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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils, ein Bauteil und ein Verfahren zum Befestigen eines Bauteils.
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Bekannte Schraubverbindungen von Kunststoffbauteilen weisen oftmals eine Metallhülse im Kunststoff auf. Eine solche Ausführungsform ist jedoch hinsichtlich einer Einbringung der Metallhülse als auch hinsichtlich der unterschiedlichen Ausdehnungseigenschaften von Kunststoff und Metall und der damit verbundenen Nachteile beim Recycling problematisch.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils, ein verbessertes Bauteil und ein verbessertes Verfahren zum Befestigen eines Bauteils gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass durch Verwendung eines Glasfaserkunststoffmaterials ein stabiles Bauteil ermöglicht werden kann.
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Ein Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils umfasst einen Schritt des Bereitstellens einer Spritzgussform mit einem blockierten Bereich in der Spritzgussform . Ferner umfasst das Spritzgussverfahren einen Schritt des Füllens der Spritzgussform mit einem Kunststoffmaterial. Das Spritzgussverfahren umfasst außerdem einen Schritt des Freigebens des blockierten Bereichs der Spritzgussform. Außerdem umfasst das Spritzgussverfahren einen Schritt des Befüllens des freigegebenen Bereichs mit einem Glasfaserkunststoffmaterial. Das Kunststoffmaterial und das Glasfaserkunststoffmaterial unterscheiden sich in einem Parameter des Glasfasermaterials.
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Bei dem Spritzgussverfahren kann es sich um ein herkömmliches Spritzgussverfahren handeln, wodurch Kosten eingespart werden können, da kein neues Spritzgussverfahren entwickelt wird. Vorteilhafterweise kann das herkömmliche Spritzgussverfahren zum Herstellen des Bauteils verwendet werden. Der blockierte Bereich kann beispielsweise durch einen Schieber blockiert werden, der im Schritt des Einfüllens in einer ersten Position angeordnet ist, und der im Schritt des Freigebens von der ersten Position in eine zweite Position verbracht wird, um den vordefinierten Bereich freizugeben. Bei dem Kunststoffmaterial und dem Glasfaserkunststoffmaterial kann es sich um Polyamid-Materialien handeln. Vorteilhafterweise kann mittels der Kombination von Kunststoffmaterial und Glasfaserkunststoffmaterial eine hohe Stabilität des hergestellten Bauteils ermöglicht werden. Durch die Verwendung des Glasfaserkunststoffmaterial, das gegenüber dem Kunststoffmaterial einen anderen Parameter bezüglich des Glasfasermaterials aufweist, kann somit ein Bereich in dem herzustellenden Bauteil definiert werden, der eine höhere Festigkeit und somit auch eine höhere Stabilität bei der Anbringung eines Befestigungselementes in dem Bereich, das das Glasfasermaterial umfasst ausprägen lässt. Auch kann ein Schmelzpunkt des Glasfaserkunststoffmaterials beispielsweise höher als der Schmelzpunkt des Kunststoffmaterials liegen, was ebenfalls eine weitere Erhöhung der Festigkeit im Bereich des Glasfaserkunststoffmaterial zulässt. Ein Anschmelzen des Kunststoffmaterials kann demnach vorteilhafterweise zu einer guten Verbindung der zwei Materialen führen und so einen Stoffschluss ermöglichen. Vorteilhafterweise kann das Glasfaserkunststoffmaterial ein Kriechen des Kunststoffmaterials verhindern und Wärmeausdehnungsunterschiede kompensieren. Der hier vorgestellte Ansatz kann auch als Hochleistungs-Polygonal-Kunststoffhülse für Kunststoffverschraubungen verstanden werden. Vorteilhafterweise kann der Fertigungsprozess stabiler sein, wodurch deutlich weniger Ausschuss entstehen kann. Der hier vorgestellte Ansatz ist gut rezyklierbar, da keine Materialmischung erfolgt. Zudem ist das Spritzgussverfahren deutlich kostengünstiger, da beispielsweise Produktionskosten von weniger als beispielsweise 0,04 Euro pro Verbindung gemäß derzeitigem Preisniveau anfallen können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Befüllens der freigegebene Bereich mit einem Glasfaserkunststoffmaterial befüllt werden, das eine höhere Dichte an Glasfasermaterial aufweisen kann, als das Kunststoffmaterial. Als eine höhere