DE102006048920B3 - Preparing light-weight component, useful e.g. in vehicle, comprises pre-impregnating semi-fabricated product having e.g. glass and electrically conductive fiber, inserting product into heatable molding tool, applying pressure and hardening - Google Patents

Preparing light-weight component, useful e.g. in vehicle, comprises pre-impregnating semi-fabricated product having e.g. glass and electrically conductive fiber, inserting product into heatable molding tool, applying pressure and hardening Download PDF

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Abstract

Preparation of a light-weight component comprises pre-impregnating a semi-fabricated product comprising glass, carbon fibers or polyetheretherketone and additional electrically conductive fibers, carbon nanotubes and/or electrically conductive particles with a resin; inserting the semi-fabricated product into a heatable molding tool; molding the light-weight component into the desired shape under heat treatment; applying pressure and hardening the resin. Preparation of a light-weight component comprises pre-impregnating a semi-fabricated product comprising glass, carbon fibers or polyetheretherketone and additional electrically conductive fibers, carbon nanotubes and/or electrically conductive particles with a resin; inserting the semi-fabricated product into a heatable molding tool; molding the light-weight component into the desired shape under heat treatment; applying pressure and hardening the resin, where the coating is applied on the surface of the semi-fabricated product and/or the inner wall of the molding tool and hardened in the molding tool under heat treatment, the coating is a bi-component coating system, and the component is hardened by addition polymerization and/or anaerobic, metal-induced polymerization and subsequently the other components are hardened by exposure to electromagnetic radiation. An independent claim is included for an electrically conductive light-weight component that is obtained by the process.

Description

Die Erfindung betrifft elektrisch leitende Leichtbauteile und Verfahren zur Herstellung. Die Leichtbauteile können im Fahrzeugbau oder auch für Rotoren von Windenergieanlagen eingesetzt werden. Sie sind besonders für Vorflügel (Slats) von Flugzeugen geeignet.The The invention relates to electrically conductive lightweight components and methods for the production. The lightweight components can be used in vehicle construction or even for rotors used by wind turbines. They are especially for slats (slats) suitable for aircraft.

Für viele Anwendungen ist es von Bedeutung die Masse von Teilen und dabei auch die Gesamtmasse zu reduzieren. Dabei haben sich Bauteile, die aus bzw. mit Faserverbundmaterial hergestellt sind, als geeignet erwiesen, da mit ihnen eine ausreichende mechanische Festigkeit, bei gegenüber anderen Werkstoffen reduzierter Eigenmasse erreichbar ist.For many Applications, it matters the mass of parts and thereby also to reduce the total mass. Here are components that made of or with fiber composite material, has proved suitable, because with them a sufficient mechanical strength, with respect to others Materials of reduced net mass is achievable.

Die so hergestellten Bauteile verfügen aber, wenn überhaupt nur über eine geringe elektrische Leitfähigkeit, was sich bei elektrostatischer Aufladung oder auch bei erforderlichen Blitzschutzmaßnahmen ungünstig auswirkt.The have such manufactured components but, if that only over a low electrical conductivity, what happens when electrostatic charge or when required Lightning protection measures unfavorable effect.

So ist es unter Anderem im Flugzeugbau üblich Bauteile mit Matten aus Kupfer zu belegen und so elektrische Leitfähigkeit zu erhalten.So it is among other things in the aircraft construction usual components with mats To occupy copper and so to obtain electrical conductivity.

Bei der Herstellung von Bauteilen mit Faserverbundmaterial wird bisher so vorgegangen, dass ein Fasergebilde mit einem Harz vorimprägniert wird. Das so erhaltene Halbfabrikat wird auch als „prepreg" bezeichnet. In einem beheizbaren Formwerkzeug (Autoklaven) erfolgt eine Verdichtung, mit Formgebung und Aushärtung des Harzes. Zur Erreichung einer elektrischen Leitfähigkeit von Kompositmaterialien, z.B. als Blitzschutz, kann zusätzlich eine Kupfermatte auf das Prepreg aufgelegt werden und gemeinsam während des Härtungsprozesses des Harzes in einem Autoklaven in das Bauteil eingearbeitet werden. Der Nachteil dabei ist, dass sich das Kupfergewebe in die Oberfläche des Komposits sehr stark mit einprägt, so dass es einen erheblichen Aufwand darstellt, anschließend eine wellenfreie Oberfläche am Bauteil mittels Lackierung zu erzeugen.at the production of components with fiber composite material is so far so proceeded that a fiber structure is pre-impregnated with a resin. The semifinished product thus obtained is also referred to as "prepreg." In a heatable mold (Autoclave) is a compaction, with shaping and curing of the Resin. To achieve electrical conductivity of composite materials, e.g. as lightning protection, may additionally a copper mat can be placed on the prepreg and together while the curing process of the resin are incorporated into the component in an autoclave. The disadvantage of this is that the copper cloth in the surface of the Impressing composites very strongly, so that it represents a considerable effort, then one wave-free surface to produce on the component by means of painting.

Dann wird teilweise zusätzlich eine elektrisch leitende Beschichtung mittels eines Haftvermittlers aufgebracht. Als äußere Beschichtung kommen dann eine sogenannte Primerschicht und eine gegen Erosion und/oder Vereisung schützende Deckschicht.Then is partially additional an electrically conductive coating by means of a bonding agent applied. As an outer coating then come a so-called primer layer and one against erosion and / or Icing protective Top layer.

Es liegt auf der Hand, dass die Herstellung in der herkömmlichen Form einen hohen Aufwand erfordert und dem zu Folge die Kosten ebenfalls hoch sind.It is obvious that the production in the conventional Form requires a lot of effort and, consequently, the cost also are high.

Aus dem Stand der Technik sind weiter bekannt:
DE 691 01 703 T2 : Ein mehrschichtig zusammengesetztes, leitfähiges Laminat, welches beispielsweise auf Tragflächen von Flugzeugen verwendet werden kann. Das mehrschichtige Laminat weist hierbei eine elektrisch leitfähige Schicht auf, welche aus Substratfasern, welche metallbeschichtet sind, besteht. Auch weist das Laminat eine weitere Schicht mit elektrisch nicht leitenden Fasern auf. Die auf der elektrisch leitfähigen Faserschicht aufgebrachte Oberflächenschicht kann hierbei als zweikomponentige Polyurethan-Oberflächenbeschichtung ausgebildet sein.From the prior art are also known:
DE 691 01 703 T2 : A multilayer composite conductive laminate that can be used, for example, on aircraft wings. The multilayer laminate in this case has an electrically conductive layer, which consists of substrate fibers which are metal-coated. Also, the laminate has another layer of electrically non-conductive fibers. The surface layer applied to the electrically conductive fiber layer may in this case be in the form of a two-component polyurethane surface coating.

DE 34 21 123 A1 : Ein Verbundmaterial aus mehrlagigen Fasermatten in einer Kunststoffmatrix, wobei mindestens eine der Lagen so ausgebildet ist, dass die Fasern mit Nickel belegt sind. Das Material wird vor allen Dingen als Blitzschutz-Leichtbauelement im Flugkörperbau eingesetzt. DE 34 21 123 A1 : A composite material of multilayer fiber mats in a plastic matrix, wherein at least one of the layers is formed so that the fibers are coated with nickel. The material is used above all as lightning protection lightweight construction element in missile construction.

WO 02/076430 A1 : Eine Reparaturmethode zur Reparatur von faserverstärkten Verbundstrukturen unter Verwendung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, bei denen die Blitzschutzeigenschaften erhalten bleiben. Hierbei können auf beschädigte Stellen der Struktur mehrlagige Schichten aufgebracht werden. WO 02/076430 A1 : A repair method for repairing fiber-reinforced composite structures using carbon nanotubes that retain the lightning protection properties. Here, multilayer coatings can be applied to damaged areas of the structure.

DE 699 09 306 T2 : Windturbinenblätter aus Kohlenstofffaser, bei denen bestimmte Mengen von Kohlenstofffasermaterial dem Blatt so hinzugefügt sind, dass das Blatt selbst als Blitzschutz dient. DE 699 09 306 T2 : Carbon fiber wind turbine blades where certain amounts of carbon fiber material are added to the blade so that the blade itself serves as lightning protection.

DE 694 21 088 T2 : leitfähige Verbundheizkörper für Vereisungsschutzsysteme, beispielsweise bei Flugzeugen. DE 694 21 088 T2 conductive composite heating elements for anti-icing systems, for example in aircraft.

US 3 755 713 und EP 0 074 263 A2 : Blitzschutzsysteme zur Verwendung auf Flugzeugoberflächen. US 3,755,713 and EP 0 074 263 A2 : Lightning protection systems for use on aircraft surfaces.

US 5 492 719 A : Eine Verbundstruktur auf Polymermatrixbasis, welche metallisierte Fasern im Polymermaterial enthält. US 5 492 719 A : A polymer matrix-based composite structure containing metallized fibers in the polymeric material.

CH 552 326 : Eine Widerstandsheizmatte aus mehreren Schichten, unter anderem mit einer aus Kohlenstoff und nicht schmelzbaren Fasern gebildeten Heizschicht. CH 552 326 A multi-layer resistance heating mat including a heating layer formed of carbon and non-fusible fibers.

US 2004/0067364 A1 : Eine Verbundstruktur aus harzbasierten, faserverstärkten Verbundmaterialien mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen. US 2004/0067364 A1 : A composite structure of resin-based, fiber-reinforced composite materials with carbon nanotubes.

US 2003/0122111 A1 : Elektrisch leitfähige Beschichtungen mit Nanoröhrchen. US 2003/0122111 A1 : Electrically conductive coatings with nanotubes.

WO 91/10547 A1 : Ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffelementen. WO 91/10547 A1 : A process for producing fiber reinforced plastic elements.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauteilen, die mit Faserverbundmaterial hergestellt sind und elektrisch leitenden Eigenschaften aufweisen, mit geringerem Aufwand und Herstellungskosten sowie entsprechende Leichtbauteile zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the invention is a process for the preparation of Lightweight components made with fiber composite material and have electrically conductive properties, with less effort and Production costs and corresponding lightweight components available put.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie mit einem nach diesem Verfahren hergestellten Leichtbauteil nach Anspruch 5 und mit einem Leichtbauteil nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.According to the invention this Task with a method for producing a lightweight component, having the features of claim 1, as well as with a This lightweight component produced according to claim 5 and achieved with a lightweight component according to claim 14. Advantageous embodiments and further developments of the invention can with in subordinate claims designated characteristics can be achieved.

Das erfindungsgmäße Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils ist so ausgestaltet, dass ein mit Glas-, Kohlenstofffasern oder PEEK gebildetes Halbfabrikat zusätzlich mit elektrisch leitenden Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitenden Partikeln mit einem Harz vorimprägniert wird, und dass das Halbfabrikat in ein beheizbares Formwerkzeug eingesetzt und bei einer Wärmebehandlung unter Druckkraftbeaufschlagung das Leichtbauteil in Form gebracht und das Harz ausgehärtet wird, und dass auf die Oberfläche des Halbfabrikats und/oder die Innenwand des Formwerkzeuges ein Lack aufgebracht und bei der Wärmebehandlung im Formwerkzeug ausgehärtet wird, wobei ein aus zwei Komponenten gebildetes Lacksystem aufgetragen wird und eine Komponente durch Polyaddition und/oder anaerob-, metallinduzierte Polymerisation und nachfolgend eine andere Komponente durch Bestrahlung mit elektromagnetsicher Strahlung ausgehärtet wird.The erfindungsgmäße method for producing a lightweight component is designed so that a With glass, carbon fibers or PEEK formed semi-finished product in addition to electrically conductive fibers, carbon nanotubes and / or electrically conductive particles is pre-impregnated with a resin, and that the semi-finished product used in a heatable mold and in a heat treatment under Druckkraftbeaufschlagung the lightweight component brought into shape and the resin cured will, and that on the surface of the semifinished product and / or the inner wall of the molding tool Paint applied and during the heat treatment cured in the mold is applied, wherein a paint system formed from two components and a component by polyaddition and / or anaerobic, metal-induced Polymerization and subsequently another component by irradiation cured with electromagnetic safe radiation.

Ein erfindungsgemäßes, elektrisch leitendes Leichtbauteil, das mit einem Faserverbundmaterial gebildet ist, wobei neben den Fasern des Faserverbundmaterials elektrisch leitende Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitende Partikel im Harz eingebettet sind, ist mit diesem Verfahren hergestellt und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche zwei übereinander ausgebildete Lackschichten aufweist, welche mit unterschiedlichen Harzkomponenten ausgebildet sind, wobei die eine Lackschicht mit einer durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung aushärtbaren Harzkomponente und die darunter ausgebildete Lackschicht mit einer durch Polyaddition und/oder anaerob-, metallinduzierte Polymeri sation aushärtbaren Harzkomponente gebildet ist, wobei die beiden Harzkomponenten jeweils so ausgebildet sind, dass ihre Aushärtung nicht in beiden beschriebenen Formen möglich ist.One according to the invention, electrically conductive lightweight component formed with a fiber composite material is, wherein in addition to the fibers of the fiber composite material electrically conductive fibers, carbon nanotubes and / or electrically conductive particles are embedded in the resin, is using this method manufactured and / or characterized in that the outer surface two over each other has trained lacquer layers, which with different Resin components are formed, wherein the one lacquer layer with a curable by irradiation with electromagnetic radiation Resin component and the paint layer formed thereunder with a by polyaddition and / or anaerobic, metal-induced Polymeri organization curable Resin component is formed, wherein the two resin components respectively are designed so that their curing is not described in both Shapes possible is.

