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DE102017211420A1 - Vehicle component and method for producing the same - Google Patents

Vehicle component and method for producing the same Download PDF

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Publication number
DE102017211420A1
DE102017211420A1 DE102017211420.7A DE102017211420A DE102017211420A1 DE 102017211420 A1 DE102017211420 A1 DE 102017211420A1 DE 102017211420 A DE102017211420 A DE 102017211420A DE 102017211420 A1 DE102017211420 A1 DE 102017211420A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
counter
latching elements
receiving portion
elements
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017211420.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Pehlke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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 Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102017211420.7A priority Critical patent/DE102017211420A1/en
Publication of DE102017211420A1 publication Critical patent/DE102017211420A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/12Fastening strips or bars to sheets or plates, e.g. rubber strips, decorative strips for motor vehicles, by means of clips
    • F16B5/126Fastening strips or bars to sheets or plates, e.g. rubber strips, decorative strips for motor vehicles, by means of clips at least one of the sheets, plates, bars or strips having integrally formed or integrally connected snap-in-features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbauteil mit einem additiv gefertigten ersten Teil-Bauteil (20, 40) mit einem Aufnahmeabschnitt (22, 42), und einem additiv gefertigten zweiten Teil-Bauteil (30, 50) mit einem Verbindungsabschnitt (32, 52), der in den Aufnahmeabschnitt (22, 42) des ersten Teil-Bauteils (20, 40) formschlüssig einbringbar ist. An dem Aufnahmeabschnitt (22, 42) sind mehrere Rastelemente (26) ausgebildet und an dem Verbindungsabschnitt (32, 52) sind mehrere Gegenrastelemente (36) ausgebildet, die derart mit den Rastelementen (26) korrespondieren, dass, wenn der Verbindungsabschnitt (22, 42) in dem Aufnahmeabschnitt (32, 52) in eine Endposition bewegt wird, die Rastelemente (26) mit den Gegenrastelementen (36) unlösbar verrasten. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils angegeben.

Figure DE102017211420A1_0000
The invention relates to a vehicle component with an additively manufactured first part component (20, 40) having a receiving portion (22, 42), and an additively manufactured second part component (30, 50) having a connecting portion (32, 52) in the receiving portion (22, 42) of the first part-component (20, 40) can be positively inserted. On the receiving portion (22, 42) a plurality of latching elements (26) are formed and on the connecting portion (32, 52) a plurality of counter-latching elements (36) are formed, which correspond to the latching elements (26) such that when the connecting portion (22, 42) in the receiving portion (32, 52) is moved to an end position, the locking elements (26) with the counter-latching elements (36) engage inseparably. Furthermore, a method for producing the vehicle component is specified.
Figure DE102017211420A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils, wobei das Fahrzeugbauteil unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt wird.The invention relates to a vehicle component and a method for producing a vehicle component, wherein the vehicle component is produced using an additive manufacturing method.

Unter additiven Fertigungsverfahren werden allgemein solche Verfahren verstanden, bei denen auf der Basis von digitalen Konstruktionsdaten durch das Ablagern von Material schichtweise ein dreidimensionales Bauteil aufgebaut wird. Hierbei wird das Bauteil aus einem formlosen oder formneutralen Rohmaterial mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse gefertigt. Die additiven Fertigungsverfahren haben die bekannten Vorteile, dass auf bauteilspezifische Formwerkzeuge verzichtet werden kann und so Bauteilvarianten kostengünstig herstellbar sind.Additive manufacturing processes are generally understood as processes in which a three-dimensional component is built up in layers by depositing material on the basis of digital design data. In this case, the component is manufactured from an informal or shape-neutral raw material by means of chemical and / or physical processes. The additive manufacturing methods have the known advantages that can be dispensed with component-specific molds and component variants are inexpensive to produce.

Beispielhafte additive Fertigungsverfahren sind u.a. das 3D-Drucken oder das Laser- bzw. Elektronenstrahlsintern. Beim Lasersintern wird auf einem Bauteilträger ein pulverförmiges Material aufgebracht und mittels Laserstrahlung entsprechend den Konstruktionsdaten der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen. Dann wird der Bauteilträger abgesenkt, es wird erneut pulverförmiges Material aufgebracht und die nächste Schicht erzeugt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das Bauteil fertiggestellt ist. Da die Bauteilerzeugung Schicht für Schicht erfolgt, ist es auch möglich hinterschnittene Konturen zu erzeugen, die beispielsweise in herkömmlichen Guß- oder Spritzgußprozessen nicht abbildbar wären. Mittels additiver Fertigung können z.B. Metalle, Kunststoffe und Keramiken verarbeitet werden.Exemplary additive manufacturing processes include i.a. 3D printing or laser or electron beam sintering. In laser sintering, a powdery material is applied to a component carrier and melted by laser radiation according to the design data of the respective layer. Then the component carrier is lowered, powdery material is applied again and the next layer is produced. This process is repeated until the component is completed. Since the component production takes place layer by layer, it is also possible to produce undercut contours that would not be reproducible, for example, in conventional casting or injection molding processes. By additive manufacturing, e.g. Metals, plastics and ceramics are processed.

Durch den Schichtaufbau sind additive Fertigungsverfahren jedoch sehr langsam und benötigen ein Vielfaches der Zeit von herkömmlichen Urformverfahren zur Erzeugung eines Bauteils. Dies führt dazu, dass die additiven Fertigungsverfahren bisher in erster Linie eingesetzt werden, wenn nur geringe Stückzahlen erforderlich sind, wie für die Erzeugung von Prototypen.Due to the layer structure, however, additive manufacturing processes are very slow and require many times the time of conventional primary forming processes for producing a component. As a result, the additive manufacturing processes have been used primarily when only small quantities are required, such as for the production of prototypes.

Weiterhin ist die Größe, mit der Bauteile in additiven Fertigungsverfahren herstellbar sind, durch den zur Verfügung stehenden Bauraum der Fertigungsanlagen begrenzt. Zwar sind Ansätze bekannt, Bauteile nicht in einem Stück herzustellen, sondern aus zwei oder mehr Teil-Bauteilen zusammenzusetzen. Zur Verbindung der Teil-Bauteile kommen z.B. Klebe- oder Schweißverbindung zum Einsatz. Jedoch weisen diese Verbindungen häufig nicht die erforderliche Dauerhaltbarkeit auf. Zudem müssen die Teil-Bauteile untereinander eine entsprechende Schweiß- bzw. Klebeeignung aufweisen, was die darstellbaren funktionalen Eigenschaften des Gesamtbauteils beschränkt.Furthermore, the size with which components can be produced in additive manufacturing processes, limited by the available space of the production facilities. Although approaches are known not to produce components in one piece, but to assemble two or more sub-components. For connection of the component parts, e.g. Adhesive or welded joint used. However, these compounds often do not have the required durability. In addition, the component parts must have an appropriate welding or adhesive suitability with each other, which limits the representable functional properties of the overall component.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugbauteil und eine Möglichkeit zur Herstellung desselben anzugeben, bei dem die Vorteile eines additiven Fertigungsverfahrens nutzbar sind und das die voranstehend beschriebenen Nachteile in verringertem Maße aufweist.Therefore, it is the object of the present invention to provide a vehicle component and a possibility for the production thereof, in which the advantages of an additive manufacturing method can be used and which has the disadvantages described above to a reduced extent.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Fahrzeugbauteil nach Patentanspruch 1 und ein Verfahren nach Patentanspruch 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.The object is achieved by a vehicle component according to claim 1 and a method according to claim 9. Further advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims and the description below.

