用于制造包括金属载体和具有纤维增强的合成材料的能固化的涂层的半成品或构件的方法技术

本发明专利技术提出了一种用于制造半成品或构件(2)的方法，在该方法中，将具有纤维增强的合成材料的能固化涂层(6、17)施加到金属载体(3)尤其是板(4)上，并且在接下来的步骤中将经涂覆的金属载体(3)变形，尤其是深冲压或弯曲成半成品或构件(2)。针对改进的且低成本的方法提出，对金属载体(3)至多区域性地进行涂覆，并且只有当金属载体的涂层(6、17)在其固化中形成至少一个抗粘着的表面(12)时，才经受变形，其中，经涂覆的金属载体(3)以如下方式进行变形，即，其伴随着变形半径(21)的塑性的形状变化基本上，优选仅在金属载体的无涂层的区域(15)中形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造包括金属载体和具有纤维增强的合成材料的能固化的涂层的半成品或构件的方法
本专利技术涉及一种用于制造半成品或构件的方法，在该方法中，将具有纤维增强的合成材料的能固化的涂层施加到金属载体尤其是板上，并且在接下来的步骤中，将经涂覆的金属载体变形、尤其深冲压或弯曲成半成品或构件。
技术介绍
由现有技术公知了混合材料(DE19956394B4)，其具有多个上下叠置的金属层，它们分别利用在整个面上纤维增强的单向预浸料层进行涂覆，预浸料层在混合材料变形之后固化成型材。然而不利的是，在混合材料通过其变形获得其最终的形状之前，此类方法对预浸料层的过早固化比较敏感。这尤其可以在如下中得到证实，即，已变形的混合材料降低了形状精度，并连同地损伤了纤维增强的合成材料(FVK)或者预浸渍的碳纤维(CFK预浸料)。因此，以该方式并不能够确保一种可重复的方法。此外，执行使用未固化的预浸料层的方法相对来说是比较昂贵的。此外，这类混合材料相对纤维增强的合成材料而言提出了较高的材料需求。低成本的半成品或构件不能通过这样的方法来制造。此外，对于纤维增强的半成品或构件的制造而言所公知的是，钢板首先被变形，并且在接下来的步骤中不完全地配设有固化的FVK部分或者利用其进行涂覆。彼此分开的方法步骤，也就是金属载体的成形和FVK部分的成形，连同它们的最后的连接(例如利用螺栓(DE102009009112A1))执行得相对来说比较昂贵，并且此外还要求成本高昂的半成品或者构件，尤其是该方法需要比较高的自动化耗费。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，基于先前所叙述的现有技术，不仅要简化用于加强的半成品或构件的制造方法，而且还要进行耐用的设计，以便因此还要获得该方法的高的可重复性。此外，该方法应适用于自动化的方法过程。本专利技术以如下方式实现所提出的任务，即，对金属载体至多区域性地涂覆，并且只有当金属载体的涂层在其固化下形成至少一个抗粘着的表面时，才经受变形，其中，经涂覆的金属载体如下地进行变形，即，其伴随着变形半径的塑性的形状变化基本上，优选仅在金属载体的无涂层的区域中形成。如果金属载体只有当其涂层在涂层固化下形成至少一个抗粘着的表面时才经受变形，那么该方法就可以相对FVK涂层的不可避免的固化反应更耐用地构建，这是因为在该方法中本身就允许涂层的固化反应。相对现有技术而言，根据本专利技术也不必太严格地关注金属载体的储存时间，以便因此必须考虑聚合物基体由于超出处理时间段的性能损失。由此，也可以在方法过程中实现消除应力，尤其是因为方法步骤可以将涂层和变形彼此在时间上不相关地实现，这恰恰对于深冲压或弯曲金属载体用以其成形来说是有利的。涂层的表面的抗粘着的状态同样也可以在变形之后确保经涂覆的金属载体和工具的完全分离，由此，该方法的高的可重复性和相对来说比较简单的自动化能够成为可能。特别地，此外，根据本专利技术的方法的特征在于，金属载体在其至少一个载体侧上至多是区域性地进行涂覆，以便因此基本上获得金属载体的塑性的可变形性。此外，当金属载体如下地进行变形时，即，其伴随着变形半径的塑性的形状变化基本上在其无涂层的区域中形成，那么就可以实现比较高的变形度。这些无涂层的载体区域能够尽可能无损于FVK涂层地产生塑性的形状变化。当塑性的形状变化仅发生在这些无涂层的区域中时，这就更高了。甚至高要求的轮廓(例如机动车的门槛或纵梁)可以因此被形状精确地引入到金属载体中。此外，虽然抗粘着地然而却并不完全地固化的或者至多是部分固化的FVK涂层甚至可以允许一定的固有的塑性的可变形性，并且因此对金属载体的变形特性产生积极的影响，由此甚至可以无故障地实现窄短的半径。同时，经涂覆的载体区域的特征在于特别高的强度值，并且金属载体在变形期间并且也在变形之后可以机械地稳定化。根据本专利技术，高度的塑性的形状变化能力因此可以与高的机械强度值相结合，并且同时可以得到一种用于纤维增强的金属载体优选钢板的相对来说比较简单的制造规程。显而易见地，金属载体可以由具有铁材料、铝材料或镁材料的或类似物的或者由它们组成的合金的板构成。一般来说被提及的是，纤维增强的合成材料(FVK)可以具有与无机或有机的增强纤维(像例如玻璃、玄武岩、碳或作为连续纤维、长纤维或短纤维的芳纶)组合起来的热塑性或热固性的合成材料基体或者可以由其构成。当使用可以给纤维增强的合成材料用作为基体的、化学交联的中间层时，可以改进附着。另外，一般来说被提及的是，抗粘着被理解为涂层的表面不再是粘性的。当涂层的表面在压力下例如被变形工具压紧到另一表面上时，这也会是这种情况。换而言之：能固化的涂层在变形之前至少被部分固化并且不再是粘性的。于是，根据本专利技术的方法的特征尤其也在于，将碳纤维增强的合成材料(CFK)作为具有尤其是热固性的基体的纤维增强的合成材料(FVK)施加到金属载体上。当施加预浸渍的碳纤维时，可以提供低成本的且仍然是高强度的半成品或成品。因此可以在相对较小地提高其重量的情况下制造根据要求被优化的且高强度的半成品或者成品。可设想到其它预浸渍的纤维(例如玻璃纤维、芳纶纤维)，然而施加到钢板上的、具有热固性的基体的碳纤维对于机动车尤其门槛或纵梁的结构构件而言被证明是在当可接受的制造成本的情况下可达到的强度值方面是特别有利的。如果将具有化学交联的中间层的纤维增强的合成材料施加到金属载体上，那么就已经可以将部分固化的纤维增强的合成材料施加成相对来说被限定的固化状态，并且因此提高了该方法的可重复性。此外，因此可以改进附着，尤其当该中间层可以给纤维增强的合成材料用作为基体时。如果将具有长纤维的纤维增强的合成材料(FVK)施加到金属载体上，那么就可以相对来说比较快速地执行金属载体的涂覆。因此，由于较短的生产时间而可以降低制造成本。长纤维涂层的此类施加能想到的是借助于挤出成型、拉挤成型、喷涂涂覆或模板涂覆。作为长纤维的替选，当将纤维增强的合成材料(FVK)的织物或非织物以裁剪的形状施加到金属载体上时，则也可以迅速地执行涂覆。此外，利用具有与无涂层的载体区域相应的留空部的这样的基体可以实现用于制造低成本的半成品或成品的连续的方法。可以将织物或非织物要么利用合成材料基体预浸渍地施加到金属载体上，要么在施加到金属载体上之后利用合成材料基体浸渍。对于制造方法的自动化而言，在此的特征尤其在于利用合成材料基体浸渍的、用于铺放到金属载体上的织物。如果在可能利用增附物进行预处理的情况下将涂层施加到金属地和/或有机地预涂覆的金属载体上，那么在金属载体与涂层之间的材料锁合(kraftschlüssig)的连接失效的危险就会在变形时明显降低。因此可以提高该方法的可重复性和其参数。此外，利用此类预处理可以提供对水、化学物质和气候影响的抗性，并且额外地也提供了改进了的防腐蚀性。如果多层织物或非织物针对纤维增强的合成材料(FVK)的尤其是多向的层构造上下叠置，那么就可以明显改进半成品或成品的机械强度。为了拓宽抗粘着的区域并且为了避免在变形工具处的可能的粘着，可以在变形之前在涂层上施加分隔层。例如，对于这样的分隔层而言，特征在于经涂覆的纸，例如烘焙纸。如果将能固化的涂层无压力地预凝胶化并且在接下来的步骤中按压到金属载体上，以便将该涂层施加到金属载体上，出于纤维增强的原因而能够降低合成材料的排出，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半成品或构件(2)的方法，在所述方法中，将具有纤维增强的合成材料的能固化的涂层(6、17)施加到金属载体(3)，特别是板(4)上，并且在接下来的步骤中将经涂覆的金属载体(3)变形，特别是深冲压或弯曲成半成品或构件(2)，其特征在于，对所述金属载体(3)至多区域性地进行涂覆，并且只有当所述金属载体的涂层(6、17)在其固化中形成至少一个抗粘着的表面(12)时，才经受变形，其中，所述经涂覆的金属载体(3)以如下方式进行变形，即，其伴随着变形半径(21)的塑性的形状变化基本上，优选仅在所述金属载体的无涂层的区域(15)中形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.13 EP 12164199.71.一种用于制造半成品或构件(2)的方法，在所述方法中，将具有纤维增强的合成材料的能固化的涂层(6、17)施加到金属载体(3)上，并且在接下来的步骤中将经涂覆的金属载体(3)变形成半成品或构件(2)，其特征在于，对所述金属载体(3)区域性地进行涂覆，并且只有当所述金属载体的涂层(6、17)在其固化中形成至少一个抗粘着的表面(12)时，才经受变形，其中，所述经涂覆的金属载体(3)以如下方式进行变形，即，其伴随着变形半径(21)的塑性的形状变化在所述金属载体的无涂层的区域(15)中形成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将碳纤维增强的合成材料作为具有热固性基体的纤维增强的合成材料施加到所述金属载体(3)上。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，施加预浸渍的碳纤维。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将具有化学交联的中间层的纤维增强的合成材料施加到所述金属载体(3)上。5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将具有长纤维的纤维增强的合成材料施加到所述金属载体(3)上。6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将所述纤维增强的合成材料的织物或非织物以裁剪的形状(8)施加到所述金属载体(3)上。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述织物或非织物要么利用合成材料基体预浸渍地施加到所述金属载体(3)上，要么在施加到所述金属载体(3)上之后利用所述合成材料基体浸渍。8.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将所述涂层(6、17)施加到以金属和/或有机物预涂覆的金属载体(3)上。9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，多层织物或非织物针对纤维增强的合成材料的层...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰兹·安德勒施，卡罗拉·艾塞尔，伯恩哈特·施特劳斯，克里斯蒂安·瓦尔施，
申请(专利权)人：奥钢联钢铁公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT