DE9421278U1 - Plastic parts with electrically conductive structures - Google Patents

Plastic parts with electrically conductive structures

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Description

Poly ID AG
Burggrabenweg 2
CH-8266 Steckborn
Schweiz
PolyID AG
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Vertreter:Representative:

Kohler Schmid + Partner
Patentanwälte
Ruppmannstrasse 27
D-70565 Stuttgart
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Patent attorneys
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Kunststoffteile mit elektrisch leitfähicren StrukturenPlastic parts with electrically conductive structures

Die Erfindung betrifft ein Formteil aus einem Ausgangsmaterial mit sehr geringer bzw. verschwindender elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere Kunststoff und/oder Polymer, welches zunächst in einer niederviskosen Phase vorliegt, in der magnetische Partikel mit wesentlich höherer elektrischer Leitfähigkeit dem Ausgangsmaterial zugesetzt und darin dispergiert werden, wobei zur Ausrichtung der Partikel ein Magnetfeld angelegt wird, und wobei das Ausgangsmaterial anschließend verfestigt wird.The invention relates to a molded part made from a starting material with very low or negligible electrical conductivity, in particular plastic and/or polymer, which is initially present in a low-viscosity phase in which magnetic particles with significantly higher electrical conductivity are added to the starting material and dispersed therein, a magnetic field being applied to align the particles, and the starting material is then solidified.

Ein solches Formteil ist beispielsweise bekannt aus der DE 36 41 828 Al.Such a molded part is known, for example, from DE 36 41 828 Al.

Hier wird ein Prepreg mit ausgerichteten, metallisierten Kurzfasern hergestellt. Die Kurzfasern werden mit Hilfe eines Magnetfeldes entsprechend dem Kraftlinienverlauf des Werkstückes ausgerichtet und anschließend mit einem Kunststoff getränkt. Ein derartiges Verfahren ermöglicht allerdings nur eine Ausrichtung der Fasern bezüglich ihrer Orientierung zueinander. Die Möglichkeit, die Fasern in bestimmten Bereichen eines Teiles zu konzentrieren, ist bei diesem Verfahren nicht gegeben.Here, a prepreg is produced with aligned, metallized short fibers. The short fibers are aligned using a magnetic field according to the force line of the workpiece and then impregnated with a plastic. However, such a process only allows the fibers to be aligned in terms of their orientation to one another. The possibility of concentrating the fibers in certain areas of a part is not possible with this process.

Ein solches Verfahren wird in der DE-OS 20 48 358 beschrieben. Hier wird für die Herstellung von metallfaserverstärkten Keramikrohren eine Konzentration von Metallfasern im äußeren Wandbereich durch Schleudern erreicht. Dabei wird ein in Wasser dispergiertes Gemisch aus Keramikteilchen und Metallfasern in das Innere einer Schleuderform zylindrischer Gestalt eingebracht. Während der Schleuderbewegung werden die Metallfasern durch ihre gegenüber den Keramikteilchen höhere Dichte außen an der Wandung der Schleuderform abgelagert. Es entsteht ein Rohr, in dessen äußerster Schicht Metallfasern konzentriert vorliegen. Dieses Verfahren erlaubt jedoch keine gezielte Beeinflussung der Faserverteilung. Außerdem können auf diese Weise nur rotationssymmetrische Formteile hergestellt werden. Die Anwendung dieses Verfahrens auf Kunststoffe ist mit einem hohen Aufwand verbunden, da durch die hohe Viskosität und die schnelle Verfestigung des Werkstoffes der Vorgang in sehr kurzer Zeit und mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten ablaufen muß.Such a process is described in DE-OS 20 48 358. In this process, a concentration of metal fibers in the outer wall area is achieved by spinning for the production of metal fiber-reinforced ceramic tubes. A mixture of ceramic particles and metal fibers dispersed in water is introduced into the interior of a cylindrical spinning mold. During the spinning movement, the metal fibers are deposited on the outside of the wall of the spinning mold due to their higher density compared to the ceramic particles. A tube is created in whose outermost layer metal fibers are concentrated. However, this process does not allow any targeted influence on the fiber distribution. Furthermore, only rotationally symmetrical molded parts can be produced in this way. The application of this process to plastics is associated with a high level of effort, since the high viscosity and rapid solidification of the material means that the process has to take place in a very short time and at high rotation speeds.

Ein Verfahren, welches für den Kunststoffbereich besser geeignet ist, wird in der DE 32 3 8 090 Al beschrieben. Nach diesem Verfahren werden Formteile, deren Außenhaut mit einer Abschirmung gegen elektrische bzw. magnetische Felder versehen werden soll, durch zwei verschiedene Schichten hergestellt. Dabei wird im ersten Arbeitsgang die mit elektrisch leitfähigem Material gefüllte Schicht in die Form eingespritzt. Unmittelbar danach wird weiterer Kunststoff in die Form eingespritzt, wodurch die zuerst eingespritzte, elektrisch leitfähige Kunststoffschicht an der Außenwand des Formteiles zum Anliegen kommt. Das Einspritzen der verschiedenen Kunststoffe kann auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Auch dieses Verfahren birgt jedoch den Nachteil, daß die Verteilung des elektrisch leitfähigen Materials im Formkörper nicht gezielt beeinflußt werden kann. Außerdem sind zwei verschiedene Materialien zu verarbeiten, was einen zusätzlichen apparativen Aufwand, z.B. in Gestalt von zwei Plastifiziereinheiten bewirkt. Ein zusätzlicher Nachteil dieses Verfahrens liegt in den mechanischen Eigenschaften des so gefertigten Teiles. Zwischen den zwei Kunststoffkomponenten kann sich eine Bindenaht ausbilden, was zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führen kann. Darüber hinaus wird die Orientierung des elektrisch leitenden Füllstoffes durch den Schmelzefluß bestimmt. Eine hiervon unabhängige Beeinflussung der Partikelorientierung ist unmöglich.A process that is better suited to the plastics sector is described in DE 32 3 8 090 A1. According to this process, molded parts whose outer skin is to be provided with a shield against electrical or magnetic fields are produced using two different layers. In the first step, the layer filled with electrically conductive material is injected into the mold. Immediately afterwards, further plastic is injected into the mold, whereby the electrically conductive plastic layer injected first comes to rest on the outer wall of the molded part. The various plastics can also be injected in the reverse order. However, this process also has the disadvantage that the distribution of the electrically conductive material in the molded body cannot be specifically influenced. In addition, two different materials have to be processed, which results in additional equipment expenditure, e.g. in the form of two plasticizing units. An additional disadvantage of this process lies in the mechanical properties of the part produced in this way. A weld line can form between the two plastic components, which can lead to a deterioration in the mechanical properties. In addition, the orientation of the electrically conductive filler is determined by the melt flow. It is impossible to influence the particle orientation independently of this.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Formteil aus Kunststoff- oder Polymer-material mit leitfähigen Strukturen von vorgegebener Anisotropie und definierter räumlicher Verteilung der eingangs genannten Art vorzustellen, das auf möglichst einfache Art und Weise hergestellt werden kann, wobei gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren beiThe object of the invention is to present a molded part made of plastic or polymer material with conductive structures of predetermined anisotropy and defined spatial distribution of the type mentioned at the beginning, which can be manufactured in the simplest possible way, whereby compared to the known manufacturing processes in

