Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustrukturen an dünnwandigen Bauteilen mittels thermischem Spritzen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie derart hergestellte Bauteile gemäß Oberbegriff des Anspruches 19.

Die Herstellung von Bauteilen, die im Verhältnis zu ihrem Gewicht hohe Belastungen, z.B. hohe mechanische Belastungen ertragen können, ohne dass es zu einem Bauteilversagen kommt, erlangt zunehmende Bedeutung. Als Gründe hierfür sind zum einen die Gewichtsersparnis durch die Verwendung derartiger Bauteile im Betrieb zu nennen, zum anderen die Materialersparnis ggf. sehr hochwertiger und damit teurer Werkstoffe. Auch ist beispielsweise durch eine Gewichtsersparnis z.B. im Fahrzeugbau eine langanhaltend erhöhte Wirtschaftlichkeit entsprechend gewichtsreduzierter Fahrzeuge in Bezug auf den Energieverbrauch von wesentlicher Bedeutung.

Von daher werden heute viele Bauteile zur Gewichtsreduktion belastungsgerecht konstruiert, indem z.B. Material gezielt in Bereichen des Werkstückes vorgesehen wird, in denen erhöhte Belastungen des Bauteils vorliegen. Dadurch wird gleichzeitig eine Materialreduzierung dort möglich, wo die hohen z.B. mechanischen Belastungen nicht oder nur vermindert auftreten.

