用于包覆模制纤维增强聚合组件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于包覆模制纤维增强聚合组件的方法和装置，具体地一种用于制造中空的包覆模制的聚合物制品的方法，包括：将中空聚合物结构(10)放置在模具(100)中；支撑中空聚合物结构的内表面；将纤维聚合物材料(12)设置在邻近中空聚合物结构的外表面的模具中；将纤维聚合物材料包覆模制至中空聚合物结构的外表面上；将模具打开；以及将包含包覆模制在中空聚合物结构上的纤维聚合物材料的中空包覆模制的聚合物制品移出。制的聚合物制品移出。制的聚合物制品移出。

【技术实现步骤摘要】
用于包覆模制纤维增强聚合组件的方法和装置
[0001]本申请是申请日为2015年7月1日、专利技术名称为“用于包覆模制纤维增强聚合组件的方法和装置”的中国专利申请号201580033185.9的分案申请。


[0002]本公开涉及包覆模制在聚合物嵌件上以形成用作结构增强组件的闭合截面几何形状的纤维增强聚合物材料及其制备方法。具体地，本文公开了用于车辆的结构组件如举升门的闭合截面增强结构及其制备方法。

技术介绍

[0003]如前端模块和举升门的用于车辆的结构组件可以负载有由作用在不同位置的力产生的扭力。为适应该需求，在此类结构组件中具有高弯曲刚度是期望的。举升门是车辆主体的较大的组成部件，并在其打开或关闭时围绕铰链大幅旋转。提供举升门以打开或关闭形成在掀背型载客车辆等的后部的开口部分。由于来自重复打开和关闭举升门的应力水平以及举升门的尺寸，可采用肋条或钢制嵌件来确保适当的运作和结构稳定性。增加刚度和扭转刚性的其他尝试包括增加板的厚度。然而，增加板件的厚度和/或添加肋条来增加举升门的刚性也增加了举升门的整体重量，这可以负面地影响车辆的燃料效率。此外，增强件如肋条的使用可能影响使电线、电缆等高效第穿过举升门的能力。此外，肋条和其他增强件负面地影响举升门的美观质量，因为这种特征可能在板件上留下可见的缺陷，因此需要安装额外板件以提供完整的外观。结合塑料举升门使用钢或其他材料还可能增加生产举升门或车辆组件的制造时间和成本。
[0004]由于车辆主体的重量对车辆的燃料消耗具有影响，因此已经做出了由诸如聚合物材料的轻量材料生产举升门的尝试以致力于降低车辆的整体重量。聚合物材料的使用降低了整体重量，但在一些应用中可能不适应置于举升门上的应力和应变。作为实例，举升门可能期望地弯曲。这可能使消费者不满。更糟糕的是，这种弯曲可能无法充分抵抗碰撞中的变形。
[0005]对于一些应用，如注射模制和/或注射压缩模制的技术、如采用给定的牵引方向和滑块不能为结构组件提供期望的和/或足够的扭转刚度。如气体注射模制和水注射模制的其他技术不提供横跨壁厚的必要控制。此外，使用可拆型芯(collapsible core)和滑块可以包括在模制过程期间移动的部件，这导致预期的壁厚的偏差。因此，已经做出使用金属嵌件来提供用于模制聚合物结构组件的表面的尝试。然而，金属嵌件增加重量并且负面地影响车辆的燃料经济性。而且，过去尝试制造纤维增强组件显示出了很多制造缺陷，包括变化的壁厚和难以重现壁厚。例如，长玻璃纤维增强的塑料可能遭受组件内部(例如，在纤维增强塑料接触承载滑块、型芯或金属嵌件处)的“纤维发泡”的缺点。
[0006]EP 0 492 129A1涉及多层塑料管和其制造方法。制造多层管的方法使用间隔件(13)以防止置于模具型腔中的中空塑料芯(11)在将熔融的塑料材料在压力下提供至模具型腔中时变形。
[0007]因此，存在对于包含具有可控制和可重现的壁厚的纤维增强聚合物的轻质聚合物组件的需要。