gleichem Füllfaktor zwischen Ausgangsmaterial und leitfähigen Partikeln eine wesentlich erhöhte lokale elektrische Leitfähigkeit der leitfähigen Strukturen erzielt wird.With the same filling factor between the starting material and the conductive particles, a significantly increased local electrical conductivity of the conductive structures is achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso verblüffend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, daß das angelegte Magnetfeld eine derartige Feldverteilung aufweist, daß die Partikel bei ihrer Ausrichtung im Magnetfeld in einem oder mehreren vorbestimmten Raumbereichen innerhalb des Teiles konzentriert werden.According to the invention, this object is achieved in a manner that is astonishingly simple as it is effective in that the applied magnetic field has a field distribution such that the particles are concentrated in one or more predetermined spatial regions within the part when they are aligned in the magnetic field.

Durch die vorbestimmbare, in der Regel inhomogene Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes werden vorhersehbare Kräfte auf die ferromagnetischen bzw. paramagnetischen Partikel ausgeübt, so daß diese vor Verfestigung des Ausgangsmaterials in letzterem in genau vorbestimmbare, definierte Raumbereiche bewegt werden können. Da mit bekannten Techniken praktisch beliebige Magnetfeldverteilungen erzeugt werden können, sind auch die räumlichen Bereiche, innerhalb derer die Partikel aufkonzentriert werden, in beliebiger Weise vorgebbar.The predeterminable, usually inhomogeneous field distribution of the applied magnetic field exerts predictable forces on the ferromagnetic or paramagnetic particles, so that they can be moved into precisely predeterminable, defined spatial areas in the starting material before it solidifies. Since practically any magnetic field distribution can be generated using known techniques, the spatial areas within which the particles are concentrated can also be specified in any way.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils ist die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt, daß die vorbestimmten Raumbereiche schichtförmig sind. Für Kunststoffteile mit leitfähigen Schichten existiert ein breites Anwendungsfeld; beispielsweise können damit elektrisch abschirmende Gehäuse hergestellt werden, die z.B. für den Einbau elektronischer Geräte benötigt werden. Die schichtförmigen Bereiche mit den aufkonzentrierten Partikeln weisen ein zum Umgebungsmaterial deutlich unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten auf, welches gezielt zur Modifizierung der Eigenschaften des TeilesIn a particularly simple embodiment of the molded part according to the invention, the field distribution of the applied magnetic field is selected so that the predetermined spatial areas are layered. There is a wide range of applications for plastic parts with conductive layers; for example, they can be used to produce electrically shielding housings that are required, for example, for the installation of electronic devices. The layered areas with the concentrated particles have a thermal expansion behavior that is significantly different from that of the surrounding material, which is specifically used to modify the properties of the part.

ausgenutzt werden kann. Das gleiche gilt auch für die mechanischen Eigenschaften wie z. B. Festigkeit, Härte, Steifigkeit etc. der Partikel im Verhältnis zum Umgebungsmaterial.can be exploited. The same applies to the mechanical properties such as strength, hardness, stiffness etc. of the particles in relation to the surrounding material.

Besonders einfach ist eine Weiterbildung dieser Ausführungsform, bei der die schichtförmigen Raumbereiche eben sind. Ein inhomogenes Magnetfeld zur Erzeugung ebener Partikelschichten ist nämlich ohne große Probleme erzeugbar.A particularly simple development of this embodiment is one in which the layered spatial areas are flat. An inhomogeneous magnetic field for producing flat particle layers can be generated without any major problems.

Vorteilhaft ist aber auch eine alternative Weiterbildung der obengenannten Ausführungsform, bei der die schichtförmigen Raumbereiche gekrümmten Flächen folgen. Damit können die elektrisch leitfähigen Schichten beispielsweise gekrümmten Außenkonturen des Kunststoffteiles folgen. Die Schichten mit den aufkonzentrierten Partikeln können bei dieser Ausführungsform besonders gut an die Erfordernisse des herzustellenden Kunststoffteiles angepaßt werden, beispielsweise können bestimmte Abschirmungswirkungen erzielt werden.However, an alternative development of the above-mentioned embodiment is also advantageous, in which the layered spatial areas follow curved surfaces. This means that the electrically conductive layers can, for example, follow curved outer contours of the plastic part. In this embodiment, the layers with the concentrated particles can be adapted particularly well to the requirements of the plastic part to be produced, for example, certain shielding effects can be achieved.

Bei einer speziellen Weiterbildung der obigen Ausführungsform ist mindestens einer der schichtförmigen Bereiche röhrenförmig, insbesondere liegt er auf einem Zylindermantel. Damit können beispielsweise in das Kunststoffteil eingegossene Leiterdrähte oder Kabelkanäle mit einer im Kunststoffteil integrierten Abschirmung versehen werden. Übrigens kann auch der Leiterdraht selbst durch Erzeugung eines zylinderförmigen Bereiches aufkonzentrierter Partikel von relativ geringem Querschnitt und großer Länge bei dem erfindungsgemäßen Formteil ersetzt werden. Durch entsprechende Modifikation des Magnetfeldes kann der "integrierte Leiterdraht" aus aufkonzentrierten Partikeln beliebig vorgebbaren Bahnen innerhalb des Teiles folgen.In a special development of the above embodiment, at least one of the layered areas is tubular, in particular it lies on a cylinder shell. This means that, for example, conductor wires or cable ducts cast into the plastic part can be provided with a shield integrated into the plastic part. Incidentally, the conductor wire itself can also be replaced by creating a cylindrical area of concentrated particles with a relatively small cross-section and great length in the molded part according to the invention. By appropriately modifying the magnetic field, the "integrated conductor wire" made of concentrated particles can follow any predetermined path within the part.

Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils, bei der mindestens an einer äußeren Oberfläche des Teiles ein schichtförmiger Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln erzeugt wird. Dadurch wird die Kontaktierung der leitfähigen Struktur, die sich bei Anwendung dieser Verfahrensvariante an der Oberfläche befindet, besonders einfach. Außerdem werden die mechanischen Eigenschaften {Härte usw.) der Oberfläche des zu erzeugenden Teiles wesentlich verbessert.Another preferred embodiment of the molded part according to the invention is one in which a layered spatial region with concentrated particles is produced on at least one outer surface of the part. This makes contacting the conductive structure, which is located on the surface when using this process variant, particularly easy. In addition, the mechanical properties (hardness, etc.) of the surface of the part to be produced are significantly improved.

Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der mindestens ein schichtförmiger Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln erzeugt wird, der sich im wesentlichen in oberflächenfernen Abschnitten des Teiles erstreckt. Auf diese Weise sind die erzeugten elektrisch leitfähigen Schichten innerhalb des Teiles nach außen hin elektrisch isoliert und zudem vor einem korrosiven Angriff geschützt. Da sich die Partikelschichten im Innern des Teiles befinden, stören sie nicht die ästhetische Gestaltung der Oberfläche des Teiles.An embodiment in which at least one layered spatial area with concentrated particles is produced, which essentially extends in sections of the part remote from the surface, is also advantageous. In this way, the electrically conductive layers produced within the part are electrically insulated from the outside and are also protected from corrosive attack. Since the particle layers are located inside the part, they do not interfere with the aesthetic design of the surface of the part.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform trifft der schichtförmige Raumbereich unter einem Winkel, vorzugsweise unter etwa 90 auf eine Oberfläche des Teiles auf. Damit werden einfache Kontaktierungsmoglichkexten der leitfähigen Struktur geschaffen.In a further development of this embodiment, the layered spatial area meets a surface of the part at an angle, preferably at about 90. This creates simple contact options for the conductive structure.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform werden mindestens zwei schichtförmige Raumbereiche mit aufkonzentrierten Partikeln erzeugt, die sich unter einem stumpfen Winkel, insbesondere unter etwa 90 treffen. Damit würden die Möglichkeiten der Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Strukturen noch weiter vereinfacht, und es ergeben sich variable Anpassungsmöglichkeiten an dieIn a particularly advantageous development of this embodiment, at least two layered spatial areas with concentrated particles are created, which meet at an obtuse angle, in particular at about 90. This would further simplify the possibilities of contacting the electrically conductive structures and result in variable adaptation options to the

Erfordernisse beispielsweise der elektrischen Abschirmung des zu erzeugenden Teiles.Requirements, for example, for the electrical shielding of the part to be produced.

Bei einer alternativen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Formteils ist die Feldverteilung des angelegten inhomogenen Magnetfeldes so gewählt, daß mindestens ein Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln eine volumenmäßige Ausdehnung aufweist. Dies ermöglicht eine gezielte Anpassung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften der leitfähigen Strukturen an die Erfordernisse des zu erzeugenden Teiles. Es können damit leitfähige Volumina in genau definierten Raumbereichen des Teiles geschaffen werden, die im nachhinein z.B. durch Eindrehen von Metallschrauben o.a. gezielt "angezapft" werden können.In an alternative embodiment of the molded part according to the invention, the field distribution of the applied inhomogeneous magnetic field is selected so that at least one spatial area with concentrated particles has a volumetric expansion. This enables a targeted adaptation of the electrical and mechanical properties of the conductive structures to the requirements of the part to be produced. Conductive volumes can thus be created in precisely defined spatial areas of the part, which can subsequently be specifically "tapped" e.g. by screwing in metal screws or the like.

Bei einer besonders einfachen Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäßen Formteils ist ein statisches Magnetfeld angelegt. In a particularly simple embodiment of the molded part according to the invention, a static magnetic field is applied.

Um die durch das inhomogene Magnetfeld hervorgerufene Bewegung der elektrisch leitfähigen Partikel weiter auszunutzen, kann bei einer bevorzugten Ausführungsform ein magnetisches Wechselfeld entweder für sich angelegt, oder einem bereits angelegten statischen Magnetfeld überlagert sein.In order to further exploit the movement of the electrically conductive particles caused by the inhomogeneous magnetic field, in a preferred embodiment an alternating magnetic field can either be applied on its own or superimposed on an already applied static magnetic field.

Wenn das magnetische Wechselfeld eine niedrige Frequenz im Bereich von 1 Hz bis 100 Hz aufweist, können in dem zu erzeugenden Teil quasi-kontinuierliche Konzentrationsgradienten der elektrisch leitfähigen Partikel aufgrund ihrer relativ langsamen Bewegung innerhalb des sich von außen nach innen sich verfestigenden Ausgangsmateriales des zu erzeugenden Teiles geschaffen werden, indem die Partikel in den Extremalbereichen ihrer Bewegungsbahnen mit geringerer Wahr-If the alternating magnetic field has a low frequency in the range of 1 Hz to 100 Hz, quasi-continuous concentration gradients of the electrically conductive particles can be created in the part to be produced due to their relatively slow movement within the starting material of the part to be produced, which solidifies from the outside to the inside, by the particles in the extreme areas of their movement paths with a lower probability.

scheinlichkeit eingefroren werden als auf den inneren Bahnabschnitten. probability of being frozen than on the inner track sections.

Bei Anwendung eines hochfrequenten magnetischen Wechselfeldes im Frequenzbereich ä 100 Hz werden die Partikel zu relativ schnellen Schwingungsbewegungen im Umgebungsmaterial angeregt, wodurch die Abkühlgeschwindigkeit des Ausgangsmateriales zumindest lokal aufgrund einer gezielten Aufheizung durch die Reibungswärme infolge der Partikelbewegung definiert gesteuert werden kann.When a high-frequency alternating magnetic field in the frequency range of 100 Hz is applied, the particles are stimulated to relatively fast vibrational movements in the surrounding material, whereby the cooling rate of the starting material can be controlled in a defined manner, at least locally, due to targeted heating by the frictional heat resulting from the particle movement.

Besonders bevorzugt ist auch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils, bei der dem Ausgangsmaterial faserförmige ferromagnetische oder paramagnetische Partikel zugesetzt sind. Dadurch wird einerseits eine leichtere Ausbildung erhöhter lokaler elektrischer Leitfähigkeit, andererseits eine mechanische Verstärkungswirkung durch die faserförmigen Partikel sowie eine erhöhte Anisotropie der erzeugten leitfähigen Strukturen erreicht.An embodiment of the molded part according to the invention is also particularly preferred in which fibrous ferromagnetic or paramagnetic particles are added to the starting material. This enables, on the one hand, an easier formation of increased local electrical conductivity, and, on the other hand, a mechanical reinforcement effect through the fibrous particles and an increased anisotropy of the conductive structures produced.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung dieser Ausführungsform, bei der die faserförmigen Partikel verdickte und/ oder abgerundete Enden aufweisen. Bei Verwendung von endseitig abgerundeten Partikeln wird eine erhöhte mechanische Festigkeit des zu erzeugenden Teiles durch die Reduzierung der Kerbwirkung der Faserenden auf das Ausgangsmaterial erreicht. Im Falle der Verwendung endständig verdickter Fasern wird ein Formschluß zwischen den Partikeln und dem Ausgangsmaterial erzielt, was ebenfalls die mechanische Festigkeit des zu erzeugenden Teiles erhöht.A particularly advantageous development of this embodiment is one in which the fibrous particles have thickened and/or rounded ends. When using particles with rounded ends, an increased mechanical strength of the part to be produced is achieved by reducing the notch effect of the fiber ends on the starting material. When using fibers with thickened ends, a positive connection is achieved between the particles and the starting material, which also increases the mechanical strength of the part to be produced.

Besonders bevorzugt sind dem Ausgangsmaterial metallisierte oder metallische Partikel zugesetzt. Beispielsweise könnenParticularly preferably, metallized or metallic particles are added to the starting material. For example,

metallisierte Glaskugeln, Glas-, Carbon-, Aramidfasern oder Fasern aus anderen Materialien mit besonders ausgesuchten mechanischen Eigenschaften eingesetzt werden. So ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit, durch die Dicke der Metallisierungsschicht die magnetischen Eigenschaften der Partikel zu beeinflussen. Darüberhinaus kann mit einseitig metallisierten Partikeln die Lage bzw. Orientierung der Partikel leicht gesteuert werden. Die Verwendung rein metallischer Partikel führt zu einer besonders guten elektrischen Leitfähigkeit der durch die Aufkonzentration der Partikel erzeugten Strukturen. metallized glass beads, glass, carbon, aramid fibers or fibers made of other materials with specially selected mechanical properties can be used. This also makes it possible to influence the magnetic properties of the particles through the thickness of the metallization layer. In addition, the position or orientation of the particles can be easily controlled with particles that are metallized on one side. The use of purely metallic particles leads to particularly good electrical conductivity of the structures created by the concentration of the particles.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils ist das Ausgangsmaterial ein langsam aushärtendes. Dadurch bleibt genügend Zeit zur Ausbildung der Bereiche mit aufkonzentrierten Partikeln auch bei Anwendung von relativ schwachen Magnetfeldern. Außerdem werden die Raumbereiche mit den aufkonzentrierten Partikeln gleichmäßiger und definierter ausgebildet.In a particularly advantageous embodiment of the molded part according to the invention, the starting material is a slow-curing material. This leaves enough time to form the areas with concentrated particles, even when relatively weak magnetic fields are used. In addition, the spatial areas with the concentrated particles are formed more evenly and in a more defined manner.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention emerge from the description and the drawing. Likewise, the features mentioned above and those listed below can be used individually or in combination in any desired way. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather are exemplary in nature for the description of the invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Wand eines Teiles mit isotrop verteilten Fasern;Fig. 1 shows a section through the wall of a part with isotropically distributed fibres;

j J *'l * I Il I * **· <j J *'l * I Il I * **· <

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wand eines Teiles mit einseitig an einer Wandaußenseite konzentrierten Fasern;Fig. 2 shows a section through the wall of a part with fibres concentrated on one side of the wall;

Fig. 3 eine Versuchseinrichtung zur Herstellung einer Platte mit schachtförmig konzentrierten Partikeln im Ausgangszustand (Fasern isotrop verteilt);Fig. 3 a test device for producing a plate with shaft-shaped concentrated particles in the initial state (fibers distributed isotropically);

Fig. 4 den Versuchsaufbau zur Herstellung einer Platte mit schichtweise konzentrierten Partikeln in Seitenansicht; Fig. 4 shows the experimental setup for producing a plate with particles concentrated in layers in a side view;

Fig. 5a den Versuchsaufbau zur Herstellung einer Platte mit an der WandauSenseite konzentrierten Partikeln in Draufsicht;Fig. 5a shows the experimental setup for producing a panel with particles concentrated on the outside of the wall in plan view;

Fig. 5b die Verteilung der magnetischen Feldstärke bei der Versuchsanordnung nach Fig. 5a;Fig. 5b shows the distribution of the magnetic field strength in the experimental arrangement according to Fig. 5a;

Fig. 6a den Versuchsaufbau zur Herstellung einer Platte mit in der Wandmitte konzentrierten Partikeln in Draufsicht; Fig. 6a shows the experimental setup for producing a plate with particles concentrated in the middle of the wall in plan view;

Fig. 6b die Verteilung der magnetischen Feldstärke bei der Versuchsanordnung nach Fig. 6a;Fig. 6b shows the distribution of the magnetic field strength in the experimental arrangement according to Fig. 6a;

Fig. 7 ein Teil mit in der Mitte konzentrierten Fasern und einem herausgeführten "Anschlußstück";Fig. 7 a part with fibres concentrated in the centre and a "connector" leading out;

Fig. 8 ein Teil mit an der Außenseite konzentrierten Fasern und an die gegenüberliegende Wandseite geführtem "Anschlußstück" ;Fig. 8 a part with fibres concentrated on the outside and a "connector" led to the opposite wall side ;

Fig. 9 ein Teil mit einer gezielt deformierten flächigen Schicht; undFig. 9 a part with a deliberately deformed flat layer; and

Fig. 10 eine Faser mit verdickten Enden.Fig. 10 a fibre with thickened ends.

Die Grundidee der Erfindung basiert auf der Möglichkeit ferro- oder paramagnetische Partikel mit Hilfe eines Magnetfeldes in ihrer Lage zu beeinflußen.The basic idea of the invention is based on the possibility of influencing the position of ferromagnetic or paramagnetic particles using a magnetic field.

Dabei kann sowohl die Orientierung der Partikel, als auch die Lage der Partikel in einem Bauteil gezielt beeinflußt werden.Both the orientation of the particles and the position of the particles in a component can be specifically influenced.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Schnitt durch die Wandung eines mit Metallfasern gefüllten Teiles 1, welches auf herkömmliche Art und Weise, z.B. durch Spritzgießen, hergestellt wurde, dargestellt. Die Fasern 2 sind gleichmäßig über den gesamten Querschnitt in der Matrix 3 verteilt und weisen keinerlei Orientierung auf. Wie leicht zu erkennen ist, ist damit die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Fasern gegenseitig berühren und so elektrische Leitfähigkeit in dem Teil 1 hergestellt wird sehr gering. In der Praxis muß deshalb mit sehr hohen Anteilen an leitfähigen Materialien gearbeitet werden.Fig. 1 of the drawing shows a section through the wall of a part 1 filled with metal fibers, which was produced in a conventional manner, e.g. by injection molding. The fibers 2 are evenly distributed over the entire cross section in the matrix 3 and have no orientation whatsoever. As can easily be seen, the probability that the fibers touch each other and thus electrical conductivity is produced in the part 1 is very low. In practice, therefore, very high proportions of conductive materials must be used.

Um dies zu umgehen, wird vorgeschlagen, durch Konzentration der elektrisch leitfähigen Partikel 2 elektrische Leitfähigkeit schon bei sehr geringen Anteilen elektrisch leitfähiger Partikel 2 zu ermöglichen. Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Schnitt durch die Wandung eines metallfasergefüllten Teiles 1. Die Metallfasern 4 liegen hier jedoch einseitig schichtförmig an der Wand konzentriert und in Längsrichtung paral-To avoid this, it is proposed to enable electrical conductivity even with very small amounts of electrically conductive particles 2 by concentrating the electrically conductive particles 2. Fig. 2 also shows a section through the wall of a metal fiber-filled part 1. Here, however, the metal fibers 4 are concentrated on one side in layers on the wall and are parallel in the longitudinal direction.

IeI orientiert vor. An der gegenüberliegenden Wandseite ist der Matrixwerkstoff 3 frei von Metallfasern. Das Bild läßt deutlich die durch die Konzentration der Fasern bedingte dichtere Packung der Fasern und die damit leichtere Ausbildung elektrisch leitfähiger Strukturen im Wandbereich erkennen. IeI oriented. On the opposite side of the wall, the matrix material 3 is free of metal fibers. The image clearly shows the denser packing of the fibers caused by the concentration of the fibers and the resulting easier formation of electrically conductive structures in the wall area.

Die gezielte örtliche Anhäufung und Orientierung von Partikeln in einem Werkstoff läßt sich vielfältig nutzen. So können über die Lage der eingebrachten Partikel außer den elektrischen Eigenschaften, die magnetischen, die mechanischen, die optischen sowie die thermischen Eigenschaften gezielt beeinflußt werden.The targeted local accumulation and orientation of particles in a material can be used in a variety of ways. In addition to the electrical properties, the magnetic, mechanical, optical and thermal properties can be specifically influenced via the position of the particles introduced.

Fig. 3 zeigt in der Draufsicht eine einfache Vorrichtung zur Herstellung von Platten mit schichtweise konzentrierten und ausgerichteten Partikeln. In eine nicht magnetische Form 5, die als einfaches Plattenwerkzeug dargestellt ist, wird der mit magnetisierbaren Partikeln, hier Fasern 2, gefüllte Matrixwerkstoff 3 in nicht verfestigtem Zustand eingebracht. Die magnetisierbaren Partikel 2 sind im Ausgangszustand in ■ der Matrix 3 willkürlich verteilt. Um ein Entformen der hergestellten Platte zu ermöglichen, ist eine Seite der Form 5 als abnehmbare Platte ausgeführt. Der Matrixwerkstoff 3 kann sowohl als aushärtende Formmasse, als auch als Schmelze verarbeitet werden. In beiden Fällen ist die Viskosität des Ausgangsmateriales für den Ausrichtvorgang mit entscheidend. Je höher die Viskosität des Matrixwerkstoffes 3, um so höher müssen die aufgebrachten magnetischen Kräfte bzw. Momente und damit die magnetische Feldstärke sein und umso längere Zeit nimmt der Ausrichtvorgang in Anspruch. Soll die Lage der magnetisierbaren Partikel 2 in einer Matrix 3 aus geschmolzenem Material beeinflußt werden, so muß die Form 5Fig. 3 shows a top view of a simple device for producing plates with particles concentrated and aligned in layers. The matrix material 3 filled with magnetizable particles, here fibers 2, is introduced in a non-solidified state into a non-magnetic mold 5, which is shown as a simple plate tool. The magnetizable particles 2 are randomly distributed in the matrix 3 in the initial state. In order to enable the manufactured plate to be removed from the mold, one side of the mold 5 is designed as a removable plate. The matrix material 3 can be processed both as a hardening molding compound and as a melt. In both cases, the viscosity of the starting material is also crucial for the alignment process. The higher the viscosity of the matrix material 3, the higher the applied magnetic forces or moments and thus the magnetic field strength must be and the longer the alignment process takes. If the position of the magnetizable particles 2 in a matrix 3 of molten material is to be influenced, the shape 5

heizbar ausgeführt sein, oder die mit Partikeln 2 gefüllte Matrix 3 muß in geschmolzenem Zustand in die Form 5 eingebracht werden. Die magnetisierbaren Partikel 2 werden dann während des Erstarrungsvorganges durch das anliegende Magnetfeld in ihrer Lage wie gewünscht beeinflußt. In diesem Fall muß mit relativ hohen magnetischen Feldstärken gearbeitet werden, damit der Ausrichtvorgang möglichst schnell, vor Verfestigung der Matrix 3 abläuft.be designed to be heatable, or the matrix 3 filled with particles 2 must be introduced into the mold 5 in a molten state. The magnetizable particles 2 are then influenced in their position as desired by the applied magnetic field during the solidification process. In this case, relatively high magnetic field strengths must be used so that the alignment process takes place as quickly as possible before the matrix 3 solidifies.

In Fig. 4 ist der Versuchsaufbau zur Herstellung einer einfachen Platte mit schichtweise konzentrierten Partikeln 2 in Seitenansicht dargestellt. Die Form 5 zur Herstellung eines plattenförmigen Teiles wird zwischen die beiden Pole 6 eines Elektromagneten und damit in ein Magnetfeld gebracht. Das Magnetfeld wird mit Hilfe von an den Polen angebrachten Aufsatzstücken 7,9 in der gewünschten Art und Weise geformt und damit ein Gradient in der magnetischen Feldstärke erzeugt. Dieser Feldgradient macht erst eine gezielte Konzentration der Partikel 2 in Schichten möglich.Fig. 4 shows a side view of the experimental setup for producing a simple plate with particles 2 concentrated in layers. The mold 5 for producing a plate-shaped part is placed between the two poles 6 of an electromagnet and thus in a magnetic field. The magnetic field is shaped in the desired manner using attachments 7, 9 attached to the poles, thus creating a gradient in the magnetic field strength. It is this field gradient that makes a targeted concentration of the particles 2 in layers possible.

Die Versuchsanordnung zur Herstellung einer Platte mit einseitig an der Wandaußenseite konzentrierten Partikeln 8 ist in Fig. 5a aufgezeichnet. Die Ansicht zeigt einen Blick von oben auf den Versuchsaufbau. Grundsätzlich entspricht die Anordnung dem in Fig. 4 beschriebenen Aufbau. An die beiden Pole 6 eines Elektromagneten werden Aufsatzstücke 7 angesetzt. Die Form der Aufsatzstücke muß so gewählt sein, daß die magnetische Feldstärke über den Bauteilquerschnitt zu einer Seite hin zunimmt. In das so geformte Magnetfeld wird die in Fig. 3 beschriebene, mit in der Matrix 3 dispergierten, magnetisierbaren Partikeln, hier Fasern 2, gefüllte einfache Form 5 eingebracht. Danach wird ein Magnetfeld angelegt. Die Höhe des angelegten Magnetfeldes hängt haupt-The test arrangement for producing a plate with particles 8 concentrated on one side of the outside of the wall is shown in Fig. 5a. The view shows a view from above of the test arrangement. Basically, the arrangement corresponds to the arrangement described in Fig. 4. Attachments 7 are attached to the two poles 6 of an electromagnet. The shape of the attachments must be selected so that the magnetic field strength increases across the cross-section of the component towards one side. The simple form 5 described in Fig. 3, filled with magnetizable particles dispersed in the matrix 3, here fibers 2, is introduced into the magnetic field thus formed. A magnetic field is then applied. The strength of the applied magnetic field depends mainly on

sächlich von der Viskosität der Matrix 3 und dem Abstand der Magnetpole ab. Durch das Magnetfeld muß eine so hohe Kraft bzw. ein Moment aufgebracht werden, daß sich die Partikel 8 vor dem Erstarren der Matrix 3 an den gewünschten Ort bewegen und entlang der Magnetfeldlinien ausrichten können. Nach Abschluß dieses Vorganges liegen die magnetisierbaren Partikel 8 an einer Seite konzentriert und gleichzeitig parallel zu den Magnetfeldlinien ausgerichtet vor. Ist dieser Zustand erreicht, kann das Magnetfeld erfahrungsgemäß auf etwa die halbe Feldstärke bis zum endgültigen Erstarren der die Partikel 8 umgebenden Matrix 3 reduziert werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß ein durch die Schwerkraft bedingtes Absinken der Partikel 8 verhindert wird.mainly depends on the viscosity of the matrix 3 and the distance between the magnetic poles. The magnetic field must apply such a high force or moment that the particles 8 can move to the desired location and align themselves along the magnetic field lines before the matrix 3 solidifies. After this process has been completed, the magnetizable particles 8 are concentrated on one side and at the same time aligned parallel to the magnetic field lines. Once this state has been reached, experience has shown that the magnetic field can be reduced to about half the field strength until the matrix 3 surrounding the particles 8 has finally solidified. However, care must be taken to prevent the particles 8 from sinking due to gravity.

Fig. 5b verdeutlicht den qualitativen Verlauf der Magnetfeldstärke H 11 bei der Herstellung einer Platte gemäß Fig. 4.Fig. 5b illustrates the qualitative course of the magnetic field strength H 11 during the production of a plate according to Fig. 4.

In Fig. 6a ist eine Anordnung zur Herstellung einer Platte mit in der Mitte des Wandquerschnittes schichtförmig konzentrierten Partikeln 10 dargestellt. Prinzipiell erfolgt der Herstellungsprozeß analog der in Fig. 5a beschriebenen Platte. Jedoch sind zur Herstellung von Teilen mit in der Mitte konzentrierten Partikeln 10 anders geformte Aufsatzstücke 9 einzusetzen. Für die hier angestrebte Partikelverteilung muß das Maximum der magnetischen Feldstärke im mittleren Bereich des Plattenquerschnittes liegen.Fig. 6a shows an arrangement for producing a plate with particles 10 concentrated in layers in the middle of the wall cross-section. In principle, the production process is analogous to the plate described in Fig. 5a. However, differently shaped attachments 9 must be used to produce parts with particles 10 concentrated in the middle. For the particle distribution sought here, the maximum of the magnetic field strength must be in the middle area of the plate cross-section.

Der qualitative Verlauf 12 der magnetischen Feldstärke H ist aus Fig. 6b zu entnehmen.The qualitative curve 12 of the magnetic field strength H can be seen in Fig. 6b.

Natürlich sind auch anders gestaltete Anordnungen zur Erzeugung und Formung des magnetischen Feldes einsetzbar. So kön-Of course, other arrangements can also be used to generate and shape the magnetic field.

nen neben Elektromagneten auch Permanentmagnete, die in oder an der Form 5 angebracht sind, verwendet werden. Dadurch läßt sich der Aufwand zur Herstellung einer Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträchtlich vereinfachen. So ist es sogar möglich, die Magneten direkt in die Form 5 zu integrieren, d.h. der oder die Magneten bilden einen Teil der Form 5 oder die gesamte Form 5.In addition to electromagnets, permanent magnets that are mounted in or on the mold 5 can also be used. This considerably simplifies the effort required to produce a device for applying the method according to the invention. It is even possible to integrate the magnets directly into the mold 5, i.e. the magnet(s) form part of the mold 5 or the entire mold 5.

Um eine einfache Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Schichten 10 nach außen zu gewährleisten, wird in einer Verfahrensvariante durch entsprechende Formung des Magnetfeldes ein "Anschlußstück" 13 gebildet. Fig. 7 zeigt ein solches, durch die Matrix 3 an die Oberfläche gezogenes, "Anschlußstück" 13 in einem Teil 1. Die elektrisch leitfähigen Partikel 10, welche in diesem Beispiel in der Mitte des Teiles 1 schichtförmig konzentriert wurden, werden an einer Stelle, an der die Kontaktierung von außen erfolgen soll, gezielt an die Wandaußenseite gezogen. In dem Bereich in dem die Partikel 13 an der Wandausenseite vorliegen, kann dann die Herstellung des elektrischen Kontaktes entweder direkt an der Oberfläche oder z.B. durch Eindrehen einer Schraube oder &mdash;hnlichem in diesem Bereich erfolgen.In order to ensure easy contact of the electrically conductive layers 10 to the outside, in one process variant, a "connecting piece" 13 is formed by appropriately shaping the magnetic field. Fig. 7 shows such a "connecting piece" 13 in a part 1, drawn to the surface through the matrix 3. The electrically conductive particles 10, which in this example were concentrated in layers in the middle of the part 1, are specifically drawn to the outside of the wall at a point where contact is to be made from the outside. In the area in which the particles 13 are present on the outside of the wall, the electrical contact can then be made either directly on the surface or, for example, by screwing in a screw or similar in this area.

Eine analoge Vorgehensweise liegt bei Teilen 1 mit an der Wandaußenseite konzentrierten Partikeln 8, wie in Fig. 8 gezeigt, nahe. Hier wird ein "Anschlußstück" 14 durch die Matrix 3 von der einen zur gegenüberliegenden Wandseite geführt. Die Kontaktierung erfolgt ebenfalls direkt an der Oberfläche oder durch Einbringen entsprechender Elemente.An analogous procedure is obvious for parts 1 with particles 8 concentrated on the outside of the wall, as shown in Fig. 8. Here, a "connector" 14 is guided through the matrix 3 from one side of the wall to the opposite side. The contact is also made directly on the surface or by introducing corresponding elements.

Wie Fig. 9 zeigt, läßt das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur die gezielte Anordnung von Partikeln 2, sondern auch die gezielte Deformation von in das Matrixmaterial 3 eingebrach-As Fig. 9 shows, the method according to the invention allows not only the targeted arrangement of particles 2, but also the targeted deformation of particles introduced into the matrix material 3.

ten flächigen Schichten 15, wie beispielsweise Matten, Gitter oder Gewebe aus magnetisierbaren Materialien zu. Analog der Vorgehensweise zur Ausbildung von "Anschlußstücken" 13,14 wird in eine flächige Schicht 15 eine gezielte Deformation 16 eingebracht. Der DeformationsVorgang hat bei entweder insgesamt oder partiell nicht verfestigter Matrix 3 zu erfolgen.flat layers 15, such as mats, grids or fabrics made of magnetizable materials. Analogous to the procedure for forming "connecting pieces" 13, 14, a targeted deformation 16 is introduced into a flat layer 15. The deformation process must take place when the matrix 3 is either completely or partially not solidified.

Vorteilhaft ist auch die Überlagerung eines elektrischen Feldes über das magnetische Feld. Das elektrische Feld dient dann beispielsweise der Aufheizung der Partikel und damit indirekt der Aufheizung der Matrix 3, das magnetische Feld der Ausrichtung und/oder Konzentration. Durch das elektrische Feld und die damit verbundene Möglichkeit der Aufheizung kann z.B. die zum Ausrichten der Partikel zur Verfügung stehende Zeit beträchtlich verlängert werden.It is also advantageous to superimpose an electric field over the magnetic field. The electric field then serves, for example, to heat the particles and thus indirectly to heat the matrix 3, while the magnetic field serves to align and/or concentrate. The electric field and the associated possibility of heating can, for example, considerably extend the time available for aligning the particles.

Eine deutliche Steigerung der mechanischen Eigenschaften von metallfaserverstärkten Materialien, insbesondere Kunststoffen ist durch den Einsatz von Verstärkungsfasern mit verdickten Enden 18 zu erwarten. In Fig. 10 ist eine solche Faser abgebildet. Bei konventionellen, d.h. zylindrischen Verstärkungsfasern 17 erfolgt die Lastübertragung von dem die Faser umgebenden Matrixwerkstoff 3 auf die Faser 17 durch Schubspannungen in der Faser/Matrix-Grenzfläche. Anders als bei Glasfasern, können aufgrund des chemischen Aufbaus von Metallen bei Metallfasern keine Wechselwirkungsmechanismen zwischen der Faser 17 und einer Kunststoffmatrix 3 entstehen. Diese Wechselwirkungen sind aber eine wichtige Voraussetzung zur optimalen Lastübertragung in faserverstärkten Kunststoffen.A significant increase in the mechanical properties of metal fiber-reinforced materials, especially plastics, can be expected through the use of reinforcing fibers with thickened ends 18. Such a fiber is shown in Fig. 10. In conventional, i.e. cylindrical reinforcing fibers 17, the load is transferred from the matrix material 3 surrounding the fiber to the fiber 17 through shear stresses in the fiber/matrix interface. Unlike with glass fibers, due to the chemical structure of metals, no interaction mechanisms can arise between the fiber 17 and a plastic matrix 3 in metal fibers. However, these interactions are an important prerequisite for optimal load transfer in fiber-reinforced plastics.

Um eine genügende Lastübertragung zwischen Matrix 3 und Faser 17 auch bei metallfaserverstärkten Materialien zu garantieren, sind hier abweichende Faserformen besser geeignet. Wie beschrieben, scheidet die Lastübertragung durch Schubspannungen aus. Wird jedoch zwischen Matrix 3 und Faser 18 eine formschlüssige Verbindung hergestellt, so können sehr hohe Kräfte übertragen werden. Dieser Formschluß wird durch eine gezielte Verdickung des Faserendes erreicht. Die Verdickung verhindert ein Herausrutschen der Faser 18 aus der Matrix 3. Um Fasern mit verdickten Enden 18 herzustellen, werden die Fasern an deren Enden aufgeheizt, so daß sich, gesteuert durch die Oberflächenspannung des Fasermaterials, am Faserende eine kugelförmige Verdickung bildet.In order to guarantee sufficient load transfer between matrix 3 and fiber 17 even with metal fiber reinforced materials, different fiber shapes are more suitable here. As described, load transfer through shear stresses is ruled out. However, if a positive connection is made between matrix 3 and fiber 18, very high forces can be transmitted. This positive connection is achieved by a targeted thickening of the fiber end. The thickening prevents the fiber 18 from slipping out of the matrix 3. In order to produce fibers with thickened ends 18, the fibers are heated at their ends so that, controlled by the surface tension of the fiber material, a spherical thickening forms at the fiber end.

Ebenso können mit metallisierten Partikeln, vorzugsweise Fasern, die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Dabei wird die gegenüber den meisten Metallen höhere Festigkeit von Glas-, Carbon- oder Aramidfasern genutzt. Auch Partikel aus polymeren Werkstoffen können hier Verwendung finden. Nach dem Beschichten der Faser, z.B. durch Bedampfen mit einem magnetischen Werkstoff können auch Fasern aus einem nicht magnetischen Grundmaterial mit einem Magnetfeld ausgerichtet und/oder aufkonzentriert werden. Vorteilhaft wirkt sich hier die gute Beeinflußbarkeit der magnetischen Eigenschaften der Faser aus. So kann durch Variation der Dicke der magnetischen Schicht die Empfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld gesteuert werden. Darüberhinaus erlaubt partielles Beschichten der Fasern die Ausrichtung der Fasern in beliebiger Orientierung.The mechanical properties can also be improved with metallized particles, preferably fibers. This makes use of the higher strength of glass, carbon or aramid fibers compared to most metals. Particles made of polymer materials can also be used here. After coating the fiber, e.g. by vaporizing a magnetic material, fibers made of a non-magnetic base material can also be aligned and/or concentrated using a magnetic field. The fact that the magnetic properties of the fiber can be easily influenced is an advantage here. The sensitivity to the magnetic field can be controlled by varying the thickness of the magnetic layer. In addition, partial coating of the fibers allows the fibers to be aligned in any orientation.

