專利名稱：復合部件，特別是車輛板件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復合部件，尤其是車輛板件。
背景技術(shù)：
車輛板件例如是大面積的內(nèi)部空間襯里部件和大面積的車體附裝部件。車輛的車體附裝部件是安裝到車體上、在已安裝狀態(tài)下至少分幾部分地限定車輛蒙皮(outer skin)并且從外部可見的那些部件。車體附裝部件可以是板狀件(門、蓋)、保險杠或者車輛頂板(車頂模塊或用于車頂開啟系統(tǒng)的蓋)。
為了增強發(fā)泡的車體附裝部件，通常在塑料層中嵌入空心型長條狀鋼嵌件。
在發(fā)泡和冷卻工藝之后，因為被熱塑料材料加熱的鋼再次收縮并導致附裝部件的不同曲率，所以經(jīng)常需要手工調(diào)整附裝部件。可選地，鋼嵌件在其預載荷狀態(tài)下嵌入到泡沫材料中，這需要很精細的協(xié)調(diào)配合，以便使冷卻后的附裝部件立即獲得所需要的形狀和曲率而不需要矯正操作。在其后側(cè)周邊處設有泡沫背襯的滑動式或擾流板式車頂?shù)牟Ａw的生產(chǎn)特別復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制造方便、質(zhì)量很好、并且非常堅固的大面積(即厚度與可見的外側(cè)相比相對較小)的復合部件，特別是車輛板件。
為此，本發(fā)明提供一種復合部件特別是車輛板件，其包括發(fā)泡的塑料層和長條狀的擠出預制塑料體，所述塑料體用于增強復合部件的穩(wěn)定性，經(jīng)纖維(碳纖維或玻璃纖維)增強，并至少分幾部分地嵌入到塑料層中。本發(fā)明的優(yōu)點特別是消除了塑料層和塑料體的膨脹和收縮性能不一致，這是因為塑料層和塑料體的熱膨脹系數(shù)基本上是相同的。因此，車體附裝部件在溫度提高時不會象以前的鋼嵌件那樣由于雙金屬效應而拱起，也防止了損害表面質(zhì)量。經(jīng)纖維增強的塑料體大大增強了車體附裝部件的穩(wěn)定性，并且與鋼嵌件相比降低了車體附裝部件的重量。
本發(fā)明的優(yōu)點對于設有泡沫背襯且具有玻璃制蒙皮的部件特別有效，因為通過采用其中玻璃纖維成分占30％重量以上的塑料體，蒙皮和增強部件的熱膨脹系數(shù)得到平衡。
優(yōu)選地，塑料體完全地嵌入塑料層中。從而，塑料體的所有側(cè)邊被塑料層所環(huán)繞。
優(yōu)選地，在塑料體區(qū)域中，塑料層中不設置用于增強剛度的長條狀鋼增強部分。其功能現(xiàn)在將被與塑料層結(jié)合的纖維增強塑料體所代替。
纖維的長度優(yōu)選地為至少200mm，從而實現(xiàn)高抗拉強度。
根據(jù)優(yōu)選的實施方式，纖維穿過塑料體的整個長度，即朝向相反的端面。
例如，纖維構(gòu)造成相互幾乎平行延伸的束(strands)。設置成束的纖維增強了在拉力方向的穩(wěn)定性。
可選地，纖維還可以編成辮狀。
特別地，纖維基本平行于復合部件的外邊緣延伸，這實現(xiàn)了具有高抗拉強度的長條狀抗彎折增強部件。
復合部件優(yōu)選地具有帶塑料層形式的泡沫背襯的蒙皮。在后側(cè)設有泡沫背襯的塑料箔，特別是完全染色的雙層共擠出箔、和/或板狀的分離式車頂部件(例如玻璃板)可用作蒙皮。通?？梢圆捎眉徔椘坊蚱ぶ萍?、或涂漆的箔作為內(nèi)部襯里。
塑料層優(yōu)選地采用LFI法制造。在此方法中，在塑料層中注入相對較短的玻璃纖維。如果塑料層也包含玻璃纖維，塑料層和塑料體以及玻璃板的熱膨脹系數(shù)彼此大致相同(如果合適的話)，從而可以忽略雙金屬效應。
塑料體優(yōu)選地具有伸入塑料層中的突出部。突出部可以延伸穿過塑料體的整個長度或點狀地(punctually)提供。突出部具有用于增強塑料層和塑料體之間結(jié)合的底切部(outcut)。
突出部可以延伸至鄰接的部件，例如延伸至蓋的玻璃板，在此情況下，突出部用作塑料體和玻璃板之間的隔離件，從而確保在制作泡沫背襯期間此兩個部件之間的間隙寬度保持恒定，并且泡沫能夠在所述間隙中均勻地分布。
例如，突出部延伸至塑料層的外側(cè)，并在發(fā)泡工藝期間將塑料體定位在發(fā)泡模中。當車體附裝部件從所述模中取出后，塑料突出部僅僅與環(huán)繞突出部的塑料層有細微的差異(與鋼嵌件相反)，因此，不會損壞表面的外觀。
塑料體的外側(cè)優(yōu)選地具有帶底切部的凹口，其同樣地增強塑料層和塑料體之間的連接。
在塑料體中設置有至少一個腔的情況下，會起到減輕重量并減少泡沫材料的作用。
例如，用蓋帽封閉腔，以防止在塑料層發(fā)泡時泡沫材料進入腔中。
根據(jù)一個實施方式，塑料體是長條狀的中空部分。例如，信號傳輸線可以穿入此中空部分，該信號傳輸線在車輛頂板中與天線相連接，或者用于給蓋提供動力，所述天線與車輛電子系統(tǒng)一起設置在車輛頂板上。
尤其是，車體附裝部件是用于車頂開啟系統(tǒng)的蓋。在此，車頂開啟系統(tǒng)可以是所謂的滑動/傾斜式車頂或者所謂的擾流板式車頂，在滑動/傾斜式車頂中，在蓋收回期間，蓋移動到位于剛性頂層之下；而在擾流板式車頂中，蓋移動到位于頂層之上。在此，蓋構(gòu)造為玻璃蓋或遮陽蓋等等。
優(yōu)選地，塑料體沿蓋的橫向側(cè)或縱向側(cè)延伸，以形成框架的代替物。
優(yōu)選地，僅在蓋的邊緣處設置塑料層，即蓋的中間部分不帶有泡沫塑料背襯。


根據(jù)以下的說明和附圖，本發(fā)明的進一步的特點和優(yōu)點會變得清晰?，F(xiàn)在將基于優(yōu)選的實施方式來解釋本發(fā)明。在附圖中圖1示出包括本發(fā)明復合部件的車頂?shù)氖疽庑粤Ⅲw圖，所述的車體附裝部件形式的復合部件在此是蓋形式的。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的車體附裝部件沿圖1的II-II線的放大剖視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的車體附裝部件沿圖1的III-III線的放大剖視圖。
圖4示出本發(fā)明的內(nèi)部襯里部件的立體圖。
具體實施例方式
圖1示出了車體附裝部件形式的復合部件，更具體地，示出了車輛頂板形式的復合部件。車輛頂板可以是頂部模塊8或可開啟車頂?shù)纳w10。圖2和3更詳細地解釋了蓋10形式的車輛頂板的兩種實施方式。
在圖2和圖3中，蓋10可以升起并構(gòu)造為可移動式的。在此，涉及所謂的滑動/傾斜式車頂或者所謂的擾流板式車頂，在滑動/傾斜式車頂中，在蓋收回期間，所述滑動/傾斜車頂?shù)纳w10移動到位于剛性車頂外層之下；在擾流板式車頂中，擾流板式車頂?shù)纳w移動到位于車頂外層之上。
蓋10的蒙皮12由玻璃板或共擠出箔限定。所述共擠出箔由塑料和鋁制成，優(yōu)選地被完全地染色，從而代替外部涂漆。蒙皮12為車輛的從外部可見的部分。
直接鄰接蒙皮12的是塑料層14，塑料層14制造作為泡沫背襯并由聚氨酯(PU泡沫)構(gòu)成，帶有通過LFI方法可選地注入泡沫中的玻璃纖維F。塑料層14象密封條(bead)一樣沿著蓋10的邊緣19延伸成繞蓋10的一體式框架，或者僅沿著橫向或縱向邊緣連續(xù)地延伸。
通常形成為橢圓形(在橫截面上看)的、長條狀擠出預制塑料體16嵌入塑料層14中。在此，環(huán)繞的塑料層14構(gòu)造為在所有區(qū)域厚度幾乎一致，以避免凹痕和改善表面質(zhì)量。沒有肋或類似物向外突出。
塑料體16由熱塑性樹脂制成，特別是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或聚丙烯制成，并用玻璃纖維18增強。也可使用碳纖維。玻璃纖維18以與蓋10的邊緣19平行的方式穿過整個塑料體16，從而相互平行。用作增強材料的玻璃纖維18的長度至少為200mm，可以組成具有不同粗度的束，或者還可以編成辮狀(見圖3中的較粗的玻璃纖維束18)。玻璃纖維的量約占塑料體16重量的30％以上。
圖2示出穿過塑料體16的兩個橢圓形腔20，所述腔構(gòu)造為中空部分。這些腔20降低了塑料體16的凈重量，因此降低了整個蓋10的凈重量。腔20的端面由蓋帽21封閉，蓋帽21在塑料層14發(fā)泡期間防止泡沫材料進入腔20中。
蓋帽21還可以接合在設置于塑料體16(圖2)的外側(cè)22上的槽26中。例如在設有鎖銷的情況下，蓋帽21與槽26搭扣連接。
在中空輪廓中可放置信號傳輸裝置27(電纜、拉伸裝置等等)。
點狀地設置的、或沿著塑料體16的整個長度而設置的突出部28伸入塑料層14中。突出部28可成形為梯形或蘑菇狀以便形成底切部24，底切部24改善塑料層14和塑料體16之間的結(jié)合。
進而，將對圖3中所示蓋10的特性展開說明。在其他方面，圖3與圖2中所示的蓋10一致，并參考以上的解釋。相同的部件用相同的標號表示。
圖3中所示塑料體16的若干突出部28延伸至塑料層14的外側(cè)并用于將塑料體16定位在發(fā)泡模中。
若干突出部28還鄰接鄰近的玻璃板，并限定了在塑料層14的發(fā)泡和固化期間用于保持塑料體16和玻璃板之間的距離恒定的隔離件。
圖3所示的塑料層14中的凹槽30進一步延伸作為塑料體16中的凹口31，用于容置用于附裝部件的嵌件。例如，在車體附裝部件是頂部模塊8的情況下，能將遮陽板固定在這些嵌件上。
至少在塑料體16所沿著行進的側(cè)邊邊緣19處不設置長條狀的鋼增強部分。用于將蓋10附裝到可移動架的緊固凸緣也可嵌入塑料層14中。
在生產(chǎn)車體附裝部件期間，由玻璃板或者共擠出箔所限定的蒙皮12被放入發(fā)泡工具中。在獨立的工序中由聚丙烯或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)制成并經(jīng)玻璃纖維18增強的塑料體16，通過突出部28定位在發(fā)泡工具中。液體PU材料注入封閉的模中，可選地將玻璃纖維F一同注入(LFI法)。PU材料起泡，充填發(fā)泡工具中形成的腔并粘附到蒙皮12的后側(cè)。
在一個實施方式中，整個車頂模塊后側(cè)的全部區(qū)域設置有塑料層14形式的泡沫背襯，同樣僅沿邊緣19設置塑料體16，以形成增強框架，從而這些車頂模塊——從邊緣區(qū)的橫截面看——具有與圖中所示的蓋相同的外觀。
對于車頂模塊，將泡沫材料注入裝有蒙皮12和塑料體16的打開的發(fā)泡模中。此后，關(guān)閉發(fā)泡模。在此，在設置塑料體16的這些側(cè)邊邊緣處也未設置長條狀鋼增強部分。
圖4示出可移位車頂內(nèi)襯32形式的車輛內(nèi)部襯里部件，所述可移位車頂內(nèi)襯32可以移動到位于滑動車頂蓋之前。車頂內(nèi)襯包括由箔或者紡織材料制成的蒙皮12，蒙皮12后部的整個區(qū)域設置有纖維增強塑料層14形式(LFI法)的泡沫背襯。完全嵌入塑料層14中的纖維增強塑料體16(以虛線表示)限定了堅固框架。包括手柄34和溝槽36的通風模制件33被放入所述板中。在此實施例中，塑料層14的加厚的和密封條狀的部分沿所述邊緣延伸。加厚的部分是塑料體16所處的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種復合部件，特別是一種車輛板件，其包括發(fā)泡的塑料層(14)和長條狀的擠出塑料體(16)，用于提高所述復合部件的穩(wěn)定性的所述塑料體(16)由纖維(18)增強，并至少分幾部分地嵌入所述塑料層(14)中。
