專利名稱：制備塑料－金屬復(fù)合件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備塑料-金屬復(fù)合件的方法，該復(fù)合件至少包括由金屬或塑料構(gòu)成的具有至少一個開口的中空體，并用熱塑性塑料注塑和/或部分或完全地注塑包封。
由半殼層和蓋板組成的空腔復(fù)合件例如由DE-A 19848516所公開。為了使半殼層與蓋板或蓋殼層結(jié)合，使用注塑的熱塑性塑料。為此，該半殼層和蓋板例如具有帶穿孔的環(huán)繞邊緣，其上例如裝有由注塑的塑料組成的鉚釘連接?？蛇x地或額外地還可以設(shè)置卷邊，其上通過注塑的塑料同樣可以形成抗剪切的、形狀匹配的連接。此外由DE-A 19848516公開了使兩種或多種成型件結(jié)合的其他方法，如焊接、粘合、卷邊、扭合(Clinchen)、鉚接等，它們可以單獨或組合用于結(jié)合成型件。
機械載荷高的空腔輕型構(gòu)件例如用于汽車制造業(yè)中。
在用熱塑性塑料注塑包封中空體或者在中空體上注塑成型件時，為了制備空腔復(fù)合件，注塑壓力大到使該中空體強烈變形或萎陷。在注塑塑料時為了避免中空體塑性變形，公開了通過芯、閘板(Schieber)等從內(nèi)部支撐該中空體。不過，這只可以對具有簡單幾何形狀的中空體，例如具有恒定直徑的直管或均勻彎曲管才使用。具有不同直徑的任意幾何形狀的中空體，例如有角度的、支叉的或不規(guī)則彎曲的中空體，例如具有斷面收縮率或變細的管，不能用閘板(其由開口插入中空體)抗注塑壓力地支撐。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種制備塑料金屬復(fù)合件的方法，該復(fù)合件至少包括由金屬或塑料構(gòu)成的中空體，該方法中，該中空體在用熱塑性塑料注塑和/或注塑包封時不變形。
本發(fā)明的主題是一種制備塑料-金屬復(fù)合件的方法，該復(fù)合件至少包括由金屬或塑料組成的具有至少一個開口的中空體，并用熱塑性塑料注塑和/或部分或完全地注塑包封，其特征在于，在注塑和/或注塑包封時，用不可壓縮的液體完全填充該中空體。
根據(jù)本發(fā)明，在用熱塑性塑料注塑或注塑包封中空體過程中，用該不可壓縮的液體填充中空體，防止因注塑壓力使該中空體塑性變形。其中該不可壓縮的液體提供抗注塑壓力所需的反壓。在本發(fā)明方法一種優(yōu)選的實施方式中，在不可壓縮的液體上施加最大130bar的壓力。
該不可壓縮的液體例如可以是水、水-油混合物，特別是水包油乳液、水-二醇混合物或(礦物)油。這樣的液體例如是已知的HFA列表的液壓液體(水包油乳液或溶液，其含有大于80％的水)、HFB(水含量約為45％的油包水乳液)和HFC(聚合物-水或水-二醇混合物，水含量至少為35％)。此外還可以使用電粘性或磁粘性的液體。
該中空體具有至少一個開口，在用塑料注塑前通過該開口進給不可壓縮的液體，并在注塑后再排出。優(yōu)選在將中空體引入注塑工具中后用液體填充中空體。但也可以將填充后的中空體放入注塑工具中。在用液體填充中空體后，用蓋、塞等封閉開口。
該中空體可以具有任意形狀。其特別地還可以是支叉形的、成角度的、彎曲的、圓的或有角的，因為每種任意形狀都可以填充不可壓縮的液體。該中空體優(yōu)選是一體的中空體，即，除了至少一個開口，該中空體所有面都封閉。如果該中空體是多部分的，則成型件的結(jié)合部位必須是液密的。例如可以這樣實現(xiàn)，該成型件通過封閉連接的結(jié)合彼此結(jié)合在一起，例如通過焊接、粘合或者以冷接合法進行結(jié)合，特別是對于鋁制成型件而言。如果該成型件沒有液密性地彼此結(jié)合，例如通過夾持、旋擰或材料成形而結(jié)合，則還可以設(shè)置密封。
用于中空體的優(yōu)選金屬是鋼、鎳、鉻、鐵、銅、鋅、鈦、鋁和鎂以及這些金屬的合金。
原則上可以任意選擇中空體的壁厚。典型地壁厚為1到3mm。
用于該中空體優(yōu)選的塑料是未強化的、強化的和/或經(jīng)填充的熱塑性塑料，例如聚碳酸酯(PC)、熱塑性聚氨酯(PU)、聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、間規(guī)聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚砜(PSO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或這些塑料的混合物。
適合作為用于注塑或注塑包封中空體的熱塑性塑料特別是未強化的、強化的和/或經(jīng)填充的塑料，該塑料是聚酰胺(PA)、聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、間規(guī)聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、熱塑性聚氨酯(PU)、聚烯烴、特別是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚砜(PSO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)或這些塑料的混合物。
用不可壓縮的液體支撐該中空體允許用熱塑性塑料注塑或者注塑包封任意形狀的中空體。該中空體不再必須由靠近內(nèi)側(cè)的支撐元件抗注塑壓力地進行支撐，以便避免該中空體塑性變形或萎陷。
以下通過附圖詳細解釋本發(fā)明。附圖為

圖1是按照本發(fā)明方法制得的金屬-塑料復(fù)合件圖2是圖1的金屬-塑料復(fù)合件在注塑工具中的縱視1表示按照本發(fā)明方法制得的金屬-塑料復(fù)合件1。復(fù)合件1包括由金屬形成的管狀中空體2。中空體2具有彎曲度。中空體2在不同位置上直徑不同。中空體2有兩個開口4，4‘。在3，3‘，3“范圍內(nèi)，用熱塑性塑料注塑包封中空體2。注塑包封件3，3‘，3“是功能元件。
圖2表示金屬-塑料復(fù)合件1在注塑工具7中的縱視圖。在中空體2裝入注塑工具后并且在用不可壓縮的液體填充前，在其開口4，4‘上用類似塞的閘板5，5‘封閉。閘板5具有鉆孔6，通過該鉆孔降不可壓縮的液體加入中空體中。在填充過程中沒有完全密封閘板5，5‘，所以包含的空氣可以漏出。一旦中空體2被完全填充，則其被閘板5，5‘完全封閉。由于完全封閉，所以在中空體中形成壓力。通過液壓控制從而填充或清空中空體2，該壓力控制流動方向或使流動停止。
實施例實施例1(對比實施例)由鋼板形成的直徑為100mm并且板厚為2mm的管狀中空體2被放入注塑工具7中。在3，3‘，3“范圍內(nèi)，中空體2環(huán)狀沿著外周在寬度40mm上用玻璃纖維強化的聚酰胺6(PA 6 GF30)進行注塑包封。塑料層的厚度為3mm。在注塑包封時該中空體塑性變形。該鋼板被壓入約30mm。該塑料金屬-復(fù)合件不能用于預(yù)定用途。
實施例2(實施例)根據(jù)實施例1進行注塑包封的中空體2在放入注塑工具7后用油填充。液體上的壓力約為90bar。隨后類似于實施例1將中空體2用玻璃纖維強化的聚酰胺6(PA 6 GF30)進行注塑包封。不可壓縮的液體提供足夠高的抗注塑壓力的反壓，使得變形低于1mm。從而大大降低了塑性變形，使得塑料-金屬復(fù)合件1能承擔所有預(yù)定用途的結(jié)構(gòu)功能。
權(quán)利要求
1.一種制備塑料-金屬復(fù)合件的方法，該復(fù)合件至少包括由金屬或塑料構(gòu)成的具有至少一個開口的中空體，并用熱塑性塑料注塑和/或部分或完全地注塑包封，其特征在于，在注塑和/或注塑包封時，用不可壓縮的液體完全填充該中空體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在不可壓縮的液體上施加最大130bar的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，該不可壓縮的液體是水、油、水-油混合物，特別是水包油乳液或油包水乳液，或者水-二醇混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的方法，其特征在于，該中空體由鋼、鎳、鉻、鐵、銅、鋅、鈦、鋁和鎂或者這些金屬的合金構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的方法，其特征在于，該中空體由未強化的、強化的和/或填充的熱塑性塑料構(gòu)成，特別是由聚碳酸酯(PC)、熱塑性聚氨酯(PU)、聚酯組成，特別是由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、間規(guī)聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚砜(PSO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或者這些塑料的混合物組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的方法，其特征在于，用于注塑和/或注塑包封的熱塑性塑料是未強化的、強化的和/或填充的塑料，該塑料是基于聚酰胺(PA)、聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、間規(guī)聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、熱塑性聚氨酯(PU)、聚烯烴，特別是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚砜(PSO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)或者這些塑料的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備塑料/金屬復(fù)合件(1)的方法，該復(fù)合件至少包括由金屬或塑料構(gòu)成的中空體(2)，其具有至少一個開口(4，4‘)，并在其上用熱塑性塑料進行注塑和/或完全或部分地注塑包封，其中，在注塑和/或注塑包封時，用不可壓縮的液體完全填充該中空體。
文檔編號B29C45/14GK1878648SQ200480018641
公開日2006年12月13日 申請日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者M·克羅克 申請人:蘭愛克謝斯德國有限責任公司