復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】一種復(fù)合材料，包括由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物形成的第一層，可從具有初始厚度的初始松散狀態(tài)夯實到具有小于初始厚度的最終厚度的基本上夯實狀態(tài)。該材料包括熔合到第一層，并且由發(fā)泡聚烯烴泡沫形成的第二層。泡沫可從具有原始平均厚度的原始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，最終平均厚度小于原始平均厚度。第二層具有壓縮形式的第一和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度。第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度。該材料基本上不含布置在第一和第二層之間的粘合劑。
【專利說明】復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]用于車輛部件的復(fù)合材料通常根據(jù)材料的物理和/或化學(xué)性質(zhì)來選擇。即，材料可根據(jù)材料的重量、硬度、密度和/或強(qiáng)度來選擇。例如，為了最大化車輛燃料經(jīng)濟(jì)性，可考慮材料的重量。同樣，為了最大化部件強(qiáng)度，可考慮材料的密度和/或硬度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種復(fù)合材料，包括第一層和熔合到第一層的第二層。第一層由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物形成，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物包括熱塑性樹脂和分散在熱塑性樹脂中的多個纖維?？蔁岢尚驮鰪?qiáng)熱塑性復(fù)合物可從具有初始厚度的初始松散狀態(tài)夯實到具有最終厚度的基本上夯實狀態(tài)，所述最終厚度小于所述初始厚度。第二層由發(fā)泡聚烯烴泡沫形成。發(fā)泡聚烯烴泡沫可從具有原始平均厚度的原始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，所述最終平均厚度小于原始平均厚度。進(jìn)一步地，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫以壓縮形式布置時，第二層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度，第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度。另外，復(fù)合材料基本上沒有布置在第一層和第二層之間的粘合劑。
[0004]在一個實施例中，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物包括聚丙烯和分散在聚丙烯中的多個玻璃纖維。進(jìn)一步地，第二層由發(fā)泡聚丙烯泡沫形成，并且發(fā)泡聚丙烯泡沫可從具有原始平均厚度的原始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，所述最終平均厚度小于原始平均厚度。當(dāng)發(fā)泡聚丙烯泡沫以壓縮形式布置時，第二層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度，第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度。進(jìn)一步地，第一層在以基本上夯實狀態(tài)布置時，具有小于或等于約500g/m2的基重，并且第二層在以壓縮形式布置時，具有小于或等于約500g/m2的基重。另外，最終厚度和最終平均厚度的和為約5mm到約10mm。復(fù)合材料還包括由聚烯烴形成并且結(jié)合到第一層的附接部件。
[0005]一種車輛，包括車體面板和附接到車體面板的復(fù)合材料。車體面板具有外表面,和與外表面相對間隔開的內(nèi)表面。復(fù)合材料包括第一層和熔合到第一層的第二層。第一層由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物形成，包括熱塑性樹脂和分散在熱塑性樹脂中的多個纖維?？蔁岢尚驮鰪?qiáng)熱塑性復(fù)合物可從具有初始厚度的初始松散狀態(tài)夯實到具有最終厚度的基本上夯實狀態(tài)，所述最終厚度小于初始厚度。第二層由發(fā)泡聚烯烴泡沫形成。發(fā)泡聚烯烴泡沫可從具有原始平均厚度的原始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，最終平均厚度小于原始平均厚度。進(jìn)一步地，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫以壓縮形式布置時，第二層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度，第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度。另外，復(fù)合材料基本上沒有布置在第一層和第二層之間的粘合劑。
[0006]詳細(xì)描述和圖或附圖支持并且描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實現(xiàn)權(quán)利要求的一些最佳模式和氣體實施例，但是存在實踐所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的多個替代設(shè)計和實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是復(fù)合材料的示意性立體圖；
[0008]圖2是圖1的復(fù)合材料的第二表面的示意性立體圖；
[0009]圖3是圖1的復(fù)合材料的側(cè)視圖的示意圖；
[0010]圖4A是圖1的復(fù)合材料的第一層和第二層的示意性局部立體圖，其中第一層以初始松散狀態(tài)布置，第二層以原始形式布置；
[0011]圖4B是圖1的復(fù)合材料的第一層和第二層的示意性局部立體圖，其中第一層以基本上夯實狀態(tài)布置，第二層以壓縮形式布置；和
[0012]圖5是包括圖1的復(fù)合材料的車輛的示意性立體圖。
【具體實施方式】
[0013]參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，復(fù)合材料總體顯示在圖1中10處。復(fù)合材料10對于需要輕量、結(jié)實材料的汽車應(yīng)用中可以是有用的。例如，復(fù)合材料10可用作絕緣材料或結(jié)構(gòu)材料，并且可附接到車輛14 (圖5)的車體面板12 (圖5)。在其他非限制性示例中，復(fù)合材料10可用于形成用于汽車的頂棚(未示出)、地板面板(未示出)、座椅背襯(未示出)等。但是，復(fù)合材料10也可用于非汽車應(yīng)用，包括但不限于，建筑物、航空和航海應(yīng)用。
[0014]現(xiàn)在參照圖1和2，復(fù)合材料10包括由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18形成的第一層16。第一層16可用作用于復(fù)合材料10的基底，并且可熔合到復(fù)合材料10的另一部分，即第二層20，如下面更詳細(xì)描述的。進(jìn)一步地，第一層16可為復(fù)合材料10提供在最小重量下的優(yōu)異強(qiáng)度。在一個實施例中，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18可被稱為玻璃氈席熱塑性復(fù)合物(GMT)或輕質(zhì)增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物(LRT)，并且可以以商品名稱SUPERL丨TE?從AZDEL, Inc.(Fenton, Michigan)商業(yè)上獲得。
[0015]如參照圖1所述的，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18包含熱塑性樹脂22和分散在熱塑性樹脂22中的多個纖維24。即，熱塑性樹脂22可形成基質(zhì)，并且多個纖維24可嵌入基質(zhì)中并且遍布基質(zhì)分散。這樣的熱塑性樹脂22的非限制性示例包括聚烯烴和熱塑性聚烯烴共混物。例如，熱塑性樹脂22可選自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戍烯(polymethylpentene)、聚丁烯-1 (polybutene-1)及其組合的組中。在一個實施例中,熱塑性樹脂22為聚丙烯。更具體地，聚丙烯可以是均聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、或其組合。
[0016]繼續(xù)參照圖1，多個纖維24可適于與熱塑性樹脂22組合。例如，多個纖維24中的每一個可選自包括天然纖維、玻璃纖維、礦物纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、及其組合的組。天然纖維的非限制性示例包括得自植物或動物、木材、棉花、大麻、劍麻(si sal)、黃麻、亞麻、椰皮纖維(coir)、洋麻、纖維素纖維等的纖維。同樣，玻璃纖維的非限制性示例包括二氧化硅玻璃、E玻璃、A玻璃、E-CR玻璃、C玻璃、D玻璃、R玻璃、S玻璃等。如本文所用，術(shù)語E玻璃是指具有優(yōu)異電阻率的鋁硼硅酸鹽玻璃。而且，如本文所用，術(shù)語A玻璃是指基本上不含氧化硼的堿鈣玻璃。如本文所用，術(shù)語E-CR玻璃是指具有優(yōu)異耐腐蝕性的防腐等級招韓娃酸鹽(alumino-lime silicate)玻璃,例如耐酸和堿腐蝕。進(jìn)一步,如本文所用，術(shù)語C玻璃是指具有優(yōu)異耐化學(xué)性的堿|丐玻璃(alkal1-lime glass)。如本文所用，術(shù)語D玻璃是指具有相對高介電常數(shù)的硼硅酸鹽玻璃。而且，如本文所用，術(shù)語R玻璃是指基本上沒有氧化鎂和氧化I丐的招娃酸鹽(alumino-siIicate)玻璃,并且其表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能。