技术实现思路

[0008]本文公开了由包覆模制在聚合物嵌件上的纤维增强聚合物材料制成的闭合截面几何形状增强组件及其制备方法。
[0009]一种用于制造中空的包覆模制的聚合物制品的方法，包括：将中空聚合物结构放置在模具中；将中空聚合物结构的内表面支撑；将纤维聚合物材料设置到邻近中空聚合物结构的外表面的模具中；将纤维聚合物材料包覆模制至中空聚合物结构的外表面上；将模具打开；以及将包含包覆模制在中空聚合物结构上的纤维聚合物材料的中空的包覆模制的聚合物制品移出。
[0010]一种用于生产包覆模制的聚合物制品的方法，包括：将预制的中空聚合物组件放置在模具中；其中中空聚合物组件在两个端部开口；将两个端部塞住，其中将一个塞连接至加压装置；将内压施加至中空聚合物组件；以及用纤维聚合物将中空聚合物组件包覆模制。
[0011]一种中空的包覆模制的聚合物制品，包括：包覆模制在中空聚合物结构上的纤维聚合物；其中中空聚合物结构包括小于或等于0.5mm的壁厚。
[0012]通过下列附图和详细描述举例说明以上描述的和其他特征。
附图说明
[0013]现在参考附图，其是示例性的实施方式，并且其中相同元素编号相同。
[0014]图1是装备有加压装置以支撑中空聚合物结构的模制装置的截面侧视图。
[0015]图2是装备有嵌件以支撑中空聚合物结构的模制装置的截面侧视图。
[0016]图3是装备有滑块以支撑中空聚合物结构的模制装置的截面侧视图。
[0017]图4是中空的包覆模制的聚合物制品的截面视图。
[0018]图5是用于制备中空的包覆模制的聚合物制品的方法的流程图。
[0019]图6是用于制备中空的包覆模制的聚合物制品的方法的流程图。
具体实施方式
[0020]本文公开了结构增强组件及包含用纤维增强材料包覆模制的聚合物嵌件的结构增强件组件的生产方法，产生增加的弯曲和扭转刚度以及一致的、可重现的壁厚。距信本文获得的有利结果，例如，低质量、高强度聚合物组件可通过使用具有用纤维增强材料包覆模制的薄中空剖面的聚合物嵌件以形成闭合截面几何形状来实现。
[0021]中空的包覆模制的聚合物制品可以包括包覆模制在中空聚合物结构或嵌件上的纤维聚合物。例如，中空聚合物结构或嵌件可具有闭合截面几何形状。因此，当用纤维聚合物材料包覆模制时，得到的制品可以具有闭合截面几何形状。可以预制中空聚合物结构并在用纤维聚合物材料包覆模制之前放入模具中。中空聚合物结构可以包括任何闭合截面几何形状。例如，中空聚合物可具有多边形、圆形、椭圆形及包括上述中的至少一种的组合的截面形状。中空聚合物结构可具有小于或等于0.5毫米(mm)的厚度。
[0022]包覆模制在中空聚合物结构上的纤维增强材料(还称为纤维材料)可形成模制的
制品的外部并且可采取任何形状并且不局限于中空聚合物结构的确切的截面形状。例如，中空结构可具有正方形截面，并且可以以矩形截面或圆形截面包覆模制纤维增强材料。制品的纤维增强部分可具有大于中空聚合物结构厚度的厚度。例如，纤维增强部分可以具有大于或等于中空聚合物结构的厚度的150％的厚度。纤维增强部分可具有大于或等于中空聚合物结构的厚度的200％的厚度。当截面形状与中空聚合物结构相同时，包覆模制在中空聚合物结构上的纤维材料的厚度在制品上的任何点处可变化小于或等于2％。然而，当包覆模制的纤维状材料的截面形状与中空聚合物结构不同(例如，具有正方形截面的中空聚合物结构上的矩形包覆模制的截面)时，纤维状材料的厚度可以变化。因此，可以获得一致的厚度。
[0023]用于制造中空的包覆模制的聚合物制品的方法可包括将中空聚合物结构放置在模具中。可以将中空聚合物结构的中空部分加压。例如，可以将中空聚合物结构的末端塞住并可以将加压流体或气体源连接至其中一个塞。可以将加压流体或气体引入至中空空间中。加压流体或气体可在中空聚合物结构的内表面上施加大于或等于模制装置的内表面的压力。加压流体或气体可处于比模具表面和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造中空的包覆模制的聚合物制品(30)的方法，其中，所述中空的包覆模制的聚合物制品(30)是在车辆组件中使用的结构增强组件，所述车辆组件选自举升门、门模块、前端模块、仪表板托架和车辆结构的保险杠包层，包括：将中空聚合物结构(10)放置在模制装置(100，200，300)的模具中，其中所述中空聚合物结构(10)具有内表面和外表面，并且其中中空聚合物组件在两个端部开口；支撑所述内表面；将纤维聚合物材料(20)设置于邻近所述外表面的模具中；将所述纤维聚合物材料(20)包覆模制至所述外表面上；打开所述模具；以及将包含包覆模制在所述中空聚合物结构(10)上的所述纤维聚合物材料(20)的中空的包覆模制的聚合物制品(30)移出；其中，支撑所述中空聚合物结构(10)的内表面包括将所述中空聚合物结构(10)的末端塞住并用流体加压装置将加压流体施加至所述中空聚合物结构(10)内的中空空间(12)；或将所述中空聚合物结构(10)的末端塞住并将加压气体施加至所述中空聚合物结构内的中空空间(12)；或将滑块(24)插入到所述中空聚合物结构(10)中，其中所述滑块(24)接触所述中空聚合物结构(10)的内表面；或将金属嵌件(26)插入到所述中空聚合物结构(10)中，其中所述金属嵌件接触所述中空聚合物结构(10)的内表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中，支撑所述中空聚合物结构(10)的内表面包括将所述中空聚合物结构(10)的末端塞住以及将加压流体施加至所述中空聚合物结构(10)内的中空空间(12)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，支撑所述中空聚合物结构(10)的内表面包括将所述中空聚合物结构(10)的末端塞住以及将加压气体施加至所述中空聚合物结构内的中空空间(12)。4.根据权利要求1所述的方法，其中，支撑所述中空聚合物结构(10)的内表面包括将滑块(24)插入到所述中空聚合物结构(10)中，其中所述滑块(24)接触所述中空聚合物结构(10)的内表面。5.根据权利要求1所述的方法，其中，支撑所述中空聚合物结构(10)的内表面包...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：