DE102021204827A1 - Bauteil, Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und Baugruppe - Google Patents

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Abstract

Um ein insbesondere flächiges Bauteil bereitzustellen, welches möglichst einfach herstellbar ist und eine optimierte Stabilität aufweist, wird ein Bauteil vorgeschlagen, welches ein polymeres Matrixmaterial und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff umfasst oder daraus gebildet ist, wobei ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs vorzugsweise ungefähr 75 Gew.-% oder mehr beträgt, bezogen auf eine Gesamtmasse des Bauteils und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils, wobei das Bauteil einen oder mehrere Anbindungsbereiche zur Anbindung des Bauteils an ein weiteres Bauteil aufweist und wobei ein Material des Bauteils zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen verdichtet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein flächiges Bauteil, beispielsweise ein Abdeckelement oder ein Verkleidungselement. Das Bauteil ist beispielsweise ein Unterboden für ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug.
  • Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Baugruppe, welche ein erfindungsgemäßes Bauteil umfasst.
  • Aus der DE 10 2019 219 594.6 ist ein Flächenmaterial bekannt, welches ein thermoplastisches Polymermatrixmaterial umfasst, in welchem ein Fasermaterial aufgenommen ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil bereitzustellen, welches möglichst einfach herstellbar ist und eine optimierte Stabilität aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauteil gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
  • Das Bauteil umfasst vorzugsweise ein polymeres Matrixmaterial und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff.
  • Ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs beträgt vorzugsweise ungefähr 75 Gew.-% oder mehr, bezogen auf eine Gesamtmasse des Bauteils und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Vorzugsweise beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmasse des Bauteils und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Insbesondere beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ungefähr 97 Gew.-% oder weniger, bezogen auf eine Gesamtmasse des Bauteils und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Das Bauteil weist vorzugsweise einen oder mehrere Anbindungsbereiche zur Anbindung des Bauteils an ein weiteres Bauteil auf. Ein Material des Bauteils ist vorzugsweise in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen verdichtet.
  • „Nicht-kompressibel” bedeutet im Sinne der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüchen vorzugsweise, dass der dadurch spezifizierte Füllstoff im Wesentlichen inkompressibel ist und/oder unter Druckeinwirkung unter konstanter Temperatur sein Volumen im Wesentlichen nicht verändert.
  • Beispielsweise beträgt ein Kompressionsmodul des mindestens einen Füllstoffs ungefähr 3,0·1010 Pa oder mehr und/oder ungefähr 6,5·1010 Pa oder weniger. Der Kompressionsmodul ist insbesondere definiert über die spontane elastische Veränderung des Volumens (und damit der Dichte) infolge eines Drucks bzw. mechanischer Spannung.
  • Ergänzend oder alternativ beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ungefähr 55 Vol.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 60 Vol.-% oder mehr, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Bauteils und/oder bezogen auf ein lokales Volumen des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Insbesondere beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ungefähr 97 Vol.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtvolumen des Bauteils und/oder bezogen auf ein lokales Volumen des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Im Bereich des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche ist das Bauteil vorzugsweise mit dem weiteren Bauteil verbunden.
  • Im Bereich des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche ist das Material des Bauteils insbesondere lokal und/oder punktuell verdichtet, beispielsweise verpresst.
  • Durch die lokale und/oder punktuelle Verdichtung des Materials des Bauteils in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen kann insbesondere ein Kriechen des Materials reduziert und/oder minimiert werden. Dies ist insbesondere bei einer Verbindung, beispielsweise mit einem metallischen weiteren Bauteil, vorteilhaft.
  • Günstig kann es sein, wenn das Material des Bauteils im Bereich des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche im Vergleich zu dem Material des Bauteils in dem oder den übrigen Bereich(en) verdichtet ist und/oder eine erhöhte Dichte aufweist. Der eine oder die mehreren übrigen Bereiche bilden vorzugsweise nicht-verdichtete Bereiche.
  • Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Anbindungsbereiche bei der Herstellung des Bauteils verdichtete Bereiche. Insbesondere sind der eine oder die mehreren Anbindungsbereiche verpresste Bereiche.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das gesamte Material des Bauteils im Vergleich zu herkömmlicherweise eingesetzten Füllstoff-verstärkten Materialien verdichtet ist.
  • Vorzugsweise ist der Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen lokal erhöht, beispielsweise um ungefähr 5 Gew.-% oder mehr, im Vergleich zum Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs im Material des Bauteils in den übrigen Bereichen, welche keine Anbindungsbereiche bilden.
  • „Verdichtet” bedeutet im Sinne der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche vorzugsweise, dass in einem als verdichtet beschriebenen Bereich eines Materials der Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, beispielsweise ungefähr 85 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmasse des jeweiligen Bereichs, beträgt.
  • „Ungefähr” ist im Sinne der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche vorzugsweise als eine Abweichung eines dadurch bezeichneten Werts von ± 10 % zu verstehen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn eine durchschnittliche Dicke des Bauteils in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen um ungefähr 10 % oder mehr geringer ist als eine durchschnittliche Dicke des Bauteils in den übrigen Bereichen.
  • Die Dicke des Bauteils ist vorzugsweise zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils definiert.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Material des Bauteils zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen verpresst ist, insbesondere durch Verwendung eines oder mehrerer Verdichtungselemente, beispielsweise einer oder mehrerer Unterlegscheiben.
  • Vorzugsweise werden das eine oder die mehreren Verdichtungselemente in ein Werkzeug eingelegt. Bei der Herstellung des Bauteils werden vorzugsweise das eine oder die mehreren Verdichtungselemente in das Bauteil hineingepresst und/oder hineingedrückt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens einer des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs ein Fasermaterial ist. Beispielsweise sind sämtliche verwendeten nicht-kompressiblen Füllstoffe Fasermaterialien. Insbesondere wird ein Glasfasermaterial und/oder ein Endlosfasermaterial als nicht-kompressibler Füllstoff verwendet.
  • Ein „Endlosfasermaterial“ ist vorzugsweise ein Fasermaterial, dessen Fasern zu 90 % oder mehr, insbesondere zu 95 % oder mehr, eine Länge von ca. 40 mm oder mehr, vorzugsweise von ca. 50 mm oder mehr, aufweisen.
  • Vorzugsweise sind ca. 80 % der Fasern des Fasermaterials oder mehr, insbesondere ca. 90 % der Fasern des Fasermaterials oder mehr, zumindest näherungsweise parallel zueinander angeordnet und/oder parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils angeordnet.
  • Eine Orientierung der Fasern wird vorzugsweise mittels Elektronenmikroskopie und insbesondere mittels anschließender Bildbearbeitung bestimmt.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine nicht-kompressible Füllstoff ein unidirektionales Fasermaterial, beispielsweise ein unidirektionales Glasfasermaterial.
  • Insbesondere für optimierte Bauteileigenschaften kann es vorteilhaft sein, wenn das Material des Bauteils zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen eine Kriechbeständigkeit cc von ungefähr 0,75 oder mehr, insbesondere von ungefähr 0,85 oder mehr, aufweist.
  • Vorzugsweise wird das Kriechverhalten des Materials des Bauteils gemäß DIN EN ISO 899 bestimmt.
  • Das Kriechverhalten eines Werkstoffs, vorliegend des Materials des Bauteils, wird typischerweise durch den Kriechmodul bestimmt. Der Kriechmodul Ec ist für zeitabhängige Belastungen definiert als Verhältnis zwischen Spannung und einer Zeit-abhängigen sich einstellenden Verformung: E c = σ ε g e s ( t )
    Figure DE102021204827A1_0001
  • Dabei bezeichnet σ (Sigma) die mechanische Spannung (Normalspannung, nicht Schubspannung) und ε (Epsilon) die Dehnung. Die Dehnung ist das Verhältnis einer Längenänderung zur ursprünglichen Länge.
  • Die Einheit des Kriechmoduls ist die Einheit einer Spannung, oft in Pascal (Pa) angegeben.
  • Durch Ermittlung des Kriechmoduls kann bei Polymermaterialien der zeitliche Einfluss im Elastizitätsmodul bestimmt werden.
  • Beispielsweise ist das Bauteil ein großflächiges Bauteil und/oder ein Flächenbauteil.
  • Vorzugsweise ist das Bauteil ein Gehäusebauteil für ein elektrochemisches System, beispielsweise ein Batterieboden und/oder ein Unterfahrschutzelement eines Elektrofahrzeugs.
  • Elektrochemische Systeme sind beispielsweise Batteriemodule.
  • Besonders bevorzugt wird das Bauteil für ein elektrochemisches System eines Elektrofahrzeugs verwendet.
  • Günstig kann es sein, wenn der eine oder die mehreren Anbindungsbereiche jeweils eine zumindest näherungsweise hohlzylinderförmige Öffnung in dem Bauteil aufweisen, welche sich insbesondere in einer zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils verlaufenden Richtung durch das Bauteil hindurch erstreckt.
  • Die Verwendung von Hülsen, beispielsweise metallischen Hülsen, zur Anbindung des Bauteils an ein weiteres Bauteil, ist insbesondere entbehrlich.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das polymere Matrixmaterial ein thermoplastisches Polymermaterial, beispielsweise Polypropylen, umfasst oder daraus gebildet ist.
  • Durch das Verdichten des Materials in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen ist vorzugsweise eine Kriechbeständigkeit des Bauteils in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen ausgebildet.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn der Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen ungefähr 65 Vol.-% oder mehr, beispielsweise ungefähr 70 Vol.-% oder mehr, bezogen auf ein Gesamtvolumen des jeweiligen Anbindungsbereichs, beträgt.
  • So kann insbesondere bei einer Verschraubung des Bauteils mit einem weiteren, beispielsweise metallischen, Bauteil ein Anziehdrehmoment, welches ungefähr 70 % oder mehr eines ursprünglichen Anziehdrehmoments, welches direkt nach und/oder bei der Verschraubung vorliegt, entspricht, bei einer Warmlagerung über 120 Stunden erreicht werden.
  • Vorzugsweise weist das Bauteil ungefähr 30 Anbindungsbereiche oder mehr, insbesondere ungefähr 40 Anbindungsbereiche oder mehr, beispielsweise ungefähr 50 Anbindungsbereiche oder mehr, auf.
  • Dadurch, dass metallische Hülsen bei der Anbindung des Bauteils an ein weiteres Bauteil entbehrlich sind, kann eine das Bauteil umfassende Baugruppe vorzugsweise mit verringertem Gewicht hergestellt werden. Insbesondere können bei der Baugruppe Bauteilkosten eingespart werden.
  • Beispielsweise sind der eine oder die mehreren Anbindungsbereiche Bereiche, in welche bei Anbindung des Bauteils an ein weiteres Bauteil, beispielsweise durch Verschrauben, eine Kraft eingeleitet wird und/oder auf welche eine Kraft wirkt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn ungefähr 20 Vol.-% des Bauteils oder weniger, insbesondere ungefähr 10 Vol.-% des Bauteils oder weniger, beispielsweise ungefähr 5 Vol.-% des Bauteils oder weniger, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Bauteils, verdichtet sind.
  • Das Material des Bauteils weist in dem einen oder den mehreren verdichteten Bereichen und/oder dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen vorzugsweise eine Dichte auf, welche ungefähr 5 % oder mehr größer ist als eine Dichte in dem/den nicht verdichteten Bereich(en).
  • Beispielsweise beträgt ein Anteil des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche ungefähr 20 Vol.-% des Bauteils oder weniger, insbesondere ungefähr 10 Vol.-% des Bauteils oder weniger, vorzugsweise ungefähr 5 Vol.-% des Bauteils oder weniger, bezogen auf das Gesamtvolumen des Bauteils.
  • Vorzugsweise beträgt der Anteil des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche ungefähr 5 % oder weniger, insbesondere ungefähr 2 % oder weniger, bezogen auf eine Gesamtfläche des Bauteils.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, beispielsweise zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils.
  • Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem sich ein Bauteil, welches eine erhöhte Stabilität aufweist, möglichst einfach herstellen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst.
  • Vorzugsweise wird ein Bauteil bereitgestellt, welches ein polymeres Matrixmaterial und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff umfasst oder daraus gebildet ist. Ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs beträgt vorzugsweise ungefähr 75 Gew.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmasse des Bauteils und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils.
  • Vorzugsweise wird ein Material des Bauteils in einem oder mehreren Anbindungsbereichen verdichtet, beispielsweise durch Verpressen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise eines oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil genannten Merkmale und/oder einen oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil genannten Vorteile auf.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Bauteil in einem oder in mehreren Anbindungsbereichen, insbesondere in jedem Anbindungsbereich, eine durchgängige Öffnung aufweist, die beispielsweise als Kanal für eine Schraube bei einer Verschraubung dient.
  • Ein verdichteter Bereich umgibt vorzugsweise die Öffnung ringförmig, insbesondere kreisringförmig.
  • Vorzugsweise beträgt ein Außendurchmesser des verdichteten Bereichs, welcher eine Öffnung umgibt, mindestens ungefähr das Doppelte, vorzugsweise mindestens ungefähr das Dreifache, eines Durchmessers der Öffnung.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Außendurchmesser des verdichteten Bereichs, welcher eine, insbesondere diese, Öffnung umgibt, höchstens ungefähr das Zehnfache, vorzugsweise höchstens ungefähr das Fünffache, eines Durchmessers der Öffnung beträgt.
  • Vorzugsweise wird in jedem Anbindungsbereich ein Verdichtungselement, beispielsweise eine Unterlegscheibe, an und/oder auf dem Bauteil positioniert, bevor und/oder während das jeweilige Verdichtungselement durch ein Werkzeug gegen das Bauteil gepresst wird, wodurch das Bauteil im jeweiligen Anbindungsbereich verdichtet wird.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Verdichtungselemente in dem Werkzeug positioniert werden und erst bei einem Anpressvorgang und/oder Einpressvorgang mit dem Bauteil in Kontakt gebracht werden.
  • Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Verdichtungselemente so gewählt werden, dass ihr Außendurchmesser ungefähr 85 % oder mehr und/oder ungefähr 90 % oder weniger eines gewünschten Außendurchmessers eines jeweils durch Verdichten resultierenden Anbindungsbereichs des Bauteils beträgt.
  • Vorzugsweise wird eine Unterlegscheibe als Verdichtungselement verwendet. Unterlegscheiben mit einem Außendurchmesser von ungefähr 20 mm oder mehr und/oder 24 mm oder weniger haben sich als besonders bevorzugt erwiesen.
  • Beispielsweise kann mit Unterlegscheiben, welche einen Außendurchmesser von ungefähr 22 mm aufweisen, ein Anbindungsbereich mit einem Außendurchmesser von ungefähr 25 mm gebildet werden. So können üblicherweise vorliegende Toleranzen ausgeglichen werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe.
  • Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe bereitzustellen, welche möglichst einfach montierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Baugruppe gemäß dem unabhängigen auf eine Baugruppe gerichteten Anspruch gelöst.
  • Die Baugruppe umfasst ein erfindungsgemäßes Bauteil und ein weiteres Bauteil. Das Bauteil und das weitere Bauteil sind in einem oder mehreren Anbindungsbereichen des Bauteils miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschrauben.
  • Die erfindungsgemäße Baugruppe weist vorzugsweise ein oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil genannten Merkmale und/oder einen oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil genannten Vorteile auf.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Baugruppe mehrere Bauteile und/oder mehrere weitere Bauteil aufweist.
  • Als weiteres Bauteil ist vorzugsweise ein metallisches Trägerelement geeignet.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Bauteil und das weitere Bauteil in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen direkt, insbesondere hülsenfrei und/oder hülsenlos, miteinander verbunden sind. So können Kosten eingespart werden und die Herstellung der Baugruppe kann vereinfacht sein.
  • Günstig kann es sein, wenn das Bauteil und das weitere Bauteil in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen durch Verschrauben miteinander verbunden sind und wenn in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen 60 % oder mehr eines ursprünglichen Anziehdrehmoments, welches bei einer Verschraubung vorliegt, bei einer Warmlagerung erhalten bleiben, beispielsweise über 120 Stunden oder mehr.
  • Die Warmlagerung wird beispielsweise bei ungefähr 80 °C durchgeführt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das weitere Bauteil ein metallisches Trägerelement ist, wobei das Bauteil und das weitere Bauteil in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen des Bauteils durch Verschraubung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise beträgt ein Lösemoment in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen zum Lösen der jeweiligen Verschraubung ungefähr 70 % oder mehr eines Anziehdrehmoments in dem jeweiligen Anbindungsbereich.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner vorzugsweise ein Sandwichbauteil.
  • Das Sandwichbauteil umfasst vorzugsweise zwei Decklagen und einen zwischen den Decklagen angeordneten Kern. Eine oder beide Decklagen sind insbesondere Tape-Decklagen. Der Kern ist insbesondere aus einer zumindest bei der Kernherstellung fließfähigen Masse, beispielsweise aus GMT-Material (Glass Mat Thermoplastic) oder DLFT-Material (Direct Long Fiber Thermoplastic), gebildet oder umfasst ein solches Material.
  • Vorzugsweise durch lokales Verdrängen des Kerns und/oder durch lokales Komprimieren einer oder beider Decklagen sind vorzugsweise ein oder mehrere Anbindungsbereiche des Sandwichbauteils gebildet.
  • Ein Verdrängungsvorgang erfolgt dabei insbesondere in einem Zustand des Kerns, in welchem dieser verformbar, insbesondere fließfähig, ist, beispielsweise unmittelbar nach dem Einbringen eines Materials zur Herstellung des Kerns zwischen die Decklagen.
  • Günstig kann es sein, wenn eine oder beide Decklagen und/oder der Kern ein Bauteil mit einem oder mehreren Merkmalen des vorstehend genannten Bauteils und/oder des vorstehend genannten Ausgangsbauteils umfassen oder daraus hergestellt oder herstellbar sind.
  • Das Sandwichbauteil umfasst vorzugsweise ein oder mehrere komprimierte Bereiche, welche insbesondere Anbindungsbereiche bilden. Das Sandwichbauteil weist in dem jeweiligen Anbindungsbereich vorzugsweise eine reduzierte Materialstärke auf, wobei insbesondere eine Materialstärke des Kerns im Anbindungsbereich im Vergleich zur Materialstärke des Kerns in einer Umgebung des Anbindungsbereichs reduziert ist.
  • Die Materialstärke des Kerns ist dabei vorzugsweise um mindestens ungefähr 70 %, vorzugweise um mindestens ungefähr 90%, reduziert. Vorzugsweise ist der Kern in dem Anbindungsbereich vollständig verdrängt, so dass die Decklagen im Wesentlichen unmittelbar aneinander anliegen.
  • Die Reduktion der Materialstärke des Sandwichbauteils im Anbindungsbereich ist vorzugsweise dadurch erhältlich, dass das Sandwichbauteil bei dessen Herstellung insbesondere lokal gepresst wird. Der Kern wird hierdurch aus dem Zwischenraum zwischen den Decklagen verdrängt, insbesondere bis die Decklagen unmittelbar aneinander anliegen.
  • Vorzugsweise erfolgt darüber hinaus eine weitergehende Verpressung derart, dass eine oder beide Decklagen selbst komprimiert, insbesondere verdichtet, werden. Die Decklagen sind dabei insbesondere Ausgangsbauteile, welche zur optimierten Anbindung von Befestigungselementen verfestigt werden.
  • Die weitergehende Verpressung kann beispielsweise mittels eines Stempels eines Werkzeugs erzielt werden, um lokal erhöhte Presskräfte zu erzeugen.
  • Günstig kann es sein, wenn die Decklagen und/oder der Anbindungsbereich des Sandwichbauteils samt einer Umgebung desselben verformt, beispielsweise in einer Richtung aus einer Haupterstreckungsebene des Sandwichbauteils herausgeformt, werden. Die Anbindungsbereiche bilden somit insbesondere aus der Haupterstreckungsebene hervorstehende Befestigungsstellen, beispielsweise Befestigungsdome.
  • Durch die Verdrängung des Kerns und/oder durch die Komprimierung einer oder beider Decklagen kann vorzugsweise ein besonders stabiler Anbindungsbereich hergestellt werden. Insbesondere eine zusätzliche Hülse zur Verschraubung des Sandwichbauteils mit einem weiteren Bauteil ist hierdurch vorzugsweise entbehrlich.
  • Die Anbindungsbereiche sind vorzugsweise in einem Muster, symmetrisch, regelmäßig und/oder gleichmäßig verteilt an dem Bauteil, insbesondere dem Sandwichbauteil, angeordnet und/oder ausgebildet.
  • Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Bauteils, wobei das Bauteil mehrere Anbindungsbereiche aufweist, im Bereich welcher ein Material des Bauteils verdichtet ist, beispielsweise im Vergleich zu den verbleibenden nicht verdichteten Bereichen;
    • 2 einen Ausschnitt einer schematischen Schnittdarstellung einer Baugruppe, welche ein Bauteil gemäß 1 und ein weiteres Bauteil umfasst, die mittels einer Verschraubung in einem Anbindungsbereich des Bauteils hülsenlos miteinander verbunden sind;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung des Bauteils aus der 1, wobei das Material des Bauteils in einem oder mehreren der Anbindungsbereiche durch jeweils ein Verdichtungselement verdichtet wird;
    • 4 einen schematischen Schnitt durch ein Sandwichbauteil;
    • 5 einen schematischen Schnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung des Sandwichbauteils; und
    • 6 einen schematischen Schnitt durch einen Anbindungsbereich eines mittels des Werkzeugs hergestellten Sandwichbauteils.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Ein in 1 dargestelltes, als Ganzes mit 100 bezeichnetes Bauteil eignet sich insbesondere zur Verwendung als Abdeckelement oder Schutzelement, beispielsweise in Kombination mit einem zeichnerisch nicht als Ganzes dargestellten elektrochemischen System 102, beispielsweise einem Batteriemodul. Das elektrochemische System 102, beispielsweise das Batteriemodul, wird vorzugsweise in einem Elektrofahrzeug verwendet.
  • Das Bauteil 100 ist insbesondere ein flächiges Bauteil 100, welches längs seiner zwei Haupterstreckungsrichtungen eine mindestens 10-fach, insbesondere mindesten 100-fach, größere Ausdehnung aufweist als in einer Dickenrichtung des Bauteils 100.
  • Das Bauteil 100 ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet.
  • Vorzugsweise weist das Bauteil 100 eine Breite von ungefähr 1,50 m oder mehr, insbesondere von ungefähr 1,75 m oder mehr, auf.
  • Insbesondere beträgt die Breite des Bauteils 100 ungefähr 2,5 m oder weniger, beispielsweise ungefähr 2,15 m oder weniger.
  • Eine senkrecht zur Breite des Bauteils 100 angeordnete Länge des Bauteils 100 beträgt vorzugsweise ungefähr 1 m oder mehr, insbesondere 1,25 m oder mehr.
  • Insbesondere beträgt die Länge des Bauteils 100 ungefähr 4,0 m oder weniger, beispielsweise ungefähr 3 m oder weniger.
  • Beispielsweise ist das Bauteil 100 mit Abmessungen von ungefähr 2,0 m mal 1,5 m (2,0 m x 1,5 m) ausgebildet.
  • Beispielsweise ist das Bauteil 100 ein Batterieboden oder ein Unterfahrschutz, beispielsweise eine Unterbodenverkleidung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Das Bauteil 100 dient in Ausführungsformen, in welchen das elektrochemische System 102 in einem Elektrofahrzeug verwendet wird, vorzugsweise als Unterfahrschutzelement zum Schützen einer im Bodenbereich angeordneten Batterievorrichtung.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Bauteil 100 aus einem polymeren Matrixmaterial 104 und mindestens einem nicht-kompressiblen Füllstoff 106 gebildet ist.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bauteil 100 das polymere Matrixmaterial 104 und den mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff 106 umfasst und weitere Bestandteile, beispielsweise ein oder mehrere Additive, enthält.
  • Vorzugsweise umfasst das polymere Matrixmaterial 104 ein thermoplastisches Polymermaterial oder ist daraus gebildet. Ein bevorzugtes thermoplastisches Polymermaterial ist Polypropylen.
  • Ergänzend oder alternativ können auch weitere thermoplastische Polymermaterialien für das polymere Matrixmaterial 104 verwendet werden, beispielsweise ein oder mehrere weitere thermoplastische Polyolefine.
  • Als nicht-kompressibler Füllstoff 106 wird vorzugsweise ein Fasermaterial, beispielsweise ein Glasfasermaterial, verwendet.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Fasermaterial ein Endlosfasermaterial ist.
  • Endlosfasermaterialien lassen sich vorzugsweise in ein thermoplastisches Polymermatrixmaterial integrieren.
  • Ein „Endlosfasermaterial“ ist vorzugsweise ein Fasermaterial, dessen Fasern zu 90 % oder mehr, insbesondere zu 95 % oder mehr, eine Länge von ca. 40 mm oder mehr, vorzugsweise von ca. 50 mm oder mehr, aufweisen.
  • Günstig kann es sein, wenn Fasern des Fasermaterials eine Vorzugsrichtung aufweisen, welche zumindest näherungsweise parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils 100 verläuft.
  • Vorzugsweise sind ca. 80 % der Fasern des Fasermaterials oder mehr, insbesondere ca. 90 % der Fasern des Fasermaterials oder mehr, zumindest näherungsweise parallel zueinander angeordnet.
  • Eine Orientierung der Fasern wird vorzugsweise mittels Elektronenmikroskopie und insbesondere mittels anschließender Bildbearbeitung bestimmt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn als Glasfasermaterial ein Endlosfasermaterial in Form von Endlosglasfasern verwendet wird.
  • Die Endlosglasfasern sind in 1 schematisch angedeutet.
  • Günstig kann es sein, wenn der mindestens eine nicht-kompressible Füllstoff 106, vorliegend die Endlosglasfasern, in dem polymeren Matrixmaterial 104 aufgenommen und/oder darin eingebettet ist.
  • Ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 beträgt vorzugsweise 75 Gew.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, bezogen auf eine Gesamtmasse des Bauteils 100 und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils 100 in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils 100.
  • Vorzugsweise beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 ungefähr 97 Gew.-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmasse des Bauteils 100 und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils 100 in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils 100.
  • Ergänzend oder alternativ beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 vorzugsweise ungefähr 55 Vol.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 60 Vol.-% oder mehr, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Bauteils 100 und/oder bezogen auf ein lokales Volumen des Bauteils 100 in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils 100.
  • Vorzugsweise beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 ungefähr 97 Vol.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtvolumen des Bauteils 100 und/oder bezogen auf ein lokales Volumen des Bauteils 100 in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils 100.
  • Vorzugsweise weist das Bauteil 100 einen oder mehrere (vorliegend mehrere) Anbindungsbereiche 108 auf. Die Anbindungsbereiche 108 dienen vorzugsweise einer Anbindung des Bauteils 100 an ein weiteres Bauteil 110 (vgl. 2).
  • In den Anbindungsbereichen 108 ist ein Material des Bauteils 100 vorzugsweise verdichtet, insbesondere im Vergleich zu einem oder mehreren nicht verdichteten Bereichen 112. Der eine oder die mehreren nicht verdichteten Bereiche 112 bilden vorliegend sämtliche Bereiche des Bauteils 100, welche nicht die Anbindungsbereiche 108 bilden.
  • Vorzugsweise beträgt der Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs in den Anbindungsbereichen 108 ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, beispielsweise ungefähr 85 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmasse des jeweiligen Anbindungsbereichs 108.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn eine durchschnittliche Dicke des Bauteils 100 in den Anbindungsbereichen 108 um ungefähr 10 % oder mehr geringer ist als eine durchschnittliche Dicke des Bauteils 100 in den übrigen Bereichen.
  • Die Dicke des Bauteils 100 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils 100 definiert.
  • Günstig kann es sein, wenn ungefähr 20 Vol.-% des Bauteils 100 oder weniger, insbesondere ungefähr 10 Vol.-% des Bauteils 100 oder weniger, beispielsweise ungefähr 5 Vol.-% des Bauteils 100 oder weniger, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Bauteils 100, verdichtet sind und/oder durch die Anbindungsbereiche 108 gebildet sind. Das Material des Bauteils 100 weist in den verdichteten Bereichen und/oder Anbindungsbereichen 108 vorzugsweise eine Dichte auf, welche ungefähr 5 % oder mehr größer ist als eine Dichte in dem/den nicht verdichteten Bereich(en).
  • Durch den erhöhten Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 in den Anbindungsbereichen 108 ist vorzugsweise eine hülsenlose und/oder hülsenfreie Verbindung des Bauteils 100 mit dem weiteren Bauteil 110 möglich.
  • Beispielsweise können das Bauteil 100 und das weitere Bauteil 110 direkt miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt, werden.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Bauteil in jedem Anbindungsbereich 108 eine Öffnung 113 aufweist, die beispielsweise als Kanal für eine Schraube bei einer Verschraubung dient.
  • Die eine oder die mehreren (vorliegend mehreren) Öffnungen 113 sind vorzugsweise zumindest näherungsweise hohlkreiszylinderförmig ausgebildet und/oder erstrecken sich von einer ersten Hauptseite zu einer zweiten Hauptseite des Bauteils 100.
  • Eine Haupterstreckungsrichtung der Öffnungen 113 verläuft vorzugsweise zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils 100.
  • In einem in 2 dargestellten verbundenen Zustand bilden das Bauteil 100 und das weitere Bauteil 110 vorzugsweise eine Baugruppe 114.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Baugruppe 114 zusätzliche Bauteile 100 und/oder zusätzliche weitere Bauteile 110 umfasst (nicht zeichnerisch dargestellt).
  • Das weitere Bauteil 110 ist beispielsweise ein metallisches Trägerelement 116.
  • Beispielsweise bildet das weitere Bauteil 110 einen Teil einer Fahrzeugkarosserie.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Bauteil 100 ungefähr 50 Anbindungsbereiche 108 aufweist, in welchen es mit dem weiteren Bauteil 110 und/oder weiteren Elementen einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
  • Insbesondere durch den vergleichsweise hohen Anteil des mindestens einen nicht-kompressibel Füllstoffs 106 kann die in 2 dargestellte Verbindung des Bauteils 100 und des weiteren Bauteils 110 eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:
    • - ein Lösemoment der Verbindung beträgt ungefähr 70 % oder mehr eines Anziehdrehmoments; und/oder
    • - ein Anziehdrehmoment nach einer Warmlagerung über 120 Stunden beträgt ungefähr 60-% eines ursprünglichen Anziehdrehmoments, welches bei der Verschraubung des Bauteils 100 und des weiteren Bauteils aufzuwenden war.
  • Die Warmlagerung wird vorzugsweise bei ungefähr 80 °C durchgeführt.
  • Günstig kann es sein, wenn ein Material des Bauteils 100 in den Anbindungsbereichen 108 eine Kriechbeständigkeit cc von ungefähr 0,75 oder mehr, insbesondere von ungefähr 0,85 oder mehr, aufweist.
  • Zur Herstellung des Bauteils 100 (vgl. Flussdiagramm in 3) wird vorzugsweise ein Ausgangsbauteil 118 in ein Werkzeug 120 eingelegt.
  • Das Ausgangsbauteil 118 umfasst vorzugsweise ein polymeres Matrixmaterial 104 und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff 106, beispielsweise Endlosglasfasern.
  • Ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 beträgt vorzugsweise ungefähr 75 Gew.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 80 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmasse des Ausgangsbauteil 118.
  • Vorzugsweise beträgt der durchschnittliche Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs 106 ungefähr 55 Vol.-% oder mehr, insbesondere ungefähr 60 Vol.-% oder mehr, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Ausgangsbauteil 118.
  • Dabei ist der mindestens eine nicht-kompressible Füllstoff 106 insbesondere homogen über das gesamte Ausgangsbauteil 118 verteilt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn ein oder mehrere (vorliegend mehrere) Verdichtungselemente 122 in das Werkzeug 120 eingelegt werden.
  • Bei dem Werkzeug 120 handelt es sich beispielsweise um ein Presswerkzeug.
  • Insbesondere werden die Verdichtungselemente 122 derart positioniert, dass sie bei einem Schließen zweier Werkzeugteile des Werkzeugs 120 um das Ausgangsbauteil 118 an Anbindungsbereichen 108 des Bauteils anliegen und/oder mit diesen in Kontakt sind.
  • Als besonders bevorzugte Verdichtungselemente 122 haben sich Unterlegscheiben erwiesen.
  • Günstig kann es sein, wenn Verdichtungselemente 122 verwendet werden, deren Außendurchmesser ungefähr 85 % oder mehr und/oder ungefähr 90 % oder weniger eines Außendurchmessers eines jeweils durch Verdichten resultierenden Anbindungsbereichs 108 des Bauteils 100 beträgt.
  • Beispielsweise werden Unterlegscheiben verwendet, welche einen Außendurchmesser von ungefähr 10 mm oder mehr, insbesondere von ungefähr 20 mm oder mehr, und/oder ungefähr 30 mm oder weniger, insbesondere ungefähr 24 mm oder weniger, aufweisen. Bevorzugt werden Unterlegscheiben verwendet, welche einen Außendurchmesser von ungefähr 22 mm aufweisen.
  • Nach einer Positionierung der Verdichtungselemente 122 wird das Werkzeug 120 vorzugsweise betätigt, beispielsweise durch Schließen der Werkzeugteile. Insbesondere wird das Ausgangsbauteil 118 verpresst, wodurch das Bauteil 100 entsteht. Das Verpressen ist in 3 durch das Bezugszeichen 124 angedeutet.
  • In Ausführungsformen, in welchen Unterlegscheiben verwendet werden, die einen Außendurchmesser von ungefähr 22 mm aufweisen, weisen die resultierenden Anbindungsbereiche 108 des Bauteils 100 vorzugsweise einen Außendurchmesser von ungefähr 25 mm auf.
  • Durch das zuvor beschriebene Verfahren entsteht vorzugsweise ein kriechbeständiges Bauteil 100.
  • Vorzugsweise kann eine Kriechneigung des Bauteils 100 bei einer Verschraubung in der und/oder zu einer Baugruppe 114 minimiert werden. Eine Verwendung metallischer Hülsen bei der Verschraubung mit einem metallischen weiteren Bauteil 110 ist vorzugsweise entbehrlich.
  • Wie insbesondere aus den 4 bis 6 hervorgeht, kann es vorteilhaft sein, wenn das Bauteil 100 Bestandteil einer größeren Einheit, beispielsweise eines Sandwichbauteils 126, ist.
  • Das Sandwichbauteil 126 umfasst vorzugsweise zwei Decklagen 128 und einen zwischen den Decklagen 128 angeordneten Kern 130 des Sandwichbauteils 126.
  • Das Sandwichbauteil 126 umfasst vorzugsweise ein oder zwei oder mehr Bauteile 100, insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen.
  • Insbesondere ist das Sandwichbauteil 126 aus einem oder mehreren Ausgangsbauteilen 118 gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gebildet oder herstellbar.
  • Eine oder beide Decklagen 128 des Sandwichbauteils 126 sind vorzugsweise aus eine oder mehreren Ausgangsbauteilen 118 gebildet oder daraus herstellbar.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Kern 130 aus einem oder mehreren Ausgangsbauteilen 118 gebildet oder daraus herstellbar ist.
  • Wie insbesondere den 5 und 6 zu entnehmen ist, umfasst das Sandwichbauteil 126 vorzugsweise ein oder mehrere komprimierte Bereiche, welche insbesondere Anbindungsbereiche 108 bilden. Das Sandwichbauteil 126 weist in dem Anbindungsbereich 108 eine reduzierte Materialstärke auf, wobei insbesondere eine Materialstärke des Kerns 130 im Anbindungsbereich 108 im Vergleich zur Materialstärke des Kerns in einer Umgebung des Anbindungsbereichs 108 reduziert ist.
  • Die Materialstärke des Kerns 130 ist dabei vorzugsweise um mindestens ungefähr 70 %, vorzugweise um mindestens ungefähr 90%, reduziert. Vorzugsweise ist der Kern 130 in dem Anbindungsbereich 108 vollständig verdrängt, so dass die Decklagen 128 im Wesentlichen unmittelbar aneinander anliegen.
  • Wie insbesondere der Darstellung des Werkzeugs 120 in 5 zu entnehmen ist, kann die Reduktion der Materialstärke des Sandwichbauteils 126 im Anbindungsbereich 108 dadurch erzielt werden, dass das Sandwichbauteil 126 gepresst wird. Der Kern 130 wird hierdurch aus dem Zwischenraum zwischen den Decklagen 128 verdrängt, insbesondere bis die Decklagen 128 unmittelbar aneinander anliegen.
  • Vorzugsweise erfolgt darüber hinaus eine weitergehende Verpressung derart, dass die Decklagen 128 selbst komprimiert, insbesondere verdichtet, werden. Die Decklagen 128 sind dabei insbesondere Ausgangsbauteile 118, welche zur optimierten Anbindung von Befestigungselementen verfestigt werden.
  • Zugleich oder auch unabhängig davon werden die Decklagen 128 und/oder der Anbindungsbereich 108 des Sandwichbauteils 126 samt einer Umgebung desselben vorzugsweise mittels des Werkzeugs 120 verformt, beispielsweise in einer Richtung aus einer Haupterstreckungsebene des Sandwichbauteils 126 herausgeformt. Die Anbindungsbereiche 108 bilden somit insbesondere aus der Haupterstreckungsebene hervorstehende Befestigungsstellen.
