用于制造复合构件的方法和复合构件技术

本发明专利技术涉及一种用于制造尤其是面式的复合构件(10)的方法，该复合构件包括泡沫芯(12)，所述泡沫芯在第一表面(14)和第二表面(16)上分别具有与泡沫芯(12)材料锁合地连接的第一覆盖层(18)和第二覆盖层(20)，该方法包括以下步骤：a)加热所述覆盖层(18、20)和泡沫芯(12)；b)将覆盖层(18、20)定位于泡沫芯(12)的表面(14、16)上；c)将泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)定位于压力机或模具(22)中，所述压力机或模具仿形完成的复合构件(10)；d)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中变形，其中，覆盖层(18、20)能在泡沫芯(12)的表面(14、16)上移动；e)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中冷却和材料锁合地连接；f)从压力机或模具(22)中取出复合构件(10)。此外还规定一种借助这种方法制造的复合构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造尤其是面式的复合构件的方法，该复合构件包括泡沫芯，所述泡沫芯在第一表面和第二表面上分别具有与泡沫芯材料锁合地连接的第一覆盖层和第二覆盖层。本专利技术还涉及一种复合构件。
技术介绍
在汽车领域中，经常出于重量原因而使用包括泡沫芯的复合构件，所述泡沫芯在两侧设有覆盖层。基于泡沫芯，这些构件很轻。通过选择覆盖层的材料和厚度，复合构件仍具有高的表面硬度及高稳定性。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种用于制造这种复合构件的方法，该方法能够实现更简单且更快速地制造复合构件。本专利技术的任务还在于提供一种此类的复合构件，该复合构件可更简单地涂漆。为了解决该任务，规定一种用于制造尤其是面式的复合构件的方法，该复合构件包括泡沫芯，所述泡沫芯在第一表面和第二表面上分别具有与泡沫芯材料锁合地连接的第一覆盖层和第二覆盖层，该方法包括以下步骤：a)加热所述覆盖层和泡沫芯；b)将覆盖层定位于泡沫芯的表面上；c)将泡沫芯和覆盖层定位于压力机或模具中，所述压力机或模具仿形完成的复合构件；d)使泡沫芯和覆盖层在压力机或模具中变形，其中，覆盖层能在泡沫芯的表面上移动；e)使覆盖层与泡沫芯在压力机中冷却和材料锁合地连接；f)从压力机中取出复合构件。按照本专利技术的方法的优点在于，快速且可靠地制造这种复合构件。尤其是覆盖层可在变形过程中相对于泡沫芯移动。覆盖层和泡沫芯未相互固定。因为构件在变形过程中可相互移动，因而可靠避免了在构件冷却或材料锁合连接期间在覆盖层和泡沫芯中或之间出现应力。覆盖层和泡沫芯的加热例如可在模具中进行。但也可想到，这在将泡沫芯和覆盖层放入模具中之前就已经进行，从而减少了模具或压力机的占用时间并且可实现短的制造周期。此外，通过模具中均匀的压力确保覆盖层和泡沫芯相互面式地连接。所述变形优选在3至45秒的时间窗内进行。在该时间窗内，可在不损坏覆盖层和泡沫芯的情况下使覆盖层和泡沫芯均匀变形。优选这样选择温度，使得构件可具有更好的可变形性，但该构件却不会因为过高的温度而受损。此外，该时间段选择得如此之短，使得可避免构件提前冷却，所述提前冷却可能会导致构件在到达模具中的最终位置之前已相互连接。覆盖层和泡沫芯的加热例如在30秒至5分钟的时间窗内进行，该时间窗取决于覆盖层或泡沫芯的厚度和所使用的材料。根据所使用的材料可仅加热表面或加热整个构件。加热可以已经在模具或压力机中进行。但也可想到在将构件放入压力机或模具之前进行加热。所述加热例如针对每个覆盖层或泡沫芯单独进行，尤其是当所述覆盖层或泡沫芯具有不同厚度或为了变形必须被加热到不同温度时如此。覆盖层及泡沫芯的冷却和材料锁合的连接优选在60至300秒的时间窗内进行。优选这样慢地进行冷却，使得可消除覆盖层和泡沫芯之间出现的应力。为了使构件彼此材料锁合地连接，需要将覆盖层的表面和/或泡沫芯的表面如此程度地加热，使得所述表面软化、但不液化，以便在冷却时与相应另一构件材料锁合地连接。尤其是不允许温度上升到使泡沫芯基于高温而损坏、尤其是崩塌。优选将泡沫芯加热到160℃至200℃的温度并且将覆盖层加热到240℃至380℃的温度。温差例如通过在加热阶段最后的短暂的温度升高产生。在压力机或模具中将构件上下挤压在一起的压力也取决于所使用的材料。一方面该压力必须足够高，以便使覆盖层和泡沫芯变形。另一方面，过高的压力会导致相对于覆盖层压力敏感的泡沫芯压缩。复合构件例如借助0.03N/cm2至1.5N/cm2的压力进行变形。在构件更复杂时，可在从压力机或模具中取出复合构件后重复方法步骤a)至f)，在此使用另一压力机或另一模具。由此可在第一方法过程中制出基本形状后进一步使复合构件的复杂局部区域成形，并且防止在构件中或之间出现应力。覆盖层和泡沫芯的材料锁合连接例如可通过使泡沫芯的或覆盖层表面软化或熔化来实现。但也可在至少一个覆盖层和泡沫芯之间设置薄膜或粘合层，所述薄膜或粘合层在加热时软化并且在随后冷却时在覆盖层和泡沫芯之间建立材料锁合的连接。为此例如可使用热塑性粘合膜。可在加热之前对覆盖层进行预处理，尤其是通过涂层或防腐蚀措施对其进行预处理，从而形成具有防腐蚀和其它影响的表面的复合构件。此外可以的是，至少局部挤压泡沫芯并且使之在厚度方面压缩。覆盖层在泡沫芯表面上的定位优选在加热覆盖层和泡沫芯之前进行。此外，为了解决所述任务而提出一种包括泡沫芯的复合构件，所述泡沫芯在第一表面和第二表面上分别具有与泡沫芯材料锁合地连接的第一覆盖层和第二覆盖层，所述复合构件借助根据本专利技术的方法制成。第一覆盖层例如可以由金属、尤其是由铝制成并且具有0.2mm至0.4mm的厚度。到目前为止已知的具有由纤维增强塑料制成的覆盖层的复合构件的缺点在于，这些复合构件难以涂漆，以致于可能的应用目的受到限制。由金属制成的覆盖层可简单地涂漆，因而能实现复合构件的简单上色，从而复合构件获得另外的应用可能性。此外，基于金属而产生具有极稳定表面的复合构件，但该复合构件基于泡沫芯而仍然很轻。第二覆盖层例如由厚度为0.2mm至1.0mm的纤维增强塑料制成。泡沫芯例如具有直至10mm的厚度，泡沫芯的厚度可根据所希望的构件几何尺寸来调整。附图说明其它优点和特征由下述说明结合附图给出。附图如下：图1为按照本专利技术的复合构件的横剖视图；图2为图1中的复合构件的材料结构的示意图；并且图3a至3d为按照本专利技术的用于制造图1中的复合构件的方法的方法步骤。具体实施方式在图1和2中示出复合构件10，其包括具有第一表面14和第二表面16的泡沫芯12。在第一表面14上施加第一覆盖层18，该第一覆盖层由金属、尤其是铝制成。在第二相对置的表面16上施加第二覆盖层20，该第二覆盖层在这里所示的实施方式中由纤维增强塑料制成。根据应用目的，其它适合的材料也可用作覆盖层。泡沫芯12具有约10mm的厚度，泡沫芯12的厚度可根据相应应用目的来调整并且也可选择得更薄。尤其是泡沫芯12也可具有不同厚度。第一覆盖层具有0.2至0.4mm的厚度，第二覆盖层具有0.2至1mm之间的厚度。第一覆盖层18例如构成复合构件10的外皮。金属表面比塑料构件更易于涂漆，从而可更简单地为复合构件10上色。通过泡沫芯12以及纤维增强的第二覆盖层20，复合构件非常轻、但仍具有极高的强度。在图3a至3d中示出一种用于制造这种复合构件10的方法。在第一方法步骤(图3a)中，加热覆盖层18、20以及泡沫芯12。加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造尤其是面式的复合构件(10)的方法，该复合构件包括泡沫芯(12)，所述泡沫芯在第一表面(14)和第二表面(16)上分别具有与泡沫芯(12)材料锁合地连接的第一覆盖层(18)和第二覆盖层(20)，该方法包括以下步骤：a)加热所述覆盖层(18、20)和泡沫芯(12)；b)将覆盖层(18、20)定位于泡沫芯(12)的表面(14、16)上；c)将泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)定位于压力机或模具(22)中，所述压力机或模具仿形完成的复合构件(10)；d)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中变形，其中，覆盖层(18、20)能在泡沫芯(12)的表面(14、16)上移动；e)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中冷却和材料锁合地连接；f)从压力机或模具(22)中取出复合构件(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 DE 102014202357.21.用于制造尤其是面式的复合构件(10)的方法，该复合构件包括泡沫芯(12)，所述泡
沫芯在第一表面(14)和第二表面(16)上分别具有与泡沫芯(12)材料锁合地连接的第一覆
盖层(18)和第二覆盖层(20)，该方法包括以下步骤：
a)加热所述覆盖层(18、20)和泡沫芯(12)；
b)将覆盖层(18、20)定位于泡沫芯(12)的表面(14、16)上；
c)将泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)定位于压力机或模具(22)中，所述压力机或模具仿
形完成的复合构件(10)；
d)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中变形，其中，覆盖层(18、20)
能在泡沫芯(12)的表面(14、16)上移动；
e)使泡沫芯(12)和覆盖层(18、20)在压力机或模具(22)中冷却和材料锁合地连接；
f)从压力机或模具(22)中取出复合构件(10)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述变形在3至45秒的时间窗内进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述加热在30秒至5分钟的时间窗内进行。
4.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述冷却和材料锁合的连接在60至300
秒的时间窗内进行。
5.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，将所述覆盖层(18、20)加热到240℃至
380℃的温度并且将泡沫芯(12)加热到160℃至200℃的温度。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，覆盖层(18、20)和泡沫芯(12)之间的温差通过
在加热阶段最后的短暂的温度升高产生。

【专利技术属性】
技术研发人员：M·孔泽，M·哈默，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE