Die Erfindung betrifft ein Faserverbundbauteil, ein Verfahren zur Her stellung eines Faserverbundbauteils und eine Konfektioniervorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, wobei das Faserverbundbauteil aus einem Matrix-Verbundwerkstoff und eine Stützstruktur ausgebildet wird, wobei der Matrix-Verbundwerkstoff aus Schnittfasern und einem härtba ren Harz ausgebildet wird, wobei die Stützstruktur aus zumindest einem Faserbündel aus Endlosfasern ausgebildet wird.

Faserverbundbauteile werden regelmäßig im Fahrzeugbau verwendet, wo sie für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise als Tisch einer Kabinenausstattung eines Flugzeugs oder als Lenker an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, um ein Bauteilgewicht zu reduzieren. Das Faserverbundbauteil kann aus einem Matrix-Verbund werkstoff, der aus Schnittfasern, wie beispielsweise Glasfasern, einem vernetzungsfähigen Harz und Füllstoffen bestehen kann, und einer Stützstruktur ausgebildet sein. Die Stützstruktur kann beispielsweise durch ein Metallteil oder ein weiteres Faserverbundbauteil höherer Festigkeit ausgebildet sein, und wird mit dem Matrix-Verbundwerkstoff zu dem Faserverbundbauteil verklebt. Die Verklebung erfolgt in einer Bauteilform durch Aushörten des Harzes mittels Wärmezufuhr. Derartige Faserverbundbauteile werden regelmäßig zur Substitution von Metallbau teilen mit dem Ziel einer Gewichtsreduktion eingesetzt. Große Stückzah len entsprechender Fertigerzeugnisse können besonders kostengünstig durch die Verwendung einer Bauteilform hergestellt werden.

Bei derartigen Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen wird u. a. zwischen einem Verpressen von Prepreg-Materialien oder einer Pressmasse in der Bauteilform unterschieden. Da aus Gründen der Herstellungskosten die Matrix-Verbundwerkstoffe mit Schnittfasern verwendet werden, ist zur Erzielung der gewünschten Festigkeit des Faserverbundbauteils die Einlage einer Stützstruktur unerlässlich. Bei dem SMC-Verfahren (Sheet-Molding-Compound) kann eine Stützstruktur als ein Vorprodukt zwischen Lagen eines Matrix-Verbundwerkstoffes, welcher aus Schnittfasern und einem härtbaren Harz besteht, angeordnet und in der Bauteilform verpresst werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE 10 2016 205 014 B4 beschrieben. Nachteilig ist hier, dass die Stützstruktur zunächst ausgebildet und zusammen mit den Lagen des Matrixverbundwerkstoffs in der Bauteilform angeordnet werden muss. Bei dem BMC-Verfahren (Bulk-Molding-Compound) liegt der Matrix-Verbundwerkstoff in Form einer Pressmasse aus Schnittfasern und Harz vor. Beispielsweise ist aus der DE 10 2013 223 519 Al ein Verfahren bekannt, bei dem ein sogenannter Vorformling aus Endlosfa sern ausgebildet wird, an dem nachfolgend eine Pressmasse aus einem Harz mit ungerichteten Fasern angebracht wird. Beides wird zusammen in einer Bauteilform verpresst und ausgehärtet, wobei der Vorformling dann mit der Pressmasse infiltriert wird. Hierbei können die Endlosfa sern des Vorformlings von der Pressmasse weggedrückt werden.

Prinzipiell kann eine Stützstruktur aus einem Faserbündel ausgebildet werden, welches an stark belasteten Stellen des Faserverbundbauteils entsprechend einer Lastrichtung angeordnet wird. Da eine lose Einlage eines Faserbündels im Rahmen einer Großserienherstellung eines Faser verbundbauteils nicht wirtschaftlich ist, kann, wie bereits aus der DE 10 2016 205 014 B4 bekannt, eine im Wesentlichen starre Stützstruk tur ausgebildet werden. Weiter ist es auch bekannt Endlosfasern mittels eines TFP-Verfahrens (Tailored-Fiber-Placement) mit einem flächigen Textil zu vernähen und dieses dann in die betreffende Bauteilform einzulegen. Allerdings muss dann ein entsprechender Zuschnitt des Trägermaterials erfolgen, da dieses zusammen mit den Endlosfasern bzw. Faserbündeln in die Bauteilform lagerichtig eingelegt werden muss. Dieses Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils ist daher vergleichsweise kostenintensiv. Darüber hinaus wird eine Bauteilstruktur des Faserverbundbauteils durch die Einlage des flächigen Textils ge schwächt, da dieses eine Vermischung der Schnittfasern des Matrix-Ver bundwerkstoffs verhindert, sodass das Faserverbundbauteil hinsichtlich seiner Festigkeit entsprechend stabiler konstruiert werden muss, wodurch sich ein Bauteilgewicht erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, eine Konfektioniervorrichtung zur Ausführung des Verfahrens und ein Faserverbundbauteil vorzuschlagen, das bzw. die eine kostengünstige Herstellung in großer Stückzahl bei gleichzeitig hohen Festigkeitseigenschaften ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1, eine Konfektioniervorrichtung mit den Merkmalen des An spruchs 15 und ein Faserverbundbauteil mit den Merkmalen des An spruchs 16 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Faserver bundbauteils, insbesondere für ein Fahrzeug oder dergleichen, wird das Faserverbundbauteil aus einem Matrix-Verbundwerkstoff und einer Stützstruktur ausgebildet, wobei der Matrix-Verbundwerkstoff aus Schnittfasern und einem härtbaren Harz ausgebildet wird, wobei die Stützstruktur aus zumindest einem Faserbündel aus Endlosfasern ausge- bildet wird, wobei eine Mehrzahl von plattenförmigen Lagen aus dem Matrix-Verbundwerkstoff ausgebildet und zusammen mit dem plastisch verformbaren Faserbündel in einer Bauteilform eingebracht und zu dem Faserverbundbauteil ausgehärtet werden, wobei das Faserbündel mit dem Matrix-Verbundwerkstoff stoffschlüssig verbunden wird.

Das Faserbündel aus Endlosfasern bildet demnach die Stützstruktur aus, die erst durch das Aushärten des Harzes formstabil wird. Die Stützstruk tur muss daher nicht schon vor dem Einlegen in die Bauteilform formsta bil ausgebildet werden und kann noch bis zur Aushärtung verformt werden. Das Faserbündel aus Endlosfasern kann dann zusammen mit den plattenförmigen Lagen des Matrix-Verbundwerkstoffs nach Bedarf, angepasst an den jeweiligen Lastfall, in der Bauteilform angeordnet werden. Die plattenförmigen Lagen bestehen aus Schnittfasern und dem härtbaren Harz, sodass der Matrix-Verbundwerkstoff besonders kosten günstig ist. Das Harz kann beispielsweise durch Pressen und Wärmeein wirkung in der Bauteilform leicht ausgehärtet werden. Das Faserbündel wird dabei auf zumindest der einen Lage des Matrix-Verbundwerkstoffs angeordnet. Bei der Verwendung des Matrix-Verbundwerkstoffs in Form von Lagen kommt es im Gegensatz zu Pressmassen zu keiner wesentli chen Verformung des eingelegten Faserbündels aus Endlosfasern beim Pressen in der Bauteilform. Auch kann auf einen textilen Träger für das Faserbündel verzichtet werden, sodass eine innige Verbindung der Schnittfasern über die einzelnen Lagen hinweg beim Pressen und Aushär ten ausgebildet wird. Das Faserverbundbauteil kann daher, im Vergleich zu Faserverbundbauteilen mit textilen Zwischenlagen, stabiler ausgebil det, und folglich materialsparender dimensioniert werden. Insgesamt wird so eine kostengünstige Herstellung von Faserverbundbauteilen in großen Stückzahlen möglich.

Das plastisch verformbare Faserbündel kann vor dem Einbringen in die Bauteilform an zumindest einer Lage, bevorzugt an mehreren Lagen des Matrix-Verbundwerkstoffs angebracht werden. Das plastisch verformbare Faserbündel kann demnach an zumindest einer Lage des Matrix-Verbund werkstoffs fixiert werden. Danach kann dann die betreffende Lage in die Bauteilform eingelegt werden. Dadurch wird eine einfachere Anordnung des Faserbündels aus den Endlosfasern an der plattenförmigen Lage aus dem Matrix-Verbundwerkstoff möglich. Durch das Anbringen des plas tisch verformbaren Faserbündels an der Lage aus dem Matrix-Verbund werkstoff kann dann auch sichergestellt werden, dass es zu keiner Ver schiebung des Faserbündels bei einer Handhabung der betreffenden Lage kommt und sich das Faserbündel stets in der in der Bauteilform abschlie- ßend vorgesehenen Position befindet. Dies ermöglicht es auch Lagen mit Faserbündeln vorzukonfektionieren, bevor diese Lagen in die Bauteil form eingelegt werden.

Die Lagen können zusammen mit dem plastisch verformbaren Faserbün del in einer Stapelanordnung in die Bauteilform eingebracht werden. Prinzipiell ist es möglich ein Faserverbundbauteil alleine mit einer Lage aus dem Matrix-Verbundwerkstoff herzustellen. Um ein Faserverbund bauteil mit einem größeren Querschnitt oder auch einer komplexen Geometrie herzustellen, kann es vorgesehen sein, eine Mehrzahl von Lagen zusammen mit plastisch verformbaren Faserbündeln in einem Stapel aus diesen plattenförmigen Lagen anzuordnen. Der Stapel der

Lagen kann dabei in der Bauteilform ausgebildet werden. Alternativ kann der Stapel auch außerhalb der Bauteilform ausgebildet, und dann in die Bauteilform eingelegt werden. Je nach Geometrie des Faserverbundbau teils können die Lagen unterschiedlich groß und mit voneinander abwei- chenden Konturen ausgebildet sein und sich in der Stapelanordnung vollständig oder auch nur teilweise überdecken.

Nachfolgende Abfolge von Schritten kann im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung des Faserverbundbauteils ausgeführt werden: a) Anbringen des plastisch verformbaren Faserbündels an einer Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs, b) Abtrennen einer Mehrzahl von plattenförmigen Lagen aus der Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs einschließlich zumindest einer Lage mit dem angebrachten Faserbündel, oder a) Abtrennen einer Mehrzahl von plattenförmigen Lagen aus einer Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs, b) Anbringen des plastisch verformbaren Faserbündels an zumindest einer Lage der Mehrzahl von Lagen des Matrix-Verbundwerkstoffs, und c) Einbringen der Mehrzahl von Lagen in die Bauteilform, d) Aushärten des Matrix-Verbundwerkstoffs zusammen mit dem Faser bündel zu dem Faserverbundbauteil.

Die Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs kann in Art eines Halbfabrikats, beispielsweise auf einer Rolle, zur Weiterverarbeitung verwendet wer- den. Dabei können zunächst die plattenförmigen Lagen, die zur Herstel lung des Faserverbundbauteils erforderlich sind, von der Bahn, durch beispielsweise Schneiden, mit der für die jeweilige Lage vorgesehenen Kontur abgetrennt werden. Nachfolgend kann das Faserbündel aus Endlosfasern an der dafür vorgesehenen Lage angebracht werden, bevor die Lagen in die Bauteilform eingelegt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass zunächst das Faserbündel aus Endlosfasern an der Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs angebracht bzw. fixiert wird, bevor die Lagen von der Bahn abgetrennt bzw. ausgeschnitten werden. Dabei kann dann auch das Faserbündel zumindest abschnittsweise durchtrennt werden. So ist es gegebenenfalls auch möglich, das Faserbündel in einem einzelnen Arbeitsschritt an mehreren Lagen anzubringen.

Das Faserbündel kann so angeordnet werden, dass der Matrix-Verbund werkstoff das Faserbündel vollständig umgibt. Alleine der Matrix-Ver- bundwerkstoff bildet dann eine äußere Gestalt des Faser-Verbundbauteils aus. Dadurch wird es auch möglich die Stützstruktur durch den Matrix- Verbundwerkstoff vollständig bei einer äußeren Einwirkung auf das Fa serverbundbauteil zu schützen bzw. abzuschirmen. Das Faserverbundbau- teil kann dadurch besonders robust gegen äußere Beschädigungen ausge bildet werden.