Das erfindungsgemäße Leichtbauteil weist neben den ohnehin im Faserverbundmaterial enthaltenen Fasern zusätzlich elektrisch leitende Partikel und/oder elektrisch leitende Fasern auf, welche im Harz eingebettet sind.The Lightweight component according to the invention has in addition to the fibers already contained in the fiber composite material additionally electrically conductive particles and / or electrically conductive fibers which are embedded in the resin.

Bevorzugt kann es sich dabei um Fasern aus Metall, z.B. Silber, Kupfer, Aluminium oder aus Kohlenstoff, wie bevorzugt Kohlenstoffnanoröhren (Carbonanotubes) handeln. Sie müssen nicht miteinander verwebt oder verwirkt sein, wie die Fasern des Faserverbundes, jedoch in ausreichender Menge vorhanden sein, um eine elektrisch leitende Verbindung unter einander zu sichern.Prefers these may be fibers of metal, e.g. Silver, copper, aluminum or of carbon, as preferred carbon nanotubes (Carbonanotubes) act. You need to not be interwoven or forfeit, like the fibers of the Fiber composite, but in sufficient quantity to be present to secure electrically conductive connection with each other.

Vorteile aus dem Einsatz der oben bezeichneten Fasern ergeben sich mit der sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit, nunmehr des gesamten Leichtbauteils (Erhöhung der Sicherheit), der (Verbesserung der Bruchzähigkeit und Verwindungssteifigkeit des gesamten Leichtbauteils.advantages from the use of the above-mentioned fibers arise with the very high electrical conductivity, now the entire lightweight component (increase in safety), the (improvement the fracture toughness and torsional rigidity of the entire lightweight component.

Allein oder zusätzlich kann die elektrische Leitfähigkeit auch mit metallisch leitenden Partikeln aus z.B. Silber, Kupfer oder Aluminium, aber auch mit Partikeln aus Kohlenstoff, wie z.B. Graphit oder Ruß erreicht werden.Alone or additionally can the electrical conductivity also with metallic conductive particles of e.g. Silver, copper or aluminum, but also with particles of carbon, e.g. Achieved graphite or carbon black become.

Die Partikelgröße kann dabei sehr klein gehalten sein, so dass man herkömmlichen Ruß einsetzen kann. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf die elektrische Leitfähigkeit, sondern auch auf die Verarbeitbarkeit der Halbfabrikate aus, da die Viskosität des für die Imprägnierung eingesetzten Harzes dadurch reduziert werden kann, was sich bei der Formgebung und Verdichtung im Formwerkzeug vor der Aushärtung des Harzes günstig auswirkt.The particle size can be kept very small, so that you can use conventional carbon black. This not only has a positive effect on the electrical conductivity, but also on the processability the semi-finished products, since the viscosity of the resin used for the impregnation can be reduced thereby, which has a favorable effect in the molding and compression in the mold before the curing of the resin.

Der Anteil an im Harz eingebetteten Partikeln oder Fasern sollte so hoch gewählt sein, dass eine elektrisch Leitfähigkeit von mindestens 103 S/m eingehalten ist. Die Fasern und Partikel sollten homogen verteilt vorliegen.The proportion of particles or fibers embedded in the resin should be so high that an electrical conductivity of at least 10 3 S / m is maintained. The fibers and particles should be homogeneously distributed.

Für bestimmte Bauteile kann es aber auch gewünscht sein, am Bauteil Bereiche mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit vorzusehen. Dies kann durch entsprechend erhöhte Anteile elektrisch leitender Partikel oder Fasern in diesen Bereichen erreicht werden.For certain However, components may also be desired be, on the component areas with increased electrical conductivity provided. This can be done by appropriately increased proportions electrically conductive Particles or fibers can be achieved in these areas.

Das Partikel und/oder Fasern enthaltende Halbfabrikat kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt in beheizbaren Formwerkzeugen weiter verarbeitet werden.The Particles and / or fibers containing semi-finished product can, as from the prior art known in heated molds on are processed.

Das Halbfabrikat ist mit einem Lackschichtsystem versehen. Eine Aushärtung kann damit auch im Formwerkzeug bei der Wärmebehandlung erfolgen.The Semifinished product is provided with a paint coating system. A cure can thus also be done in the mold during the heat treatment.

Hierbei werden gleichzeitig zwei Lackschichten ausgebildet, die mit unterschiedlichen Harzen gebildet sind. Dabei wird eine solche Harzkomponente durch eine Polyadditionsreaktion und/oder durch anaerob-, metallinduzierte Polymerisation und die andere Harzkomponente durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, bevorzugt UV-Strahlung ausgehärtet. Harze bei denen die Aushärtung in beiden Formen möglich ist, sollten möglichst nicht eingesetzt werden. Mit der erstgenannten Harzkomponente kann eine untere Lackschicht und mit der zweiten Harzkomponente eine Decklackschicht darüber ausgebildet werden.in this connection At the same time two layers of paint are formed, which with different Resins are formed. In this case, such a resin component is through a polyaddition reaction and / or by anaerobic, metal-induced Polymerization and the other resin component by irradiation with electromagnetic radiation, preferably cured UV radiation. resins where the curing is possible in both forms should be possible not be used. With the former resin component can a lower lacquer layer and with the second resin component one Topcoat over it be formed.

Die die Lackschichten bildenden Stoffe können als eine Mischung auf die Oberfläche des Halbfabrikats und/oder die Innenwand des Formwerkzeugs aufgetragen werden und dann die Wärmebehandlung im Formwerkzeug, wie üblich durchgeführt werden. Dabei tritt eine Phasenseparation der unterschiedlichen Harzkomponenten, in Folge unterschiedlicher physikalischer Dichten auf. Die durch Polyadditionsreaktion und/oder durch anaerob-, metallinduzierte Polymerisation aushärtbare Harzkomponente härtet aus und bildet die untere Lackschicht auf dem Bauteil. Die durch Bestrahlung aushärtbare Harzkomponente wird nachfolgend ausgehärtet. Dies kann nach der Entformung aber auch noch im Formwerkzeug erfolgen. Erfolgt die Aushärtung noch im Formwerkzeug muss dessen Wandung zumindest bereichsweise aus einem für die elektromagnetische Strahlung transparenten Werkstoff gebildet sein.The the lacquer layers forming substances can as a mixture the surface of the semifinished product and / or the inner wall of the molding tool and then the heat treatment in the mold, as usual carried out become. In this case, a phase separation of the different occurs Resin components due to different physical densities on. By polyaddition reaction and / or by anaerobic, metal-induced Polymerisation curable Resin component hardens and forms the lower lacquer layer on the component. By Radiation curable Resin component is subsequently cured. This can after demolding but also done in the mold. If the curing is still in the form of the wall whose wall must at least partially one for the electromagnetic radiation formed transparent material be.

