WO2021168492A1 - Method for producing a multilayered functional component, and also functional component - Google Patents

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Definitions

  • the damage energy is primarily a thermal load or heating, in particular melting, of the surface of the functional component structure. If application material is applied in that the application material is accelerated or shot at the surface of the functional component structure, the damage energy is usually kinetic energy which is exerted on the surface. Depending on the application method used, with which application material is applied to the surface of the functional component structure, damage energy can basically be physical, in particular thermal, mechanical, kinetic, electrical and / or chemical energy, which is an undesired influence, in particular destruction or change in material properties , the functional component material causes. An undesired formation of mixed connections between layers or areas of different material compositions, caused by the damage energy introduced, is usually to be regarded as particularly harmful. The damage energy usually arises when the application material is applied to the functional component structure or is introduced into it with an energy source, usually an energy source of the application process.
  • one or more sacrificial thin layers can be arranged in the functional component or the functional component structure or applied to a surface of the functional component structure, preferably the functional element.
  • the sacrificial thin layers or their material thus become part of the functional component.
  • a respective sacrificial thin layer or its material can at least partially form a mixed connection or a metallurgical connection with the application material.
  • a sacrificial thin layer adjoining or resting on the functional element is formed with or from the same material or the same material composition with or from which the functional element or its surface is formed, and one or more others Sacrificial thin layers of the arrangement are formed with or from a different material or a different material composition.
  • the functional element is designed as an electrical conductor
  • the further sacrificial thin layer can be designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. In this way, in addition to the shielding effect, an insulation functionality implemented with the sacrificial thin layers is practicable.
  • the sacrificial thin layer is formed with a thickness of less than 30 ⁇ m, in particular less than 25 ⁇ m, preferably less than 20 ⁇ m.
  • the sacrificial thin layer can be arranged in the functional component with only little disruption of the structure or functionality of the functional component and, as a rule, with little effort. It has been shown that an expedient compromise between a pronounced shielding effect of the sacrificial thin layer and little disruption of the structure or functionality of the functional component can be achieved if the sacrificial thin layer is formed with a thickness between 10 ⁇ m and 30 ⁇ m, preferably between 10 ⁇ m and 20 ⁇ m .
  • the at least one sacrificial thin layer is formed with a thickness between 1 pm and 30 pm, in particular between 5 pm and 25 pm, preferably between 10 pm and 20 pm, particularly preferably between 15 pm and 20 pm will.
  • different sacrificial thin layers are or can be formed with different thicknesses.
  • the sacrificial thin layers can also be designed with the same thicknesses. If sacrificial thin layers are arranged, in particular directly, one above the other or applied to one another, it is generally advantageous if a sacrificial thin layer applied first is formed with a smaller thickness than a sacrificial thin layer arranged or applied to it subsequently.
  • the cover layer is designed with a thickness greater than 30 ⁇ m, usually greater than 50 ⁇ m, generally greater than 100 ⁇ m. It has proven useful if the cover layer is formed with a thickness between 100 ⁇ m and 5 cm, in particular between 250 ⁇ m and 5 cm, preferably between 500 ⁇ m and 2.5 cm. In this way, a high level of stability and resilience of the functional component can be implemented.
  • a surface area material of the surface area is preferred up to a maximum of 0.5 times, in particular 0.3 times 0.1 times, a liquidus temperature of the surface area material is heated. In this way, negative influence on the surface area material can be reduced to a great extent. It is accordingly advantageous if the first application method is implemented in this way.
  • the sacrificial thin layer is formed or applied by accelerating and selectively guided, in particular blown, particles present in powder form onto a surface of the functional component structure, in particular a surface area of the functional element or base body, so that the particles upon impact Form an adhesive sacrificial thin layer on the surface.
  • This enables the sacrificial thin layer to be arranged in the functional component or applied to the functional component structure with particularly little damage, since the sacrificial thin layer can be applied without introducing a significant amount of damage energy, in particular thermal energy, into the functional component structure or its surface, in particular without melting the surface. It is correspondingly favorable if the first application method is implemented in this way.
  • the transport gas is converted into a plasma state of the transport gas before the particles are injected into the transport gas, for example with an arc, after which the particles are injected into the transport gas.
  • the thin sacrificial layer can be applied using a cold gas spray method or plasma spray method or flame spraying.
  • sacrificial layers are arranged or applied to one another, in particular directly, one above the other or one on top of the other in the functional component.
  • a particularly aforementioned arrangement of a plurality of sacrificial thin layers applied one on top of the other can advantageously be implemented.
  • the sacrificial thin layers can be arranged so as to overlap one another, in particular stacked or layered one on top of the other.
  • a particularly high shielding effect can be implemented and / or, depending on the specific design of the sacrificial thin layers, their properties can be used in combination.
  • different sacrificial thin layers can be formed with or from different materials, in particular material compositions.
  • the respective sacrificial thin layer and the functional element can be connected to one another or applied to one another with particularly little interference.
  • at least one further sacrificial thin layer, or if necessary several further sacrificial thin layers, of the arrangement can be formed with a different material or a different material composition, in particular matched to a functionality of the functional element.
  • the functional element is designed as an electrical conductor, it has proven useful if the further sacrificial thin layer of the arrangement is designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. In this way, in addition to a shielding effect of the sacrificial thin layers of the arrangement, insulation of the functional element can be implemented.
  • the aim of the invention is achieved by a functional component of the type mentioned at the outset, the functional component being able to be produced in particular with a method according to the invention, the functional component having an, in particular metallic, base body on which the functional element is applied and a cover layer which is placed on the base body is applied so that the functional element is covered by the cover layer, with at least one sacrificial thin layer being arranged between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body in order to predefine or to define an interaction between a functional element material and a base body material or cover layer material impede.
  • such a functional component can be produced in a manner that is easy to use and that is optimized for use.
  • an interaction between the functional element material of the functional element and the base body material of the base body or cover layer material of the cover layer, in particular when the functional component is used as intended can be predefined or reduced or prevented in a defined manner.
  • the sacrificial thin layer can functionally separate the functional element from the base body or the cover layer or allow a defined interaction.
  • the sacrificial thin layer can be designed as a thermal resistance layer, the thermal conductivity of which is less than an average thermal conductivity of the functional element and / or of the base body.
  • the sacrificial thin layer can be designed to be electrically insulating or electrically conductive. A respective specific design and arrangement of the at least one sacrificial thin layer depends on a respective intended use of the functional component.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section.
  • the functional component 1 can advantageously be constructed essentially in accordance with the functional component 1 of FIGS. 1 to 5 or 6 to 8 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction.
  • the functional component of FIG. 9 is constructed essentially in accordance with the functional component of FIG. 8.
  • a further sacrificial thin layer 5 is arranged between the functional element 4 and the base body 3.
  • a sacrificial thin layer 5 is thus advantageously arranged adjacent to the functional element 4 or applied to the functional element 4 or the base body 3 both between the functional element 4 and the cover layer 6 and between the functional element 4 and the base body 3.
  • the functional element 4 is at least partially, preferably essentially completely, removed from the functional component structure 2 after the covering layer 6 has been applied in order to create a cavity or a hollow space in the functional component structure 2 or the functional component 1 form. Accordingly, it can be favorable if the functional components 1 or functional elements 4 of FIGS. 5 to 12 are each designed in this way.
  • the functional elements 4 shown in FIGS. 5 to 12 then each represent a cavity or a cavity in the functional component 1. In this way, particularly practicable temperature control channels, in particular heating channels and / or cooling channels, can be implemented in the functional component 1.
  • the functional element 4 is protected during the production and during a subsequent application of the functional component 1, so that a functional component 1 with high functional quality and durability can be produced with little effort.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a multilayered functional component (1), which has an integrated functional element (4), for instance an electrical conductor track, wherein, to form the functional component (1), the functional element (4) is applied to a surface of a base body (3), in particular a metal base body (3), after which at least one covering layer (6) is applied to the surface of the base body so as to cover the functional element (4). To produce the functional component with little effort and with optimized properties for its use, it is provided according to the invention that at least one thin sacrificial layer (5) is arranged in the functional component (1), in order that, when application material is being applied to a portion of the surface of a structure (2) of the functional component (1) to form the functional component (1), a material of the functional-component structure (2) which is located on a side of the thin sacrificial layer (5) facing away from said portion of the surface is protected by the thin surface layer from harmful energy, in particular the supply of heat which is introduced into the functional-component structure (2) when the application material is being applied. The invention also relates to a functional component (1) with an integrated functional element (4).

Description

Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Funktionsbauteiles sowie Process for the production of a multi-layer functional component as well as
Funktionsbauteil Functional component
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Funktionsbauteiles, welches ein integriertes Funktionselement, etwa eine elektrische Leiterbahn, aufweist, wobei zur Bildung des Funktionsbauteiles das Funktionselement auf eine Basiskörperoberfläche eines, insbesondere metallischen, Basiskörpers aufgebracht wird, wonach zumindest eine Abdecklage auf die Basiskörperoberfläche aufgebracht wird, welche das Funktionselement bedeckt. The invention relates to a method for producing a multi-layer functional component which has an integrated functional element, such as an electrical conductor track, the functional element being applied to a base body surface of a, in particular metallic, base body to form the functional component, after which at least one cover layer is applied to the base body surface which covers the functional element.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Funktionsbauteil mit integriertem Funktionselement, aufweisend einen, insbesondere metallischen, Basiskörper, auf welchem das Funktionselement aufgebracht ist und eine Abdecklage, welche auf den Basiskörper aufgebracht ist, sodass das Funktionselement von der Abdecklage bedeckt ist. Furthermore, the invention relates to a functional component with an integrated functional element, having an, in particular metallic, base body on which the functional element is applied and a cover layer which is applied to the base body so that the functional element is covered by the cover layer.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen Funktionsbauteilen bekannt, die darauf basieren, zur Bildung des Funktionsbauteiles auf einen Stahlkörper bzw. dessen Oberfläche ein oder mehrere Lagen, häufig mit Auftragsschweißen, aufzubringen, wobei vor einem Aufbringen der Lagen auf den Stahlkörper ein Funktionselement, beispielsweise eine elektrische Leiterbahn, auf die Oberfläche des Stahlkörpers aufgebracht wird, sodass das Funktionselement durch ein anschließendes Aufbringen der Lagen auf den Stahlkörper in eine Struktur des Funktionsbauteiles integriert wird. Auf diese Weise kann das Funktionsbauteil praktikabel und auf robuste Weise mit einer Funktionalität des Funktionselementes ausgestattet werden. Die Lagen werden üblicherweise mit einem Schweißverfahren, meist Auftragsschweißen, auf den Stahlkörper aufgebracht, um das Funktionsbauteil zeiteffizient herzustellen. Aufgebrachte Lagen weisen dabei typischerweise eine Dicke zwischen 1 mm und 2 mm auf. In der praktischen Anwendung ist bei einem Aufbringen von Aufbringmaterial auf eine Funktionsbauteilstruktur des Funktionsbauteiles zur Bildung des Funktionsbauteiles, darauf zu achten, dass die Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberfläche, vor allem dessen metallische Kornstruktur und Materialzusammensetzung, durch das Aufbringen des Aufbringmaterials nicht geschädigt wird bzw. eine üblicherweise auftretende Schädigung der Funktionsbauteilstruktur klein gehalten wird, zumal Schweißverfahren in der Regel mit einem hohen Eintrag von Schädigungsenergie in Form von Wärme in die Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberfläche verbunden sind. Im Besonderen gilt dies, wenn mit dem Auftragsmaterial eine das Funktionselement bedeckende Lage gebildet wird, um eine Schädigung des Funktionselementes möglichst klein zu halten. Eine solche Schädigung, insbesondere wenn diese das Funktionselement betrifft, führt meist zu einer geringeren Einsatzfähigkeit, insbesondere Langlebigkeit, des Funktionsbauteiles bzw. unterminiert eine mit dem Funktionselement in das Funktionsbauteil eingebrachte Funktionalität. Um ein Schädigungsrisiko zu reduzieren, wird deshalb häufig eine spezifische Auswahl und Abstimmung von in aufeinander anzuordnenden Materiallagen eingesetztem Material getroffen, im Besonderen mit Augenmerk auf ein Material, mit welchem das Funktionselement gebildet ist bzw. wird. Various methods for producing multi-layer functional components are known from the prior art, which are based on applying one or more layers, often with build-up welding, to a steel body or its surface in order to form the functional component, with the layers being applied to the steel body prior to application a functional element, for example an electrical conductor track, is applied to the surface of the steel body, so that the functional element is integrated into a structure of the functional component by subsequently applying the layers to the steel body. In this way, the functional component can be equipped with a functionality of the functional element in a practical and robust manner. The layers are usually applied to the steel body using a welding process, usually build-up welding, in order to produce the functional component in a time-efficient manner. Applied layers typically have a thickness between 1 mm and 2 mm. In practical use, when applying application material to a functional component structure of the functional component to form the functional component, care must be taken that the functional component structure or its surface, especially its metallic grain structure and material composition, is not damaged by the application of the application material. a commonly occurring damage to the Functional component structure is kept small, especially since welding processes are usually associated with a high input of damage energy in the form of heat into the functional component structure or its surface. This applies in particular when a layer covering the functional element is formed with the application material in order to keep damage to the functional element as small as possible. Such damage, in particular when it concerns the functional element, usually leads to a lower usability, in particular longevity, of the functional component or undermines a functionality introduced into the functional component with the functional element. In order to reduce the risk of damage, a specific selection and coordination of material used in material layers to be arranged on top of one another is therefore often made, in particular with a focus on a material with which the functional element is or will be formed.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem das Funktionsbauteil aufwandsarm mit optimierter Einsatzfähigkeit herstellbar ist. This is where the invention comes into play. The object of the invention is to specify a method of the type mentioned at the outset, with which the functional component can be manufactured with little effort and optimized usability.
Weiter ist es ein Ziel, ein Funktionsbauteil der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine optimierte Einsatzfähigkeit aufweist. Another aim is to specify a functional component of the type mentioned at the outset, which has an optimized usability.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wenn zumindest eine Opferdünnschicht im Funktionsbauteil angeordnet wird, um bei einem Aufbringen von Aufbringmaterial auf einen Oberflächenabschnitt einer Funktionsbauteilstruktur des Funktionsbauteiles zur Bildung des Funktionsbauteiles ein auf einer dem Oberflächenabschnitt abgewandten Seite der Opferdünnschicht befindliches Funktionsbauteilmaterial der Funktionsbauteilstruktur mit der Oberflächendünnschicht vor einer Schädigungsenergie, insbesondere Wärmezufuhr, welche beim Aufbringen des Aufbringmaterials in die Funktionsbauteilstruktur eingebracht wird, zu schützen. The object is achieved according to the invention by a method of the type mentioned at the outset, if at least one sacrificial thin layer is arranged in the functional component in order, when applying material to a surface section of a functional component structure of the functional component to form the functional component, a functional component material located on a side of the sacrificial thin layer facing away from the surface section to protect the functional component structure with the thin surface layer from damage energy, in particular heat input, which is introduced into the functional component structure when the application material is applied.
Hintergrund der Erfindung ist die Idee, bei einer Herstellung des Funktionsbauteiles bestimmte Materialbereiche bzw. Bereiche der Funktionsbauteilstruktur, mit welcher das Funktionsbauteil durch Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberfläche gebildet wird, vor einer mit dem Aufbringen des Aufbringmaterials verbundenen, in die Funktionsbauteilstruktur eingebrachten Schädigungsenergie abzuschirmen. Das Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberfläche erfolgt üblicherweise, indem eine metallurgische Verbindung zwischen dem Aufbringmaterial und einem Material der Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberfläche hergestellt wird. Hierbei wird die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur in der Regel aufgeschmolzen bzw. auf eine Temperatur über deren Liquidustemperatur erhitzt, sodass als Schädigungsenergie Wärme in die Funktionsbauteilstruktur eingebracht wird, welche insbesondere unerwünschte Änderungen einer Materialzusammensetzung der Oberfläche des Funktionsbauteiles bzw. von unter dieser liegenden Materialschichten zur Folge haben kann. Bei üblicherweise eingesetztem Auftragsschweißen ist die Schädigungsenergie in erster Linie eine Wärmebelastung bzw. ein Aufheizen, insbesondere Aufschmelzen, der Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur. Erfolgt ein Aufbringen von Aufbringmaterial dadurch, dass das Aufbringmaterial auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur beschleunigt bzw. auf diese geschossen wird, ist die Schädigungsenergie üblicherweise eine kinetische Energie, welche auf die Oberfläche ausgeübt wird. Eine Schädigungsenergie kann grundsätzlich je nach angewendetem Aufbringverfahren, mit welchem Aufbringmaterial auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur aufgebracht wird, eine physikalische, insbesondere thermische, mechanische, kinetische, elektrische, und/oder chemische Energie sein, welche eine ungewollte Beeinflussung, insbesondere Zerstörung oder Änderung von Materialeigenschaften, des Funktionsbauteilmaterials bewirkt. Als besonders schädlich anzusehen ist üblicherweise eine mit eingebrachter Schädigungsenergie bewirkte ungewollte Entstehung von Mischverbindungen zwischen Lagen oder Bereichen unterschiedlicher Materialzusammensetzung. Die Schädigungsenergie entsteht in der Regel bei einem Aufbringen des Aufbringmaterials auf die Funktionsbauteilstruktur bzw. wird mit einer Energiequelle, meist einer Energiequelle des Aufbringverfahrens, in diese eingebracht. The background to the invention is the idea of producing certain material areas or areas of the functional component structure, with which the functional component is formed by applying application material to the functional component structure or its surface, prior to the application of the application material shield associated damage energy introduced into the functional component structure. The application of application material to the functional component structure or its surface is usually carried out by producing a metallurgical connection between the application material and a material of the functional component structure or its surface. In this case, the surface of the functional component structure is usually melted or heated to a temperature above its liquidus temperature, so that heat is introduced into the functional component structure as damage energy, which in particular results in undesirable changes in the material composition of the surface of the functional component or of material layers underneath it can. In the case of build-up welding, which is usually used, the damage energy is primarily a thermal load or heating, in particular melting, of the surface of the functional component structure. If application material is applied in that the application material is accelerated or shot at the surface of the functional component structure, the damage energy is usually kinetic energy which is exerted on the surface. Depending on the application method used, with which application material is applied to the surface of the functional component structure, damage energy can basically be physical, in particular thermal, mechanical, kinetic, electrical and / or chemical energy, which is an undesired influence, in particular destruction or change in material properties , the functional component material causes. An undesired formation of mixed connections between layers or areas of different material compositions, caused by the damage energy introduced, is usually to be regarded as particularly harmful. The damage energy usually arises when the application material is applied to the functional component structure or is introduced into it with an energy source, usually an energy source of the application process.
Funktionsbauteilstruktur, auch Halbfabrikat des Funktionsbauteiles genannt, bezeichnet dabei und im Folgenden ein im Entstehen befindliches Funktionsbauteil, wobei das Funktionsbauteil durch Aufbringen von, insbesondere weiterem, Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur gebildet wird. Die Funktionsbauteilstruktur repräsentiert also das Funktionsbauteil in unterschiedlichen Phasen der Bildung des Funktionsbauteiles, insbesondere beginnend bei einer Bildung des Basiskörpers, über einen Zustand, in welchem das Funktionselement auf den Basiskörper angeordnet bzw. aufgebracht wird, bis hin zur Fertigbildung des Funktionsbauteiles. Functional component structure, also called a semifinished product of the functional component, denotes a functional component in the process of being created, the functional component being formed by applying, in particular further, application material to the functional component structure. The functional component structure thus represents the functional component in different phases of the formation of the functional component, in particular beginning with formation of the base body, via a state in which the functional element is arranged or applied to the base body, right up to the completion of the functional component.
Es hat sich gezeigt, dass eine anwendungspraktikable Abschirmung bzw. Dämpfung von Schädigungsenergie mit einer oder mehrerer im Funktionsbauteil bzw. der Funktionsbauteilstruktur des Funktionsbauteiles angeordneten Opferdünnschichten erreichbar ist. Die Abschirmung bzw. Dämpfung basiert dabei in der Regel darauf, dass die Opferdünnschicht anstatt eines mit der Opferdünnschicht zu schützenden Funktionsbauteilmaterials geschädigt wird. Vorgesehen ist üblicherweise, dass die Opferdünnschicht ausgebildet ist, um eine auf eine Opferdünnschichtoberfläche der Opferdünnschicht einwirkende Schädigungsenergie abzuschirmen bzw. zu dämpfen, insbesondere aufzunehmen und/oder zu kompensieren und/oder zu reflektieren, um ein an einer der einwirkenden Schädigungsenergie abgewandten Seite der Oberflächendünnschicht befindliches Funktionsbauteilmaterial der Funktionsbauteilstruktur zu schützen. Hierbei wird insbesondere eine Schädigung, im Speziellen eine Zerstörung, der Opferdünnschicht bewusst vorgesehen, um ein Material, auf welchem die Opferdünnschicht angeordnet bzw. aufgebracht ist, bei einem Aufbringen von weiterem Material bzw. Aufbringmaterial auf die Opferdünnschicht zu schützen.It has been shown that a practical shielding or damping of damage energy can be achieved with one or more sacrificial thin layers arranged in the functional component or the functional component structure of the functional component. The shielding or damping is generally based on the fact that the sacrificial thin layer is damaged instead of a functional component material to be protected with the sacrificial thin layer. It is usually provided that the sacrificial thin layer is designed to shield or attenuate damage energy acting on a sacrificial thin layer surface of the sacrificial thin layer, in particular to absorb and / or compensate and / or reflect in order to be on a side of the surface thin layer facing away from the acting damage energy To protect functional component material of the functional component structure. In particular, damage, in particular destruction, of the sacrificial thin layer is deliberately provided in order to protect a material on which the sacrificial thin layer is arranged or applied when further material or application material is applied to the sacrificial thin layer.
Indem zuerst eine Opferdünnschicht auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur aufgebracht und danach Aufbringmaterial auf die Opferdünnschicht aufgebracht wird, ist die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur vor einer mit dem Aufbringen des Aufbringmaterials verbundenen Schädigungsenergie, insbesondere einem mit einer Erhitzung verbundenen Wärmeeintrag, schützbar. Insbesondere wird beim Aufbringen des Aufbringmaterials nun die Opferdünnschicht bzw. deren Oberfläche aufgeschmolzen bzw. auf eine Temperatur über deren Liquidustemperatur erhitzt, um eine metallurgische Verbindung herzustellen. Es versteht sich, dass die Opferdünnschicht bzw. deren Opferdünnschichtmaterial dabei derart auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur aufgebracht wird, dass die Oberfläche, insbesondere deren Materialstruktur bzw. Materialzusammensetzung, möglichst wenig beeinflusst wird. By first applying a sacrificial thin layer to a surface of the functional component structure and then applying application material to the sacrificial thin layer, the surface of the functional component structure can be protected from damage energy associated with the application of the application material, in particular heat input associated with heating. In particular, when the application material is applied, the sacrificial thin layer or its surface is melted or heated to a temperature above its liquidus temperature in order to produce a metallurgical bond. It goes without saying that the sacrificial thin layer or its sacrificial thin layer material is applied to the surface of the functional component structure in such a way that the surface, in particular its material structure or material composition, is influenced as little as possible.
Es wurde festgestellt, dass in der praktischen Anwendung in der Regel Dünnschichten als Opferstrukturen ausreichend sind, um eine wirkungsvolle Abschirmung bzw. Dämpfung von auf die Opferstruktur einwirkender Schädigungsenergie zu erreichen. Dies lässt sich wohl dadurch erklären, dass bei üblichen mit Auf bring verfahren zum Aufbringen von Aufbringmaterial verbundenen Schädigungsenergiewirkungen Oberflächenwechselwirkungen bzw. Grenzschichtwechselwirkungen eine ausgeprägte Rolle einnehmen bzw. eine Aufnahme und Kompensation von Schädigungsenergie in hohem Maße in diesen umsetzbar ist. Zweckmäßig ist daher üblicherweise vorgesehen, dass eine oder mehrere Opferdünnschichten, welche in der Regel als Oberflächendünnschichten, insbesondere aufeinander, aufgebracht sind, ein auf einer dem Oberflächenabschnitt der Funktionsbauteilstruktur abgewandten Seite der Opferdünnschicht befindliches Funktionsbauteilmaterial, insbesondere das Funktionselement, mit der Opferdünnschicht bzw. den Opferdünnschichten vor der Schädigungsenergie schützen. Im Besonderen können dabei mehrere Opferdünnschichten unmittelbar aufeinander und/oder mit unterschiedlichen Dicken ausgebildet werden, wobei die unmittelbar aufeinander angeordneten Opferdünnschichten vorteilhaft mit zunehmenden Dicken ausgebildet werden können, also jeweils eine auf eine andere Opferdünnschicht unmittelbar aufgebrachte weitere Opferdünnschicht eine größere Dicke aufweist als jene auf die diese aufgebracht ist. It was found that in practical use thin layers are usually sufficient as sacrificial structures in order to achieve effective shielding or damping of damage energy acting on the sacrificial structure. This can probably be explained by the fact that in the usual with application methods for applying Damage energy effects associated with the application material, surface interactions or boundary layer interactions play a prominent role or absorption and compensation of damage energy can be implemented to a large extent in these. Expediently, it is therefore usually provided that one or more sacrificial thin layers, which are usually applied as surface thin layers, in particular one on top of the other, a functional component material located on a side of the sacrificial thin layer facing away from the surface section of the functional component structure, in particular the functional element, with the sacrificial thin layer or the sacrificial thin layers protect from the damaging energy. In particular, several sacrificial thin layers can be formed directly on top of one another and / or with different thicknesses, the sacrificial thin layers arranged directly on top of one another advantageously being able to be formed with increasing thicknesses, i.e. in each case a further sacrificial thin layer applied directly to another sacrificial thin layer has a greater thickness than that on the this is applied.
Entsprechend ist es günstig, wenn die Opferdünnschicht, insbesondere unmittelbar, auf einem zu schützenden Funktionsbauteilmaterial, vorzugsweise einer Oberfläche des Funktionselementes und/oder des Basiskörpers, angeordnet bzw. auf diesem aufgebracht wird. Accordingly, it is advantageous if the sacrificial thin layer is arranged, in particular directly, on a functional component material to be protected, preferably a surface of the functional element and / or the base body, or is applied to it.
Je nach konkreter Anwendungszielsetzung, können ein oder mehrere Opferdünnschichten im Funktionsbauteil bzw. der Funktionsbauteilstruktur angeordnet bzw. auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur, vorzugsweise des Funktionselementes, aufgebracht werden. Insbesondere werden die Opferdünnschichten bzw. deren Material damit Teil des Funktionsbauteiles. Je nach Aufbringverfahren, mit welchem in der Regel anschließend Aufbringmaterial zur Bildung des Funktionsbauteiles auf die Opferdünnschichten aufgebracht wird, kann eine jeweilige Opferdünnschicht bzw. deren Material mit dem Aufbringmaterial zumindest teilweise eine Mischverbindung bzw. eine metallurgische Verbindung bilden. Depending on the specific application objective, one or more sacrificial thin layers can be arranged in the functional component or the functional component structure or applied to a surface of the functional component structure, preferably the functional element. In particular, the sacrificial thin layers or their material thus become part of the functional component. Depending on the application method with which application material is then generally applied to the sacrificial thin layers to form the functional component, a respective sacrificial thin layer or its material can at least partially form a mixed connection or a metallurgical connection with the application material.
Auf diese Weise können üblicherweise verwendete Aufbringverfahren bzw. Fertigungsverfahren, um Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur aufzubringen, weiterhin aufwandsarm eingesetzt werden. Das Aufbringmaterial wird dabei in der Regel aufgebracht, um das Funktionsbauteil bzw. Funktionselement bzw. den Basiskörper bzw. die Abdecklage mit dem Aufbringmaterial zu bilden. Indem im Besonderen schädigungsempfindliche Materialbereiche des Funktionsbauteiles, insbesondere Materialbereiche des Funktionselementes, vor Einflüssen der Schädigungsenergie abgeschirmt werden, ist eine Einsatzfähigkeit bzw. Langlebigkeit des Funktionsbauteiles erhöhbar und insbesondere eine Fehleranfälligkeit des Funktionsbauteiles in einem Einsatzzustand reduzierbar. Auf diese Weise ist erreichbar, dass Materialanordnungen bzw. Schicht- oder Lagenanordnungen mit schädigungsempfindlichen Materialien zur Bildung des Funktionsbauteiles einsetzbar sind, indem diese mit einer oder mehreren, insbesondere auf diese aufgebrachten, Opferdünnschichten geschützt werden. In this way, commonly used application methods or manufacturing methods to apply application material to the functional component structure can continue to be used with little effort. The application material is usually applied to form the functional component or functional element or the base body or the cover layer with the application material. By shielding material areas of the functional component that are particularly sensitive to damage, in particular material areas of the functional element, from the effects of the damage energy, the usefulness or longevity of the functional component can be increased and, in particular, the functional component's susceptibility to faults can be reduced in an operational state. In this way it can be achieved that material arrangements or layer or layer arrangements with damage-sensitive materials can be used to form the functional component by protecting them with one or more sacrificial thin layers, in particular applied to them.
Bewährt hat es sich, wenn die zumindest eine Opferdünnschicht zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage und/oder zwischen dem Funktionselement und der Basiskörperoberfläche angeordnet bzw. aufgebracht wird, um mit der Opferdünnschicht das Funktionselement bzw. die Basiskörperoberfläche vor einer Schädigungsenergie, insbesondere Wärmezufuhr, bei einem anschließenden Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur bzw. deren Oberflächenabschnitt zu schützen. Auf diese Weise kann eine Wechselwirkung zwischen einem Funktionselementmaterial und einem Material der Abdecklage bzw. des Basiskörpers bei einem Anordnen des Funktionselementes auf der Basiskörperoberfläche bzw. Anordnen der Abdecklage auf dem Funktionselement effizient reduziert werden. Vorzugsweise sind mehrere Opferdünnschichten vorhanden, wobei eine oder mehrere der Opferdünnschichten zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage und/oder eine oder mehrere der Opferdünnschichten zwischen dem Funktionselement und der Basiskörperoberfläche angeordnet werden. Üblicherweise ist hierzu vorgesehen, dass die zumindest eine Opferdünnschicht, insbesondere unmittelbar, auf einen Oberflächenbereich des Funktionselementes bzw. des Basiskörpers angeordnet bzw. auf diesen aufgebracht wird, um mit der Opferdünnschicht den Oberflächenbereich vor einer Schädigungsenergie, insbesondere Wärmezufuhr, bei einem anschließenden Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Opferdünnschicht zu schützen. Das Aufbringen des Aufbringmaterials dient dabei in der Regel zur Bildung des Funktionselementes bzw. zur Bildung der Abdecklage. Der Basiskörper und/oder die Abdecklage ist in der Regel mit bzw. aus Metall bzw. einer Metalllegierung, vorzugsweise einer Übergangsmetalllegierung, insbesondere einer Eisenbasislegierung, bevorzugt Stahl gebildet. Je nach Anwendungszweck kann der Basiskörper und/oder die Abdecklage aber auch mit einer Aluminiumlegierung bzw. Aluminiumbasislegierung, Kupferlegierung bzw. Kupferbasislegierung, Magnesiumlegierung bzw. Magnesiumbasislegierung und/oder Nickellegierung bzw. Nickelbasislegierung gebildet sein. Es versteht sich, dass der Basiskörper und/oder die Abdecklage grundsätzlich aus einer beliebigen dem Fachmann bekannten zweckmäßigen Anwendungslegierung gebildet sein können, wobei sich Metalllegierungen als besonders einsatzpraktikabel erwiesen haben. It has proven useful if the at least one sacrificial thin layer is arranged or applied between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body surface in order to protect the functional element or the base body surface from damage energy, in particular heat, with the sacrificial thin layer subsequent application of application material to the functional component structure or its surface section to protect. In this way, an interaction between a functional element material and a material of the cover layer or of the base body when the functional element is arranged on the base body surface or when the cover layer is arranged on the functional element can be efficiently reduced. A plurality of sacrificial thin layers are preferably present, one or more of the sacrificial thin layers being arranged between the functional element and the cover layer and / or one or more of the sacrificial thin layers being arranged between the functional element and the base body surface. For this purpose, it is usually provided that the at least one sacrificial thin layer, in particular directly, is arranged or applied to a surface area of the functional element or the base body in order to use the sacrificial thin layer to protect the surface area from damage energy, in particular heat, during a subsequent application of application material to protect the sacrificial film. The application of the application material generally serves to form the functional element or to form the cover layer. The base body and / or the cover layer is usually formed with or from metal or a metal alloy, preferably a transition metal alloy, in particular an iron-based alloy, preferably steel. Depending on the application, the However, the base body and / or the cover layer can also be formed with an aluminum alloy or aluminum-based alloy, copper alloy or copper-based alloy, magnesium alloy or magnesium-based alloy and / or nickel alloy or nickel-based alloy. It goes without saying that the base body and / or the cover layer can in principle be formed from any suitable application alloy known to the person skilled in the art, with metal alloys having proven to be particularly practical.
Im Besonderen hat es sich für einen robusten und langlebigen Aufbau bewährt, wenn auf die Basiskörperoberfläche zumindest eine erste Opferdünnschicht aufgebracht wird, wonach auf die erste Opferdünnschicht das Funktionselement aufgebracht wird, wonach auf das Funktionselement zumindest eine zweite Opferdünnschicht aufgebracht wird, wonach auf die Basiskörperoberfläche und die zweite Opferdünnschicht die Abdecklage aufgebracht wird. Je nach Anwendungszielsetzung kann die erste Opferdünnschicht oder die zweite Opferdünnschicht optional vorhanden sein bzw. aufgebracht werden. Dies ermöglicht einen festen und robusten Materialverbund und ein flexibles Anpassen einer Herstellungsprozessführung, insbesondere um Ungenauigkeiten und Anpassungsfehler auszugleichen. Es versteht sich, dass es dabei günstig sein kann, wenn jeweils eine oder mehrere erste bzw. zweite Opferdünnschichten, insbesondere stapelförmig bzw. geschichtet übereinanderliegend angeordnet bzw. aufeinander aufgebracht, werden. Bevorzugt ist es, wenn das Funktionselement durch Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur, insbesondere die Basiskörperoberfläche oder die Opferdünnschicht, gebildet bzw. aufgebracht wird. Auf diese Weise kann ein formpräziser Materialverbund flexibel umgesetzt werden. Vorzugsweise erfolgt eine Bildung des Funktionselementes, indem Aufbringmaterial in einem fließfähigen, insbesondere teilflüssigen oder flüssigen, Zustand auf die Basiskörperoberfläche bzw. einer auf dieser aufgebrachten Opferdünnschicht aufgebracht wird. Günstig ist es, wenn die zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper bzw. die zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage angeordnete Opferdünnschicht, also die erste Opferdünnschicht und/oder die zweite Opferdünnschicht, mit bzw. aus einem gleichen Material bzw. einer gleichen Materialzusammensetzung gebildet ist, mit bzw. aus welcher das Funktionselement bzw. dessen Oberfläche gebildet ist. Auf diese Weise wird ein Aufbau bzw. eine Funktionsweise im Einsatz des Funktionsbauteiles besonders wenig gestört. Günstig kann es dabei sein, wenn, wie nachstehend noch ausgeführt, eine Anordnung von mehreren aufeinander angeordneten Opferdünnschichten jeweils zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper und/oder zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage angeordnet ist. Insbesondere sind dann vorgenannte erste bzw. zweite Opferdünnschicht jeweils durch jeweils eine solche Anordnung ersetzt. Bewährt hat es sich dabei, wenn eine an das Funktionselement angrenzende bzw. anliegende Opferdünnschicht mit bzw. aus einem gleichen Material bzw. einer gleichen Materialzusammensetzung gebildet ist, mit bzw. aus welcher das Funktionselement bzw. dessen Oberfläche gebildet ist, und eine oder mehrere weitere Opferdünnschichten der Anordnung mit bzw. aus einem anderen Material bzw. einer anderen Materialzusammensetzung gebildet sind. So kann beispielsweise, wenn das Funktionselement als elektrischer Leiter ausgebildet wird, die weitere Opferdünnschicht elektrisch nicht-leitend bzw. elektrisch isolierend ausgebildet werden. Auf diese Weise praktikabel zusätzlich zur Abschirmwirkung eine Isolationsfunktionalität mit den Opferdünnschichten umgesetzt. In particular, it has proven useful for a robust and long-lasting structure if at least a first sacrificial thin layer is applied to the base body surface, after which the functional element is applied to the first sacrificial thin layer, after which at least a second sacrificial thin layer is applied to the functional element, after which on the base body surface and the second sacrificial thin layer, the cover layer is applied. Depending on the application objective, the first sacrificial thin layer or the second sacrificial thin layer can optionally be present or applied. This enables a solid and robust material composite and flexible adaptation of a manufacturing process control, in particular to compensate for inaccuracies and adaptation errors. It goes without saying that it can be favorable here if one or more first or second sacrificial thin layers, in particular stacked or layered one above the other, are arranged or applied to one another. It is preferred if the functional element is formed or applied by applying application material to the functional component structure, in particular the base body surface or the sacrificial thin layer. In this way, a precisely shaped material composite can be implemented flexibly. The functional element is preferably formed by applying material in a flowable, in particular partially liquid or liquid, state to the base body surface or a sacrificial thin layer applied to it. It is favorable if the sacrificial thin layer arranged between the functional element and the base body or between the functional element and the cover layer, i.e. the first sacrificial thin layer and / or the second sacrificial thin layer, is formed with or from the same material or the same material composition, with or from which the functional element or its surface is formed. In this way, a structure or a mode of operation in the use of the functional component is disturbed particularly little. It can be advantageous if, as explained below, an arrangement of a plurality of thin sacrificial layers arranged on top of one another is arranged in each case between the functional element and the base body and / or between the functional element and the cover layer. In particular, the aforementioned first and second sacrificial thin layers are each replaced by such an arrangement. It has proven useful if a sacrificial thin layer adjoining or resting on the functional element is formed with or from the same material or the same material composition with or from which the functional element or its surface is formed, and one or more others Sacrificial thin layers of the arrangement are formed with or from a different material or a different material composition. For example, if the functional element is designed as an electrical conductor, the further sacrificial thin layer can be designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. In this way, in addition to the shielding effect, an insulation functionality implemented with the sacrificial thin layers is practicable.
In Bezug auf eine Dicke der Opferdünnschicht ist zu sehen, dass es vorteilhaft für eine aufwandsarme Herstellung ist, wenn die Dicke der Opferdünnschicht möglichst klein ausgeführt wird, wenngleich ausreichend dick, um eine ausgeprägte Abschirm- bzw. Dämpfungswirkung zu ermöglichen, zumal ein Anordnen bzw. Aufbringen der Opferdünnschicht in bzw. auf der Funktionsbauteilstruktur einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert, zumal dabei die Funktionsbauteilstruktur möglichst nicht geschädigt werden soll. Von Vorteil ist es, wenn die Opferdünnschicht mit einer Dicke kleiner als 30 pm, insbesondere kleiner als 25 pm, bevorzugt kleiner als 20 pm ausgebildet wird. Dadurch kann die Opferdünnschicht im Funktionsbauteil mit nur geringer Störung des Aufbaus bzw. einer Funktionalität des Funktionsbauteiles und in der Regel aufwandsarm angeordnet werden. Es hat sich gezeigt, dass ein zweckmäßiger Kompromiss zwischen ausgeprägter Abschirmwirkung der Opferdünnschicht und geringer Störung des Aufbaus bzw. einer Funktionalität des Funktionsbauteiles erreichbar ist, wenn die Opferdünnschicht mit einer Dicke zwischen 10 pm und 30 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 20 pm ausgebildet wird. Es versteht sich, dass eine Anwendungseignung einer jeweiligen verwendeten Dicke der Opferdünnschicht von einem konkreten Anwendungszweck, insbesondere von einer eingebrachten Art und einem Ausmaß der eingebrachten Schädigungsenergie, einer Schädigungsempfindlichkeit eines mit der Opferdünnschicht zu schützendem Funktionsbauteilmaterials und/oder einem Material der Opferdünnschicht abhängt. So kann es günstig sein, wenn die Opferdünnschicht eine Dicke größer als 1 pm, insbesondere einer Dicke zwischen 3 pm und 10 pm, häufig etwa 5 pm, aufweist, insbesondere wenn ein feinstrukturiertes Funktionsbauteil, beispielsweise mit einer sehr dünnen auf die Opferdünnschicht aufgebrachten Lage, gebildet wird. Je nach Anwendungsfall kann es somit vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Opferdünnschicht mit einer Dicke zwischen 1 pm und 30 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 25 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 20 pm, besonders bevorzugt zwischen 15 pm und 20 pm, ausgebildet wird. Es versteht sich, dass verschiedene Opferdünnschichten mit unterschiedlichen Dicken ausgebildet werden bzw. sein können. Für eine einfache Umsetzung können die Opferdünnschichten aber auch mit gleichen Dicken ausgebildet sein. Werden Opferdünnschichten, insbesondere unmittelbar, übereinander angeordnet bzw. aufeinander aufgebracht, ist es in der Regel günstig, wenn eine zuerst aufgebrachte Opferdünnschicht mit einer geringeren Dicke als eine nachfolgend auf dieser angeordneten bzw. auf diese aufgebrachten Opferdünnschicht ausgebildet wird. Dies erklärt sich dadurch, dass die nachfolgend aufgebrachte Opferdünnschicht eine Abschirmwirkung bzw. Dämmwirkung für die zuvor aufgebrachte Opferdünnschicht bewirkt. Entsprechend kann es für eine aufwandsoptimierte Herstellung günstig sein, wenn mehrere Opferdünnschichten eine Anordnung von, insbesondere unmittelbar, aufeinander angeordneten bzw. aufgebrachten Opferdünnschichten bilden, wobei eine jeweils nachfolgende Opferdünnschicht der Anordnung mit einer größeren Dicke ausgebildet wird als mehrere, insbesondere sämtliche, der zuvor bzw. unter dieser angeordneten Opferdünnschichten der Anordnung. In der Regel wird eine solche Anordnung mit zumindest 3 Opferdünnschichte, bevorzugt zumindest 4, insbesondere bevorzugt zumindest 5 Opferdünnschichten gebildet. Dadurch kann eine optimierte Abschirmwirkung bzw. Dämpfungswirkung umgesetzt werden, insbesondere wenn die Opferdünnschichten mit unterschiedlichen Materialeigenschaften, insbesondere Materialzusammensetzungen, ausgebildet werden. Praktikabel ist es hierzu, wenn die Anordnung mit nicht mehr als 7, insbesondere 10, Opferdünnschichten gebildet wird. With regard to a thickness of the sacrificial thin layer, it can be seen that it is advantageous for a low-cost production if the thickness of the sacrificial thin layer is made as small as possible, albeit sufficiently thick to enable a pronounced shielding or damping effect, especially since an arrangement or Applying the sacrificial thin layer in or on the functional component structure requires a considerable amount of work, especially since the functional component structure should not be damaged as much as possible. It is advantageous if the sacrificial thin layer is formed with a thickness of less than 30 μm, in particular less than 25 μm, preferably less than 20 μm. As a result, the sacrificial thin layer can be arranged in the functional component with only little disruption of the structure or functionality of the functional component and, as a rule, with little effort. It has been shown that an expedient compromise between a pronounced shielding effect of the sacrificial thin layer and little disruption of the structure or functionality of the functional component can be achieved if the sacrificial thin layer is formed with a thickness between 10 μm and 30 μm, preferably between 10 μm and 20 μm . It goes without saying that an application suitability of a respective used thickness of the sacrificial thin layer depends on a specific application purpose, in particular on the type and extent of the damage energy introduced, a sensitivity to damage of a functional component material to be protected with the sacrificial thin layer and / or a material of the Sacrificial thin film depends. It can be favorable if the sacrificial thin layer has a thickness greater than 1 μm, in particular a thickness between 3 μm and 10 μm, often around 5 μm, in particular if a finely structured functional component, for example with a very thin layer applied to the sacrificial thin layer, is formed. Depending on the application, it can thus be advantageous if the at least one sacrificial thin layer is formed with a thickness between 1 pm and 30 pm, in particular between 5 pm and 25 pm, preferably between 10 pm and 20 pm, particularly preferably between 15 pm and 20 pm will. It goes without saying that different sacrificial thin layers are or can be formed with different thicknesses. For a simple implementation, however, the sacrificial thin layers can also be designed with the same thicknesses. If sacrificial thin layers are arranged, in particular directly, one above the other or applied to one another, it is generally advantageous if a sacrificial thin layer applied first is formed with a smaller thickness than a sacrificial thin layer arranged or applied to it subsequently. This is explained by the fact that the subsequently applied sacrificial thin layer has a shielding effect or an insulating effect for the previously applied sacrificial thin layer. Accordingly, it can be favorable for an effort-optimized production if several sacrificial thin layers form an arrangement of, in particular directly, superimposed or applied sacrificial thin layers . under this arranged sacrificial thin layers of the arrangement. As a rule, such an arrangement is formed with at least 3 sacrificial thin layers, preferably at least 4, particularly preferably at least 5 sacrificial thin layers. As a result, an optimized shielding effect or damping effect can be implemented, in particular if the sacrificial thin layers are formed with different material properties, in particular material compositions. It is practical for this purpose if the arrangement is formed with no more than 7, in particular 10, sacrificial thin layers.
Es wurde festgestellt, dass eine besonders ausgeprägte Abschirmwirkung der Opferdünnschicht bei einem Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Opferdünnschicht erreichbar ist, wenn eine auf die Opferdünnschicht unmittelbar aufgebrachte Materiallage mit einer Dicke ausgebildet wird, welche größer als die Dicke der Opferdünnschicht und kleiner als ein 50-Faches, insbesondere kleiner als ein 30-Faches, bevorzugt kleiner als ein 10-Faches, besonders bevorzugt kleiner als ein 5-Faches, der Dicke der Opferdünnschicht ist. Dies gilt besonders, wenn die Materiallage die Abdecklage ist. Im Speziellen, wenn das Aufbringverfahren, mit welchem das Material auf die Opferdünnschicht aufgebracht wird, ein oberflächenaufheizendes bzw. oberflächenschmelzendes Fertigungsverfahren, insbesondere ein Schweißverfahren, bevorzugt ein Auftragsschweißverfahren, ist, kann auf diese Weise mit der Opferdünnschicht eine hohe Abschirmwirkung erreicht werden. It was found that a particularly pronounced shielding effect of the sacrificial thin layer can be achieved when applying material to the sacrificial thin layer if a material layer directly applied to the sacrificial thin layer is formed with a thickness which is greater than the thickness of the sacrificial thin layer and less than 50 times , in particular less than 30 times, preferably less than 10 times, particularly preferably less than 5 times, the thickness of the sacrificial thin layer. This is especially true when the material layer is the cover layer. In particular, if the application process with which the material is applied to the sacrificial thin layer is a surface-heating or surface-melting manufacturing process, in particular a welding process, preferably a build-up welding process, a high shielding effect can be achieved in this way with the sacrificial thin layer.
Für einen robusten Aufbau ist üblicherweise vorgesehen, dass die Abdecklage mit einer Dicke größer als 30 pm, meist größer als 50 pm, in der Regel größer als 100 pm ausgebildet wird. Bewährt hat es sich, wenn die Abdecklage mit einer Dicke zwischen 100 pm und 5 cm, insbesondere zwischen 250 pm und 5 cm, bevorzugt zwischen 500 pm und 2,5 cm, ausgebildet wird. Auf diese Weise sind eine hohe Stabilität und Belastbarkeit des Funktionsbauteiles umsetzbar. For a robust structure, it is usually provided that the cover layer is designed with a thickness greater than 30 μm, usually greater than 50 μm, generally greater than 100 μm. It has proven useful if the cover layer is formed with a thickness between 100 μm and 5 cm, in particular between 250 μm and 5 cm, preferably between 500 μm and 2.5 cm. In this way, a high level of stability and resilience of the functional component can be implemented.
Für eine aufwandsarme Herstellung ist es von Vorteil, wenn das Aufbringen des Aufbringmaterials, insbesondere das Aufbringen der Abdecklage und/oder das Aufbringen des Funktionselementes, mit einem zweiten Aufbringverfahren und das Anordnen bzw. Aufbringen der Opferdünnschicht mit einem ersten Aufbringverfahren umgesetzt wird, wobei das zweite Aufbringverfahren schädigungsenergieintensiver ist bzw. eine größere Schädigungsenergie verursacht bzw. in die Funktionsbauteilstruktur einbringt als das erste Aufbringverfahren. Auf diese Weise kann das Funktionsbauteil zeiteffizient hergestellt und gleichzeitig eine schädigungsarme Materialstruktur im Funktionsbauteil umgesetzt werden. Schädigungsenergieintensiver bezeichnet dabei in der Regel fachüblich, dass das zweite Aufbringverfahren im Vergleich mit dem ersten Aufbringverfahren bei einem Aufbringen von Material, insbesondere Aufbringmaterial, auf eine Oberfläche eine Schädigung einer höheren Schädigungsklasse verursacht. Im Speziellen ist dies gegeben, wenn das zweite Aufbringverfahren bei einem Aufbringen von Material auf eine Oberfläche eine größere Wärmemenge bzw. Wärmeenergie in die Oberfläche einbringt, insbesondere eine größere Aufheizung der Oberfläche verursacht, als das erste Aufbringverfahren. In der Regel stellen das erste Aufbringverfahren und zweite Aufbringverfahren unterschiedliche Fertigungsverfahren dar. Es ist aber auch denkbar, das erste Aufbringverfahren und zweite Aufbringverfahren mit dem gleichen Fertigungsverfahren umzusetzen, wobei das Fertigungsverfahren je nach Umsetzung als erstes Aufbringverfahren oder zweites Aufbringverfahren derart betrieben wird, dass dieses eine unterschiedliche Schädigungsenergie beim Aufbringen von Material bzw. Aufbringmaterial verursacht. Hierzu kann das Fertigungsverfahren beispielsweise in unterschiedlichen Energiebereichen betrieben werden. Praktikabel ist das erste Aufbringverfahren mit einem bzw. als Kaltgasspritzen-Verfahren und/oder Plasmaspritzen-Verfahren umsetzbar. Für eine aufwandsarme Herstellung ist es günstig, wenn das zweite Aufbringverfahren mit einem bzw. als Schweißverfahren und/oder Lötverfahren und/oder Gießverfahren und/oder einem additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren umgesetzt wird. For low-cost production, it is advantageous if the application of the application material, in particular the application of the cover layer and / or the application of the functional element, is implemented with a second application process and the arrangement or application of the sacrificial thin layer is implemented with a first application process, the second Application method is more damaging energy intensive or causes greater damage energy or introduces it into the functional component structure than the first application method. In this way, the functional component can be produced in a time-efficient manner and, at the same time, a low-damage material structure can be implemented in the functional component. In this context, damage energy-intensive usually means that the second application method, in comparison with the first application method, causes damage of a higher damage class when material, in particular application material, is applied to a surface. In particular, this is the case when the second application method, when applying material to a surface, introduces a greater amount of heat or thermal energy into the surface, in particular causes greater heating of the surface than the first application method. As a rule, the first application method and the second application method represent different manufacturing methods. However, it is also conceivable to implement the first application method and the second application method with the same manufacturing method, the manufacturing method depending on implementation as first application method or second application method is operated in such a way that this causes a different damage energy when applying material or application material. For this purpose, the manufacturing process can be operated in different energy ranges, for example. The first application process is practicable with or as a cold gas spray process and / or plasma spray process. For low-cost manufacture, it is favorable if the second application process is implemented with or as a welding process and / or soldering process and / or casting process and / or an additive or generative manufacturing process.
In der Praxis ist es vorteilhaft, wenn bei einem Aufbringen der Opferdünnschicht auf einen Oberflächenbereich der Funktionsbauteilstruktur, insbesondere den Oberflächenbereich des Funktionselementes bzw. Basiskörpers, ein Oberflächenbereichsmaterial des Oberflächenbereiches maximal bis zu einem 0,5-Fachen, insbesondere 0,3-Fachen, bevorzugt 0,1 -Fachen, einer Liquidustemperatur des Oberflächenbereichsmaterials aufgeheizt wird. Auf diese Weise kann eine negative Beeinflussung des Oberflächenbereichsmaterials in hohem Maße vermindert werden. Entsprechend ist es günstig, wenn das erste Aufbringverfahren derart umgesetzt ist. In practice, it is advantageous if, when applying the sacrificial thin layer to a surface area of the functional component structure, in particular the surface area of the functional element or base body, a surface area material of the surface area is preferred up to a maximum of 0.5 times, in particular 0.3 times 0.1 times, a liquidus temperature of the surface area material is heated. In this way, negative influence on the surface area material can be reduced to a great extent. It is accordingly advantageous if the first application method is implemented in this way.
Bevorzugt ist es, wenn die Opferdünnschicht gebildet bzw. aufgebracht wird, indem in Pulverform vorliegende Partikel beschleunigt und selektiv auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur, im Besonderen einen Oberflächenbereich des Funktionselementes bzw. Basiskörpers, geleitet, insbesondere geblasen, werden, sodass die Partikel bei einem Auftreffen auf der Oberfläche eine haftende Opferdünnschicht bilden. Dies ermöglicht ein besonders schädigungsarmes Anordnen der Opferdünnschicht im Funktionsbauteil bzw. Aufbringen auf die Funktionsbauteilstruktur, da die Opferdünnschicht aufgebracht werden kann, ohne eine wesentliche Menge von Schädigungsenergie, insbesondere Wärmeenergie, in die Funktionsbauteilstruktur bzw. dessen Oberfläche einzubringen, im Besonderen ohne die Oberfläche aufzuschmelzen. Günstig ist es entsprechend, wenn das erste Aufbringverfahren derart umgesetzt ist. Bewährt hat es sich, wenn die Partikel in eine Strömung eines Transportgases injiziert werden, um die Partikel zu beschleunigen und auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur zu leiten. Das Transportgas ist in der Regel mit bzw. aus Argon, Stickstoff, Wasserstoff und/oder Helium gebildet. Üblicherweise weist das Transportgas hierbei Überschallgeschwindigkeit auf und ist meist aufgeheizt. Das Transportgas weist meist eine Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius auf. Alternativ oder kumulativ kann es praktikabel sein, wenn die Partikel mit einem elektrischen und/oder magnetischen Feld beschleunigt werden, um die Partikel auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur zu leiten. Auf diese Weise kann die Opferdünnschicht besonders schädigungsarm auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur aufgebracht werden. Günstig ist es, wenn die Partikel erhitzt, bevorzugt zumindest teilweise oder gänzlich geschmolzen, werden und anschließend auf die Oberfläche des Funktionsbauteiles geleitet werden. Üblicherweise werden die Partikel dabei auf eine Temperatur zwischen einem 0,2-Fachen, insbesondere 0,5-Fachen, bevorzugt 0,8-Fachen, einer Liquidustemperatur der Partikel bzw. deren Materials und der Liquidustemperatur der Partikel erhitzt. Es kann aber auch günstig sein, die Partikel über deren Liquidustemperatur zu erhitzen, um die Partikel zumindest teilweise oder gänzlich zu schmelzen. Eine besonders robuste Opferdünnschicht ist erzeugbar, wenn die Partikel im Transportgas, insbesondere auf vorgenannte Weise erhitzt, bevorzugt zumindest teilweise, oder gänzlich, geschmolzen werden und anschließend auf die Oberfläche des Funktionsbauteiles geleitet werden. Hierzu ist es günstig, wenn das Transportgas vor einem Injizieren der Partikel in das Transportgas, beispielsweise mit einem Lichtbogen, in einen Plasmazustand des Transportgases überführt wird, wonach die Partikel in das Transportgas injiziert werden. Im Speziellen kann das Aufbringen der Opferdünnschicht mit einem Kaltgasspritzen-Verfahren oder Plasmaspritzen-Verfahren oder Flammspritzen erfolgen. It is preferred if the sacrificial thin layer is formed or applied by accelerating and selectively guided, in particular blown, particles present in powder form onto a surface of the functional component structure, in particular a surface area of the functional element or base body, so that the particles upon impact Form an adhesive sacrificial thin layer on the surface. This enables the sacrificial thin layer to be arranged in the functional component or applied to the functional component structure with particularly little damage, since the sacrificial thin layer can be applied without introducing a significant amount of damage energy, in particular thermal energy, into the functional component structure or its surface, in particular without melting the surface. It is correspondingly favorable if the first application method is implemented in this way. It has proven useful if the particles are injected into a flow of a transport gas in order to accelerate the particles and guide them onto the surface of the functional component structure. The transport gas is usually formed with or from argon, nitrogen, hydrogen and / or helium. Usually the transport gas here at supersonic speed and is usually heated up. The transport gas usually has a temperature of several hundred degrees Celsius. Alternatively or cumulatively, it can be practical if the particles are accelerated with an electric and / or magnetic field in order to guide the particles onto the surface of the functional component structure. In this way, the sacrificial thin layer can be applied to the surface of the functional component structure with particularly little damage. It is favorable if the particles are heated, preferably at least partially or completely melted, and then passed onto the surface of the functional component. Usually, the particles are heated to a temperature between 0.2 times, in particular 0.5 times, preferably 0.8 times, a liquidus temperature of the particles or their material and the liquidus temperature of the particles. However, it can also be beneficial to heat the particles above their liquidus temperature in order to at least partially or completely melt the particles. A particularly robust sacrificial thin layer can be generated if the particles are heated in the transport gas, in particular in the aforementioned manner, preferably at least partially or completely, melted and then passed onto the surface of the functional component. For this purpose, it is advantageous if the transport gas is converted into a plasma state of the transport gas before the particles are injected into the transport gas, for example with an arc, after which the particles are injected into the transport gas. In particular, the thin sacrificial layer can be applied using a cold gas spray method or plasma spray method or flame spraying.
Um eine robuste Opferdünnschicht auszubilden, welche insbesondere eine hohe Abschirmwirkung aufweist, ist es von Vorteil, wenn die Partikel eine durchschnittliche Partikelgröße, insbesondere einen volumenäquivalenten Kugeldurchmesser, zwischen 0,1 pm und 25 pm, insbesondere zwischen 0,5 pm und 20 pm, bevorzugt zwischen 2 pm und 10 pm, aufweisen. Damit kann die Opferdünnschicht besonders dicht und haftend ausgebildet werden. In order to form a robust sacrificial thin layer, which in particular has a high shielding effect, it is advantageous if the particles preferably have an average particle size, in particular a spherical diameter equivalent to volume, between 0.1 μm and 25 μm, in particular between 0.5 μm and 20 μm between 2 pm and 10 pm. The sacrificial thin layer can thus be designed to be particularly tight and adherent.
Alternativ oder kumulativ ist es günstig, wenn die Opferdünnschicht mit einem additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren gebildet bzw. aufgebracht wird, insbesondere das erste Aufbringverfahren derart ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein besonders strukturfeines Aufbringen der Opferdünnschicht. Hierzu können beispielsweise bekannte additive Fertigungsverfahren, wie Laser-Sintern, selektives Laserschmelzen oder Elektronen-Strahlschmelzen eingesetzt werden. Insbesondere kann die Opferdünnschicht dabei mit einem Pulver, üblicherweise mit Verschmelzen bzw. Sintern von Partikeln des Pulvers, gebildet werden, wobei bevorzugt das Pulver mit bzw. durch Partikel vorgenannter Ausprägung gebildet ist. Es kann auch praktikabel sein, wenn das Aufbringen des Aufbringmaterials, insbesondere zur Bildung der Abdecklage bzw. des Funktionselementes, mit einem solchen Aufbringverfahren erfolgt, insbesondere das zweite Aufbringverfahren derart ausgebildet ist. Alternatively or cumulatively, it is advantageous if the sacrificial thin layer is formed or applied using an additive or generative manufacturing method, in particular the first application method is designed in this way. This enables a particularly structurally fine application of the sacrificial thin layer. Known additive manufacturing processes such as laser sintering, selective laser melting or Electron beam melting can be used. In particular, the sacrificial thin layer can be formed with a powder, usually with fusing or sintering of particles of the powder, the powder preferably being formed with or by particles of the aforementioned characteristics. It can also be practicable if the application material, in particular to form the cover layer or the functional element, is applied using such an application method, in particular the second application method is designed in this way.
Für eine aufwandsarme Herstellung hat es sich bewährt, wenn das Aufbringen des Aufbringmaterials, insbesondere zur Bildung der Abdecklage bzw. des Funktionselementes, mit einem Aufbringverfahren erfolgt, welches ein wesentliches Aufheizen, insbesondere Schmelzen, des Aufbringmaterials und/oder einer Oberfläche bzw. des Oberflächenabschnitts der Funktionsbauteilstruktur, auf welche das Aufbringmaterial aufgebracht wird, bewirkt. In der Praxis ist es zweckmäßig, wenn bei einem Aufbringen des Aufbringmaterials auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur, das Aufbringmaterial und/oder ein Oberflächenmaterial der Oberfläche jeweils auf mehr als ein 0,5-Faches, insbesondere 0,8-Faches, einer Liquidustemperatur des Aufbringmaterials bzw. Oberflächenmaterials aufgeheizt wird. Bevorzugt erfolgt dies mit einem Schweißverfahren, insbesondere mit Auftragsschweißen. Günstig ist es, wenn das zweite Aufbringverfahren derart umgesetzt ist. Das Aufbringmaterial wird üblicherweise auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur, bevorzugt unmittelbar auf die Opferdünnschicht bzw. deren Oberfläche, aufgebracht. Vorgenanntes gilt damit insbesondere für die Oberfläche der Opferdünnschicht, wenn Aufbringmaterial auf diese aufgebracht wird. Auf diese Weise kann das Funktionsbauteil robust und zeiteffizient hergestellt werden, wobei eine mit dem Aufheizen verbundene Schädigungsenergie effizient mit einer Schädigung der Opferdünnschicht kompensierbar bzw. dämpfbar ist. For low-cost manufacture, it has proven useful if the application material, in particular to form the cover layer or the functional element, is applied using an application process that involves substantial heating, in particular melting, of the application material and / or a surface or surface section of the Functional component structure to which the application material is applied causes. In practice, it is useful if, when applying the application material to the surface of the functional component structure, the application material and / or a surface material of the surface are each more than 0.5 times, in particular 0.8 times, a liquidus temperature of the application material or surface material is heated. This is preferably done with a welding process, in particular with build-up welding. It is favorable if the second application method is implemented in this way. The application material is usually applied to a surface of the functional component structure, preferably directly to the sacrificial thin layer or its surface. The aforementioned applies in particular to the surface of the sacrificial thin layer when application material is applied to it. In this way, the functional component can be manufactured in a robust and time-efficient manner, with damage energy associated with the heating being able to be efficiently compensated or attenuated with damage to the sacrificial thin layer.
Von Vorteil ist es, wenn die Opferdünnschicht derart angeordnet wird, dass diese im Wesentlichen eine gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage und/oder zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper ersetzt. Auf diese Weise wird das Funktionselement mit der Opferdünnschicht effizient geschützt. Grenzfläche bezeichnet fachüblich jene Kontaktfläche, an welcher unterschiedliche Bauteilstrukturen, insbesondere das Funktionselement und die Abdecklage bzw. das Funktionselement und der Basiskörper, aneinanderstoßen bzw. aneinander angrenzen. Bewährt hat es sich, wenn die Opferdünnschicht derart angeordnet wird, dass diese selektiv lediglich im Wesentlichen die gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage und/oder zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper ersetzt. Auf diese Weise ist zielgerichtet das Funktionselement geschützt. Damit kann das Funktionsbauteil zeiteffizient und aufwandsarm bei hohem Schutz des Funktionselementes hergestellt werden, zumal die Bildung der Opferdünnschicht in der Regel einen hohen zeitlichen Aufwand erfordert. It is advantageous if the sacrificial thin layer is arranged in such a way that it essentially replaces an entire interface between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body. In this way, the functional element with the sacrificial thin layer is efficiently protected. In technical terms, boundary surface denotes that contact surface at which different component structures, in particular the functional element and the cover layer or the functional element and the base body, abut one another or adjoin one another. It has proven useful if the sacrificial thin layer is arranged in such a way that it selectively only replaces essentially the entire interface between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body. In this way, the functional element is protected in a targeted manner. The functional component can thus be produced in a time-efficient and cost-effective manner with a high level of protection for the functional element, especially since the formation of the sacrificial thin layer generally requires a large amount of time.
Funktionselement bezeichnet fachüblich in der Regel ein Bauteil dem eine einsatzzweckabgestimmte Funktionalität, insbesondere eine Funktionalität, welche über eine übliche Tragefunktion hinausgeht, zukommt. Meist handelt es sich dabei um eine elektrische bzw. elektronische Funktionalität und/oder eine thermische, insbesondere wärmeleitende, Funktionalität. Eine hohe Einsatzpraktikabilität ist erreichbar, wenn das Funktionselement mit einem bzw. als Informationsleiter und/oder Energieleiter und/oder Wärmeleiter, bevorzugt elektrischer Leiter oder Lichtleiter, ausgebildet wird, um eine entsprechende physikalische Größe mit dem Funktionsmaterial zu leiten, insbesondere einen korrespondierenden Leitungskreis zu bilden bzw. als Teil eines solchen zu fungieren. Beispielsweise hat es sich bewährt, wenn das Funktionselement als Signalleiter ausgebildet wird, um elektrische Signale oder Lichtsignale über das Funktionselement zu übertragen. Alternativ oder kumulativ kann das Funktionselement mit einem bzw. als Sensor, beispielsweise zur Messung einer Temperatur, eines Drucks, einer Dehnung, einer mechanischen Spannung, einer elektrischen Spannung und/oder einer Beschleunigung, ausgebildet sein, um eine entsprechende Messgröße zu messen. Das Funktionselement kann eine elektrische bzw. elektronische Schaltung bilden oder Teil einer solchen sein. Praktikabel ist es, wenn das Funktionselement mit einem bzw. als Thermoelement für eine Temperaturmessung ausgebildet ist. Eine vorteilhafte Umsetzung ist erreichbar, wenn das Funktionselement mit einem bzw. als Peltierelement ausgebildet ist, um das Funktionsbauteil zu heizen und/oder zu kühlen. Je nach Anwendungszielsetzung kann das Funktionselement auf entsprechende Weise mit unterschiedlichen Funktionalitäten ausgebildet sein bzw. werden. Functional element usually refers to a component that has a functionality tailored to the purpose, in particular a functionality that goes beyond a normal carrying function. In most cases, it is an electrical or electronic functionality and / or a thermal, in particular heat-conducting, functionality. A high degree of practicality can be achieved if the functional element is designed with or as an information conductor and / or energy conductor and / or heat conductor, preferably electrical conductor or light conductor, in order to conduct a corresponding physical variable with the functional material, in particular to form a corresponding circuit or to act as part of such. For example, it has proven useful if the functional element is designed as a signal conductor in order to transmit electrical signals or light signals via the functional element. Alternatively or cumulatively, the functional element can be designed with or as a sensor, for example for measuring a temperature, a pressure, a strain, a mechanical tension, an electrical voltage and / or an acceleration, in order to measure a corresponding measured variable. The functional element can form an electrical or electronic circuit or be part of such a circuit. It is practical if the functional element is designed with or as a thermocouple for temperature measurement. An advantageous implementation can be achieved if the functional element is designed with or as a Peltier element in order to heat and / or cool the functional component. Depending on the application objective, the functional element can be designed with different functionalities in a corresponding manner.
Das Funktionselement kann mit bzw. aus Metall bzw. einer Metalllegierung, vorzugsweise einer Übergangsmetalllegierung, insbesondere einer Eisenbasislegierung und/oder Kupferbasislegierung und/oder Silberbasislegierung und/oder Goldbasislegierung gebildet sein. Je nach Anwendungszweck kann das Funktionselement aber auch mit einer Aluminiumlegierung bzw. Aluminiumbasislegierung und/oder Nickellegierung bzw. Nickelbasislegierung, oder anderen Anwendungslegierung gebildet sein. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, das Funktionselement mit bzw. aus Konstantan zu bilden. Dies gilt besonders, wenn das Funktionselement als elektrischer Leiter und/oder Wärmeleiter ausgebildet wird. Praktikabel kann es sein, wenn das Funktionselement mit bzw. aus Kunststoff und/oder einem keramischen Material gebildet ist. Beispielsweise um das Funktionselement als Wärmeleiter oder Lichtleiter auszubilden. Insbesondere Siliziumverbindungen haben sich als praktikabel erwiesen. Es versteht sich, dass ein Material des Funktionselementes abhängig von einem konkreten Anwendungszweck des Funktionsbauteiles bzw. Funktionselementes ist. The functional element can be formed with or from metal or a metal alloy, preferably a transition metal alloy, in particular an iron-based alloy and / or copper-based alloy and / or silver-based alloy and / or gold-based alloy be. Depending on the intended use, the functional element can, however, also be formed with an aluminum alloy or aluminum-based alloy and / or nickel alloy or nickel-based alloy or other application alloy. For example, it can be expedient to form the functional element with or from constantan. This is particularly true when the functional element is designed as an electrical conductor and / or heat conductor. It can be practical if the functional element is formed with or from plastic and / or a ceramic material. For example, to design the functional element as a heat conductor or light guide. Silicon compounds in particular have proven to be practical. It goes without saying that a material of the functional element is dependent on a specific application purpose of the functional component or functional element.
Zweckmäßig ist in der Regel vorgesehen, dass das Funktionsbauteil mit zumindest einer ersten Koppelschnittstelle ausgebildet wird, um das Funktionsbauteil für eine bestimmungsgemäße Verwendung des Funktionsbauteiles mit einer Funktionseinrichtung, beispielweise einem weiteren Funktionsbauteil, derart zu verbinden, dass das Funktionselement über die erste Koppelschnittstelle funktional bzw. entsprechend einer Funktionalität des Funktionselementes mit einer zweiten Koppelschnittstelle der Funktionseinrichtung gekoppelt ist. Die zweite Koppelschnittstelle ist dabei zweckmäßig in der Regel formkorrespondierend zur ersten Koppelschnittstelle ausgebildet, um einen unmittelbaren Kontakt, insbesondere Presskontakt, zwischen den Koppelschnittstellen herzustellen. Die erste Koppelschnittstelle und zweite Koppelschnittstelle können gleich bzw. identisch ausgebildet werden. Die erste Koppelschnittstelle wird üblicherweise an einer Außenseite des Funktionsbauteiles, meist als Teil einer Außenoberfläche des Funktionsbauteiles ausgebildet, angeordnet. Üblicherweise wird die Koppelschnittstelle als Teil des Funktionselementes oder mit diesem verbunden ausgebildet. Praktikabel ist es, wenn das Funktionselement derart ausgebildet wird, dass sich dieses in zumindest einer Richtung bis zu zumindest einer Außenseite bzw. Außenoberfläche des Funktionsbauteiles erstreckt, um die zumindest erste Koppelschnittstelle zu bilden. Für eine hohe Einsatzfähigkeit ist es günstig, wenn mehrere erste Koppelschnittstellen vorgesehen sind. Ist das Funktionselement mit einem bzw. als elektrischer Leiter gebildet, so ist beispielsweise in der Regel vorgesehen, dass die erste Koppelschnittstelle als elektrischer Kontakt ausgebildet wird, um die erste Koppelschnittstelle mit einer als elektrischen Kontakt ausgebildeten zweiten Koppelschnittstelle der Funktionseinrichtung elektrisch zu verbinden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Funktionseinrichtung als weiteres Funktionsbauteil ausgebildet ist, wobei die Funktionsbauteile derart miteinander verbindbar sind, dass deren Funktionselemente über die jeweiligen Koppelschnittstellen funktional miteinander koppelbar bzw. gekoppelt sind. As a rule, it is expediently provided that the functional component is designed with at least one first coupling interface in order to connect the functional component to a functional device, for example a further functional component, for the intended use of the functional component in such a way that the functional element can be functionally resp. is coupled to a second coupling interface of the functional device in accordance with a functionality of the functional element. The second coupling interface is expediently designed, as a rule, in a shape corresponding to the first coupling interface, in order to establish direct contact, in particular press contact, between the coupling interfaces. The first coupling interface and the second coupling interface can be designed identically or identically. The first coupling interface is usually arranged on an outer side of the functional component, usually designed as part of an outer surface of the functional component. The coupling interface is usually designed as part of the functional element or connected to it. It is practical if the functional element is designed in such a way that it extends in at least one direction up to at least one outer side or outer surface of the functional component in order to form the at least first coupling interface. For a high level of usability, it is advantageous if several first coupling interfaces are provided. If the functional element is formed with or as an electrical conductor, it is generally provided, for example, that the first coupling interface is designed as an electrical contact, in order to connect the first coupling interface with a second coupling interface of the functional device designed as an electrical contact to connect electrically. It is preferably provided that the functional device is designed as a further functional component, the functional components being connectable to one another in such a way that their functional elements can be functionally coupled or coupled to one another via the respective coupling interfaces.
Vorteilhaft ist es, wenn das Funktionselement nach Aufbringen der Abdecklage zumindest teilweise, bevorzugt im Wesentlichen gänzlich, aus der Funktionsbauteilstruktur bzw. aus dem Funktionsbauteil entfernt wird, sodass eine Kavität bzw. ein Hohlraum im Funktionsbauteil gebildet wird. Dem Funktionselement kommt damit eine Funktionalität eines Formkerns zu, um gezielt eine oder mehrere Kavitäten bzw. Hohlräume im Funktionsbauteil zu erzeugen. Es versteht sich, dass eine Form bzw. Gestalt des Hohlraumes bzw. der Kavität dann üblicherweise im Wesentlichen einer Form bzw. It is advantageous if the functional element is at least partially, preferably essentially completely, removed from the functional component structure or from the functional component after the covering layer has been applied, so that a cavity or a hollow space is formed in the functional component. The functional element thus has the functionality of a mold core in order to produce one or more cavities or cavities in the functional component in a targeted manner. It goes without saying that a shape or shape of the cavity or cavity is then usually essentially a shape or shape.
Gestalt des Funktionselementes entspricht bzw. entsprechen kann. Auf diese Weise können besonders praktikabel beispielsweise Kanäle, insbesondere Kühlkanäle und/oder Heizkanäle, im Funktionsbauteil gebildet werden, um im Einsatzzustand des Funktionsbauteiles ein Medium, insbesondere zur Kühlung bzw. Heizung des Funktionsbauteiles, durch die Kanäle zu leiten. Wenn die Opferdünnschicht bzw. eine der Opferdünnschichten an das Funktionselement angrenzend, insbesondere zwischen dem Funktionselement und der Abdeckschicht und/oder zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper, angeordnet bzw. auf das Funktionselement aufgebracht wird bzw. ist, bildet die Opferdünnschicht üblicherweise nach Entfernen des Funktionselementes eine den Hohlraum bzw. die Kavität begrenzende Wandfläche. Damit kommt den Eigenschaften, insbesondere Materialeigenschaften, der Opferdünnschicht besondere Bedeutung im Hinblick auf eine Anwendungsfunktionalität des Funktionsbauteiles zu. Bewährt hat es sich hierzu, wenn das Funktionselement nach Aufbringen der Abdecklage mit einem Auswaschmittel zumindest teilweise, bevorzugt im Wesentlichen, gänzlich gelöst wird, um das Funktionselement aus der Funktionsbauteilstruktur bzw. dem Funktionsbauteil, zumindest teilweise bzw. im Wesentlichen gänzlich, zu entfernen bzw. auszuwaschen. Ein Material des Funktionselementes kann dadurch in einen fließfähige, insbesondere flüssigen, Zustand überführt werden und insbesondere aus einem Inneren des Funktionsbauteiles abgeleitet werden. In der Regel ist vorgesehen, dass sich das Funktionselement bis zu einer Außenseite der Funktionsbauteilstruktur bzw. des Funktionsbauteiles erstreckt, sodass das Funktionselement auf einfache Weise mit Auswaschmittel beaufschlagbar ist. Alternativ oder kumulativ kann zumindest eine Bohrung in die Funktionsbauteilstruktur eingebracht werden, um das Funktionselement mit Auswaschmittel zu beaufschlagen. Zweckmäßig ist es, wenn das Funktionselement mit bzw. aus einem Material gebildet wird, welches mit Wasser und/oder Aceton lösbar bzw. auflösbar ist. Praktikabel für einen robusten Aufbau des Funktionsbauteiles ist es, wenn das Funktionselement mit bzw. aus Kunststoff bzw. Kunststoffverbundmaterial gebildet ist, welches, insbesondere mit Wasser und/oder Aceton, lösbar ist. The shape of the functional element corresponds or can correspond. In this way, for example, channels, in particular cooling channels and / or heating channels, can be particularly practically formed in the functional component in order to conduct a medium through the channels when the functional component is in use, in particular for cooling or heating the functional component. If the sacrificial thin layer or one of the sacrificial thin layers adjoining the functional element, in particular between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body, is or is applied to the functional element, the sacrificial thin layer usually forms after the functional element has been removed a wall surface delimiting the cavity or the cavity. The properties, in particular material properties, of the sacrificial thin layer are therefore of particular importance with regard to an application functionality of the functional component. For this purpose, it has proven to be useful if the functional element is at least partially, preferably essentially, completely loosened with a washout agent after the cover layer has been applied in order to remove or remove the functional element from the functional component structure or the functional component, at least partially or essentially completely. to wash out. A material of the functional element can thereby be converted into a flowable, in particular liquid, state and, in particular, can be derived from an interior of the functional component. As a rule, it is provided that the functional element extends as far as an outside of the functional component structure or the functional component, so that the functional element can be acted upon with washout agent in a simple manner. Alternatively or cumulatively, at least one Bore are introduced into the functional component structure in order to act on the functional element with washout agent. It is useful if the functional element is formed with or from a material which can be or dissolved with water and / or acetone. It is practicable for a robust construction of the functional component if the functional element is formed with or from plastic or plastic composite material which is detachable, in particular with water and / or acetone.
Beispielsweise kann das Funktionselement mit bzw. aus Polyvinylacetat, auch PVA oder PVAC genannt, und/oder Polyvinylalkohol, auch PVAL oder PVOH genannt, gebildet werden. Bewährt hat es sich dabei, wenn das Funktionselement mit inerten Additivpartikeln gebildet wird, insbesondere mit einem Anteil von mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt mehr als 70 Gew-%, insbesondere bevorzugt mehr als 90 Gew.-%. Dies ermöglicht ein einfaches Lösen bzw. Auflösen des Funktionselementes. Die Additivpartikel weisen vorzugsweise eine durchschnittliche Additivpartikelgröße, insbesondere einen volumenäquivalenten Kugeldurchmesser, zwischen 50 pm und 500 pm, insbesondere zwischen 100 pm und 300 pm, bevorzugt zwischen 150 pm und 250 pm, auf. Bewährt hat es sich, wenn die Additivpartikel mit bzw. als Sand, insbesondere Quarzsand, ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Additivpartikel als Formsand, gebildet in der Regel mit Quarzsand und einem Bindemittel zum Verbinden des Quarzsandes, ausgebildet. For example, the functional element can be formed with or from polyvinyl acetate, also called PVA or PVAC, and / or polyvinyl alcohol, also called PVAL or PVOH. It has proven useful if the functional element is formed with inert additive particles, in particular with a proportion of more than 50% by weight, preferably more than 70% by weight, particularly preferably more than 90% by weight. This enables a simple loosening or dissolving of the functional element. The additive particles preferably have an average additive particle size, in particular a volume-equivalent spherical diameter, between 50 μm and 500 μm, in particular between 100 μm and 300 μm, preferably between 150 μm and 250 μm. It has proven useful if the additive particles are formed with or as sand, in particular quartz sand. The additive particles are preferably designed as molding sand, usually formed with quartz sand and a binding agent for connecting the quartz sand.
Es versteht sich, dass es für eine hohe Einsatzfunktionalität günstig ist, wenn mehrere Funktionselemente im Funktionsbauteil, insbesondere entsprechend vorgenannter weise, angeordnet werden. Insbesondere können ein oder mehrere weitere Funktionselemente zwischen Lagen des Basiskörpers und/oder zwischen auf den Basiskörper aufgebrachten Abdecklagen angeordnet werden. Günstig ist es, wenn die mehreren Funktionselemente unterschiedlich ausgebildet werden, insbesondere derart, dass diese unterschiedlichen Funktionalitäten, beispielsweise entsprechend vorgenannter Ausbildungsmöglichkeiten, aufweisen. Zweckmäßig kann es sein, wenn die mehreren Funktionselemente miteinander gekoppelt sind, um in einem Einsatzzustand des Funktionsbauteiles eine gemeinsame Funktionalität umzusetzen. Hierzu können die Funktionselemente beispielsweise einen vorgenannten Leitungskreis bilden oder Teil eines solchen sein. Um eine hohe Robustheit und Einsatzfähigkeit auszubilden ist es entsprechend günstig, wenn weitere, insbesondere sämtliche, Funktionselemente mit einer oder mehrerer Opferdünnschichten geschützt werden. Dies kann entsprechend den in diesem Dokument beschriebenen Umsetzungsmöglichkeiten erfolgen. Vorzugsweise werden eine oder mehrere Opferdünnschichten auf Oberflächen des bzw. der weiteren Funktionselemente aufgebracht, um diese vor bei der Bildung des Funktionsbauteiles in die Funktionsbauteilstruktur eingebrachter Schädigungsenergie zu schützen. It goes without saying that it is favorable for a high level of operational functionality if a plurality of functional elements are arranged in the functional component, in particular in the manner described above. In particular, one or more further functional elements can be arranged between layers of the base body and / or between cover layers applied to the base body. It is favorable if the plurality of functional elements are designed differently, in particular in such a way that they have different functionalities, for example corresponding to the aforementioned training options. It can be expedient if the plurality of functional elements are coupled to one another in order to implement a common functionality when the functional component is in use. For this purpose, the functional elements can, for example, form or be part of an aforementioned line circuit. In order to develop a high level of robustness and operational capability, it is correspondingly favorable if further, in particular all, functional elements are protected with one or more sacrificial thin layers. This can be done as described in this document implementation options described. One or more thin sacrificial layers are preferably applied to the surfaces of the further functional element or elements in order to protect them from damage energy introduced into the functional component structure during the formation of the functional component.
Um eine Einsatzfähigkeit des Funktionsbauteiles zu optimieren ist es günstig, wenn die Opferdünnschicht abgestimmt auf eine Anwendungszielsetzung des Funktionsbauteiles bzw. Funktionselementes ausgebildet wird. Hierzu kann es günstig sein, wenn die Opferdünnschicht elektrisch nicht-leitend bzw. elektrisch isolierend ausgebildet wird. Abhängig vom Anwendungszweck kann die Opferdünnschicht elektrisch leitend, insbesondere mit bzw. aus Metall, üblicherweise Kupfer, Silber, Aluminium und/oder Gold, gebildet sein. Insbesondere, wenn das Funktionselement als elektrischer Leiter ausgebildet ist, ist es günstig, wenn eine oder mehrere im Einsatzzustand des Funktionsbauteiles mit dem Funktionselement in Kontakt stehende Opferdünnschichten bzw. auf das Funktionselement aufgebrachte Opferdünnschichten elektrisch isolierend ausgebildet werden. Die Opferdünnschicht kann damit als elektrische Isolation für das Funktionselement fungieren. Es versteht sich, dass hierzu die Opferdünnschicht zumindest so dick ausgebildet wird, dass diese bzw. deren vorgenannte Eigenschaften bei einem nachfolgenden Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Opferdünnschicht nicht zerstört werden. Je nach Aufbringverfahren haben sich hierzu insbesondere vorstehend angegebene Dicken der Opferdünnschicht als praktikabel erwiesen. In order to optimize the usability of the functional component, it is advantageous if the sacrificial thin layer is designed in a manner that is matched to an application objective of the functional component or functional element. For this purpose, it can be advantageous if the sacrificial thin layer is designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. Depending on the intended use, the sacrificial thin layer can be formed in an electrically conductive manner, in particular with or from metal, usually copper, silver, aluminum and / or gold. In particular, if the functional element is designed as an electrical conductor, it is advantageous if one or more sacrificial thin layers that are in contact with the functional element when the functional component is in use or that are applied to the functional element are designed to be electrically insulating. The sacrificial thin layer can thus act as electrical insulation for the functional element. It goes without saying that for this purpose the sacrificial thin layer is made at least so thick that these or their aforementioned properties are not destroyed during a subsequent application of application material to the sacrificial thin layer. Depending on the application method, in particular the thicknesses of the sacrificial thin layer specified above have proven to be practicable for this purpose.
Praktisch ist es, wenn die Opferdünnschicht derart ausgebildet wird, dass eine Wärmeleitfähigkeit der Opferdünnschicht kleiner ist als eine durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit des Funktionsbauteiles, insbesondere des Funktionselementes und/oder Basiskörpers und/oder der Abdecklage bzw. deren jeweiligen Materialien. Auf diese Weise kann die Opferdünnschicht als Wärmewiderstandsschicht bzw. thermische Isolation ausgebildet werden, beispielsweise um eine Leitung eines Wärmestromes bzw. Ausbreitung einer Wärme im Funktionsbauteil zu beeinflussen bzw. vorzugeben. Wird das Funktionselement als Wärmeleiter ausgebildet, kann es je nach Anwendungszielsetzung günstig sein, wenn die Opferdünnschicht eine hohe Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise um Wärme über das Funktionselement durch die Opferdünnschicht hindurch in den Basiskörper und/oder die Abdecklagen zu leiten, oder eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise um Wärme mittels des Funktionselementes mit wenig Wärmeverlust bzw. Wärmeabgabe durch die Opferdünnschicht hindurch an den Basiskörper und/oder die Abdecklagen weiterzuleiten, aufweist. Soll die Opferdünnschicht wärmeleitend bzw. mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet werden, ist es günstig, wenn eine durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit der Opferdünnschicht größer als 3 W/(m K), insbesondere größer als 10 W/(m K), bevorzugt größer als 50 W/(m K), insbesondere bevorzugt größer als 100 W/(m K), beträgt. Soll die Opferdünnschicht wärmeisolierend bzw. mit kleiner Wärmeleitfähigkeit ausgebildet werden, ist es günstig, wenn eine durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit der Opferdünnschicht kleiner als 3 W/(m K), insbesondere kleiner als 1 W/(m K), bevorzugt kleiner als 0,5 W/(m K), insbesondere bevorzugt kleiner als 0,1 W/(m K), beträgt. It is practical if the sacrificial thin layer is formed in such a way that a thermal conductivity of the sacrificial thin layer is less than an average thermal conductivity of the functional component, in particular of the functional element and / or base body and / or the cover layer or their respective materials. In this way, the sacrificial thin layer can be designed as a heat resistance layer or thermal insulation, for example in order to influence or predetermine the conduction of a heat flow or the propagation of heat in the functional component. If the functional element is designed as a heat conductor, it can be favorable, depending on the application, if the sacrificial thin layer has a high thermal conductivity, for example to conduct heat via the functional element through the sacrificial thin layer into the base body and / or the cover layers, or a low thermal conductivity, for example to Heat by means of the functional element with little heat loss or Has to pass heat dissipation through the sacrificial thin layer to the base body and / or the cover layers. If the sacrificial thin layer is to be designed to be thermally conductive or with high thermal conductivity, it is advantageous if an average thermal conductivity of the sacrificial thin layer is greater than 3 W / (m K), in particular greater than 10 W / (m K), preferably greater than 50 W / ( m K), particularly preferably greater than 100 W / (m K). If the sacrificial thin layer is to be designed to be thermally insulating or with low thermal conductivity, it is advantageous if an average thermal conductivity of the sacrificial thin layer is less than 3 W / (m K), in particular less than 1 W / (m K), preferably less than 0.5 W. / (m K), particularly preferably less than 0.1 W / (m K).
Die Opferdünnschicht kann mit bzw. aus Metall bzw. einer Metalllegierung, vorzugsweise einer Übergangsmetalllegierung, insbesondere einer Eisenbasislegierung und/oder Kupferbasislegierung gebildet werden. Bewährt hat es sich, wenn die Opferdünnschicht mit bzw. aus, insbesondere inertem, keramischen Material und/oder mit bzw. aus, insbesondere inertem, Kunststoff gebildet wird. Auf diese Weise können insbesondere vorgenannte elektrisch isolierende und/oder thermisch isolierende Eigenschaften der Opferdünnschicht praktikabel umgesetzt werden. Dies gilt besonders, wenn die Opferdünnschicht an das Funktionselement angrenzt bzw. auf diese aufgebracht ist. Vor allem wenn das Funktionselement wie vorstehend dargelegt entfernt bzw. gelöst wird, um einen Hohlraum bzw. eine Kavität zu bilden, ist es günstig, wenn die Opferdünnschicht derart ausgebildet wird. The sacrificial thin layer can be formed with or from metal or a metal alloy, preferably a transition metal alloy, in particular an iron-based alloy and / or copper-based alloy. It has proven useful if the sacrificial thin layer is formed with or from, in particular inert, ceramic material and / or with or from, in particular inert, plastic. In this way, in particular the aforementioned electrically insulating and / or thermally insulating properties of the sacrificial thin layer can be implemented in a practicable manner. This is particularly true when the sacrificial thin layer adjoins or is applied to the functional element. In particular, if the functional element is removed or detached, as explained above, in order to form a cavity or a cavity, it is advantageous if the sacrificial thin layer is formed in this way.
Günstig ist es, wenn die Opferdünnschicht derart ausgebildet bzw. mit einem Opferdünnschichtmaterial derart gebildet wird, dass in einem Zustand, in welchem die Opferdünnschicht im Funktionsbauteil bzw. der Funktionsbauteilstruktur zwischen einem ersten Material der Funktionsbauteilstruktur und einem zweiten Material der Funktionsbauteilstruktur, welche an einander gegenüberliegenden Seiten der Opferdünnschicht an der Opferdünnschicht bzw. dessen Opferdünnschichtmaterial anliegen, angeordnet ist, eine Diffusionsneigung von Opferdünnschichtmaterial jeweils in das erste Material und/oder zweite Material bzw. eine Diffusionsneigung jeweils von erstem Material und/oder zweitem Material in Opferdünnschichtmaterial kleiner ist als eine Diffusionsneigung jeweils des ersten Materials in das zweite Material bzw. eine Diffusionsneigung jeweils des zweiten Materials in das erste Material in einem Zustand, in welchem das erste Material und zweite Material unmittelbar aneinander anliegen. Bevorzugt ist es dabei, wenn eine Diffusionsneigung von Opferdünnschichtmaterial jeweils in das erste Material und zweite Material kleiner ist als eine Diffusionsneigung des ersten Materials in das zweite Material bzw. eine Diffusionsneigung des zweiten Materials in das erste Material in einem Zustand, in welchem das erste Material und zweite Material unmittelbar aneinander anliegen. Vorgenanntes kann nur für jeweilige Hauptelemente und/oder Nebenelemente der jeweiligen Materialien gelten. Damit kann mit der Opferdünnschicht eine feinstrukturierte strukturelle Trennung von unterschiedlichen Materialien des Funktionsbauteiles bzw. dessen Bestandteile umgesetzt werden. It is favorable if the sacrificial thin layer is designed or formed with a sacrificial thin layer material in such a way that in a state in which the sacrificial thin layer in the functional component or the functional component structure is between a first material of the functional component structure and a second material of the functional component structure, which are opposite one another Sides of the sacrificial thin layer bear against the sacrificial thin layer or its sacrificial thin layer material, a diffusion tendency of sacrificial thin layer material in each case into the first material and / or second material or a diffusion tendency in each case of first material and / or second material in sacrificial thin layer material is smaller than a diffusion tendency in each case of the first material into the second material or a tendency to diffuse in each case of the second material into the first material in a state in which the first material and second material are in direct contact with one another. It is preferred if a diffusion tendency of sacrificial thin-film material in each case into the first material and second material is smaller than a diffusion tendency of the first material into the second material or a diffusion tendency of the second material into the first material in a state in which the first material and second material are in direct contact with one another. The above can only apply to the respective main elements and / or secondary elements of the respective materials. In this way, a finely structured structural separation of different materials of the functional component or its components can be implemented with the sacrificial thin layer.
Von Vorteil kann es sein, wenn mehrere Opferdünnschichten, insbesondere unmittelbar, übereinander bzw. aufeinander im Funktionsbauteil angeordnet bzw. aufeinander aufgebracht werden. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine insbesondere vorgenannte Anordnung von mehreren aufeinander aufgebrachten Opferdünnschichten umsetzbar. Die Opferdünnschichten können dabei einander überlappend, insbesondere aufeinandergestapelt bzw. aufeinandergeschichtet, angeordnet werden. Dadurch kann eine besonders hohe Abschirmwirkung umgesetzt werden und/oder je nach konkreter Ausbildung der Opferdünnschichten deren Eigenschaften in Kombination genutzt werden. Insbesondere können dabei unterschiedliche Opferdünnschichten mit bzw. aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere Materialzusammensetzungen, gebildet werden. Beispielsweise können mehrere derart übereinander angeordnete Opferdünnschichten elektrisch isolierend ausgebildet werden, um eine ausgeprägte elektrische Isolation im Funktionsbauteil umzusetzen. Zweckmäßig kann es beispielsweise sein, dass eine elektrisch leitende Opferdünnschicht auf eine elektrisch nicht-leitende bzw. elektrisch isolierende Opferdünnschicht, oder umgekehrt, aufgebracht wird. Der elektrisch nicht-leitenden Opferdünnschicht kommt dann die zusätzliche Funktionalität einer Isolierung zu. Von Vorteil ist es, wenn zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper bzw. zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage jeweils eine Anordnung von mehreren aufeinander angeordneten bzw. aufeinander aufgebrachten Opferdünnschichten angeordnet ist. Die Anordnung bzw. eine Opferdünnschicht der Anordnung grenzt dabei üblicherweise an das Funktionselement an bzw. liegt an diesem an. Günstig ist es, wenn eine an das Funktionselement angrenzende bzw. anliegende Opferdünnschicht der Anordnung, beispielsweise die auf das Funktionselement aufgebrachte Opferdünnschicht bzw. jene Opferdünnschicht, auf welche das Funktionselement aufgebracht ist, mit bzw. aus dem gleichen Material bzw. der gleichen Materialzusammensetzung gebildet wird, wie das Funktionselement. It can be advantageous if several thin sacrificial layers are arranged or applied to one another, in particular directly, one above the other or one on top of the other in the functional component. In this way, a particularly aforementioned arrangement of a plurality of sacrificial thin layers applied one on top of the other can advantageously be implemented. The sacrificial thin layers can be arranged so as to overlap one another, in particular stacked or layered one on top of the other. As a result, a particularly high shielding effect can be implemented and / or, depending on the specific design of the sacrificial thin layers, their properties can be used in combination. In particular, different sacrificial thin layers can be formed with or from different materials, in particular material compositions. For example, several sacrificial thin layers arranged one above the other can be designed to be electrically insulating in order to implement pronounced electrical insulation in the functional component. It can be expedient, for example, for an electrically conductive sacrificial thin layer to be applied to an electrically non-conductive or electrically insulating sacrificial thin layer, or vice versa. The electrically non-conductive sacrificial thin layer then has the additional functionality of insulation. It is advantageous if between the functional element and the base body or between the functional element and the cover layer there is in each case an arrangement of several sacrificial thin layers arranged or applied one on top of the other. The arrangement or a sacrificial thin layer of the arrangement usually adjoins or rests on the functional element. It is favorable if a sacrificial thin layer of the arrangement adjoining or resting on the functional element, for example the sacrificial thin layer or that sacrificial thin layer applied to the functional element which the functional element is applied, is formed with or from the same material or the same material composition as the functional element.
Dadurch können die jeweilige Opferdünnschicht und das Funktionselement besonders störungsarm miteinander verbunden bzw. aufeinander aufgebracht werden. Zweckmäßig kann dann zumindest eine weitere Opferdünnschicht, oder können gegebenenfalls mehrere weitere Opferdünnschichten, der Anordnung mit einem anderen Material bzw. einer anderen Materialzusammensetzung ausgebildet werden, insbesondere abgestimmt auf eine Funktionalität des Funktionselementes. Ist das Funktionselement als elektrischer Leiter ausgebildet hat es sich bewährt, wenn die weitere Opferdünnschicht der Anordnung elektrisch nicht-leitend bzw. elektrisch isolierend ausgebildet wird. Auf diese Weise ist zusätzlich zu einer Abschirmwirkung der Opferdünnschichten der Anordnung eine Isolierung des Funktionselementes umsetzbar. Je nach konkreter Ausführung kann es günstig sein, wenn weitere Opferdünnschichten der Anordnung wärmeleitend oder wärmedämmend bzw. elektrisch leitend oder elektrisch nicht-leitend ausgebildet werden. Zweckmäßig kann die jeweilige Anordnung von Opferdünnschichten, wie vorstehend schon dargelegt, mit 2, 3 oder mehr aufeinander angeordneten Opferdünnschichten, in der Regel aber weniger als 10 Opferdünnschichten ausgebildet werden. As a result, the respective sacrificial thin layer and the functional element can be connected to one another or applied to one another with particularly little interference. Expediently, at least one further sacrificial thin layer, or if necessary several further sacrificial thin layers, of the arrangement can be formed with a different material or a different material composition, in particular matched to a functionality of the functional element. If the functional element is designed as an electrical conductor, it has proven useful if the further sacrificial thin layer of the arrangement is designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. In this way, in addition to a shielding effect of the sacrificial thin layers of the arrangement, insulation of the functional element can be implemented. Depending on the specific embodiment, it can be advantageous if further sacrificial thin layers of the arrangement are designed to be thermally conductive or thermally insulating or electrically conductive or electrically non-conductive. The respective arrangement of sacrificial thin layers, as already explained above, can expediently be formed with 2, 3 or more sacrificial thin layers arranged on top of one another, but generally less than 10 sacrificial thin layers.
Wie vorgenannt ausgeführt ist es vorteilhaft, wenn mehrere Opferdünnschichten, insbesondere unmittelbar, übereinander angeordnet bzw. aufeinander aufgebracht werden, um eine Anordnung von Opferdünnschichten, also eine Opferdünnschichtanordnung, zu bilden. Für eine effiziente Abschirmwirkung ist es dabei günstig, wenn eine nachfolgende Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung eine Dicke aufweist, welche größer ist als eine Dicke einer, insbesondere mehrerer, bevorzugt sämtlicher, anderer Opferdünnschichten der Opferdünnschichtanordnung, auf welchen die nachfolgende Opferdünnschicht, insbesondere unmittelbar, angeordnet bzw. aufgebracht ist. Bevorzugt gilt dies für mehrere, insbesondere sämtliche, Opferdünnschichten der Opferdünnschichtanordnung in Bezug auf jene Opferdünnschicht(en), auf welche diese jeweils aufgebracht ist. Auf diese Weise kann eine robuste Anordnung von Opferdünnschichten mit wenig Schädigung von Funktionsbauteilmaterial, insbesondere von Funktionselementmaterial, gebildet werden, da eine nachfolgende Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung eine dieser vorgeordnete bzw. zuvor angeordnete Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung schützt. Zweckmäßig können dabei unterschiedliche Opferdünnschichten der Opferdünnschichtanordnung mit unterschiedlichem Opferdünnschichtmaterial gebildet und/oder unterschiedlichen Aufbringverfahren, insbesondere unterschiedlichen ersten Aufbringverfahren, umgesetzt werden. Es versteht sich, dass es dabei günstig ist, wenn die Anordnung der Opferdünnschichten bzw. die Opferdünnschichtanordnung derart ausgerichtet ist, dass eine jeweils nachfolgende Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung an einer dem zu schützenden Funktionsbauteilmaterial bzw. dem Funktionselement abgewandten Seite von zumindest einer der nachfolgenden Opferdünnschicht, insbesondere unmittelbar, vorgeordneten Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung angeordnet ist bzw. von zumindest einer Opferdünnschicht, auf welche die nachfolgende Opferdünnschicht, insbesondere unmittelbar, aufgebracht, ist. Beispielsweis ist die Opferdünnschichtanordnung dabei derart ausgebildet bzw. ausgerichtet, dass eine erste Opferdünnschicht der Opferdünnschichtanordnung mit einer ersten, üblicherweise kleinen, Dicke ausgebildet ist und eine oder mehrere nachfolgende Opferdünnschichten, welche auf einer dem Funktionselement abgewandten Seite der ersten Opferdünnschicht angeordnet sind, eine größere Dicke als die erste Opferdünnschicht aufweisen. As stated above, it is advantageous if a plurality of sacrificial thin layers, in particular directly, are arranged one above the other or are applied to one another in order to form an arrangement of sacrificial thin layers, that is to say a sacrificial thin layer arrangement. For an efficient shielding effect, it is advantageous if a subsequent sacrificial thin layer of the sacrificial thin layer arrangement has a thickness which is greater than a thickness of one, in particular several, preferably all, other sacrificial thin layers of the sacrificial thin layer arrangement on which the subsequent sacrificial thin layer, in particular directly, is arranged or is upset. This preferably applies to several, in particular all, sacrificial thin layers of the sacrificial thin layer arrangement in relation to that sacrificial thin layer (s) to which it is applied. In this way, a robust arrangement of sacrificial thin layers with little damage to functional component material, in particular functional element material, can be formed, since a subsequent sacrificial thin layer of the sacrificial thin layer arrangement protects a sacrificial thin layer of the sacrificial thin layer arrangement arranged in front of it. In this case, different sacrificial thin layers can expediently be included in the sacrificial thin-layer arrangement different sacrificial thin-film material are formed and / or different application methods, in particular different first application methods, are implemented. It goes without saying that it is advantageous if the arrangement of the sacrificial thin layers or the sacrificial thin layer arrangement is aligned in such a way that a subsequent sacrificial thin layer of the sacrificial thin layer arrangement on a side facing away from the functional component material to be protected or the functional element of at least one of the subsequent sacrificial thin layer, in particular directly, upstream sacrificial thin layer of the sacrificial thin layer arrangement is arranged or of at least one sacrificial thin layer on which the subsequent sacrificial thin layer, in particular directly, is applied. For example, the sacrificial thin-layer arrangement is designed or aligned in such a way that a first sacrificial thin layer of the sacrificial thin-layer arrangement is formed with a first, usually small, thickness and one or more subsequent sacrificial thin layers, which are arranged on a side of the first sacrificial thin layer facing away from the functional element, have a greater thickness as the first sacrificial film.
Für einen robusten und praktikablen Aufbau ist es zweckmäßig, wenn die Dicken der aufeinander angeordneten Opferdünnschichten der Opferdünnschichtanordnung zunehmende Dicken aufweisen bzw. einen positiven Gradienten darstellen. Der Gradient kann insbesondere im Wesentlichen linear zunehmend ausgebildet werden, um einen sowohl zeiteffizienten als auch robusten Aufbau umzusetzen. Eine besonders zeiteffiziente Herstellung ist erreichbar, wenn der Gradient im Wesentlichen eine Exponentialfunktion oder Potenzfunktion darstellt. Für eine hohe Schutzwirkung ist die Anordnung üblicherweise dabei derart ausgerichtet, dass der Gradient in Richtung einer von dem Funktionselement bzw. von dem zu schützenden Funktionsbauteilmaterial abgewandten Seite der Opferdünnschichtanordnung zeigt bzw. die Opferdünnschichtanordnung in dieser Richtung zunehmende Dicken deren Opferdünnschichten aufweist. Je nach konkretem Aufbau kann es auch zweckmäßig sein, wenn der Gradient in analoger Weise in entgegengesetzte Richtung zeigt, insbesondere in Richtung einer von dem Funktionselement zugewandten Seite der Opferdünnschichtanordnung zeigt bzw. die Opferdünnschichtanordnung in dieser Richtung zunehmende Dicken aufweist. Je nach Anwendungszweck kann es zweckdienlich sein, die Opferdünnschichtanordnung mit bis zu 100 Opferdünnschichten, insbesondere bis zu 75, meist bis zu 50, in der Regel bis 25 Opferdünnschichten zu bilden. Praktisch ist es, wenn die Opferdünnschichtanordnung zwischen 2 und 15 Opferdünnschichten, insbesondere zwischen 3 und 12, vorzugsweise wenige als 10, besonders bevorzugt weniger als 7, Opferdünnschichten aufweist. For a robust and practicable structure, it is expedient if the thicknesses of the sacrificial thin layers of the sacrificial thin-layer arrangement arranged on top of one another have increasing thicknesses or represent a positive gradient. The gradient can in particular be designed to increase in an essentially linear manner in order to implement a structure that is both time-efficient and robust. A particularly time-efficient production can be achieved if the gradient essentially represents an exponential function or power function. For a high protective effect, the arrangement is usually oriented in such a way that the gradient points in the direction of a side of the sacrificial thin-layer arrangement facing away from the functional element or from the functional component material to be protected or the sacrificial thin-layer arrangement has increasing thicknesses of its sacrificial thin layers in this direction. Depending on the specific structure, it can also be expedient if the gradient points in an analogous manner in the opposite direction, in particular points in the direction of a side of the sacrificial thin-film arrangement facing the functional element, or if the sacrificial thin-film arrangement has increasing thicknesses in this direction. Depending on the application, it can be expedient to form the sacrificial thin-layer arrangement with up to 100 sacrificial thin layers, in particular up to 75, mostly up to 50, usually up to 25 sacrificial thin layers. It is practical if the sacrificial thin layer arrangement has between 2 and 15 sacrificial thin layers, in particular between 3 and 12, preferably fewer than 10, particularly preferably less than 7, sacrificial thin layers.
Günstig ist es, wenn die zumindest eine Opferdünnschicht oder mehrere Opferdünnschichten derart im Funktionskörper angeordnet werden, dass das Funktionselement im Wesentlichen gänzlich von Opferdünnschichten umhüllt ist. Zweckmäßig werden die Opferdünnschichten dabei auf das Funktionselement bzw. dessen Oberfläche kontaktierend angeordnet bzw. auf das Funktionselement aufgebracht. Auf diese Weise ist ein besonders ausgeprägter Schutz des Funktionselementes bzw. dessen Funktionalität erreichbar. Vorteilhaft ist es dabei, wenn mehrere Opferdünnschichten unmittelbar aufeinander angeordnet bzw. aufeinander aufgebracht werden. Die Opferdünnschichten bilden dann eine mehrlagige Hülle, wodurch das Funktionselement besonders geschützt ist. It is favorable if the at least one sacrificial thin layer or a plurality of sacrificial thin layers are arranged in the functional body in such a way that the functional element is essentially completely surrounded by sacrificial thin layers. The thin sacrificial layers are expediently arranged in contact with the functional element or its surface or applied to the functional element. In this way, a particularly pronounced protection of the functional element or its functionality can be achieved. It is advantageous if several thin sacrificial layers are arranged directly on top of one another or applied to one another. The thin sacrificial layers then form a multilayer cover, whereby the functional element is particularly protected.
Für einen robusten Aufbau ist es praktikabel, wenn das Funktionselement zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, im Basiskörper versenkt angeordnet wird. Auf diese Weise wird das Funktionselement konstruktiv durch den Basiskörper geschützt. Zweckmäßig ist es hierzu, wenn der Basiskörper eine Vertiefung oder Nut aufweist, in welcher das Funktionselement zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, versenkt angeordnet wird. Wie vorstehend dargestellt kann es günstig sein, wenn zwischen dem Basiskörper und dem Funktionselement zumindest eine Opferdünnschicht angeordnet wird. Praktikabel ist es dann, wenn die Opferdünnschicht auf eine oder mehrere Vertiefungswände bzw. Nutwände, welche die Vertiefung bzw. Nut begrenzen, aufgebracht wird. Es versteht sich, dass dies üblicherweise erfolgt, bevor das Funktionselement in die Vertiefung bzw. Nut eingefügt bzw. in dieser gebildet wird. Um eine hohe Robustheit und Widerstandsfähigkeit zu erreichen, ist üblicherweise vorgesehen, dass der Basiskörper und/oder die Abdecklage mit bzw. aus Metall, insbesondere einer Eisenbasislegierung, bevorzugt Stahl, gebildet ist bzw. wird. Für eine hohe Robustheit und Widerstandsfähigkeit des Funktionsbauteiles im Einsatz ist es günstig, wenn mehrere Abdecklagen auf die Basiskörperoberfläche aufgebracht werden bzw. die zumindest eine Abdecklage mit mehreren Abdecksublagen ausgebildet wird. Unterschiedliche, insbesondere aneinandergrenzende, Abdecklagen bzw. Abdecksublagen werden vorzugsweise mit einer unterschiedlichen Materialzusammensetzung ausgebildet. Damit kann eine mit der bzw. den Abdecklagen gebildete Außenoberfläche des Funktionsbauteiles auf einen jeweiligen Einsatzzweck abgestimmt werden. Alternativ oder kumulativ ist es für eine hohe Robustheit zweckmäßig, wenn der Basiskörper mit einer oder mehreren Basiskörperlagen gebildet wird. Unterschiedliche, insbesondere aneinandergrenzende, Basiskörperlagen werden üblicherweise mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen ausgebildet. For a robust structure, it is practical if the functional element is at least partially, in particular completely, arranged sunk in the base body. In this way, the functional element is structurally protected by the base body. For this purpose, it is expedient if the base body has a depression or groove in which the functional element is at least partially, in particular completely, sunk. As shown above, it can be advantageous if at least one sacrificial thin layer is arranged between the base body and the functional element. It is then practical if the sacrificial thin layer is applied to one or more recess walls or groove walls which delimit the recess or groove. It goes without saying that this usually takes place before the functional element is inserted into or formed in the recess or groove. In order to achieve a high level of robustness and resistance, it is usually provided that the base body and / or the cover layer is or will be formed with or from metal, in particular an iron-based alloy, preferably steel. For a high level of robustness and resistance of the functional component in use, it is advantageous if several cover layers are applied to the base body surface or the at least one cover layer is formed with several cover sublayers. Different, in particular adjoining, cover layers or cover sub-layers are preferably formed with a different material composition. In this way, an outer surface of the functional component formed with the cover layer or layers can be matched to a particular application. Alternatively or cumulatively, it is useful for a high level of robustness if the base body is formed with one or more base body layers. Different, in particular adjoining, base body layers are usually formed with different material compositions.
Das Ziel der Erfindung wird durch ein Funktionsbauteil der eingangs genannten Art erreicht, wobei das Funktionsbauteil insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist, wobei das Funktionsbauteil einen, insbesondere metallischen, Basiskörper aufweist, auf welchem das Funktionselement aufgebracht ist und eine Abdecklage, welche auf den Basiskörper aufgebracht ist, sodass das Funktionselement von der Abdecklage bedeckt ist, wobei zwischen dem Funktionselement und der Abdecklage und/oder zwischen dem Funktionselement und dem Basiskörper zumindest eine Opferdünnschicht angeordnet ist, um eine Wechselwirkung zwischen einem Funktionselementmaterial und einem Basiskörpermaterial bzw. Abdecklagenmaterial definiert vorzugeben oder zu verhindern. The aim of the invention is achieved by a functional component of the type mentioned at the outset, the functional component being able to be produced in particular with a method according to the invention, the functional component having an, in particular metallic, base body on which the functional element is applied and a cover layer which is placed on the base body is applied so that the functional element is covered by the cover layer, with at least one sacrificial thin layer being arranged between the functional element and the cover layer and / or between the functional element and the base body in order to predefine or to define an interaction between a functional element material and a base body material or cover layer material impede.
Wie vorstehend dargelegt kann ein solches Funktionsbauteil auf aufwandsarme Weise mit einer optimierten Einsatzfähigkeit hergestellt werden. Darüber hinaus ist durch die zumindest eine Opferdünnschicht eine Wechselwirkung zwischen dem Funktionselementmaterial des Funktionselementes und dem Basiskörpermaterial des Basiskörpers bzw. Abdecklagenmaterials der Abdecklage, insbesondere bei einer einsatzgemäßen Verwendung des Funktionsbauteiles, definiert vorgebbar oder reduzierbar bzw. verhinderbar. Je nach konkreter Ausbildung der Opferdünnschicht kann diese das Funktionselement funktional vom Basiskörper bzw. der Abdecklage trennen oder eine definierte Wechselwirkung erlauben. So kann die Opferdünnschicht als Wärmewiderstandsschicht ausgebildet sein, dessen Wärmeleitfähigkeit kleiner ist als eine durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit des Funktionselementes und/oder des Basiskörpers. Alternativ oder kumulativ kann die Opferdünnschicht elektrisch isolierend oder elektrisch leitend ausgebildet sein. Eine jeweilige konkrete Ausbildung und Anordnung der zumindest einen Opferdünnschicht hängt von einem jeweiligen Einsatzzweck des Funktionsbauteiles ab. As explained above, such a functional component can be produced in a manner that is easy to use and that is optimized for use. In addition, through the at least one sacrificial thin layer, an interaction between the functional element material of the functional element and the base body material of the base body or cover layer material of the cover layer, in particular when the functional component is used as intended, can be predefined or reduced or prevented in a defined manner. Depending on the specific design of the sacrificial thin layer, it can functionally separate the functional element from the base body or the cover layer or allow a defined interaction. Thus, the sacrificial thin layer can be designed as a thermal resistance layer, the thermal conductivity of which is less than an average thermal conductivity of the functional element and / or of the base body. Alternatively or cumulatively, the sacrificial thin layer can be designed to be electrically insulating or electrically conductive. A respective specific design and arrangement of the at least one sacrificial thin layer depends on a respective intended use of the functional component.
Ein solches Funktionsbauteil ist auf einfache und praktikable Weise mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar. Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Funktionsbauteil entsprechend bzw. analog den Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen, welche im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Funktionsbauteiles, insbesondere vorstehend, beschrieben sind, ausgebildet sein kann. Analoges gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf ein, insbesondere nachstehend beschriebenes, erfindungsgemäßes Funktionsbauteil. Such a functional component can be produced in a simple and practicable manner using a method according to the invention. It goes without saying that the functional component according to the invention can be designed in accordance with or analogously to the features, advantages and effects which are described in the context of a method according to the invention for producing a functional component, in particular above. The same applies analogously to the method according to the invention with regard to a functional component according to the invention, in particular described below.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: Further features, advantages and effects result from the exemplary embodiments presented below. In the drawings to which reference is made:
Fig. 1 bis Fig. 5 schematische Darstellungen von unterschiedlichen Herstellungszuständen eines Funktionsbauteiles in einem Querschnitt des Funktionsbauteiles; 1 to 5 are schematic representations of different manufacturing states of a functional component in a cross section of the functional component;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit mehreren aufeinander angeordneten Opferdünnschichten in einem Querschnitt; 6 shows a schematic representation of a further functional component with several sacrificial thin layers arranged on top of one another in a cross section;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit mehreren Abdecklagen in einem Querschnitt; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit einem anders ausgebildeten Funktionselement in einem Querschnitt; 7 shows a schematic representation of a further functional component with a plurality of cover layers in a cross section; 8 shows a schematic representation of a further functional component with a differently designed functional element in a cross section;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit einem Funktionselement gemäß Fig. 8 in einem Querschnitt; 9 shows a schematic representation of a further functional component with a functional element according to FIG. 8 in a cross section;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit einem Funktionselement gemäß Fig. 9 mit mehreren aufeinander angeordneten Opferdünnschichten in einem Querschnitt; FIG. 10 shows a schematic representation of a further functional component with a functional element according to FIG. 9 with several sacrificial thin layers arranged on top of one another in a cross section;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles mit einem Funktionselement in einem Querschnitt; Fig. 12 eine schematische Darstellung des Funktionsbauteiles der Fig. 11 mit einem abgeänderten Aufbau in einem Querschnitt. 11 shows a schematic representation of a further functional component with a functional element in a cross section; FIG. 12 shows a schematic representation of the functional component of FIG. 11 with a modified structure in a cross section.
Fig. 1 bis Fig. 5 zeigen schematische Darstellungen von unterschiedlichen Herstellungszuständen bei einer Herstellung eines Funktionsbauteiles 1. Das Funktionsbauteil 1 bzw. eine Funktionsbauteilstruktur 2 des Funktionsbauteiles 1, welche ein in der Bildung befindliches Funktionsbauteil 1 bzw. ein Halbfabrikat des Funktionsbauteiles 1 bezeichnet, ist dabei jeweils schematisch in einem Querschnitt dargestellt. Vorgesehen ist dabei, dass zur Herstellung des Funktionsbauteiles 1 ein Funktionselement 4 in das Funktionsbauteil 1 bzw. einen Funktionsbauteilkörper des Funktionsbauteiles 1 integriert wird, um das Funktionsbauteil 1 mit einer Funktionalität des Funktionselementes 4 auszustatten. Der Funktionsbauteilkörper umfasst hierzu üblicherweise einen Basiskörper 3 und eine oder mehrere Abdecklagen 6, welche auf den Basiskörper 3 aufgebracht werden, wobei das Funktionselement 4 zwischen dem Basiskörper 3 und den Abdecklagen 6 angeordnet wird, um das Funktionselement 4 in das Funktionsbauteil 1 zu integrieren. Fig. 1 zeigt einen Basiskörper 3, in welchen für eine Aufnahme eines Funktionselementes 4 eine Nut 7, üblicherweise mit einem spanenden Fertigungsverfahren, meist Fräsen, eingebracht wird. Indem das Funktionselement 4 zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, versenkt in der Nut 7 eingebracht ist, wird dieses durch einen üblicherweise widerstandsfähig ausgeführten Aufbau des Basiskörpers 3 geschützt. Der Basiskörper 3 ist vorzugsweise mit bzw. aus einer Stahllegierung gebildet, um einen robusten Aufbau des Funktionsbauteiles 1 zu gewährleisten. Um die Basiskörperoberfläche bzw. einen Oberflächenabschnitt der Basiskörperoberfläche, auf welcher das Funktionselement 4 angeordnet werden soll, vor einer Schädigungsenergie bei einem Aufbringen von Aufbringmaterial des Funktionselementes 4 auf die Basiskörperoberfläche zu schützen, wird zumindest eine Opferdünnschicht 5 auf die Basiskörperoberfläche bzw. den Oberflächenabschnitt aufgebracht, sodass die Opferdünnschicht 5 zwischen der Basiskörperoberfläche und dem Funktionselement 4 positioniert wird, dargestellt in Fig. 2. Hierdurch soll eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen einem Material des Funktionselementes 4 und einem Material des Basiskörpers 3 verhindert werden, um eine spätere Funktionalität des Funktionselementes 4 nicht zu beeinträchtigen. Die Opferdünnschicht 5 wird hierzu auf Nutwände der Nut 7 aufgebracht, vorzugweise derart, dass eine gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 mit der Opferdünnschicht 5 ersetzt ist. Es hat sich bewährt, wenn die Opferdünnschicht 5 mit einer Dicke D zwischen 10 pm und 30 pm ausgebildet wird. Um eine Schädigung des Basiskörpers 3 bei einem Aufbringen der Opferdünnschicht 5 auf den Basiskörper 3 möglichst zu verhindern, wird die Opferdünnschicht 5 vorzugweise aufgebracht, indem in Pulverform vorliegende Partikel beschleunigt und auf die Oberfläche bzw. Nutwände des Basiskörpers 3 geleitet werden, sodass die Partikel bei einem Auftreffen eine dichte und haftende Opferdünnschicht 5 bilden. Hierzu wird üblicherweise als Aufbringverfahren Kaltgasspritzen eingesetzt. Dadurch kann die Opferdünnschicht 5, ohne wesentliche Beeinträchtigung der Oberfläche des Basiskörpers 3 bzw. insbesondere ohne wesentliche Materialvermischungen zu verursachen, aufgebracht werden. Anschließend wird das Funktionselement 4 auf dem Basiskörper 3 angeordnet bzw. auf die auf dem Basiskörper 3 aufgebrachte Opferdünnschicht 5 aufgebracht. Hierbei kann nunmehr mit reduzierter Rücksichtnahme auf ein Einbringen von Schädigungsenergie in die Funktionsbauteilstruktur 2 vorgegangen werden und insbesondere ein schädigungsenergieintensiveres Aufbringverfahren eingesetzt werden, zumal die Basiskörperoberfläche mit der Opferdünnschicht 5 geschützt ist. Vorzugsweise wird das Funktionselement 4 in fließfähiger Form bzw. mit zumindest teilweisem Aufschmelzen des Funktionselementmaterials, insbesondere stoffschlüssig, auf die Opferdünnschicht 5 aufgebracht. Hierzu wird üblicherweise ein Gießverfahren oder additives bzw. generatives Verfahren, insbesondere ein Auftragsschweißverfahren, eingesetzt. Fig. 3 zeigt das Funktionselement 4 in einem auf den Basiskörper 3 bzw. die Opferdünnschicht 5 aufgebrachten Zustand, wobei das Funktionselement 4 vorteilhaft zumindest teilweise in der Nut 7 angeordnet ist. Um das Funktionselement 4 bzw. dessen Funktionselementoberfläche vor einer Schädigungsenergie bei einem Aufbringen von zumindest einer Abdecklage 6 auf die Funktionsbauteilstruktur 2 bzw. das Funktionselement 4 zu schützen, wird zumindest eine weitere Opferdünnschicht 5 auf das Funktionselement 4 aufgebracht, sodass die Opferdünnschicht 5 zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 positioniert wird, dargestellt in Fig. 4. Hierdurch soll eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen einem Material des Funktionselementes 4 und einem Material der Abdecklage 6 verhindert werden, um eine spätere Funktionalität des Funktionselementes 4 nicht zu beeinträchtigen. Die weitere Opferdünnschicht 5 wird vorteilhaft mit einem vorgenannten Aufbringverfahren zur Aufbringung vorgenannter zwischen dem Basiskörper 3 und dem Funktionselement 4 angeordneter Opferdünnschicht 5 aufgebracht. Anschließend wird zumindest eine Abdecklage 6 auf die Basiskörperoberfläche aufgebracht, sodass das Funktionselement 4 mit der Abdecklage 6 überdeckt wird, dargestellt in Fig. 5. Dadurch ist das Funktionselement 4 robust und widerstandsfähig in das Funktionsbauteil 1 integriert und vor äußeren Belastungen im Einsatz geschützt. Fig. 5 zeigt damit exemplarisch eine vorteilhafte Ausführungsvariante des Funktionsbauteiles 1. 1 to 5 show schematic representations of different manufacturing states in the manufacture of a functional component 1. The functional component 1 or a functional component structure 2 of the functional component 1, which denotes a functional component 1 that is being formed or a semi-finished product of the functional component 1 each shown schematically in a cross section. Provision is made here for a functional element 4 to be integrated into the functional component 1 or a functional component body of the functional component 1 in order to provide the functional component 1 with a functionality of the functional element 4 for the production of the functional component 1. For this purpose, the functional component body usually comprises a base body 3 and one or more cover layers 6, which are applied to the base body 3, the functional element 4 being arranged between the base body 3 and the cover layers 6 in order to integrate the functional element 4 into the functional component 1. Fig. 1 shows a base body 3, in which a groove 7 is made for receiving a functional element 4, usually using a machining process, usually milling. Since the functional element 4 is at least partially, preferably completely, sunk into the groove 7, it is protected by a structure of the base body 3 that is usually designed to be resistant. The base body 3 is preferably formed with or from a steel alloy in order to ensure a robust construction of the functional component 1. In order to protect the base body surface or a surface section of the base body surface on which the functional element 4 is to be arranged from damage energy when the application material of the functional element 4 is applied to the base body surface, at least one sacrificial thin layer 5 is applied to the base body surface or the surface section, so that the sacrificial thin layer 5 is positioned between the base body surface and the functional element 4, shown in FIG . For this purpose, the sacrificial thin layer 5 is applied to the groove walls of the groove 7, preferably in such a way that an entire interface between the functional element 4 and the base body 3 with the sacrificial thin layer 5 is replaced. It has proven useful if the sacrificial thin layer 5 is formed with a thickness D between 10 μm and 30 μm. In order to prevent damage to the base body 3 when the sacrificial thin layer 5 is applied to the base body 3 as far as possible, the sacrificial thin layer 5 is preferably applied by accelerating particles present in powder form and guiding them onto the surface or groove walls of the base body 3, so that the particles at Form a dense and adhesive sacrificial thin layer 5 upon impact. Cold gas spraying is usually used as the application method for this purpose. As a result, the sacrificial thin layer 5 can be applied without significant impairment of the surface of the base body 3 or, in particular, without causing significant material mixing. The functional element 4 is then arranged on the base body 3 or applied to the sacrificial thin layer 5 applied to the base body 3. In this case, it is now possible to proceed with reduced consideration of introducing damage energy into the functional component structure 2 and, in particular, to use a more damage-energy-intensive application method, especially since the base body surface is protected with the sacrificial thin layer 5. The functional element 4 is preferably applied to the sacrificial thin layer 5 in a flowable form or with at least partial melting of the functional element material, in particular in a materially bonded manner. For this purpose, a casting process or an additive or generative process, in particular a build-up welding process, is usually used. 3 shows the functional element 4 in a state applied to the base body 3 or the sacrificial thin layer 5, the functional element 4 advantageously being arranged at least partially in the groove 7. In order to protect the functional element 4 or its functional element surface from damage energy when at least one cover layer 6 is applied to the functional component structure 2 or the functional element 4, at least one further sacrificial thin layer 5 is applied to the functional element 4, so that the sacrificial thin layer 5 is between the functional element 4 and the cover layer 6, shown in FIG. The further sacrificial thin layer 5 is advantageously applied using an aforementioned application method for applying the aforementioned sacrificial thin layer 5 arranged between the base body 3 and the functional element 4. Then at least one Cover layer 6 applied to the base body surface so that the functional element 4 is covered with the cover layer 6, shown in FIG. 5. As a result, the functional element 4 is robustly and resiliently integrated into the functional component 1 and protected from external loads during use. 5 shows an example of an advantageous embodiment variant of the functional component 1.
Das Funktionselement 4 kann beispielsweise als elektrischer Leiter oder als Wärmeleiter ausgebildet werden. Je nach Ausbildung bzw. Anwendungszielsetzung des Funktionselementes 4 kann es günstig sein, wenn die Opferdünnschichten 5 elektrisch leitend oder elektrisch nicht-leitend bzw. elektrisch isolierend ausgebildet bzw. wärmeleitend oder wärmeisolierend ausgebildet werden. Wird das Funktionselement 4 als elektrischer Leiter ausgebildet, ist es üblicherweise zweckmäßig, wenn mit dem Funktionselement 4 in Kontakt stehende Opferdünnschichten 5 elektrisch isolierend ausgebildet sind. Je nach Anwendungszielsetzungen können dabei mehrere, insbesondere vorgenannte, Opferdünnschichten 5 auf das Funktionselement 4 bzw. das Funktionselement 4 kontaktierend aufgebracht sein. Die Opferdünnschichten 5 können dabei mit bzw. aus unterschiedlichen Materialzusammensetzungen gebildet werden, um die Opferdünnschichten 5 vorteilhaft auf eine Funktionalität des Funktionselementes 4 abzustimmen. Die Opferdünnschichten 5 können dabei aufeinander aufgebracht, insbesondere gestapelt bzw. geschichtet oder einander überlappend, angeordnet werden. The functional element 4 can be designed, for example, as an electrical conductor or as a heat conductor. Depending on the design or application objective of the functional element 4, it can be advantageous if the sacrificial thin layers 5 are designed to be electrically conductive or electrically non-conductive or electrically insulating or to be designed to be heat-conducting or heat-insulating. If the functional element 4 is designed as an electrical conductor, it is usually expedient if sacrificial thin layers 5 in contact with the functional element 4 are designed to be electrically insulating. Depending on the application objectives, a plurality of, in particular the aforementioned, sacrificial thin layers 5 can be applied to the functional element 4 or the functional element 4 in a contacting manner. The sacrificial thin layers 5 can be formed with or from different material compositions in order to adapt the sacrificial thin layers 5 advantageously to a functionality of the functional element 4. The thin sacrificial layers 5 can be applied to one another, in particular stacked or layered or arranged so as to overlap one another.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft im Wesentlichen gleich wie das Funktionsbauteil 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 und mit entsprechenden Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen aufgebaut sein bzw. werden. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Im Unterschied dazu weist das Funktionsbauteil 1 der Fig. 6 eine zusätzliche Opferdünnschicht 5 zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 auf. Indem zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 mehrere Opferdünnschichten 5, bevorzugt einander überlappend bzw. aufeinandergestapelt, angeordnet werden, ist eine besonders ausgeprägte Abschirmung bzw. Dämpfung von einwirkender Schädigungsenergie bei einem Aufbringen der Abdecklage 6 erreichbar. Es versteht sich, dass grundsätzlich weitere zusätzliche, insbesondere einander überlappende bzw. aufeinander aufgebrachte, Opferdünnschichten 5 zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 vorgesehen sein können, um eine besonders robuste Abschirmung bzw. Dämpfung von Schädigungsenergie zu erreichen, wenngleich dies in der Regel mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden ist. 6 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be constructed essentially the same as the functional component 1 in FIGS. 1 to 5 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction. In contrast to this, the functional component 1 of FIG. 6 has an additional sacrificial thin layer 5 between the functional element 4 and the cover layer 6. By arranging several thin sacrificial layers 5 between the functional element 4 and the cover layer 6, preferably overlapping one another or stacked one on top of the other, a particularly pronounced shielding or damping of damaging energy acting upon application of the cover layer 6 can be achieved. It goes without saying that, in principle, further additional, in particular overlapping or superimposed, sacrificial thin layers 5 can be provided between the functional element 4 and the cover layer 6 in order to provide particularly robust shielding to achieve or attenuation of damage energy, although this is usually associated with a considerable amount of work.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft im Wesentlichen gleich wie das Funktionsbauteil 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 bzw. Fig. 6 und mit entsprechenden Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen aufgebaut sein bzw. werden. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Im Unterschied zum Funktionsbauteil 1 der Fig. 6 weist das Funktionsbauteil 1 der Fig. 7 mehrere übereinander angeordnete bzw. aufeinander aufgebrachte Abdecklagen 6 auf, welche auf die Basiskörperstruktur aufgebracht sind, sodass diese das Funktionselement 4 überdecken. Auf diese Weise kann das Funktionselement 4, insbesondere dessen Oberfläche, spezifisch auf einen jeweiligen Einsatzzweck des Funktionselementes 4 abgestimmt ausgebildet werden. Üblicherweise werden die unterschiedlichen Abdecklagen 6 mit Abdecklagenmaterial unterschiedlicher Materialeigenschaften ausgebildet. Günstig kann es sein, wenn zwischen zwei Abdecklagen 6 eine oder mehrere Opferdünnschichten 5 angeordnet sind bzw. eine Opferdünnschicht 5 auf eine Abdecklagenoberfläche, insbesondere auf vorgenannte Weise, aufgebracht wird, um diese zu schützen bzw. eine Wechselwirkung zwischen den Abdecklagen 6 zu reduzieren bzw. vorzugeben. 7 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be constructed essentially the same as the functional component 1 in FIGS. 1 to 5 or 6 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction. In contrast to the functional component 1 of FIG. 6, the functional component 1 of FIG. 7 has a plurality of cover layers 6 arranged one above the other or applied to one another, which are applied to the base body structure so that they cover the functional element 4. In this way, the functional element 4, in particular its surface, can be designed specifically tailored to a particular application of the functional element 4. Usually, the different cover layers 6 are formed with cover layer material of different material properties. It can be advantageous if one or more sacrificial thin layers 5 are arranged between two cover layers 6 or a sacrificial thin layer 5 is applied to a cover layer surface, in particular in the aforementioned manner, in order to protect it or to reduce or reduce an interaction between the cover layers 6. to pretend.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft im Wesentlichen gleich wie das Funktionsbauteil 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 bzw. Fig. 6 bzw. Fig. 7 und mit entsprechenden Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen aufgebaut sein bzw. werden. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Im Unterschied zum Funktionsbauteil 1 der Fig. 7 ist bei dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 8 keine Opferdünnschicht 5 zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 angeordnet. Zudem kann wie in Fig. 8 ersichtlich vorgesehen sein, dass der Basiskörper 3 nicht mit einer Nut 7 ausgebildet ist. Der Basiskörper 3 ist vorteilhaft mit mehreren Basiskörperlagen 9 gebildet. Günstig kann es sein, wenn zwischen Basiskörperlagen 9 eine oder mehrere Opferdünnschichten 5 angeordnet bzw. auf eine Basiskörperlage 9 aufgebracht werden, um die Basiskörperlage zu schützen bzw. eine Wechselwirkung zwischen den Basiskörperlagen 9 zu reduzieren bzw. vorzugeben. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Abdecklage 6 mit mehreren Abdecksublagen 8 gebildet ist, wobei die Abdecksublagen 8 unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen. Es können dann zwischen Abdecksublagen 8 eine oder mehrere Opferdünnschichten 5 angeordnet bzw. auf eine Basiskörperlage aufgebracht werden, um die Abdecksublage 8 zu schützen bzw. eine Wechselwirkung zwischen den Abdecksublagen 8 zu reduzieren bzw. vorzugeben. Wie in Fig. 8 ersichtlich ist vorteilhaft zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 bzw. den Abdecksublagen 8 eine Opferdünnschicht 5, insbesondere auf vorgenannte Weise, angeordnet bzw. auf das Funktionselement 4 aufgebracht, um das Funktionselement 4 zu schützen. 8 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be constructed essentially the same as the functional component 1 in FIGS. 1 to 5 or 6 or 7 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction. In contrast to the functional component 1 of FIG. 7, in the functional component 1 of FIG. 8, no sacrificial thin layer 5 is arranged between the functional element 4 and the base body 3. In addition, as can be seen in FIG. 8, it can be provided that the base body 3 is not formed with a groove 7. The base body 3 is advantageously formed with several base body layers 9. It can be favorable if one or more thin sacrificial layers 5 are arranged between base body layers 9 or are applied to a base body layer 9 in order to protect the base body layer or to reduce or specify an interaction between the base body layers 9. It can also be provided that the cover layer 6 is formed with a plurality of cover sub-layers 8, the cover sub-layers 8 having different material properties exhibit. One or more thin sacrificial layers 5 can then be arranged between cover sub-layers 8 or applied to a base body layer in order to protect the cover sub-layer 8 or to reduce or specify an interaction between the cover sub-layers 8. As can be seen in FIG. 8, a sacrificial thin layer 5 is advantageously arranged between the functional element 4 and the cover layer 6 or the cover sublayers 8, in particular in the aforementioned manner, or applied to the functional element 4 in order to protect the functional element 4.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft im Wesentlichen entsprechend dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 bzw. Fig. 6 bis Fig. 8 und mit korrespondierenden Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen aufgebaut sein bzw. werden. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Das Funktionsbauteil der Fig. 9 ist im Wesentlichen entsprechend dem Funktionsbauteil der Fig. 8 aufgebaut. Im Unterschied zum Funktionsbauteil 1 der Fig. 8 ist bei dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 9 eine weitere Opferdünnschicht 5 zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 angeordnet. Damit ist vorteilhaft sowohl zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 als auch zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 eine Opferdünnschicht 5 an das Funktionselement 4 angrenzend angeordnet bzw. auf das Funktionselement 4 bzw. den Basiskörper 3 aufgebracht. Günstig ist es, wenn die Opferdünnschichten 5 derart angeordnet sind, dass diese im Wesentlichen eine gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 und zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 ersetzen. Das Funktionselement 4 wird damit, wie in Fig. 9 ersichtlich, im Wesentlichen gänzlich von den Opferdünnschichten 5 umhüllt. 9 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be constructed essentially in accordance with the functional component 1 of FIGS. 1 to 5 or 6 to 8 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction. The functional component of FIG. 9 is constructed essentially in accordance with the functional component of FIG. 8. In contrast to the functional component 1 of FIG. 8, in the functional component 1 of FIG. 9, a further sacrificial thin layer 5 is arranged between the functional element 4 and the base body 3. A sacrificial thin layer 5 is thus advantageously arranged adjacent to the functional element 4 or applied to the functional element 4 or the base body 3 both between the functional element 4 and the cover layer 6 and between the functional element 4 and the base body 3. It is favorable if the sacrificial thin layers 5 are arranged in such a way that they essentially replace an entire interface between the functional element 4 and the cover layer 6 and between the functional element 4 and the base body 3. The functional element 4 is thus, as can be seen in FIG. 9, essentially completely enveloped by the sacrificial thin layers 5.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft im Wesentlichen entsprechend dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 bzw. Fig. 6 bis Fig. 9 und mit korrespondierenden Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen aufgebaut sein bzw. werden. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Das Funktionsbauteil 1 der Fig. 10 ist im Wesentlichen entsprechend dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 9 aufgebaut. Im Unterschied zum Funktionsbauteil 1 der Fig. 9 ist bei dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 10 jeweils eine Anordnung 10 von mehreren aufeinander angeordneten Opferdünnschichten 5 zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 bzw. zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 angeordnet bzw. auf den Basiskörper 3 bzw. das Funktionselement 4 aufgebracht. Die verschiedenen Opferdünnschichten 5 in der Anordnung 10 werden üblicherweise mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung ausgebildet. Um eine robusten Verbund zu erreichen ist es günstig, wenn eine an das Funktionselement 4 angrenzende bzw. anliegende Opferdünnschicht 5 der jeweiligen Anordnung 10, beispielsweise die auf das Funktionselement 4 aufgebrachte Opferdünnschicht 5 bzw. jene Opferdünnschicht 5, auf welche das Funktionselement 4 aufgebracht ist, mit bzw. aus dem gleichen Material bzw. der gleichen Materialzusammensetzung gebildet wird, wie das Funktionselement 4. Zweckmäßig kann dann zumindest eine weitere Opferdünnschicht 5, oder können gegebenenfalls mehrere weitere Opferdünnschichten 5, der jeweiligen Anordnung 10 mit einem anderen Material bzw. einer anderen Materialzusammensetzung ausgebildet werden, insbesondere abgestimmt auf eine Funktionalität des Funktionselementes 4. Ist das Funktionselement 4 als elektrischer Leiter ausgebildet hat es sich bewährt, wenn die weitere Opferdünnschicht 5 der Anordnung 10 elektrisch nicht-leitend bzw. elektrisch isolierend ausgebildet wird. Auf diese Weise ist zusätzlich zu einer Abschirmwirkung der Opferdünnschichten 5 der Anordnung 10 eine Isolierung des Funktionselementes 4 umsetzbar. Je nach konkreter Ausführung kann es günstig sein, wenn die weitere Opferdünnschicht 5 der Anordnung oder gegebenenfalls andere weitere Opferdünnschichten 5 der Anordnung 10 wärmeleitend oder wärmedämmend bzw. elektrisch leitend oder elektrisch nicht-leitend ausgebildet werden. Fig. 10 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be constructed essentially in accordance with the functional component 1 of FIGS. 1 to 5 or 6 to 9 and with corresponding features, advantages and effects. This applies analogously in the opposite direction. The functional component 1 of FIG. 10 is constructed essentially in accordance with the functional component 1 of FIG. 9. In contrast to the functional component 1 of FIG. 9, in the functional component 1 of FIG. 10 there is in each case an arrangement 10 of several superimposed sacrificial thin layers 5 between the functional element 4 and the base body 3 or between the functional element 4 and the cover layer 6 or applied to the base body 3 or the functional element 4. The various sacrificial thin layers 5 in the arrangement 10 are usually formed with different material compositions. In order to achieve a robust composite, it is advantageous if a sacrificial thin layer 5 of the respective arrangement 10 adjoining or resting on the functional element 4, for example the sacrificial thin layer 5 applied to the functional element 4 or that sacrificial thin layer 5 to which the functional element 4 is applied, is formed with or from the same material or the same material composition as the functional element 4. Expediently, at least one further sacrificial thin layer 5, or optionally several further sacrificial thin layers 5, of the respective arrangement 10 can be made with a different material or a different material composition are designed, in particular matched to a functionality of the functional element 4. If the functional element 4 is designed as an electrical conductor, it has proven useful if the further sacrificial thin layer 5 of the arrangement 10 is designed to be electrically non-conductive or electrically insulating. In this way, in addition to a shielding effect of the sacrificial thin layers 5 of the arrangement 10, an insulation of the functional element 4 can be implemented. Depending on the specific embodiment, it can be advantageous if the further sacrificial thin layer 5 of the arrangement or possibly other further sacrificial thin layers 5 of the arrangement 10 are designed to be thermally conductive or thermally insulating or electrically conductive or electrically non-conductive.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Funktionsbauteiles 1 in einem Querschnitt. Das Funktionsbauteil 1 kann vorteilhaft entsprechend den Merkmalen und Wirkungen des Funktionsbauteiles 1 der Fig. 1 bis Fig. 5 bzw. Fig. 6 bis Fig. 10 ausgebildet sein. Dies gilt analog in umgekehrter Richtung. Das Funktionsbauteil 1 der Fig. 11 ist im Wesentlichen entsprechend dem Funktionsbauteil 1 der Fig. 8 aufgebaut, wobei im Unterschied zu diesem eine Anordnung 10 von mehreren aufeinander angeordneten Opferdünnschichten 5 zwischen dem Funktionselement (4) und der Abdecklage 6 angeordnet bzw. auf das Funktionselement 4 aufgebracht ist. Die verschiedenen Opferdünnschichten 5 in der Anordnung 10 können mit voneinander unterscheidenden Materialzusammensetzungen, beispielsweise wie dies vorstehend im Rahmen der Fig. 10 erklärt ist, ausgebildet werden. Die Opferdünnschichten 5 der Anordnung 10 können, wie in Fig. 11 dargestellt, mit Vorteil derart aufeinander angeordnet werden, dass eine nachfolgende Opferdünnschicht 5 der Anordnung 10 eine größere Dicke D aufweist als jene Opferdünnschicht 5 der Anordnung 10, auf welcher diese, insbesondere unmittelbar, angeordnet bzw. aufgebracht ist. Zweckmäßig gilt diese für mehrere, vorzugsweise sämtliche, Opferdünnschichten 5 der Anordnung 10. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Opferdünnschichten 5 der Anordnung 10 mit zunehmenden Dicken D in Richtung einer vom Funktionselement 4 abgewandten Seite der Anordnung 10 ausgebildet werden bzw. die Dicken D der Opferdünnschichten 5 einen positiven Gradienten in diese Richtung bilden. Der Gradient kann beispielsweise linear zunehmend ausgebildet sein. 11 shows a schematic representation of a further functional component 1 in a cross section. The functional component 1 can advantageously be designed in accordance with the features and effects of the functional component 1 of FIGS. 1 to 5 or 6 to 10. This applies analogously in the opposite direction. The functional component 1 of FIG. 11 is constructed essentially in accordance with the functional component 1 of FIG. 8, in contrast to this, an arrangement 10 of several sacrificial thin layers 5 arranged on top of one another being arranged between the functional element (4) and the cover layer 6 or on the functional element 4 is applied. The various sacrificial thin layers 5 in the arrangement 10 can be formed with material compositions that differ from one another, for example as explained above in the context of FIG. 10. The sacrificial thin layers 5 of the arrangement 10 can, as shown in FIG. 11, advantageously in this way on top of one another be arranged so that a subsequent sacrificial thin layer 5 of the arrangement 10 has a greater thickness D than that sacrificial thin layer 5 of the arrangement 10, on which this, in particular directly, is arranged or applied. This expediently applies to several, preferably all, sacrificial thin layers 5 of the arrangement 10. It is advantageous if the sacrificial thin layers 5 of the arrangement 10 are formed with increasing thicknesses D in the direction of a side of the arrangement 10 facing away from the functional element 4 or the thicknesses D of the sacrificial thin films 5 form a positive gradient in this direction. The gradient can, for example, be designed to increase linearly.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung des Funktionsbauteiles 1 der Fig. 11, wobei zusätzlich zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 eine weitere Anordnung 10 von Opferdünnschichten 5 angeordnet ist. Damit ist vorteilhaft sowohl zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 als auch zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 eine Anordnung 10 von Opferdünnschichten 5 an das Funktionselement 4 angrenzend angeordnet bzw. auf das Funktionselement 4 bzw. den Basiskörper 3 aufgebracht. Die weitere Anordnung 10 von Opferdünnschichten 5 kann dabei entsprechend vorgenannter zu Fig. 11 erklärter Anordnung 10 von Opferdünnschichten 5 ausgebildet sein. Günstig ist es, wenn die Anordnungen 10 von Opferdünnschichten 5 derart angeordnet sind, dass diese im Wesentlichen eine gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 sowie zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 ersetzen. Das Funktionselement wird damit, wie in Fig. 9 ersichtlich im Wesentlichen gänzlich von den Opferdünnschichten 5 umhüllt. FIG. 12 shows a schematic representation of the functional component 1 of FIG. 11, with a further arrangement 10 of sacrificial thin layers 5 being additionally arranged between the functional element 4 and the base body 3. An arrangement 10 of sacrificial thin layers 5 is thus advantageously arranged both between the functional element 4 and the cover layer 6 and between the functional element 4 and the base body 3 adjacent to the functional element 4 or applied to the functional element 4 or the base body 3. The further arrangement 10 of sacrificial thin layers 5 can be designed in accordance with the aforementioned arrangement 10 of sacrificial thin layers 5 explained in relation to FIG. 11. It is favorable if the arrangements 10 of sacrificial thin layers 5 are arranged in such a way that they essentially replace an entire interface between the functional element 4 and the cover layer 6 and between the functional element 4 and the base body 3. The functional element is thus, as can be seen in FIG. 9, essentially completely encased by the sacrificial thin layers 5.