Weiterhin ist es z.B. aus der EP 1 580 047 A1 bekannt, durch thermische Spritzverfahren auf stangenförmigen Vollmaterialien für den Fahrzeugbau gezielt dort zusätzliche Materialschichten aufzubringen, wo durch die Belastungen dieser stangenartigen Bauteile erhöhte mechanische Materialanforderungen vorliegen. Hierdurch kann eine gezielte Beeinflussung des Bauteilverhaltens durch entsprechende Verstärkungsschichten erreicht werden. Hierbei werden die entsprechenden Bereiche der stangenartigen Bauteile allerdings flächendeckend und großflächig beschichtet, wodurch die Materialeigenschaften der stangenförmigen Bauteile eher ungezielt beein- flusst werden. Auch ist ein derartiges Aufbringen von thermisch gespritzten Schichten nur auf entsprechenden Vollmaterialien möglich, da bei dünnwandigen Bauteilen durch die hohe thermische Belastung aufgrund des flächendeckenden Spritzprozesses eine unzulässige Veränderung des Materials der dünnwandigen Materialquerschnitte hervorgerufen werden würde, die die möglichen vorteilhaften Wirkungen der Beschichtung vermindern oder das Bauteilverhalten ggf. sogar verschlechtern würde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustrukturen an dünnwandigen Bauteilen, insbesondere Rohren oder dgl., derart weiter zu bilden, dass eine gezielte Beeinflussung der Bauteileigenschaften durch thermisch aufgebrachte Verstärkungsschichten auch bei dünnwandigen Bauteilen möglich wird.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustrukturen an dünnwandigen Bauteilen, insbesondere Rohren oder dgl. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch weiter entwickelt, dass auf das dünnwandige Bauteil schichtartige Strukturen mittels thermischer Spritzverfahren derart lokal verteilt aufgebracht werden, dass die schichtartigen Strukturen die Eigenschaften des Bauteils bei auf das Bauteil einwirkenden Einflüssen im wesentlichen lokal im Bereich der schichtartigen Strukturen verbessern. Durch die nur lokale Aufbringung der Beschichtung auf den Bereichen des Bauteils, in denen die Materialeigenschaften beeinflusst werden sollen und in Form von die Oberfläche des Bauteils nur partiell und in belastungsgerecht ausgewählten Bereichen bedeckenden schichtartigen Strukturen wird zum einen der Eintrag thermischer Energie deutlich reduziert und zum anderen nur dort ein entsprechender Auftrag vorgenommen, wo er aufgrund der Belastung des Bauteils auch notwendig ist. Hierdurch wird wiederum der Beschichtungswerkstoff wirtschaftlich eingesetzt und der aufwändige Beschichtungsprozess beschleunigt, ohne dass wie bei einer großflächigen Beschichtung der Bauteile aufgrund möglicher Eigenschaftsänderungen des Materials des Bauteils selbst Nachteile für das spätere Bauteilverhalten entstehen. Die Art der Aufbringung der schichtartigen Strukturen kann angepasst an die jeweils vorliegende Belastung erfolgen, also z.B. bei mechanischen Belastungen an den Stellen eines Bauteils, an denen die Belastungsspitzen auftreten oder auch gezielt gegenüber bestimmten Belastungsarten, etwa bei der Versteifung dünnwandiger Rohre durch schichtartige Strukturen entlang ihrer Biege- oder Knickachse. Die schichtartigen Strukturen verbinden sich im Bereich der Aufbringung mit dem Material des Bauteils und haften daher besonders fest an der Oberfläche des Bauteils. Durch die nur partielle Aufbringung kann gegenüber der vollflächigen oder großflächigen Beschichtung der Oberfläche des Bauteils wesentlich an Gewicht der Beschichtung eingespart werden, zudem kann ggf. in nicht beschichteten Bereichen des Bauteils gezielt Material des Bauteils eingespart werden, so dass es in der Summe zu einer Verringerung des Bauteilgewichts bei gleichbleibender Belastbarkeit oder zu gleichbleibendem Gewicht bei erhöhter Belastbarkeit kommt. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich daher besonders gut für dünnwandige Strukturbauteile wie etwa Rohre oder dgl. anwenden, die unter mechanischer Last aufgrund von Biegung oder Eulerscher Knickung versagen können. Bei solchen Bauteilen spielt die Wanddicke des Bauteils im Verhältnis zu der Länge und den Querschnittsabmessungen eine entscheidende Rolle für das mechanische Verhalten des Gesamtbauteils und kann daher gezielt durch die lokale Beschichtung beeinflusst werden. Die Durchführung des Verfahrens kann unter Verwendung üblicher Beschichtungstechnologie erfolgen, wobei die relative räumliche Zuordnung zwischen Bauteil und Spritzvorrichtung bei der Beschichtung sowie die Ausführung des Spritzprozesses durch entsprechend automatisch gesteuerte Vorrichtungen ausgeführt und gesteuert werden können.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen werden, dass die schichtartigen Strukturen nur in den Bereichen der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils aufgebracht werden, in denen die von außen auf das Bauteil einwirkenden Einflüsse wirken. Hierbei kann die Ausgestaltung und Anordnung der schichtartigen Strukturen nicht nur im Hinblick auf mechanische Belastungen optimiert werden, denkbar ist es z.B. weiterhin auch, thermische, abrasive, chemische, physikalische oder auch sonstige Einflüsse zu berücksichtigen und die Oberfläche des Bauteils genau dort zu beeinflussen, wo diese Einflüsse auf die Oberfläche des Bauteils einwirken. So ist es z.B. denkbar, eine schichtartige Struktur gezielt an Stellen des Bauteils vorzusehen, an denen das Bauteil ein anderes Bauteil mechanisch berührt und daher gegen Abrasion geschützt werden soll. Auch sind Einsatzfälle denkbar, bei denen ein lokaler Schutz des Bauteils gegen chemische oder physikalische Angriffe aus der Umgebung sinnvoll ist und diese Oberflächenbereiche dort gezielt gegen derartige Einflüsse gehärtet werden sollen.

Als Auslegungskriterium für die Anordnung und Ausgestaltung dieser Beschichtung durch die schichtartigen Strukturen kann vorgesehen werden, dass die schichtartigen Strukturen nur in den Bereichen der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils aufgebracht werden, in denen die von außen auf das Bauteil einwirkenden Einflüsse höhere Belastungen des dünnwandigen Bauteils hervorrufen. So kann z.B. bei einer Abrasionsverbesserung die Häufigkeit der Relativbewegung des Bauteils gegenüber dem aufliegenden weiteren Bauteil als Kriterium für das Vorsehen einer lokalen Beschichtung durch die schichtartigen Strukturen heran gezogen werden. In Bezug auf eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften eines Bauteils ist es in weiterer Ausgestaltung denkbar, dass die schichtartigen Strukturen das dünnwandige Bauteil in den dünnwandigen Bereichen gegenüber mechanischen Belastungen verstärken, in denen höhere mechanische Beanspruchungen des dünnwandigen Bauteils auftreten. Hierzu können etwa die Bereiche, in denen die schichtartigen Strukturen auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils aufgebracht werden, vorab durch Belastungssimulationen oder dgl. rechnerische Verfahren bestimmt werden. Dadurch ist es möglich, gezielt abhängig von der auftretenden Belastung und der Verteilung der Belastung innerhalb des Bauteils diejenigen Bereiche zu bestimmen, in denen eine erfindungsgemäße Beschichtung durch die schichtartigen Strukturen den größten Effekt bringt oder auch die größten Materialeinsparungen erreicht werden können. Weiterhin kann die Ausgestaltung der schichtartigen Strukturen selbst auch wieder an die Belastung angepasst werden, so dass z.B. innerhalb der schichtartigen Strukturen selbst wieder unterschiedliche Schichtstärken oder Schichtmaterialien vorgesehen werden können, die abhängig von der jeweiligen punktuellen Belastung auf die jeweilige Stelle der Oberfläche des Bauteils aufgebracht werden. Von wesentlichem Vorteil ist hierbei, dass die schichtartigen Strukturen in Form von lokalen vereinzelten Bereichen auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils aufgebracht werden können und damit eine gezielte lokale Beeinflussung der Eigenschaften des Bauteils erlauben. Damit ist eine viel gezieltere und an die lokale Belastungssituation des Bauteils angepasstere Applizierung der schichtartigen Strukturen möglich als bei den aus dem Stand der Technik bekannten großflächigeren oder gar den vollflächigen Beschichtungen von Bauteilen.

In anderer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die schichtartigen Strukturen sich wiederholende Anordnungen oder Muster auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils bilden. Derartige Anordnungen oder Muster auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils in Form der schichtartigen Strukturen können dabei Linien, vorzugsweise gerade oder gekrümmte Linien oder Flächen auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils bilden. So wird die Applizierung schichtartiger Strukturen eines im wesentlichen auf Knickung beanspruchten Rohres anders aussehen als die Applizierung schichtartiger Strukturen eines im wesentlichen auf Biegung beanspruchten Rohres. Auch die Lastangriffpunkte bzw. die Lagerung oder Fixierung der Bauteile beeinflussen die tatsächliche mechanische Lastsituation des Bauteils und können daher bei der Ausgestaltung der thermisch gespritzten schichtartigen Strukturen berücksichtigt werden.

Weiterhin ist es denkbar, dass einzelne schichtartige Strukturen sich mit anderen schichtartigen Strukturen überdecken und/oder zusammenhängende Strukturen aus einzelnen Strukturelementen bilden. Hierdurch können gezielt auch flächenmäßig größere schichtartige Strukturen oder schichtartige Strukturen mit größerer Schichtdicke aus kleineren schichtartigen Strukturen in den Bereichen eines Bauteils gebildet werden, in denen die Belastungssituation dies erfordert.

In weiterer Ausgestaltung ist es hierbei denkbar, dass die schichtartigen Strukturen mehr als eine, vorzugsweise übereinander angeordnete Schichten jeweils unterschiedlicher Spritzmaterialien aufweisen. So kann z.B. eine kombinierte Beeinflussung des Bauteils gegen mechanische Belastungen und gegen chemische Belastungen dadurch erreicht werden, dass z.B. eine mechanisch hochfeste erste Schicht auf das Bauteil aufgebracht wird und diese Schicht selbst dann wieder durch eine chemisch sehr resistente Schicht gegenüber chemischen Angriffen abgedeckt wird. Diese beiden oder auch noch weitere Schichten können sich dabei zumindest teilweise überdecken oder ggf. auch nebeneinander auf der Oberfläche des Bauteils angeordnet werden.

Von Vorteil ist es, wenn als Grundmaterialien des dünnwandigen Bauteils Stahl, Kupfer oder Leichtmetalle verwendet werden. Derartige Konstruktionswerkstoffe sind weit verbreitet und erlauben wegen ihrer Materialeigenschaften vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, erfordern jedoch gerade bei dünnwandigen Bauteilen wie etwa Rohren mit nur wenigen Zehntel Millimetern oder wenigen Millimetern Wanddicke entsprechende Verstärkungen gegenüber mechanischen Belastungen.

