本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車輛的混合結(jié)構(gòu)部件的方法及相應(yīng)的混合結(jié)構(gòu)部件。

背景技術(shù)：

術(shù)語(yǔ)混合結(jié)構(gòu)部件是指由幾種不同材料形成的結(jié)構(gòu)部件，尤其是由金屬材料和一種或更多種聚合物材料形成的結(jié)構(gòu)部件。

機(jī)動(dòng)車輛的某些結(jié)構(gòu)構(gòu)件特別在沖擊期間受到應(yīng)力，并且必須能夠吸收一部分沖擊能量以保持車輛結(jié)構(gòu)的完整性。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件還必須足夠堅(jiān)固以經(jīng)得住各種結(jié)構(gòu)功能。例如在機(jī)動(dòng)車中央支柱的情況下，在側(cè)面碰撞期間，機(jī)動(dòng)車中央支柱受到較高程度的應(yīng)力并且還必須通過(guò)鉸鏈保持后門并通過(guò)前門的閉合系統(tǒng)保持對(duì)前門的抵抗力。

此外，制造商正在使機(jī)動(dòng)車輛結(jié)構(gòu)變輕，以減少機(jī)動(dòng)車輛結(jié)構(gòu)的能量消耗。

由不同材料形成的所謂的混合結(jié)構(gòu)是已知的，這些已知的混合結(jié)構(gòu)通常由金屬材料和聚合物材料形成。

文獻(xiàn)de3011336a1公開(kāi)了一種通過(guò)粘合或壓制來(lái)組裝金屬板和纖維增強(qiáng)聚合物材料而獲得的輕質(zhì)部件。所描述的方法生產(chǎn)出具有加強(qiáng)的外觀的部件，但未提及所獲得的部件的強(qiáng)度。

文獻(xiàn)ep0370342a2描述了一種易于生產(chǎn)且具有良好的強(qiáng)度和剛度的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件。該部件由下述中空件形成：該中空件在其腔內(nèi)具有由注入的聚合物材料制成的一組肋。中空的該部件可以是金屬的或者可以是通過(guò)熱壓制形成的纖維增強(qiáng)聚合物。所述一組肋通過(guò)交叉連接接合至中空部件。這種類型的連接具有使中空部件變?nèi)醯娜秉c(diǎn)。此外，通過(guò)不連續(xù)點(diǎn)的這種連接不允許中空部件和肋組以最佳方式組合工作并且阻礙重量的減小。

文獻(xiàn)ep1550604b1描述了一種用于生產(chǎn)混合結(jié)構(gòu)部件的方法，其中，預(yù)先形成涂覆有熱活化表面涂層的金屬材料板，隨后將熱塑性材料施用至金屬材料板的具有表面涂層的面。盡管這種類型的混合部件的強(qiáng)度適用于半結(jié)構(gòu)部件，但是會(huì)證明這種類型的混合部件的強(qiáng)度不足以經(jīng)受沖擊，特別是對(duì)于機(jī)動(dòng)車底盤的結(jié)構(gòu)部件比如中央支柱、支柱a或c、縱向外側(cè)梁、車頂橫梁、沖擊梁或任何其他車輛結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

文獻(xiàn)de102009042272a1描述了一種結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件具有放置在金屬板上的由聚合物材料制成的加強(qiáng)層以及由施用至該加強(qiáng)層的熱塑性材料制成的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)部件具有肋。金屬板的邊緣不被加強(qiáng)層或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)覆蓋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在通過(guò)提出下述方法來(lái)克服這些缺陷：該方法為用于生產(chǎn)輕質(zhì)且具有抵抗力、尤其是在沖擊的情況下具有抵抗力的用于機(jī)動(dòng)車輛的混合結(jié)構(gòu)部件的方法。

關(guān)于此，本發(fā)明的目的涉及一種用于生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車輛的混合結(jié)構(gòu)部件的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(a)成形金屬材料板，

(b)提供復(fù)合材料板，該復(fù)合材料板包含浸入或嵌入聚合物基質(zhì)、尤其是熱塑性或熱固性聚合物基質(zhì)中的至少一個(gè)纖維層，所述纖維層選自單向纖維層和織造纖維層，