Es besteht aber auch die Möglichkeit die Stoffe die die untere Lackschicht bilden auf die Oberfläche des Halbfabrikats und die Stoffe für die Decklackschicht auf die innere Wand des Formwerkzeuges aufzutragen und dann die Wärmbehandlung und Aushärtung, wie vorab erläutert durchzuführen.It But there is also the possibility the substances that form the lower lacquer layer on the surface of the Semi-finished and the fabrics for Apply the topcoat layer to the inner wall of the mold and then the heat treatment and curing, as explained above perform.

Es kann eine Formulierung aus radikalisch härtenden UV-Harzen (5–95 Gew.-%) und aus Isocyanat/hydroxyfunktionellen Polyol-Komponenten (95–5 Gew.-%), die ein- oder zweikomponentig vorliegen, für ein Lacksystem eingesetzt werden.It may be a formulation of radically curing UV resins (5-95 wt .-%) and from isocyanate / hydroxy-functional polyol components (95-5% by weight), which are present in one or two-component, used for a paint system become.

Beispielrezepturen: FlüssiglackExample formulations: liquid paint

2K-UV/PUR Dual-Cure System (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Komponente A: Rohstoff Gew.-% Polyesterpolyol 35,50 Acrylatharz 11 Urethanacrylatharz 13 Reaktivverdünner (Hexandioldiacrylat) 6 UV Initiator (1-Hydroxy-cyclohexylphenyl-Keton) 0,5 Gesamt Komponente A: 66,00 Komponente B: Rohstoff Gew.-% aliphatisches Polyisocyanat 34,00 Gesamt Komponente B: 34,00 1K-UV/PUR Lacksystem (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Rohstoff Gew.-% Polyesterpolyol 24 Polyisocyanat (blockiert) 46 Acrylatharz 10,8 Urethanacrylatharz 12,75 Reaktivverdünner (Hexandioldiacrylat) 6 UV Initiator (1-Hydroxy-cylohexylphenyl-Keton) 0,45 Gesamt Komponente A: 100,00 2K UV / PUR dual-cure system (free-radically induced, solids content 100%) Component A: raw material Wt .-% polyester polyol 35,50 acrylate 11 urethane acrylate resin 13 Reactive thinner (hexanediol diacrylate) 6 UV initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) 0.5 Total component A: 66,00 Component B: raw material Wt .-% aliphatic polyisocyanate 34,00 Total component B: 34,00 1-component UV / PUR coating system (free-radically induced, solids content 100%) raw material Wt .-% polyester polyol 24 Polyisocyanate (blocked) 46 acrylate 10.8 urethane acrylate resin 12.75 Reactive thinner (hexanediol diacrylate) 6 UV initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) 0.45 Total component A: 100.00

Beispielrezeptur: PulverlackExample recipe: powder coating

UV/PUR Pulverlack-System (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Rohstoff Gew.-% OH terminierter Polyester 52,75 cycloaliphatisches Polyurethdion 14,55 Verlaufsmittel 1,6 Katalysator Zinn-II-octoat 1,1 Ungesättigter Polges-ter (UV-Harz) 24,20 Urethanacrylat (kristalliner Härter) 2,70 Entgasungsmittel 0,30 Verlaufsmittel 2,00 UV Initiator (1-Hydroxy-cyclohexylphenyl-Keton) 0,80 Gesamt Komponente A: 100,00 UV / PUR powder coating system (free-radically induced, solids content 100%) raw material Wt .-% OH terminated polyester 52.75 cycloaliphatic polyurethane dione 14.55 leveling agents 1.6 Catalyst stannous octoate 1.1 Unsaturated Polges-ter (UV resin) 24,20 Urethane acrylate (crystalline hardener) 2.70 degassing 0.30 leveling agents 2.00 UV initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) 0.80 Total component A: 100.00

Formulierung aus radikalisch härtenden UV-Harzen (5–95 Gew.-%) und aus Epoxidharzen und deren Reaktionspartnern (z.B. Amine) (95–5 Gew.-%), die ein- oder zweikomponentig vorliegen können, als Beispielrezepturen für ein flüssiges Lacksystem: 2K-UV/Epoxid Dual-Cure System (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Komponente A: Rohstoff Gew.-% Epoxidharz Typ Bisphenol AF 42,00 Acrylatharz 10,00 Urethanacrylatharz 12,00 Reaktivverdünner 5,50 (Hexandioldiacrylat) UV Initiator (1-Hydroxy-cyclohexylphenyl-Keton) 0,5 Gesamt Komponente A: 70,00 Komponente B: Rohstoff Gew.-% Polyamidoamin 30,00 Gesamt Komponente B: 30,00 1K-UV/Epoxid System (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Rohstoff Gew.-% Epoxidharz Typ Bisphenol AF 64,5 Polyamidoamin (blockiert) 5 Acrylatharz 11 Urethanacrylatharz 13 Reaktivverdünner (Hexandioldiacrylat) 6 UV Initiator (1-Hydroxy-cyclohexylphenyl-Keton) 0,5 Gesamt Komponente A: 100,00 Formulation of radically curing UV resins (5-95 wt .-%) and of epoxy resins and their reactants (eg, amines) (95-5 wt .-%), which may be one or two-component, as example formulations for a liquid coating system : 2-component UV / epoxy dual-cure system (free-radically induced, solids content 100%) Component A: raw material Wt .-% Epoxy resin type Bisphenol AF 42,00 acrylate 10.00 urethane acrylate resin 12,00 reactive 5.50 (Hexanediol diacrylate) UV initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) 0.5 Total component A: 70,00 Component B: raw material Wt .-% polyamidoamine 30.00 Total component B: 30.00 1-component UV / epoxy system (free-radically induced, solids content 100%) raw material Wt .-% Epoxy resin type Bisphenol AF 64.5 Polyamidoamine (blocked) 5 acrylate 11 urethane acrylate resin 13 Reactive thinner (hexanediol diacrylate) 6 UV initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) 0.5 Total component A: 100.00

Beispielrezeptur: PulverlackExample recipe: powder coating

UV/Epoxid Pulverlack-System (radikalisch induziert, Feststoffanteil 100 %) Rohstoff Gew.-% Bisphenol A Epoxidharz 63,50 Dicyandiamid-Derivat Vernetzer 3,20 Verlaufsmittel Polyacrylatharz in Epoxidharz 3,30 Ungesättigter Polyester (UV-Harz) 24,20 Urethanacrylat (kristalliner Härter) 2,70 Entgasungsmittel 0,30 Verlaufsmittel 2,00 UV Initiator 0,80 Gesamt Komponente A: 100,00 UV / epoxy powder coating system (free-radically induced, solids content 100%) raw material Wt .-% Bisphenol A epoxy resin 63,50 Dicyandiamide derivative crosslinker 3.20 Leveling agent polyacrylate resin in epoxy resin 3.30 Unsaturated polyester (UV resin) 24,20 Urethane acrylate (crystalline hardener) 2.70 degassing 0.30 leveling agents 2.00 UV initiator 0.80 Total component A: 100.00

Geeignete Formulierungen können aus ionisch härtenden UV-Harzen (5–95 Gew.-%) und aus Isocyanat/hydroxyfunktionellen Polyol-Komponenten (95–5 Gew.-%), die ein- oder zweikomponentig gebildet werden.suitable Formulations can made of ionic hardening UV resins (5-95 Wt .-%) and isocyanate / hydroxy-functional polyol components (95-5 Wt .-%), which are formed one or two-component.

Formulierung können auch aus ionisch härtenden UV-Harzen (5–95 Gew.-%) und aus Epoxidharzen und deren Reaktionspartnern (z.B. Amine) (95–5 Gew.-%), die ein- oder zweikomponentig vorliegen, gebildet werden.formulation can also made of ionic hardening UV resins (5-95% by weight) and epoxy resins and their reactants (e.g., amines) (95-5 wt%), which are present in one or two-component form.

Aufgrund der unterschiedlich eingestellten Dichte der beiden wesentlichen Bestandteile im Lacksystem (UV und EP-PUR) kommt es während des Herstellungsprozesses der Leichtbauteile, zu einer Filmseparation, wobei das UV-Harz die spätere Bauteiloberfläche (somit Grenzschicht zwischen Faserverbundhalbzeug und Formwerkzeug) darstellt. Dies kann entweder nach dem Entformen oder an bereits lackierten Bauteilen mittels UV-Strahlung zeitversetzt während des Prozesses, durch die Verwendung geeigneter für UV-Strahlung transparenter Werkzeugschalen, ausgehärtet werden.by virtue of the differently set density of the two essential Components in the paint system (UV and EP-PUR) come during the Manufacturing process of lightweight components, to a film separation, the UV resin being the later component surface (thus boundary layer between fiber composite semifinished product and mold) represents. This can either be done after demolding or already painted components by means of UV radiation with a time delay during the Process, by using suitable for UV radiation more transparent Tool shells, hardened become.

Im Bereich der mit elektromagnetischer Strahlung ausgehärteten Lackschicht (Decklackbereich) ist der Film anschließend hoch vernetzt und dadurch widerstandsfähig gegenüber chemischen und mechanischen Angriffen (Kratzer, Abrieb usw.). Im darunter liegenden Primerbereich ist der Lackfilm „nur" durch die Polyadditionsreaktion vernetzt, was zu einem Polymer mit sehr guten Haftungseigenschaften führt.in the Area of the cured with electromagnetic radiation lacquer layer (Topcoat area), the film is then highly networked and thereby resistant across from chemical and mechanical attacks (scratches, abrasion, etc.). in the underlying primer range is the paint film "only" by the polyaddition reaction crosslinked, resulting in a polymer with very good adhesion properties leads.

Die zu verwendenden Lacksysteme (Nasslacke/Pulverlacke) sind vorzugsweise mit 100 Feststoffanteil zu formulieren, da jegliche Verdünnungsmittel (Wasser oder organische Verdünnungsmittel) während des Herstellungsprozesses verdampfen und zu Oberflächenstörungen führen.The paint systems to be used (wet paints / powder coatings) are preferred formulate with 100 solids, since any diluents (Water or organic diluents) while evaporate in the manufacturing process and lead to surface defects.

Die Lacksysteme können damit sowohl flüssig als auch pulverförmig vorliegen, sowie pigmentiert o der unpigmentiert sein. Weiterhin können weitere Bindemittelklassen eingesetzt werden um das Eigenschaftsprofil der späteren Deckschicht zu gestalten. Dies sind z.B.:
fluorierte und/oder silanisierte Harze/Bindemittel zur Verringerung der Oberflächenenergie (Hydrophobierung)
Harze/Bindemittel, die speziell unter anaeroben Bedingungen unter Einfluss katalytisch wirkender Metalloberflächen (z.B. aus den Formen zur Bauteilherstellung oder aus speziellen Metallinitiatioren) aushärtbar sindThe coating systems can thus be both liquid and pulverulent, as well as pigmented or unpigmented. Furthermore, further classes of binders can be used to design the property profile of the later topcoat. These are for example:
fluorinated and / or silanized resins / binders for reducing the surface energy (hydrophobing)
Resins / binders that are especially under anaerobic conditions under the influence of catalytically active metal surfaces (eg from the molds for component manufacturing or special Metallinitiatioren) are curable

Anaerobe Lacke können demnach in Gegenwart von Sauerstoff stabil gelagert werden. Der Sauerstoff übernimmt eine Inhibitorfunktion. Unter Ausschluss von Sauerstoff, d.h. beim Härtungsprozess in einem Autoklaven, kommt es bei Anwesenheit von Metallionen zur Härtungsreaktion. Die Metallionen können dabei entweder aus der metallischen Oberfläche eines luftundurchlässigen Substrates kommen oder vorzugsweise durch Zugabe in die Rezeptur aus dem Lack selbst kommen. Anaerobe Lacke sind somit verarbeitungstechnisch gesehen einkomponentige Systeme.anaerobe Paints can Accordingly, stable storage in the presence of oxygen. Of the Oxygen takes over an inhibitor function. Excluding oxygen, i. at the curing in an autoclave, it comes in the presence of metal ions to Curing reaction. The metal ions can either from the metallic surface of an airtight substrate come or preferably by adding in the recipe from the paint come yourself. Anaerobic lacquers are thus processing technology seen one-component systems.

Zusätzlich können in den Rezepturen noch elektrisch leitende Fasern oder Pigmente enthalten sein, um elektrisch leitende Lackschicht(en) zu erhalten. Die Fasern oder Pigmente können dabei aus Metall, wie z.B. Silber, Kupfer oder Aluminium sein. Es kann aber auch Kohlenstoff in Form von Ruß, Graphit und bevorzugt als Kohlenstoffnanoröhren eingesetzt werden. Kohlenstoffnanoröhren weisen auf Grund ihrer Struktur bei kleinen Masseanteilen (Einsatzkonzentrationen) eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf.In addition, in the formulations still contain electrically conductive fibers or pigments be to get electrically conductive paint layer (s). The fibers or pigments can metal such as e.g. Be silver, copper or aluminum. It but also carbon in the form of carbon black, graphite and preferably as Carbon nanotubes be used. Carbon nanotubes show by virtue of their Structure at small mass fractions (application concentrations) one high electrical conductivity on.

Es kann aber auch eine Lackierung in herkömmlicher Form nach der Entformung durchgeführt werden, wobei die dabei verwendeten Lacksysteme durch o.g. genannte Fasern, Partikel oder Füllstoffe bzw. auch ihrer Kombinationen modifiziert sein können. Dies hat unter Anderem Vorteile bei Reparaturlackierungen oder der Nachrüstung von bisher unzureichend gegen Blitzeinschlag geschützten Bauteilen.It but can also be a coating in conventional form after demolding carried out with the paint systems used by o.g. called Fibers, particles or fillers or their combinations can be modified. This has, among other things Advantages of refinishing or retrofitting previously insufficiently protected against lightning strike protected components.

Vorteilhaft ist es auch, die Oberfläche von Leichtbauelementen mit einer Mikro- oder Nanostruktur zu versehen. Dies kann durch in der/den Lackschicht(en) eingebettete Partikel erreicht werden, die nach der Aushärtung eine solche Struktur an der Oberfläche bilden. Solche Strukturen können aber auch bei der formgebenden Wärmebehandlung im Formwerkzeug in die Oberfläche eingeprägt werden.Advantageous it is also, the surface lightweight components with a micro or nanostructure. This may be due to embedded in the lacquer layer (s) particles be achieved, which after curing such a structure on the surface form. Such structures can but also in the shaping heat treatment in the mold in the surface imprinted become.

Eine solche Struktur wirkt sich vorteilhaft durch verbessertes Strömungsverhalten (Reduzierung des Luftwiderstandes), einen erreichbaren Selbstreinigungseffekt (Lotuseffekt) aber auch gegen Vereisung aus.A Such structure has an advantageous effect by improved flow behavior (Reduction of air resistance), an achievable self-cleaning effect (Lotus effect) but also against icing out.

Es kann aber auch eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung vorhanden sein, mit der ein Schutz gegen Erosion und/oder Vereisung erreicht werden kann.It but also an additional surface coating be present, with a protection against erosion and / or icing can be achieved.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher er läutert werden.following the invention is exemplary closer he explained.

Bei Windenergieanlagen kommt es auf Grund ihrer Größe und den exponierten Standorten sehr häufig zu Schäden durch Blitzschlag. Dies kann vom Ausfall bis zur Zerstörung der Windenergieanlage führen. Ein entsprechender Schutz mit blitzableitender Wirkung ist daher unumgänglich.at Wind turbines are due to their size and the exposed locations very often too damage by lightning. This can range from failure to destruction Lead wind turbine. A corresponding protection with lightning-deflecting effect is therefore unavoidable.

Auch Flugzeuge müssen mit einem Blitzschutz ausgerüstet sein, was insbesondere auf die Vorflügel (Slats) zutrifft. In der Vergangenheit erfüllte eine metallische Außenhülle der Flugzeuge diese Funktion. Durch den stetig steigenden Einsatz von Faserverbundmaterial muss dies konstruktiv für einen Blitzschutz berücksichtigt werden. Hierzu wird ein Kupfergewebe eingesetzt, mit dem bei Blitzeinschlag die Energie abgeleitet werden kann.Also Airplanes need equipped with a lightning protection which applies in particular to the slats. In the Past fulfilled a metallic outer shell of the Aircraft this feature. Due to the steadily increasing use of Fiber composite material must be considered constructively for lightning protection become. For this purpose, a copper mesh is used, with the lightning strike the energy can be dissipated.

Nachteilig ist dabei, dass das Kupfergewebe nicht zu tief in der Faserverbundmatrix eingesetzt sein darf, da ansonsten kein ausreichender Blitzschutz erreicht wird. Dadurch, dass das Kupfergewebe jedoch an der Oberfläche des jeweiligen Bauteils verbleibt, ist es mit sehr viel Aufwand verbunden eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen, da sich das Kupfergewebe auch durch Lackschichten hindurch bis zur Oberfläche abzeichnen kann.adversely is that the copper mesh is not too deep in the fiber composite matrix may be used, otherwise no adequate lightning protection is reached. Due to the fact that the copper mesh is on the surface of the each component remains, it is associated with a lot of effort to achieve a high surface quality, because the copper fabric also through layers of paint through to Sign off surface can.

So wird nach dem Stand der Technik wie folgt vorgegangen:

  • a) Verwendung einer Harzmatrix eines Faserverbund-Halbzeuges (prepreg) in das in der letzten Lage ein Kupfergewebe, als Blitzschutz eingelegt wird;
  • a) Aushärtung des Faserverbund-Halbzeuges in einem Autoklaven oder Heisspresswerkzeug;
  • b) Entformung;
  • c) Vorbereitung (Abschleifen von Trennmitteln u.a.), Lackierung mit einer ggf. ebenfalls elektrisch leitfähigen Pimerschicht, ggf. Zwischenschleifen der Oberfläche und anschließender Decklackierung.
Thus, according to the state of the art, the procedure is as follows:
  • a) using a resin matrix of a fiber composite semifinished product (prepreg) in the last layer of a copper fabric is inserted as lightning protection;
  • a) curing of the fiber composite semifinished product in an autoclave or hot-pressing tool;
  • b) demolding;
  • c) preparation (grinding of release agents, etc.), painting with a possibly also electrically conductive Pimerschicht, possibly intermediate grinding of the surface and subsequent topcoating.

Nachfolgend soll der erfindungsgemäße Prozess für die Herstellung erläutert werden. Nicht alle nun folgenden Beispiele zeigen die Erfindung, die Beispiele sind jedoch insgesamt zum Verständnis der Erfindung notwendig und/oder hilfreich.following should the process of the invention for the Production explained become. Not all of the following examples show the invention, however, the examples are necessary to understand the invention as a whole and / or helpful.

Beispiel 1example 1

Herstellung eines Leichtbauteils, das elektrisch leitend ist und mit einer konventionellen Lackierung versehen werden soll.

  • a) Verwendung einer Harzmatrix eines Faserverbund-Halbfabrikats (prepreg) in dem metallische und/oder Kohlenstofffasern enthalten sind. Es können auch Pigmente enthalten sein. Es wird kein Kupfergewebe eingesetzt, da das Halbfabrikat vollständig elektrisch leitend ist und so die Schutzfunktion vor Blitz erreicht wird. Die Oberflächenqualität des Leichtbauteil wird verbessert, da sich keine Struktur von Kupfergewebe an der Oberfläche und dort nachfolgend noch aufgetragenen Schichten abzeichnet. Außerdem kann die Bruchzähigkeit und Verwindungssteifigkeit der Leichtbauteile verbessert werden.
  • b) Aushärtung des Faserverbund-Halbfabrikats in einem Autoklaven oder Heisspresswerkzeug;
  • c) Entformung;
Production of a lightweight component, which is electrically conductive and should be provided with a conventional paint.
  • a) Use of a resin matrix of a fiber composite semifinished product (prepreg) in which metallic and / or carbon fibers are contained. It may also contain pigments. There is no copper mesh used, since the semi-finished product is completely electrically conductive and so the protection against lightning is achieved. The surface quality of the lightweight component is improved, since there is no structure of copper fabric on the surface and there subsequently applied layers. In addition, the fracture toughness and torsional rigidity of the lightweight components can be improved.
  • b) curing the fiber composite semifinished product in an autoclave or hot-pressing tool;
  • c) demolding;

Vorbereitung (Schleifen u.a.), Lackierung mit einer ggf. ebenfalls elektrisch leitend eingestellten Primerschicht, ggf. Zwischenschleifen und anschließender Decklackierung.Preparation (grinding, etc.), painting with a possibly also electrically conductive Pri merschicht, possibly intermediate grinding and subsequent topcoating.

