DE10329431A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von faserverstärkten Verbundwerkstoff-Bauteilen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von faserverstärkten Verbundwerkstoff-Bauteilen Download PDF

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Mathias Dipl.-Phys. Kaiser
Helfried Dipl.-Phys. Dr. Urban
Matthias Dipl.-Phys. Graf
Markus Schönwald
Rudolf Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. Emmerich
Wenzel Dipl.-Ing. Krause
Patrick Dipl.-Ing. Kölzer
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Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus wenigstens einem Substrat und einer Anzahl von mit einem Thermoplast versehenen Auflagen, bei dem das Substrat und die Auflagen zumindest stellenweise in Anlage gebracht, anschließend der Thermoplast bis zu einer Verschweißtemperatur aufgeheizt und dann Substrat und Auflagen unter Druck miteinander verschweißt werden, zeichnen sich dadurch aus, dass die zum Aufheizen erforderliche Energie in Form von Mikrowellenenergie zugeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus wenigstens einem Substrat und einer Anzahl von mit einem Thermoplast versehenen Auflagen, bei dem das Substrat und die Auflagen zumindest stellenweise in Anlage gebracht, anschließend zumindest der Thermoplast bis zu einer Verschweißtemperatur aufgeheizt und dann Substrat und Auflagen unter Druck miteinander verschweißt werden, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.
  • Um hoch belastbare Leichtbauteile im Flugzeugbau, Fahrzeugbau und Maschinenbau herzustellen, ist es bekannt, mit Thermoplast imprägnierte Auflagen, beispielsweise in Form von Bändern, sogenannten Tapes, nacheinander in mehreren Lagen auf einer Form, dem Substrat, abzulegen. Die Tapes und das Substrat werden beim Ablegen aufgeheizt und anschließend gegeneinander gepresst, so dass ein Verschweißen zwischen Auflage (Tape) und Substrat stattfindet. Dieser Vorgang wird auch als Thermoplast-Tapelegen bezeichnet. Dabei kommen beim Aufheizen von Tape und/oder Substrat Infrarotquellen, Laserquellen und Heißluft zum Einsatz.
  • Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff "Substrat" somit zum einen das konturgebende Formwerkzeug für das Bauteil (Aufbringen der ersten Lage von Tapes auf das Formwerkzeug) als auch zum anderen das halbfertige Bauteil mit mehr als einer Tapelage. Das Substrat kann auch ein Kunststoffbauteil sein, das in einem anderen Kunstverarbeitungsverfahren hergestellt wurde, z.B. ein extrudiertes Rohr oder ein Behälter aus einem Blas- oder Rotationsformverfahren. Als Substrat kann auch ein Formkörper aus geschäumten Werkstoff verwendet werden, welcher im fertigen Bauteil bleibt und bestimmte Funktionen, wie Schall- oder Wärmedämmung, erfüllt.
  • Neben den genannten Anwendungen finden derartige Bauteile auch im Rahmen hochdynamischer Einsätze sowie für Rohre und Druckbehälter Verwendung. Aufgrund ihrer Röntgentransparenz werden solche Bauteile auch in der Medizintechnik eingesetzt. Generell zeichnen sich die genannten Bauteile durch extreme Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig minimalem Gewicht aus.
  • Bekannt sind zum Herstellen der genannten Art von Bauteilen automatisierte Wickel- und Legeverfahren, bei denen die Tapes nacheinander in mehreren Lagen auf einer Substrat-Form abgelegt werden. Die Erstlage der Tapes muss in der Regel manuell auf die Form aufgeklebt werden.
  • Die vorstehend genannten gebräuchlichen Heizquellen sind an sogenannten Tapelegeköpfen angeordnet, die die Ablegegeschwindigkeit, den Anpressdruck und die Ablegeposition steuern. Die Erwärmung der Tapeauflagen und des Substrats erfolgt durch Strahlung bzw. durch Konvektion. Dabei ist insbesondere die thermische Trägheit beim Aufheizen des Substrats als nachteilig anzusehen: Um hohe Verlegegeschwindigkeiten zu erreichen, muss daher bei den Heizquellen mit Temperaturen gearbeitet werden, die weit oberhalb der Verarbeitungstemperatur (Schmelztemperatur) des Thermoplast-Kunststoffes liegen. Somit ist die Verlegegeschwindigkeit begrenzt, da es bei einer zu hohen Temperatur zu einer thermischen Schädigung des Materials kommt. Da zudem ein Teil der Heizleistung vom aufzuheizenden Material reflektiert wird, ist eine Temperaturmessung mit einem Infrarot-Thermometer nicht möglich und kann insbesondere nicht zur Regelung der Heizleistung eingesetzt werden. Dies betrifft vor allem die genannten Infrarotquellen und Heißluftheizungen. Laserquellen, die nach dem Stand der Technik die beste Leistungsregelung zulassen, sind insbesondere bei großen benötigten Heizleistungen sehr teuer und haben darüber hinaus nur einen niedrigen Wirkungsgrad.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich beim Herstellen von Verbundwerkstoff-Bauteilen durch einen geringeren Energieverbrauch sowie durch geringere Investitionskosten auszeichnen. Darüber hinaus soll eine thermische Schädigung des Materials vermieden und eine höhere Verlegegeschwindigkeit als bei vorbekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die zum Aufheizen erforderliche Energie in Form von Mikrowellenenergie zugeführt wird. Entsprechend ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass diese einen Mikrowellenstrahler zum Aufheizen des Thermoplasts aufweist. Die erfindungsgemäß zum Heizen eingesetzte Mikrowellenenergie wird direkt innerhalb des Materials absorbiert, so dass die bei herkömmlichen Systemen erzeugte Übertemperatur an der Oberfläche insbesondere der Auflagen entfällt. Darüber hinaus wird auch durch die Regelbarkeit der Mikrowellenquelle eine thermische Schädigung des Materials vermieden und auf diese Weise eine höhere Verlegegeschwindigkeit erreicht als bei vorbekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen.
  • Um eine quantitativ hohe Mikrowellenabsorption in den Auflagen zu erreichen, sieht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Auflagen im wesentlichen gleichartig ausgerichtete Fasern aufweisen. Dadurch ergibt sich ein hoher Absorptionsgrad aufgrund entsprechend verminderter elektrischer Leitfähigkeit der Auflagen bzw. des Fasermaterials senkrecht zur Faserrichtung. Um einen möglichst großen Teil der eingestrahlten Mikrowellenenergie im Material zu absorbieren, ist daher nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Mikrowellen derart in die Auflagen eingestrahlt werden, dass ein elektrisches Feld im wesentlichen senkrecht zur Faserrichtung orientiert ist. Entsprechend sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass der Mikrowellenstrahler zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im wesentlichen senkrecht zur Absorptionsvorzugsrichtung der Auflagen ausgebildet ist. Die Fasern bestehen nach einer Weiterentwicklung der Erfindung vorzugsweise aus Kohlenstoff.
  • Um eine hohe Qualität der Verschweißung zu gewährleisten, sehen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin vor, dass sowohl die Auflagen und das Substrat mit Mikrowellenenergie bestrahlt werden. Dazu ist im Rahmen einer besonderen Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Auflagen und das Substrat durch einen gemeinsamen Mikrowellenstrahler bestrahlt werden. Alternativ dazu ist es möglich, die Auflagen und das Substrat mit separaten Mikrowellenstrahler zu bestrahlen.
  • Zur Erzielung einer optimalen Aufheizung bis zu einer Verschweißtemperatur unter Vermeidung von Übertemperaturen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise darüber hinaus eine Temperaturmesseinrichtung zum Messen der Temperatur von Auflagen und/oder Substrat auf, durch die Temperaturen von Auflagen und ggf. Substrat gemessen werden. Nach einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, dass Eigenschaften der Mikrowellenstrahlung zum Erreichen der Verschweißtemperatur nach Maßgabe der Temperaturmessung bzw. der Temperaturmesseinrichtung geregelt werden. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise eine Steuereinrichtung zum Steuern der Aufheizung von Auflagen und/oder Substrat nach Maßgabe der Temperaturmesseinrichtung auf.
  • Je nach Art der zu fertigenden Bauteile sieht das erfindungsgemäße Verfahren entweder vor, dass Auflagen in Form von Bändern verwendet und kontinuierlich verarbeitet werden oder dass Auflagenstücke diskontinuierlich verarbeitet werden. Bei der letztgenannten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Robotereinheit zum Führen von Auflagen und/oder Substrat beim Verschweißen aufweist.
  • Um das erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehen elektrische Feld in der Richtung erhöhter Mikrowellen-Absorption des Auflagenmaterials zu orientieren, sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass der Mikrowel lenstrahler als Hohlleiter ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Hohlleiter darüber hinaus zum Durchführen der Auflagen in einer Richtung quer zur Längsachse des Hohlleiters eine Anordnung von Schlitzen auf. Alternativ kann die Auflage auch über einen sich längs der Breite des Hohlleiters erstreckenden Schlitz geführt werden. Nach einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Mikrowellenstrahler auch als offener Koaxialleiter oder als Hornstrahler ausgebildet sein.
    •
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
  • 1 in schematischer Teildarstellung einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2a in schematischer Teildarstellung eine Draufsicht auf eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2b in schematischer Teildarstellung eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung gemäss 2a;
  • 3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
  • 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der Aufla ge und Substrat mit separaten Mikrowellenstrahlern bestrahlt werden.
  • Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei zunächst aus Gründen der Übersichtlichkeit nur der Teil der Vorrichtung gezeigt ist, in dem das Aufheizen der Auflagen (Tapes) erfolgt.
  • Die Vorrichtung 1 weist ein Mikrowellenstrahler 2 mit einer Mikrowellenquelle 2a und einem Hohlleiter 2b mit Längsachse L auf. Das elektrische Feld der von der Mikrowellenquelle 2a erzeugten Mikrowellenstrahlung innerhalb des Hohlleiters 2b ist mit E bezeichnet und bei der Ausführungsform gemäß der 1 senkrecht zur Zeichenebene orientiert. Der Hohlleiter 2b weist in seinen Seitenwänden 3, 3' eine Anordnung von Schlitzen 4, 4' auf, die sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls senkrecht zur Längsachse L des Hohlleiters 2b, d.h. in Richtung dessen Höhe (senkrecht zur Zeichenebene; nicht gezeigt) erstrecken. Durch die Schlitze 4, 4' des Hohlleiters 2b wird ein zu verarbeitendes, mit einem Thermoplast (einer sog. Thermoplast-Matrix, nicht gezeigt) versehenes, insbesondere imprägniertes oder beschichtetes, Tape 5 mittels einer Führungsanordnung aus zwei Führungsrollen 6, 6' geführt. Als Tape 5 kommen insbesondere Kohlenstofffaser-Tapes mit Matrixthermoplasten PEEK, PA, PPS oder PEI in Betracht, bei denen eine Verarbeitungstemperatur bis zu 430° betragen kann. Wie anhand der Darstellung der 2 ersichtlich, weist das Tape 5 in Richtung R seiner Erstreckung orientierte Fasern 7, insbesondere Kohlenstofffasern auf, so dass das elektrische Feld E im Inneren des Hohlleiters 2b senkrecht zur Richtung der Faserorientierung wirksam ist und somit zum Aufheizen des Tapes 5 optimal absorbiert wird.
  • In Förderrichtung F des Tapes 5 hinter dem Hohlleiter 2 ist eine Temperaturmesseinrichtung 8, beispielsweise in Form eines Infrarot-Thermometers, angeordnet und zum Regeln von Eigenschaften der Mikrowellenstrahlung im Innern des Hohlleiters 2b mit einer auf die Mikrowellenquelle 2a zum Anpassen bestimmter Parameter der Mikrowellenstrahlung, wie Intensität, Wellenlänge, Polarisation usw., einwirkenden Steuereinrichtung 8a verbunden. Selbstverständlich kann die Temperaturmessung auch mittels einer innerhalb des Hohlleiters 2b angeordneten Messeinrichtung erfolgen.
  • Durch die gezeigte spezielle relative Anordnung der Fasern 7 und des elektrischen Felds E im Inneren des Hohlleiters 2b ist eine optimale Mikrowellenabsorption im Material des Tapes 5 gewährleistet, ohne dass es zu einer thermischen Beschädigung des Materials aufgrund von Übertemperaturen kommt. Außerdem wird so die eingestrahlte Energiemenge optimal zum Aufheizen des Tapes 5 benutzt. Über die Steuereinrichtung werden ggf. Parameter der Mikrowellenstrahlung so angepasst, dass beim Verpressen des Tapes 5 mit einem Substrat (s.a. 3-5) eine optimale Verschweißung erzielt wird.
  • Die 2a und 2b zeigen eine alternative Ausgestaltung der Hohlleiter-Schlitz-Anordnung 2b, 4a. Beim Gegenstand der 2a und 2b weist der Hohlleiter 2b einen Schlitz 4a auf, der sich in längs seiner Breite erstreckt, wobei eine Breite B des Schlitzes 4a einer entsprechenden Abmessung des Tapes 5 zumindest entspricht. Dementsprechend sind Hohlleiter 2b und Mikrowellenquelle des Mikrowellenstrahlers 2 so ausgebildet, dass sich im Inneren des Hohlleiters 2b ein elektrisches Feld E' in Richtung der Längsachse L des Hohlleiters 2b ergibt, so dass wiederum das elektrische Feld senkrecht zur Richtung der Fasern 7 des Tapes 5 orientiert ist, um maximale Absorption und Aufheizung zu erzie len. Die Führung des Tapes 5 erfolgt wiederum mittels einer Anordnung von Führungsrollen entsprechend den Rollen 6, 6' der 1, die hier aus Gründen der Darstellung nicht gezeigt sind. Gemäß den Darstellungen der 2a und 2b wird das Tape 5 jedoch nicht durch den Hohlleiter 2b hindurch sondern quer zu dessen Längsachse L an diesem vorbeigeführt.
