S ruktur- oder Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs Structural or chassis part of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Struktur- oder Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs, wobei das Struktur- oder Fahrwerkteil aus einem Verbundwerkstoff mit einer äußeren metallischen Schicht, einer mittleren Kunststoff- oder Kunststoffschaumschicht und einer äußeren faserverstärkten KunststoffSchicht besteht. The invention relates to a structural or chassis part of a motor vehicle, wherein the structural or chassis part consists of a composite material with an outer metallic layer, a middle plastic or plastic foam layer and an outer fiber-reinforced plastic layer.
Kraftfahrzeuge müssen ständig neuen Anforderungen gerecht werden. So besteht ein generelles Bedürfnis nach Verringerung des Gewichts des Kraftfahrzeugs bei gleichbleibenden Motor vehicles must constantly meet new requirements. Thus, there is a general need for reducing the weight of the motor vehicle while maintaining the same
Sicherheitsanforderungen. Die Sicherheitsanforderungen werden durch Struktur- oder Fahrwerkteile gewährleistet. Als Safety requirements. The safety requirements are ensured by structural or chassis parts. When
Strukturteile im Sinne der vorliegenden Erfindung werden daher beispielsweise Teile des Unterbodens, Bodenbleche, Structural parts in the context of the present invention are therefore, for example, parts of the subfloor, floor panels,
Bodengruppen, Türaufprallträger, Dachverstärkungen, Floor groups, door impact beams, roof reinforcements,
Fensterrahmenverstärkungen, Stoßfänger, B-Säulenverstärkungen bzw. B-Säulen, Instrumententafelträger, Batteriegehäuse, Tankbehälter, Wasserkasten, Reserveradmulde etc. angesehen. Den genannten Strukturteilen ist gemein, dass diese nicht Teil der sichtbaren Außenhaut des Kraftfahrzeuges sind und vor allem aufgrund ihrer tragenden Funktion zur Aufnahme und/oder Weiterleitung von Kräften, die auf das Kraftfahrzeug wirken, dienen. Als Fahrwerkteile werden im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise Querträger des Fahrwerks, Window frame reinforcements, bumpers, B-pillar reinforcements or B-pillars, instrument panel support, battery housing, tank container, water tank, spare wheel well etc. considered. The said structural parts have in common that they are not part of the visible outer skin of the motor vehicle and serve mainly because of their supporting function for receiving and / or forwarding forces acting on the motor vehicle. As chassis parts in the context of the present invention, for example, cross member of the chassis,
Hilfsrahmen, Lenker, Schwenklager, Stabilisatoren, Subframe, handlebars, pivot bearings, stabilizers,
Motorquerträger, Verbundlenkerachsen, Radführungsmodule aber auch die Radschale einer Felge angesehen. Fahrwerkteile sind also Bauteile, die in funktionalem Zusammenhang mit dem Engine crossmember, torsion beam axles, wheel guide modules but also considered the wheel rim of a rim. Chassis parts are therefore components that are functionally related to the
Fahrwerk bzw. den Fahreigenschaften des Kraftf Chassis or the driving characteristics of Kraftf
damit den Sicherheitsanforderungen für Kraftfa
Bei den bisher üblicherweise verwendeten Werkstoffen für thus the safety requirements for Kraftfa In the hitherto commonly used materials for
Struktur- und Fahrwerkteile des Kraftfahrzeuges sind die Structural and chassis parts of the motor vehicle are the
Grenzen für weitere Gewichtsreduzierungen für aus einem einzigen Werkstoff bestehende Struktur- oder Fahrwerkteile nahezu erreicht. Die Verwendung von Verbundwerkstoffen ist für Kraftfahrzeuge für Außenhautteile, insbesondere Fahrzeugdächer aus der deutschen Patentschrift DE 102 21 582 B4 bekannt. Der Verbundwerkstoff besteht aus einer Metallschicht mit einer darunterliegenden KunststoffSchicht aus thermoplastischem Kunststoff sowie einer dritten Schicht aus einem Limits for further weight reductions for existing from a single material structure or chassis parts almost reached. The use of composite materials is known for motor vehicles for outer skin parts, in particular vehicle roofs from the German patent DE 102 21 582 B4. The composite material consists of a metal layer with an underlying plastic layer of thermoplastic material and a third layer of one
faserverstärkten Kunststoff. fiber reinforced plastic.
Des Weiteren ist aus der DE 10 2009 006 130 AI ein Furthermore, from DE 10 2009 006 130 AI a
Flächenbauteil für Kraftfahrzeuge bekannt, das aus einem Surface component known for motor vehicles, which consists of a
Verbundbauteil aus mindestens drei unterschiedlichen Composite component of at least three different ones
Materialschichten besteht, nämlich einer Trägerschicht aus Metall, einer Haftvermittlerschicht aus Elastomer und einer Deckschicht aus kohlenstofffaser- oder Material layers, namely a support layer made of metal, an adhesive layer of elastomer and a cover layer of carbon fiber or
kohlenstoffmischfaserverstärktem Kunststoff . carbon mixed fiber reinforced plastic.
Aus dem Stand der Technik (DE 38 18 479 AI) ist zudem ein Verbundwerkstoff für Außenteile für Kraftfahrzeuge bekannt, der aus einer Metallschicht, einem Haftvermittler und einer Polypropylenschicht besteht. From the prior art (DE 38 18 479 AI) also a composite material for exterior parts for motor vehicles is known, which consists of a metal layer, an adhesion promoter and a polypropylene layer.
Schließlich ist aus der DE 10 2007 009 928 AI ein Hybrid- Bauteil für den Automobilbau bekannt, das ebenfalls aus einem Metall-Kunststoff-Verbundkörper mit einer Metallkomponente und einer glasfaserverstärkten Kunst Stoffkomponente besteht, wobei zwischen den beiden Komponenten eine Haftvermittlerschicht vorgesehen ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Struktur- oder Fahrwerkteil zur Verfügung zu stellen, welches eine weitere Gewichtseinsparung ermöglicht ohne die Eigenschaften in Bezug auf das Lastaufnahmevermögen zu verschlechtern. Finally, from DE 10 2007 009 928 AI a hybrid component for the automotive industry is known, which also consists of a metal-plastic composite body with a metal component and a glass fiber reinforced plastic component, wherein between the two components, a primer layer is provided. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a structural or chassis part which allows a further weight saving without impairing the properties with regard to the load-bearing capacity.
Die oben genannte Aufgabe wird für ein Struktur- oder The above object is for a structural or
Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs dadurch gelöst, dass die Dicke der mittleren KunststoffSchicht mindestens 0,2 mm beträgt. Bei dem erfindungsgemäßen Strukturteil oder Chassis part of a motor vehicle achieved in that the thickness of the central plastic layer is at least 0.2 mm. In the structural part or the invention
Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs wird die metallische Schicht nicht zur Lastaufnahme verwendet. Das Lastaufnahmevermögen des erfindungsgemäßen Strukturteils oder Fahrwerkteils wird durch die faserverstärkte Kunststoffschicht bereitgestellt. Die thermoplastische oder duroplastische mittlere Kunststoff- oder Kunststoffschaumschicht des Verbundwerkstoffs ermöglicht, dass die Faserstruktur der faserverstärkten äußeren, Chassis part of a motor vehicle, the metallic layer is not used for load suspension. The load-bearing capacity of the structural part or chassis part according to the invention is provided by the fiber-reinforced plastic layer. The thermoplastic or thermoset medium plastic or plastic foam layer of the composite allows the fiber structure of the fiber reinforced outer,
thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffschicht sich nicht nach außen abdrücken. Darüber hinaus werden lokale thermoplastic or thermosetting plastic layer does not press outward. In addition, local
Spannungsspitzen, beispielsweise in Folge von Steinschlägen, in Richtung der faserverstärkten Kunststoffschicht gedämpft, so dass der harte und spröde faserverstärkte Kunststoff nicht reißen kann. Die äußere metallische Schicht des Stress peaks, for example as a result of rockfalls, steamed towards the fiber-reinforced plastic layer, so that the hard and brittle fiber-reinforced plastic can not break. The outer metallic layer of the
Verbundwerkstoffs dient einerseits zum Schutz der Composite material serves on the one hand to protect the
thermoplastischen oder duroplastischen, mittleren Schicht, beispielsweise vor Feuchtigkeit, andererseits als Außenhaut aber auch als Indikator für eine eventuelle Überbelastung des Strukturteils oder Fahrwerkteils . Beispielsweise können Risse oder Aufwölbungen in der metallischen Schicht Überbelastungen anzeigen. Die konsequente Verwendung des Verbundwerkstoffs in den erfindungsgemäßen Struktur- oder Fahrwerkteilen ermöglicht eine weitergehende, deutliche Gewichtsreduzierung bei