2.如權(quán)利要求1所述的復合部件，其特征在于所述復合部件為車體附裝部件或者內(nèi)部襯里部件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復合部件，其特征在于所述纖維(18)為玻璃纖維或者碳纖維。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述塑料體(16)完全地嵌入所述塑料層(14)中。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于至少在所述復合部件沿其設有塑料體(16)的側(cè)邊緣(19)處，沒有在所述塑料層(14)中設置長條狀的鋼增強部分。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述纖維(18)的長度為至少200mm。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的復合部件，其特征在于所述纖維(18)構(gòu)造為相互幾乎平行地延伸的束。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述纖維(18)基本上平行于所述復合部件的外邊緣(19)延伸。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述復合部件具有蒙皮(12)，特別是由玻璃制成的蒙皮，并且所述蒙皮設有塑料層(14)形式的泡沫背襯。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述塑料層(14)通過LFI法制造。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述塑料體(16)具有伸入所述塑料層(14)中的突出部(28)。
12.如權(quán)利要求11所述的復合部件，其特征在于所述突出部延伸至一個鄰接部件和/或延伸至所述塑料層(14)的外側(cè)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述塑料體(16)的所述外側(cè)(22)具有凹口(31)。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于在所述塑料體(16)中設置有至少一個腔(20)。
15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述塑料體(16)是長條狀的中空部分。
16.如前述權(quán)利要求中任一項所述的復合部件，其特征在于所述車體附裝部件是用于車頂開啟系統(tǒng)的蓋(10)。
17.如權(quán)利要求16所述的復合部件，其特征在于所述塑料體(16)沿所述蓋(10)的橫向側(cè)或縱向側(cè)延伸。
18.如權(quán)利要求16或17所述的復合部件，其特征在于僅在所述蓋(10)的所述邊緣(19)處設置有所述塑料層(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合部件，特別是車輛板件，例如車體附裝部件、可移動的玻璃蓋或者內(nèi)部空間襯里，其包括發(fā)泡的塑料層(14)和長條狀的擠出塑料體(16)。所述塑料體(16)增強車體附裝部件的穩(wěn)定性，由纖維(18)增強，并至少分幾部分地嵌入所述塑料層(14)中。
文檔編號B29C44/02GK1951727SQ200610140938
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者哈拉爾德·巴特克, 赫貝特·貝克, 拉爾夫·貝默, 斯文·哈德爾, 漢斯－約阿希姆·朗霍夫, 馬蒂亞斯·路德維, 弗雷德·梅爾齊安, 弗蘭克·尼布爾, 托比亞斯·尼斯納, 福爾克爾·斯塔西瓦 申請人:阿文美馳有限責任公司