  • Durch die Verdrängung des Kerns 130 und/oder durch die Komprimierung einer oder beider Decklagen 128 kann vorzugsweise ein besonders stabiler Anbindungsbereich 108 hergestellt werden. Insbesondere eine zusätzliche Hülse zur Verschraubung des Sandwichbauteils 126 mit einem weiteren Bauteil 110 ist hierdurch vorzugsweise entbehrlich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019219594 [0004]

Claims (16)

  1. Bauteil (100), insbesondere flächiges Bauteil (100), wobei das Bauteil (100) ein polymeres Matrixmaterial (104) und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff (106) umfasst oder daraus gebildet ist, wobei ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs (106) vorzugsweise ungefähr 75 Gew.-% oder mehr beträgt, bezogen auf eine Gesamtmasse des Bauteils (100) und/oder bezogen auf eine lokale Masse des Bauteils (100) in einem lokal verdichteten Bereich des Bauteils (100), wobei das Bauteil (100) einen oder mehrere Anbindungsbereiche (108) zur Anbindung des Bauteils (100) an ein weiteres Bauteil (110) aufweist, wobei ein Material des Bauteils (100) zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen (108) verdichtet ist.
  2. Bauteil (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Bauteils (100) zumindest in dem einen oder mehreren Anbindungsbereichen (108) verpresst ist, beispielsweise durch Verwendung eines oder mehrerer Verdichtungselemente (122).
  3. Bauteil (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs (106) ein Fasermaterial, vorzugsweise ein Glasfasermaterial, beispielsweise Endlosglasfasern, ist.
  4. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Bauteils (100) zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen (108) eine Kriechbeständigkeit cc von ungefähr 0,75 oder mehr, insbesondere von ungefähr 0,85 oder mehr, aufweist.
  5. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (100) ein Gehäusebauteil, beispielsweise ein Batterieboden und/oder ein Unterfahrschutzelement, ist.
  6. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Anbindungsbereiche (108) jeweils eine zumindest näherungsweise hohlzylinderförmige Öffnung (113) in dem Bauteil (100) aufweisen, welche sich insbesondere in einer zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils (100) verlaufenden Richtung erstreckt.
  7. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Matrixmaterial (104) ein thermoplastisches Polymermaterial, beispielsweise Polypropylen, umfasst oder daraus gebildet ist.
  8. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs (106) zumindest in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen (108) ungefähr 65 Vol.-% oder mehr, beispielsweise ungefähr 70 Vol.-% oder mehr, bezogen auf ein Gesamtvolumen des jeweiligen Anbindungsbereichs (108), beträgt.
  9. Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ungefähr 10 Vol.-% des Bauteils (100) oder weniger, insbesondere ungefähr 5 Vol.-% des Bauteils (100) oder weniger, bezogen auf ein Gesamtvolumen des Bauteils (100), verdichtet sind.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, beispielsweise zur Herstellung eines Bauteils (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Bereitstellen eines Ausgangsbauteils (118), welches ein polymeres Matrixmaterial (104) und mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoff (106) umfasst oder daraus gebildet ist, wobei ein durchschnittlicher Anteil des mindestens einen nicht-kompressiblen Füllstoffs (106) ungefähr 75 Gew.-% oder mehr beträgt, bezogen auf eine Gesamtmasse des Ausgangsbauteils (118); und - Verdichten eines Materials des Ausgangsbauteils (118) in einem oder mehreren Anbindungsbereichen (108), beispielsweise durch Verpressen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in jedem Anbindungsbereich (108) ein Verdichtungselement (122), beispielsweise eine Unterlegscheibe, an dem Ausgangsbauteil (118) positioniert wird, bevor das jeweilige Verdichtungselement (122) durch ein Werkzeug (120) gegen das Ausgangsbauteil (118) gepresst wird, wodurch das Ausgangsbauteil (118) im jeweiligen Anbindungsbereich (108) verdichtet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsbauteil (118) oder zwei Ausgangsbauteile (118) eine oder beide Decklagen (128) eines Sandwichbauteils (126) bilden, wobei ein zwischen den Decklagen (128) angeordneter Kern (130) beim Herstellen des einen oder der mehreren Anbindungsbereiche (108) lokal verdrängt wird und/oder wobei die eine oder die mehreren Decklagen (128) komprimiert werden.
  13. Baugruppe (114), wobei die Baugruppe (114) ein Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein weiteres Bauteil (110) umfasst, wobei das Bauteil (100) und das weitere Bauteil (110) in einem oder mehreren Anbindungsbereichen (108) des Bauteils (100) miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Verschrauben.
  14. Baugruppe (114) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (100) und das weitere Bauteil (110) in dem einen oder den mehreren Anbindungsbereichen (108) direkt, insbesondere hülsenfrei, miteinander verbunden sind.
  15. Sandwichbauteil (126), umfassend zwei Decklagen (128) und einen zwischen den Decklagen (128) angeordneten Kern (130), wobei durch lokales Verdrängen des Kerns (130) und/oder durch lokales Komprimieren einer oder beider Decklagen (128) ein oder mehrere Anbindungsbereiche (108) des Sandwichbauteils (126) gebildet sind.
  16. Sandwichbauteil (126) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Decklagen (128) und/oder der Kern (130) ein Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfassen oder aus einem Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt oder herstellbar sind.
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