Dichte an Glasfasermaterial kann hierbei beispielsweise verstanden werden, dass in dem Glasfaserkunststoffmaterial mehr Glasfasern pro Volumeneinheit als in dem Kunststoffmaterial enthalten sind. Durch die Befüllung mit einem solchen Glasfaserkunststoffmaterial kann der Bereich vorteilhafterweise wärmeformbeständig ausgebildet sein und/oder eine hohe Stabilität aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Befüllens der freigegebene Bereich mit einem Glasfaserkunststoffmaterial befüllt werden, dessen Glasfasern länger sind, als die Glasfasern des Kunststoffmaterials. Das Kunststoffmaterial kann auch Glasfasern aufweisen, wodurch das Kunststoffmaterial eine hohe Stabilität aufweisen kann. Durch die längeren Glasfasern im Glasfaserkunststoffmaterial kann erreicht werden, dass sich eine größere Wahrscheinlichkeit einer Verkantung bzw. gegenseitigen Abstützung der Glasfasern in dem Glasfaserkunststoffmaterial ergibt, sodass hierdurch eine erhöhte Festigkeit dieses Glasfaserkunststoffmaterials in Bezug auf das Kunststoffmaterial realisieren lässt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Füllens als Kunststoffmaterial ein Polyamid-Material, insbesondere ein PA6 und zusätzlich oder alternativ ein PA66 verwendet werden und zusätzlich oder alternativ im Schritt des Befüllens als Glasfaserkunststoffmaterial ein Polyamid-Material, insbesondere ein PPA verwendet werden. Bei dem PA6 kann es sich um ein Polycaprolactam handeln. Vorteilhafterweise kann das PA6 verschleißfest sein, wodurch eine Langlebigkeit des Polyamid-Materials und somit des Kunststoffmaterials ermöglicht werden kann. Das PA66 kann vorteilhafterweise abriebfest, wärmeformbeständig und/oder kriechfest sein. Das Kunststoffmaterial kann somit vorteilhafterweise eine besonders hohe Stabilität aufweisen. Bei dem PPA kann es sich um ein Polyphthalamid handeln. Das PPA kann glasfaserverstärkt sein, wodurch es eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen kann. Vorteilhafterweise kann das PPA wärmeformbeständig sein. Das Glasfaserkunststoffmaterial kann somit vorteilhafterweise eine besonders hohe Stabilität aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Spritzgussverfahren einen Schritt des Bearbeitens aufweisen, in dem ein Einbringen einer Öffnung in das Glasfaserkunststoffmaterial erfolgt, um ein Befestigungselement aufzunehmen. Vorteilhafterweise kann das Befestigungselement durch die Öffnung zuverlässig in das Glasfaserkunststoffmaterial eingebracht werden kann, sodass ein Aufplatzen des Bauteils beim Befestigen mittels des Befestigungselementes verhindert werden kann. Bei dem Befestigungselement kann es sich beispielsweise um eine Schraube handeln.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bearbeitens die Öffnung derart eingebracht werden, dass sie durch das Glasfaserkunststoffmaterial vollständig umgeben ist. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Kontakt zwischen der Öffnung und dem Kunststoffmaterial verhindert werden und somit eine hohe Stabilität des Bauteils im Bereich des Glasfaserkunststoffmaterial ermöglicht werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens ein Schieberelement zur Ausbildung des blockierten Bereichs in der Spritzgussform verwendet werden, das im Querschnitt eine Polygonalgeometrie aufweisen kann. Beispielhaft kann die Polygonalgeometrie eine annähernd dreieckige Form mit abgerundeten Ecken aufweisen. Dadurch kann Fertigungsprozess einfacher, schneller und kostengünstiger sein und zugleich ein sehr fester Bereich des Glasfaserkunststoffmaterial hergestellt werden. Vorteilhafterweise kann die Polygonalgeometrie einen Stoffschluss zwischen dem PPA und dem PA6/PA66 sowie einen Formschluss ermöglichen. Die Polygonalgeometrie führt vorteilhafterweise zu minimalen Kerbspannungen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann auch ein Bauteil ein Kunststoffmaterial und ein in das Kunststoffmaterial eingebettetes Glasfaserkunststoffmaterial aufweisen, wobei sich das Kunststoffmaterial und das Glasfaserkunststoffmaterial in einem Parameter des Glasfasermaterials unterscheiden. Vorteilhafterweise kann somit eine hohe Stabilität des Bauteils speziell im Bereich des Glasfaserkunststoffmaterials ermöglicht werden.
