WO2018130550A1 - Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches - Google Patents

Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches Download PDF

Info

Publication number
WO2018130550A1
WO2018130550A1 PCT/EP2018/050525 EP2018050525W WO2018130550A1 WO 2018130550 A1 WO2018130550 A1 WO 2018130550A1 EP 2018050525 W EP2018050525 W EP 2018050525W WO 2018130550 A1 WO2018130550 A1 WO 2018130550A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle component
metal material
electrical
foamed
electrical contact
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/050525
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Kallee
Leonhard Budjarek
Original Assignee
Lisa Dräxlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Dräxlmaier GmbH filed Critical Lisa Dräxlmaier GmbH
Publication of WO2018130550A1 publication Critical patent/WO2018130550A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/101—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by casting or moulding of conductive material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1134—Inorganic fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
    • B22F7/004—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part
    • B22F7/006—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part the porous part being obtained by foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0116—Porous, e.g. foam
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09036—Recesses or grooves in insulating substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12—Using specific substances
    • H05K2203/128—Molten metals, e.g. casting thereof, or melting by heating and excluding molten solder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/107—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by filling grooves in the support with conductive material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a (power) vehicle component having an electrical guide structure that can be used to replace an electrical line or a vehicle wiring harness. Further, the invention relates to a vehicle component, such as an interior trim part for a door, a vehicle floor, a vehicle roof or the like, with an electrically conductive structure.
  • Vehicle electrical equipment-specific electrical lines which may also be combined into cable sets or a wiring harness, takes place on so-called building rebates and designed consuming, since the lines along their longitudinal extent between a start and a target connector (as an example of an electrical contact point) in a variety of Line recordings are hooked to summarize them and eg to be provided with holding parts or other fastening means for attachment to the vehicle.
  • DE 101 21 925 A1 discloses a method according to the preamble of claim 1 and proposes for the simplified manufacture and assembly of electrical lines or
  • a support e.g. a door operator
  • individual wires are laid mechanically on the support and fixed by hot glue.
  • the bare wires can be covered with an electrically insulating protective layer.
  • the disadvantage of this is that further wires with a partially difficult to handle longitudinal extension length must be laid so that to be controlled in an automation
  • An inventive method for producing a vehicle component provides in principle that no cables, wires or wires are attached to the vehicle component more to connect an electrical connection between two electrical contact points of the vehicle with each other.
  • an electrical guide structure for example a current path, a type of large-area conductor track or the like, is provided which extends at least between a first electrical contact point for feeding and a spaced second electrical contact point for tapping an electrical Stroms extends.
  • the contact points correspond in principle to the free ends of a conventional line or a cable to which previously electrical contact elements, such as connectors, cable lugs or the like, are attached. They are too
  • electrical or electronic components are provided by e.g. Plugging, screwing, soldering, welding, crimping or a similar connection technology.
  • the vehicle component which is preferably an interior trim part, such as a door or trunk trim, a
  • Door sill trim, a headliner or the like is provided. It is also possible to provide a guide structure carrier manufactured separately from the vehicle component, which is set up to be subsequently attached to the vehicle component.
  • the vehicle component may e.g. from a plastic, possibly also with fiber or
  • Vehicle component have a comparatively rough surface to promote adhesion of the conductive structure. This roughness can be accomplished either by the tool used for the production of the vehicle component or subsequently by a corresponding section-wise roughening. However, the surface can also be made porous, at least in sections, so that the conductive structure can better adhere to the vehicle component by filling the pores.
  • the conductive structure is then formed in principle by prototyping by placing a foamed, electrically conductive metal material on a surface, e.g. Surface of the vehicle component as
  • Foam composition is applied or applied.
  • Metal foams are known in the field of materials science and constitute a porous metal material, e.g. may be based on aluminum, copper, nickel or other electrically conductive metal.
  • the foamed metal material is applied so that it extends continuously between the at least two electrical contact points, ie - similar to a conductor track or a cable - an electrically conductive direct connection between the two
  • the metal material adheres to it by itself or by admixed additives or due to the surface structuring of the vehicle component and is held solely by it.
  • the inventive method brings about several advantages. Thus, by the direct application of the metal material to the vehicle component motion sequences that would be necessary in the production of a wiring set, saved, and thus the wiring harness provision easier to be automated. For example, when using a foam, it eliminates the need to wrap the cables and attach them
  • Vehicle component is applied.
  • metal material bead-shaped and / or linear with a matched to a predetermined current carrying capacity
  • Cross-sectional size is applied. Depending on whether an electrical load, such as a power window motor or the like, is to be controlled or supplied with a working current via the conductive structure, or whether only one (smaller absolute) control current is to be conducted, the required current-carrying capacity of the conductive structure can vary be.
  • the cross-sectional size of the lead structure may be adjusted by referring to a
  • Length section more or less foam mass is applied.
  • a foamed, electrically insulating plastic can be applied as an electrical insulation on and / or around the conductive structure at least in sections. This can be done successively by first the metal material as a foam mass and then the plastic as
  • Foam composition is applied. But it is also possible that a tool for
  • Applying the metal material is set to simultaneously a track with the
  • the foamed metal material may be a composition or a mixture of a metal powder and a preferably powdered blowing agent.
  • the propellant is preferably a metal hydride, such as titanium hydride. Both ingredients present in powder form are first mixed together and then compacted by sintering or extrusion to form a starting material. The starting material is then heated to a temperature above the melting point of the metal, ie about 1085 ° C for copper or about 660.3 ° C for aluminum.
  • the propellant eg
  • Titanium dihydride gaseous hydrogen free and thus foams up the mixture.
  • a particularly high cost savings through automated production results when the application by a computer-controlled, motor-driven
  • Foaming device takes place.
  • this can be arranged on a robot arm, which can be driven in particular electrically or hydraulically.
  • This can be controlled by a computer-aided control device, so that the method can be automated or performed by machine.
  • the heated metering device which has, for example, one or more heated nozzles, or the like.
  • the metering device can also be adapted to simultaneously, possibly spatially offset slightly from one another, apply both the metal material and the plastic substantially simultaneously.
  • the guide structure can be applied to a flat surface of the vehicle component.
  • the metal material is introduced into a negative contour formed on the vehicle component, such as a recess in the form of a groove, or the like.
  • the line structure can mainly replace previously used line devices.
  • the guiding structure is e.g. can be contacted in order to integrate them in a vehicle electrical system.
  • a preferably solid electrical contact element provided and with the
  • Metal material is at least partially foamed.
  • Contact element arranged at a (free) longitudinal end of the guide structure, namely at the contact points. It is conceivable that the contact element is held solely by the foaming with the metal material to the vehicle component. However, it can also be additionally fastened, for example by a fastening means which is connected to the vehicle component, or by a holder which is connected to the vehicle component or formed thereon and holds the contact element.
  • the invention also relates to a vehicle component, such as an interior trim panel, having an electrical lead structure mounted thereon.
  • the conductive structure as foamed, electrically conductive metal material on at least one surface of the
  • Vehicle component such applied by prototyping that it extends continuously between a first electrical contact point for feeding and a spaced therefrom, second electrical contact point for tapping an electric current.
  • the contact points are intended to produce an electrical connection to the vehicle electrical system, an electrical energy or signal source and / or an electrical consumer.
  • the vehicle component can be prefabricated by first being replaced by e.g. Injection molding or another molding method of e.g. a plastic, possibly with fibers, molded and then provided with the foamed metal material. This is a delivery of the vehicle component together with the attached lead structure to a
  • the metal material is applied bead-shaped or linear on the surface of the vehicle part. So far, electrical cables or cables are surrounded by an insulating jacket.
  • the conductive structure is at least partially surrounded by a foamed, electrically insulating plastic.
  • the application of the plastic by the same or at least a similar method as the application of the metal material for the lead structure, so that this can be done even substantially simultaneously.
  • At least one of the contact points is formed by a solid electrical contact element, at least in sections of the
  • the contact element may e.g. be designed for a plug-in, screwing or similar connection, so that e.g. a connector plugged and thereby can be connected to the lead structure.
  • FIG. 1 shows a component according to the invention, produced according to the invention
  • FIG. 2 shows another embodiment of the method according to the invention.
  • the figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle component 1, which may be, for example, an interior trim part for, for example, a vehicle door. In particular, it may be a carrier which is made of a plastic.
  • a vehicle component 1 At or adjacent to the vehicle component 1 is an electric (not shown) Functional element arranged, which may be, for example, a power window motor, a vehicle lighting, a Versteilmotor for vehicle mirrors or the like.
  • the vehicle component 1 is adapted to be attached to the vehicle.
  • a functional element has hitherto been controlled or supplied with electric current via one or more electrical lines.
  • the line was integrated into a vehicle (power) electrical system, that is, for example, electrically connected to an energy source.
  • the vehicle component 1 has a surface 2, which is embodied here as an example as a flat surface, but may also have positive and negative contours.
  • the surface 2 of the vehicle component 1 has a surface structuring which makes it possible to carry an electrical guide structure 3 with a current carrying capacity for conducting a control or load current.
  • the conductive structure 3 adhesively adheres to the surface 2 and is therefore in this
  • Guide structure 3 are adhesively bonded together by adhesion.
  • the conductive structure 3 extends in the finished state throughout the area 2 between electrical contact points 4 and 5, one of which serves to connect the conductive structure 3 to the vehicle (power) electrical system and the other of the connection to the functional element.
  • Both contact points 4, 5 are solid, e.g. formed from a sheet material formed contact elements.
  • the contact points 4, 5 correspond functionally so
  • the contact elements are e.g. designed as plug contacts, so that the lead structure 3 can be connected by simply plugging to the vehicle electrical system. It is indicated here by dashed lines that the respective contact point 4, 5 forming contact element is foamed on one side, that is surrounded by the metal foam of the guide structure 3.
  • the conductive structure 3 is formed by a foamed copper-based metal material which extends in a bead shape and continuously across the surface 2, to reproduce a wiring harness with one or more flexible electric lines, as used in the prior art.
  • the cross-sectional size of the bead is sized according to the current carrying capacity required for the application, and is even dimensioned here to carry a working current.
  • the metal foam for the conductive structure 3 consists essentially of a metal powder, which is exemplified here copper due to its good electrical conductivity, and also a powdered metal hydride, which is here for example titanium hydride.
  • Ingredients are mixed together and compacted by sintering or extrusion to a starting material.
  • the starting material is then heated to a temperature above the melting point of the metal, whereby the metal hydride releases gaseous hydrogen and the mixture foams.
  • the conductive structure 3 is surrounded or encased by an electrical insulation 6, which is indicated here in sections.
  • the insulation 6 is formed by an electrically insulating, foamed plastic, so a polymer foam, which is applied to and / or around the guide structure 3 around.
  • the polymer foam also adheres to the surface 2 of the vehicle component 1, but may also be secured by additional fastening means.
  • FIG. 1 also shows a method for producing the conductive structure 3 on the surface 2 of the vehicle component 1. It can be seen that a computer-aided controlled
  • Foaming device 7 which has a first metering 7.1 and a second metering 7.2. Both metering nozzles 7.1, 7.2 are arranged on a (not shown) robot arm and also heated, so that the metal foam easily emerge from the foaming device 7 and can be distributed on the surface 2.
  • Dosing nozzle 7.1 is set up to distribute the metal foam for the guide structure 3. Via the metering nozzle 7.2, the polymer foam for the electrical insulation 6 can be distributed on the surface 2.
  • the vehicle component 1 is thus initially provided and then, by means of the metering nozzle 7.1 of the foaming device 7, first the metal foam for the guide structure 3 is applied by foaming and controlled guiding of the robot arm carrying the metering nozzle 7.1. Then, by means of the metering nozzle 7.2, which is guided by the same or a further robot arm, the polymer foam for the insulation 6 is applied to the metal foam of the guide structure 3. For this drives the
  • Robotic arm the route of the lead structure 3 from.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 in that the metering nozzles 7.1, 7.2 of the foaming device 7 are now held on a common carrier, such as the robot arm.
  • both dosing nozzles 7.1, 7.2 are guided together, ie simultaneously, over the surface 2 of the vehicle component 1.
  • the metering nozzle 7.1 is arranged for the metal foam of the guide structure 3 in the guide direction immediately before the metering nozzle 7.2, so that first the metal foam and only then the polymer foam for the iso-6 is applied. This also causes a short cycle time, since for applying the lead structure 3 and for isolating the corresponding route must be traversed only once.
  • the contact points 4, 5 are connected to the vehicle electrical system.
  • vehicle component for example, interior trim part
  • Electrical conductive structure e.g., metal foam
  • electrical contact point e.g., electrical contact element
  • insulation e.g., insulating foam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils (1) mit einer daran angeordneten elektrischen Leitstruktur (3), die sich wenigstens zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle (4) zum Einspeisen und einer davon beabstandeten, zweiten elektrischen Kontaktstelle (5) zum Abgreifen eines elektrischen Stroms erstreckt. Erfindungsgemäß wird das Fahrzeugbauteil (1) bereitgestellt. Dann wird die Leitstruktur (3) durch Aufbringen eines geschäumten, elektrisch leitfähigen Metallwerkstoffs auf eine Fläche (2) des Fahrzeugbauteils (1) urgeformt. Und zwar derart, dass sich der Metallwerkstoff durchgängig zwischen den wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (4, 5) erstreckt. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeugbauteil (1) mit einer geschäumten elektrischen Leitstruktur (3)

Description

FAHRZEUG-BAUTEIL MIT GESCHÄUMTER ELEKTRISCHER LEITSTRUKTUR UND HERSTELLVERFAHREN FÜR EIN SOLCHES
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines (Kraft-)Fahrzeug- Bauteils mit elektrischer Leitstruktur, die zum Ersatz einer elektrischen Leitung oder eines Fahrzeug-Leitungssatzes dienen kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug-Bauteil, wie etwa ein Innenverkleidungsteil für eine Tür, einen Fahrzeugboden, ein Fahrzeugdach oder ähnliches, mit einer elektrisch Leitstruktur.
Stand der Technik
Beispielsweise aus der DE 10 2007 022 764 B3 ist bekannt, dass in Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von elektrischen Leitungen verlegt wird, die elektrische Signale und/oder
Arbeitsströme zwischen elektrischen Kontaktstellen übertragen, also beispielsweise Signal- und/oder Energiequellen mit elektrischen Lasten bzw. Verbrauchern des Fahrzeugs miteinander verbinden. Die Herstellung von fahrzeugspezifischen bzw.
fahrzeugausstattungsspezifischen elektrischen Leitungen, die auch zu Leitungssätzen bzw. einem Kabelbaum zusammengefasst sein können, erfolgt an sogenannten Baubrettern und gestaltet sich aufwendig, da die Leitungen entlang ihrer Längserstreckung zwischen einem Start- und einem Zielstecker (als Beispiel für eine elektrische Kontaktstelle) in eine Vielzahl von Leitungsaufnahmen eingehängt werden, um sie zu einem Strang zusammenzufassen und z.B. mit Halteteilen oder anderen Befestigungsmitteln zur Befestigung an dem Fahrzeug zu versehen.
Dieser Vorgang ist zeitaufwändig und kann derzeit nur manuell realisiert werden. Die überwiegend manuelle Herstellung liegt insbesondere an den notwendigen
Bewegungsabläufen, wie z. B. das Einfädeln von Leitungen, das Umwickeln und insbesondere Abzweigen von Leitungssträngen, das Anschlagen von Kontakten und Endsteckern an die Leitungen, das Fixieren von Strängen mit Kabelbindern und das
Anbringen von Halteteilen. Diese Bewegungsabläufe können bislang nur teilweise automatisiert werden, da eine Automatisierung bereits durch den derzeitigen Aufbau der Baubretter und die daraus resultierende Komplexität der zu steuernden Bewegungsabläufe erschwert wird.
Die DE 101 21 925 A1 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und schlägt zur vereinfachten Herstellung und Montage von elektrischen Leitungen bzw.
Leitungssätzen in Kraftfahrzeugen vor, elektrische Drähte auf einem Träger, z.B. einem Türtechnikträger, anzuordnen. Dabei werden einzelne Drähte maschinell auf dem Träger verlegt und daran durch Heißkleber fixiert. Anschließend können die blank verlegten Drähte mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht abgedeckt werden. Nachteilig daran ist, dass weiterhin Drähte mit einer teilweise schwer handzuhabenden Längserstreckungslänge verlegt werden müssen, so dass die bei einer Automatisierung zu steuernden
Bewegungsabläufe weiterhin komplex sind.
Beschreibung der Erfindung Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine einfach herzustellende Möglichkeit zum Verbinden zweier Kontaktstellen in einem Fahrzeug zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils sieht prinzipiell vor, dass keine Kabel, Leitungen oder Drähte an dem Fahrzeugbauteil mehr angebracht werden, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei elektrische Kontaktstellen des Fahrzeugs miteinander zu verbinden. Stattdessen ist eine elektrische Leitstruktur, z.B. ein Strompfad, eine Art großquerschnittige Leiterbahn oder ähnliches, vorgesehen, die sich wenigstens zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle zum Einspeisen und einer davon beabstandeten, zweiten elektrischen Kontaktstelle zum Abgreifen eines elektrischen Stroms erstreckt. Die Kontaktstellen entsprechen im Prinzip den freien Enden einer herkömmlichen Leitung bzw. eines Kabels, an denen bislang elektrische Kontaktelemente, wie Steckverbinder, Kabelschuhe oder ähnliches, angebracht sind. Sie sind auch
erfindungsgemäß dazu eingerichtet, elektrische oder elektronische Komponenten durch z.B. Stecken, Schrauben, Löten, Schweißen, Crimpen oder eine ähnliche Verbindungstechnik anzubinden.
Erfindungsgemäß wird zunächst das Fahrzeugbauteil, bei dem es sich vorzugsweise um ein Innenverkleidungsteil, wie etwa eine Tür- oder Kofferraumverkleidung, eine
Türschwellerleiste, einen Dachhimmel oder ähnliches, handelt, bereitgestellt. Es kann auch ein separat zu dem Fahrzeugbauteil gefertigter Leitstrukturträger bereitgestellt werden, der dazu eingerichtet ist, im Nachgang an dem Fahrzeugbauteil angebracht zu werden. Das Fahrzeugbauteil kann z.B. aus einem Kunststoff, ggf. auch mit Faser- bzw.
Naturfaseranteilen bestehen und ggf. eine Oberflächenstrukturierung aufweisen. Zumindest an den Abschnitten, an denen die Leitstruktur angebracht werden soll, kann das
Fahrzeugbauteil eine vergleichsweise raue Oberfläche aufweisen, um ein Anhaften der Leitstruktur zu begünstigen. Dies Rauigkeit kann entweder durch das zur Herstellung des Fahrzeugbauteils verwendete Werkzeug oder nachträglich durch ein entsprechendes abschnittsweises Aufrauen bewerkstelligt werden. Die Oberfläche kann aber auch zumindest abschnittsweise porös ausgebildet werden, damit die Leitstruktur durch Füllen der Poren besser an dem Fahrzeugbauteil anhaften kann. An oder auf dem Fahrzeugbauteil wird dann die Leitstruktur im Prinzip durch Urformen ausgebildet, indem ein geschäumter, elektrisch leitender Metallwerkstoff auf eine Fläche, z.B. Oberfläche, des Fahrzeugbauteils als
Schaummasse aufgebracht oder aufgetragen wird. Metallschäume sind auf dem Gebiet der Materialwissenschaften bekannt und stellen einen porigen Metallwerkstoff dar, der z.B. auf Aluminium, Kupfer, Nickel oder einem anderen elektrisch leitfähigen Metall basieren kann. Der geschäumte Metallwerkstoff wird so aufgebracht, dass er sich durchgängig zwischen den wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen erstreckt, also - ähnlich einer Leiterbahn oder einem Kabel - eine elektrisch leitende Direktverbindung zwischen den beiden
Kontaktstellen herstellt. Es ist möglich, dass der Metall Werkstoff von sich aus oder durch beigemengte Additive oder aufgrund der Oberflächenstrukturierung des Fahrzeugbauteils an diesem anhaftet und allein dadurch gehalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt gleich mehrere Vorteile. So können durch das direkte Aufbringen des Metallwerkstoffs auf das Fahrzeugbauteils Bewegungsabläufe, die bei der Herstellung eines Leitungssatzes notwendig wären, eingespart und damit die Leitungssatzbereitstellung leichter automatisiert werden. Beispielweise entfällt bei der Verwendung eines Schaums das Umwickeln der Leitungen und das Anbringen von
Halteteilen zur Befestigung an dem Fahrzeugbauteil bzw. irgendwo an dem Fahrzeug. Auch die bisherige Montage im Fahrzeug durch Verlegen der Leitung, Kontaktieren bzw.
Verbinden derselben mit Kontaktstellen und das Befestigen am Fahrzeug wird vereinfacht, da nur noch das bisher auch benötigte Fahrzeugbauteil montiert und dann nur noch die Leitstruktur noch elektrisch gekoppelt werden muss. Auch ein Baubrett muss nicht mehr zur Verfügung gestellt werden, da die Leitstruktur als Schaummasse direkt auf das
Fahrzeugbauteil aufgebracht wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Metallwerkstoff wulstförmig und/oder linienförmig mit einer an eine vorbestimmte Stromtragfähigkeit angepasste
Querschnittsgröße aufgebracht wird. In Abhängigkeit davon, ob über die Leitstruktur eine elektrische Last, wie etwa ein Fensterhebermotor oder ähnliches, angesteuert bzw. mit einem Arbeitsstrom versorgt werden soll, oder ob hierüber nur ein (betragsmäßig kleinerer) Steuerstrom geleitet werden soll, kann die erforderliche Stromtragfähigkeit der Leitstruktur unterschiedlich sein. Hier kann - ähnlich wie bei einer herkömmlichen Leitung - die Querschnittsgröße der Leitstruktur angepasst sein, indem bezogen auf einen
Längenabschnitt mehr oder weniger Schaummasse aufgebracht wird.
Um wie bei herkömmlichen Leitungen bzw. Kabeln eine elektrische Isolierung des eigentlichen (bei Kabeln innenliegenden) Stromleiters zu erreichen, kann auf und/oder um die Leitstruktur herum zumindest abschnittsweise ein geschäumter, elektrisch isolierender Kunststoff als elektrische Isolierung aufgebracht werden. Dies kann nacheinander erfolgen, indem zunächst der Metallwerkstoff als Schaummasse und dann der Kunststoff als
Schaummasse aufgebracht wird. Es ist aber auch möglich, dass ein Werkzeug zum
Aufbringen des Metallwerkstoffs dazu eingerichtet ist, gleichzeitig eine Spur mit dem
Metallwerkstoff und geringfügig dazu nach hinten versetzt eine Hülle, einen Überzug oder ähnliches mit dem Kunststoff aufzubringen. Der Metallwerkstoff kann für das Aufschäumen eine Zusammensetzung bzw. ein Gemisch aus einem Metallpulver und einem vorzugsweise pulverförmigen Treibmittel sein. Das Treibmittel ist vorzugsweise ein Metallhydrid, wie etwa Titanhydrid. Beide pulverförmig vorliegenden Bestandteile werden zunächst miteinander vermischt und dann durch Sintern oder Strangpressen zu einem Ausgangsmaterial verdichtet. Das Ausgangsmaterial wird dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls, also ca. 1085 °C bei Kupfer oder ca. 660,3 °C bei Aluminium, erhitzt. Dabei setzt das Treibmittel, z.B.
Titandihydrid, gasförmigen Wasserstoff frei und schäumt so das Gemenge auf. Eine besonders hohe Kosteneinsparung durch eine automatisierte Herstellung ergibt sich, wenn das Aufbringen durch eine rechnergesteuerte, motorisch angetriebene
Schäumvorrichtung erfolgt. Z.B. kann diese an einem Roboterarm angeordnet sein, der insbesondere elektrisch oder hydraulisch angetrieben werden kann. Dieser kann durch eine rechnergestützte Steuereinrichtung gesteuert werden, so dass das Verfahren automatisiert bzw. maschinell durchgeführt werden kann.
Um den Metallwerkstoff gut aufbringen zu können, ist es vorteilhaft, wenn dieser unter Zuführung von Wärme geschäumt und/oder aufgebracht wird. Dies kann z.B. durch die beheizte Dosiereinrichtung, die beispielsweise über eine oder mehrere beheizte Düsen verfügt, oder ähnliches erfolgen. Die Dosiereinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, gleichzeitig, ggf. räumlich leicht zueinander versetzt, sowohl den Metallwerkstoff als auch den Kunststoff im Wesentlichen gleichzeitig aufzubringen.
Die Leitstruktur kann auf einer ebenen Fläche des Fahrzeugbauteils aufgebracht werden. Allerdings kann es zum Schutz der Leitstruktur vor mechanischer Beschädigung oder zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit auch vorteilhaft sein, wenn der Metallwerkstoff in eine an dem Fahrzeugbauteil ausgeformte Negativkontur, wie etwa eine Vertiefung in Form einer Nut, oder ähnliches, eingebracht wird. Die Leitungsstruktur kann hauptsächlich bisher verwendete Leitungssäte ersetzen. Hierfür ist es aber vorteilhaft, wenn die Leitstruktur z.B. steckend kontaktiert werden kann, um sie so in ein Fahrzeug-Bordnetz einzubinden. Hierfür hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein vorzugsweise massives elektrisches Kontaktelement bereitgestellt und mit dem
Metallwerkstoff zumindest abschnittsweise umschäumt wird. Idealerweise ist das Kontaktelement an einem (freien) Längsende der Leitstruktur angeordnet, nämlich an den Kontaktstellen. Es ist denkbar, dass das Kontaktelement allein durch das Einschäumen mit dem Metallwerkstoff an dem Fahrzeugbauteil gehalten wird. Es kann aber auch zusätzlich befestigt sein, etwa durch ein Befestigungsmittel, das mit dem Fahrzeugbauteil verbunden wird, oder durch einen Halter, der mit dem Fahrzeugbauteil verbunden oder daran ausgebildet ist und das Kontaktelement hält.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Fahrzeugbauteil, wie etwa ein Innenverkleidungsteil, mit einer darauf angebrachten elektrischen Leitstruktur. Erfindungsgemäß ist die Leitstruktur als geschäumter, elektrisch leitfähiger Metallwerkstoff auf wenigstens eine Fläche des
Fahrzeugbauteils derart durch Urformen aufgebracht, dass sie sich durchgängig zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle zum Einspeisen und einer davon beabstandeten, zweiten elektrischen Kontaktstelle zum Abgreifen eines elektrischen Stroms erstreckt. Die Kontaktstellen sind dazu vorgesehen, eine elektrische Verbindung zum Fahrzeug-Bordnetz, einer elektrischen Energie- oder Signalquelle und/oder einem elektrischen Verbraucher herzustellen.
Das Fahrzeugbauteil lässt sich vorfertigen, indem es zunächst durch z.B. Spritzgießen oder ein anderes Urformverfahren aus z.B. einem Kunststoff, ggf. mit Faseranteilen, ausgeformt und dann mit dem geschäumten Metallwerkstoff versehen wird. Damit ist eine Auslieferung des Fahrzeugbauteils gemeinsam mit der daran angebrachten Leitstruktur an einen
Fahrzeughersteller möglich, das separate Anbringen von Leitungssätzen entfällt. Die Montage im Fahrzeug gestaltet sich deshalb auch besonders einfach, da nur (noch) das Fahrzeugbauteil (wie bisher) montiert werden muss. Darüber hinaus muss lediglich die Leitstruktur an den Kontaktstellen durch z.B. elektrische Verbinder kontaktiert werden. Es entfällt auf Zuliefererseite auch die Herstellung des Leitungssatzes, der aufgrund von Umwickeln mit Wickelbändern und dem Anbringen von Halteteilen zur Befestigung am Fahrzeug überwiegend manuell gefertigt werden muss. Hier schafft die Erfindung eine Möglichkeit zur verbesserten maschinellen bzw. automatisierten Fertigung.
Für eine gute Stromtragfähigkeit ist es vorteilhaft, wenn der Metallwerkstoff wulstförmig oder linienförmig auf die Fläche des Fahrzeugteils aufgebracht ist. Bisher sind elektrische Leitungen bzw. Kabel von einem Isoliermantel umgeben. Um die elektrische Leitstruktur elektrisch zu isolieren, kann vorgesehen sein, dass die Leitstruktur zumindest abschnittsweise von einem geschäumten, elektrisch isolierenden Kunststoff umgeben ist. Vorteilhafterweise erfolgt das Aufbringen des Kunststoffs mit dem gleichen oder zumindest einem ähnlichen Verfahren wie das Aufbringen des Metallwerkstoffs für die Leitstruktur, so dass dies sogar im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen kann.
Für eine einfache elektrische Anbindung an z.B. das Fahrzeug-Bordnetz hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eine der Kontaktstellen durch ein massives elektrisches Kontaktelement ausgebildet ist, das zumindest abschnittsweise von dem
Metallwerkstoff umgeben, also z.B. eingeschäumt, ist. Das Kontaktelement kann z.B. für eine steckende, schraubende oder ähnliche Verbindungsart ausgebildet sein, damit z.B. ein Steckverbinder aufgesteckt und dadurch mit der Leitstruktur verbunden werden kann. Kurze Figurenbeschreibung
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein erfindungsgemäßes Bauteil, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren und
Figur 2 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Detaillierte Beschreibung
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 1 gezeigt, bei dem es sich z.B. um ein Innenverkleidungsteil für beispielsweise eine Fahrzeugtür handeln kann. Insbesondere kann es sich um einen Träger handeln, der aus einem Kunststoff hergestellt ist. An oder benachbart zu dem Fahrzeugbauteil 1 ist ein (nicht gezeigtes) elektrisches Funktionselement angeordnet, bei dem es sich z.B. um einen elektrischen Fensterhebermotor, eine Fahrzeugbeleuchtung, einen Versteilmotor für Fahrzeugspiegel oder ähnliches handeln kann. Das Fahrzeugbauteil 1 ist dazu eingerichtet, an dem Fahrzeug befestigt zu werden. Im Stand der Technik wurde ein solches Funktionselement bislang über eine oder mehrere elektrische Leitungen angesteuert bzw. mit elektrischem Strom versorgt. Hierzu war die Leitung in ein Fahrzeug-(Energie-)Bordnetz eingebunden, also z.B. mit einer Energiequelle elektrisch verbunden.
Das Fahrzeugbauteil 1 weist eine Fläche 2 auf, die hier exemplarisch als ebene Oberfläche ausgeführt ist, jedoch auch Positiv- und Negativkonturen aufweisen kann. Die Fläche 2 des Fahrzeugbauteils 1 weist eine Oberflächenstrukturierung auf, die es erlaubt, eine elektrische Leitstruktur 3 mit einer Stromtragfähigkeit zum Leiten eines Steuer- oder Laststroms zu tragen. Die Leitstruktur 3 haftet adhäsiv an der Fläche 2 an und ist daher in diesem
Ausführungsbeispiel nicht weiter befestigt. D.h., dass das Fahrzeugbauteil 1 und die
Leitstruktur 3 durch Adhäsion stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Leitstruktur 3 erstreckt sich im fertiggestellten Zustand durchgängig über die Fläche 2 zwischen elektrischen Kontaktstellen 4 und 5, von denen die eine der Anbindung der Leitstruktur 3 an das Fahrzeug-(Energie-)Bordnetz und die andere der Anbindung an das Funktionselement dient. Beide Kontaktstellen 4, 5 sind als massive, z.B. aus einem Blechmaterial geformte, Kontaktelemente ausgeführt. Die Kontaktstellen 4, 5 entsprechen funktional also
herkömmlichen Kontaktelementen, die an freien Enden von elektrischen Leitungen angebracht sind. Die Kontaktelemente sind z.B. als Steckkontakte ausgebildet, so dass die Leitstruktur 3 durch einfaches Stecken an das Fahrzeug-Bordnetz angebunden werden kann. Es ist hier durch gestrichelte Linien angedeutet, dass das die jeweilige Kontaktstelle 4, 5 ausbildende Kontaktelement einseitig eingeschäumt, also von dem Metallschaum der Leitstruktur 3 umgeben ist.
Die Leitstruktur 3 ist durch einen geschäumten Metallwerkstoff auf Kupferbasis ausgebildet, der sich wulstförmig sowie durchgängig über die Fläche 2 erstreckt, um einen Leitungssatz mit einer oder mehreren biegeschlaffen elektrischen Leitungen nachzubilden, wie er im Stand der Technik verwendet wird. Die Querschnittsgröße der Wulst ist gemäß der für die Anwendung erforderlichen Stromtragfähigkeit bemessen und hier sogar zum Führen eines Arbeitsstroms dimensioniert. Der Metallschaum für die Leitstruktur 3 besteht im Wesentlichen aus einem Metallpulver, das hier aufgrund seiner guten elektrischen Leitfähigkeit exemplarisch Kupfer ist, und einem ebenfalls pulverförmigen Metallhydrid, das hier z.B. Titanhydrid ist. Diese beiden
Bestandteile werden miteinander vermischt und durch Sintern oder Strangpressen zu einem Ausgangsmaterial verdichtet. Das Ausgangsmaterial wird dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls erhitzt, wodurch das Metallhydrid gasförmigen Wasserstoff freisetzt und das Gemisch aufschäumt.
Die Leitstruktur 3 ist von einer elektrischen Isolierung 6 umgeben bzw. eingehüllt, was hier abschnittsweise angedeutet ist. Die Isolierung 6 ist durch einen elektrisch isolierenden, geschäumten Kunststoff, also einem Polymerschaum, ausgebildet, der auf und/oder um die Leitstruktur 3 herum aufgebracht ist. Der Polymerschaum haftet ebenfalls an der Fläche 2 des Fahrzeugbauteils 1 an, kann aber ggf. auch durch zusätzliche Befestigungsmittel befestigt werden.
Aus Figur 1 geht auch ein Verfahren zum Herstellen der Leitstruktur 3 auf der Fläche 2 des Fahrzeugbauteils 1 hervor. Es ist erkennbar, dass eine rechnergestützt gesteuerte
Schäumvorrichtung 7 verwendet wird, die eine erste Dosierdüse 7.1 und eine zweite Dosierdüse 7.2 aufweist. Beide Dosierdüsen 7.1 , 7.2 sind an einem (nicht gezeigten) Roboterarm angeordnet und zudem beheizbar, damit der Metallschaum problemlos aus der Schäumvorrichtung 7 heraustreten und auf der Fläche 2 verteilt werden kann. Die
Dosierdüse 7.1 ist dazu eingerichtet den Metallschaum für die Leitstruktur 3 zu verteilen. Über die Dosierdüse 7.2 lässt sich der Polymerschaum für die elektrische Isolierung 6 auf der Fläche 2 verteilen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wird also zunächst das Fahrzeugbauteil 1 bereitgestellt und dann mittels der Dosierdüse 7.1 der Schäumvorrichtung 7 zunächst der Metallschaum für die Leitstruktur 3 durch Schäumen und gesteuertes Führen des die Dosierdüse 7.1 tragenden Roboterarms aufgebracht. Dann wird mittels der Dosierdüse 7.2, die von demselben oder einen weiteren Robotorarm geführt wird, der Polymerschaum für die Isolierung 6 auf den Metallschaum der Leitstruktur 3 aufgebracht. Hierzu fährt der
Roboterarm die Strecke der Leitstruktur 3 ab. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich dahingehend von dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Dosierdüsen 7.1 , 7.2 der Schäumvorrichtung 7 nun an einem gemeinsamen Träger, wie etwa dem Robotorarm, gehalten sind. Dadurch werden hier beide Dosierdüsen 7.1 , 7.2 gemeinsam, also gleichzeitig, über die Fläche 2 des Fahrzeugbauteils 1 geführt. Idealerweise ist die Dosierdüse 7.1 für den Metallschaum der Leitstruktur 3 in Führungsrichtung unmittelbar vor der Dosierdüse 7.2 angeordnet, damit zunächst der Metallschaum und erst dann der Polymerschaum für die Isoierung 6 aufgebracht wird. Dies bewirkt auch eine kurze Taktzeit, da zum Aufbringen der Leitstruktur 3 sowie zum Isolieren die entsprechende Strecke nur einmal abgefahren werden muss.
Nach dem Auftragen der Leitstruktur 3 und ggf. der Isolierung 6 wird das Fahrzeugbauteil 1 im Fahrzeug montiert, wobei die Kontaktstellen 4, 5 mit dem Fahrzeug-Bordnetz verbunden werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Fahrzeugbauteil (z.B. Innenverkleidungsteil)
2 Fläche (z.B. Oberfläche)
3 Elektrische Leitstruktur (z.B. Metallschaum)
4 Elektrische Kontaktstelle (z.B. elektrisches Kontaktelement)
5 Elektrische Kontaktstelle (z.B. elektrisches Kontaktelement)
6 Isolierung (z.B. Isolierschaum)
7 Schäumvorrichtung
7.1 Dosierdüse
7.2 Dosierdüse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils (1 ) mit einer daran angeordneten elektrischen Leitstruktur (3), die sich wenigstens zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle (4) zum Einspeisen und einer davon beabstandeten, zweiten elektrischen Kontaktstelle (5) zum Abgreifen eines elektrischen Stroms erstreckt, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Bereitstellen des Fahrzeugbauteils (1 ),
- Urformen der Leitstruktur (3) durch Aufbringen eines geschäumten, elektrisch leitfähigen Metallwerkstoffs auf eine Fläche (2) des Fahrzeugbauteils (1 ) derart, dass sich der Metallwerkstoff durchgängig zwischen den wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (4, 5) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Metallwerkstoff wulstförmig mit einer an eine vorbestimmte Stromtragfähigkeit angepasste
Querschnittsgröße aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf und/oder um die Leitstruktur (3) herum zumindest abschnittsweise ein geschäumter, elektrisch isolierender Kunststoff als elektrische Isolierung (6) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallwerkstoff eine Zusammensetzung aus einem Metallpulver und einem Metallhydrid als Treibmittel verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen durch eine rechnergesteuerte, motorisch angetriebene
Schäumvorrichtung (7) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallwerkstoff unter Zuführung von Wärme geschäumt und/oder aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallwerkstoff in eine an dem Fahrzeugbauteil (1 ) ausgeformte
Negativkontur eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein massives elektrisches Kontaktelement bereitgestellt und mit dem
Metallwerkstoff zumindest abschnittsweise umschäumt wird.
9. Fahrzeugbauteil (1 ) mit einer elektrischen Leitstruktur (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (3) als geschäumter, elektrisch leitfähiger Metallwerkstoff auf wenigstens eine Fläche (2) des Fahrzeugbauteils (1 ) derart urgeformt ist, dass sie sich durchgängig zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle (4) zum Einspeisen und einer davon beabstandeten, zweiten elektrischen Kontaktstelle (5) zum Abgreifen eines elektrischen Stroms erstreckt.
10. Fahrzeugbauteil (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Metallwerkstoff wulstförmig oder linienförmig aufgebracht ist.
1 1 . Fahrzeugbauteil (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (3) zumindest abschnittsweise von einem geschäumten, elektrisch isolierenden Kunststoff umgeben ist.
12. Fahrzeugbauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kontaktstellen (4, 5) durch ein massives elektrisches Kontaktelement ausgebildet ist, das zumindest abschnittsweise von dem
Metallwerkstoff umgeben ist.
PCT/EP2018/050525 2017-01-12 2018-01-10 Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches WO2018130550A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100510.2A DE102017100510A1 (de) 2017-01-12 2017-01-12 Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches
DE102017100510.2 2017-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018130550A1 true WO2018130550A1 (de) 2018-07-19

Family

ID=61005800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/050525 WO2018130550A1 (de) 2017-01-12 2018-01-10 Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017100510A1 (de)
WO (1) WO2018130550A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109802340A (zh) * 2019-01-02 2019-05-24 安徽坤和电气有限公司 一种高透气型电缆桥架
US20190341166A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 International Truck Intellectual Property Company, Llc Vehicle wiring

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1164102B (de) * 1956-03-19 1964-02-27 Lor Corp Verfahren zur Herstellung von Metallschaumkoerpern
EP0460392A1 (de) * 1990-06-08 1991-12-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Verfahren zur Herstellung aufschÀ¤umbarer Metallkörper
DE19501659C1 (de) * 1995-01-20 1996-05-15 Daimler Benz Ag Verfahren zur Herstellung eines Metallschaumteils
DE19939518A1 (de) * 1999-04-29 2001-09-13 Friedrich Wilhelm Bach Verfahren zum Fügen von insbesondere metallischen Schaumwerkstoffen miteinander und/oder mit Massivwerkstücken
DE10121925A1 (de) 2001-05-05 2002-11-07 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Verfahren zum Ausrüsten eines Trägers mit einer elektrischen Verdrahtung sowie Montagemodul mit einer elektrischen Verdrahtung
DE102007022764B3 (de) 2007-05-15 2008-09-25 Lisa Dräxlmaier GmbH Kabelbaummontage mit Sammelringen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6069319A (en) * 1997-07-22 2000-05-30 Lear Automotive Dearborn, Inc. Foamed-in harnesses
DE19930014A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-18 Volkswagen Ag Kraftfahrzeug mit Leiterbahnen enthaltenden Flachleitungen
US9889806B2 (en) * 2013-10-21 2018-02-13 GM Global Technology Operations LLC Light weight bus bars, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
DE102014005001B4 (de) * 2014-04-01 2020-02-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Stoffschlüssige Verbindung von Flachleitern in Faserverbundkarosserien

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1164102B (de) * 1956-03-19 1964-02-27 Lor Corp Verfahren zur Herstellung von Metallschaumkoerpern
EP0460392A1 (de) * 1990-06-08 1991-12-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Verfahren zur Herstellung aufschÀ¤umbarer Metallkörper
DE19501659C1 (de) * 1995-01-20 1996-05-15 Daimler Benz Ag Verfahren zur Herstellung eines Metallschaumteils
DE19939518A1 (de) * 1999-04-29 2001-09-13 Friedrich Wilhelm Bach Verfahren zum Fügen von insbesondere metallischen Schaumwerkstoffen miteinander und/oder mit Massivwerkstücken
DE10121925A1 (de) 2001-05-05 2002-11-07 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Verfahren zum Ausrüsten eines Trägers mit einer elektrischen Verdrahtung sowie Montagemodul mit einer elektrischen Verdrahtung
DE102007022764B3 (de) 2007-05-15 2008-09-25 Lisa Dräxlmaier GmbH Kabelbaummontage mit Sammelringen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190341166A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 International Truck Intellectual Property Company, Llc Vehicle wiring
CN109802340A (zh) * 2019-01-02 2019-05-24 安徽坤和电气有限公司 一种高透气型电缆桥架

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017100510A1 (de) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1517597B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Formbauteils mit einer integrierten Leiterbahn und Formbauteil
EP0960038B1 (de) Verfahren zur herstellung eines kabelbaumes
DE4210202C2 (de) Batteriekabel
DE102008003332B4 (de) Formstabiler Kabelstrang für die Motorraumverkabelung
EP3103121A1 (de) Elektrische leitung sowie verfahren zur herstellung eines elektrischen leitungsbündels
DE10207589A1 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Leiterbahn auf einem Trägerbauteil sowie Trägerbauteil
EP3695469B1 (de) Elektrische leitungsanordnung mit direktkontaktierung und verfahren zu deren herstellung
WO2018130550A1 (de) Fahrzeug-bauteil mit geschäumter elektrischer leitstruktur und herstellverfahren für ein solches
EP1701362A2 (de) Stromkabel
EP3609023A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer elektrischen verbindung und elektrische leitung
EP0914271B1 (de) Verfahren zur herstellung eines vorgefertigten kraftfahrzeugtürmoduls
DE10054714B4 (de) Verfahren zum Abdichten eines Kabels oder Kabelsatzes an/in einem Kabeldurchführungselement sowie ein Kabeldurchführungselement
EP3002828B1 (de) Anordnung und Verfahren zum abdichten der Verbindungsstelle von elektrischen Leitungen
DE102012214158A1 (de) Kontaktelemente zur Kontaktierung von Flachleitern
DE10155697A1 (de) Kraftfahrzeugtür mit einer oder mehreren Leitungsverbindungen und ein Verfahren zur Positionierung der Leitungsverbindungen
EP3631912B1 (de) Kontaktierverfahren für lackisolierte leiter
DE202013100463U1 (de) Polymerkabelbaum
DE19827862C2 (de) Verfahren zur Befestigung eines Bauteils auf einem Trägerteil
DE102011082179B4 (de) Geschirmter Kabelbaum und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102015117020B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Leitungsabdichtung eines Leitungsstrangs und Verfahren zur Herstellung einer gedichteten Leitungsverbindung
DE10109086C2 (de) Formbauteil
DE19821657C2 (de) Verkabelungssystem
EP0932234A1 (de) Verfahren zur Befestigung eines Leitungsstranges auf einem Trägerteil
DE102019205280B4 (de) Bordnetz-Baugruppe und Verfahren zur Herstellung einer Bordnetz-Baugruppe
DE2062753A1 (de) Flachkabelbaum

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18700721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18700721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1