Kraftfahrzeugen. Der Aufbau der Struktur- oder Fahrwerkteile ermöglicht zudem einen dauerhaften Einsatz im Kraftfahrzeug, ohne dass Eigenschaftsverluste auftreten, da beispielsweise die empfindlicheren faserverstärkte KunststoffSchicht durch die übrigen Schichten geschützt werden kann. thermoplastic or thermosetting, middle layer, for example, from moisture, on the other hand, as an outer skin but also as an indicator of a possible overloading of the structural part or chassis part. For example, cracks or bulges in the metallic layer may indicate overloading. The consistent use of the composite material in the structural or chassis parts according to the invention enables a further, significant reduction in weight Motor vehicles. The structure of the structural or chassis parts also allows a permanent use in the motor vehicle without property losses occur because, for example, the sensitive fiber-reinforced plastic layer can be protected by the other layers.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Struktur- oder According to a first embodiment of the structural or
Fahrwerkteils weist die faserverstärkte, thermoplastische oder duroplastische Kunststoffschicht Glasfaser und/oder Kohlefaser auf. Glasfaserverstärkte Kunststoffschichten sind in der Regel kostengünstiger als kohlefaserverstärkte Kunststoffschichten . Allerdings sind sie in Bezug auf deren Lastaufnahmevermögen im Vergleich zu kohlfaserverstärkten Kunststoffschichten Chassis part has the fiber-reinforced, thermoplastic or thermosetting plastic layer of glass fiber and / or carbon fiber. Glass fiber reinforced plastic layers are generally less expensive than carbon fiber reinforced plastic layers. However, they are in terms of their load capacity compared to carbon fiber reinforced plastic layers
begrenzt. Sie ermöglichen jedoch eine einfachere Fertigung, beispielsweise im Spritzgießverfahren. Kohlefaserverstärkte Kunststoffschichten dagegen weisen eine maximale Festigkeit bei geringstem Gewicht auf und führen daher zu einem minimalen Gewicht der Struktur- bzw. Fahrwerkteile. Auch der Einsatz von anderen Faserarten ist denkbar, z.B. Aramid, Polyethylen, Basalt, Bor. Metallfasern insbesondere Stahlfasern können ebenfalls zur Verstärkung der äußeren Kunststoffschicht verwendet werden und haben den Vorteil, dass die äußere limited. However, they allow for easier production, for example by injection molding. Carbon fiber-reinforced plastic layers, on the other hand, have maximum strength with the lowest weight and therefore lead to a minimum weight of the structural or chassis parts. The use of other fiber types is conceivable, e.g. Aramid, polyethylene, basalt, boron. Metal fibers, in particular steel fibers, can also be used to reinforce the outer plastic layer and have the advantage that the outer
Kunststoffsschicht elektrisch leitfähig wird und damit Plastic layer is electrically conductive and thus
verschweißbar mit anderen Bauteilen ist. Um die Anhaftung bzw. Lackierung der Oberflächen des faserverstärkten Kunststoffs zu verbessern, wird vorzugsweise eine Corona-Behandlung bzw. weldable with other components. In order to improve the adhesion or painting of the surfaces of the fiber-reinforced plastic, is preferably a corona treatment or
Beflammung durchgeführt. Flame performed.
Thermoplastische Kunststoffe enthalten beispielsweise Thermoplastics contain, for example
Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polyethylene, Polyolefins, polyamides, polyesters, polyethylenes,
Polyprophylene oder ein Blend der unterschiedlichen Polyprophylenes or a blend of different ones
Kunststoffe. Vorzugsweise basieren die thermoplastischen
Kunststoffschichten auf einem Polyamid und/oder Polyethylen. Beide thermoplastischen Kunststoffe lassen sich einerseits sehr gut verarbeiten, andererseits weisen diese vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf deren Umformfähigkeit im warmen Zustand auf. Polyamid ist im Vergleich zum Polyethylen grundsätzlich temperaturstabiler und kann auch in Plastics. Preferably, the thermoplastic are based Plastic layers on a polyamide and / or polyethylene. On the one hand, both thermoplastics can be processed very well; on the other hand, they have advantageous properties with respect to their formability when hot. Polyamide is generally more stable in temperature compared to polyethylene and can also be used in
Hochtemperaturbereichen eingesetzt werden. High temperature areas are used.
