in einem der Stapel zwischen zwei UD-Glasfaserlagen L wenigstens eine den Sensordraht 120 aufweisende Trägerstruktur T angeordnet wird. Der an der Trägerstruktur T angebrachte Sensordraht 120 hat bereits den in 1 gezeigten mäanderartigen Verlauf. Die UD-Glasfaserlagen L können temporär aneinander fixiert werden (Vorfixierung). Bei Verwendung eines mit thermoplastischer Matrix vorimprägnierten UD-Halbzeugs kann eine temporäre Fixierung der UD-Glasfaserlagen L bspw. durch stellenweises Ultraschallverschweißen erfolgen.As in 3 in a merely schematic representation (not true to scale), two stacks (stacks) I, II, each with several (e.g. three) UD glass fiber layers L, are first formed for the thermoplastic production (in a thermoplastic process) of the underbody component 100, wherein in one the stack between two UD glass fiber layers L at least one support structure T having the sensor wire 120 is arranged. The sensor wire 120 attached to the support structure T already has the 1 shown meandering course. The UD fiberglass layers L can be temporarily fixed to one another (pre-fixing). When using a UD semi-finished product pre-impregnated with a thermoplastic matrix, the UD glass fiber layers L can be temporarily fixed, for example, by local ultrasonic welding.

Die beiden Stapel I, II werden zusammen mit einer erwärmten thermoplastischen Pressmasse M, die insbesondere faserverstärkt ist, in einem Presswerkzeug angeordnet, derart, dass sich die thermoplastische Pressmasse M zwischen den beiden Stapeln I, II befindet. Bei der thermoplastischen Pressmasse M handelt es sich insbesondere um eine LFT-Pressmasse, die in Form von Häufchen oder Raupen an mehreren Stellen zwischen den beiden Stapeln I, II angeordnet werden kann. (Wie oben erläutert, kann es sich bei der thermoplastischen Pressmasse M aber auch um einen glasfasermattenverstärkten Thermoplast handeln.).The two stacks I, II are arranged in a pressing tool together with a heated thermoplastic molding compound M, which is in particular fiber-reinforced, in such a way that the thermoplastic molding compound M is located between the two stacks I, II. The thermoplastic molding compound M is in particular an LFT molding compound that can be arranged in the form of heaps or beads at several points between the two stacks I, II. (As explained above, however, the thermoplastic molding compound M can also be a glass fiber mat-reinforced thermoplastic.).

Durch Ausführen eines Pressvorgangs (wie mit den Pfeilen P veranschaulicht) verteilt sich die thermoplastische Pressmasse M und durchtränkt gegebenenfalls die UD-Glasfaserlagen L, falls diese keine thermoplastische Matrix aufweisen. Ferner erfolgt eine, insbesondere vollfächige, stoffschlüssige Verbindung. Im selben Presswerkzeug können außerdem auch noch die Abstützelemente 130 sowie gegebenenfalls ein Randelement angeformt werden. Ein Entformen aus dem Presswerkzeug ist möglich, sobald eine ausreichende Entformungsfestigkeit bzw. Bauteilsteifigkeit erreicht ist. Weitere Verfahrensdetails und -varianten sind oben beschrieben.By performing a pressing process (as illustrated by the arrows P), the thermoplastic molding compound M is distributed and, if necessary, saturates the UD glass fiber layers L if they do not have a thermoplastic matrix. Furthermore, an integral connection, in particular over the entire surface, takes place. In addition, the support elements 130 and optionally an edge element can also be formed in the same pressing tool. Demolding from the pressing tool is possible as soon as sufficient demolding strength or component rigidity has been achieved. Further process details and variants are described above.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102015103902 A1 [0003]DE 102015103902 A1 [0003]
  • DE 202020102252 U1 [0004, 0011]DE 202020102252 U1 [0004, 0011]

Claims (10)