Entsprechend einer zu Fig. 11 bzw. Fig.12 erklärten Ausbildung des Funktionsbauteiles 1 mit einer oder mehreren Anordnungen 10 von Opferdünnschichten 5 können auch vorgenannte zu Fig. 1 bis Fig. 10 beschriebene Ausbildungen von Funktionsbauteilen 1 mit einer oder mehreren Anordnungen 10 von Opferdünnschichten 5 ausgebildet sein. Corresponding to an embodiment of the functional component 1 with one or more arrangements 10 of sacrificial thin layers 5 explained in relation to FIG. 11 or FIG be trained.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Funktionselement 4 nach Aufbringen der Abdecklage 6 zumindest teilweise, bevorzugt im Wesentlichen gänzlich, aus der Funktionsbauteilstruktur 2 entfernt wird, um eine Kavität bzw. einen Hohlraum in der Funktionsbauteilstruktur 2 bzw. dem Funktionsbauteil 1 zu bilden. Entsprechend kann es günstig sein, wenn die Funktionsbauteile 1 bzw. Funktionselemente 4 der Fig. 5 bis Fig. 12 jeweils derart ausgebildet sind bzw. werden. Die in Fig. 5 bis Fig. 12 dargestellten Funktionselemente 4 repräsentieren dann jeweils einen Hohlraum bzw. eine Kavität im Funktionsbauteil 1. Auf diese Weise können besonders praktikabel Temperierungskanäle, insbesondere Heizkanäle und/oder Kühlkanäle, im Funktionsbauteil 1 umgesetzt sein. Zweckmäßig ist es, wenn das Funktionselement 4 derart ausgebildet ist, dass dieses zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen gänzlich, mit einem Auswaschmittel, insbesondere Wasser und/oder Aceton, lösbar ist bzw. gelöst werden kann. Auf diese Weise kann das Funktionselement 4 auf praktikable Weise mit dem Auswaschmittel ausgewaschen werden. Wie insbesondere an den in Fig. 5 bis Fig. 12 dargestellten Funktionsbauteilen 1 ersichtlich, führt ein Entfernen des Funktionselementes 4 aus der Funktionsbauteilstruktur 2 bzw. dem Funktionsbauteil 1 zur Bildung eines Hohlraumes bzw. einer Kavität, wobei Wände welche den Hohlraum bzw. die Kavität begrenzen mit einer oder mehreren Opferdünnschichten 5 gebildet sind. Auf diese Weise ist der Hohlraum bzw. die Kavität im Einsatzzustand des Funktionsbauteiles 1 mit den Opferdünnschichten 5 geschützt. Um einen stabilen Aufbau auch nach Entfernen des Funktionselementes 4 zu gewährleisten, ist es günstig, wenn die Opferdünnschichten 5 mit Kunststoff und/oder einem keramischen Material gebildet sind. Je nach Anwendungszielsetzung können die Opferdünnschichten 5 dabei wärmedämmend bzw. wärmeisolierend oder wärmeleitend ausgebildet werden. Dies gilt besonders, wenn mit dem Funktionselement 4 bzw. den Opferdünnschichten 5 auf vorgenannte Weise Temperierungskanäle gebildet werden sollen. In an advantageous embodiment variant, it can be provided that the functional element 4 is at least partially, preferably essentially completely, removed from the functional component structure 2 after the covering layer 6 has been applied in order to create a cavity or a hollow space in the functional component structure 2 or the functional component 1 form. Accordingly, it can be favorable if the functional components 1 or functional elements 4 of FIGS. 5 to 12 are each designed in this way. The functional elements 4 shown in FIGS. 5 to 12 then each represent a cavity or a cavity in the functional component 1. In this way, particularly practicable temperature control channels, in particular heating channels and / or cooling channels, can be implemented in the functional component 1. It is expedient if the functional element 4 is designed in such a way that it is or can be at least partially, in particular essentially completely, detachable with a washout agent, in particular water and / or acetone. In this way, the functional element 4 can be washed out with the washout agent in a practicable manner. As can be seen in particular from the functional components 1 shown in FIGS. 5 to 12, removing the functional element 4 from the functional component structure 2 or the functional component 1 results in the formation of a cavity or a cavity, walls which form the cavity or the cavity limit with one or more sacrificial thin layers 5 are formed. In this way, the cavity or the cavity is protected with the sacrificial thin layers 5 when the functional component 1 is in use. In order to ensure a stable structure even after the functional element 4 has been removed, it is advantageous if the sacrificial thin layers 5 are formed with plastic and / or a ceramic material. Depending on the application objective, the thin sacrificial layers 5 can be designed to be heat-insulating or heat-insulating or heat-conducting. This is particularly true when temperature control channels are to be formed with the functional element 4 or the sacrificial thin layers 5 in the aforementioned manner.
Auf diese Weise kann ein mehrlagiges Funktionsbauteil 1 mit hoher Einsatzfähigkeit aufwandsarm hergestellt und angewendet werden, indem empfindliche bzw. funktional wichtige Teile des Funktionsbauteiles 1 bzw. der Funktionsbauteilstruktur 2 mit einer oder mehreren Opferdünnschichten 5 geschützt werden. Durch ein Aufbringen von Opferdünnschichten 5 auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur 2 bei der Bildung des Funktionsbauteiles 1 wird die Oberfläche vor einem nachfolgend zur Bildung des Funktionsbauteiles 1 auf der Opferdünnschicht 5 angeordneten Material und einer damit einhergehenden Schädigungsenergie, üblicherweise einem hohen Wärmeeintrag, geschützt. Indem zwischen dem Funktionselement 4 und dem Basiskörper 3 bzw. zwischen dem Funktionselement 4 und der Abdecklage 6 eine oder mehrere Opferdünnschichten 5 angeordnet werden, ist das Funktionselement 4 bei der Herstellung und bei einem nachfolgenden Anwendungseinsatz des Funktionsbauteiles 1 geschützt, sodass ein Funktionsbauteil 1 mit hoher funktionaler Qualität und Langlebigkeit aufwandsarm hergestellt werden kann. In this way, a multi-layer functional component 1 with high usability can be manufactured and used with little effort by protecting sensitive or functionally important parts of the functional component 1 or the functional component structure 2 with one or more sacrificial thin layers 5. By applying sacrificial thin layers 5 to a surface of the functional component structure 2 during the formation of the functional component 1, the surface is protected from a material subsequently arranged on the sacrificial thin layer 5 for the formation of the functional component 1 and from the associated damage energy, usually a high heat input. In that between the functional element 4 and the base body 3 or between the functional element 4 and the cover layer 6, one or more If sacrificial thin layers 5 are arranged, the functional element 4 is protected during the production and during a subsequent application of the functional component 1, so that a functional component 1 with high functional quality and durability can be produced with little effort.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Funktionsbauteiles (1), welches ein integriertes Funktionselement (4), etwa eine elektrische Leiterbahn, aufweist, wobei zur Bildung des Funktionsbauteiles (1) das Funktionselement (4) auf eine Basiskörperoberfläche eines, insbesondere metallischen, Basiskörpers (3) aufgebracht wird, wonach zumindest eine Abdecklage (6) auf die Basiskörperoberfläche aufgebracht wird, welche das Funktionselement (4) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Opferdünnschicht (5) im Funktionsbauteil (1) angeordnet wird, um bei einem Aufbringen von Aufbringmaterial auf einen Oberflächenabschnitt einer Funktionsbauteilstruktur (2) des Funktionsbauteiles (1) zur Bildung des Funktionsbauteiles (1) ein auf einer dem Oberflächenabschnitt abgewandten Seite der Opferdünnschicht (5) befindliches Funktionsbauteilmaterial der Funktionsbauteilstruktur (2) mit der Oberflächendünnschicht vor einer Schädigungsenergie, insbesondere Wärmezufuhr, welche beim Aufbringen des Aufbringmaterials in die Funktionsbauteilstruktur (2) eingebracht wird, zu schützen. 1. A method for producing a multi-layer functional component (1) which has an integrated functional element (4), for example an electrical conductor track, wherein, to form the functional component (1), the functional element (4) is attached to a base body surface of an, in particular metallic, base body ( 3) is applied, after which at least one cover layer (6) is applied to the base body surface, which covers the functional element (4), characterized in that at least one sacrificial thin layer (5) is arranged in the functional component (1) in order to prevent application material on a surface section of a functional component structure (2) of the functional component (1) to form the functional component (1) a functional component material of the functional component structure (2) with the surface thin layer from damage energy, in particular heat, which is located on a side of the sacrificial thin layer (5) facing away from the surface section when applying gene of the application material is introduced into the functional component structure (2) to protect.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Opferdünnschicht (5) zwischen dem Funktionselement (4) und der Abdecklage (6) und/oder zwischen dem Funktionselement (4) und der Basiskörperoberfläche angeordnet bzw. aufgebracht wird, um mit der Opferdünnschicht (5) das Funktionselement (4) bzw. die Basiskörperoberfläche vor einer Schädigungsenergie, insbesondere Wärmezufuhr, bei einem anschließenden Aufbringen von Aufbringmaterial auf die Funktionsbauteilstruktur (2) bzw. deren Oberflächenabschnitt zu schützen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one sacrificial thin layer (5) between the functional element (4) and the cover layer (6) and / or between the functional element (4) and the base body surface is arranged or applied to with of the sacrificial thin layer (5) to protect the functional element (4) or the base body surface from damage energy, in particular heat supply, during a subsequent application of application material to the functional component structure (2) or its surface section.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) mit einer Dicke zwischen 1 pm und 30 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 20 pm, ausgebildet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is formed with a thickness between 1 pm and 30 pm, preferably between 10 pm and 20 pm.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdecklage (6) mit einer Dicke größer als 30 pm, bevorzugt zwischen 500 pm und 2,5 cm, ausgebildet wird. 4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the cover layer (6) is formed with a thickness greater than 30 μm, preferably between 500 μm and 2.5 cm.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Aufbringmaterials, insbesondere das Aufbringen der Abdecklage (6) und/oder das Aufbringen des Funktionselementes (4), mit einem zweiten Aufbringverfahren und das Aufbringen der Opferdünnschicht (5) mit einem ersten Aufbringverfahren umgesetzt wird, wobei das zweite Aufbringverfahren schädigungsenergieintensiver ist bzw. eine größere Schädigungsenergie verursacht als das erste Aufbringverfahren. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the application of the application material, in particular the application of the cover layer (6) and / or the application of the functional element (4), with a second application process and the application of the sacrificial thin layer (5 ) is implemented with a first application method, the second application method being more damaging energy intensive or causing greater damage energy than the first application method.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Aufbringen der Opferdünnschicht (5) auf einen Oberflächenbereich der Funktionsbauteilstruktur (2) ein Oberflächenbereichsmaterial des Oberflächenbereiches maximal bis zu einem 0,5-Fachen, insbesondere 0,3-Fachen, bevorzugt 0,1 -Fachen, einer Liquidustemperatur des Oberflächenbereichsmaterials aufgeheizt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that when the sacrificial thin layer (5) is applied to a surface area of the functional component structure (2), a surface area material of the surface area is up to a maximum of 0.5 times, in particular 0.3. Times, preferably 0.1 times, a liquidus temperature of the surface area material is heated.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) gebildet bzw. aufgebracht wird, indem in Pulverform vorliegende Partikel beschleunigt und selektiv auf eine Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur (2) geleitet, insbesondere geblasen, werden, sodass die Partikel beim Auftreffen auf die Oberfläche eine haftende Opferdünnschicht (5) bilden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is formed or applied by accelerated particles present in powder form and guided selectively onto a surface of the functional component structure (2), in particular blown, so that the particles form an adhesive sacrificial thin layer (5) when they hit the surface.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel in eine Strömung eines Transportgases injiziert werden, um die Partikel zu beschleunigen und auf die Oberfläche der Funktionsbauteilstruktur zu leiten, wobei das Transportgas vor einem Injizieren der Partikel in das Transportgas in einen Plasmazustand des Transportgases überführt wird, um die Partikel zu erhitzen. 8. The method according to claim 7, characterized in that the particles are injected into a flow of a transport gas in order to accelerate the particles and guide them onto the surface of the functional component structure, the transport gas being in a plasma state before the particles are injected into the transport gas Transport gas is transferred to heat the particles.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine durchschnittlichen Partikelgröße, insbesondere einen volumenäquivalenten Kugeldurchmesser, zwischen 0,1 pm und 25 pm aufweisen. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the particles have an average particle size, in particular a volume-equivalent spherical diameter, between 0.1 pm and 25 pm.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) mit einem additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren gebildet bzw. aufgebracht wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is formed or applied with an additive or generative manufacturing process.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Aufbringmaterials mit einem Aufbringverfahren erfolgt, welches ein Schmelzen einer Oberfläche bzw. des Oberflächenabschnitts der Funktionsbauteilstruktur (2), auf welche das Aufbringmaterial aufgebracht wird, bewirkt. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the application of the application material is carried out using an application process which causes melting of a surface or the surface section of the functional component structure (2) to which the application material is applied.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) derart angeordnet wird, dass diese im Wesentlichen eine gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement (4) und der Abdecklage (6) und/oder zwischen dem Funktionselement (4) und dem Basiskörper (3) ersetzt. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is arranged in such a way that it essentially forms an entire interface between the functional element (4) and the cover layer (6) and / or between the functional element ( 4) and the base body (3) replaced.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) derart angeordnet wird, dass diese selektiv lediglich im Wesentlichen die gesamte Grenzfläche zwischen dem Funktionselement (4) und der Abdecklage (6) und/oder zwischen dem Funktionselement (4) und dem Basiskörper (3) ersetzt. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is arranged such that it selectively only substantially the entire interface between the functional element (4) and the cover layer (6) and / or between the Functional element (4) and the base body (3) replaced.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (4) mit einem bzw. als Informationsleiter und/oder Energieleiter und/oder Wärmeleiter, bevorzugt elektrischer Leiter oder Lichtleiter, ausgebildet wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the functional element (4) is formed with or as an information conductor and / or energy conductor and / or heat conductor, preferably electrical conductor or light guide.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (4) nach Aufbringen der Abdecklage (6) zumindest teilweise, bevorzugt im Wesentlichen gänzlich, aus der Funktionsbauteilstruktur (2) entfernt wird, sodass eine Kavität bzw. ein Hohlraum im Funktionsbauteil (1) gebildet wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the functional element (4) after application of the cover layer (6) at least partially, preferably substantially completely, is removed from the functional component structure (2) so that a cavity or a A cavity is formed in the functional component (1).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferdünnschicht (5) elektrisch isolierend, insbesondere mit keramischem Material und/oder mit Kunststoff, gebildet wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the sacrificial thin layer (5) is formed in an electrically insulating manner, in particular with ceramic material and / or with plastic.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Opferdünnschichten (5) aufeinander angeordnet werden, wobei unterschiedliche Opferdünnschichten (5) vorzugsweise mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen ausgebildet werden. 17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that several sacrificial thin layers (5) are arranged on top of one another, different sacrificial thin layers (5) preferably being formed with different material compositions.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (4) zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, im Basiskörper (3) versenkt angeordnet wird. 18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the functional element (4) is arranged at least partially, in particular completely, sunk in the base body (3).
19. Funktionsbauteil (1) mit integriertem Funktionselement (4), insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, aufweisend einen, insbesondere metallischen, Basiskörper (3), auf welchem das Funktionselement (4) aufgebracht ist und eine Abdecklage (6), welche auf den Basiskörper (3) aufgebracht ist, sodass das Funktionselement (4) von der Abdecklage (6) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Funktionselement (4) und der Abdecklage (6) und/oder zwischen dem Funktionselement (4) und dem Basiskörper (3) zumindest eine Opferdünnschicht (5) angeordnet ist, um eine Wechselwirkung zwischen einem Funktionselementmaterial und einem Basiskörpermaterial bzw. Abdecklagenmaterial definiert vorzugeben oder zu verhindern. 19. Functional component (1) with an integrated functional element (4), in particular produced using a method according to one of claims 1 to 18, having an, in particular metallic, base body (3) on which the functional element (4) is applied and a cover layer ( 6), which is applied to the base body (3) so that the functional element (4) is covered by the cover layer (6), characterized in that between the functional element (4) and the cover layer (6) and / or between the functional element (4) and the base body (3) at least one sacrificial thin layer (5) is arranged in order to predefine or prevent an interaction between a functional element material and a base body material or cover layer material in a defined manner.
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