用于制造机动车的结构构件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过将由热塑性的塑料借助于嵌入的连续纤维强化的板型的半成品(“有机板”)热成形来制造机动车的结构构件的方法，将连续纤维或连续纤维层以角位置(α，β)定位以嵌入半成品的热塑性的塑料基质中，所述角位置对应于结构构件(5)的至少一个负荷方向(F1，F2)。

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请日为2014年7月11日、国家申请号为201480039863.8(国际申请号为PCT/EP2014/064933)、专利技术名称为“用于由有机板制造机动车的结构构件的方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于制造机动车的结构构件的方法以及一种用于制造尤其构成为机动车车门的门内壳板、门模块或组件支架的结构构件的有机板。
技术介绍
由连续纤维强化的热塑性的塑料构成的板状的半成品称作有机板，其中连续纤维呈由玻璃纤维、凯夫拉纤维、碳纤维或塑料纤维构成的束状物、织物或针织品的形式嵌入热塑性基质中。例如聚酰胺因为其相对于纤维的良好的附着特性而适合作为用于基质的热塑性的塑料。术语“连续纤维强化”理解为，用于强化的纤维的长度基本上受板状的有机板的大小限制，然而在有机板之内纤维基本上是不中断的。有机板能够如金属板那样裁剪并且设有裂口，然而比金属板轻并且同时具有高的表面刚度和强度。在充分加热热塑性基质时，有机板能够如金属板那样，然而在使用小的变形力的情况下三维地变形。为此，首先加热有机板，以熔化有机板的基质，并且接着将有机板通过深冲来改型。由此，机动车的结构构件，例如门元件如门模块、组件支架、门内皮和门外皮，座位元件如座垫和靠背还有挡泥板、活门和顶盖、保险杠等然而也以轻型结构的方式制造进而在轻型加工的同时实现明显的重量减少。从DE102010001634A1中已知一种用于通过有机板的热成形由有机板制造构件的方法，其中为了构成在构件中的留空部扩展有机板的纤维布置，而不破坏有机板的嵌入到由热塑性的塑料构成的基质中的纤维布置的结构。由DE102011111232A1中已知一种机动车的用作车身柱强化部的轻型构件，其中多个有机板层设有不同取向的纤维强化部以及裂口和穿通孔，所述有机板层在轻型构件的大小、形状和位置方面匹配于使用目的。从DE202006019341U1中已知一种由有机板构成的结构构件，所述有机板具有强化结构的、构成为模制件的塑料嵌入件，所述塑料嵌入件为了与热塑性的强化材料进行材料配合的连接而被压力注塑包封。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种开头所述类型的方法，所述方法将由有机板制造的结构构件的结构上的负荷能力提高并且在热成形期间考虑有机板的结构上的变化的情况下得到有机板的和由有机板制造的结构构件的稳定性。根据本专利技术，所述目的通过一种用于制造机动车的结构构件的方法实现。根据本专利技术的解决方案，即为了通过将由热塑性的塑料借助于嵌入的连续纤维强化的板型的半成品热成形来制造机动车的结构构件，将连续纤维或连续纤维层以角位置定位在半成品的热塑性的塑料基质中，所述角位置对应于结构构件的至少一个负荷方向，提高由有机板制造的结构构件的结构上的负荷能力并且通过在热成形期间考虑有机板的结构上的变化得到有机板的和由有机板制造的结构构件的稳定性。对于嵌入热塑性的塑料中的连续纤维的按照负荷的设置方案补充地，能够设有至少两个交叉的连续纤维层并且所述连续纤维层固定在交叉点中并且至少两个交叉的连续纤维层的角位置定位在半成品的基质中，使得支持结构构件的多个负荷方向。附加地，在结构构件的强化的负荷的区域中将强化元件例如牵引带集成到有机板中或结构构件中或放置到结构构件上，其中优选由有机板构成的强化元件与结构构件焊接，粘结或铆接。此外，能够将用于将强化元件与有机板连接并且用于将力导入到结构构件中以及用于在结构构件中进行力分配的适配器喷射、粘结、成形或铆接到强化元件上，使得例如通过喷射、粘结或铆接来建立在适配器和强化元件之间的相应的连接，其中所述强化元件也能够是在有机板中的强化区域，其中-适配器和强化元件为了制造结构构件而装入喷射工具中和/或-设置在有机板的边缘区域中并且在设置适配器的区域中的边缘设有超出部，所述超出部被折叠并且与适配器热焊接。在一个优选的实施方式中，适配器能够一件式地喷射到有机板上并且具有力路径，借助于所述力路径建立与强化元件的材料配合的连接。在此，适配器以固定开口为出发点朝强化元件的连接区域的方向优选以指形的扇状展开方式扩展，尤其以构成相应定向的肋片结构。在另一实施方式中，在有机板的与适配器的喷射侧相对置的侧上在喷射工具中设有完全喷射室，所述完全喷射室仅通过在强化元件的区域中完全喷射强化元件或有机板能够填充有塑料基质的材料，使得填充度能够考虑为用于要产生的连接的质量特征。