[发明专利]汽车混合构件的制造方法及用该方法制成的汽车混合构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1中所述特征的用于制造汽车混合构件的方法。本发明还涉及一种按照权利要求15中所述特征的用该方法制成的汽车混合构件。

背景技术

目前，汽车制造商力求制造出尽可能节省燃油的汽车，并且它具有微少的CO₂排放。为实现燃油节省存在着不同的附加措施。一方面是研发新一代的发动机，其在消耗显著较少的情况下提供保持不变的功率。这一点例如可以通过内燃机的增压方法来实现。或者，作为该措施的另选方案，越来越多使用混合动力车，它除了内燃机之外还利用电力驱动装置。

此外也存在着其他可能性，例如在汽车的流线特性改进方面，从而，相应地在行驶运行中通过更好的CW值（风阻系数）同样节省燃油。

燃油节省的另一可能性在于降低汽车本身的自重。由此只须使明显更少的质量产生运动，这便导致显著的燃油节省潜力并因此也导致较少的CO₂排放。对此也存在不同的可能性，其中是一方面引进轻金属合金，另一方面是在车身构造中使用高强度的和/或极高强度的钢。

同样，越来越多地将纤维复合构件或者也将混合构件（它包括金属成分和纤维复合成分）引进车身构造中。这样，例如将发动机罩、车门、行李室盖、挡泥板或者还有顶面元件或其他车身部件或甚至是车身结构部件制成为轻型构件。并且，由于不断开发出一些加工制造方法用于纤维复合构件的自动化制造，其制造变得更为经济，因而这些构件不仅备用于样车制造、超级运动车或也备用于汽车的高档产品。所以，目前也将用于纤维复合构件自动化制造的可能方案经济地应用到汽车的中档产品上。

例如由DE 102008039869A1已知一种方法，用以制造轻型构件或者说用以制造纤维增强的结构构件，其中，将一个待增强的基本结构元件和一个增强元件相互联接。在此，首先是制备增强元件，并对基本结构元件进行加热。接着将两构件相互拼合、挤压和干燥。

但从生产工艺技术的观点来看，由于对基本结构元件进行加热之故，实施该制造方法要产生相当高的能量成本。

发明内容

因此本发明的目的是，改进由现有技术已知的用于制造汽车混合构件的方法，使其可以更加有效地（特别是在成本方面）实施。

按照本发明，上述目的通过一种具有权利要求1中所述特征的用于制造汽车混合构件的方法得以实现。

此外，本发明通过一种按照权利要求15中所述特征的汽车混合构件得以实现。

本发明的有利实施方案变型是各从属权利要求的组成部分。

按照本发明的用于制造汽车混合构件的方法，该汽车混合构件具有金属的基体和由纤维复合材料构成的增强垫，其特征在于包括以下方法步骤：

-将基体制成三维成型的汽车构件；

-提供至少一层纤维材料，优选提供两层、特别是三层或更多层纤维材料，将它们相互叠置地堆叠，其中，用树脂预浸渍各层和/或给各层加进树脂；

-将纤维材料裁剪成预成形件；

-将裁剪坯件置于预成形模上并且加热裁剪坯件，其中，为了加热裁剪坯件而加热预成形模，或者通过单独的热源加热裁剪坯件；

-在处于预成形模上的裁剪坯件上方定位基体；

-通过基体和/或预成形模的压紧而将裁剪坯件一体成形到基体上；

-使裁剪坯件硬化。

原则上首先是由金属板坯制造出一基体。例如可以由钢材制造基体，特别是通过热成形加工法和加压淬火法。但也可以由轻金属材料制造所述基体。对于所述基体，特别是涉及汽车结构构件，特别优选地涉及汽车支柱并且特别是涉及汽车的B柱。但在本发明的范围内也可以涉及顶盖横梁或其他的汽车构件，例如纵梁、横梁、底板、变速箱通道或者也可以涉及汽车盖件例如发动机罩、车门等等。

金属基体首先在按照本发明的用于混合构件的制造方法开始时具有其最终几何形状，也就是说，通过实际混合构件的制造方法并不使金属基体变形或者仅仅使其不显著地继续变形。

此外提供至少一层纤维材料，优选为两个相互叠置地堆叠的层，特别是三个或更多个相互叠置地堆叠的纤维材料层，在此，各层本身是用树脂预浸渍的和/或给各层加进树脂。随此之后，将如此提供的这个或这些纤维材料层裁剪成裁剪坯件。对于裁剪坯件本身，是涉及一种预成形件，在后继的方法步骤中将其置于预成形模上并在该预成形模上进行加热。