EP3022051A1 - Sandwichbauteil - Google Patents

Sandwichbauteil

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EP3022051A1
EP3022051A1 EP14738428.3A EP14738428A EP3022051A1 EP 3022051 A1 EP3022051 A1 EP 3022051A1 EP 14738428 A EP14738428 A EP 14738428A EP 3022051 A1 EP3022051 A1 EP 3022051A1
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color
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Maik Hammer
Thomas Schneidewind
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Bayerische Motoren Werke AG
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Definitions

  • the invention relates to a sandwich component, in particular for the lightly exposed field of view of a motor vehicle, consisting of a specific light deviskem and at least on the visible side of the sandwich component load-resistant connected fiber composite cover layer, according to the preamble of patent claim 1.
  • Sandwich components of this type are increasingly used because of their lightweight construction potential as lightly contaminated trim parts in visual, such as in the interior of motor vehicles and then have to meet strict weight and high optical quality requirements.
  • the object of the invention is to provide a sandwich component of the type mentioned in such a way that with reduced weight and low cost, an optically high-quality, color-true design of the cover layer on the component view side is achieved.
  • the inner core is thereby pre-dyed in the same color as the cover layer in a further production-related simplification, so that it is coated with a color layer, for example by way of the dipping method, or else it is laminated with a colored foil.
  • the cover layer is also suitably initially cured for production reasons and then backfilled with the same color colored core material, so in particular backfoamed.
  • Dark colored, translucent fiber composite cover layers eg. B. carbon fiber composite material
  • thin-walled fiber composite cover layers with a transparent matrix but opaque fiber material can obtain a color image of the same color as the fiber material without color jumps at the light passages of the transparent fiber composite matrix.
  • FIG. 1 shows a detail of an inventively designed sandwich component with a translucent cover layer and a precolored foam inner core in an enlarged scale
  • FIG. 2 shows a partial section of a secondticiansbetspiels with a transparent fiber composite matrix and a color co-equal to the fiber material coated inner core.
  • sandwich component 1 consists of a fiber composite cover layer 2, such as carbon fiber composite material, and a specific light inner core 3, z. B. of a polyurethane foam with a material in itself z. B. yellowish tint.
  • cover layer 2 In load-appropriate design of the cover layer 2, this can be so thin-walled dimensioned that the core material through the cover layer 2 at least locally shines through and therefore falsifies the appearance of the cover layer 2 color.
  • the same color pigments are added to the core material to the cover layer 2, so that the cover layer 2 can be made thin-walled translucent, yet the sandwich component 1 acquires a color-pure and structurally identical appearance to the cover layer 2.
  • the cover layer 2 is first cured in this case for reasons of a production-related simplification and then foam-backed material with the pre-pigmented mecanicknma-.
  • the Certainlykem 3 is covered on both sides with a fiber composite cover layer 2, which from a turn dark fiber material, ie about carbon fibers, but a transparent fiber composite matrix, eg , B. of epoxy resin, while the inner core 3 is made of a different color to the fiber material core material, so as yellowish tinted polyurethane foam, so that at Lastz thin-walled dimensioning of the cover layer 2 on the visible side of the sandwich component 1 a yellowish-dark speckled color impression can arise.
  • a fiber composite cover layer 2 which from a turn dark fiber material, ie about carbon fibers, but a transparent fiber composite matrix, eg , B. of epoxy resin, while the inner core 3 is made of a different color to the fiber material core material, so as yellowish tinted polyurethane foam, so that at Lastz thin-walled dimensioning of the cover layer 2 on the visible side of the sandwich component 1 a yellowish-dark speckled color impression can arise.
  • the schwkem 3 is completely over the entire surface before lamination of the cover layer 2, z. B. by way of dipping process, coated with a color material 4 to the same color as the fiber material of the cover layer 2. Therefore, the finished sandwich component 1 has on the cover layer side viewing surfaces a continuous uniform color design same color to the cover layer fibers and no color jumps at the light apertures of the transparent fiber composite matrix.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Bei einem Sandwichbauteil (1), insbesondere für den schwach belasteten Sichtbereich eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem spezifisch leichten Innenkern (3) und einer zumindest auf der Sichtseite des Sandwichbauteils auf den Innenkern auflaminierten Faserverbund-Deckschicht (2) wird erfindungsgemäß mit reduziertem Gewichts- und geringem Kostenaufwand eine optisch hochwertige, farbtreue Gestaltung der Deckschicht auf der Bauteilsichtseite dadurch erzielt, dass die Deckschicht (2) einen gegenüber dem Kernmaterial an sich unterschiedlichen Farbwert aufweist und der Innenkern (3) zumindest in dem mit der Deckschicht belegten Oberflächenbereich farbgleich zu dieser gestaltet ist.

Description

Sandwichbauteil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sandwichbauteil, insbesondere für den schwach belasteten Sichtbereich eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem spezifisch leichten Innenkem und einer mit diesem zumindest auf der Sichtseite des Sandwichbauteils lastfest verbundenen Faserverbund-Deckschicht, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sandwichbauteile dieser Art werden wegen ihres Leichtbaupotenzials zunehmend auch als schwach belastete Verkleidungsteile im Sicht-, etwa im Interieurbereich von Kraftfahrzeugen verwendet und müssen dann neben strikten Gewichts- auch hohen optischen Qualitätsanforderungen genügen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sandwichbauteil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit reduziertem Gewichts- und geringem Kostenaufwand eine optisch hochwertige, farbtreue Gestaltung der Deckschicht auf der Bauteilsichtseite erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Sandwichbauteil gelöst.
Erfindungsgemäß wird auf fertigungstechnisch einfache Weise sichergestellt, dass das optische Erscheinungsbild von sichtseitigen Deckschichten nicht durch den darunterliegenden, vom Ausgangsmaterial her an sich andersfarbigen Innenkern beeinträchtigt wird und daher Deckschichten, die bei lastgerechter Ausbildung ein äußerst dünnwandiges und dementsprechend transluzentes Faserverbundlaminat erfordern, nicht überdimensioniert werden müssen, um zu verhindern, dass ein andersfarbiger Innenkern durch das Deckschichtlaminat durchscheint und dadurch deren Erscheinungsbild farblich verfälscht. Vorzugsweise wird der Innenkern in weiterer fertigungstechnischer Vereinfachung dadurch farbgleich zur Deckschicht vorgefärbt, dass er, etwa im Wege des Tauchverfahrens, mit einer Farbschicht überzogen oder aber mit einer Farbfolie kaschiert wird. Alternativ und vor allem bei Schaumstoffkernen bevorzugt wird jedoch das Kernmate- rial mittels eines bei der Herstellung zugemischten Farbpigments gleichförmig durchgefärbt. In diesem Fall wird die Deckschicht ebenfalls aus Fertigungsgründen zweckmäßigerweise zunächst ausgehärtet und dann mit dem farbgleich durchgefärbten Kernmaterial hinterfüttert, also insbesondere hinterschäumt. Erfindungsgemäß lassen sich somit ohne Weiteres dunkelfarbige, transluzente Faserverbund- Deckschichten, z. B. aus Carbonfaserverbundwerkstoff, ohne Verfälschung der Deckschichtfarbe und -struktur mit materialmäßig kostengünstigen und zumeist an sich hellen Innenkernen kombinieren. Ebenso können dünnwandige Faserverbund- Deckschichten mit einer transparenten Matrix, aber opakem Fasermaterial ein zum Fasermaterial durchgehend farbgleiches Erscheinungsbild ohne Farbsprünge an den Lichtdurchlässen der transparenten Faserverbundmatrix erhalten.
Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß gestalteten Sandwichbauteils mit einer transluzenten Deckschicht und einem vorgefärbten Schaumstoff-Innenkern in vergrößertem Maßstab; und
Fig. 2 einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbetspiels mit einer transparenten Faserverbundmatrix und einem farbgleich zum Fasermaterial beschichteten Innenkern.
Das ausschnittsweise in Fig. 1 dargestellte Sandwichbauteil 1 besteht aus einer Faserverbund-Deckschicht 2, etwa aus Carbonfaserverbundwerkstoff, und einem spezifisch leichten Innenkern 3, z. B. aus einem Polyurethan-Schaumstoff mit einer materialmäßig an sich z. B. gelblichen Farbtönung. Bei lastgerechter Auslegung der Deckschicht 2 kann diese so dünnwandig dimensioniert werden, dass das Kernmaterial durch die Deckschicht 2 zumindest örtlich durchscheint und daher das Erscheinungsbild der Deckschicht 2 farblich verfälscht.
Bei Herstellung des Innenkerns 3 werden jedoch dem Kernmaterial zur Deckschicht 2 farbgleiche Pigmente zugemischt, so dass die Deckschicht 2 dünnwandig transluzent ausgebildet werden kann und dennoch das Sandwichbauteil 1 ein zur Deckschicht 2 farbreines und strukturgleiches Aussehen erhält. Vorteilhafterweise wird die Deckschicht 2 in diesem Fall aus Gründen einer fertigungstechnischen Vereinfachung zunächst ausgehärtet und dann mit dem vorpigmentierten Innenkernma- terial hinterschäumt.
Bei dem Ausfüh ru ngsbeispiel gem. Fig. 2, wo die dem oben beschriebenen Sandwichbauteil 1 entsprechenden Komponenten durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, ist der Innenkem 3 beidseitig mit einer Faserverbund-Deckschicht 2 belegt, welche aus einem wiederum dunklen Fasermaterial, also etwa Carbonfasern, aber einer transparenten Faserverbundmatrix, z. B. aus Epoxidharz besteht, während der Innenkern 3 aus einem zum Fasermaterial farblich unterschiedlichen Kernmaterial, also etwa gelblich getöntem Polyurethan-Schaumstoff, vorgefertigt ist, so dass bei lastgerecht dünnwandiger Dimensionierung der Deckschicht 2 auf der Sichtseite des Sandwichbauteils 1 ein gelblich-dunkel gesprenkelter Farbeindruck entstehen kann.
Gemäß Fig. 2 hingegen ist der Innenkem 3 vor dem Auflaminieren der Deckschicht 2 vollflächig, z. B. im Wege des Tauchverfahrens, mit einer zum Fasermaterial der Deckschicht 2 farbgleichen Farbschicht 4 überzogen. Daher besitzt das fertiggestellte Sandwichbauteil 1 an den deckschichtseitigen Sichtflächen eine durchgehend gleichmäßige Farbgestaltung farbgleich zu den Deckschichtfasern und ohne Farbsprünge an den Lichtdurchlässen der transparenten Faserverbundmatrix.

Claims

Patentansprüche
1. Sandwichbauteil (1), insbesondere für den schwach belasteten Sichtbereich eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem spezifisch leichten Innenkern (3) und einer zumindest auf der Sichtseite des Sandwichbauteils auf den Innenkern auflaminierten Faserverbund-Deckschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (2) einen gegenüber dem Kemmaterial an sich unterschiedlichen Farbwert aufweist und der Innenkern (3) zumindest in dem mit der Deckschicht verbundenen Oberflächenbereich farbgleich zu dieser gestaltet ist.
2. Sandwichbauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenkern (3) mittels eines dem Kemmaterial zugemischten Farbpigments durchgehend farbgleich zur Deckschicht (2) gestaltet ist.
3. Sandwichbauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenkem (3) zumindest in dem mit der Deckschicht (2) belegten Oberflächenbereich mit einer zur Deckschicht farbgleichen Beschichtung versehen ist.
4. Sandwichbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenkem (3) mit einem lichtundurchlässigen Farbanstrich (4) versehen ist.
5. Sandwichbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenkern (3) mit einer lichtundurchlässigen Farbfolie belegt ist.
6. Sandwichbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Deckschicht (2) im konsolidierten Zustand mit dem farbgleich pigmentierten Kernmaterial hinterfüttert, insbesondere hinterschäumt ist. Sandwichbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserverbund-Deckschicht (2) eine transparente Matrix enthält und der Innenkern (3) farbgleich zum Fasermaterial gestaltet ist.
EP14738428.3A 2013-07-18 2014-06-24 Sandwichbauteil Withdrawn EP3022051A1 (de)

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