DE102009042272A1

DE102009042272A1 - Leichtbauteil

Info

Publication number: DE102009042272A1
Application number: DE102009042272A
Authority: DE
Inventors: Philipp Kellner; Joerg Nalbach
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-23
Also published as: DE102009042272B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leichtbauteil, insbesondere Karosserieteil, aus Metallblech (4) mit einer Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff. Um das Leichtbauteil, insbesondere im Hinblick auf das Verformungsverhalten und die Steifigkeit, zu verbessern, ist das Metallblech (4) stoffschlüssig mit einer Verstärkungsschicht (10) aus Kunststoff verbunden, die wiederum stoffschlüssig mit der Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leichtbauteil, insbesondere ein Karosserieteil, aus Metallblech mit einer Verstärkungsstruktur aus Kunststoff. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Leichtbauteils. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Leichtbauteil, das insbesondere gemäß dem genannten Verfahren hergestellt ist.
Aus der europäischen Patentschrift EP 0 370 342 B1 ist ein Leichtbauteil mit einem schalenförmigen Grundkörper bekannt, der aus Metallblech im Tiefziehverfahren herstellbar ist. Der Grundkörper umfasst einen Innenraum, der Verstärkungsrippen aufweist, die aus angespritztem Kunststoff bestehen und deren Verbindung mit dem Grundkörper an diskreten Verbindungsstellen über Durchbrüche im Grundkörper erfolgt. Der Grundkörper kann eine Überzugsschicht aufweisen, die aus dem gleichen Kunststoff wie die Verstärkungsrippen besteht, um den Grundkörper mit einer optisch ansprechenden Oberfläche zu versehen. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2005 050 963 B4 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils bekannt, das ein Basisteil und ein Verstärkungsteil aufweist, wobei das Verstärkungsteil derart ausgebildet wird, dass zumindest ein Kernelement aus einem ersten Material in vorgebbarer Weise in ein Matrixelement aus einem zweiten Material eingebracht wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 022 385 A1 ist ein Hybridbauteilherstellungsverfahren bekannt, bei dem ein Blechbauteil und ein Kunststoffeinlegebauteil separat hergestellt werden. An Verbindungselemente des Kunststoffeinlegebauteils wird eine Kunststoffkomponente angespritzt, die durch Erwärmung expandiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leichtbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere im Hinblick auf das Verformungsverhalten und die Steifigkeit, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Leichtbauteil, insbesondere einem Karosserieteil, aus Metallblech mit einer Verstärkungsstruktur aus Kunststoff, dadurch gelöst, dass das Metallblech stoffschlüssig mit einer Verstärkungsschicht aus Kunststoff verbunden ist, die wiederum stoffschlüssig mit der Verstärkungsstruktur aus Kunststoff verbunden ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Stahlblechfaserverbundbauteil in Hybridbauweise geschaffen. Die Verstärkungsschicht aus Kunststoff dient hauptsächlich dazu, das Metallblech flächig zu verstärken. Darüber hinaus wird durch die Verstärkungsschicht aus Kunststoff die Anbindung der Verstärkungsstruktur aus Kunststoff an das Metallblech durch die große Berührfläche verbessert. Das liefert den Vorteil, dass die Durchbrüche in dem Grundkörper, wie sie aus der vorab genannten europäischen Patentschrift EP 0370 342 B1 bekannt sind, entfallen können. Dadurch wird die Bearbeitung des Metallblechs erheblich vereinfacht und eine Schwächung des Metallblechs verhindert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht aus Kunststoff Verstärkungsfasern enthält. Bei den Verstärkungsfasern handelt es sich vorzugsweise um Glas-, Aramid- und/oder Kohlefasern. Die Verstärkungsfasern in der Verstärkungsschicht liegen vorzugsweise in Form von Endlosfasern vor. Diese können beispielsweise unidirektional, bidirektional oder quasiisotrop angeordnet sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht aus Kunststoff-eine Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff umfasst, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind. Die thermoplastische Kunststoffmatrixschicht vereinfacht die Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbauteils. Die Verstärkungsfasern sind zum Beispiel in Form einer Matte, eines Gewebes oder eines Geleges in die Matrixschicht eingebettet. Die Verstärkungsschicht kann zum Beispiel aus einem Halbzeug aus Hybridgarn (Thermoplastfäden mit Verstärkungsfasern) oder in Form einer Platte vorgefertigt (Organoblech) und vor dem Verbinden mit dem Metallblech aufgeschmolzen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff Verstärkungsfasern enthält. Bei den Verstärkungsfasern in der Verstärkungsstruktur handelt es sich vorzugsweise um Glasfasern. Dabei können kurze oder/und lange Fasern verwendet werden. Vorzugsweise werden in der Verstärkungsstruktur nur Langfasern verwendet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff eine Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff umfasst, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind. Die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff wird vorzugsweise durch Extrudieren und anschließendes Pressen langfaserverstärkter Thermoplastmasse (LFT) hergestellt. Dabei ist die Verwendung eines Halbzeugs aus Stäbchengranulaten (mit Thermoplast getränkte oder ummantelte unidirektionale Glasfaserstränge, LFT-G) vorgesehen, oder eine Herstellung im Direktverfahren (LFT-D) bei dem Fasern und Thermoplast direkt ohne vorherige Herstellung eines Halbzeugs im Extruder verarbeitet werden. Diese Herstellungsverfahren können als Extrusionspressen bezeichnet werden. Die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff ist vorzugsweise als extrusionsgepresste Verstärkungsstruktur ausgeführt. Alternativ zum Extrusionspressen ist jedoch auch die Herstellung der Verstärkungsstruktur durch Spritzgießen denkbar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff Rippen umfasst, die nicht parallel, sondern z. B. im Wesentlichen senkrecht, zu dem Metallblech angeordnet sind. Die Anordnung und Gestalt der Rippen ist vorzugsweise an eine zu erwartende Belastung des Leichtbauteils angepasst. In einem hochbelasteten Bereich des Leichtbauteils sind zum Beispiel mehr Rippen oder Rippen mit einer größeren Dicke angeordnet. In einem Bereich mit einer geringen Belastung des Leichtbauteils können auch gar keine Rippen angeordnet sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff Rippen umfasst, die kreuzweise miteinander verbunden sind. Die Rippen sind durch Pressen, insbesondere Extrusionspressen, vorzugsweise einstückig miteinander verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech, zum Beispiel durch Umformen so verformt ist, dass es einen Aufnahmeraum für die Verstärkungsschicht und für die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff aufweist. Bei dem Aufnahmeraum handelt es sich vorzugsweise um einen länglichen Aufnahmeraum des vorzugsweise ebenfalls länglichen Leichtbauteils. Das Metallblech wird vorzugsweise durch Tiefziehen, Warmumformen/Presshärten oder Walzen umgeformt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leichtbauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech aus Stahlblech oder Aluminiumblech gebildet ist. Das Metallblech kann auch verschiedene Metallschichten umfassen.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines vorab beschriebenen Leichtbauteils ist die oben angegebene Aufgabe durch mindestens einen, insbesondere mehrere oder alle, der folgenden vorbereitenden Schritte gelöst, die einzeln oder in Gruppen in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Das Metallblech wird zum Beispiel durch Tiefziehen, Presshärten oder Walzen umgeformt. Zur Bildung der Verstärkungsstruktur wird zunächst ein faserverstärkter Thermoplast umgeformt, vorzugsweise extrudiert. Zur Bildung der Verstärkungsschicht wird zunächst ein flächiges Vorprodukt/Halbzeug aus einer thermoplastischen Matrix mit Verstärkungsfasern erwärmt, um das Vorprodukt für die nachfolgende Formgebung weich und formbar zu machen. Dadurch wird die weitere Verarbeitung deutlich vereinfacht.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch mindestens einen, insbesondere mehrere oder alle, der folgenden Schritte gekennzeichnet, die einzeln oder in Gruppen in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Das umgeformte Metallblech wird in eine Formhälfte eingelegt. Alternativ kann das umgeformte Metallblech auch selbst als Formhälfte verwendet werden. Das erwärmte flächige Vorprodukt wird auf das umgeformte Metallblech aufgebracht. Im erwärmten, das heißt aufgeschmolzenem, Zustand kann das flächige Vorprodukt auf einfache Art und Weise auf das Metallblech aufgebracht werden, wobei sich die Gestalt des flächigen Vorprodukts an die Gestalt des Metallblechs anpasst und daran haftet. Zwischen dem flächigen Vorprodukt und dem Metallblech kann eine haftverbessernde Klebeschicht angeordnet werden. Der extrudierte faserverstärkte Thermoplast wird auf dem erwärmten flächigen Vorprodukt angeordnet. Der faserverstärkte Thermoplast kann bevor oder nachdem das flächige Vorprodukt auf das umgeformte Metallblech aufgebracht wird, auf dem erwärmten flächigen Vorprodukt angeordnet werden. Danach wird eine weitere Formhälfte auf die erstgenannte Formhälfte oder auf das umgeformte Metallblech aufgelegt. Zum Erzeugen der Verstärkungsstruktur werden die beiden Formhälften beziehungsweise die Formhälfte und das umgeformte Metallblech gegeneinander gepresst.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Leichtbauteil, bei dem nur die flächige Verstärkungsschicht im Warmpressverfahren mit oder ohne zusätzlichen Klebstoff mit dem umgeformten Metallblech verbunden wird. Die vorzugsweise rippenartige Verstärkungsstruktur, die vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Thermoplast besteht, wird hierbei im Spritzguss-Verfahren hergestellt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Leichtbauteil, das insbesondere gemäß dem vorab beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Durch das erfindungsgemäße Leichtbauteil können unerwünschte Intrusionen bei einem Fahrzeugcrash verringert werden. Darüber hinaus werden das Verformungsverhalten und das Energieaufnahmeverhalten verbessert. Des Weiteren wird die Stabilität verbessert und die Versagungsempfindlichkeit bei einer Überbelastung verringert. Außerdem kann die Steifigkeit verbessert werden, wobei gleichzeitig eine Gewichtsreduktion erreicht werden kann.