(c)在成形之前或成形之后在所述金屬材料板的一個(gè)面上施用粘合材料層，或者在成形之前或成形之后在所述復(fù)合材料板的一個(gè)面上施用粘合材料層，

(d)通過(guò)將所述復(fù)合材料板成形為所述金屬材料板的形狀并借助所述粘合材料層將復(fù)合材料板接合至金屬材料板而形成混合構(gòu)件，

(e)通過(guò)使用聚合物材料(例如熱塑性或熱固性聚合物)對(duì)因此形成的混合構(gòu)件的至少一部分進(jìn)行二次成型(overmolding)以形成混合結(jié)構(gòu)部件來(lái)生產(chǎn)硬化構(gòu)件。

這種方法允許獲得特別具有抵抗力的、尤其是對(duì)沖擊具有抵抗力且輕質(zhì)的混合結(jié)構(gòu)部件。金屬材料板提供良好的抗伸長(zhǎng)率，并且在顯著變形的情況下，復(fù)合材料板與金屬材料板的形狀進(jìn)行匹配并且在增大組合件的沖擊吸收能力同時(shí)使組合件的剛性和機(jī)械強(qiáng)度增大。最后，二次成型的聚合物材料使混合結(jié)構(gòu)部件硬化及固結(jié)。

根據(jù)本發(fā)明，混合構(gòu)件的成形步驟(d)實(shí)施成使得復(fù)合材料板部分地覆蓋所述金屬材料板的面，生產(chǎn)硬化構(gòu)件的步驟(e)實(shí)施成使得聚合物材料至少部分地覆蓋金屬材料板的面的未被所述復(fù)合材料板覆蓋的部分。

應(yīng)當(dāng)指出的是，步驟(a)和(b)可以按任何順序進(jìn)行；這些步驟可以顛倒。

步驟(a)

對(duì)于成形步驟(a)，該步驟可以是冷或熱加工步驟。金屬材料板可以是金屬板，該金屬板的厚度例如為0.1mm至1.5mm、有利地為0.1mm至1mm、優(yōu)選地為0.2mm至0.8mm。該金屬材料板可以是鋁、鎂、鈦或基于這些金屬中的一種或更多種的合金，或者可以是鐵基合金，例如鋼或不銹鋼。金屬材料可以是可冷加工的材料、尤其是鋼。

金屬板優(yōu)選地形成最終的混合結(jié)構(gòu)部件的外部部分。由于該板是金屬的，因此可以通過(guò)通常的焊接技術(shù)將該板組裝在車身上，而不需要更改工廠組裝線上當(dāng)前存在的方法。

步驟(b)

對(duì)于提供復(fù)合材料板的步驟(b)，該板包含浸入或嵌入熱塑性或熱固性聚合物基質(zhì)中的至少一個(gè)纖維層，所述纖維層選自單向纖維層和織造纖維層。因此，纖維層形成連續(xù)的加強(qiáng)部分，該加強(qiáng)部分在部件的整個(gè)長(zhǎng)度或部分長(zhǎng)度上或在部件的整個(gè)表面或部分表面上延伸。因此，一個(gè)或更多個(gè)這種類型的層的存在提高了混合結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度。

當(dāng)復(fù)合材料板具有多層單向纖維時(shí)，所述多層單向纖維優(yōu)選地全部在相同的方向上對(duì)齊。一般而言，單向纖維的方向選擇成與要生產(chǎn)的部件的最大尺寸的方向平行。

在存在若干層織造纖維的情況下，纖維的主方向可以彼此相同或不同。

有利地，織造纖維網(wǎng)的纖維或單向纖維可以沿著要生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)部件的最大尺寸的方向布置，以沿著部件的最大尺寸提高部件的強(qiáng)度。

根據(jù)實(shí)施方案，復(fù)合材料板可以包含至少一個(gè)單向纖維層和至少一個(gè)織造纖維層。單向纖維提高混合結(jié)構(gòu)部件在纖維方向上的剛度和抗應(yīng)力性，同時(shí)織造纖維提高混合結(jié)構(gòu)部件的抗沖擊性。由此獲得特別能夠抵抗并吸收沖擊的混合結(jié)構(gòu)部件。

有利地，步驟(b)中提供的復(fù)合材料板可以包含相同或不同的纖維的一個(gè)或更多個(gè)層，所述纖維選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、金屬纖維和芳族聚酰胺纖維。

優(yōu)選地，復(fù)合材料板可以包含至少一個(gè)單向碳纖維層和至少一個(gè)織造玻璃纖維層。

本發(fā)明不受特定數(shù)目的單向纖維層和/或織造纖維層的限制。層數(shù)例如可以根據(jù)期望的強(qiáng)度、尤其是斷裂強(qiáng)度來(lái)選擇，以及/或者可以根據(jù)期望的最大厚度來(lái)選擇。復(fù)合材料板的厚度例如可以為3mm至6mm、有利地為3mm至5mm、優(yōu)選地為4mm至5mm。

有利地，復(fù)合材料板可以包含交替的單向纖維層的疊層和織造纖維層的疊層。這些疊層可以包括2層至6層疊置的纖維。疊層有利地可以對(duì)稱分布。例如，可以預(yù)見(jiàn)多達(dá)7個(gè)疊層或更多個(gè)疊層。例如，由2層至6層纖維構(gòu)成的5個(gè)疊層。

復(fù)合材料板的纖維含量可以是可變化的。例如，復(fù)合材料板的纖維含量為40重量％至85重量％、有利地為50％至85％、優(yōu)選為55％至80％。

復(fù)合材料板中存在的熱塑性聚合物材料可以選自以下各種：脂族聚酰胺(pa)、聚鄰苯二甲酰胺(ppa)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、甚至聚丙烯以及這些聚合物材料的混合物。例如，可以使用聚酰胺66(pa66)或聚酰胺6(pa6)。

復(fù)合材料板中存在的熱固性聚合物材料可以選自聚酯樹(shù)脂、酯類乙烯基、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯或這些聚合物材料的混合物。因此可以形成smc(片狀成型化合物)型產(chǎn)品。

復(fù)合材料板可以通過(guò)已知的方法生產(chǎn)，這些已知的方法比如為：在雙帶壓機(jī)上可能在高壓下通過(guò)壓塑(例如通過(guò)壓延)的rtm(樹(shù)脂轉(zhuǎn)印成型)方法、通過(guò)擠壓成型或其他合適的方法例如聚合作用期間的單體浸漬方法。

這種復(fù)合材料板為最終的混合結(jié)構(gòu)部件提供較高的能量吸收能力，從而提高最終的混合結(jié)構(gòu)部件對(duì)沖擊的抵抗力。復(fù)合材料板在經(jīng)受嚴(yán)重變形時(shí)同時(shí)具有多種失效模式，其中，每種失效模式都吸收能量。這些失效模式尤其是：

-聚合物裂開(kāi)，

-纖維裂開(kāi)，

-復(fù)合材料層之間分層(存在多個(gè)層時(shí))，

-纖維與聚合物之間的內(nèi)聚性損失，

-纖維與聚合物之間的摩擦。

步驟(c)

該步驟可以在成形步驟(a)之前或之后執(zhí)行、優(yōu)選地在成形步驟(a)之后進(jìn)行，或者在步驟(b)之后執(zhí)行。

粘合材料層可以是聚合物材料層、優(yōu)選地與復(fù)合材料板的聚合物化學(xué)上相容，但這不是強(qiáng)制性的。

有利地，粘合材料在預(yù)定溫度條件下能夠?qū)?fù)合材料板接合至金屬材料板。粘合材料被稱為“可熱活化的”，也稱為“熱熔”粘合劑。

例如，粘合材料是可熱活化的的條件是復(fù)合材料板的熱壓印條件或二次成型材料的二次成型條件。

粘合材料可以是可交聯(lián)材料。對(duì)于這種類型的材料，隨后的軟化是不可能的、尤其是在暴露于預(yù)定溫度下給定持續(xù)時(shí)間(有利的是暴露于復(fù)合材料板的熱壓印條件中的預(yù)定溫度下給定持續(xù)時(shí)間或者暴露于生產(chǎn)線上的電泳循環(huán)和涂裝中的預(yù)定溫度下給定持續(xù)時(shí)間)時(shí)。這具有能夠?qū)?fù)合材料板以足夠的保持力至少部分地接合至金屬材料板上的優(yōu)點(diǎn)，以在限制或甚至阻止兩個(gè)板相對(duì)于彼此移動(dòng)的同時(shí)允許復(fù)合材料板經(jīng)過(guò)機(jī)動(dòng)車制造商的生產(chǎn)線上的所有加熱步驟，這使得即使交聯(lián)反應(yīng)在制造商的加熱過(guò)程期間結(jié)束，兩個(gè)板也能夠保持處于正確的幾何位置。

粘合材料也可以是非交聯(lián)熱熔材料。非交聯(lián)熱熔粘合材料可以選自共聚酯類或共聚酰胺類材料、或者聚烯烴類彈性體熱塑性塑料。

可交聯(lián)熱熔粘合材料可以選自共聚酰胺類材料，可交聯(lián)熱熔粘合材料可能包含異氰酸酯、環(huán)氧化物或甚至聚烯烴。粘合劑型粘合材料在wo2010-136241a1和ep2435246a1中進(jìn)行了描述。

也可以想到提供其他類型的材料，只要這些材料能夠進(jìn)行熱粘合，比如hcm(可熱熔固化的)聚氨酯粘合劑或例如在ca2321884c中描述的基于硅酮的材料，該列舉不是限制性的。

例如，可以使用以下材料：

-可交聯(lián)熱熔粘合材料：x1333-p1、hcm555、lohmann和

-非交聯(lián)熱熔粘合材料：emsce20、emsct100和391。

步驟(d)

在混合構(gòu)件的成形步驟(d)中，復(fù)合材料板可以在被施用至金屬材料板之前成形，并且使用粘合材料層將復(fù)合材料板附接至金屬材料板。然而，這種成形步驟有利地與接合步驟同時(shí)執(zhí)行，以使得便于零件的生產(chǎn)并縮短制造時(shí)間。

執(zhí)行該步驟(d)，使得復(fù)合材料板將所述金屬材料板的面部分地覆蓋。

成形尤其可以通過(guò)熱壓印執(zhí)行、優(yōu)選地直接對(duì)金屬材料板執(zhí)行。

復(fù)合材料板借助粘合材料層在預(yù)定條件下接合至金屬材料板，該預(yù)定條件尤其包括溫度、壓力和可能的持續(xù)時(shí)間。

有利地，這些預(yù)定的溫度條件與復(fù)合材料板的熱壓印條件相對(duì)應(yīng)，復(fù)合材料板的熱壓印條件可以根據(jù)復(fù)合材料板的組成而變化。

有利地，混合構(gòu)件的成型步驟(d)可以是在有效的溫度和壓力條件下將所述復(fù)合材料板熱壓印(也稱為熱壓)在所述金屬材料板上以使所述復(fù)合材料板成形的步驟，粘合材料層定位在復(fù)合材料板與金屬材料板之間，所述粘合材料在熱壓印條件下能夠?qū)?fù)合材料板接合至金屬材料板。

這尤其允許對(duì)于步驟(d)和(e)使用相同的工具，隨后例如通過(guò)注塑成型或壓塑成型來(lái)執(zhí)行步驟(e)。在通過(guò)壓塑執(zhí)行步驟(e)的情況下，該步驟可以與步驟(d)同時(shí)進(jìn)行。

例如，可以按照以下方式執(zhí)行熱壓印。將復(fù)合材料板在熱壓印操作之前加熱到足夠的溫度以使其軟化，例如加熱到等于或大于復(fù)合材料板的聚合物的熔化溫度的溫度。隨后將軟化的復(fù)合材料板放置在壓印模具中、金屬材料板上。一旦模具閉合，就在有效壓力下對(duì)復(fù)合材料板執(zhí)行壓印操作，以使復(fù)合材料板成形。例如，施加的壓力可以為80巴至170巴、優(yōu)選地為100巴至150巴。在施加壓力時(shí)，模具可以可選地保持在70℃至160℃，優(yōu)選地80℃至140℃的溫度。