Das Faserbündel kann in Form eines oder mehrerer Streifen, Linien oder in einer Struktur an zumindest einer Lage, bevorzugt an mehreren Lagen des Matrix-Verbundwerkstoffs angebracht werden. Die Anordnung des Faserbündels in Form von Streifen, Linien oder in einem bestimmten Muster ermöglicht die einfache Anpassung des Faserbündels an einen Lastfall des Faserverbundbauteils. Dadurch können auch Endlosfasern eingespart und ein Gewicht des Faserverbundbauteils reduziert werden.

Je nach Lastfall kann durch die Anordnung des bzw. der Faserbündel an mehreren Lagen des Matrix-Verbundwerkstoffs eine räumliche Stütz struktur ausgebildet werden.

Das Faserbündel kann mittels Sticken, Schmelzkleber, lokale Erwärmung des Harzes des Matrix-Verbundwerkstoffs oder Anheften an der Lage des Matrix-Verbundwerkstoffs angebracht werden. So kann vorgesehen sein, dass das Faserbündel mittels eines TFP-Verfahrens (Tailored-Fiber- Placement) an der Lage durch Sticken fest fixiert wird. Somit kann einerseits eine innige Verbindung der Endlosfasern mit den Schnittfasern hergestellt und andererseits auf eine Verwendung textiler Lagen bzw. Zwischenlagen, die eine Verbindung von Schnittfasern benachbarter Lagen aus dem Matrix-Verbundwerkstoff unterbrechen würden, verzich tet werden. Auch wird dann dadurch eine sehr genaue Positionierung des Faserbündels in der Bauteilform, unabhängig von einer Handhabung der plattenförmigen Lagen, möglich. Auf besondere Zuschnitte von textilen Lagen kann ebenfalls verzichtet werden. Alternativ kann das Faserbündel auch mittels eines Schmelzklebers an der plattenförmigen Lage fixiert werden. Weiter ist es auch möglich, das Harz des Matrix-Verbundwerk- Stoffs im Bereich des auf der Lage angeordneten Faserbündels zu erwär men, um das Harz zumindest teilweise in diesem Bereich zu verfestigen und so das Faserbündel zu fixieren. Auch kann ein Anheften des Faser bündels an der Lage vorgesehen sein, dadurch dass Druck auf das Faser bündel, beispielsweise mit einer Rolle, ausgeübt wird. Die Fixierung kann abschnittsweise entlang des Verlaufs des Faserbündels oder auch vollständig mit den zuvor genannten Verfahren erfolgen.

Das Faserbündel kann aus zumindest einem plastisch verformbaren Faserverbund aus Endlosfasern ausgebildet werden. Unter einem Faser verbund wird ein aus Endlosfasern ausgebildeter Faden, ein Seil, ein Gelege oder dergleichen verstanden, bei dem Faserbündel aus Endlosfa sern in Art eines Fadensystems miteinander verbunden sind. Der Faser verbund besteht dann aus einer Mehrzahl von Faserbündeln aus Endlosfa sern. Durch die Ausbildung eines Faserverbundes aus den Endlosfasern kann eine höhere Zugfestigkeit und eine einfachere gerichtete Anordnung der Endlosfasern an der Lage ermöglicht werden.

Folglich kann der Faserverbund aus textilen Fasern und/oder unidirektio- nalen Fasern ausgebildet werden.

Als Faserbündel kann ein mit Harz imprägniertes Faserbündel verwendet werden. Das Faserbündel muss daher nicht in der Bauteilform mit dem Harz des Matrixverbundwerkstoffs imprägniert werden. Das imprägnierte Faserbündel leicht durch Sticken oder Anheften an der Lage des Matrix- Verbundwerkstoffs angebracht werden.

Weiter kann ein mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern ausgebildetes Faserbündel und/oder ein Matrix-Verbundwerkstoff mit diesen Fasern verwendet werden. Die Schnittfasern bzw. das Faserbündel kann aus verschiedenen organischen oder anorganischen Fasern ausgewählt wer den. Als Fasern können z. B. Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfa- sern, Basaltfasern, oxidische Fasern und auch Metallfasern eingesetzt werden. Dadurch kann die Stützstruktur sowie auch der Matrix-Verbund- Werkstoff auf den erforderlichen Lastfall bezüglich Leichtbau optimiert werden. Um ein besonders kostengünstiges Faserverbundbauteil zu erhal ten, kann dieses vollständig aus Glasfasern ausgebildet werden.

Das Faserbündel kann in einer räumlich orientierten Stützstruktur des Faserverbundbauteils angeordnet werden, die an einen Lastfall des Faserverbundbauteils angepasst sein kann. Das Faserbündel kann dem nach in oder an dem Faserverbundbauteil so angeordnet sein, dass ein von der Verwendung des Faserverbundbauteils abhängiger Lastfall berücksichtigt wird, derart, dass ein Großteil der auf das Faserverbund bauteil einwirkenden Kräfte in die Stützstruktur bzw. das Faserbündel eingeleitet wird. So kann Matrix-Verbundwerkstoff eingespart und ein Gewicht des Faserverbundbauteils reduziert werden. Wenn das Faserbün del aus Endlosfasern an der plattenförmigen Lage fixiert wird kann die räumliche Orientierung des Faserbündels gezielt festgelegt bzw. vorbe stimmt werden, um die mechanischen Eigenschaften des Faserverbund bauteils vorteilhaft zu beeinflussen. Die Schnittfasern des Matrix-Ver bundwerkstoffs können für sich allein, zumindest in einer Ebene der Lage, homogen verteilt sein.

Der Matrix-Verbundwerkstoff kann ein Faser-Matrix-Halbzeug, insbe sondere ein Sheet-Molding-Compound (SMC) sein. Das Faser-Matrix- Halbzeug kann auch als plattenförmige, teigartige Pressmasse aus duro plastischen Reaktionsharzen und Schnittfasern vorliegen. Alle Kompo nenten des Matrix-Verbundwerkstoffs können dabei bereits vollständig vorgemischt und verarbeitungsfertig vorliegen. Vorzugsweise kann ein SMC-LP mit hoher Oberflächengüte Verwendung finden, da dann gege benenfalls eine Bearbeitung einer Oberfläche des Faserverbundbauteils oder auch eine Lackierung derselben vollständig entfallen kann. Dieses Faser-Matrix-Halbzeug kann besonders einfach durch Heisspressen in der Bauteilform verarbeitet werden.

Das Faserverbundbauteil kann so ausgebildet werden, dass es einen Faseranteil von > 35, vorzugsweise > 50 Volumenprozent aufweist. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn sich entsprechend der vorgesehenen Verwendung des Faserverbundbauteils ein höherer Anteil an Fasern be sonders günstig auf dessen Eigenschaften auswirkt. Auch ist das Faser verbundbauteil dann besonders leicht im Verhältnis zum Volumen aus bildbar. Die Schnittfasern können eine Faserlänge von 5 bis 50 mm aufweisen. Bevorzugt weisen die Schnittfasern eine Faserlänge von 20 bis 50 mm auf. Wenn die Schnittfasern keine bestimmte räumliche Orientierung aufweisen, wird es möglich den Matrix-Verbundwerkstoff in die Bauteilform in Form der plattenförmigen Lagen einzulegen, ohne eine besondere Ausrichtung der Lagen berücksichtigen zu müssen.

Ein Verpressen des Matrix-Verbundwerkstoffs der Stückstruktur kann in der Bauteilform bei einem Druck von 80 Bar bis 150 Bar, insbesondere zwischen 90 Bar und 110 Bar und bei einer Temperatur zwischen 125 °C und 150 °C, insbesondere zwischen 130 °C und 140 °C erfolgen.

Die erfindungsgemäße Konfektioniervorrichtung ist zur zumindest teilweisen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, wobei die Konfektioniervorrichtung eine Befestigungseinrichtung zum Anbringen eines plastisch verformbaren Faserbündels an einer Bahn des Matrix-Verbundwerkstoffs und eine Schneideinrichtung zum Abtrennen von plattenförmigen Lagen aus der Bahn umfasst, wobei eine relativ zu der Bahn bewegbare Bearbeitungseinheit die Befestigungseinrichtung und die Schneideinrichtung ausbildet.

Wenn der Matrix-Verbundwerkstoff in Form einer Bahn vorliegt kann diese Bahn beispielsweise von einer Haspel abgerollt und mittels der Konfektioniervorrichtung zu plattenförmigen Lagen weiterverarbeitet werden. Mittels der Befestigungseinrichtung der Konfektioniervorrich tung wird dann das plastisch verformbare Faserbündel an der Bahn angebracht. Dies kann beispielsweise mittels Sticken, Schmelzkleber, lokale Erwärmung des Harzes des Matrix-Verbundwerkstoffes oder Anheften an der Bahn erfolgen. Dem nachfolgend werden mittels der Schneideinrichtung der Konfektioniervorrichtung aus der Bahn platten- förmige Lagen ausgeschnitten bzw. von der Bahn abgetrennt. Diese La gen sind vollständig oder zumindest teilweise bereits mit dem Faserbün del verbunden. Die Lagen können in einem nachfolgenden Arbeitsschritt, welcher nicht mit der Konfektioniervorrichtung durchgeführt werden muss, in einer Bauteilform eines Faserverbundbauteils angeordnet werden. Optional kann vorgesehen sein, dass die Konfektioniervorrich tung eine entsprechende Handhabungseinrichtung und die Bauteilform umfasst. Dadurch dass die Befestigungseinrichtung und die Schneidein richtung in der Bearbeitungseinheit, die relativ zu der Bahn bewegbar ist, integriert sind, können die zuvor beschriebenen Arbeitsschritte an der Bahn ausgeführt werden, ohne dass eine Handhabung der Bahn, beispielsweise ein Verbringen an eine weitere Maschine, erforderlich wäre. Mit der Konfektioniervorrichtung ist es daher möglich Faserver bundbauteile noch schneller und kostengünstiger herzustellen.

Weitere Ausführungsformen einer Konfektioniervorrichtung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensanspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Faserverbundbauteil, insbesondere für ein Fahr zeug oder dergleichen, ist aus einem Matrix-Verbundwerkstoff und einer Stützstruktur ausgebildet, wobei der Matrix-Verbundwerkstoff aus Schnittfasern und einem härtbaren Harz ausgebildet ist, wobei die Stützstruktur aus zumindest einem Faserbündel aus Endlosfasern ausge bildet ist, wobei eine Mehrzahl von aus dem Matrix-Verbundwerkstoff ausgebildeten plattenförmigen Lagen zusammen mit dem plastisch verformbaren Faserbündel in einer Bauteilform zu dem Faserverbundbau teil ausgehärtet sind, wobei das Faserbündel mit dem Matrix-Verbund werkstoff stoffschlüssig verbunden ist.

Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Faserverbund bauteils wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Faserverbundbauteils erge ben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensan spruchs 1 zurückbezogenen Einteransprüche.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Ausführungsform einer Tischplatte eines Flugzeugti sches in einer Seitenansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht der Tischplatte;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Stapelanordnung von plattenförmigen Lagen;

Fig. 4 eine Teilschnittansicht eines Faserverbundbauteils;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrensablaufs.

Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zeigt eine Tischplatte 10 einer Flugzeuginnenausstattung, die aus einem Faserverbundbauteil 11 ausge bildet ist. Das Faserverbundbauteil 11 weist eine Stützstruktur 12 aus einem Faserbündel 13 aus Endlosfasern, die hier nur andeutungsweise dargestellt sind, auf. Ein Matrix-Verbundwerkstoff 14, der aus hier nicht dargestellten Schnittfasern bzw. Glasschnittfasern, und einem gehärteten Harz ausgebildet ist, umgibt das Faserbündel 13 vollständig, sodass sich das Faserbündel 13 im inneren der Tischplatte 10 befindet. Insbesondere wurde das Faserverbundbauteil 11 durch Anordnung des plastisch ver formbaren Faserbündels 13 zusammen mit dem in plattenförmigen Lagen vorliegenden Matrix-Werkstoff 14 in einer hier nicht dargestellten Bauteilform angeordnet und durch nachfolgende Aushärtung des Matrix- Verbundwerkstoffs 14 innerhalb der Bauteilform ausgebildet. Die Stütz struktur 12 ist im Wesentlichen so ausgebildet, dass einem Lastfall des Faserverbundbauteils 11 Rechnung getragen wird. So weist die Tisch- platte 10 zwei Finnen 15 auf, an denen sie in einer nicht dargestellten Führung einer Galley eingesetzt und entlang von Seitenkanten 16 in die Führung eingeschoben und herausgezogen werden kann.

Eine Zusammenschau der Fig. 3 und 4 zeigt zwei Verfahrensschritte zur Herstellung eines Faserverbundbauteils 17. Die Fig. 3 zeigt hier eine Teilschnittansicht eines Stapels 18 welcher aus plattenförmigen Lagen 19 aus einem Matrix-Verbundwerkstoff 20 aus hier nicht näher ersichtli chen Schnittfasern und einem härtbaren Harz gebildet ist. An den Lagen 19 ist zumindest abschnittsweise ein Faserbündel 21 aus hier nicht näher dargestellten Endlosfasern durch Sticken angebracht. Die jeweiligen Faserbündel 21 verlaufen hier linienförmig in Richtung der Schnittan sicht und sind an verschiedenen Positionen an den Lagen 19 durch das Sticken fixiert. Nach dem Einbringen bzw. Anordnen des Stapels 18 in eine hier nicht näher dargestellten Bauteilform werden die Lagen 19 unter Einwirkung von Temperatur und Druck gefügt, sodass das in der Fig. 4 in einer abschnittsweisen Schnittdarstellung dargestellte Faserver bundbauteil 17 ausgebildet wird. Die Faserbündel 21 befinden sich nun im Inneren des Faserverbundbauteils 17 und die Lagen 19 sind innig miteinander verbunden, sodass im Wesentlichen keine Grenzfläche zwischen den Lagen 19 ausgebildet ist und die Schnittfasern bezogen auf eine Dicke D des Bauteils homogen verteilt sind. Das Faserverbundbau teil bedarf keiner weiteren maschinellen Bearbeitung, da es in der Bauteilform als Fertigteil ausgebildet wurde.

Die Fig. 5 zeigt beispielhaft einen möglichen Verfahrensablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Faserverbundbauteils. In einem ersten Verfahrensschritt 22 wird ein plastisch verformbares Faserbündel aus Endlosfasern an einem Matrix-Verbundwerkstoff aus Schnittfasern und einem härtbaren Harz, welcher in Form einer Bahn vorliegt, mittels Sticken fixiert. In einem zweiten Verfahrensschritt 23 erfolgt ein Zu schnitt der Bahn, sodass von der Bahn plattenförmige Lagen des Matrix- Verbundwerkstoffs abgetrennt werden. Die plattenförmigen Lagen weisen dabei zumindest teilweise das plastisch verformbare Faserbündel aus Endlosfasern auf. In einem dritten Verfahrensschritt 24 werden die plattenförmigen Lagen in einem Stapel angeordnet, wobei der Stapel so ausgebildet wird, dass er einer abschließenden Geometrie des Faserver- bundbauteils angenähert ist. In einem vierten Verfahrensschritt 25 wird der Stapel in eine Bauteilform bzw. ein Presswerkzeug eingelegt. In einem fünften Verfahrensschritt erfolgt ein Pressen des Stapels in der Bauteilform, wobei unter Einwirkung von Temperatur das Harz des Matrix-Verbundwerkstoffs ausgehärtet wird. Das bzw. die Faserbündel werden so mit dem Matrix-Verbundwerkstoff stoffschlüssig verbunden, insbesondere auch dadurch, dass das Faserbündel mit dem Harz bei dem Pressen infiltriert wird. Das Faserbündel bildet dann eine starre Stütz struktur innerhalb bzw. an dem Faserverbundbauteil aus. Abschließend kann das fertige Faserverbundbauteil aus der Bauteilform entnommen werden.