Weiterhin ist es denkbar, dass auf der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils und/oder zwischen einzelnen Schichten der schichtartigen Strukturen Haftvermittlerschichten aufgetragen werden, die eine verbesserte Haftung der schichtartigen Strukturen auf dem dünnwandigen Bauteil oder der darunter angeordneten schichtartigen Struktur bewirken. Damit lässt sich gerade bei Materialkombinationen zwischen Material des Bauteils und Material der Beschichtung, die werkstofftechnisch nicht besonders einfach oder besonders fest herzustellen sind, eine hinreichende Haftung der Materialien aufeinander erreichen. Hierbei können derartige Haftvermittlerschichten aus Stahl, Nickel, Nickel-Chrom, Kobalt oder Zink als Schicht aufgetragen werden.

Von Vorteil ist es hinsichtlich der Verbesserung der mechanischen Bauteileigenschaften, wenn die Schichtdicke der schichtartigen Strukturen im Bereich bis zu 1 mm, bevorzugt zwischen 20 pm und 1 mm und besonders bevorzugt zwischen 200- 300 pm liegt. Hierdurch läßt sich abhängig vom vorliegenden Bauteil und seiner Belastungssituation gerade an dünnwandigen Bauteilen mit nur wenigen Zehntel Millimetern oder wenigen Millimetern Wanddicke eine signifikante lokale Verstärkungswirkung und gleichzeitig eine gute Haftung der aufgebrachten Schichten auf der O- berfläche des Bauteils erreichen. Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung auch die Schichtdicke der schichtartigen Strukturen lokal unterschiedlich, vorzugsweise ange- passt an die jeweilige Belastungseinwirkung in jedem Punkt der Oberfläche des dünnwandigen Bauteils ausgebildet werden. Als thermische Spritzverfahren kommen insbesondere hochenergetische Verfahren wie ein Flamm-Spritzprozess, insbesondere ein Hochgeschwindigkeitsflammspritzen oder ein Kaltgasspritzen, aber auch das Plasmaspritzen oder das Lichtbogenspritzen zum Einsatz. Die Auswahl des geeigneten Verfahrens sowie der erforderlichen Parameter hängt dabei vor allem von dem Material des Bauteils, dem verwendeten Spritzmaterial sowie der Wandstärke am Ort der Applizierung der Spritzschicht ab und kann in weiten Grenzen verändert werden. Wichtig ist hierbei vor allem, dass die Applizierung der thermisch gespritzten Schichten auf die jeweils ausgewählten Bereiche der Oberfläche des Bauteils beschränkt werden kann und damit die erfindungsgemäß beschriebenen schichtartigen Strukturen gebildet werden. Hierfür muss die Strahlführung sowie die Strahlbreite entsprechend gewählt oder eingestellt werden können.

Von Vorteil hinsichtlich der Applizierung der schichtartigen Strukturen ist es, wenn das dünnwandige Bauteil bei der Aufbringung der schichtartigen Strukturen gekühlt wird. Etwa bei der Beschichtung eines Rohres auf der Außenfläche kann das Innere des Rohres durch ein Kühlmittel gekühlt werden, wodurch unerwünschte Veränderungen der Materialstruktur und insbesondere der Gefügestruktur des Materials des Bauteils verhindert werden können. Andererseits ist es aber auch denkbar, dass die Beschichtung mit den schichtartigen Strukturen gezielt dazu genutzt wird, um in den beschichteten Bereichen mit den schichtartigen Strukturen das Material des dünnwandigen Bauteils im Bereich der schichtartigen Strukturen lokal zu verändern, etwa indem durch den Eintrag der thermischen Energie zusätzlich zu der Beschichtung im Grundmaterial des Bauteils etwa Rekristallisierungsprozesse oder dgl. thermisch ausgelöste oder beschleunigte Veränderungen ausgelöst werden oder dgl.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bauteil, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.

Eingesetzt werden solche erfindungsgemäß hergestellten Bauteile etwa für mechanische oder auch für elektrotechnische Anwendungen, bei denen derartige Bauteile erhöhte mechanische Festigkeitseigenschaften aufweisen müssen. Beispiele für die Einsatzfälle von erfindungsgemäß hergestellten Bauteilen können die Automobilin- dustrie (z.B. im Fahrwerksbereich), die Luftfahrtindustrie und die Raumfahrtindustrie (z.B. tragende Strukturbauteile) oder auch die Sportartikelindustrie sein.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform von erfindungsgemäß hergestellten Bauteilen zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 a, 1 b - eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäß hergestellten Bauteils am Beispiel eines dünnwandigen Rohres mit sich auf der Rohrwandung linienartig längs erstreckenden schichtartigen Strukturen,

Figur 2a, 2b - eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäß hergestellten

Bauteils am Beispiel eines dünnwandigen Rohres mit sich auf der Rohrwandung längs und in Umfangsrichtung sich kreuzend erstreckenden schichtartigen Strukturen,

Figur 3a, 3b - eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäß hergestellten Bauteils am Beispiel eines dünnwandigen Rohres mit sich auf der Rohrwandung gewendelt erstreckenden schichtartigen Strukturen,

Figur 4a,4b - eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäß hergestellten

Bauteils am Beispiel eines dünnwandigen Rohres mit sich auf der Rohrwandung kreuzend gewendelt erstreckenden schichtartigen Strukturen,

Figur 5a, 5b - eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäß hergestellten

Bauteils am Beispiel eines dünnwandigen Rohres mit sich auf der Rohrwandung kreuzend gewendelt und mit sich linear erstreckenden schichtartigen Strukturen,

Figur 6 - einen typischen Kraft-Zeit-Verlauf und einen typischen Kraft-Weg- Verlauf eines nicht verstärkten und eines erfindungsgemäß durch thermisches Spritzen verstärkten Bauteil bei einer Belastung durch eine äußere Kraft. ln den Figuren 1 bis 5 sind verschiedene Ausgestaltungen von schichtartigen Strukturen 4 dargestellt, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem dünnwandigen zylindrischen Rohr 1 angeordnet sind. Es handelt sich hierbei nur um einige Beispiele von entsprechenden schichtartigen Strukturen 4, die lediglich im Sinne einer nicht beschränkenden Aufzählung der vielfältigen Ausgestaltungsvarianten von der erfindungsgemäßen Lehre mit umfasst werden. Hierbei ist ebenfalls nur beispielhaft die Anordnung der schichtartigen Strukturen 4 auf dem dünnwandigen Rohr 1 dargestellt, wobei damit auch die Anordnung entsprechender schichtartiger Strukturen 4 auf anderen dünnwandigen Bauteilen 1 wie etwa dünnwandigen Blechen, dünnwandigen offenen oder geschlossenen Profilen oder einer Vielzahl weiterer dünnwandiger Bauteile 1 ausdrücklich mit umfasst werden soll.

In der Figur 1 ist in Fig. 1a eine isometrische und in Figur 1 b eine ebene Darstellung eines dünnwandigen Rohres 1 zu erkennen. Unter einem dünnwandigen Rohr 1 werden in diesem Zusammenhang alle rohrartigen Bauteile verstanden, deren Querschnittsabmessungen wie hier der Durchmesser wesentlich größer als die Wandungsdicke ausgestaltet sind. Selbstverständlich gilt analog für andere Bauteile 1 eines entsprechend angepasste Definition des Begriffs dünnwandig.

Auf der Außenfläche 2 des Rohres 1 und/oder auf der Innenfläche 3 des Rohres 1 sind streifenförmige und relativ schmale schichtartige Strukturen 4 mittels eines geeigneten thermischen Spritzverfahrens aufgebracht worden, die das Rohr 1 an seinem Umfang etwa gegen Biegung oder Torsion lokal verstärken und dabei gezielt derart viel Beschichtungsmaterial auf die Außenfläche 2 und/oder die Innenfläche 3 des Rohres 1 aufbringen, dass die jeweilige Belastungssituation des Rohres 1 verbessert wird. Dabei kann die Längserstreckung der schichtartigen Strukturen 4 sowie deren Breite sowie ihre Anordnung auf der Außenfläche 2 und/oder der Innenfläche 3 abhängig davon gewählt werden, wo die größten Belastungen des Rohres 1 auftreten und wo daher eine entsprechende Verstärkung des Rohres 1 des größten Effekt bringt. Durch die Anordnung der schichtartigen Strukturen 4 in Längsrichtung wird das Rohr 1 gegen Biegungen versteift. So kann in nicht dargestellter Weise die Verstärkung z.B. auch im Bereich der Festlegung eines auf Biegung beanspruchten Bauteils 1 aufgebracht werden, da dort z.B. die höchsten Biegemomente auftreten. ln der Figur 2 ist in Fig. 2a eine isometrische und in Figur 2b eine ebene Darstellung eines dünnwandigen Rohres 1 zu erkennen, bei dem auf der Außenfläche 2 des Rohres 1 und/oder auf der Innenfläche 3 des Rohres 1 streifenförmige und relativ schmale schichtartige Strukturen 4 einmal in Längsrichtung des Rohres 1 und einmal in Umfangsrichtung des Rohres 1 , sich kreuzend überlagernd aufgebracht sind. Durch eine solche Anordnung wird das Rohr 1 sowohl in Längsrichtung gegenüber Biegung als auch in radialer Richtung gegen Torsion versteift.

In der Figur 3 ist in Fig. 3a eine isometrische und in Figur 3b eine ebene Darstellung eines dünnwandigen Rohres 1 zu erkennen, bei dem auf der Außenfläche 2 des Rohres 1 und/oder auf der Innenfläche 3 des Rohres 1 streifenförmige und relativ schmale schichtartige Strukturen 4 angeordnet sind, die sich wendelnd schräg zur Längsrichtung des Rohres 1 ausgerichtet wurden. In der Figur 4 überlagern sich zwei solche schichtartigen Strukturen 4, von denen eine Schar von schichtartigen Strukturen 4 linksgewendelt und eine andere Schar von schichtartigen Strukturen 4 rechts- gewendelt ausgerichtet sind. Durch derartige schichtartigen Strukturen 4 lassen sich besonders gut in eine Richtung wirkende Torsionsbelastungen (Figur 3) oder auch in zwei Richtungen wirkende Torsionsbelastungen (Figur 4) durch die schichtartigen Strukturen 4 auffangen.

In der Figur 5 ist wiederum eine Kombination der Ausgestaltung des Bauteils 1 nach Figur 1 und des Bauteils 1 nach Figur 4 zu erkennen, wodurch eine Verstärkung sowohl gegen Torsion als auch gegen Biegung möglich wird.

Wichtig bei allen diesen und einer Vielzahl weiterer denkbarer schichtartigen Strukturen 4 ist, dass diese schichtartigen Strukturen 4 einen relativ geringen Flächenanteil an der Oberfläche 2, 3 des Rohres 1 ausmachen und daher eine gezielte Verstärkung des Rohres 1 bei gleichzeitig nur geringer Erhöhung des Gewichtes des dünnwandigen Rohres 1 möglich machen. Durch die gezielte Anordnung und Ausrichtung der schichtartigen Strukturen 4 kann die Verstärkung sehr punktuell und belastungsgerecht erfolgen, so dass nur wenige oder flächenmäßig kleinen schichtartigen Strukturen 4 angeordnet werden müssen, um hohe Verstärkungseffekte zu erreichen. Dies kann auch dazu genutzt werden, das Gewicht des Bauteils 1 etwa durch Reduktion der Wandungsdicke zu reduzieren und ein derart leichtgewichtigeres Bau- teil 1 durch Anordnung der schichtartigen Strukturen 4 gleichwohl belastungsgerecht verstärkt herzustellen.

Typische Kraft-Weg-Verläufe und Kraft-Zeit-Verläufe eines beschichteten und eines unbeschichteten Bauteils 1 , das einer Kraft unterworfen ist, sind in Figur 6 zu erken- nen. Man sieht direkt, dass ein derartiges rohrförmiges unverstärktes Bauteil 1 wesentlich schlechtere Festigkeitseigenschaften als ein erfindungsgemäß verstärkt ausgebildetes Bauteil 1 aufweist.