如本文所用，術(shù)語S玻璃是指基本上沒有氧化鈣的鋁硅酸鹽玻璃，其包含氧化鎂，并且具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度和耐溫度性能。進(jìn)一步，礦物纖維的非限制性示例包括玄武巖、礦棉、娃灰石(wolIanstonite)、招土等。金屬纖維的非限制性示例包括金、銀、招、金屬化天然纖維、金屬化合成纖維等。陶瓷纖維的非限制性示例可具有多晶結(jié)構(gòu)，并且可由鋁土、多鋁紅柱石(mul I ite )、碳化硅、氧化鋯、碳及其組合形成。碳纖維的非限制性示例包括碳石墨、石墨等。在一個實施例中，多個纖維24可以是玻璃纖維。
[0017]現(xiàn)在參照圖4A和4B，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18可從具有初始厚度28 (圖4A)的初始松散狀態(tài)26 (圖4A)夯實到具有最終厚度32 (圖4B)的基本上夯實狀態(tài)30，最終厚度32小于初始厚度28。可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18可通過濕法造紙工藝制造。特別地，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18可形成為纖維濕幅材(未示出)，并且被干燥來形成以初始松散狀態(tài)26布置的可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18。當(dāng)壓縮時，如下面更詳細(xì)提出的，初始松散狀態(tài)26可夯實為基本上夯實狀態(tài)30，以使最終厚度32小于初始厚度28。例如，初始厚度28可為從約2mm到約4mm,并且最終厚度32可為從約Imm到約3mm。另外，當(dāng)壓縮時，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18可在密度方面增大約10%到約30%，例如增大約20%。即，可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18的最終密度可大于可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18的原始密度的從大約10%到約30%。這樣，與當(dāng)可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18以初始松散狀態(tài)26布置時的初始密度相比較，由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18形成的第一層16可當(dāng)可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物18以基本上夯實狀態(tài)30布置時具有更大的最終密度。因此，第一層16為復(fù)合材料10提供優(yōu)異的硬度。
[0018]如參照圖4B所述,在第一層16以基本上夯實狀態(tài)30布置時,第一層16可具有小于約550g/m2的基重。例如，在第一層16以基本上夯實狀態(tài)30布置時，第一層16可具有從約350g/m2到約500g/m2的基重。如本文所用，術(shù)語“基重”指紙的密度或材料的面密度，并且以每單位面積重量的單位表示。
[0019]再次參照圖1，復(fù)合材料10還包括第二層20，第二層20熔合到第一層16并且由發(fā)泡聚烯烴泡沫34形成。第二層20可配置為期望形狀，例如車體面板12的形狀(圖5)，并且可為復(fù)合材料10提供優(yōu)異的絕緣和/或噪聲、振動和粗糙特性。進(jìn)一步，第二層20可與第一層16熔合，即非粘合地結(jié)合，如下面更詳細(xì)所述的，以最小化第一層16與第二層20的分層。進(jìn)一步，第二層20可還在最小重量為復(fù)合材料10提供優(yōu)異的強(qiáng)度。
[0020]繼續(xù)參照圖1，發(fā)泡聚烯烴泡沫34可基于與前述的熱塑性樹脂22的相容性而被選擇。這樣，發(fā)泡聚烯烴泡沫34的適當(dāng)示例可包括發(fā)泡聚丙烯泡沫、發(fā)泡聚乙烯泡沫及其組合。在一個實施例中，發(fā)泡聚烯烴泡沫34為發(fā)泡聚丙烯泡沫。即，對于其中熱塑性樹脂22為聚丙烯的實施例，發(fā)泡聚烯烴泡沫34為發(fā)泡聚烯烴泡沫。同樣，對于其中熱塑性樹脂22為聚乙烯的實施例，發(fā)泡聚烯烴泡沫34為發(fā)泡聚乙烯泡沫。熱塑性樹脂22和發(fā)泡聚烯烴泡沫34之間的這樣的相容性有助于第二層20到第一層16的優(yōu)異熔合。