Beispiel 2Example 2

Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Leichtbauteils mit einem ggf. ebenfalls elektrisch leitenden Gelcoat

  • a) Verwendung einer Harzmatrix eines Faserverbund-Halbfabrikats (prepreg) in dem metallische und/oder Kohlenstofffasern eingebettet sind. Es können auch Pigmente enthalten sein. Es wird ebenfalls kein Kupfergewebe eingesetzt. Das Leichtbauteil ist aber trotzdem vollständig über das gesamte Volumen elektrisch leitend. Außerdem kann die Oberflächenqualität der Oberfläche und auch nachfolgend noch zusätzlich aufzubringenden Schichten verbessert werden. Verwindungssteifigkeit und Bruchzähigkeit sind ebenfalls erhöht. Die Beschichtung des Halbfabrikats kann mit einem Lacksystem (Gelcoat) oder einer Folie, das/die ggf. in vorgebbarer Form elektrisch leitend ist, erfolgen. Weitere Vorbereitungsschritte und Lackierschritte können entfallen.
  • b) Aushärtung des Faserverbund-Halbfabrikats, das mit dem Lack beschichtet ist, in einem Autoklaven oder Heisspresswerkzeug;
  • c) Entformung;
  • d) Vorbereitungen (Lackierung mit einer Decklackierung).
Production of an electrically conductive lightweight component according to the invention with a possibly also electrically conductive gelcoat
  • a) Use of a resin matrix of a fiber composite semifinished product (prepreg) in which metallic and / or carbon fibers are embedded. It may also contain pigments. It is also used no copper fabric. Nevertheless, the lightweight component is completely electrically conductive over the entire volume. In addition, the surface quality of the surface and also subsequently additional layers to be applied can be improved. Torsional stiffness and fracture toughness are also increased. The coating of the semifinished product can be carried out with a coating system (gelcoat) or a film which is optionally electrically conductive in a predefinable form. Further preparation steps and painting steps can be omitted.
  • b) curing the fiber composite semifinished product coated with the paint in an autoclave or hot press tool;
  • c) demolding;
  • d) Preparations (painting with a topcoat).

Beispiel 3:Example 3:

Herstellung eines elektrisch leitenden Leichtbauteils mit Faserverbundmaterial, das mit einem ggf. auch elektrisch leitenden Inmold Dual-Cure Lacksystem beschichtet ist.

  • a) Verwendung einer Harzmatrix eines Faserverbund-Halbfabrikats (prepreg) in dem metallische und/oder Kohlenstofffasern sowie ggf. auch Pigmente eingebettet sind. Es ist kein Kupfergewebe vorhanden. Das fertige Halbfabrikat ist trotzdem vollständig elektrisch leitend. Oberflächenqualität, Bruchzähigkeit und Verwindungssteifigkeit sind ebenfalls verbessert;
  • b) das Halbfabrikat und/oder die innere Wandung eines Formwerkzeuges werden mit einem Lacksystem, das Primer- und Decklackeigenschaften aufweist (Inmold Dual-Cue Lacksystem) beschichtet. Das Lacksystem kann durch Zusätze ebenfalls elektrisch leitend sein und damit eine elektrisch leitende Oberfläche erhalten werden;
  • c) Aushärtung des Faserverbund-Halbfabrikats mit dem Lacksystem in einem Autoklaven oder Heisspresswerkzeug;
  • d) Entformung.
Production of an electrically conductive lightweight component with fiber composite material, which is coated with an optionally also electrically conductive Inmold Dual-Cure coating system.
  • a) Use of a resin matrix of a fiber composite semifinished product (prepreg) in which metallic and / or carbon fibers and possibly also pigments are embedded. There is no copper tissue. The finished semi-finished product is nevertheless completely electrically conductive. Surface quality, fracture toughness and torsional rigidity are also improved;
  • b) the semi-finished product and / or the inner wall of a molding tool are coated with a paint system that has primer and topcoat properties (in-mold dual-cue paint system). The paint system can also be electrically conductive by additives and thus an electrically conductive surface can be obtained;
  • c) curing the fiber composite semifinished product with the paint system in an autoclave or hot-pressing tool;
  • d) demoulding.

Es ist in der Regel lediglich die Entfernung von Trennmittelresten auf der Oberfläche erforderlich. Die übrigen Verfahrensschritte, wie z.B. Schleifen und Nachlackieren können entfallen.It is usually only the removal of release agent residues on the surface required. The remaining Process steps, such as Sanding and repainting can be omitted.

So kann eine erhebliche Reduzierung des Herstellungsaufwandes durch Wegfall von Prozessschritten erreicht werden. Im günstigsten Fall kann so ein Leichtbauteil bereits nach der Entformung fertig gestellt sein. Es ist dann ggf. lediglich eine Reinigung erforderlich.So Can be a significant reduction in manufacturing costs Elimination of process steps can be achieved. In the cheapest Case can be such a lightweight component already finished after demolding be put. It is then possibly only a cleaning required.

Das Leichtbauteil kann so vollständig elektrisch leitend und nicht nur an der Oberfläche elektrisch lei tend sein. So entstehen auch bei später erforderlichen Reparaturarbeiten keine elektrisch nicht leitenden Bereiche, wie dies beim Einsatz der herkömmlich genutzten Kupfergewebe der Fall ist welche bei Nutzung, der Vorbehandlung, wie z.B. Schleifen, beschädigt werden können.The Lightweight component can be so complete electrically conductive and not only be electrically lei tend on the surface. So arise at later Required repair work no electrically non-conductive Areas, such as when using the conventionally used copper mesh the case is which when in use, the pre-treatment, such as. Grind, damaged can be.

Auch die Oberflächenqualität ist verbessert, was auch mit dem Lacksystem und dem Verzicht auf das Kupfergewebe erreichbar ist. Daneben ist auch die Bruchzähigkeit und die Verwindungssteifigkeit durch die zusätzlich eingebetteten elektrisch leitenden Fasern verbessert.Also the surface quality is improved, what about the paint system and the absence of the copper mesh is reachable. In addition, the fracture toughness and the torsional stiffness are also important through the addition improved embedded electrically conductive fibers.