Duroplastische Kunststoffe sind temperaturstabil und können beispielsweise in Bereichen eingesetzt werden, in denen höhere Temperaturen insbesondere kurzzeitig auftreten können. Thermosets are thermally stable and can be used, for example, in areas where higher temperatures, in particular, may occur for a short time.
Um die geforderten Festigkeiten bei minimalem Gewicht zu erreichen, beträgt gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Struktur- oder Fahrwerkteils die Dicke der faserverstärkten Kunststoffes 0,2 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise maximal 0,8 mm. In order to achieve the required strength with minimum weight, according to a further embodiment of the structure or chassis part, the thickness of the fiber-reinforced plastic is 0.2 mm to 1.0 mm, preferably at most 0.8 mm.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Struktur- oder According to a further embodiment of the structural or
Fahrwerkteils ist vorgesehen, dass die Dicke der mittleren thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffschicht maximal 3,0 mm, vorzugsweise maximal 1,0 mm, beträgt. Um das Abdrücken von Fasern aus der kohlefaserverstärkten Chassis part is provided that the thickness of the middle thermoplastic or thermosetting plastic layer is at most 3.0 mm, preferably at most 1.0 mm. To the blowing off of fibers from the carbon fiber reinforced
Kunststoffschicht in die darüberliegende metallische Schicht zu vermeiden und gleichzeitig die faserverstärkte To avoid plastic layer in the overlying metallic layer and at the same time the fiber-reinforced
thermoplastische oder duroplastische Kunststoffschicht vor Spannungsspitzen zu schützen, beträgt die mittlere Thermoplastic or thermosetting plastic layer to protect against voltage spikes, is the average
Kunststoffschicht 0,2 mm. Ein sehr guter Kompromiss zwischen erhöhtem Gewicht und Vermeidung des Abdrückens von Fasern in der metallischen Außenschicht ist gegeben, wenn eine bis zu 1,0 mm dicke, mittlere Kunststoffschicht verwendet wird. Die Verwendung einer Kunststoffschaumschicht ist ebenfalls denkbar. Die Dicke der mittleren Schicht kann zwischen 0,2 mm
und 50 mm, vorzugsweise 3,0 mm bis 30 mm betragen. Die Plastic layer 0.2 mm. A very good compromise between increased weight and prevention of fiber squeezing in the metallic outer layer is given when using a medium plastic layer up to 1.0 mm thick. The use of a plastic foam layer is also conceivable. The thickness of the middle layer can be between 0.2 mm and 50 mm, preferably 3.0 mm to 30 mm. The
Erhöhung der Dicke der mittleren Schicht kann insbesondere für Isolationsbereiche verwendet werden. Kunststoffschaumschichten weisen zudem bei gleicher Dicke ein verringertes Gewicht gegenüber Vollkunststoffschichten auf. Increasing the thickness of the middle layer can be used in particular for isolation areas. Plastic foam layers also have a reduced weight compared to full plastic layers with the same thickness.
Wie bereits zuvor ausgeführt, hat die äußere metallische As stated before, the outer metallic has
Schicht lediglich die Funktion, die Schichten aus Only layer the function, the layers
thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff, thermoplastic or thermosetting plastic,
beispielsweise vor Steinschlag zu schützen und dient daneben auch als Indikator für eine mögliche Überbelastung durch For example, to protect against falling rocks and also serves as an indicator of a possible overload by
Bildung von Falten oder Rissen. Um diese Funktion mit Formation of wrinkles or cracks. To use this feature
möglichst geringem Gewichtszuwachs zu erfüllen, ist gemäß einer Ausgestaltung der Struktur- oder Fahrwerkteile To meet as little weight gain is, according to an embodiment of the structural or chassis parts
vorgesehen, dass die Dicke der metallischen Schicht 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise maximal 0,3 mm beträgt. Durch die provided that the thickness of the metallic layer is 0.1 mm to 0.5 mm, preferably at most 0.3 mm. By the
Verwendung einer Korrosionsschutzschicht auf einer oder beiden Seiten der metallischen Schicht, kann der Korrosion der äußeren metallischen Schicht, beispielsweise aufgrund von Witterungseinflüssen, erfolgreich entgegengewirkt werden. Using a corrosion protection layer on one or both sides of the metallic layer, the corrosion of the outer metallic layer, for example due to weathering, can be successfully counteracted.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Struktur- oder According to a further embodiment of the structural or
Fahrwerkteils besteht die metallische Schicht aus Stahl, insbesondere einem verzinkten Stahl. Stahl ist nicht nur kostengünstig, sondern stellt auch die notwendigen Chassis part consists of the metallic layer of steel, in particular a galvanized steel. Steel is not only inexpensive, but also provides the necessary
Umformeigenschaften bereit, welche zur Herstellung von Umformeigenschaften ready, which for the production of
komplexen Struktur- oder Fahrwerkteilen notwendig ist. Denkbar ist natürlich auch die Verwendung von Aluminium oder anderen metallischen Schichten im Struktur- oder Fahrwerkteil. complex structural or chassis parts is necessary. Of course, it is also conceivable to use aluminum or other metallic layers in the structural or chassis part.