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Ein entsprechendes Verfahren zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement umfasst einen Schritt des Fixierens des Bauteils an dem Metallelement durch Einbringen des Befestigungselements durch das Glasfaserkunststoffmaterial. Auch durch eine solche Ausführungsform können die Vorteile des hier vorgestellten Ansatzes schnell, kostengünstig und effizient umgesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Fixierens eine Schraube als Befestigungselement verwendet werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einheiten durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell, kostengünstig und effizient gelöst werden.
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Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung der Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils im befestigten Zustand;
- 2 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils im befestigten Zustand;
- 3 ein Diagramm zur Erläuterung einer Variante eines hier vorgestellten Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Spritzgussverfahrens zum Herstellen eines Bauteils;
- 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils;
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement; und
- 7 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils 100 im befestigten Zustand. Das Bauteil 100 weist ein Kunststoffmaterial 105 und ein in das Kunststoffmaterial 105 eingebettetes Glasfaserkunststoffmaterial 110 auf. Das Bauteil 100 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel an einem Metallelement 115 angeordnet, wobei das Metallelement 115 beispielsweise eine Platte sein kann. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Metallelement 115 beispielhaft eine größere Dicke 140 auf, als die Dicke 135 des Bauteils 100. In anderen Worten ausgedrückt ist das Bauteil 100 im Querschnitt schmaler ausgeführt, als das Metallelement 115. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Metallelement 115 Aluminium oder Stahl auf oder ist vollständig aus diesem Metall hergestellt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich das Kunststoffmaterial 105 und das Glasfaserkunststoffmaterial 110 in einem Parameter des Glasfasermaterials. Beispielsweise kann ein solcher Parameter eine Dichte von Glasfasern oder eine Länge von Glasfasern in dem Glasfaserkunststoffmaterial 110 betreffen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Glasfaserkunststoffmaterial 110 somit beispielsweise eine höhere Dichte an Glasfasermaterial auf, als das Kunststoffmaterial 105. Auch können gemäß diesem oder einem weiteren Ausführungsbeispiel die Glasfasern 120 des Glasfaserkunststoffmaterials 110 länger, als die Glasfasern 125 des Kunststoffmaterials 105 sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Glasfaserkunststoffmaterial 110 von dem Kunststoffmaterial 105 umgeben.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 100 an dem Metallelement 115 fixiert. Die Fixierung erfolgt beispielsweise durch Einbringen eines Befestigungselements 130 durch das Glasfaserkunststoffmaterial 110. Das Befestigungselement 130 ist ausgebildet, um das Bauteil 100 an dem Metallelement 115 zu fixieren. In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Befestigungselement 130 als eine Schraube ausgeführt. Das Gewinde der Schraube ragt beispielhaft fast vollständig in das Metallelement 115 hinein, wobei es vollständig das Glasfaserkunststoffmaterial 110 durchdringt. Der Schraubenkopf liegt an dem Glasfaserkunststoffmaterial 110 an.
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Gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Kunststoffmaterial 105 ein Polyamid-Material verwendet. Das Polyamid-Material ist beispielhaft ein kurzglasfaserverstärktes Polycaprolactam, das auch als PA6 bezeichnet werden kann oder ein PA66. Denkbar ist jedoch auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein anderes Kunststoffmaterial oder ein Kunststoffmaterial ohne Glasfasern verwendet wird.
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Gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Trägermaterial des Glasfaserkunststoffmaterials 110 beispielsweise ebenfalls ein Polyamid-Material verwendet. Das Polyamid-Material ist beispielhaft ein hochgefülltes kurzglasfaserverstärktes Polyphthalamid, das auch als PPA bezeichnet werden kann.
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Gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Glasfaserkunststoffmaterial 110 eine Öffnung eingebracht, in die das Befestigungselement 130 aufgenommen ist. Die Öffnung ist gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel derart eingebracht, dass sie von dem Glasfaserkunststoffmaterial 110 vollständig umgeben ist.
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In anderen Worten ausgedrückt bleibt das Material des Kunststoffmaterials 105, also das PA6 oder PA66 unberührt von dem Befestigungselement 130 und ist lokal durch das Glasfaserkunststoffmaterial 110, das auch als hochgefülltes kurzglasfaserverstärktes Hochleistungspolyamid bezeichnet werden kann, an den Öffnungen, die auch als Schraubpunkte bezeichnet werden können, ersetzt.
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2 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils 100 im befestigten Zustand. Dabei kann es sich um das in 1 beschriebene Bauteil oder ein ähnliches Bauteil handeln.
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Zu erkennen ist in dieser Figur, dass das Glasfaserkunststoffmaterial 110 von dem Kunststoffmaterial 105 umgeben ist. Mittig im Glasfaserkunststoffmaterial 110 ist das Befestigungselement 130 angeordnet. Das Befestigungselement 130 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als Schraube ausgeführt, wobei der Schraubenkopf sechskantig ist.
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Die Form des Glasfaserkunststoffmaterials 110 wird beispielsweise erzeugt, indem im Herstellungsverfahren ein Schieberelement mit einer Polygonalgeometrie verwendet wird, welches den zu blockierenden Bereich bei dem Befüllen der Spritzgussform mit dem Kunststoffmaterial freihält und nachfolgend zurückgezogen bzw. aus der Spritzgussform entfernt wird.
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In anderen Worten ausgedrückt ist als Geometrie der Füllung eine Polygonalform vorgesehen. Die Polygonalform ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als eine annähernd dreieckige Form mit abgerundeten Ecken ausgeführt.
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3 zeigt ein Diagramm 300 zur Erläuterung einer Variante eines hier vorgestellten Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Das Diagramm 300 zeigt einen Verlauf einer Vorspannkraft verschiedener Polyamid-Materialen. Die x-Achse 305 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die y-Achse 310 repräsentiert die Vorspannkraft. Es wurde die Vorspannkraft einer Schraube über den Zeitraum von 1.000 Stunden bei einer Befestigung in einem bestimmten Glasfaserkunststoffmaterial gemessen.
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Das Diagramm 300 verdeutlicht, dass die Kennlinie 315 keinen Abfall der Vorspannkraft aufweist. Werden als Glasfaserkunststoffmaterial die Polyamid-Materialien PA6GF30 (Kennlinie 320) bzw. PA6GB50 (Kennlinie 325) gewählt, weist die Vorspannkraft nach 1.000 Stunden noch ca. 30 Prozent auf. Das Polyamid-Material PPAGF50 (Kennlinie 330) als Glasfaserkunststoffmaterial weist nach 1.000 Stunden noch eine 90 prozentige Vorspannkraft auf.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Spritzgussverfahrens 400 zum Herstellen eines Bauteils.
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Das Spritzgussverfahren 400 umfasst einen Schritt 405 des Bereitstellens einer Spritzgussform mit einem blockierten Bereich in der Spritzgussform. Ferner umfasst das Spritzgussverfahren 400 einen Schritt 410 des Füllens der Spritzgussform mit einem Kunststoffmaterial. Das Spritzgussverfahren 400 umfasst außerdem einen Schritt 415 des Freigebens des blockierten Bereichs der Spritzgussform. Außerdem umfasst das Spritzgussverfahren 400 einen Schritt 420 des Befüllens des freigegebenen Bereichs mit einem Glasfaserkunststoffmaterial. Das Kunststoffmaterial und das Glasfaserkunststoffmaterial unterscheiden sich in einem Parameter des Glasfasermaterials.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 420 des Befüllens der freigegebene Bereich mit einem Glasfaserkunststoffmaterial befüllt. Das Glasfaserkunststoffmaterial weist beispielhaft eine höhere Dichte an Glasfasermaterial auf, als das Kunststoffmaterial.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird im Schritt 420 des Befüllens der freigegebene Bereich mit einem Glasfaserkunststoffmaterial befüllt, dessen Glasfasern länger sind, als die Glasfasern des Kunststoffmaterials.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird im Schritt 410 des Füllens als Kunststoffmaterial ein Polyamid-Material, insbesondere ein PA6 und/oder ein PA66 verwendet. Im Schritt 420 des Befüllens wird gemäß einem Ausführungsbeispiel als Glasfaserkunststoffmaterial ein Polyamid-Material, insbesondere ein Polyphthalamid verwendet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Spritzgussverfahren 400 einen Schritt 425 des Bearbeitens auf, in dem ein Einbringen einer Öffnung in das Glasfaserkunststoffmaterial erfolgt, um eine Befestigungselement aufzunehmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 425 des Bearbeitens die Öffnung derart eingebracht, dass sie durch das Glasfaserkunststoffmaterial vollständig umgeben ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 405 des Bereitstellens ein Schieberelement verwendet, das im Querschnitt eine Polygonalgeometrie aufweist.