用于制造构成为机动车车门的门内壳板、门模块或组件支架的结构构件的有机板优选具有嵌入热塑性的塑料中的连续纤维或连续纤维层，所述连续纤维或连续纤维层沿机动车车门的安装在门模块上的功能元件的负荷方向定向，其中尤其-连续纤维或连续纤维层沿窗升降器的窗玻璃的拉下方向、尤其平行于窗升降器的导轨定向，和/或-连续纤维或连续纤维层沿机动车车门的门锁和车门铰链之间的牵引连接的方向定向和/或-连续纤维或连续纤维层沿门拉手的负荷方向定向。附图说明参照绘图的附图根据下面的实施例的描述说明本专利技术的其他特征进而能实现的优点。从所述描述和附图中也得知实施例的不包含在权利要求中的特征。这些特征也能够以与这里特殊公开的组合不同的形式出现。多个这些特征在上下文的相同的句子中或不同的类型中共同提到的事实不意味着这些特征仅能够以特殊公开的组合的方式出现；换而言之，原则上出发点为，也能够从多个这些特征中略去或变换各个特征，只要这不影响本专利技术的功能性。附图示出：图1示出用于将有机板热成形并且制造尤其机动车部件的结构构件的设施的示意图；图2示出构成为机动车车门的门模块或组件支架的结构构件的俯视图，所述结构构件具有用于将有机板热成形的悬挂部位和用于结构构件的卡口式连接的接口；图3示出构成为机动车车门的门模块或组件支架的结构构件的俯视图，所述结构构件具有有机板的在悬挂部位处构成的超出部；图4示出用于机动车车门的门模块或组件支架的有机板的示意图，所述有机板具有用于将有机板热成形的预成形的固定容纳部；图5示出集成到用于门模块的有机板中的、在负荷方向上定向的牵引带的俯视图；图6至8示出具有集成到有机板中的牵引带的用于力导入和分配的适配器的有机板的边缘区域的示意图；图9至12示出具有用于将牵引带与有机板连接的强化机构的有机板的边缘区域的示意图；图13示出具有固定开口和指形的朝强化元件的连接区域的方向扇状展开的适配器的有机板的俯视图；图14和15示出沿着切线A-A和B-B贯穿根据图13的有机板的剖视图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过将由热塑性的塑料借助于嵌入的连续纤维强化的板形的半成品(“有机板”)热成形来制造机动车的结构构件的方法，其特征在于，将连续纤维或连续纤维层(41‑46)以角位置定位以嵌入所述半成品的热塑性的塑料基质(40)中，所述角位置对应于所述结构构件(5)的至少一个负荷方向。

【技术特征摘要】
2013.07.12 DE 102013213711.71.一种用于通过将由热塑性的塑料借助于嵌入的连续纤维强化的板形的半成品(“有
机板”)热成形来制造机动车的结构构件的方法，
其特征在于，
将连续纤维或连续纤维层(41-46)以角位置定位以嵌入所述半成品的热塑性的塑料基
质(40)中，所述角位置对应于所述结构构件(5)的至少一个负荷方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设有至少两个交叉的连续纤维层(41-46)
并且所述连续纤维层固定在交叉点(47)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少两个所述交叉的连续纤维层(41-46)
的角位置定位在所述半成品的基质中，使得支持所述结构构件的多个负荷方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述结构构件(5)的强化的负荷的所述
区域中将强化元件(3，60)集成到所述有机板(2)中或所述结构构件(5)中或放置到所述结
构构件(5)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，由有机板(2)构成的强化元件(3)与所述结
构构件(5)焊接、粘结或铆接。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设有喷射、粘结、成形或铆接到所述强化元
件(3)上的适配器(8；32)用于将所述强化元件(3)与所述有机板(2)连接并且用于承受负荷
的所述结构构件(5)的力分配。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述适配器(8；32)和所述强化元件(3)放
入并且喷入喷射工具中以制造所述结构构件(5)。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述强化元件(3)的连接部位(30，31)装入
所述结构构件(5)的裂口(50)中并且通过插入稳定元件(34)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·蒂内尔，奥拉夫·克里泽，马库斯·舒尔茨，维尔纳·施坦贝格尔，斯特凡·纳博，
申请(专利权)人：布罗泽汽车部件制造哈尔施塔特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE