用于制造夾層部件的方法和裝置以及夾層部件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產夾層部件的方法和一種用于生產夾層部件的設備，并且涉及一種夾層部件。
【背景技術】
[0002]夾層部件通常是由至少三個層片構成的面部件，所述層片具體地是在兩個覆蓋層或層片之間的中央芯層片，并且所述夾層部件在例如汽車制造行業(yè)中被用作主體部件，特別是用于輕質汽車制造。通常情況下生產的是面夾層部件，其形狀可在壓縮模具中調整。
[0003]例如，DE 10 2010 0054 56 Al已經公開了一種夾層部件，其包括有多重腹板并有至少一個覆蓋層的蜂窩芯，其中所述蜂窩芯是由特別是紙的纖維素基材料組成的，其中，覆蓋層是由有熱塑性合成基質的纖維增強半成品件形成的，其中，所述蜂窩芯的腹板在到覆蓋層的連接點處被至少部分地接收在覆蓋層的熱塑性合成基質中，以便實現(xiàn)夾層部件的結入口 ο
[0004]DE 102012006609 Al公開了具有兩個纖維增強熱塑性覆蓋層和夾置的蜂窩芯片層的夾層部件，其中，所述覆蓋層通過熱塑性材料連接到所述蜂窩芯片層，并且其中，所述夾層部件的至少一側具有布置在覆蓋層上的裝飾片層，其中，所述夾層部件還包括被布置在覆蓋層與裝飾層之間的至少一層泡沫片層，其中，所述泡沫層被連接到所述覆蓋層和裝飾片層。通過這種解決方案，它尋求實現(xiàn)一種層壓夾層部件，其意圖防止由所使用的支撐芯在裝飾層上引起的表面缺陷。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的一個目的是詳細說明一種用于生產夾層部件的方法以及用于生產夾層部件的相應設備，所述方法可以生產具有A級表面的夾層部件，而無需所述夾層部件的可視表面的繁瑣返工。本發(fā)明的另一目的是詳細說明一種易于生產并具有A級表面的夾層部件。
[0006]所述目的是通過一種生產夾層部件的方法實現(xiàn)的，
[0007]其包括以下步驟
[0008]-具有多重腹板的蜂窩芯在兩側上襯有或包封有至少一層纖維材料片層，所述片層形成覆蓋層，
[0009]-蜂窩芯和纖維片層組成的包被用基質浸漬、潤濕或噴涂，
[0010]-所述包被放置在壓縮成型工具中，并根據所需部件的幾何形狀壓縮以形成部件和硬化，
[0011]-所述部件的至少一個可視側隨后在反應注射成型(React1nInject1nMoulding, RH)過程中有作為R頂層的A級表面施加到其上，特別是在真空反應注射成型(Vacuum React1n Inject1n Moulding, V -RIM)過程中。
[0012]根據本發(fā)明，“A級表面”應理解為是指在部件表面上由于蜂窩芯的面?zhèn)冗吘壱鸬牟黄秸?特別是起伏)被消除到這樣的程度，使得所述部件無需后續(xù)消除這樣的不平坦而上漆是可能的，也就是說表面呈現(xiàn)足夠高的曲率連續(xù)性，即足夠光滑，使得它可以被用來作為例如車體的可視表面。因此，除了任何表面活化和后續(xù)的上漆工藝之外，用于所述消除起伏的傳統(tǒng)意義上的返工是沒有必要的。
[0013]所述目的還通過構造用于執(zhí)行所述類型的方法的設備實現(xiàn)。為了這個目的，所述設備包括RIM工具，其中，所述R頂工具優(yōu)選地是可加熱的，特別是可區(qū)域地加熱，使得夾層部件的不同區(qū)域能夠以不同的強度進行加熱。
[0014]所述目的還通過一種夾層部件實現(xiàn)，其包括具有多重腹板的蜂窩芯，所述蜂窩芯在兩側上襯有或包封有至少一層纖維材料片層，所述片層形成覆蓋層，其中，所述纖維片層用基質浸漬、潤濕或噴涂，其中，所述部件是壓縮成型的，并且其中，所述部件的至少一個可視側具有在反應注射成型過程中施加到其上的可上漆A級表面。
[0015]根據本發(fā)明用于生產纖維復合夾層部件的方法優(yōu)選地包括:有多重腹板的蜂窩芯在兩側上(特別是在頂部和底部上)襯有或包封有至少一層作為覆蓋層或覆蓋片層的纖維材料片層，例如纖維半成品件。這里，纖維材料可已經包含基質。
[0016]接著，由蜂窩芯和覆蓋片層組成的包(“復合封裝”)優(yōu)選地在CSM噴涂過程中用基質浸漬、潤濕和/或噴涂，所述基質優(yōu)選的是聚氨酯(PUR)。
[0017]作為基質或基質材料，優(yōu)選地使用的是熱塑性塑料，或者特別優(yōu)選地是熱固性塑料。
[0018]隨后，有基質施加到其上的包被放置在壓縮成型工具中，優(yōu)選地是加熱的壓縮成型工具，并且根據所需的部件幾何形狀而被壓縮和硬化。
[0019]接著，可選地，在所述部件被留在壓縮成型工具中時，能夠圍繞工具或圍繞工具幾何形狀進行“輪廓切割”，即粗切削成型。
[0020]接著，可選地，如果必要的話，所述部件能夠在壓縮成型工具中或在壓縮成型工具之外被冷卻或熱穩(wěn)定，優(yōu)選地是在另外的工具中被冷卻或熱穩(wěn)定，特別是在工件冷卻設備中。在這里，“熱穩(wěn)定”應理解為是指所述部件呈現(xiàn)出在先前的轉變溫度之下的溫度，以便達到穩(wěn)定狀態(tài)。在這里，在工件冷卻設備中的冷卻使得能夠實現(xiàn)最短的生產時間，特別是與僅一個部件的連續(xù)生產相關的最短生產時間。
[0021]可選地，為了使部件變形被補償和/或增加材料交聯(lián)的水平，部件的回火，也就是說溫度過程，在另一工具或在另一設備中執(zhí)行。例如，可以假設的是，對于冷卻，所述部件僅放置在框架上或僅以一側放置在表面上。然而，也可以使用圍繞所述部件的整個圓周并且其中溫度可調節(jié)的封閉冷卻設備。
[0022]部件的(進一步)冷卻同樣可選地執(zhí)行。
[0023]優(yōu)選地，這之后的是按照所需的部件輪廓的外輪廓修整或側部區(qū)域/邊緣切割成型，并且可選地還有去毛刺加工過程，諸如外輪廓的銑削和在部件中為插入件和其他類似凹部銑削和鉆孔。
[0024]優(yōu)選地在V-R頂(真空-R頂)過程中在另外的工具中，可上漆的A類表面(面襯或RIM層)被施加到可視側和/或圍繞外邊緣施加。它是以沒有令人煩擾的起伏(諸如否則是常規(guī)的)殘留在部件表面上這樣的方式實現(xiàn)的。
[0025](進一步的)回火可選地在此位置執(zhí)行。
[0026]可選地，使得由此生產的表面進入準備好上漆的狀態(tài)中的準備可以通過表面活化在最后的精加工過程中進行。
[0027]可選地，插入件可在其后被插入到該部件。
[0028]該組件隨后可上漆。
[0029]蜂窩芯，或者襯有或封裝有覆蓋層的蜂窩芯可以通過夾持框架保持，使得其可以被旋轉并轉動，以便它可以容易地用基質材料噴涂或潤濕。
[0030]蜂窩芯在需要的位置處可以是增強的設計，例如在隨后將是鉸鏈安裝區(qū)域的地方增強，以實現(xiàn)不同的壓縮硬度(例如用于行人保護)和所需的穩(wěn)定性水平。
[0031]基質結構可以是不連續(xù)的，或可根據部件要求而局部地發(fā)生變化；特別地，能夠分區(qū)域地額外施加短纖維材料(玻璃纖維、碳纖維、紡織纖維等)，特別是根據部件要求使得所述部件的局部地變化的特征實現(xiàn)于在部件表面上延伸的不同區(qū)域中。
[0032]夾層部件的基質結構可具有在蜂窩芯與覆蓋片層之間產生粘合連接的效果。
[0033]壓縮成型優(yōu)選地在所述包或位于所述覆蓋層上的基質仍然濕潤時進行。
[0034]在封閉和/或加熱和/或區(qū)域加熱的工具中，在低于20巴的壓力下和/或在與注射區(qū)域相對地定位的區(qū)域中的真空的輔助下，可上漆A級表面的施加優(yōu)選地通過注射基質填料材料而執(zhí)行，所述材料優(yōu)選地是PUR。區(qū)域地加熱的工具既使得施加到覆蓋層的基質能夠是不同厚度的，又使得沒有必要總是在部件表面上使用相同或類似數量的一個層疊在另一個頂部上的蜂窩芯。根據本發(fā)明，為了能夠使部件分別地適應于各自的功能要求，例如為了最佳的行人保護或頭部撞擊保護，可能的是在部件的中心區(qū)域上有例如2-3個一個層疊在另一個頂部上的蜂窩芯，而在邊緣區(qū)域只有I個或2個一個層疊在另一個頂部上的蜂窩芯。因此，在所述部件中，取決于厚度或變化的結構，對于A級表面的施加可能有變化的加熱需求，由此，區(qū)域加熱工具可以是必要的。
[0035]通過至少一個點狀和/或至少一個面注射噴嘴，所述基質優(yōu)選地被壓入在夾層部件與RIM工具之間的間隙內。特別優(yōu)選地，流動前緣或基質流動通過在相對側的一個或多個點處或在區(qū)域中區(qū)域地施加真空而被吸入。以這種方式，在大面積上延伸的不間斷的連續(xù)間隙填充成為可能。
[0036]與導致基質過早固化的傳統(tǒng)的非常薄(特別是小于0.0lmm)的R頂層施加相比，在根據本發(fā)明的解決方案中，優(yōu)選地情況是使用額外的真空，并由此產生約為0.2 - 2_的顯著較厚的RM層，即基質層，并且由此確保材料不會被過早地固化，并且形成了均勻層。
[0037]所述至少一個點狀和/或至少一個面注射噴嘴，也就是說注入口，優(yōu)選地首先位于兩個工具或工具半部之間，其次位于夾層部件的邊緣區(qū)域，以便使得流動圍繞部件在底側上和頂側上勻速地通過。
[0038]優(yōu)選地，通風和/或真空裝置附加地設置在工具中，以便使空氣在注射過程中被從工具抽取并且保持注射壓力盡可能的低。
[0039]在部件的非可視