Das Fahrzeugbauteil umfasst wenigstens ein erstes Teil-Bauteil und ein zweites Teil-Bauteil. Im zusammengefügten Zustand ergeben die Teil-Bauteile das Fahrzeugbauteil.The vehicle component comprises at least a first part component and a second part component. In the assembled state, the sub-components yield the vehicle component.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Fahrzeugbauteil nicht in einem Stück, sondern aus mehreren, wenigstens zwei Teil-Bauteilen herzustellen, wobei jedes Teil-Bauteil mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt wird. Um die Teil-Bauteile dauerhaft und mit der für den Fahrzeugbau notwendigen Festigkeit und Dauerhaltbarkeit - insbesondere hinsichtlich dynamischer Belastungen - verbinden zu können, weist das erste Teil-Bauteil einen Aufnahmeabschnitt auf und das zweite Teil-Bauteil weist einen Verbindungsabschnitt auf, der derart gestaltet ist, dass er in den Aufnahmeabschnitt des ersten Teil-Bauteils formschlüssig einbringbar ist. Das Zusammenfügen von Verbindungsabschnitt und Aufnahmeabschnitt wird durch einen Endanschlag begrenzt. Wird der Verbindungsabschnitt bis zum Endanschlag in den Aufnahmeabschnitt eingebracht, so sind die Teil-Bauteile formschlüssig zumindest in eine Richtung quer zur Einsteckrichtung miteinander verbunden. Hierbei greifen Verbindungsabschnitt und Aufnahmeabschnitt vorzugsweise derart ineinander, dass auch Biege- und Torsionsmomente von einem Teil-Bauteil auf das andere Teil-Bauteil durch die formschlüssige Verbindung übertragen werden können.The invention is based on the idea to produce the vehicle component not in one piece, but from several, at least two sub-components, each sub-component is produced by means of an additive manufacturing process. In order to be able to connect the partial components permanently and with the strength and durability required for vehicle construction-in particular with regard to dynamic loads-the first partial component has a receiving section and the second partial component has a connecting section which is designed in this way in that it can be positively inserted in the receiving section of the first part component. The joining of connecting portion and receiving portion is limited by an end stop. If the connecting section is introduced into the receiving section up to the end stop, then the partial components are connected to one another in a form-fitting manner, at least in one direction, transversely to the insertion direction. In this case, the connecting section and the receiving section preferably interengage in such a way that bending and torsion moments can also be transmitted from one part component to the other part component through the positive connection.

Um die Teil-Bauteile auf einfache Art und Weise dauerhaft zu verbinden, sind erfindungsgemäß an dem Aufnahmeabschnitt mehrere Rastelemente ausgebildet und an dem Verbindungsabschnitt mehrere Gegenrastelemente ausgebildet. Hierbei korrespondieren die Gegenrastelemente derart mit den Rastelementen, dass die Rastelemente mit den Gegenrastelementen unlösbar verrasten, wenn der Verbindungsabschnitt in dem Aufnahmeabschnitt in eine Endposition bewegt wird. Die Endposition wird vorzugsweise durch einen Endanschlag definiert. Mit dem Begriff „unlösbar verrasten“ soll im Rahmen der Anmeldung insbesondere ausgedrückt werden, dass eine Trennung der Teil-Bauteile nur unter Beschädigung der Bauteile und insbesondere Beschädigung der Rast- bzw. Gegenrastelemente möglich ist. Nach dem Einrasten der Rastelemente können die Teil-Bauteile nicht mehr ohne Beschädigung voneinander getrennt werden.In order to permanently connect the component parts in a simple manner, a plurality of latching elements are inventively formed on the receiving portion and formed on the connecting portion a plurality of counter-locking elements. Here, the counter-latching elements correspond with the latching elements such that the latching elements with the counter-latching elements inseparably lock when the connecting portion is moved in the receiving portion in an end position. The end position is preferably defined by an end stop. The term "inseparably lock" is to be expressed in the context of the application in particular that a separation of the sub-components only under damage to the components and in particular damage to the locking or counter-locking elements is possible. After locking the locking elements, the parts can not be separated parts without damage.

Erfindungsgemäß werden die am Bauteil auftretenden Kräfte in erster Linie über die formschlüssige Verbindung zwischen dem Aufnahmeabschnitt und dem Verbindungsabschnitt übertragen, wozu diese in geeigneter Weise ausgelegt werden. Aufgrund der Freiheiten, welche die Verwendung eines additiven Herstellungsverfahrens bietet, können der Aufnahme- und Verbindungsabschnitt belastungsgerecht gestaltet werden. Den Rast- bzw. Gegenrastelemente kommt lediglich die Aufgabe zu, ein Trennen der Teil-Bauteile entgegen der Rastrichtung zu verhindern.According to the invention, the forces occurring on the component are transmitted primarily via the positive connection between the receiving portion and the connecting portion, for which purpose they are designed in a suitable manner. Due to the freedoms offered by the use of an additive manufacturing process, the receiving and connecting portion can be designed to be load-bearing. The latching or counter-locking elements is only the task to prevent separation of the component parts against the locking direction.

Je nach den am Bauteil auftretenden Beanspruchungen kann die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Teil-Bauteil unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise kann in einer Ausgestaltung die Verbindung als reine Steckverbindung konzipiert sein, so dass die Rastelemente durch eine lineare Einsteckbewegung der Teil-Bauteile ineinander mit den Gegenrastelementen verrastet. Beispielsweise kann am Verbindungsabschnitt ein Steg angeordnet sein, der in eine Nut des Aufnahmeabschnitts eingreift. In dieser Ausgestaltung können die Rastelemente z.B. an den Seitenwänden der Nut und die Gegenrastelemente an den Seitenwänden des Stegs angeordnet sein. Die Teil-Bauteile werden ineinandergesteckt, wobei der Steg in die Nut eingreift und die Rastelemente mit den Gegenrastelementen verrasten. Sind die Teil-Bauteile als Hohlbauteile ausgebildet, so laufen Steg und Nut vorzugsweise umlaufend um eine Stirnfläche der Teil-Bauteile. Insbesondere bei nicht drehsymmetrischen Bauteilen wird so gleichzeitig eine Verdrehsicherung erzielt.Depending on the stresses occurring on the component, the connection between the first and second component part can be designed differently. For example, in one embodiment, the connection may be designed as a pure plug-in connection, so that the latching elements engage in one another with the counter-latching elements by a linear insertion movement of the component parts. For example, a web can be arranged on the connecting portion, which engages in a groove of the receiving portion. In this embodiment, the latching elements may e.g. be arranged on the side walls of the groove and the counter-locking elements on the side walls of the web. The sub-components are inserted into one another, wherein the web engages in the groove and lock the locking elements with the counter-locking elements. If the component parts are designed as hollow components, the web and the groove preferably run circumferentially around an end face of the component parts. In particular, in non-rotationally symmetrical components so at the same time an anti-rotation is achieved.