Bei dem erfindungsgemäßen Leichtbauteiler kann insbesondere mit den elektrisch leitenden Kohlenstofffasern (Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbonanotubes)) auf Grund ihrer Struktur mit geringer Einsatzkonzentration eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit erreicht werden, was mit Einsatz eines ebenfalls elektrisch leitenden Lacksystems (Inmold Dual-Cure Lack) verbessert werden kann.at the lightweight construction according to the invention especially with the electrically conductive carbon fibers (Carbon nanotubes (Carbonanotubes)) due to their structure with low use concentration a very high electrical conductivity be achieved, which with the use of a likewise electrically conductive Paint system (inmold dual-cure paint) can be improved.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils wobei ein mit Glas-, Kohlenstofffasern oder PEEK gebildetes Halbfabrikat zusätzlich mit elektrisch leitenden Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitenden Partikeln mit einem Harz vorimprägniert wird, wobei das Halbfabrikat in ein beheizbares Formwerkzeug eingesetzt und bei einer Wärmebehandlung unter Druckkraftbeaufschlagung das Leichtbauteil in Form gebracht und das Harz ausgehärtet wird, und wobei auf die Oberfläche des Halbfabrikats und/oder die Innenwand des Formwerkzeuges ein Lack aufgebracht und bei der Wärmebehandlung im Formwerkzeug ausgehärtet wird, wobei ein aus zwei Komponenten gebildetes Lacksystem aufgetragen wird und eine Komponente durch Polyaddition und/oder anaerob-, metallinduzierte Polymerisation und nachfolgend eine andere Komponente durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung ausgehärtet wird.Method for producing a lightweight component wherein a semi-finished product formed with glass fibers, carbon fibers or PEEK additionally with electrically conductive fibers, carbon nanotubes and / or electrically conductive particles is pre-impregnated with a resin, wherein the semifinished product is inserted into a heatable mold and formed in a heat treatment under Druckkraftbeaufschlagung the lightweight component in shape and the resin is cured, and wherein applied to the surface of the semifinished product and / or the inner wall of the mold a paint and cured in the heat treatment in the mold, wherein a coating system formed from two components is applied and a component is cured by polyaddition and / or anaerobic, metal-induced polymerization and subsequently another component by irradiation with electromagnetic radiation. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lack, in dem elektrisch leitende Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitende Partikel enthalten sind, aufgebracht wird.Method according to the preceding claim, characterized in that a lacquer in which electrically conductive fibers, Carbon nanotubes and / or electrically conductive particles are included is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Formwerkzeug auf der Oberfläche des Leicht bauelementes eine Mikro- oder Nanostruktur ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 2, characterized that in the mold on the surface of the lightweight construction element a micro or nanostructure is formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche des Leichtbauteils nach der Entformung eine vor Erosion und/oder Vereisung schützende Deckschicht aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that on the surface of the lightweight component after removal from erosion and / or Icing protective Cover layer is applied. Elektrisch leitendes Leichtbauteil, das mit einem Faserverbundmaterial gebildet ist, wobei neben den Fasern des Faserverbundmaterials elektrisch leitende Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitende Partikel im Harz eingebettet sind dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Leichtbauteil durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.Electrically conductive lightweight component, with a Fiber composite material is formed, wherein in addition to the fibers of the fiber composite material electrically conductive fibers, carbon nanotubes and / or electrically conductive Particles embedded in the resin are characterized in that the electrically conductive lightweight component by a method according to a of the preceding claims is made. Leichtbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel aus Metall und/oder Kohlenstoff eingebettet sind.Lightweight component according to claim 5, characterized that particles of metal and / or carbon are embedded. Leichtbauteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass metallische Fasern und/oder Kohlenstofffasern eingebettet sind.Lightweight component according to claim 5 or 6, characterized that metallic fibers and / or carbon fibers are embedded. Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 103 S/m eingehalten ist.Lightweight component according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that an electrical conductivity of at least 10 3 S / m is maintained. Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche mit mindestens einer Lackschicht beschichtet ist.Lightweight component according to one of the preceding claims 5 to 8, characterized in that the outer surface with at least one lacquer layer is coated. Leichtbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht(en) elektrisch leitend ist/sind.Lightweight component according to claim 9, characterized that the lacquer layer (s) is / are electrically conductive. Leichtbauteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lackschichten ausgebildet sind, wobei eine Lackschicht mit einer durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung aushärtbaren Harzkomponente und die darunter ausgebildete Lackschicht mit einer durch Polyaddition und/oder anaerob-, metallinduzierte Polymerisation aushärtbaren Harzkomponente gebildet ist.Lightweight component according to claim 9 or 10, characterized that two paint layers are formed, wherein a paint layer with a curable by irradiation with electromagnetic radiation resin component and the varnish layer formed thereunder with one by polyaddition and / or anaerobic, metal-induced polymerization curable Resin component is formed. Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der äußeren Oberfläche eine vor Erosion und/oder einer Vereisung schützende Schicht ausgebildet ist.Lightweight component according to one of claims 9 to 11, characterized in that on the outer surface of a formed before erosion and / or icing protective layer is. Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der äußeren Oberfläche eine Mikro- oder Nanostruktur ausgebildet ist.Lightweight component according to one of the preceding claims 5 to 12, characterized in that on the outer surface of a Micro- or nanostructure is formed. Elektrisch leitendes Leichtbauteil, das mit einem Faserverbundmaterial gebildet ist, wobei neben den Fasern des Faserverbundmaterials elektrisch leitende Fasern, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder elektrisch leitende Partikel im Harz eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche zwei übereinander ausgebildete Lackschichten aufweist, welche mit unterschiedlichen Harzkomponenten ausgebildet sind, wobei die eine Lackschicht mit einer durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung aushärtbaren Harzkomponente und die darunter ausgebildete Lackschicht mit einer durch Polyaddition und/oder anaerob-, metallinduzierte Polymerisation aushärtbaren Harzkomponente gebildet ist, wobei die beiden Harzkomponenten jeweils so ausgebildet sind, dass ihre Aushärtung nicht in beiden beschriebenen Formen möglich ist.Electrically conductive lightweight component, with a Fiber composite material is formed, wherein in addition to the fibers of the fiber composite material electrically conductive fibers, carbon nanotubes and / or electrically conductive Particles embedded in the resin, characterized in that the outer surface two on top of each other has trained lacquer layers, which with different Resin components are formed, wherein the one lacquer layer with a curable by irradiation with electromagnetic radiation resin component and the varnish layer formed thereunder with one by polyaddition and / or anaerobic, metal-induced polymerization curable Resin component is formed, wherein the two resin components respectively are designed so that their curing is not described in both Shapes possible is.
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