DE102016222658A1

DE102016222658A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils aus einem faserverstärkten Kern und zumindest einem am faserverstärkten Kern additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt, sowie faserverstärktes Bauteil

Info

Publication number: DE102016222658A1
Application number: DE102016222658.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Holzinger; Andreas Reinhardt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-05-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und zumindest einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3), aufweisend eine Haltevorrichtung (20) mit einem Halteelement (21) zum Halten des faserverstärkten Kerns (2) und einem Haltepositionierungselement (22) zum dreidimensionalen Positionieren des Halteelements (21), ferner aufweisend eine Druckvorrichtung (30) mit einem Druckelement (31) zum Erzeugen des zumindest einen Kunststoffabschnitts (3) durch ein additives Auftragen von Kunststoffmaterial (4) an den faserverstärkten Kern (2) und einem Druckpositionierungselement (32) zum dreidimensionalen Positionieren des Druckelements (31). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3) durch eine derartige Vorrichtung (10). Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein faserverstärktes Bauteil (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils aus einem Faserkern und zumindest einem am Faserkern angespritzten Kunststoffabschnitt, aufweisend eine Haltevorrichtung mit einem Halteelement zum Halten des Faserkerns und einem Haltepositionierungselement zum dreidimensionalen Positionieren des Halteelements, ferner aufweisend eine Druckvorrichtung mit einem Druckelement zum Erzeugen des zumindest einen Kunststoffabschnitts durch ein Anspritzen von Kunststoffmaterial an den Faserkern und einem Druckpositionierungselement zum dreidimensionalen Positionieren des Druckelements. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils aus einem Faserkern und einem am Faserkern angespritzten Kunststoffabschnitt durch eine derartige Vorrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein faserverstärktes Bauteil aus einem Faserkern und einem am Faserkern angespritzten Kunststoffabschnitt.
Faserverstärkte Bauteile werden in der modernen Technik weitläufig eingesetzt. Durch die Faserverstärkung können insbesondere Bauteile bereitgestellt werden, die besonders leicht und gleichzeitig besonders stabil ausgebildet sind. Ein derartiges faserverstärktes Bauteil kann insbesondere eine Endlosfaserverstärkung aufweisen. So ist beispielsweise aus der US 2014/0232035 A1 eine Vorrichtung bekannt, in der eine endlose Verstärkungsfaser zusammen mit einem thermoplastischen Material durch eine Aufbringungsvorrichtung schichtweise auf einer Bauplattform entsprechend eines Bauplans eines zu erzeugenden faserverstärkten Bauteils angeordnet wird. Das thermoplastische Material wird in den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik in Form von Drähten bereitgestellt. Ähnliche Vorrichtungen sind aus der EP 3 012 077 A1 und der US 2015/0183159 A1 bekannt. Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen, die durch Verwendung von thermoplastischem Material und/oder Verstärkungsfasern, welche als Drähte vorliegen, auftreten, sind: eine begrenzte Geschwindigkeit bei einer Herstellung der faserverstärkten Bauteile, eine Begrenzung des erreichbaren Faservolumengehalts und eine eingeschränkte Materialauswahl, so dass eine Darstellung von Prototypen mit Serieneigenschaften nicht möglich ist. Die Vorrichtung aus US 2015/0183159 A1 ermöglicht den Aufbau eines großvolumigen Bauteils aus kurzfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen mit Granulat als Halbzeug. Die Anordnungsrichtung der Schichten ist jedoch auf eine z-Richtung beschränkt. Auch ist eine freie dreidimensionale Orientierung dieser Vorrichtung im Raum nicht möglich. Dies stellt eine deutliche Beschränkung der möglichen Geometrien der herstellbaren faserverstärkten Bauteile dar.
Nachteilig bei allen bekannten Vorrichtungen ist insbesondere, dass keine Möglichkeit besteht, einen dreidimensionalen, faserverstärkten Kern im Prozess in das Bauteil zu integrieren. Zusätzlich besteht bei allen bekannten Vorrichtungen keine Möglichkeit die Auflösung während des Druckprozesses zu variieren und somit wirtschaftlich sowohl großvolumige, als auch detaillierte Strukturen darstellen zu können. Ferner ist eine schnelle Fertigung von faserverstärkten Bauteilen mit bekannten Vorrichtungen beziehungsweise in bekannten Verfahren nicht oder nur sehr erschwert möglich.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils sowie bei faserverstärkten Bauteilen zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils sowie ein faserverstärktes Bauteil zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine Herstellung von großvolumigen faserverstärkten Bauteilen ermöglichen, wobei gleichzeitig eine möglichst große Variabilität an erzeugbaren Geometrien der herstellbaren faserverstärkten Bauteilen bereitstellbar ist und eine Geschwindigkeit bei der Herstellung der faserverstärkten Bauteile gesteigert ist.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 9. Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein faserverstärktes Bauteil mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 11. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteil und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils aus einem faserverstärkten Kern und zumindest einem am faserverstärkten Kernangespritzten Kunststoffabschnitt, aufweisend eine Haltevorrichtung mit einem Halteelement zum Halten des faserverstärkten Kerns und einem Haltepositionierungselement zum dreidimensionalen Positionieren des Halteelements, ferner aufweisend eine Druckvorrichtung mit einem Druckelement zum Erzeugen des zumindest einen Kunststoffabschnitts durch ein additives Auftragen von Kunststoffmaterial an den faserverstärkten Kern und einem Druckpositionierungselement zum dreidimensionalen Positionieren des Druckelements.
Ein erster Unterschied einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu bekannten Vorrichtungen zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils liegt in der Verwendung eines faserverstärkten Kerns. Ein derartiger faserverstärkter Kern stellt insbesondere ein zentrales Bauelement des faserverstärkten Bauteils dar. Im Folgenden werden die Begriffe „faserverstärkter Kern“ und „Faserkern“ synonym verwendet. Dieser faserverstärkte Kern beziehungsweise Faserkern stellt insbesondere bevorzugt eine Endlosfaserverstärkung für das Bauteil bereit. Der Faserkern kann als geformtes, dreidimensionales Gebilde vorliegen. Dafür kann zum Beispiel eine Fasermatte aus Endlosfasern mit einem Matrixmaterial durchtränkt und im Anschluss flächig umgeformt werden. Nach einer Aushärtung des Matrixmaterials ergibt sich ein entsprechend dreidimensional geformter Faserkern. Bereits durch diesen Faserkern können die Vorteile einer Faserverstärkung bereitgestellt werden. Derartige Vorteile können beispielsweise eine hohe Zugfestigkeit in einer Faserrichtung der im Faserkern vorhandenen Endlosfasern und/oder eine insgesamt erhöhte Stabilität sein.
Der faserverstärkte Kern wird in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durch eine Haltevorrichtung gehalten. Für diesen Zweck weist die Haltevorrichtung ein Halteelement auf. Ein derartiges Halteelement kann beispielsweise eine Greifvorrichtung und/oder eine an den Faserkern angepasste Befestigungsvorrichtung wie zum Beispiel einen Halterahmen aufweisen. Insgesamt kann durch das Halteelement der Faserkern sicher gehalten werden. Neben dem Halteelement weist die Haltevorrichtung ein Haltepositionierungselement auf. Durch dieses Haltepositionierungselement ist eine dreidimensionale Positionierung des Halteelements ermöglicht. Eine dreidimensionale Positionierung im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass das Halteelement frei im Raum bewegt werden kann und somit auch der Faserkern im Raum in einer beliebigen Position und/oder Orientierung, sowohl relativ zu einer Umgebung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch relativ zu weiteren Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, angeordnet werden kann.
An diesen faserverstärkten Kern wird durch eine Druckvorrichtung ein Kunststoffmaterial zur Erzeugung des Kunststoffabschnitts des faserverstärkten Bauteils additiv aufgetragen. Dies kann beispielsweise durch ein Anspritzen des Kunststoffmaterials an den Faserkern erfolgen. Mit anderen Worten wird das Kunststoffmaterial auf den Faserkern in einem dreidimensionalen Druckverfahren aufgedruckt. Für das Drucken des Kunststoffmaterials weist die Druckvorrichtung ein Druckelement auf, welcher das Kunststoffmaterial zugeführt wird und welche dieses dann, beispielsweise ähnlich einem Spritzgussverfahren, an den Faserkern additiv aufträgt, insbesondere anspritzt. Auf diese Weise wird das faserverstärktes Bauteil somit in einer additiven Fertigung hergestellt. Durch das Bereitstellen der Faserverstärkung bereits durch den Faserkern kann auf eine Zuführung von Endlosfasern für eine Faserverstärkung und/oder auf eine Verwendung von als Drähte vorliegenden Kunststoffmaterialien beim Erzeugen des Kunststoffabschnitts verzichtet werden. Dadurch kann eine Geschwindigkeit beim Anspritzen des Kunststoffmaterials an den Faserkern erhöht werden, insbesondere beispielsweise durch eine Steigerung eines Volumens an Kunststoffmaterial, das pro Zeiteinheit an den Faserkern angespritzt wird. Um eine Faserverstärkung des faserverstärkten Bauteils weiter zu erhöhen kann das Kunststoffmaterial auch eine Kurzfaserverstärkung aufweisen, d.h. mit anderen Worten, es können im Kunststoffmaterial kurze Verstärkungsfasern vorgesehen sein, die nach dem additiven Auftragen an den Faserkern eine weitere Faserverstärkung auch im Kunststoffabschnitt eines durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellten faserverstärkten Bauteils bilden. Insbesondere weist auch die Druckvorrichtung ein Druckpositionierungselement auf, durch das eine freie dreidimensionale Positionierung und Orientierung des Druckelements im Raum ermöglicht werden kann. Analog zum Haltepositionierungselement ist das Druckpositionierungselement zum freien Bewegen des Druckelements ausgebildet, sodass auch das Druckelement in beliebigen Positionen und/oder Orientierungen im Raum angeordnet werden kann, wiederum sowohl relativ zu einer Umgebung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch relativ zur weiteren Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Neben der Haltevorrichtung und der Druckvorrichtung eine erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt weitere Bauelemente aufweisen. Besonders bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere Steuerungsmechanismen auf, die zum Kontrollieren und Regeln der Bewegungen der Haltevorrichtung und der Druckvorrichtung ausgebildet sind. Derartige Steuerungsmechanismen können beispielsweise als Rechnereinheit ausgestaltet sein, die zur Ausführung der zugehörigen Prozessführung ein entsprechendes Computerprogrammprodukt ausführt. Eine Prozessführung kann unter Anderem insbesondere allgemeine Prozessparameter, Daten und/oder Anweisungen für Temperaturen, Drücke, Aufbringungsraten, Geschwindigkeiten, Positionierungen und Orientierungen der Haltevorrichtung und der Druckvorrichtung und/oder Aufbau- beziehungsweise Aufteilungsvorgaben des herzustellenden faserverstärkten Bauteils umfassen.