In einer alternativen Ausgestaltung kann die Verbindung auch als Steck-Drehverbindung gestaltet sein, z.B. in der Art eines Bajonettanschlusses. In an alternative embodiment, the connection may also be designed as a plug-in rotary connection, e.g. in the manner of a bayonet connection.

Dann wird das zweite Teil-Bauteil mit seinem Verbindungsabschnitt zunächst in den Aufnahmeabschnitt eingesteckt und anschließend werden die Teil-Bauteile relativ zueinander verdreht, wobei die Rastelemente und Gegenrastelemente durch die relative Drehbewegung der Teil-Bauteile zueinander verrasten. Die Funktion und der Aufbau eines Bajonettanschlusses ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Die Rastelemente werden vorzugsweise auf einer inneren Umfangsfläche des Aufnahmeabschnitts und die Gegenrastelemente vorzugsweise auf der korrespondierenden äußeren Umfangsfläche des Verbindungsabschnitts angeordnet.Then, the second part-component is first inserted with its connecting portion in the receiving portion and then the component parts are rotated relative to each other, wherein the locking elements and counter-latching elements by the relative rotational movement of the component parts to lock each other. The function and structure of a bayonet connection is known in principle to the person skilled in the art. The latching elements are preferably arranged on an inner circumferential surface of the receiving portion and the counter-latching elements preferably on the corresponding outer peripheral surface of the connecting portion.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Rastelemente oder die Gegenrastelemente oder sowohl die Rastelemente als auch die Gegenrastelemente als federnd auslenkbare Elemente ausgestaltet. Beim Ineinanderstecken bzw. durch die Drehbewegung der beiden Teil-Bauteile relativ zueinander gleiten die Rastelemente und Gegenrastelemente aneinander vorbei, wobei sie federnd ausgelenkt werden und danach wieder in ihre Ausgangsposition zurückfedern. Die Stabilität der resultierenden Verbindung ist sehr viel höher als bei nicht federnd auslenkbaren Rastelementen, da ein Verschleiß der Rastelemente vermieden wird. Nach der Rückkehr in die Ausgangslage blockieren die Rastelemente eine Bewegung der Bauteile entgegen der Steckrichtung bzw. der Drehrichtung. Um die federnde Auslenkung zu gewährleisten, ist hinter den Rast- bzw. Gegenrastelementen vorzugsweise jeweils eine Aussparung vorgesehen, in welche die Elemente während des Zusammenbaus der Teil-Bauteile ausweichen können. Hierdurch ergibt sich ein Hinterschnitt im Bereich jedes (Gegen)Rastelements, der gerade bei dreidimensionalen Formbauteilen ausschließlich durch additive Fertigungsverfahren herstellbar ist.In a preferred embodiment, the latching elements or the counter-latching elements or both the latching elements and the counter-latching elements are configured as resiliently deflectable elements. When nesting or by the rotational movement of the two component parts relative to each other, the locking elements and counter-locking elements slide past each other, being resiliently deflected and then spring back to their original position. The stability of the resulting compound is much higher than in non-resiliently deflectable locking elements, since wear of the locking elements is avoided. After returning to the starting position, the locking elements block movement of the components against the direction of insertion or the direction of rotation. In order to ensure the resilient deflection, behind the latching or counter-latching elements is preferably provided in each case a recess into which the elements can move during the assembly of the component parts. This results in an undercut in the region of each (counter) latching element, which can be produced in the case of three-dimensional mold components exclusively by additive manufacturing methods.

Die (Gegen)Rastelemente können in beiden Teil-Bauteilen als federnde Elemente ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur die Rastelemente im ersten oder im zweiten Teil-Bauteil federnd auslenkbar sind und auf feststehenden Rastelementen im Gegenbauteil abrutschen.The (counter) locking elements may be formed in both partial components as resilient elements. However, it is also conceivable that only the locking elements in the first or in the second part-component are resiliently deflectable and slip on fixed locking elements in the counterpart component.

Nach dem Einrasten liegen jeweils ein Rastelement und ein Gegenrastelement mit ihren jeweiligen Rastflächen aneinander. Es sind ausreichend viele Rast- und Gegenrastelemente vorgesehen, damit eine sichere Bauteilverbindung gewährleistet werden kann. Die Erfindung macht sich zunutze, dass mittels additiver Fertigungsverfahren auch Rastelemente in sehr geringer Größe problemlos herstellbar sind. Dies ermöglicht es, ohne nennenswerten zusätzlichen Bauraum oder zusätzliches Gewicht, die erforderliche Anzahl an Rast- und Gegenrastelementen auszubilden. Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Rastelementen und Gegenrastelementen im ersten und zweiten Teil-Bauteil ausgebildet, z.B. mehrere 10, wie z.B. mehr als 30 Rastelemente oder mehr als 100 Rastelemente. Aufgrund der Vielzahl von vorhandenen Rastflächen kann in dieser Ausgestaltung die durch die Überlappung der Rastflächen vorgegebene Rasttiefe pro Rastelement vorzugsweise 3 mm oder weniger und insbesondere 1 mm oder weniger betragen.After latching are each a locking element and a counter-locking element with their respective locking surfaces together. There are sufficient locking and counter-locking elements provided so that a secure component connection can be guaranteed. The invention makes use of that by means of additive manufacturing process and locking elements in very small size can be produced easily. This makes it possible, without significant additional space or additional weight to form the required number of locking and counter-locking elements. Preferably, a plurality of locking elements and counter-locking elements in the first and second part-component are formed, for example a plurality 10 , such as more than 30 Locking elements or more than 100 Locking elements. Due to the large number of existing latching surfaces, the latching depth per latching element predetermined by the overlapping of the latching surfaces can preferably be 3 mm or less and in particular 1 mm or less in this embodiment.

Vorteilhafter Weise wird es möglich, verschiedene Werkstoffe in einem Bauteil zu verwenden und so das Bauteil spezifisch abzustimmen. So kann z.B. in einer Ausgestaltung das erste Teil-Bauteil aus einem andersartigen Werkstoff ausgebildet sein, als das zweite Teil-Bauteil. Ein andersartiger Werkstoff kann eine andere Legierung desselben Metalls sein, z.B. können verschiedene Aluminiumlegierungen verwendet werden. Als andersartige Werkstoffe sollen jedoch auch artfremde Werkstoffen verstanden werden, so kann z.B. das erste Teil-Bauteil aus einer Magnesiumlegierung und das zweite Teil-Bauteil aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein. Die angegebenen Materialien und Kombinationen sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen.Advantageously, it becomes possible to use different materials in one component and thus to tune the component specifically. Thus, for example, in one embodiment, the first part-component may be formed of a different material than the second part-component. A different kind Material may be another alloy of the same metal, for example, different aluminum alloys may be used. However, materials of a different kind should also be understood as different materials, for example the first part component may be formed from a magnesium alloy and the second part component from an aluminum alloy. The specified materials and combinations are to be understood as merely exemplary and not restrictive.

Um eine galvanische Trennung zwischen den Teil-Bauteilen, eine Abdichtung der Fügestelle oder auch eine Verstärkung der Fügeverbindung zu realisieren, kann zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt eine Zusatzschicht angeordnet sein. Die Zusatzschicht kann beispielsweise durch einen Klebstoff oder ein anderes dem Einsatzzweck entsprechendes Material gebildet sein. Das Auftragen des die Zusatzschicht bildenden Zusatzmaterials ist vor dem Fügen der Teil-Bauteile problemlos möglich.In order to realize a galvanic separation between the sub-components, a sealing of the joint or a reinforcement of the joint, an additional layer can be arranged between the connecting portion and the receiving portion. The additional layer can be formed, for example, by an adhesive or another material suitable for the purpose. The application of the additional layer forming additional material is easily possible before joining the part components.

Durch das Zusammenstecken von zwei oder mehr Teil-Bauteilen lassen sich auch große Bauteile herstellen, die bisher in additiven Fertigungsverfahren nicht realisierbar waren. So kann das Fahrzeugbauteil insbesondere ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs und insbesondere ein Instrumententafelträger sein. Die Kombination von Teil-Bauteilen aus verschiedenen Werkstoffen und/oder mit verschiedenen Festigkeiten ermöglicht es, auf die jeweiligen Anforderungen individuell abgestimmte Bauteile herzustellen. Somit ist ein weites Einsatzfeld innerhalb eines Kraftfahrzeugs vorstellbar. Denkbar ist es z.B. ebenso, dass das Fahrzeugbauteil eine Türdichtung ist, die beispielsweise in Eckbereichen der Tür in Materialart oder -stärke gegenüber der restlichen Türdichtung abgeändert ist.By joining two or more sub-components, it is also possible to produce large components which hitherto could not be realized in additive manufacturing processes. Thus, the vehicle component may in particular be a component of a motor vehicle and in particular an instrument panel carrier. The combination of partial components made of different materials and / or with different strengths makes it possible to produce components that are individually tailored to the respective requirements. Thus, a wide field of application within a motor vehicle is conceivable. It is conceivable, e.g. also that the vehicle component is a door seal, which is modified, for example, in corner regions of the door in material type or thickness with respect to the rest of the door seal.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des voranstehend beschriebenen Fahrzeugbauteils angegeben. Gemäß dem Verfahren werden wenigstens ein erstes Teil-Bauteil und ein zweites Teil-Bauteil jeweils mittels additiver Fertigung hergestellt. Es ist im Rahmen der Erfindung ebenso vorstellbar das Fahrzeugbauteil in mehr als zwei Teil-Bauteile zu untergliedern, wobei dann die einzelnen Teil-Bauteile, wie für das erste und zweite Teil-Bauteil beschrieben, durch entsprechend gestaltete Aufnahme- und Verbindungsabschnitte miteinander koppelbar sind.Furthermore, a method for producing the vehicle component described above is specified. According to the method, at least a first sub-component and a second sub-component are each manufactured by means of additive manufacturing. It is also conceivable within the scope of the invention to subdivide the vehicle component into more than two subcomponents, in which case the individual subcomponents, as described for the first and second subcomponent, can be coupled to one another by correspondingly designed receiving and connecting sections.

Die Teil-Bauteile werden durch ein additives Fertigungsverfahren ausgebildet, wobei sie vorzugsweise vollständig durch das additive Verfahren hergestellt werden. Jedoch ist es auch denkbar, dass das Teil-Bauteil einen nicht additiv erzeugten Abschnitt beinhaltet, wie z.B. ein Anschlusselement o.ä. In jedem Fall werden die Rast- und Gegenrastelemente generativ erzeugt.The component parts are formed by an additive manufacturing method, wherein they are preferably produced completely by the additive method. However, it is also conceivable that the sub-component includes a non-additively-generated portion, e.g. a connection element or similar In any case, the latching and counter-locking elements are generated generatively.

Das erste und zweite Teil-Bauteil werden mit dem voranstehend beschriebenen Aufnahmeabschnitt bzw. dem voranstehend beschriebenen Verbindungsabschnitt sowie den Rast- bzw. Gegenrastelemente ausgebildet. In einem nächsten Schritt werden das erste und zweite Teil-Bauteil miteinander gefügt, wozu der Verbindungsabschnitt des zweiten Teil-Bauteils bis zu einem Endanschlag in den Aufnahmeabschnitt des ersten Teil-Bauteils eingeführt wird, so dass die Rastelemente mit den Gegenrastelementen verrasten. Hierdurch werden die Teil-Bauteile unlösbar zum Bauteil gefügt.The first and second component parts are formed with the above-described receiving portion and the above-described connecting portion and the latching or counter-locking elements. In a next step, the first and second sub-component are joined together, for which purpose the connecting portion of the second sub-component is introduced up to an end stop in the receiving portion of the first sub-component, so that the locking elements engage with the counter-locking elements. As a result, the partial components are permanently joined to the component.

Zur galvanischen Trennung, zur Verbesserung der Lastaufnahme und/oder zur Abdichtung gegenüber Flüssigkeiten kann vor dem Zusammenführen der Teil-Bauteile ein Zusatzmittel, wie beispielsweise ein Klebstoff, auf den Aufnahmeabschnitt und/oder den Verbindungsabschnitt aufgebracht werden.For galvanic separation, to improve the load bearing and / or to seal against liquids, an additive, such as an adhesive, can be applied to the receiving portion and / or the connecting portion prior to merging the component parts.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich anhand der Zeichnung und im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood with reference to the drawings and in conjunction with the following description of the embodiments. If the term "can" is used in this application, it is both the technical possibility and the actual technical implementation.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:

  • 1 ein beispielhaftes Bauteil aus einem ersten und zweiten Teil-Bauteil
  • 2 eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausgestaltung des Aufnahmeabschnitts und Verbindungsabschnitts mit Rastelementen
  • 3 eine Detailansicht der Rastelemente aus 2
  • 4 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung eines Aufnahmeabschnitts und Verbindungsabschnitts mit Rastelementen.
Embodiments will be explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:
  • 1 an exemplary component of a first and second component part
  • 2 a sectional view of an exemplary embodiment of the receiving portion and connecting portion with locking elements
  • 3 a detailed view of the locking elements 2
  • 4 a further exemplary embodiment of a receiving portion and connecting portion with locking elements.

1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeugbauteil 10, das aus einem ersten Teil-Bauteil 20 und einem zweiten Teil-Bauteil 30 besteht, welche jeweils durch ein additives Fertigungsverfahren, wie z.B. durch Lasersintern, hergestellt sind. Das erste Teil-Bauteil 20 wird in einem Verbindungsbereich 12 mit dem zweiten Teil-Bauteil 30 unlösbar zu dem Fahrzeugbauteil 10 verbunden. Hierzu weist das erste Teil-Bauteil 20 einen Aufnahmeabschnitt 22 auf, in den ein Verbindungsabschnitt 32 des zweiten Teil-Bauteils 30 einsteckbar ist. Der Verbindungsabschnitt 32 greift formschlüssig in den Aufnahmeabschnitt 22 ein. Der Verbindungsabschnitt 32 und der Aufnahmeabschnitt 22 sind derart gestaltet, dass die am fertigen Bauteil angreifenden Kräfte über den Verbindungsbereich 12 leitbar sind. 1 shows an exemplary vehicle component 10 , which consists of a first part-component 20 and a second part component 30 which are each made by an additive manufacturing process, such as by laser sintering. The first part component 20 is in a connection area 12 with the second part component 30 insoluble to the vehicle component 10 connected. For this purpose, the first part-component 20 a receiving section 22 in which a connecting section 32 of the second part component 30 is pluggable. The connecting section 32 engages positively in the receiving section 22 one. The connecting section 32 and the receiving section 22 are designed such that the on the finished component attacking forces on the connection area 12 are conductive.

Das in 1 gezeigte Bauteil 10 ist im Verbindungsbereich 12 als kompaktes Hohlbauteil gestaltet und breitet sich in den freien Randbereichen flächig aus. Die nachfolgend beschriebene Verbindung der Teil-Bauteile 20, 30 kann jedoch ebenso für andersartig gestaltete Bauteile, wie z.B. Hohlprofilbauteile oder flächige Formbauteile verwendet werden.This in 1 shown component 10 is in the connection area 12 designed as a compact hollow component and spreads in the free edge areas flat. The connection of the component parts described below 20 . 30 However, can also be used for differently shaped components, such as hollow profile components or flat mold components.

Der Verbindungsbereich 12 aus Aufnahmeabschnitt 22 und Verbindungsabschnitt 32 kann in vielfältiger Form gestalten sein. 2 zeigt beispielhaft eine Einsteckverbindung und 4 eine Dreh-Steckverbindung in der Art eines Bajonettverschlusses.The connection area 12 from the receiving section 22 and connecting section 32 can be designed in many forms. 2 shows an example of a plug connection and 4 a rotary connector in the manner of a bayonet lock.

2 zeigt in einer Schnittansicht A-A eine beispielhafte Ausgestaltung einer Steckverbindung am Beispiel des Bauteils aus 1, wobei lediglich die obere Hälfte der Schnittansicht gezeigt ist. 2 shows in a sectional view A - A an exemplary embodiment of a connector on the example of the component 1 showing only the upper half of the sectional view.

Im Verbindungsbereich 12, d.h. dort, wo die beiden Teil-Bauteile 20, 30 miteinander verbunden werden sollen, sind sowohl das erste Teil-Bauteil 20 als auch das zweite Teil-Bauteil 30 als Hohlprofil mit viereckigem Querschnitt ausgestaltet. Das erste Teil-Bauteil 20 weist einen Aufnahmeabschnitt 22 auf mit einer umlaufenden Nut 24 an der Stirnseite des ersten Teil-Bauteils 20.In the connection area 12 ie where the two parts are 20 . 30 are to be connected to each other, are both the first part-component 20 as well as the second part component 30 designed as a hollow profile with a square cross-section. The first part component 20 has a receiving section 22 on with a circumferential groove 24 on the front side of the first part-component 20 ,

Das zweite Teil-Bauteil 30 weist einen Verbindungsabschnitt 32 auf mit einem gegenüber der Stirnfläche des zweiten Teil-Bauteils 30 vorstehenden umlaufenden Steg 34. Der Aufnahmeabschnitt 22 und der Verbindungsabschnitt 32 korrespondieren derart miteinander, dass der Verbindungsabschnitt 32 mit seinem Steg 34 in die Nut 24 des Aufnahmeabschnitts 22 einführbar ist. Dabei gelangen die Stirnflächen des ersten Teil-Bauteils 20 und des zweiten Teil-Bauteils 30 in Anlage miteinander und begrenzen die Einschubtiefe in Einschubrichtung X. Der Steg 34 sitzt formschlüssig in der Nut 24, wodurch die Teil-Bauteile 20, 30 auch in einer Richtung R quer zur Einschubrichtung X zueinander fixiert sind.The second part component 30 has a connection section 32 on with respect to the end face of the second part-component 30 projecting circumferential bridge 34 , The recording section 22 and the connecting section 32 correspond to each other such that the connecting portion 32 with his jetty 34 in the groove 24 the receiving section 22 is insertable. In this case, the end faces of the first part-component arrive 20 and the second part component 30 in contact with each other and limit the insertion depth in the direction of insertion X , The jetty 34 sits positively in the groove 24 , whereby the part components 20 . 30 also in one direction R transverse to the insertion direction X are fixed to each other.

Bei der additiven Fertigung des ersten Teil-Bauteils 20 sind an den Seitenflächen der Nut 24 Rastelemente 26 ausgebildet worden. Die Rastelemente 26 sind durch kleine Stege mit widerhakenförmigem Ende gebildet. Sie erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche der Nut, wobei das widerhakenförmige Ende in die Nut 24 hineinragt. Hinter den Rastelementen 26 sind in der die Nut 24 begrenzenden Seitenfläche Aussparungen 28 ausgebildet, in die die Rastelemente 26 mit ihren widerhakenförmigen Enden federnd auslenkbar sind.In the additive manufacturing of the first part-component 20 are on the side surfaces of the groove 24 locking elements 26 been trained. The locking elements 26 are formed by small webs with barb-shaped end. They extend substantially parallel to the side surface of the groove, wherein the barb-shaped end in the groove 24 protrudes. Behind the locking elements 26 are in the groove 24 limiting side surface recesses 28 formed, in which the locking elements 26 are resiliently deflectable with their barb-shaped ends.

Bei der additiven Fertigung des zweiten Teil-Bauteils 30 sind an den Seitenflächen des Stegs 34 Gegenrastelemente 36 ausgebildet worden. Die Gegenrastelemente 36 sind durch kleine Stege mit widerhakenförmigem Ende gebildet. Sie erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche des Stegs, wobei das widerhakenförmige Ende gegenüber dem Steg 34 hervorsteht. Hinter den Gegenrastelementen 36 sind in der den Steg 34 begrenzenden Seitenfläche Aussparungen 38 ausgebildet, in die die Gegenrastelemente 36 mit ihren widerhakenförmigen Enden federnd auslenkbar sind.In the additive manufacturing of the second part-component 30 are on the side surfaces of the bridge 34 Counter-locking elements 36 been trained. The counter-locking elements 36 are formed by small webs with barb-shaped end. They extend substantially parallel to the side surface of the web, with the barb-shaped end opposite the web 34 protrudes. Behind the counter-locking elements 36 are in the footbridge 34 limiting side surface recesses 38 trained, in which the counter-locking elements 36 are resiliently deflectable with their barb-shaped ends.

Die Rastelemente 26 und Gegenrastelemente 36 sind derart angeordnet und ausgebildet, dass jeweils ein Rastelement 26 des ersten Teil-Bauteils 20 mit einem Gegenrastelement 36 des zweiten Teil-Bauteils 30 verrastet, wenn das erste und zweite Teil-Bauteil bis zum Endanschlag ineinander geschoben werden.The locking elements 26 and counter-locking elements 36 are arranged and designed such that in each case a latching element 26 of the first part component 20 with a counter-locking element 36 of the second part component 30 latched when the first and second part-component are pushed together to the end stop.

Wie aus der 2 zu erkennen, sind die Rastelemente 26 bzw. Gegenrastelemente 36 an beiden Seitenflächen von Nut 24 und Steg 34 ausgebildet, wobei die (Gegen)Rastelemente umlaufend über die gesamte Nut bzw. Steg verteilt sind.Like from the 2 to recognize, are the locking elements 26 or counter-locking elements 36 on both side surfaces of groove 24 and footbridge 34 formed, wherein the (counter) locking elements are distributed circumferentially over the entire groove or web.

Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Rastelementen 26 und Gegenrastelementen 36 vorgesehen, wie beispielsweise mehr als 30 oder mehr als 100 (Gegen)Rastelemente, wodurch die von jedem Rastelement aufzunehmende Kraft gering gehalten wird. Da die (Gegen)Rastelemente durch additive Fertigungsverfahren im Zuge der Herstellung der Teil-Bauteile 20, 30 ausgebildet werden, ist ihre Bauform grundsätzlich nicht auf die in den Figuren gezeigte Ausgestaltung beschränkt.Preferably, a plurality of locking elements 26 and counter-locking elements 36 provided, such as more than 30 or more than 100 (Counter) locking elements, whereby the male force absorbed by each locking element is kept low. Since the (counter) locking elements by additive manufacturing processes in the course of the production of the component parts 20 . 30 are formed, their design is basically not limited to the embodiment shown in the figures.

3 zeigt eine Detailansicht beispielhafter Rast- und Gegenrastelemente. Die Rastelemente 26 sind in den Seitenflächen der Nut 24 und die Gegenrastelemente 36 in den Seitenflächen des Stegs 34 ausgebildet. Jedes Rastelement 26 bzw. Gegenrastelement 36 ist durch einen Steg gebildet, der sich über eine Aussparung 28 bzw. 38 erstreckt und dessen freies Ende hakenförmig ausgebildet ist. Das hakenförmige freie Ende ragt gegenüber der Seitenfläche hervor. Wird nun das zweite Teil-Bauteil 30 mit seinem Verbindungsabschnitt in den Aufnahmeabschnitt eingeschoben (Einschubrichtung X in 2), so werden die Rastelemente 26 nach innen in die Aussparungen 28 gedrückt. Ebenso werden die Gegenrastelemente 36 im zweiten Teil-Bauteil 30 durch die Seitenwand des ersten Teil-Bauteils 20 in ihre Aussparungen 38 gedrückt. Wenn die Teil-Bauteile 20, 30 in der Endposition angelangen (definiert durch den Endanschlag, z.B. durch den Kontakt der Stirnflächen), so federn die Rast- und Gegenrastelemente 26, 36 wieder aus, wobei die Rastflächen der sich nun gegenüberliegenden Rast- und Gegenrastelemente ineinander greifen. Wie aus 3 zu erkennen, sind die hakenförmigen Enden der Rastelemente als Widerhaken konzipiert, so dass die Rastflächen sich bei einem Zug entgegen der Fügerichtung X ineinander verhaken und mit einer Rasttiefe T, die beispielsweise 3 mm oder weniger und vorzugsweise 1 mm oder weniger betragen kann, verrasten. Nach dem Einrasten der Rastelemente ist die Verbindung damit unlösbar, wobei im Rahmen der Erfindung hierunter zu verstehen ist, dass die Teil-Bauteile 20, 30 nur unter Beschädigung, insbesondere Beschädigung der Rastelemente 26, 36 wieder voneinander getrennt werden können. 3 shows a detailed view of exemplary locking and counter-locking elements. The locking elements 26 are in the side surfaces of the groove 24 and the counter-locking elements 36 in the side surfaces of the bridge 34 educated. Each locking element 26 or counter-latching element 36 is formed by a bridge, which has a recess 28 respectively. 38 extends and whose free end is hook-shaped. The hook-shaped free end protrudes from the side surface. Now becomes the second part-component 30 inserted with its connecting portion in the receiving portion (insertion direction X in 2 ), so the locking elements 26 inside in the recesses 28 pressed. Likewise, the counter-locking elements 36 in the second part component 30 through the side wall of the first part-component 20 in their recesses 38 pressed. If the part components 20 . 30 Arrived in the end position (defined by the end stop, for example by the contact of the end faces), so spring the locking and counter-locking elements 26 . 36 again, with the locking surfaces of the now opposite latching and counter-locking elements mesh. How out 3 to recognize the hook-shaped ends of the locking elements are designed as barbs, so that the locking surfaces in a train against the joining direction X hook into each other and with a detent depth T , which may be, for example, 3 mm or less, and preferably 1 mm or less, lock. After the engagement of the locking elements, the connection with it is insoluble, which is to be understood in the context of the invention hereunder that the component parts 20 . 30 only under damage, especially damage to the locking elements 26 . 36 can be separated from each other again.

4 zeigt in einer Schnittansicht eine beispielhafte Ausgestaltung einer Dreh-Steckverbindung, wozu der Aufnahmeabschnitt 42 des ersten Teil-Bauteils 40 und der Verbindungsabschnitt 52 des zweiten Teil-Bauteils 50 in der Art eines Bajonett-Verschlusses gestaltet sind. 4 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a rotary connector, including the receiving portion 42 of the first part component 40 and the connecting section 52 of the second part component 50 designed in the manner of a bayonet closure.

Bei dieser Ausgestaltung sind der Aufnahmeabschnitt 42 und der Verbindungsabschnitt 52 als massive, zylinderförmige Abschnitte gestaltet. In ihrem weiteren Verlauf können das erste Teil-Bauteil 40 und das zweite Teil-Bauteil 50 jedoch als Hohlbauteile oder mit einer die Bauteilwandung stabilisierenden, in den Figuren nur angedeuteten Stützstruktur 41 bzw. 51, versehen sein.In this embodiment, the receiving portion 42 and the connecting section 52 designed as massive, cylindrical sections. In their further course, the first part-component 40 and the second part component 50 However, as hollow components or with a component wall stabilizing, only indicated in the figures support structure 41 respectively. 51 be provided.

Der Aufnahmeabschnitt 42 weist eine Aufnahme 44 auf, deren Öffnung durch zwei einander gegenüberliegende und radial nach innen stehende Flanschabschnitte 45 verjüngt ist.The recording section 42 has a recording 44 on, whose opening by two opposing and radially inwardly projecting flange portions 45 is rejuvenated.

Der Verbindungsabschnitt 52 weist an seinem freien Ende einen zylindrischen Verbinder 54 mit zwei einander gegenüberliegenden, radial abstehenden Bajonettflügeln 55 auf, welche in die Aufnahme 44 formschlüssig einbringbar sind.The connecting section 52 has at its free end a cylindrical connector 54 with two opposing, radially projecting bayonet wings 55 on which in the recording 44 can be introduced in a form-fitting manner.

Zur Fixierung des Verbindungsabschnitts 52 im Aufnahmeabschnitt 42 wird der Verbinder 54 mit den Bajonettflügeln 55 in die Aufnahme 44 eingeführt. Durch eine Drehbewegung, die beispielsweise durch einen nicht dargestellten Endanschlag begrenzt wird, werden die Teil-Bauteile 40 und 50 gegeneinander verdreht, wodurch die Bajonettflügel 55 die Flanschabschnitte 45 hintergreifen. Bajonettflügel 55, Flanschabschnitt 45, Aufnahme 44 und Verbinder 54 sind derart ausgestaltet, dass die Teil-Bauteile 40, 50 nach dem Verdrehen formschlüssig miteinander verbunden sind. Solche Bajonettverschlüsse sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.For fixing the connection section 52 in the recording section 42 becomes the connector 54 with the bayonet wings 55 in the recording 44 introduced. By a rotational movement, which is limited for example by an end stop, not shown, the part components 40 and 50 twisted against each other, causing the bayonet wings 55 the flange sections 45 engage behind. bayonet wings 55 , Flange section 45 , Admission 44 and connectors 54 are designed such that the component parts 40 . 50 are connected positively after twisting each other. Such bayonet closures are well known to those skilled in the art.

An der Innenwandung der Aufnahme 44 sind Rastelemente 26 und Aussparungen 28, wie sie voranstehend beschrieben wurden, angeordnet. Ebenso sind an der Umfangsfläche der Bajonettflügel 55 Gegenrastelemente 36 und Aussparungen 38 wie sie voranstehend beschrieben wurden, angeordnet. Durch die Drehbewegung werden die Rastelemente 26 und die Gegenrastelemente 36 übereinander gedreht und verrasten in der voranstehend beschriebenen Art und Weise miteinander, wodurch eine haltbare Verdrehsicherung ausgebildet wird. Obwohl in 4 aus Gründen der Anschaulichkeit nur einzelne Rastelemente 26 bzw. Gegenrastelemente 36 dargestellt sind, werden vorzugsweise eine Vielzahl solcher Rastelemente vorgesehen.On the inner wall of the recording 44 are locking elements 26 and recesses 28 , as described above, arranged. Similarly, on the peripheral surface of the bayonet wing 55 Counter-locking elements 36 and recesses 38 arranged as described above. By the rotation, the locking elements 26 and the counter-locking elements 36 rotated over each other and lock in the manner described above with each other, whereby a durable anti-rotation is formed. Although in 4 for reasons of clarity, only individual locking elements 26 or counter-locking elements 36 are shown, a plurality of such locking elements are preferably provided.

Da die Teil-Bauteile 20, 30, 40 und 50 durch additive Herstellungsverfahren gefertigt werden, können die Rastelemente sehr klein ausgebildet werden und es können nahezu beliebig viele Rastelemente auf den Flächen angeordnet werden. Hierdurch lassen sich, trotz kleiner Einzelelemente, sehr große Kräfte übertragen.Because the part components 20 . 30 . 40 and 50 are manufactured by additive manufacturing process, the locking elements can be made very small and it can be arranged on the surfaces almost any number of locking elements. As a result, very large forces can be transmitted despite small individual elements.

Vor der Montage des ersten Teil-Bauteils 20 bzw. 40 mit dem zweiten Teil-Bauteil 30 bzw. 50 kann auf dem Verbindungsabschnitt und/oder auf dem Aufnahmeabschnitt ein Zusatzmittel aufgebracht werden, wodurch eine in den Figuren nicht dargestellte Zusatzschicht zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildet wird. Diese kann aus Gründen höherer Festigkeit, aber auch als galvanische Trennung oder zur Abdichtung der Fügestelle gegen Nässe eingebracht werden.Before mounting the first part 20 respectively. 40 with the second part component 30 respectively. 50 can be applied to the connecting portion and / or on the receiving portion an additive, whereby an additional layer, not shown in the figures between the connecting portion and the receiving portion is formed. This can be introduced for reasons of higher strength, but also as a galvanic separation or to seal the joint against moisture.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich.The embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications in the context of expert action are possible.

Insbesondere sind Abwandlungen möglich, bei denen die Rastelemente an anderen Flächen als den in den Figuren gezeigten Flächen angeordnet sind oder mit anderer Kopfform ausgebildet sind. Auch ist es möglich, die Rastelemente in anderen Anordnungen, z.B. in zueinander versetzten Reihen oder anderen Mustern, vorzusehen. Auch können mehr als nur zwei Teil-Bauteile hergestellt werden, die zu einem gemeinsamen Teilbauteil verbunden werden.In particular, modifications are possible in which the latching elements are arranged on surfaces other than the surfaces shown in the figures or are formed with a different head shape. It is also possible to use the locking elements in other arrangements, e.g. in staggered rows or other patterns. It is also possible to produce more than just two subcomponents which are connected to form a common subcomponent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Fahrzeugbauteilvehicle component
1212
Verbindungsbereichconnecting area
2020
erstes Teil-Bauteilfirst part component
2222
Aufnahmeabschnittreceiving portion
2424
Nutgroove
2626
Rastelementelocking elements
2727
RastflächeRest area
2828
Aussparungrecess
3030
zweites Teil-Bauteilsecond part-component
3232
Verbindungsabschnittconnecting portion
3434
Stegweb
3636
GegenrastelementeCounter-locking elements
3737
RastflächeRest area
3838
Aussparungrecess
4040
erstes Teil-Bauteilfirst part component
4141
Stützstruktursupport structure
4242
Aufnahmeabschnittreceiving portion
4444
Aufnahmeadmission
4545
Flanschabschnitteflange
5050
zweites Teil-Bauteilsecond part-component
5151
Stützstruktursupport structure
5252
Verbindungsabschnittconnecting portion
5454
VerbinderInterconnects
5555
Bajonettflügelbayonet wings
RR
Querrichtungtransversely
TT
RasttiefeRest depth
XX
Einschubrichtunginsertion direction

Claims (10)

Fahrzeugbauteil, mit einem additiv gefertigten ersten Teil-Bauteil (20, 40) mit einem Aufnahmeabschnitt (22, 42), und einem additiv gefertigten zweiten Teil-Bauteil (30, 50) mit einem Verbindungsabschnitt (32, 52), der in den Aufnahmeabschnitt (22, 42) des ersten Teil-Bauteils (20, 40) formschlüssig einbringbar ist, wobei an dem Aufnahmeabschnitt (22, 42) mehrere Rastelemente (26) ausgebildet sind und an dem Verbindungsabschnitt (32, 52) mehrere Gegenrastelemente (36) ausgebildet sind, die derart mit den Rastelementen (26) korrespondieren, dass, wenn der Verbindungsabschnitt (22, 42) in dem Aufnahmeabschnitt (32, 52) in eine Endposition bewegt wird, die Rastelemente (26) mit den Gegenrastelementen (36) unlösbar verrasten.Vehicle component, with an additively manufactured first part-component (20, 40) with a receiving portion (22, 42), and an additively manufactured second sub-component (30, 50) having a connecting portion (32, 52) which can be positively inserted in the receiving portion (22, 42) of the first sub-component (20, 40), in which on the receiving portion (22, 42) a plurality of latching elements (26) are formed and on the connecting portion (32, 52) a plurality of counter-locking elements (36) are formed, which correspond to the latching elements (26) such that when the connecting portion (22, 42) in the receiving portion (32, 52) is moved to an end position, the locking elements (26) with the counter-latching elements (36) engage inextricably. Fahrzeugbauteil nach Patentanspruch 1, bei dem der Aufnahmeabschnitt (22) und der Verbindungsabschnitt (32) als Steckverbindung konzipiert sind und die Rastelemente (26) durch eine lineare Einsteckbewegung der Teil-Bauteile (20, 30) ineinander mit den Gegenrastelementen (36) verrastet.Vehicle component after Claim 1 , wherein the receiving portion (22) and the connecting portion (32) are designed as a plug connection and the latching elements (26) by a linear insertion movement of the component parts (20, 30) into each other with the counter-latching elements (36). Fahrzeugbauteil nach Patentanspruch 1, bei dem der Aufnahmeabschnitt (42) und der Verbindungsabschnitt (52) als Steck-Drehverbindung konzipiert sind, so dass das zweite Teil-Bauteil (50) mit seinem Verbindungsabschnitt (52) in den Aufnahmeabschnitt (42) einsteckbar ist und die Rastelemente (26) und Gegenrastelemente (36) verrasten durch eine Drehbewegung der ineinander gesteckten Teil-Bauteile (40, 50) relativ zueinander.Vehicle component after Claim 1 in which the receiving portion (42) and the connecting portion (52) are designed as plug-in rotary connection, so that the second part-component (50) with its connecting portion (52) in the receiving portion (42) can be inserted and the latching elements (26 ) and counter-latching elements (36) lock by a rotational movement of the nested sub-components (40, 50) relative to each other. Fahrzeugbauteil nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei dem die Rastelemente (26) oder die Gegenrastelemente (36) oder sowohl die Rastelemente (26) als auch die Gegenrastelemente (36) als federnd auslenkbare Elemente ausgestaltet sind.Vehicle component according to one of Claims 1 to 3 in which the latching elements (26) or the counter-latching elements (36) or both the latching elements (26) and the counter-latching elements (36) are configured as resiliently deflectable elements. Fahrzeugbauteil nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei dem eine Vielzahl von Rastelementen (26) und Gegenrastelementen (36) ausgebildet ist, die im montierten Zustand mit einer Rasttiefe (T) von 3 mm oder weniger oder mit einer Rasttiefe (T) von 1 mm oder weniger ineinander verrasten.Vehicle component according to one of Claims 1 to 4 , in which a plurality of latching elements (26) and counter-latching elements (36) is formed, which engage in the assembled state with a latching depth (T) of 3 mm or less or with a latching depth (T) of 1 mm or less into each other. Fahrzeugbauteil nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem das erste Teil-Bauteil (20, 40) aus einem andersartigen Werkstoff ausgebildet ist als das zweite Teil-Bauteil (30, 50).Vehicle component according to one of the preceding claims, in which the first part component (20, 40) is formed from a different material than the second part component (30, 50). Fahrzeugbauteil nach einem der voranstehend beschriebenen Patentansprüche, bei dem der Verbindungsabschnitt (32, 52) des zweiten Teil-Bauteils (30, 50) in den Aufnahmeabschnitt (22, 42) des ersten Teil-Bauteils (20, 40) eingebracht und die Teil-Bauteile verrastet sind, wobei zwischen dem Verbindungsabschnitt (32, 52) und dem Aufnahmeabschnitt (22, 42) eine Zusatzschicht angeordnet ist zum Verkleben, galvanischen Trennen und/oder Abdichten der Verbindungsstelle.Vehicle component according to one of the above-described claims, in which the connecting portion (32, 52) of the second sub-component (30, 50) is introduced into the receiving portion (22, 42) of the first sub-component (20, 40) and the subassembly Components are latched, wherein between the connecting portion (32, 52) and the receiving portion (22, 42) an additional layer is arranged for bonding, galvanic separation and / or sealing the connection point. Fahrzeugbauteil nach einem der vorangehenden Patentansprüche, das ein Kraftfahrzeugbauteil und insbesondere ein Instrumententafelträger ist.Vehicle component according to one of the preceding claims, which is a motor vehicle component and in particular an instrument panel carrier. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils nach einem der Patentansprüche 1 bis 8 mit den Schritten: - Herstellen des ersten Teil-Bauteils (20, 40) mittels additiver Fertigung, - Herstellen des zweiten Teil-Bauteils (30, 50) mittels additiver Fertigung, - Fügen des ersten Teil-Bauteils (20, 40) mit dem zweiten Teil-Bauteil (30, 50), wozu der Verbindungsabschnitt (32, 52) bis zu einem Endanschlag in den Aufnahmeabschnitt (22, 42) eingeführt wird, so dass die Rastelemente (26) mit den Gegenrastelementen (36) verrasten.Method for producing a vehicle component according to one of Claims 1 to 8th comprising the steps of: - producing the first part-component (20, 40) by means of additive manufacturing, - producing the second part-component (30, 50) by means of additive manufacturing, - joining the first part-component (20, 40) to the second sub-component (30, 50), for which purpose the connecting portion (32, 52) is inserted up to an end stop in the receiving portion (22, 42), so that the latching elements (26) engage with the counter-locking elements (36). Verfahren nach Patentanspruch 9, mit dem weiteren Schritt: Auftragen eines Zusatzmittels zum Verkleben, galvanischen Trennen und/oder Abdichten des Verbindungsbereichs auf den Aufnahmeabschnitt (22, 42) und/oder den Verbindungsabschnitt (32, 52) vor dem Fügen der Teil-Bauteile zu dem Fahrzeugbauteil.Method according to Claim 9 , with the further step: applying an additive for bonding, galvanic separation and / or Sealing the connection area to the receiving section (22, 42) and / or the connecting section (32, 52) before joining the partial components to the vehicle component.
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