Um die Herstellung von komplex geformten Struktur- oder To the production of complex-shaped structure or
Fahrwerkteilen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die
Struktur- oder Fahrwerkteile im warmen Zustand umgeformt wurden. Im warmen Zustand bedeutet vorliegend, dass To allow suspension parts, it is advantageous if the Structural or chassis parts were transformed in the warm state. When warm, this means that
insbesondere der thermoplastische Kunststoff, welcher in particular the thermoplastic material, which
bevorzugt in der mittleren und in der faserverstärkten preferably in the middle and in the fiber reinforced
Kunststoffschicht verwendet wird, weich wird und entsprechend formbar wird. Hierzu sind die Bauteile auf die für den Plastic layer is used, softens and becomes malleable accordingly. For this purpose, the components on the for the
Kunststoff notwendige Temperatur, beispielsweise die Plastic necessary temperature, such as the
Erweichungstemperatur zu erwärmen. Die Umformung erfolgt bei Temperaturen zwischen 180 °C und max. 250 °C, wobei auf die Beständigkeit- bzw. Temperaturstabilität des verwendeten thermoplastischen Kunststoffes geachtet werden muss. To heat softening temperature. The forming takes place at temperatures between 180 ° C and max. 250 ° C, paying attention to the stability or temperature stability of the thermoplastic used.
Vorzugsweise ist das Struktur- oder Fahrwerkteil ein Preferably, the structure or chassis part is a
Bodenblech, eine Bodengruppe, ein Batteriegehäuse, ein Base plate, a floor assembly, a battery case, a
Tankbehälter, Wasserkasten, Reserveradmulde, eine Radschale einer Felge, eine Tunnelverstärkung, eine Verbund- oder Tank tank, water tank, spare wheel well, a wheel rim, a tunnel reinforcement, a composite or
Mehrlenkerachse oder eine A-, B- oder C-Säulenverstärkung . Denkbar ist auch, dass die Felge selbst aus dem beschriebenen Verbundwerkstoff besteht. Bei all diesen Struktur- oder Multi-link axle or A, B or C pillar reinforcement. It is also conceivable that the rim itself consists of the described composite material. With all these structural or
Fahrwerkteilen ermöglicht die Verwendung des Verbundwerkstoffs eine deutliche Reduzierung des Gewichts bei gleichbleibenden Festigkeits- bzw. Verwendungseigenschaften im Kraftfahrzeug. Chassis parts allows the use of the composite a significant reduction in weight with constant strength or use properties in the motor vehicle.
Das Struktur- oder Fahrwerkteil wird unterschiedlichen The structure or chassis part will be different
Lastbeanspruchungen ausgesetzt. Im Falle einer Überbelastung, was zu einer Beschädigung des beanspruchten Teils führen kann, ist die Beschädigung als Deformation in der metallischen Exposed to load loads. In the case of overloading, which can lead to damage of the claimed part, the damage is as deformation in the metallic
Schicht erkennbar bzw. nachweisbar. Diese Deformationen können sich bei bestimmten Lastarten in einer Unregelmäßigkeit der Blechdicke aber auch durch plastische Verformung, die Layer detectable or detectable. These deformations can be in certain types of load in an irregularity of the sheet thickness but also by plastic deformation, the
beispielsweise visuell erkennbar ist, ausbilden. Ist eine Beschädigung zu erkennen, kann das Teil ausgetauscht bzw. For example, visually recognizable, educate. If damage is detected, the part can be replaced or
ersetzt werden.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in be replaced. The invention will now be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. The drawing shows in
Fig. 1 in einer Schnittansicht ein Fig. 1 in a sectional view
Ausführungsbeispiel eines Verbundwerkstoffs, Embodiment of a composite material,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fig. 2 shows a first embodiment of a
Strukturteils eines Kraftfahrzeugs in Form eines Bodenblechs in perspektivischer Structural part of a motor vehicle in the form of a floor panel in perspective
Darstellung, Presentation,
Fig. 3 in einer Schnittansicht ein zweites Fig. 3 is a sectional view of a second
Ausführungsbeispiel eines Strukturteils in Embodiment of a structural part in
Form eines Batteriegehäuses, Form of a battery case,
Fig. 4 in einer schematischen Schnittansicht Fig. 4 in a schematic sectional view
Radscheibe einer Felge und Wheel disc of a rim and
Fig. 5a), b) , c) in perspektivischer Darstellung Fig. 5a), b), c) in perspective view
Ausführungsbeispiele von weiteren Strukturoder Fahrwerkteilen eines Kraftfahrzeugs. Fig. 1 zeigt zunächst den Verbundwerkstoff 1, welcher für die Struktur- oder Fahrwerkteile verwendet wird. Der Embodiments of other structure or chassis parts of a motor vehicle. Fig. 1 shows first the composite material 1, which is used for the structural or chassis parts. Of the
Verbundwerkstoff besteht aus einer metallischen äußeren Composite material consists of a metallic outer
Schicht 2, welche vorzugsweise aus einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm besteht. Vorzugsweise ist die metallische Schicht 2 aus korrosionsgeschütztem, Layer 2, which preferably consists of a steel sheet having a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm. Preferably, the metallic layer 2 is made of corrosion-protected,
beispielsweise verzinktem Stahl aufgebaut. Die mittlere, thermoplastische Kunststoffschicht basiert vorzugsweise auf
einem Polyamid oder Polyethylen, dass bedeutet, dass diese Schicht entweder aus einem spezifischen Polyamid oder constructed, for example, galvanized steel. The middle thermoplastic layer is preferably based on a polyamide or polyethylene, that means that this layer can be made of either a specific polyamide or
Polyethylen oder aber auch aus einem Blend, welches Polyethylene or even from a blend, which
Polyethylen und/oder Polyamid enthält, hergestellt ist. Die faserverstärkte thermoplastische Kunststoffschicht 4 ist ebenfalls auf einem Polyethylen oder einem Polyamid basierend mit Glasfasern und/oder Kohlefasern verstärkt. Polyethylene and / or polyamide is prepared. The fiber-reinforced thermoplastic resin layer 4 is also reinforced on a polyethylene or a polyamide based with glass fibers and / or carbon fibers.
Ein typisches Strukturbauteil eines Kraftfahrzeugs zeigt Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung in Form eines A typical structural component of a motor vehicle is shown in FIG. 2 in a perspective view in the form of a
Bodenblechs 5. Die äußere metallische Schicht 2 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bodenblechs 5 eine Dicke von 0,4 mm auf. Um die 0,7 mm dicke Kohlefaser Floor plate 5. The outer metallic layer 2 has in the illustrated embodiment of a floor panel 5 has a thickness of 0.4 mm. To the 0.7 mm thick carbon fiber
verstärkte thermoplastische KunststoffSchicht 4 vor reinforced thermoplastic layer 4 before
Steinschlägen zu schützen, weist die mittlere thermoplastische Kunststoffschicht eine Dicke von 0,5 mm in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf. Trotz der Gesamtdicke von etwa 1,6 mm des dargestellte Bodenblechs 5, ergibt sich eine deutliche Gewichtsreduzierung des Bodenblechs gegenüber konventionellen Bodenblechen aufgrund des hohen Kunststoffanteils . To protect stone chips, the average thermoplastic layer has a thickness of 0.5 mm in the present embodiment. Despite the total thickness of about 1.6 mm of the illustrated floor panel 5, there is a significant weight reduction of the floor panel over conventional floor panels due to the high plastic content.