  • Die Anordnung von Mikrowellenquelle, Temperaturmesseinrichtung und Steuereinrichtung ist in 2b aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt und entspricht derjenigen der 2a.
  • Die 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei der als konkrete Ausgestaltung des Mikrowellenstrahlers 2 an Stelle des Hohlleiters 2b gemäß den 1 und 2 ein offener Koaxialleiter 9 mit Innenleiter 9a und Aussenleiter 9b zum Einsatz kommt. Der Koaxialleiter 9 kann in seinem am Tape 5 anliegenden Endbereich 10 eine Aufweitung 11 des Aussenleiters 9b aufweisen. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Koaxialleiters 9 ist das elektrische Feld E'' beim Gegenstand der 3 radial vom Innenleiter 9a zum Außenleiter 9b gerichtet, so dass nur eine Teilkomponente des elektrischen Feldes E'' senkrecht zur Faserrichtung im Tape 5 (vergleiche 2) verläuft. Zwar lässt sich insofern nur ein Teil der Mikrowellenenergie zur Erwärmung des Tapes 5 nutzen, allerdings ist die in 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung besonders einfach und kostengünstig herzustellen und kann darüber hinaus an bereits existierende Tape-Verlegeeinheiten herkömmlicher Art adaptiert werden.
  • Weiterhin dargestellt ist in 3 ein Substrat 12, auf dem das Tape 5 mittels einer Führungsrolle 6 abgelegt und nach erfolgter Erwärmung bis zur Verschweißtemperatur des Thermoplasten mittels einer Anpressrolle 13 unter Druck verschweißt wird. Die Ausgestaltung des Mikrowellenstrahlers 2 der 3 mit Mikrowellenquellen 2a und Koaxialleiter 9 bewirkt, dass sowohl das Tape 5 als auch das Substrat 12 von dem elektrischen Feld E'' der Mikrowellenstrahlung durchsetzt und aufgeheizt werden. Es kommt also eine gemeinsame Mikrowellenquelle 2 für Tape-Auflagen und Substrat zum Einsatz.
  • Die 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die im wesentlichen derjenigen in 3 entspricht. Beim Gegenstand der 4 ist jedoch die Mikrowellenquelle 2a mit einem Hornstrahler 14 verbunden.
  • Die 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei der zwei Mikrowellenstrahler 2, 2' mit zwei separaten Mikrowellenquellen 2a, 2a' zum Aufheizen des Tapes 5 bzw. des Substrats 12 vorgesehen sind. Entsprechend weist die Vorrichtung 1 vorzugsweise zwei Temperaturmesseinrichtungen in Verbindung mit Steuerungseinrichtungen für die entsprechenden Mikrowellenstrahlungen auf (nicht gezeigt). Das Tape 5 wird beim Ausführungsbeispiel der 5 von einer Auflagen-Bereitstellungseinheit in Form einer Taperolle 15 abgespult, anschießend durch einen Hohlleiter 2b der in 1 gezeigten Form geführt und dort aufgeheizt. Das Substrat 12 wird durch die Mikrowellenquelle 2a' separat aufgeheizt, so dass am Ort der Anpressrolle 13, an dem das Tape 5 und das Substrat 12 unter Druck verschweißt werden, geeignete Temperaturen sowohl des Substrats 12 als auch des Tapes 5 vorliegen.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend notwendig, wie in 1-5 gezeigt, Endlos-Tapebänder zu verarbeiten. So ist es erfindungsgemäß auch möglich, Auflagenstücke diskontinuierlich zu verarbeiten, insbesondere wenn die Aufla gen und/oder das Substrat mittels mindestens einer Robotereinheit geführt werden. Vorzugsweise kann zu diesem Zweck eine integrale Einheit 16 (in 5 schematisch gestrichelt dargestellt) aus Bereitstellungseinheit 15, Mikrowellenstrahler 2 und Anpressrolle 13 gebildet werden, die durch eine Robotereinheit 17 (in 5 strichpunktiert gezeichnet) steuerbar über das Substrat 12 bewegt wird. Es ist auch alternativ oder zusätzlich möglich, das Substrat 12 mittels einer weiteren Robotereinheit 17' relativ zu der Einheit 16 zu bewegen.