在提供復(fù)合材料板的步驟中或在壓印步驟結(jié)束時(shí)，有利地可以考慮給出從復(fù)合材料板回收磨碎料并通過(guò)對(duì)所述板進(jìn)行切割來(lái)實(shí)現(xiàn)的步驟，或者給出從復(fù)合材料板回收磨碎料并在模具閉合時(shí)和/或壓印操作期間通過(guò)對(duì)所述網(wǎng)或失效部件(不合格品)進(jìn)行切割來(lái)實(shí)現(xiàn)的步驟。這些磨碎料可以在步驟(e)中被研磨并被有利地重新使用。

步驟(e)

對(duì)于步驟(e)，涉及硬化構(gòu)件的生產(chǎn)，該步驟使用熱塑性或熱固性聚合物材料對(duì)在步驟(d)中形成的混合構(gòu)件的至少一部分實(shí)施二次成型。該步驟尤其通過(guò)增大混合部件的慣性來(lái)加強(qiáng)混合部件。

實(shí)施步驟(e)，由此聚合物材料至少部分地覆蓋金屬材料板的面的未被所述復(fù)合材料板覆蓋的部分。

熱塑性或熱固性聚合物材料可以與形成步驟(b)中提供的復(fù)合材料板的一部分的聚合物材料相同或不同。

該步驟可以以與步驟(d)的工具不同的工具來(lái)執(zhí)行。

優(yōu)選地，步驟(e)以與步驟(d)中使用的工具相同的工具來(lái)執(zhí)行、尤其是當(dāng)步驟(d)通過(guò)熱壓印執(zhí)行時(shí)，這降低了制造成本。步驟(e)可以是注塑成型或壓塑成型步驟。

有利地，所形成的硬化構(gòu)件是加強(qiáng)肋，這些加強(qiáng)肋可選地基本垂直于復(fù)合材料板延伸，即在該板的表面上延伸。

尤其，當(dāng)金屬材料板具有凹部時(shí)，這些硬化構(gòu)件有利地布置在凹部?jī)?nèi)以加強(qiáng)組合件。特別地，在沖擊的情況下，硬化構(gòu)件的存在限制凹部在沖擊下的較大程度的張開(kāi)或閉合。尤其在支柱的情況下，硬化構(gòu)件在保持凹部部段的邊緣間隔的同時(shí)，對(duì)凹部的較大程度的張開(kāi)或閉合以及支柱的高度上的曲率或橫向上的曲率進(jìn)行限制。

有利地，在二次成型之前聚合物材料可以被添加有任意放置的纖維以獲得更堅(jiān)固的硬化構(gòu)件。這些纖維可以與步驟(b)的復(fù)合材料板中存在的纖維相同或不同。這些纖維可以是碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、金屬纖維或聚合物纖維，尤其是芳族聚酰胺纖維。

有利地，所添加的纖維與復(fù)合材料板中存在的一種或更多種纖維是相同的類型。

特別地，聚合物材料可以包含：來(lái)自復(fù)合材料板的、以及來(lái)自步驟(d)或步驟(b)的磨碎料；可能補(bǔ)充的聚合物、尤其是復(fù)合材料板的復(fù)合材料中存在的聚合物或化學(xué)上相容的其他聚合物。

這降低了混合部件的總生產(chǎn)成本。

本發(fā)明還涉及可以通過(guò)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得的用于機(jī)動(dòng)車輛的混合結(jié)構(gòu)部件，該混合結(jié)構(gòu)部件包括：

-金屬材料板、尤其是成形的金屬材料板，

-復(fù)合材料板、尤其是成形的復(fù)合材料板，該復(fù)合材料板至少部分地覆蓋所述金屬材料板的面，復(fù)合材料板包含浸入或嵌入聚合物基質(zhì)中的至少一個(gè)纖維層，所述纖維層選自單向纖維層和織造纖維層，