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In anderen Worten ausgedrückt erfolgt ausschließlich eine lokale Verstärkung der Verschraubung in einem Spritzgussverfahren, das auch als 2K-Spritzgussprozess bezeichnet werden kann sowie eine Verwendung einer Polygonalform zur Kerbspannungsminimierung. Eine Metallhülse bei Kunststoffverschraubungen wird ersetzt. Es wird lokal eine Kunststoffhülse in Polygonalform eingespritzt. Dadurch ist der Fertigungsprozess einfacher, schneller und billiger. Die Materialkombination ermöglicht aufgrund der deutlich unterschiedlichen Schmelzpunkte einen Stoffschluss. Durch die Polygonalform wird ein Formschluss mit minimalen Kerbspannungen erzeugt. Das Bauteil wird rezyklierbar, da keine Metallhülsen mehr eingebracht werden. In dem Spritzgussverfahren wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Glasfaserkunststoffmaterial, das auch als Kunststofffüllung aus einem hochgefüllten kurzglasfaserverstärkten Hochleistungskunststoff bezeichnet werden kann, nachträglich eingebracht. Zuerst erfolgt ein Spritzgießen des Kunststoffmaterials aus PA6 / PA66. Im Bereich der Verschraubung verhindert beispielsweise zumindest ein Schieber ein Füllen der Form mit PA6 / PA66. Anschließend erfolgt ein Entfernen des zumindest einen Schiebers und ein Einspritzen des Glasfaserkunststoffmaterials. Zuletzt erfolgt ein Entformen des fertigen Bauteils. Vorteilhafterweise erfolgt der gesamte Fertigungsprozess in einem Werkzeug, wodurch deutlich geringere Taktzeiten als beim Spritzgießen erfolgen sowie ein Einpressen von Hülsen. Der Schmelzpunkt von PPA liegt ca. 100 Grad Celsius oberhalb von PA6 / PA66, sodass ein Anschmelzen des Grundmaterials zu guter Verbindung der zwei Materialien führt, also ein Stoffschluss ermöglicht.
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5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 500 zum Herstellen eines Bauteils.
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Die Vorrichtung 500 umfasst eine Einheit 505 zum Bereitstellen einer Spritzgussform mit einem blockierten Bereich in der Spritzgussform. Ferner umfasst die Vorrichtung 500 eine Einheit 510 zum Füllen der Spritzgussform mit einem Kunststoffmaterial. Auch ist eine Einheit 515 zum Freigeben des blockierten Bereichs der Spritzgussform vorgesehen. Die Vorrichtung 500 weist ferner eine Einheit 520 zum Befüllen des freigegebenen Bereichs mit einem Glasfaserkunststoffmaterial auf, wobei sich das Kunststoffmaterial und das Glasfaserkunststoffmaterial in einem Parameter des Glasfasermaterials unterscheiden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 500 eine Einheit 525 zum Bearbeiten auf, in der ein Einbringen einer Öffnung in das Glasfaserkunststoffmaterial erfolgt, um eine Befestigungselement aufzunehmen.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement. Das Verfahren 600 weist einen Schritt 605 des Fixierens des Bauteils an dem Metallelement durch Einbringen des Befestigungselements durch das Glasfaserkunststoffmaterial auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 605 des Fixierens eine Schraube als Befestigungselements verwendet.
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7 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 700 zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement.
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Die Vorrichtung 700 weist eine Einheit 705 zum Fixieren des Bauteils an dem Metallelement durch Einbringen des Befestigungselements durch das Glasfaserkunststoffmaterial auf.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Bauteil
- 105
- Kunststoffmaterial
- 110
- Glasfaserkunststoffmaterial
- 115
- Metallelement
- 120
- Glasfaser des Glasfaserkunststoffmaterials
- 125
- Glasfaser des Kunststoffmaterials
- 130
- Befestigungselement
- 135
- Dicke des Glasfaserkunststoffmaterials
- 140
- Dicke des Kunststoffmaterials
- 300
- Diagramm
- 305
- x-Achse
- 310
- y-Achse
- 315
- Kennlinie
- 320
- PA6GF30
- 325
- PA6GB50
- 330
- PPAGF50
- 400
- Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils
- 405
- Schritt des Bereitstellens
- 410
- Schritt des Füllens
- 415
- Schritt des Freigebens
- 420
- Schritt des Befüllens
- 425
- Schritt des Bearbeitens
- 500
- Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils
- 505
- Einheit zum Bereitstellen
- 510
- Einheit zum Füllen
- 515
- Einheit zum Freigeben
- 520
- Einheit zum Befüllen
- 525
- Einheit zum Bearbeiten
- 600
- Verfahren zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement
- 605
- Schritt des Fixierens
- 700
- Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteils an einem Metallelement
- 705
- Einheit zum Fixieren