    • 1
    Vorrichtung zum Herstellen von Verbundwerk
    stoff-Bauteilen
    2, 2'
    Mikrowellenstrahler
    2a, 2a'
    Mikrowellenquelle
    2b
    Hohlleiter
    3, 3'
    Wand (von 2b)
    4, 4', 4a
    Schlitz
    5
    Tape (Auflage)
    6, 6'
    Führungsrolle
    7
    Faser
    8
    Temperaturmesseinrichtung
    8a
    Steuereinrichtung
    9
    Koaxialleiter
    9a
    Innenleiter
    9b
    Außenleiter
    10
    Endbereich (von 9, 9b)
    11
    Erweiterung
    12
    Substrat
    13
    Anpressrolle
    14
    Hornstrahler
    15
    Taperolle
    16
    integrale Einheit
    17, 17'
    Robotereinheit
    B
    Breite (von 4a)
    E, E', E''
    Richtung des elektrischen Feldes
    F
    Förderrichtung
    L
    Längsachse (des Hohlleiters 2b)
    R
    Erstreckungsrichtung (des Tapes 5)

Claims (26)

  1. Verfahren zum Herstellen von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus wenigstens einem Substrat und einer Anzahl von mit einem Thermoplast versehenen Auflagen, bei dem das Substrat und die Auflagen zumindest stellenweise in Anlage gebracht, anschließend zumindest der Thermoplast bis zu einer Verschweißtemperatur aufgeheizt und dann Substrat und Auflagen unter Druck miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Aufheizen erforderliche Energie in Form von Mikrowellenenergie zugeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen im wesentlichen gleichartig ausgerichtete Fasern aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellen derart in die Auflagen eingestrahlt werden, dass ein elektrisches Feld im wesentlichen senkrecht zur Faserrichtung orientiert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen und das Substrat mit Mikrowellen bestrahlt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen und das Substrat mit einer gemeinsamen Mikrowellenquelle bestrahlt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen und das Substrat mit separaten Mikrowellenquellen bestrahlt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturen der Auflagen und ggf. des Substrats gemessen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Eigenschaften der Mikrowellenstrahlung zum Erreichen der Verschweißtemperatur nach Maßgabe der Temperaturmessung geregelt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Auflagen in Form von Bändern verwendet und kontinuierlich verarbeitet werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Auflagenstücke diskontinuierlich verarbeitet werden.
  11. Vorrichtung zum Herstellen von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus wenigstens einem Substrat und einer Anzahl von mit einem Thermoplast versehenen und zumindest stellenweise nach Aufheizung zumindest des Thermoplasts unter Druck mit dem Substrat zu verschweißenden Auflagen, gekennzeichnet durch einen Mikrowellenstrahler (2) zum Aufheizen des Thermoplasts.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen (5) eine Vorzugsrichtung der Mikrowellen-Absorption aufweisen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagen (5) zum Erzeugen einer Vorzugsrichtung der Mikrowellen-Absorption mit im wesentlichen gleichartig orientierten Fasern (7) versehen sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (7) aus Kohlenstoff bestehen.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenstrahler (2) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes (E, E', E'') im wesentlichen senkrecht zur Absorptionsvorzugsrichtung der Auflagen (5) ausgebildet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch einen Mikrowellenstrahler (2') zum Aufheizen des Substrats (12).
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Mikrowellenstrahler (2) zum Aufheizen von Auflagen (5) und Substrat (12).
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch eine Temperaturmesseinrichtung (8) zum Messen der Temperatur von Auflagen (5) und/oder Substrat (12).
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (8a) zum Steuern der Aufheizung von Auflagen (5) und/oder Substrat (12) nach Maßgabe der Temperaturmesseinrichtung (8).
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Mikrowellenstrahler (2) zum Aufheizen der Auflagen (5) als Hohlleiter (2b) ausgebildet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlleiter (26) zum Führen und/oder Bestrahlen der Auflagen (5) eine Anordnung von Schlitzen (4, 4') aufweist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Mikrowellenstrahler (2) zum Aufheizen der Auflagen (5) als offener Koaxialleiter (9) ausgebildet ist.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Mikrowellenstrahler (2) zum Aufheizen der Auflagen (5) als Hornstrahler (14) ausgebildet ist.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Vorrichtung (1) bandförmige Auflagen (5) kontinuierlich verarbeitbar sind.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Vorrichtung (1) Auflagenstücke (5) diskontinuierlich verarbeitbar sind.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, gekennzeichnet durch mindestens eine Robotereinheit (17, 17') zum Führen von Auflagen (5) und/oder Substrat (12) beim Verschweißen.
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