Insgesamt kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung somit eine besonders hohe Flexibilität bei der Herstellung von faserverstärkten Bauteilen bereitgestellt werden. Insbesondere durch das jeweils frei im Raum positionierbare und orientierbare Halteelement beziehungsweise Druckelement kann bereitgestellt werden, dass faserverstärkte Bauteile mit nahezu beliebig komplexen Strukturen hergestellt werden können. Dies ergibt sich insbesondere dadurch, dass ein additives Auftragen des Kunstmaterials an den faserverstärkten Kern nicht mehr, wie insbesondere bei bekannten Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik, auf ein Auftragen von Schichten in Z Richtung beschränkt ist, sondern durch die relativen Positionierungen und/oder Orientierungen des Halteelement und des Druckelements zueinander in beliebigen Anordnungen dieser Elemente zueinander vorgenommen werden kann. Auch kann durch das Haltepositionierungselement und das Druckpositionierungselement ermöglicht werden, dass eine Größe beziehungsweise ein Volumen der herstellbaren faserverstärkten Bauteile nur durch den Bewegungsradius der jeweiligen Positionierungselemente begrenzt ist. Faserverstärkte Bauteile mit einem Volumen von mehreren Kubikmetern, beispielsweise einem Volumen von 4 × 2 × 1 m³oder größer können dadurch gefertigt werden. Insbesondere kann, wie oben beschrieben, durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Herstellungsgeschwindigkeit von faserverstärkten Bauteilen gesteigert werden. Eine schnellere Fertigung eines Prototyps, beispielsweise für eine Durchführung eines Rapid Prototyping dadurch ermöglicht werden.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Applikationsvorrichtung mit einem Applikationshalteelement zum Halten eines Applikationsbauteils und einem Applikationspositionierungselement zum dreidimensionalen Positionieren des Applikationshalteelements aufweist, wobei die Applikationsvorrichtung des Applikationsbauteil beim Herstellen des faserverstärkten Bauteils derart anordnet, dass die Druckvorrichtung das Applikationsbauteil zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. Durch eine derartige Applikationsvorrichtung kann somit mit anderen Worten bereitgestellt werden, dass dem faserverstärkten Bauteil ein Applikationsbauteil hinzugefügt wird. Insgesamt kann somit eine Flexibilität und/oder Variabilität bei der Herstellung eines faserverstärkten Bauteils weiter gesteigert werden. Ein Applikationsbauteil kann aus beliebigen, zusätzlichen Materialien bestehen und beispielsweise ein Anschlussbauteil, zum Beispiel ein Gewinde oder eine Öse, zum Verbinden des faserverstärkten Bauteils mit anderen Komponenten bereitstellen. Auch eine Verwendung von zusätzlichen Faserkernen, die insbesondere eine vom ursprünglichen Faserkern unterschiedliche Faserrichtung aufweisen, als Applikationsbauteile ist denkbar. Eine weitere Erhöhung einer Stabilität eines faserverstärkten Bauteils, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellt ist, kann dadurch erreicht werden. Bei der Herstellung des faserverstärkten Bauteils wird ausgenutzt, dass auch die Applikationsvorrichtung ein Applikationshalteelement und ein Applikationspositionierungselement aufweist. Das Applikationshalteelement, analog zum Halteelement, ist zum Halten des Applikationsbauteil ausgebildet. Durch das Applikationspositionierungselement kann wiederum eine freie Positionierung beziehungsweise Orientierung des Applikationshalteelements und dadurch des Applikationsbauteil im Raum bereitgestellt werden. Eine beliebige Anordnung des Applikationsbauteil relativ zum restlichen faserverstärkten Bauteil kann auf diese Weise bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass das Haltepositionierungselement und/oder das Druckpositionierungselement und/oder das Applikationspositionierungselement als ein mehrachsiger, insbesondere dreiachsiger, bevorzugt sechsachsiger, Roboterarm ausgebildet ist. Bevorzugt sind alle Positionierungselemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Roboterarme ausgebildet. Durch derartige mehrachsige Roboterarme kann auf eine einfache Art und Weise eine besonders flexible Bewegung des Halteelements, des Druckelements und/oder des Applikationshalteelements im Raum bereitgestellt werden. Bereits durch eine Verwendung eines dreiachsigen Roboterarms kann eine im Wesentlichen beliebige Positionierung eines am Roboterarm angeordneten Elements um Raum bereitgestellt werden. Durch eine Steigerung einer Anzahl der Achsen kann diese Flexibilität nochmals gesteigert werden, wobei ein Roboterarm mit sechs Achsen sich für viele Einsatzgebiete als besonders geeignet herausgestellt hat.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Druckvorrichtung zum Verarbeiten von Kunststoffmaterial ausgebildet ist, welches als Granulat vorliegt. Dies kann besonders einfach durch eine Ausgestaltung des Druckelements der Druckvorrichtung als eine Spritzgussvorrichtung bereitgestellt werden. Durch die Möglichkeit, Kunststoffmaterial zu verarbeiten, das als Granulat vorliegt, kann bereitgestellt werden, dass eine große Menge an Kunststoffmaterial in kurzer Zeit verarbeitet und insbesondere an den Faserkern angespritzt werden kann. Mit anderen Worten kann ein besonders hoher Durchsatz an verarbeitbarem Kunststoffmaterial in dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt werden. Eine besonders schnelle Produktion eines faserverstärkten Bauteils und/oder hohe Stückzahlen bei der Herstellung eines faserverstärkten Bauteils durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung können dadurch ermöglicht werden. Auch können für das Granulat wiederverwendete und/oder recycelte Baustoffe verwendet werden, womit das Granulat als ein Recyclat vorliegt.
Auch kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Druckelement einen Extruder zur Förderung des Kunststoffmaterials aufweist. Insbesondere ist ein derartiger Extruder besonders geeignet zur Verarbeitung eines Kunststoffmaterials, das als ein Granulat vorliegt. Das Kunststoffmaterial wird durch den Extruder gefördert und insbesondere gleichzeitig aufgeschmolzen. Im Anschluss kann dieses aufgeschmolzene Kunststoffmaterial besonders einfach an den Faserkern angespritzt werden. Eine Herstellung eines faserverstärkten Bauteils kann dadurch insgesamt weiter vereinfacht werden.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass das Druckelement eine variable Düseneinheit aufweist. Variabel im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass für verschiedene Einsatzzwecke unterschiedliche Düseneinheiten im Druckelement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können. Die Düseneinheiten können dafür bevorzugt auswechselbar und/oder verstellbar ausgebildet sein. Die Düseneinheiten können manuell, bevorzugt auch automatisch beziehungsweise maschinell gewechselt und/oder verstellt werden. Dabei können diese verschiedenen Düseneinheiten beispielsweise unterschiedlich ausgebildete Düsenöffnungen, aus denen beim Anspritzen an den Faserkern das Kunststoffmaterial austritt, aufweisen. Die Düsenöffnungen können sich sowohl in ihrer Form als auch in ihrer Größe unterscheiden. Auf diese Weise kann besonders einfach eingestellt werden, mit welcher Form das Kunststoffmaterial an den Faserkern angespritzt wird. Für besonders filigrane Formen des Anspritzens kann beispielsweise eine Düseneinheit mit einer besonders kleinen Düsenöffnung verwendet werden. Für gröbere Formen bis hin zu einem flächigen Auftragen des Kunststoffmaterials auf den Faserkern können Düseneinheiten mit entsprechend größeren Düsenöffnungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind diese Düseneinheiten beheizbar ausgebildet, um das Anspritzen des Kunststoffmaterials an den Faserkern weiter zu verbessern. Insgesamt kann durch auswechselbare Düseneinheiten somit eine Flexibilität beziehungsweise eine Variabilität der herstellbaren faserverstärkten Bauteile weiter erhöht werden. Gleichzeitig kann insbesondere durch Düseneinheiten mit einer großen Düsenöffnung eine Herstellungsgeschwindigkeit erhöht werden.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt dahingehend ausgebildet sein, dass das Druckelement und/oder das Halteelement und/oder das Applikationshalteelement eine Heizvorrichtung zum zumindest lokalen Aufheizen des faserverstärkten Bauteils, insbesondere einer Fügezone des faserverstärkten Bauteils, aufweist. Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird das Kunststoffmaterial zur Bildung des Kunststoffabschnitts an den Faserkern angespritzt. Dafür ist es vorteilhaft, dass das Kunststoffmaterial flüssig oder zumindest zähflüssig ist. Durch ein zumindest lokales Beheizen des faserverstärkten Bauteils kann bereitgestellt werden, dass das Bauteil bevorzugt an denjenigen Stellen aufgeheizt ist, an denen gerade Kunststoffmaterial angespritzt wird. Derartige Stellen des Bauteils werden oftmals auch als Fügezonen bezeichnet. Insbesondere durch eine Anordnung der Heizvorrichtung am Druckelement und/oder am Halteelement und/oder am Applikationshalteelement, welche jeweils nah zum faserverstärkten Bauteil positioniert sind, kann dies besonders einfach bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann ein fehlerfreies Auftragen des Kunststoffmaterials zur Bildung des Kunststoffabschnitts sichergestellt werden. Auf diese Weise können die mechanischen Eigenschaften der hergestellten faserverstärkten Bauteile verbessert und in einer besonders hohen Qualität bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Heizvorrichtung eine Laserheizung und/oder eine Infrarotheizung aufweist. Laserheizungen und Infrarotheizungen sind zum Erzeugen von Strahlung ausgebildet, die beim Auftreffen auf Material eine Erwärmung beziehungsweise Aufheizung des Materials bewirken. Mit anderen Worten ist eine Heizvorrichtung, die als eine Laserheizung und/oder eine Infrarotheizung ausgebildet ist, zum berührungslosen Aufheizen des faserverstärkten Bauteils, insbesondere einer Fügezone des faserverstärkten Bauteils, ausgebildet. Eine derartige Heizvorrichtung kann somit auch in einem gewissen Abstand zu derjenigen Stelle des Bauteils angeordnet sein, die aufgeheizt werden soll. Die Möglichkeiten, eine Heizvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu positionieren, können dadurch erweitert werden. Auch kann durch eine derartige Strahlungsheizung ein flächiges Aufheizen des Bauteils, insbesondere der Fügezone am Bauteil, besonders einfach bereitgestellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils aus einem faserverstärkten Kern und einem am faserverstärkten Kern additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt durch eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass während der Herstellung zumindest der faserverstärkte Kern durch die Haltevorrichtung gehalten wird und der Kunststoffabschnitt durch die Druckvorrichtung an den faserverstärkten Kern additiv aufgetragen wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere bevorzugt die dafür notwendigen Elemente, beispielsweise Steuerungsmechanismen zur Ausführung einer entsprechenden Prozessführung, auf. Ein erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bringt somit sämtliche Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Insbesondere kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ein faserverstärktes Bauteil hergestellt werden, dass in seiner dreidimensionalen Ausgestaltung besonders flexibel und insbesondere großvolumig ausgebildet sein kann. Auch können die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten faserverstärkten Bauteile mit besonders hoher Geschwindigkeit produziert werden. Diese Vorteile können insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass während der Herstellung des faserverstärkten Bauteils der faserverstärkte Kern durch die Haltevorrichtung gehalten wird und der Kunststoffabschnitt durch die Druckvorrichtung an den Faserkern additiv aufgetragen, beispielsweise angespritzt, wird.
Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass der durch die Haltevorrichtung gehaltene faserverstärkte Kern und das Druckelement der Druckvorrichtung, bevorzugt auch ein durch eine Applikationsvorrichtung gehaltenes Applikationsbauteil, zur Herstellung des faserverstärkten Bauteils relativ zueinander und dreidimensional im Raum positioniert und/oder orientiert werden. Dies kann ebenfalls durch einen Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann der faserverstärkte Kern, gehalten durch das Halteelement der Haltevorrichtung, und das Druckelement für das additive Auftragen des Kunststoffmaterials im Wesentlichen beliebig dreidimensional zueinander im Raum positioniert und orientiert werden können. Nahezu beliebige Geometrien eines durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten faserverstärkten Bauteils können dadurch erzeugt werden. Ferner kann, bei Vorhandensein einer Applikationsvorrichtung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auch ein Applikationsbauteil, gehalten durch das Applikationshalteelement, ebenfalls frei dreidimensional im Raum positioniert und orientiert werden, sowohl relativ zum faserverstärkten Kern als auch relativ zum Druckelement. Auch die relative Positionierung und/oder Orientierung des Applikationsbauteils in Bezug auf das restliche, durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellte, faserverstärkte Bauteil ist somit nahezu beliebig möglich.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein faserverstärktes Bauteil aus einem faserverstärkten Kern und einem am faserverstärkten Kern additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt. Ein erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärktes Bauteil durch eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder in einem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellt ist. Ein erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil bringt somit sämtliche Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beziehungsweise in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteil vorgesehen sein, dass im Kunststoffmaterial eine Kurzfaserverstärkung enthalten ist. Mit anderen Worten sind im Kunststoffmaterial kurze Faserstücke enthalten, die nach dem additiven Auftragen des Kunststoffmaterials an den faserverstärkten Kern des hergestellten faserverstärkten Bauteils eine zusätzliche Kurzfaserverstärkung bereitstellen. Auf diese Weise kann eine Stabilität eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils weiter gesteigert werden.
Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil dahingehend ausgebildet sein, dass das faserverstärkte Bauteil zwei oder mehr Faserkerne und/oder ein oder mehrere Applikationsbauteile aufweist. Durch ein Vorhandensein von mehreren Faserkernen, wobei sich die Faserrichtungen der Faserkerne bevorzugt unterscheiden können, kann eine Stabilität eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils weiter gesteigert werden. Applikationsbauteile ermöglichen beispielsweise einen Anschluss beziehungsweise einen Anbau eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils an weitere Komponenten. Insgesamt kann durch diese Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils eine Anpassung an verschiedenste Anforderungen an das faserverstärkte Bauteil durchgeführt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleicher Funktion oder Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch

1 ein erster Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils,
2 ein zweiter Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils,
3 ein dritter Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils,
4 ein fertig hergestelltes erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil.

In 1 ist ein erster Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Das erfindungsgemäße faserverstärkte Bauteil 1 besteht insbesondere aus einem faserverstärkten Kern 2 beziehungsweise einen Faserkern 2 und einem Kunststoffabschnitt 3, der aus einem Kunststoffmaterial 4 besteht und an den Faserkern 2 additiv aufgetragen, bevorzugt angespritzt, ist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 weist insbesondere eine Haltevorrichtung 20 auf. Ein Halteelement 21 der Haltevorrichtung 20 ist zum Halten des Faserkerns 2 ausgebildet. In dieser Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist das Halteelement 21 als ein Halterahmen ausgebildet, in dem der faserverstärkte Kern 2 angeordnet ist. Durch ein Haltepositionierungselement 22 der Haltevorrichtung 20 kann eine freie und insbesondere dreidimensionale Bewegung beziehungsweise Anordnung des Halteelement 21 und dadurch des Faserkerns 2 im Raum bereitgestellt werden. Ferner weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 eine Druckvorrichtung 30 auf, die insbesondere ein Druckelement 31 und ein Druckpositionierungselement 32 umfasst. Durch das Druckelement 31, das in der dargestellten Ausgestaltungsform insbesondere einen Extruder 33 und eine Düseneinheit 34 aufweist, wird während des Herstellungsprozesses des erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 das Kunststoffmaterial 4 an den Faserkern 2 angespritzt und auf diese Weise der Kunststoffabschnitt 3 erzeugt. Insbesondere durch die Verwendung eines Extruder 33 kann ein Kunststoffmaterial 4 verwendet werden, dass als Granulat vorliegt. Besonders hohe Durchsatzraten an Kunststoffmaterial 4 und dadurch insbesondere eine hohe Herstellungsgeschwindigkeit beziehungsweise eine besonders einfache Ermöglichung von hohen Stückzahlen eines produzierten erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Auch kann das Kunststoffmaterial 4 selbst eine Kurzfaserverstärkung bereitstellen, wodurch eine Stabilität des erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 weiter erhöht werden kann. Durch das Druckpositionierungselement 32 kann insbesondere auch das Druckelement 31 frei im Raum positioniert und orientiert werden. Auf diese Weise, insbesondere durch das Haltepositionierungselement 22 und das Druckpositionierungselement 32, kann somit bereitgestellt werden, dass der durch das Halteelement 21 gehaltene Faserkern 2 und das Druckelement 31 ebenfalls beliebig relativ zueinander positioniert beziehungsweise orientiert sein können. Bevorzugt können für diesen Zweck das Haltepositionierungselement 22 und das Druckpositionierungselement 32 als mehrachsige, bevorzugt sechsachsige, Roboterarme 11 ausgebildet sein. Ein Anspritzen von Kunststoffmaterial 4 zur Bildung des Kunststoffabschnitts 3 am Faserkern 2 kann somit völlig variabel und in verschiedensten relativen Positionierungen des Druckelements 31, insbesondere der Düseneinheit 34 des Druckelements 31, zum Faserkern 2 vorgenommen werden. Ferner weist in der dargestellten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 das Druckelement 31 eine Heizvorrichtung 12 auf, welche insbesondere als Laserheizung und/oder Infrarotheizung ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine Stelle des faserverstärkten Bauteils 1, insbesondere eine Fügezone 6, aufgeheizt, bevorzugt berührungslos aufgeheizt, werden. Das Anspritzen des Kunststoffmaterials 4 an den Faserkern 2 kann dadurch weiter unterstützt werden.
2 zeigt einen zweiten, späteren Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1. Für die allgemeine Beschreibung der gezeigten Komponenten wird auf 1 verwiesen. Im Vergleich zum in 1 gezeigten Zustand des hergestellten faserverstärkten Bauteils 1 ist hier der Kunststoffabschnitt 3 bereits deutlich größer ausgebildet. Dabei wurde verwendet, dass die Düseneinheit 34 des Druckelements 31 vorteilhafter Weise austauschbar ausgebildet ist. Im Vergleich zu 1 weist die in 2 verwendete Düseneinheit 34 eine größere Düsenöffnung auf, so das ein Durchsatz an Kunststoffmaterial 4 und damit eine Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Ferner ist in 2 eine Applikationsvorrichtung 40 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. Die Applikationsvorrichtung 40 weist ein Applikationspositionierungselement 42 und ein Applikationshalteelement 41 auf. Das Applikationshalteelement 41 ist zum Halten eines Applikationsbauteils 5 ausgebildet. Ein derartiges Applikationsbauteil 5 kann beispielsweise für einen Anschluss des erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 an weitere Komponenten vorgesehen sein und dafür zum Beispiel, wie abgebildet, eine Öse aufweisen. Auch eine Ausgestaltung des Applikationsbauteils 5 mit einem Gewinde kann vorgesehen sein. Durch ein derartiges Applikationsbauteil 5 kann somit eine Flexibilität beziehungsweise Variabilität eines hergestellten erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 weiter gesteigert werden. Durch das Applikationshalteelement 41 wird bei der Herstellung des faserverstärkten Bauteils 1 das Applikationsbauteil 5 derart relativ zum herzustellenden faserverstärkten Bauteil 1 positioniert, dass das Applikationsbauteil 5 zumindest teilweise durch das Druckelement 31 mit Kunststoffmaterial 4 umspritzt wird. Auf diese Weise wird das Applikationsbauteil 5 fest im faserverstärkten Bauteil 1 verankert. Diese Positionierung wird insbesondere durch das Applikationspositionierungselement 42 bereitgestellt, das ebenfalls bevorzugt als ein mehrachsiger, bevorzugt sechsachsiger, Roboterarm 11 ausgebildet sein kann.
In 3 ist ein dritter, wiederum späterer, Herstellungsschritt eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 gezeigt. Auch hier wird wiederum auf die vorherigen Figuren bezüglich der allgemeinen Beschreibung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 verwiesen. Das Applikationsbauteil 5 ist nun fest im Kunststoffabschnitt 3 verankert, sodass in diesem Herstellungsschritt die Applikationsvorrichtung 40 (nicht mit abgebildet) nicht mehr benötigt wird. Auch ist deutlich sichtbar, dass sich die relative Positionierung der Haltevorrichtung 20 zur Druckvorrichtung 30 geändert hat. Dies ist insbesondere durch die unabhängige Ausgestaltung der Druckvorrichtung 30 und der Haltevorrichtung 20 in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ermöglicht. Auf diese Weise ist es in dieser Ausgestaltungsform beispielsweise bereitstellbar, dass auch eine Unterseite des Faserkerns 2 von der Druckvorrichtung 30 mit einem Kunststoffmaterial 4 angespritzt werden kann. Somit kann insbesondere durch die variable relative Anordnung der Haltevorrichtung 20 und der Druckvorrichtung 30 zueinander im Raum eine besonders flexible Ausgestaltung des Kunststoffabschnitts 3 eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 ermöglicht werden.
4 zeigt ein fertig hergestelltes, erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil 1. In der dargestellten Ausgestaltungsform wurde im Vergleich zu 1 bis 3 der Faserkern 2 leicht gekürzt, da der Abschnitt des Faserkerns 2, der durch das Halteelement 21 der Haltevorrichtung 20 (jeweils nicht mit abgebildet) gehalten wurde, nicht mehr benötigt wird. Das dargestellte faserverstärkten Bauteil 1 stellt nur schematisch und symbolhaft dar, wie ein erfindungsgemäßes faserverstärktes Bauteil 1 ausgestaltet sein kann. So können beispielsweise die Kunststoffabschnitte 3 auch nicht wie dargestellt massiv ausgebildet sein, sondern beispielsweise auch Rippenstrukturen für eine weitere Versteifung eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteils 1 aufweisen. Auch kann der Faserkern 2 selbst bereits eine dreidimensionale Form aufweisen, die dann bevorzugt auch durch den Kunststoffabschnitt 3 nachgebildet werden kann.
Insgesamt kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 beziehungsweise ein erfindungsgemäßes Verfahren somit eine besonders hohe Flexibilität bei der Herstellung von erfindungsgemäßen faserverstärkten Bauteilen 1 bereitgestellt werden. Insbesondere durch das jeweils frei im Raum positionierbare und orientierbare Halteelement 21 und Druckelement 31 kann bereitgestellt werden, dass erfindungsgemäße faserverstärkte Bauteile 1 mit nahezu beliebig komplexen Strukturen hergestellt werden können. Dies ergibt sich insbesondere dadurch, dass ein Anspritzen des Kunststoffmaterials 4 an den Faserkern 2 nicht auf ein Auftragen von Schichten in Z Richtung beschränkt ist, sondern durch die relativen Positionierungen und/oder Orientierungen des Halteelements 21 und des Druckelements 31 zueinander in beliebigen Anordnungen dieser Elemente zueinander vorgenommen werden kann. Auch kann durch das Haltepositionierungselement 22 und das Druckpositionierungselement 32 ermöglicht werden, dass ein Volumen der herstellbaren faserverstärkten Bauteile 1 nur durch den Bewegungsradius der jeweiligen Positionierungselemente 22, 32 begrenzt ist. Faserverstärkte Bauteile 1 mit einem Volumen von mehreren Kubikmetern, beispielsweise einem Volumen von 4 × 2 × 1 m³oder größer können dadurch gefertigt werden. Insbesondere kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 und/oder durch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie oben beschrieben auch eine Herstellungsgeschwindigkeit von faserverstärkten Bauteilen 1 gesteigert werden. Eine schnellere Fertigung eines Prototyps, beispielsweise für eine Durchführung eines Rapid Prototyping, aber auch eine Ermöglichung einer Produktion eines faserverstärkten Bauteils 1 mit hoher Stückzahl kann dadurch ermöglicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Faserverstärktes Bauteil
2: Faserverstärkter Kern (Faserkern)
3: Kunststoffabschnitt
4: Kunststoffmaterial
5: Applikationsbauteil
6: Fügezone
10: Vorrichtung
11: Roboterarm
12: Heizvorrichtung
20: Haltevorrichtung
21: Halteelement
22: Haltepositionierungselement
30: Druckvorrichtung
31: Druckelement
32: Druckpositionierungselement
33: Extruder
34: Düseneinheit
40: Applikationsvorrichtung
41: Applikationshalteelement
42: Applikationspositionierungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0232035 A1 [0002]
EP 3012077 A1 [0002]
US 2015/0183159 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung (10) zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und zumindest einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3), aufweisend eine Haltevorrichtung (20) mit einem Halteelement (21) zum Halten des faserverstärkten Kerns (2) und einem Haltepositionierungselement (22) zum dreidimensionalen Positionieren des Halteelements (21), ferner aufweisend eine Druckvorrichtung (30) mit einem Druckelement (31) zum Erzeugen des zumindest einen Kunststoffabschnitts (3) durch ein additives Auftragen von Kunststoffmaterial (4) an den faserverstärkten Kern (2) und einem Druckpositionierungselement (32) zum dreidimensionalen Positionieren des Druckelements (31).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Applikationsvorrichtung (40) mit einem Applikationshalteelement (41) zum Halten eines Applikationsbauteils (5) und einem Applikationspositionierungselement (42) zum dreidimensionalen Positionieren des Applikationshalteelements (41), wobei die Applikationsvorrichtung (40) das Applikationsbauteil (5) beim Herstellen des faserverstärkten Bauteils (1) derart anordnet, dass die Druckvorrichtung (30) das Applikationsbauteil (5) zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial (4) umspritzt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltepositionierungselement (22) und/oder das Druckpositionierungselement (32) und/oder das Applikationspositionierungselement (42) als ein mehrachsiger, insbesondere dreiachsiger, bevorzugt sechsachsiger, Roboterarm (11) ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung (30) zum Verarbeiten von Kunststoffmaterial (4) ausgebildet ist, welches als Granulat vorliegt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (31) einen Extruder (33) zur Förderung des Kunststoffmaterials (4) aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (31) eine variable Düseneinheit (34) aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (31) und/oder das Halteelement (21) und/oder das Applikationshalteelement (41) eine Heizvorrichtung (12) zum zumindest lokalen Aufheizen des faserverstärkten Bauteils (1), insbesondere einer Fügezone (6) des faserverstärkten Bauteils (1), aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (12) eine Laserheizung und/oder eine Infrarotheizung aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3) durch eine Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, , dadurch gekennzeichnet, dass während der Herstellung zumindest der faserverstärkte Kern (2) durch die Haltevorrichtung (20) gehalten wird und der Kunststoffabschnitt (3) durch die Druckvorrichtung (30) an den faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Haltevorrichtung (20) gehaltene faserverstärkte Kern (2) und das Druckelement (31) der Druckvorrichtung (30), bevorzugt auch ein durch eine Applikationsvorrichtung (40) gehaltenes Applikationsbauteil (5), zur Herstellung des faserverstärkten Bauteils (1) relativ zueinander und dreidimensional im Raum positioniert und/oder orientiert werden.
Faserverstärktes Bauteil (1) aus einem faserverstärkten Kern (2) und einem am faserverstärkten Kern (2) additiv aufgetragenen Kunststoffabschnitt (3), dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Bauteil (1) durch eine Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüchel bis 8 oder in einem Verfahren des vorangegangenen Anspruch 9 hergestellt ist.
Faserverstärktes Bauteil (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Kunststoffmaterial (4) eine Kurzfaserverstärkung enthalten ist.
Faserverstärktes Bauteil (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Bauteil (1) zwei oder mehr faserverstärkten Kerne (2) und/oder ein oder mehrere Applikationsbauteile (5) aufweist.