Die Erfindung bezieht sich auf ein Profilformteil aus einem durch endlose, langfaserige oder kurzfaserige Fasern verstärkten Faserverbundwerkstoff. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Profilformteils.

Profilformteile aus einem Faserverbundwerkstoff sind bekannt. Dabei können die Profilformteile ebene Oberfläche haben aber auch unebene Geometrien. Diese können als Glasfaser verstärkte Kunststoffprofilteile (GFK) oder als Kohlenstofffaser verstärkte Kunststoffprofile (CFK) ausgebildet sein. Wesentliche Vorteile solcher Faser verstärkter Verbundkunststoffbauteile sind ihr geringeres Gewicht und ihre vielfach verbesserten mechanischen Eigenschaften gegenüber herkömmlichen metallischen Profilformteilen. Faserverbundkunststoffprofilformteile lassen sich allerdings nur schwer un ₍ d mit hohem Aufwand mit hohen Oberflächenqualitäten herstellen. Gründe hierfür sind unter anderem die Schwindungen, der Faseranteil, der Porengehalt, die Oberflächenhärte, die Werkzeugqualität, die Matrix- und Fasermaterialqualitäten der einzelnen Komponenten. Zudem sind Oberflächen herkömmlicher Faserverbundkunststoffbauteile nicht hinreichend beständig gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen. Vielfach haben diese auch wellige Oberflächen aufgrund des unterschiedlichen Schwindungsverhaltens und/oder durch Poren und/oder durch Lufteinschlüsse. Schädigungen an Faserverbundprofilbauteilen wie Faserbrüche sind darüber hinaus häufig nicht visuell erkennbar und nur mit hohem Aufwand zu identifizieren. Bauteile können so nicht sichtbare Schäden aufweisen und im praktischen Einsatz mithin versagen. Darüber hinaus sind Beanspruchungen und Bauteilspannungen in Faserverbundteilen nur mit großem Aufwand, aber mit geringer Zuverlässigkeit zu messen bzw. zu detektieren.

Aus der DE 10 2008 001 468 ist ein Verfahren zum Beschichten eines Faserverbundbauteiles offenbart. Dieses Verfahren beinhaltet ein abstützweises Vorbehandeln der in das Faserverbundbauteil eingebrachten Fasern zum Schutz einer beab- standeten Oberflächenschicht des Faserverbundbauteils zwecks Bildung einer Haftschicht, wonach ein Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht auf die gebildete Haftschicht durchgeführt wird. Dabei wird zunächst die Haftschicht gebildet und auf die so gebildete Haftschicht die Funktionsschicht erstellt, wobei die Funktionsschicht mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgebracht wird. Die Funktionsschicht, die auch aus einer ersten und einer zweiten Funktionsschicht bestehen kann, wobei die zweite Funktionsschicht die Außenoberfläche des Profilformteils bildet, kann zum Beispiel eine Korrosionsschicht oder eine Isolationsschicht sein, wobei die darunter liegende erste Funktionsschicht eine metallische Schicht sein soll. Bevorzugt wird dabei, dass auch die zweite, die Außenoberfläche bildende Schicht eine Metallschicht ist. Solche Metallschichten sind jedoch nur schwerlich vorzusehen. Zudem beeinflussen sie das Gewicht eines Faserverbundprofilkörpers erheblich und weisen auch nicht die mechanischen Eigenschaften auf, die von Faserverbundkunststoffpro- filformteilen gefordert werden. Zudem können die Oberflächenqualitäten solcher metallisch beschichteter Profilformteile nicht überzeugen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Profilformteil aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundkunststoff mit Verstärkungsfasern aus endlosen, langfaserigen oder kurzfaserigen Fasern zu schaffen, das hohe Oberflächengüten aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Profilformteil der eingangs genannten Art dadurch aus, dass das Profilformteil zumindest bereichsweise mit einer eine Außenoberfläche bildenden Deckschicht aus einem Dünnfilmglasmaterial versehen ist.

Damit ist ein Profilformteil geschaffen, das zumindest bereichsweise, vielfach jedoch auch insgesamt mit einer Oberfläche versehen ist, die durch die Deckschicht aus dem Dünnfilmglasmaterial besteht. Damit lassen sich Profilformteile darstellen, die gegenüber mit metallischen Komponenten gebildeten Materialien wesentlich leichter ist und bessere mechanische Eigenschaften aufweisen, die jedoch auch hohe Oberflächenqualitäten haben. Zudem ist die Oberfläche aus dem Dünnfilmglasmaterial hinreichend beständig gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen und weisen nicht den Nachteil welliger Oberflächen auf aufgrund eines unterschiedlichen Schwindungsverhaltens oder aufgrund von Poren durch Lufteinschlüsse. Somit lassen sich auch Profilkörper mit unebenen und/oder ungleichförmigen Geometrien mit Glasfolien bzw. Dünnglasmaterialien herstellen. In aller Regel kann dies durch einen Fügeprozess geschehen oder durch Einbringen einer Klebeschicht oder eines Harzes. Des Weiteren kann auch der Formgebungsprozess in einen separaten Prozess und durch örtliche Temperierung des Glasfilms erfolgen, beispielsweise in ein und demselben Werkzeug. Die Deckschicht kann aber auch separat hergestellt werden und kann dann nachträglich mit dem Profilformteil versehen werden.

Des Weiteren ist es mit einem erfindungsgemäßen Profilformteil ermöglicht, allgemein Profilformteile hinsichtlich ihrer Oberflächendeckschicht zu veredeln zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit aufgrund nicht gegebener Korrosionsanfälligkeit, der hydrolytischen Beständigkeit und hinsichtlich der Säure- und Laugenbeständigkeit. Auch die mechanische Beständigkeit ist durch die Dünnfilmglasdick- schicht verbessert, so dass sich auch eine größere Beständigkeit gegen Abrieb, Reibung, Verschleiß, Kratzer, Temperaturen und Strahlungen ergibt. Auch die Rau- igkeit ist wesentlich verbessert. Es lassen sich Fertigungstoleranzen und Bearbeitungsspuren an der Oberfläche des Profilformteils mit der Deckschicht ausgleichen. Die Deckschicht lässt sich auch nutzen als Trägerschicht für Materialien wie z.B. Grafitpartikel, Oxydkeramiken und dgl., um die Oberflächeneigenschaften weiter zu verbessern. Die Deckschicht lässt sich auch als Trägerschicht für Partikel nutzen, um eine gezielte Oberflächenstrukturierung darzustellen oder auch als Träger für Graphen. Ein Glasfilm lässt sich beispielsweise auch hinterseitig bedrucken und mit Sensoren und sonstigen Geräten versehen. Ebenfalls ist es möglich, bei einem solchen Bauteil eine Schadensidentifikation bzw. Schadensdedektion durch Visualisierung von Schäden (Bruch, Rissbildung und dgl.) durch z.B. das Hinterbringen von Farbmitteln zu ermöglichen, indem das Profilformteil als z.B. blutendes Bauteil ausgebildet ist. Die Deckschicht kann auch als Opferschicht ausgebildet sein, um sie im Falle einer mechanischen Zerstörung austauschen zu können. Ebenfalls lassen sich solche Dünnfilmglasdeckschichten besser reinigen, beispielsweise bei der Verunreinigung mit Graffitis. Zudem können diese als Toleranzausgleich und Korrosionsschicht dienen.

Es können Deckschichten bei Faserverbundkunststoffen Faserverbundsandwichbauteilen versehen werden aus Glasfilm bzw. Dünnglas. Hierbei wird ein Film- bzw. Glasstärkebereich von ca. 0,001 bis 1 ,1 mm, insbesondere ein Bereich von 0,001 bis 0,2 mm, bevorzugt. Verfahrensmäßig kann die Deckschicht erzeugt werden durch Einlegen eines Glasfilmes bzw. Dünnglases bei einseitigen oder zweiseitigen Formverfahren in ein Werkzeug oder in einer Form vor einem Infusions-, Einspritzoder Aushärteprozess. Des Weiteren kann ein Hinterspritzen, eine Harzinfusion und ein Aushärten direkt mit dem Glasfilm im Werkzeug des Profilformteils erfolgen. Damit kann eine Verbindung durch Schmelzen und Kleben mit dem Profilformteil aus dem Faserverbund des Kunststoffwerkstoffes erfolgen. Es ist ebenfalls möglich, eine vorgefertigte Glasfilm- bzw. Dünnglasdeckschicht herzustellen und in diese mit einer ebenen oder dreidimensionalen Geometrie eines Profilformteils zu verbinden, beispielsweise durch ein Verkleben. Des Weiteren ist ein Einziehen oder Beilegen in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess möglich. Durch ein Unterlegen und/oder Auflegen vor oder nach einem Fertigungsprozess kann ebenfalls die gläserne Deckschicht vorgesehen werden, wie beispielsweise bei einem Tape-, Layer- oder Fila- ment-Winding-Prozess. Ebenfalls ist es möglich, durch Laminieren oder Pressen auf ein Halbzeug (Platten, Profile, Organo-Bleche und der gleichen) und gegebenenfalls weiteren Nachfolgeumformprozessen oder mit einer nachfolgenden Bearbeitung die Deckschicht aufzubringen. Es sind auch weitere Verfahren möglich, beispielsweise Hand-Lay-Up-Verfahren, Spritzgussverfahren, RTM-Verfahren, Preprek-Autoclave- Verfahren, Filament-Winding-Verfahren, Automated-Tape-Layer-Verfahren, Press- Moulding-Verfahren, Faserspritz- Verfahren, RFI-Verfahren, S-Rin-Verfahren, MVI- Verfahren, DP-RTM-Verfahren, HP-RTM-Verfahren, Vari-Verfahren, SCRIMP- Verfahren, RTM-Verfahren, Press-RTM-Verfahren, Tiefzieh-Verfahren, Nasspress- Verfahren, Heißpress-Verfahren, Kaltpress-Verfahren, SMC-Verfahren, Pultusions- Verfahren, Laminier-Verfahren, Kaschier-Verfahren und dergleichen mehr.

Die Glasdeckschicht kann auf der Rückseite mit Druckbildern und Sensoren versehen sein. Gleichfalls kann die Glasdeckschicht als Schwingungsmembran für die Struktur- und Ergebnisüberwachung aufgebracht werden und mit Sensoren versehen sein. Des Weiteren können Deckschichten bereichsweise lösbar Bereichen aufgebracht werden, so dass sie als Opferschicht dienen und der Visualisierung von Schäden dienen.

Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen sind weiteren Unteransprüchen zu entnehmen, auf die ausdrücklich verwiesen wird.