-聚合物材料，該聚合物材料尤其是模制的，該聚合物材料至少部分地覆蓋所述金屬材料板的至少部分地覆蓋有復(fù)合材料板的面，該聚合物材料可選地形成肋。

這種混合結(jié)構(gòu)部件特別地對(duì)沖擊具有抵抗力、尤其是在基本垂直于金屬板和復(fù)合材料板的沖擊的情況下。

金屬材料板、復(fù)合材料板和聚合物材料的組成可以如參照根據(jù)本發(fā)明的方法所描述的那樣。

該混合結(jié)構(gòu)部件可以形成結(jié)構(gòu)支柱。該結(jié)構(gòu)支柱尤其可以是位于車輛的兩個(gè)門之間的中央結(jié)構(gòu)支柱、或者是前或后結(jié)構(gòu)支柱。該結(jié)構(gòu)支柱也可以是縱向外側(cè)梁、甚至車頂橫梁、沖擊梁或車輛的任何其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明，復(fù)合材料板部分地覆蓋所述金屬材料板的一個(gè)面，隨后聚合物材料至少部分地覆蓋該面的未被所述復(fù)合材料板覆蓋的部分。這在不會(huì)影響部件的抗沖擊性的情況下限制了復(fù)合材料板的磨碎料的生產(chǎn)并且覆蓋了金屬材料板的留空的表面。

有利地，金屬材料板的留下未被覆蓋的部分或這些部分中的一些可以是用于將混合部件緊固至另一結(jié)構(gòu)部件的部分，其中，特別是通過(guò)焊接將混合部件緊固至另一結(jié)構(gòu)部件。這些部分例如是混合結(jié)構(gòu)部件的邊緣部分。如此實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)件之間的附接可以用于硬化混合部件，例如通過(guò)形成封閉的橫截面來(lái)硬化混合部件；如此實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)件之間的附接也可以用于將混合部件接合至機(jī)動(dòng)車輛的車體的另外已經(jīng)預(yù)組裝的金屬部件：例如，在中央混合支柱的情況下，金屬材料板的留下未被覆蓋的一部分可以在上部部分焊接至車頂橫梁或車頂側(cè)梁并且在下部部分焊接至外側(cè)梁或金屬門檻板。

有利地，金屬材料板的至少一個(gè)邊緣可以具有既不被復(fù)合材料板覆蓋也不被聚合物材料覆蓋的預(yù)定的緊固區(qū)域，所述預(yù)定的緊固區(qū)域尤其是被焊接，所述預(yù)定的緊固區(qū)域被覆蓋有聚合物材料的區(qū)域隔開(kāi)。該布置限制了金屬材料板的邊緣上的慣性裂開(kāi)，并且因此防止了金屬材料板在這些區(qū)域中大范圍地?cái)嗔鸦蜃冃巍?/p>

在這種情況下，有利的是預(yù)見(jiàn)到結(jié)構(gòu)部件的被金屬材料板的邊緣附接的邊緣具有凹部。凹部之間的區(qū)域意在與金屬材料板的緊固區(qū)域接觸，凹部意在與金屬材料板的涂覆有聚合物材料的區(qū)域接觸。這加強(qiáng)了所組裝的邊緣。

當(dāng)然，結(jié)構(gòu)部件的意在被緊固至混合部件的若干邊緣均可以具有凹部。

有利地，這些凹部成形為補(bǔ)償金屬材料板的邊緣的與覆蓋有聚合物材料的區(qū)域的存在相關(guān)聯(lián)的額外厚度。

本發(fā)明還涉及組裝至尤其是金屬結(jié)構(gòu)部件的根據(jù)本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)部件的組合件。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照以下非限制性的圖來(lái)描述本發(fā)明：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)部件的實(shí)施方案的分解立體圖，

-圖2是根據(jù)另一實(shí)施方案的混合結(jié)構(gòu)部件的局部立體圖、是該部件的凹形側(cè)部的視圖，

-圖3a是組裝至結(jié)構(gòu)部件的在圖2中示出的部件的橫向橫截面；圖3b是組裝至結(jié)構(gòu)部件的在圖2中示出的部件的邊緣的縱向橫截面。

具體實(shí)施方式

圖1示出了機(jī)動(dòng)車輛的中央結(jié)構(gòu)支柱10，中央結(jié)構(gòu)支柱10包括：

-成形的金屬材料板12，

-成形的復(fù)合材料板14，

-模制的聚合物材料16，模制的聚合物材料16至少部分地覆蓋覆蓋有復(fù)合材料板14的覆蓋金屬材料板1進(jìn)，聚合物材料16可選地形成肋18。

金屬材料板12呈中空部件的形式并且具有凹形的內(nèi)表面12a和凸形的外表面12b。

復(fù)合材料板14覆蓋金屬材料板12的面12a。該復(fù)合材料板14含有浸入或嵌入聚合物基質(zhì)中的若干層纖維。

應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明不限于金屬材料板12的其上施用有復(fù)合材料板14的面12a的特定形狀，該面12a可以是凸形的面或其他面。

聚合物材料16在此處形成一組肋18，所述一組肋18有利地在板12和14的凹部?jī)?nèi)延伸并且部分地覆蓋兩個(gè)板12、14的邊緣。

例如，混合中央支柱10包括：

-厚度為0.67mm的鋼板10，

-含有55％至80％重量的單向碳纖維和織造玻璃纖維的厚度為4.35mm的聚酰胺66基復(fù)合材料板，以及

-含有50％重量的切碎玻璃纖維的由聚酰胺66制成的厚度可在2mm至4.5mm變化的熱塑性材料，

混合中央支柱10相對(duì)于全鋼支柱輕了30％，但具有相同的沖擊性能(例如通過(guò)模擬進(jìn)行檢測(cè))。

圖2和圖3a、圖3b部分地示出了根據(jù)另一實(shí)施方案的混合結(jié)構(gòu)部件110。在該實(shí)施方案中，混合結(jié)構(gòu)部件110同樣包括成形的金屬材料板112、成形的復(fù)合材料板114和部分地覆蓋金屬材料板112的模制的聚合物材料116。從圖2和圖3b中可以看出，聚合物材料116形成肋118。

如在前述實(shí)施方案中的那樣，金屬材料板112呈中空部件的形式并且具有凹形的內(nèi)表面112a和凸形的外表面112b。

在該實(shí)施方案中，應(yīng)當(dāng)指出的是，金屬材料板112未被復(fù)合材料板114完全覆蓋、尤其是在金屬材料板112的縱向邊緣113a和113b處。這些縱向邊緣113a、113b具有與以聚合物材料116覆蓋的區(qū)域122交替的緊固區(qū)域120。緊固區(qū)域120既不被復(fù)合材料板114覆蓋也不被聚合物材料116覆蓋，從而允許緊固區(qū)域120被緊固至結(jié)構(gòu)部件，尤其是通過(guò)焊接至金屬結(jié)構(gòu)部件來(lái)緊固緊固區(qū)域120。

此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，金屬材料板112的不是緊固區(qū)域120且不被復(fù)合材料板114覆蓋的部分覆蓋有聚合物材料116，如可以在圖3a(圖的左側(cè)部分)中更具體地看出的。換句話說(shuō)，在該實(shí)施方案中，在橫向橫截面中，金屬材料板112的不附接至結(jié)構(gòu)部件的每個(gè)部分均被復(fù)合材料板114或聚合物材料116覆蓋。在未示出的另一實(shí)施方案中，可以存在金屬材料板112的不附接至結(jié)構(gòu)部件且不被任何其他材料覆蓋的部分。

橫截面3a和橫截面3b中部分地示出了金屬結(jié)構(gòu)部件124。為了與混合結(jié)構(gòu)部件110更好地組裝，該部件124的邊緣具有中空區(qū)域或凹部125，中空區(qū)域或凹部125定位成與覆蓋有聚合物材料116的區(qū)域122相對(duì)，并且中空區(qū)域或凹部125設(shè)計(jì)成補(bǔ)償由于這些區(qū)域122的存在而導(dǎo)致的邊緣113a的過(guò)大厚度。