[发明专利]两件式胶接车辆组件

说明书

相关申请

本申请要求在2013年6月26日提交的序列号为61/839,434的美国临时申请的优先权；其内容通过引用结合于此。

技术领域

一般地，本发明涉及车辆结构，以及尤其是，由至少两层形成的两件式车辆组件：所述的层之一主要由短切和分布式玻璃纤维加固，以及第二层主要由碳纤维加固，不同的层经树脂加工处理后结合，以形成该组件。

背景技术

使用纤维夹杂物(fiber inclusions)来加固基体对于该领域是众所周知的。用于基体加固的完善建立的机制，包括减缓和延长穿过所述的基体的裂纹扩展的路径，以及与拉伸纤维摆脱周围的基体材料相关的能量分布。在上下文的片状模塑组合物(SMC)制剂、散装模塑组合物(BMC)制剂，以及树脂传递模塑(RTM)纤维加固习惯上包括短切玻璃纤维的应用。在模塑组合物的领域中日益认识到在模塑组合物中用碳纤维部分地，或者全部地代替所述的玻璃纤维能够提供改善的组件性能；然而，技术问题仍然存在，其包括不同层的连接，纤维流，纤维表面能量，以及合成的组件的表面质量。

碳纤维在组合物，片状组合物，以及树脂传递模塑(RTM)的应用的结果是，与玻璃纤维加固材料相比形成具有较低质量的组件。通过碳纤维加固实现的质量的节省源于碳比玻璃具有较低的密度，以及在一定厚度下产生更强和更硬的零件的事实。

在车辆、运输以及基于产业的物流上的重量的节省一直是一个巨大的关注点，以为地面和空中运输制造更多省油的车辆。在车辆零件中采用碳纤维加固的复合材料的质量节省帮助了这些行业实现了有意义的质量节省。然而，高质量的表面处理，像是在车辆行业中的A类表面的特征在于一高的表面光泽，通常只通过包含玻璃纤维的高级定制的树脂制剂获得，像是商业上从康廷南拓结构塑料有限公司(Continental Structural Plastics,Inc.)获得的用于SMC或者RTM的树脂，或者像是铝及其合金的金属。车辆表面面板一般都要求是A类表面：门，罩，围板，行李箱，顶层结构，保险杠等，其构成了车辆的大量的质量。

因此，存在对将碳加固部分应用于车辆表面面板的方法和设计的需要。

发明内容

一车辆组件包括具有主要的纤维填料短切玻璃纤维的模塑组合物的第一固化层，具有主要的纤维填料短切碳纤维的模塑组合物的第二固化层；以及具有设置为适应线性热膨胀的微分系数的伸长特性的在所述的第一固化层和所述的第二固化层之间的粘合剂。所述的第二固化层是基本上无玻璃纤维的，以及是由散装模塑组合物(BMC)、片状模塑组合物(SMC)或者树脂传递模塑(RTM)之一形成。所述的第一固化层或者所述的第二固化层其中至少一个包括相对于全部纤维质量的一少数百分比的自然纤维。所述的第一固化层是外部板，其成形成具有A类处理的车辆的外皮层的表面。所述的第二固化层是内部加固板。所述的粘合剂是一弹性粘合剂，其在-40至400°F(-40至205℃)之间是有效的。

所述的车辆组件可以包括至少一个附加层：具有主要的纤维填料短切玻璃纤维的模塑组合物的第三固化层以及具有主要的纤维填料短切碳纤维的模塑组合物的第四固化层，以及将所述的至少一附加层连接到所述的第一固化层或者所述的第二固化层之一以形成一层压制品的粘合剂的第二层。

附图说明

就下列旨在说明本发明的某些方面的附图，本发明进一步地被详细说明，但是不应该被解释为对本发明在实施上的限制。

图1A-1C为根据本发明的实施例的，一具有玻璃纤维加固的A类片材的外部层的两件式车辆罩，以及具有碳纤维加固的片状模塑组合物或者碳加固树脂传递模塑(RTM)的一内部层的车罩透视图；

图2为根据本发明的实施例的，图1A-1C由玻璃纤维加固处理表面外部板(边界线表面)与碳纤维加固结构内部板在多点粘合形成的车罩；以及

图3为根据本发明的实施例的，一典型的主体面板密封边缘的截面图，在其中，基于玻璃纤维的A类外部板粘合(粘合剂，环氧基树脂等等)或者固定在基于碳纤维的结构内部板的粘合边缘处。

具体实施方式