[发明专利]夹层式复合部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有蜂窝状芯部和遮盖覆层(外层)的夹层式部件，及其制造方法。

背景技术

随着汽车构造采用旨在降低燃料消耗和二氧化碳排放的轻量化策略，具有夹层式结构的部件越来越多地得到应用，由于芯部材料的密度较小，这类部件的重量远小于传统部件，且其通过适当选择遮盖层材料而能提供足够的强度值。这类夹层式结构在热属性和声学属性方面也具有优势。

DE 10 2010 005 456A1公开一种由低成本材料构成的、机械属性和/或表面品质有所提高的夹层式部件。该案所描述的夹层式部件包括由例如如纸的纤维素基材料构成的蜂窝状芯部，以及至少一个纤维增强热塑性遮盖覆层。其中，蜂窝状芯部的基边在其与遮盖覆层的连接位置上容置到遮盖覆层的热塑性塑料基质中，从而建立夹层式部件的复合体。这种夹层式部件的制造方式是：将相互交叠布置的夹层定位于压模中，在该压模中对该布置结构进行加热，从而在该压模中的压力下使得热塑性基质至少部分熔化，以便将蜂窝状芯部的基边容置到遮盖覆层中。

EP 0 787 578A2同样公开一种多层组件，其由支承体构成，该支承体由蜂窝状结构体形成并与至少一个纤维增强热塑性遮盖覆层连接。为了制造这种多层组件，在支承体上涂覆遮盖覆层，在压力和/或温度的作用下，视情况借助空间变形将该遮盖覆层与支承体连接形成多层组件。其中，为遮盖覆层涂覆薄膜，和/或，为属于遮盖覆层的纤维状支承体涂覆由热塑性塑料构成的纤维网，随后将包含热塑性塑料的遮盖覆层至少加热至该热塑性塑料呈粘稠状的程度。随后将遮盖覆层贴靠在支承体上，并将其压紧在该支承体上，以将遮盖覆层与支承体连接。紧接着对遮盖覆层进行冷却，以便在充分凝固后能将组件从模具取出。

在这两种情形下，遮盖覆层可借助于遮盖层或装饰层朝外封闭，所述遮盖层或装饰层形成部件的可见表面。

但在应用具有热塑性遮盖覆层的蜂窝状芯部时，由于为建立层间连接所需的热塑性塑料的可流动性，特别是在成形区域内，可能会出现表面缺陷，例如显现出蜂窝状结构。

发明内容

有鉴于上述现有技术，本发明的目的是，在避免因所用支承体而产生的表面缺陷的情况下，提供一种层合的夹层式部件。

本发明用以达成上述目的的解决方案是一种具有权利要求1所述特征的夹层式复合部件。

本发明的另一目的是，提供一种针对这种层合式部件的低成本制造方法。

本发明用以达成上述目的的解决方案是一种具有权利要求5所述特征的方法。

所述夹层式复合部件以及所述方法的改进方案在各从属权利要求中描述。

本发明的夹层式部件具有蜂窝状芯部，以及两侧至少一个纤维增强热塑性遮盖覆层，所述遮盖覆层利用热塑性材料(例如可以是所述遮盖覆层的热塑性塑料，或附加设置的热塑性材料)与所述蜂窝状芯层连接；本发明的夹层式部件在至少一侧上具有布置于所述遮盖覆层上的装饰层。为避免制造过程中在表面上产生的蜂窝状芯部缺陷处通过所述装饰层显现出来，所述夹层式部件包括至少在夹层式部件的可见侧上布置于所述遮盖覆层与所述装饰层之间的泡沫层，所述泡沫层与所述遮盖覆层以及与所述装饰层连接。其中特别优选地，所述泡沫层直接并以材料接合的方式与所述遮盖覆层以及与所述装饰层连接。根据具体要求，所述夹层式部件可以仅单侧地，即仅在部件的可见侧或A侧上配设有装饰层以及位于所述装饰层下的泡沫层；但也可以两侧均配设有装饰层，其中一个(可见侧)或两个装饰层通过泡沫层与所述遮盖覆层隔开。

所述泡沫层可以由发泡热塑性塑料构成，以便例如促进与所述纤维增强热塑性遮盖覆层的连接。建议应用低成本的聚烯烃，如聚丙烯和聚乙烯。应用热塑性塑料的优势是，泡沫能够熔化和与遮盖覆层熔合。这一点特别是在边缘区域很重要。优选地，在所述夹层式部件的边缘区域内将所述遮盖覆层与泡沫层或其热塑性部分熔合，从而实现对边缘的密封。例如通过在热压机中为所述边缘区域施加较大的压紧力来实现这一点。应用于可见区域时，这一点有利于紧贴部件轮廓将边缘端压平。此举一方面实现对部件的修整，另一方面近乎平坦地将外部覆层接合，从而实现高品质的部件修整。这样就能实现一流的修整。在此情形下形成某种夹层式部件，其边缘通过将遮盖覆层与泡沫层熔合而被密封，即朝向外部被封闭。遮盖覆层和泡沫层由热塑性聚合物构成，因此，这种熔合至少局部会形成聚合物混合。

在优选技术方案中，所述遮盖覆层由利用玻璃纤维网进行过纤维增强的聚丙烯(PP)构成，所述泡沫层由发泡的聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成。