Durch die Verstärkungsschicht und die Verstärkungsstruktur aus Kunststoff kann der Querschnitt des Leichtbauteils, das vorzugsweise als horizontal verlaufender Längs- oder Querträger oder vertikal verlaufende Säule ausgeführt ist, stabilisiert werden. Ein frühzeitiges Versagen durch Instabilitäten, wie Beulen oder Knicken, wird durch die Verstärkungsschicht auf dem Metallblech sicher-verhindert. Die Anordnung und der Aufbau der Verstärkungsschicht, beispielsweise Lagenanzahl, Faserorientierung, Faseranteil, Faserwerkstoff, Matrixwerkstoff und Dicke, sowie die Gestaltung der Verstärkungsstruktur, zum Beispiel Rippengeometrie, -anzahl, -anordnung, -höhe und -dicke, Matrixmaterial, Fasermaterial, Faseranteil und Faserlänge, können entsprechend von auftretenden Belastungen, zum Beispiel anhand des Biegemomentenverlaufs, beanspruchungsgerecht ausgelegt werden. Gegenüber konventionellen Bauweisen werden zusätzliche Verstärkungsbleche eingespart. Funktionsteile, wie Halter oder Befestigungsmittel, können in die Verstärkungsstruktur integriert werden. Herkömmliche Abläufe in der Fertigung, insbesondere Fügeprozesse in der Rohbaufertigung, können beibehalten werden, wenn sich die Verstärkungen aus Kunststoff nicht im Flanschbereich des umgeformten Metallblechs befinden.
Durch das partielle oder vollständige Schließen des Leichtbauteils zu einem Trägerprofil mit einem zusätzlichen Schließblech, das vorzugsweise aus einem umgeformten Metallblech besteht, können die Eigenschaften, wie Festigkeit und Steifigkeit, des Leichtbauteils weiter verbessert werden. Die Verbindung zwischen Schließblech und erfindungsgemäßem Leichtbauteil ist dabei durch konventionelle, aus der Rohbaufertigung bekannte, thermische und mechanische Fügetechniken vorgesehen. Besonders groß sind die Vorteile bezüglich Deformationsverhalten und Steifigkeit, wenn sind die Verstärkungsrippen des erfindungsgemäßen Leichtbauteils direkt, mit oder ohne zusätzliche Verklebung, auf dem Schließblech abstützen, so dass eine direkte Abstützung des Metallblechs des Leichtbauteils zum Schließblech stattfindet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Leichtbauteils und die
2 bis 4 verschiedene Schritte zum Herstellen des in 1 dargestellten Leichtbauteils.
In den 1 und 4 ist ein Leichtbauteil 1 perspektivisch dargestellt. Das Leichtbauteil 1 umfasst ein Metallblech 4, das, vorzugsweise als Längsträgerprofil, Querträgerprofil oder Säulenprofil ausgeführt ist, von dem nur ein Abschnitt dargestellt ist. Das Metallblech 4 ist, zum Beispiel durch Tiefziehen, so umgeformt, dass es einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einer Basis 5 aufweist, von dem zwei Schenkel 6, 7 abgewinkelt sind. Von den freien Enden der Schenkel 6, 7 wiederum ist jeweils eine Lasche 8, 9 abgewinkelt. Bei dem Metallblech 4 handelt es sich vorzugsweise um ein Stahlblech oder Aluminiumblech. Die Basis 5 des Metallblechs 4 begrenzt zusammen mit den Schenkeln 6, 7 einen Aufnahmeraum 12, der auf der der Basis 5 gegenüberliegenden Seite offen ist.
Das Metallblech 4 ist im Bereich des Aufnahmeraums 12 an der Basis 5 und den Schenkeln 6, 7 mit einer Verstärkungsschicht 10 versehen. Die Gestalt der Verstärkungsschicht 10 ist an die Gestalt des Metallblechs 4 mit dem U-förmigen Querschnitt angepasst. Die Laschen 8, 9 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht mit der Verstärkungsschicht 10 bedeckt.
Die Verstärkungsschicht 10 umfasst eine thermoplastische Matrix, in welcher eine Verstärkung aus Endlosfasern eingebettet ist. Bei den Endlosfasern handelt es sich vorzugsweise um Kohlefasern oder Glasfasern, die als Matte, Gewebe oder Gelege in die thermoplastische Matrix eingebettet sind. Die Verstärkungsschicht 10 ist an der Basis 5 und den Schenkeln 6, 7 stoffschlüssig mit dem Metallblech 4 verbunden. Diese stoffschlüssige Verbindung wird mit oder ohne Verwendung von Klebstoff durch Einpressen der Verstärkungsschicht in das Metallblech erreicht. Dieser Vorgang wird vorzugsweise mit dem Pressen und Ausformen der Verstärkungsstruktur zu einem Fertigungsschritt kombiniert.
In dem Aufnahmeraum 12 ist eine Verstärkungsstruktur 15 stoffschlüssig mit der Verstärkungsschicht 10 verbunden. Die Verstärkungsstruktur 15 umfasst kreuzweise angeordnete Rippen 16, 17, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Basis 5 und zu den Schenkeln 6, 7 des Metallblechs 4 erstrecken. Die Rippen 16, 17 der Verstärkungsstruktur 15 sind einstückig miteinander verbunden.
Die Verstärkungsstruktur 15 mit den Rippen 16, 17 umfasst eine thermoplastische Kunststoffmatrix, in die Verstärkungsfasern, vorzugsweise Glasfasern, eingebettet sind. Die Verstärkungsstruktur 15 ist vorzugsweise aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet, wie die Verstärkungsschicht 10.
In den 2 bis 4 ist angedeutet, dass die Verstärkungsstruktur 15 aus einem extrudierten faserverstärkten thermoplastischen Vorprodukt 20 hergestellt wird. Das extrudierte Vorprodukt 20 liegt zum Beispiel als zähflüssige Masse vor, die, wie man in den 2 und 3 sieht, unterschiedliche Querschnitte aufweisen beziehungsweise einnehmen. Die zähflüssige Masse des Vorprodukts 20 kann dann durch Pressen zwischen zwei Formhälften in die gewünschte Verstärkungsstruktur 15 gebracht werden, die in 4 dargestellt ist.
Die Verstärkungsschicht 10 liegt vorzugsweise als endlosfaserverstärktes flächiges Vorprodukt 24 vor und kann im aufgeschmolzenen oder angeschmolzenen Zustand auf einfache Art und Weise an die Gestalt beziehungsweise den Querschnitt des Metallblechs 4 angepasst werden. Durch den Pressvorgang, der gleichzeitig zur Formgebung der Rippen der Verstärkungsstruktur dient, wird ein stoffschlüssiges Anhaften des flächigen Vorprodukts 24, wie bei einer Klebverbindung, sichergestellt.
In 2 ist durch einen Pfeil 25 angedeutet, dass das erwärmte Vorprodukt 24 auf das umgeformte Metallblech 4 gelegt wird. Dabei kann das Metallblech 4 selbst eine Formhälfte für den anschließenden Pressvorgang darstellen. Das Metallblech 4 kann aber auch in einer Formhälfte angeordnet sein. Daraufhin wird das extrudierte Vorprodukt 24 auf das die Verstärkungsschicht 10 darstellende Vorprodukt 24 aufgebracht.
In 3 ist durch einen Pfeil 26 angedeutet, dass das erwärmte Vorprodukt 24 auch zusammen mit dem extrudierten Vorprodukt 20 in das umgeformte Metallblech 4 eingelegt werden kann. Sobald das extrudierte Vorprodukt 20 eingelegt wurde, wird der Verbund 4, 24 und 20 durch eine weitere Formhälfte mit Hilfe einer Presse zusammengedrückt. Dabei wird das erwärmte Vorprodukt 24 flächig an das umgeformte Metallblech 4 angepresst, um die stoffschlüssige Verbindung herzustellen beziehungsweise zu verbessern. Gleichzeitig wird aus dem extrudierten Vorprodukt 20 die gewünschte rippenförmige Verstärkungsstruktur 15 gebildet. Vorprodukt 24 und Vorprodukt 20 haften stoffschlüssig, da beide über eine erwärmte thermoplastische Matrix verfügen, die bevorzugt aus dem gleichen Thermoplast besteht. Nach dem Pressvorgang kann das fertige Leichtbauteil 1 entnommen werden, wie man in 4 sieht.
Das erfindungsgemäße Leichtbauteil 1 wird vorzugsweise in einer vorrangig biegebelasteten Trägerstruktur einer Fahrzeugkarosserie oder Fahrzeugtür eingesetzt. Das Leichtbauteil 1 ist zum Beispiel als vertikal angeordnete Säule, insbesondere A-Säule, B-Säule, C-Säule oder D-Säule, ausgeführt. Das Leichtbauteil 1 kann auch als horizontal längs verlaufender Träger, zum Beispiel als Schweller, Dachrahmenteil, Verstärkung einer Fahrzeugtür, Stirnwandquerträger, Dachquerträger, Querträger in der Bodenstruktur, verwendet werden. Insbesondere zur Verwendung in hochbelasteten Säulen kann das Leichtbauteil durch ein Schließblech, das mittels konventioneller Fügeverfahren mit den Laschen bzw. Flanschen 8, 9 des Leichtbauteils verbunden ist, teilweise oder ganz geschlossen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0370342 B1 [0002, 0004]
DE 102005050963 B4 [0002]
DE 102007022385 A1 [0002]

Claims

Leichtbauteil, insbesondere Karosserieteil, aus Metallblech (4) mit einer Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech (4) stoffschlüssig mit einer Verstärkungsschicht (10) aus Kunststoff verbunden ist, die wiederum stoffschlüssig mit der Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff verbunden ist.
Leichtbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (10) aus Kunststoff Verstärkungsfasern enthält.
Leichtbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (10) aus Kunststoff eine Matrixschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff umfasst, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind.
Leichtbauteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern als Endlosfasern unidirektional, bidirektional oder quasiisotrop angeordnet sind.
Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff Verstärkungsfasern enthält.
Leichtbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff eine Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff umfasst, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind.
Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff Rippen (16, 17) umfasst, die nicht parallel zu dem Metallblech (4) angeordnet sind.
Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff Rippen (16, 17) umfasst, die kreuzweise miteinander verbunden sind.
Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech (4), zum Beispiel durch Umformen, so verformt ist, dass es einen Aufnahmeraum (12) für die Verstärkungsschicht (10) und für die Verstärkungsstruktur (15) aus Kunststoff aufweist.
Leichtbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech (4) aus Stahlblech oder Aluminiumblech gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauteils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen, insbesondere mehrere oder alle, der folgenden vorbereitenden Schritte, die einzeln oder in Gruppen in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können: a) das Metallblech (4) wird umgeformt; b) ein faserverstärkter Thermoplast (20) wird extrudiert; c) ein flächiges Vorprodukt (24) aus einer thermoplastischen Matrix mit Verstärkungsfasern wird erwärmt.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mindestens einen, insbesondere mehrere oder alle, der folgenden Schritte, die einzeln oder in Gruppen in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können: d) das umgeformte Metallblech (4) wird in eine Formhälfte eingelegt; e) das erwärmte flächige Vorprodukt (24) wird auf das umgeformte Metallblech (4) aufgebracht; f) der extrudierte faserverstärkte Thermoplast (20) wird auf dem erwärmten flächigen Vorprodukt (24) angeordnet; g) eine Formhälfte wird aufgelegt; h) die beiden Formhälften werden gegeneinander gepresst.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mindestens einen, insbesondere mehrere oder alle, der folgenden Schritte, die einzeln oder in Gruppen in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können: d) das umgeformte Metallblech (4) wird in eine Formhälfte eingelegt; e) das erwärmte flächige Vorprodukt (24) wird auf das umgeformte Metallblech (4) aufgebracht; f) eine Formhälfte wird aufgelegt; g) die beiden Formhälften werden gegeneinander gepresst; h) das mit dem flächigen Vorprodukt (24) verstärkte Metallblech wird aus der Presse entnommen und in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt; i) der faserverstärkte Thermoplast (20) wird auf das mit dem flächigen Vorprodukt (24) verstärkte Metallblech aufgespritzt.
Kraftfahrzeug mit einem Leichtbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 hergestellt ist.