Das gleiche gilt auch für das in Fig. 3 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigte Batteriegehäuse 6. Aufgrund der verringerten Festigkeitsanforderungen für ein Batteriegehäuse 6 weisen die drei verschiedenen Schichten des The same also applies to the battery housing 6 shown in a schematic sectional view in Fig. 3. Due to the reduced strength requirements for a battery case 6, the three different layers of
Verbundwerkstoffs hier eine Dicke von jeweils 0,2 mm auf, so dass sich eine Gesamtdicke von 0,6 mm ergibt. Trotz der extrem niedrigen Dicke des Batteriegehäuses 6 in diesem Composite here has a thickness of 0.2 mm, so that there is a total thickness of 0.6 mm. Despite the extremely low thickness of the battery case 6 in this
Ausführungsbeispiel sind die Festigkeitswerte ausreichend, um das Batteriegehäuse 6 mit der für die Anwendung notwendigen Steifigkeit bzw. Lastaufnahmevermögen zu versehen.
Eine aus dem Verbundwerkstoff hergestellte Radschale 7 zeigt in einer schematischen Schnittansicht Fig. 4. Die Dicke der Stahlschicht 2 beträgt hier 0,3 mm und soll die inneren Embodiment, the strength values are sufficient to provide the battery housing 6 with the necessary rigidity or load capacity for the application. A wheel shell 7 produced from the composite material is shown in a schematic sectional view in FIG. 4. Here, the thickness of the steel layer 2 amounts to 0.3 mm and is intended to be the inner one
Schichten des Verbundwerkstoffes, insbesondere die Layers of the composite material, in particular the
faserverstärkte Kunststoffschicht vor Steinschlag schützen. Die Dicke der mittleren thermoplastischen Schicht 3 beträgt 0,4 mm und die der faserverstärkten, thermoplastischen Protect fiber-reinforced plastic layer from stone chipping. The thickness of the middle thermoplastic layer 3 is 0.4 mm and that of the fiber-reinforced, thermoplastic
Kunststoffschicht 4 0,6 mm. Prinzipiell ist auch denkbar, dass Felgenband 7a aus einem Verbundwerkstoff mit einer Plastic layer 4 0.6 mm. In principle, it is also conceivable that rim tape 7a made of a composite material with a
metallischen äußeren Schicht, einer mittleren metallic outer layer, a middle one
thermoplastischen und einer äußeren thermoplastischen, faserverstärkten Kunststoffschicht herzustellen. In diesem Fall könnte die faserverstärkte, thermoplastische thermoplastic and an outer thermoplastic, fiber reinforced plastic layer. In this case, the fiber reinforced, thermoplastic
Kunststoffschicht zum Reifeninneren weisen. Plastic layer to the tire interior point.
Fig. 5 zeigt in den Fig. 5a), 5b) und 5c) unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Struktur- oder Fahrwerkteilen, welche aus dem Verbundwerkstoff mit einer äußeren metallischen Fig. 5 shows in Figs. 5a), 5b) and 5c) different embodiments of structural or chassis parts, which consists of the composite material with an outer metallic
Schicht, einem mittleren thermoplastischem Kunststoff sowie einer äußeren faserverstärkten thermoplastischen Layer, a middle thermoplastic material and an outer fiber reinforced thermoplastic
Kunststoffschicht bestehen. Gezeigt sind in Fig. 5a) eine Tunnelverstärkung 8, in Fig. 5b) eine Verbundlenkerachse 9 und in Fig. 5c) eine A-Säulenverstärkung 10. Anhand der Plastic layer exist. A tunnel reinforcement 8 is shown in FIG. 5a), a torsion beam axle 9 in FIG. 5b) and an A-pillar reinforcement 10 in FIG. 5c)
dargestellten Ausführungsbeispiele ist erkennbar, in welchen Bereichen Strukturteile oder Fahrwerkteile mit dem illustrated embodiments can be seen in which areas structural parts or chassis parts with the
erfindungsgemäßen Aufbau eingesetzt werden können, so dass ein erhebliches Potential an Gewichtseinsparungen realisiert werden kann. Die mittlere thermoplastische Kunststoffschicht kann je nach Bedarf auch als Kunststoffschaumschicht ausgebildet sein bzw. durch eine duroplastische Kunststoff-/Kunststoffschaumschicht
ersetzt werden. Die faserverstärkte KunststoffSchicht kann ebenfalls auf Basis von Duroplasten gebildet sein.
According to the invention structure can be used, so that a considerable potential can be realized in weight savings. The middle thermoplastic layer can also be designed as a plastic foam layer or as required by a thermosetting plastic / plastic foam layer be replaced. The fiber-reinforced plastic layer can also be formed on the basis of thermosets.