Eine weitere Variante des Verfahrens besteht darin, daß zusätzlich zu den magnetischen Partikeln nicht oder weniger magnetische Partikel, die eine Verstärkungs- oder Füllstof-Another variant of the process consists in the fact that in addition to the magnetic particles, non-magnetic or less magnetic particles that have a reinforcing or filling effect are

funktion erfüllen, in die Kunststoffmasse eingebracht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Verfahren auch bei gefüllten Materialien, z.B. bei faserverstärkten Werkstoffen anzuwenden. Die Lage der magnetischen Partikel im Bauteil kann somit unabhängig vom Füll- oder Verstärkungsmaterial beeinflußt werden.function are introduced into the plastic mass. This makes it possible to use the process with filled materials, e.g. fiber-reinforced materials. The position of the magnetic particles in the component can thus be influenced independently of the filling or reinforcing material.

Zur Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens und seiner Varianten eignen sich neben Kunststoffen auch andere nichtmagnetische Materialien, z.B. Aluminium.In addition to plastics, other non-magnetic materials, such as aluminum, are also suitable for the application of the method described above and its variants.

Claims (18)

SchutzansprücheProtection claims 1. Formteil aus einem Ausgangsmaterial mit sehr geringer bzw. verschwindender elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere Kunststoff und/oder Polymer, welches zunächst in einer niederviskosen Phase vorliegt, in der magnetische Partikel mit wesentlich höherer elektrischer Leitfähigkeit dem Ausgangsmaterial zugesetzt und darin dispergiert werden, wobei zur Ausrichtung der Partikel ein Magnetfeld angelegt wird, und wobei das Ausgangsmaterial anschließend verfestigt wird,1. Moulded part made from a starting material with very low or zero electrical conductivity, in particular plastic and/or polymer, which is initially present in a low-viscosity phase in which magnetic particles with significantly higher electrical conductivity are added to the starting material and dispersed therein, whereby a magnetic field is applied to align the particles, and whereby the starting material is subsequently solidified, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß das angelegte Magnetfeld eine derartige Feldverteilung aufweist, daß die Partikel (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) bei ihrer Ausrichtung im Magnetfeld in einem oder mehreren vorbestimmten Raumbereichen innerhalb des Teiles (1) konzentriert werden.that the applied magnetic field has a field distribution such that the particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) are concentrated in one or more predetermined spatial regions within the part (1) when they are aligned in the magnetic field. 2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß die vorbestimmten Raumbereiche schachtförmig sind,2. Moulded part according to claim 1, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected so that the predetermined spatial areas are shaft-shaped, 3. Formteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß die schichtförmigen Raumbereiche eben sind.3. Molded part according to claim 2, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected so that the layered spatial regions are flat. 4. Formteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß die schichtförmigen Raumbereiche gekrümmten Flächen folgen.4. Molded part according to claim 2, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected so that the layered spatial regions follow curved surfaces. 5. Formteil nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß mindestens einer der schichtförmigen Bereiche röhrenförmig ist, inbesondere auf einem Zylindermantel liegt.5. Molded part according to claim 4, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected such that at least one of the layered regions is tubular, in particular lies on a cylinder jacket. 6. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß mindestens an einer äußeren Oberfläche des Teiles ein schichtförmiger Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) erzeugt wird.6. Molded part according to one of claims 2 to 5, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected such that a layered spatial region with concentrated particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) is produced at least on an outer surface of the part. 7. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß mindestens ein schichtförmiger Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) erzeugt wird, der sich im wesentlichen in oberflächenfernen Abschnitten des Teiles (1) erstreckt.7. Molded part according to one of claims 2 to 6, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected such that at least one layered spatial region with concentrated particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) is produced, which extends essentially in sections of the part (1) remote from the surface. 8. Formteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß der schichtförmige Raumbereich unter einem Winkel, vorzugsweise unter etwa 90 auf eine Oberfläche des Teiles (1) trifft.8. Molded part according to claim 7, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected so that the layered spatial region strikes a surface of the part (1) at an angle, preferably at about 90. 9. Formteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß mindestens zwei schichtförmige Raumbereiche mit aufkonzentrierten Partikeln (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) erzeugt werden, die sich unter einem stumpfen Winkel, insbesondere unter etwa 90 treffen.9. Moulded part according to claim 8, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected so that at least two layered spatial regions with concentrated particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) are produced, which meet at an obtuse angle, in particular at approximately 90. 10. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldverteilung des angelegten Magnetfeldes so gewählt ist, daß mindestens ein Raumbereich mit aufkonzentrierten Partikeln (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) eine volumenmäßige Ausdehnung aufweist .10. Molded part according to one of the preceding claims, characterized in that the field distribution of the applied magnetic field is selected such that at least one spatial region with concentrated particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) has a volumetric expansion. 11. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein statisches Magnetfeld angelegt wird.11. Moulded part according to one of the preceding claims, characterized in that a static magnetic field is applied. 12. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Wechselfeld angelegt wird.12. Moulded part according to one of the preceding claims, characterized in that an alternating magnetic field is applied. 13. Formteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Wechselfeld eine niedrige Frequenz im Bereich von 1 Hz bis 100 Hz aufweist.13. Molded part according to claim 12, characterized in that the alternating magnetic field has a low frequency in the range of 1 Hz to 100 Hz. 14. Formteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Wechselfeld eine Frequenz a 100 Hz aufweist .14. Moulded part according to claim 12, characterised in that the alternating magnetic field has a frequency of 100 Hz. 15. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangsmaterxal mechanische Verstärkungsmittel, insbesondere faserförmige Partikel (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) enthalten sind.15. Moulded part according to one of the preceding claims, characterized in that the starting material contains mechanical reinforcing agents, in particular fibrous particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18). 16. Formteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die faserförmigen Partikel (18) verdickte und/oder abgerundete Enden aufweisen.16. Moulded part according to claim 15, characterized in that the fibrous particles (18) have thickened and/or rounded ends. 17. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangsmaterial metallisierte oder metallische Partikel (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18) enthalten sind.17. Moulded part according to one of the preceding claims, characterized in that the starting material contains metallised or metallic particles (2, 4, 8, 10, 13, 14, 17, 18). 18. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial ein langsam aushärtendes Ausgangsmaterial verwendet wird.18. Moulded part according to one of the preceding claims, characterized in that the starting material is a slowly curing starting material.
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