Unterbodenbauteil (100) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Plattenelement (110), das aus einer Kernschicht (111) und beidseitig der Kernschicht (111) angeordneten Deckschichten (112, 113) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (111) aus einer thermoplastischen Pressmasse (M) gebildet ist und die Deckschichten (112, 113) jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen (L) mit thermoplastischer Matrix gebildet sind, wobei zumindest eine der Deckschichten (112, 113) wenigstens einen eingebetteten Sensordraht (120) aufweist, mit dem eine Beschädigung des Plattenelements (110) detektierbar ist.Underbody component (100) for a motor vehicle, having a panel element (110) which is formed from a core layer (111) and cover layers (112, 113) arranged on both sides of the core layer (111), characterized in that the core layer (111) consists of a thermoplastic molding compound (M) and the cover layers (112, 113) are each formed from a plurality of UD glass fiber layers (L) with a thermoplastic matrix, with at least one of the cover layers (112, 113) having at least one embedded sensor wire (120), with which damage to the plate element (110) can be detected. Unterbodenbauteil (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordraht (120) zwischen zwei UD-Glasfaserlagen (L) angeordnet ist.Underbody component (100) according to claim 1 , characterized in that the sensor wire (120) is arranged between two UD glass fiber layers (L). Unterbodenbauteil (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordraht (120) mithilfe einer Trägerstruktur (T) zwischen den UD-Glasfaserlagen (L) angeordnet ist.Underbody component (100) according to claim 2 , characterized in that the sensor wire (120) is arranged between the UD glass fiber layers (L) by means of a support structure (T). Unterbodenbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine integrale Ausbildung.Underbody component (100) according to one of the preceding claims, characterized by an integral design. Verfahren zur Herstellung eines Unterbodenbauteils (100) für ein Kraftfahrzeug, das ein Plattenelement (110) aufweist, mit - einer aus thermoplastischer Pressmasse (M) gebildeten Kernschicht (111); - beidseitig der Kernschicht (111) angeordneten Deckschichten (112, 113), die jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen (L) mit thermoplastischer Matrix gebildet sind; und - wenigstens einem Sensordraht (120), der zumindest in einer der Deckschichten (112, 113) eingebettet ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bilden eines ersten Stapels (I) aus UD-Glasfaserlagen (L) und eines zweiten Stapels (II) aus UD-Glasfaserlagen (L), wobei in einem der Stapel (I, II) zwischen zwei UD-Glasfaserlagen (L) eine den Sensordraht (120) aufweisende Trägerstruktur (T) angeordnet wird; - Anordnen der beiden Stapel (I, II) und der erwärmten thermoplastischen Pressmasse (M) in einem Presswerkzeug, derart, dass sich die thermoplastische Pressmasse (M) zwischen den beiden Stapeln (I, II) befindet; - Ausführen eines Pressvorgangs (P), wobei sich die einzelnen Komponenten zu dem Plattenelement (110) verbinden.Method for producing an underbody component (100) for a motor vehicle, which has a panel element (110). - A core layer (111) formed from thermoplastic molding compound (M); - cover layers (112, 113) arranged on both sides of the core layer (111), which are each formed from a plurality of UD glass fiber layers (L) with a thermoplastic matrix; and - At least one sensor wire (120) which is embedded in at least one of the cover layers (112, 113); the method comprising the following steps: - Forming a first stack (I) of UD fiberglass layers (L) and a second stack (II) of UD fiberglass layers (L), wherein in one of the stacks (I, II) between two UD fiberglass layers (L) a den Arranging a support structure (T) having a sensor wire (120); - arranging the two stacks (I, II) and the heated thermoplastic molding compound (M) in a pressing tool such that the thermoplastic molding compound (M) is located between the two stacks (I, II); - Execution of a pressing process (P), whereby the individual components connect to form the plate element (110). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (T) ein nicht schmelzbares Trägertextil aufweist, an dem der Sensordraht (120) angebracht ist.procedure after claim 5 , characterized in that the support structure (T) has a non-fusible support textile to which the sensor wire (120) is attached. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (T) auch eine thermoplastische Matrix aufweist, die während des Pressvorgangs (P) aufgeschmolzen wird.procedure after claim 6 , characterized in that the support structure (T) also has a thermoplastic matrix which is melted during the pressing process (P). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (T) eine thermoplastische Trägerfolie aufweist, an der der Sensordraht (120) angebracht ist.procedure after claim 5 , characterized in that the support structure (T) has a thermoplastic support film to which the sensor wire (120) is attached. Verfahren zur Herstellung eines Unterbodenbauteils (100) für ein Kraftfahrzeug, das ein Plattenelement (110) aufweist, mit - einer aus thermoplastischer Pressmasse (M) gebildeten Kernschicht (111); - beidseitig der Kernschicht (111) angeordneten Deckschichten (112, 113), die jeweils aus mehreren UD-Glasfaserlagen (L) mit thermoplastischer Matrix gebildet sind; und - wenigstens einem Sensordraht (120), der zumindest in einer der Deckschichten (112, 113) eingebettet ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bilden eines ersten Stapels (I) aus UD-Glasfaserlagen (L) und eines zweiten Stapels (II) aus UD-Glasfaserlagen (L), wobei wenigstens eine der UD-Glasfaserlagen (L) wenigstens einen daran angebrachten Sensordraht (120) aufweist; - Anordnen der beiden Stapel (I, II) und der erwärmten thermoplastischen Pressmasse (M) in einem Presswerkzeug, derart, dass sich die thermoplastische Pressmasse (M) zwischen den beiden Stapeln (I, II) befindet; - Ausführen eines Pressvorgangs (P), wobei sich die einzelnen Komponenten zu dem Plattenelement (110) verbinden.Method for producing an underbody component (100) for a motor vehicle, which has a panel element (110). - A core layer (111) formed from thermoplastic molding compound (M); - cover layers (112, 113) arranged on both sides of the core layer (111), which are each formed from a plurality of UD glass fiber layers (L) with a thermoplastic matrix; and - At least one sensor wire (120) which is embedded in at least one of the cover layers (112, 113); the method comprising the following steps: - forming a first stack (I) of UD fiberglass layers (L) and a second stack (II) of UD fiberglass layers (L), at least one of the UD fiberglass layers (L) having at least one sensor wire (120) attached thereto; - arranging the two stacks (I, II) and the heated thermoplastic molding compound (M) in a pressing tool such that the thermoplastic molding compound (M) is located between the two stacks (I, II); - Execution of a pressing process (P), whereby the individual components connect to form the plate element (110). Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Presswerkzeug an das Plattenelement (110) mehrere Abstützelemente (130) und/oder ein Randelement angeformt werden.Procedure according to one of Claims 5 until 9 , characterized in that in the pressing tool on the plate element (110) a plurality of support elements (130) and / or an edge element are formed.
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