[0021 ] 再次參照圖4A和4B，發(fā)泡聚烯烴泡沫34可從具有原始平均厚度38 (圖4A)的原始形式36壓縮到具有最終平均厚度42 (圖4B)的壓縮形式40，最終平均厚度42小于原始平均厚度38。即，發(fā)泡聚烯烴泡沫34是可壓縮的，可例如在熱和壓力下，如下面更詳細(xì)提出的。例如，原始平均厚度38可以是從約5mm到約15mm，并且最終平均厚度42可以是從約3mm到約8mm。在一個特定實施例中，原始平均厚度38可以是約10mm，并且最終平均厚度42可以是約5mm。S卩，壓縮形式40可具有比發(fā)泡聚烯烴泡沫34的原始平均厚度38更小的最終平均厚度42。進(jìn)一步地，原始平均厚度38與最終平均厚度42的比率可以是從約3:1到約1.25:1，例如約2:1。另外，當(dāng)壓縮時，發(fā)泡聚烯烴泡沫34可在密度方面增大約50%到約70%，例如約60%。即，發(fā)泡聚烯烴泡沫34的最終密度可比發(fā)泡聚烯烴泡沫34的原始密度大大約50%到約70%。這樣，與發(fā)泡聚烯烴泡沫34以原始形式36布置時的初始厚度相比較，在發(fā)泡聚烯烴泡沫34以壓縮形式40布置時，由發(fā)泡聚烯烴泡沫34形成的第二層20可具有更大的最終密度。因此，第二層20還為復(fù)合材料10提供優(yōu)異的剛硬度。
[0022]繼續(xù)參照圖1，第二層20可以任何適當(dāng)形式熔合到第一層16，以形成復(fù)合材料10。舉個非限制性示例，第一層16可鄰近第二層20布置，并且第一和第二層16，20可在壓縮作用下被加熱，例如到從約100° C到約200° C的溫度，并且隨后冷卻，以由此將第二層20熔合到第一層16。更具體地，這樣的在壓縮作用下的加熱可熔化熱塑性樹脂22和發(fā)泡聚烯烴泡沫34，即可熔化熱塑性樹脂22和發(fā)泡聚烯烴泡沫34的相容聚烯烴，以使第一層16熔合到第二層20，由此形成復(fù)合材料10。
[0023]如圖3中最佳所示，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫34以壓縮形式40布置時，第二層20具有第一區(qū)域44和第二區(qū)域46。第一區(qū)域44具有第一厚度48，其小于原始平均厚度38(圖4A)，并且第二區(qū)域46具有第二厚度50，其大于第一厚度48，并且小于原始平均厚度38。S卩，第二層20可具有多個區(qū)域44，46，其每一個具有與壓縮前第二層20的原始平均厚度38相比較減小的厚度48，50。
[0024]現(xiàn)在參照圖4A和4B，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫34以原始形式36 (圖4A)布置時，第一區(qū)域44可具有第一原始厚度52 (圖4A)。類似地，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫34以原始形式36布置時，第二區(qū)域46可具有第二原始厚度54 (圖4A)，其大于第一原始厚度52。在該實施例中，第二層20的原始平均厚度38因此等于第一原始厚度52和第二原始厚度54的平均值。
[0025]類似地，如圖3中最佳所示，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫34以壓縮形式40布置時，最終平均厚度42可等于第一厚度48和第二厚度50的平均值。換句話說，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫34以壓縮形式40布置時，第二層20可具有不同厚度48，50的區(qū)域44，46。這樣的區(qū)域44，46可因此根據(jù)復(fù)合材料10的期望應(yīng)用被剪裁。例如，與第一區(qū)域44相比較，第二區(qū)域46可在復(fù)合材料10的離散或目標(biāo)區(qū)域中為復(fù)合材料10提供增加的結(jié)構(gòu)和/或強(qiáng)度。
[0026]繼續(xù)參照圖3,第一厚度48可以是從約Imm到約5mm,例如約3mm。進(jìn)一步地,第二厚度50可以是從約5mm到約IOmm,例如約7mm。另外，當(dāng)?shù)诙?0以壓縮形式40布置時，第二層20可具有小于約500g/m2的基重。例如，當(dāng)?shù)诙?0以壓縮形式40布置時，第二層可具有從約300g/m2到約450g/m2的基重。
[0027]再次參照圖3，要意識到，對于包括發(fā)泡聚烯烴泡沫34的實施例，當(dāng)發(fā)泡聚丙烯泡沫34以壓縮形式40布置時，第二層20可進(jìn)一步包括第三區(qū)域56。對于該實施例，第三區(qū)域56具有第三厚度58，該第三厚度58大于第一厚度48，并且小于第二厚度50。即，第二層20可具有多于兩個區(qū)域44，46，例如區(qū)分相應(yīng)厚度48，50，58的三個或更多區(qū)域44，46，56。因此，雖然未示出，但是應(yīng)意識到，對于該實施例，最終平均厚度42等于第一厚度48、第二厚度50和第三厚度58的平均值。再次地，該區(qū)域44，46，56可提供在復(fù)合材料10的特定選擇位置中為復(fù)合材料10提供優(yōu)異強(qiáng)度和/或剛度。
[0028]現(xiàn)在參照圖1和2，第二層20可具有鄰近第一層16布置的主表面60，和與主表面60相對間隔開的副表面62。即，副表面62可形成復(fù)合材料10的外表面。如圖2中最佳所示，第二層20可限定至少一個孔64，該孔延伸通過主表面60和副表面62。S卩，所述至少一個孔64可沿基本上垂直于主表面60的平面的方向延伸通過第二層20。進(jìn)一步地，所述至少一個孔64可不延伸到第一層16中。即，第一層16可不限定所述至少一個孔64。這樣，對于汽車應(yīng)用，由第二層20限定的所述至少一個孔64可配置為容納和/或接觸車輛14(圖
5)的附加部件(未示出)，例如但不限于，電線線束、結(jié)構(gòu)鋼、電子器件等。
[0029]進(jìn)一步地，如圖3中最佳所示，復(fù)合材料10基本上沒有布置在第一層16和第二層20之間的粘合劑(未示出)。S卩，如上面所提出的，第二層20熔合到第一層16，例如非粘合地結(jié)合到第一層16。這樣，復(fù)合材料10不需要或不包括粘合劑(未示出)，以將第一和第二層16，20結(jié)合到一起。因此，復(fù)合材料10最小化材料成本、最小化產(chǎn)品復(fù)雜性，并且提高生產(chǎn)效率。
[0030]再次參照圖4B，當(dāng)?shù)谝粚?6以基本上夯實狀態(tài)30布置并且第二層20以壓縮形式40布置時，復(fù)合材料10具有小于約1000g/m2的基重。在一個非限制性示例中，復(fù)合材料10可具有從約750g/m2到約900g/m2的基重。這樣，復(fù)合材料10是輕質(zhì)的，并且適于在減小的質(zhì)量下需要強(qiáng)度的應(yīng)用。
[0031]另外，再次參照圖3，復(fù)合材料10可具有等于最終厚度32 (圖4B)和最終平均厚度42 (圖4B)的和的總平均厚度66?？偲骄穸?6可以是從約5mm到約15mm，例如從約6mm到約9_。這樣,復(fù)合材料10適于在減小厚度下需要強(qiáng)度的應(yīng)用。
[0032]再次參照圖1和3，在一個實施例中，復(fù)合材料10進(jìn)一步包括附接部件68，其由聚烯烴形成，并且被結(jié)合到第一層16。聚烯烴可選自包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯(polymethylpentene)、聚丁烯-1及其組合。進(jìn)一步地，聚烯烴可根據(jù)熱塑性樹脂22和/或發(fā)泡聚烯烴泡沫34的選擇來選擇。即，附接部件68、熱塑性樹脂22和發(fā)泡聚烯烴泡沫34可由相同的聚烯烴形成。這樣的選擇便于附接部件68到第一層16的結(jié)合。例如，附接部件68可熔合到第一層16，即非粘合地結(jié)合到第一層16。即，附接部件68的聚烯烴可被加熱和壓縮到第一層16上，以將附接部件68和第一層16兩者的相容聚烯烴熔化和熔合在一起。在一個非限制性示例中，附接部件68可配置用于附接到車輛14 (圖5)，并且可由聚丙烯形成。即，附接部件68可從第一層16突出，用于例如作為柱塞或扣件附接到車輛14。進(jìn)一步地，雖然未示出，但是附接部件68可在第一層16和第二層20之間的界面處結(jié)合到第一層16。即，雖然未示出，附接部件68可結(jié)合到第一層16，延伸通過由第二層20限定的所述至少一個孔64，并且由此從第一層16突出通過第二層20，以附接到車輛14。
[0033]現(xiàn)在參照圖5，車輛14包括具有外表面70的車體面板12，其可形成車輛14的外部72,以及與外表面70相對間隔開的內(nèi)表面74。外表面70可被稱為“A級”表面。如本文所用，使用“A級”指在普通的車輛使用過程中可由車輛使用者看到的外觀表面光潔度。因此，與適于形成或附接到車輛14的內(nèi)表面74的部件相比較，具有1級^面光潔度的部件一般具有相對較高的光澤和圖像清晰度。這樣，“A級”表面大體上面對車輛14的定位于車輛14的外部的觀察者。反之，內(nèi)表面74可由絕緣和/或結(jié)構(gòu)部件，例如由復(fù)合材料10覆
至
[0034]進(jìn)一步地，繼續(xù)參照圖5，車輛14包括附接到車體面板12的復(fù)合材料10。復(fù)合材料10可通過任何適當(dāng)?shù)母浇友b置和/或方法附接到車體面板12。例如，復(fù)合材料10可通過附接部件68 (圖1)附接到車體面板12。即，如上面提出的，復(fù)合材料10可進(jìn)一步包括附接部件68，其配置用于將復(fù)合材料10附接到車體面板12，并且由聚烯烴形成。
[0035]復(fù)合材料10表現(xiàn)出優(yōu)異的基重和最小化的總平均厚度66 (圖3)，并且提供用于車輛14 (圖5)的絕緣或結(jié)構(gòu)部件的輕量的結(jié)實材料。特別地，當(dāng)以基本上夯實狀態(tài)30 (圖4B)布置時，第一層(圖1)具有減小的最終厚度32 (圖4B)，并且這樣，可對于在車輛14的使用過程中需要抗沖擊或能量吸收的車輛部件，例如車體面板12 (圖5)，是有用的。第一層16還可結(jié)合到附接部件68 (圖1)，以最小化復(fù)合材料10的形成步驟。進(jìn)一步地，第二層20 (圖1)也表現(xiàn)出優(yōu)異的基重，并且給復(fù)合材料10提供結(jié)構(gòu)。即，第二層20可在特定44，46中提供增加的強(qiáng)度，以使復(fù)合材料10可定制用于多個車輛部件。因此，第二層20的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可被剪裁。第二層20可還提供扭轉(zhuǎn)支撐給復(fù)合材料10，并且可有助于車輛14的噪聲、振動和粗糙減輕。
[0036]雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，用于實踐所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的本發(fā)明的多個替代設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料，包括: 第一層，由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物形成，所述可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物包括熱塑性樹脂和分散在熱塑性樹脂中的多個纖維； 其中，所述可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物可從具有初始厚度的初始松散狀態(tài)夯實到具有最終厚度的基本上夯實狀態(tài)，所述最終厚度小于所述初始厚度；和第二層，熔合到第一層，并且由發(fā)泡聚烯烴泡沫形成； 其中，發(fā)泡聚烯烴泡沫可從具有原始平均厚度的初始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，所述最終平均厚度小于原始平均厚度； 其中，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫以壓縮形式布置時，第二層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域； 其中，第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度，第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度； 其中，復(fù)合材料基本上沒有布置在第一層和第二層之間的粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述發(fā)泡聚烯烴泡沫為發(fā)泡聚丙烯泡沫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料，其中，熱塑性樹脂為聚丙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，第一層以基本上夯實狀態(tài)布置，并且具有小于約550g/m2的基重。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，第二層以壓縮形式布置，并且具有小于約500g/m2的基重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，當(dāng)?shù)谝粚右曰旧虾粚崰顟B(tài)布置，并且第二層以壓縮形式布置時，復(fù)合材料具有小于`約1000g/m2的基重。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，最終平均厚度等于第一厚度和第二厚度的平均值，其中，復(fù)合材料具有等于最終厚度和最終平均厚度的和的總平均厚度，并且進(jìn)一步地，其中總平均厚度為從約5mm到約15mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，原始平均厚度為約5mm到約15mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，原始平均厚度與最終平均厚度的比為從約3:1 到約 1.25:1。
10.一種車輛，包括: 車體面板，具有外表面，和與外表面相對間隔開的內(nèi)表面；和 復(fù)合材料，附接到車體面板，并且包括: 第一層，由可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物形成，所述可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物包括熱塑性樹脂和分散在熱塑性樹脂中的多個纖維； 其中，所述可熱成型增強(qiáng)熱塑性復(fù)合物可從具有初始厚度的初始松散狀態(tài)夯實到具有最終厚度的基本上夯實狀態(tài)，所述最終厚度小于初始厚度；和第二層，熔合到第一層，并且由發(fā)泡聚烯烴泡沫形成； 其中，發(fā)泡聚烯烴泡沫可從具有原始平均厚度的原始形式壓縮到具有最終平均厚度的壓縮形式，最終平均厚度小于原始平均厚度； 其中，當(dāng)發(fā)泡聚烯烴泡沫以壓縮形式布置時，第二層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域； 其中，第一區(qū)域具有小于原始平均厚度的第一厚度，第二區(qū)域具有大于第一厚度并且小于原始平均厚度的第二厚度；其中，復(fù)合材料基本上沒`有布置在第一層和第二層之間的粘合劑。
【文檔編號】B60R13/02GK103522692SQ201310268593
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】L.A.梅熱, A.M.克盧格 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司