用于制造复合产品的方法和装置以及通过该方法和装置制造的复合产品制造方法及图纸

一种用于制造复合产品的方法，该复合产品包括塑料本体以及由金属坯料形成的覆盖层，该覆盖层至少在它的表面的一部分处粘接在塑料本体上，其中：金属坯料（５）置于模具中，该模具包括：坯料保持器（２４）；型芯（２２），该型芯可相对于坯料保持器运动；以及支承模具（２１）；使模具闭合，这样，支承模具（２１）和型芯（２２）位于金属坯料（５）的任意一侧，且金属坯料（５）借助于坯料保持器（２４）而在它的边缘附近进行支承；将液体塑料（１０）注入模具中，该液体塑料（１０）与预成形的金属坯料接触；使液体塑料（１０）转变成固体塑料本体，该固体塑料本体粘接在预成形的金属坯料上，以便制造复合产品；将该复合产品从模具中取出。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造复合产品的方法，该复合产品包括塑料本体以及由金属坯料形成的覆盖层，该覆盖层在它的表面的至少一部分处粘接在塑料本体上。本专利技术还涉及一种用于制造复合产品的装置，该复合产品包括塑料本体以及由金属坯料形成的覆盖层，该覆盖层至少在它的表面的一部分处粘接在塑料本体上，本专利技术还涉及这种复合产品。这种产品由德国专利DE4123766C可知。作为门框的已知产品包括空心形状的金属覆盖层，它的空心形状中充满注射模制的塑料本体，该塑料粘接在覆盖层上。该门框这样获得，即通过将金属板置于注射模具中，并使在注射模具中的该金属板在注射模制压力下形成合适形状，还使该板有塑料本体。上述产品的缺点是它的整个空腔都充满注射模制塑料本体。本专利技术的目的是提供一种用于制造复合产品的方法和装置，其中，不需要在金属覆盖层的整个空腔中都充满塑料本体。本专利技术的另一目的是提供一种能够柔性制造复合产品的方法和装置。本专利技术的另一目的是提供一种能够简单、快速和经济地制造复合产品的方法和装置。本专利技术的另一目的是制造这种复合产品。根据本专利技术，这些目的中的一个或多个可以通过一种用于制造复合产品的方法来实现，该复合产品包括塑料本体以及由金属坯料形成的覆盖层，该覆盖层至少在它的表面的一部分处粘接在塑料本体上，其中金属坯料置于模具中，该模具包括坯料保持器；型芯，该型芯可相对于坯料保持器运动；以及支承模具；使模具闭合，这样，支承模具和型芯位于金属坯料的两侧，且金属坯料借助于坯料保持器而在它的边缘附近进行支承；将液体塑料注入模具中，该液体塑料与预成形的金属坯料接触；使液体塑料转变成固体塑料本体，该固体塑料本体粘接在预成形的金属坯料上，以便制造复合产品；将该复合产品从模具中取出。这创造了一种方法，其中，预成形的金属坯料并不需要完全充满塑料本体。这可以利用预成形金属坯料来实现，其中，空腔形成于预成形的金属坯料中，且在液体塑料的注射过程中，已经形成的空间可以部分由型芯占据，因此，液体塑料可注入的可用空间更小。这时，借助于型芯，塑料本体的厚度小于已经形成的空腔的深度，因此最终的复合产品也可以为空心。由于液体塑料注入模具中，因此，借助于为此目的的型芯，可以在不需要减小容积的情况下使液体塑料占据全部可用空间。根据本专利技术，塑料本体可以在金属覆盖层的、并没有利用型芯处理的一侧来施加给金属覆盖层。此外，通过本专利技术的方法，还可以使用非预成形的扁平坯料，一层塑料以在型芯中的凹口的形式施加在该坯料上。这时，型芯必须能够相对于坯料保持器进行相对运动，以便使型芯的边缘能够压在坯料上。应当知道，EP-A 0186015提供了一种方法，其中，一定量的塑料引入型芯和预成形的金属坯料之间，且坯料只是在引入塑料之后由于型芯和支承模具之间的距离进一步减小而由于塑性变形而转变成它的最终形状。在本专利技术中，所需压力通过将塑料注入模具中而提供，优选是通过注射模制，因此，在供给塑料的过程中或者在供给塑料之后，并不需要使型芯和支承模具彼此相向运动。根据本专利技术的优选实施例，金属坯料在它的边缘附近支承在坯料保持器中，且在模具闭合之后和液体塑料注入之前，金属坯料借助于型芯而机械预成形，该型芯沿坯料保持器而朝着支承模具进行相对运动。本实施例的方法的优点是可以在单个模具中从扁平坯料开始制造出一种复合产品，该复合产品具有预成形的金属覆盖层和粘接在该金属覆盖层上的塑料本体。这时，在液体塑料的注射过程中，需要时可以使型芯和支承模具分开，这意味着在制造时在形成复合产品方面所能获得的自由度增加了。因此，优选是液体塑料将在压力下注入模具中，同时整个可用空间都将充满液体塑料。例如，在本专利技术的方法中，液体塑料并不必须由于减小可用容积而长时间在模具内保持可加工性或液体，就象它只进行成形和/或模制。在本方法的一个实施例中，液体塑料在压力下注入模具中，在该处理过程中，金属坯料进一步变形。这样，可以使金属坯料形成特定的复杂和/或精细形状和/或凸纹，例如压纹和尖角。在本方法的一个实施例中，液体塑料在至少200巴和最多4000巴的压力下注入模具中，优选是至少400巴，更优选是至少800巴，最优选是至少1200巴。选择的压力越高，塑料本体在金属坯料上的粘接将越强和越平滑。因此，需要时可以安装更薄的塑料本体。基于相同原因，液体塑料可以在至少10cm3/s的液体塑料流速下注入模具中，优选是至少20cm3/s，需要时与所述压力组合。超过这些限制的流速进一步增加了液体塑料不再在模具中保持液体或可加工形式的可能性。在本方法的一个实施例中，在金属坯料的预成形过程中，金属坯料夹在型芯和支承模具之间，且支承模具与型芯一起运动，因此，金属坯料的边缘整齐(neatly)地或者以任何可控制速率环绕型芯而形成。在本方法的一个实施例中，在注射液体塑料之前或注射过程中，型芯和支承模具相互离开。这使得在模具中形成空间，塑料本体可以模制到该空间中。在一个实施例中，在液体塑料的注射过程中，塑料还与预成形金属坯料的端部边缘接触。这导致金属覆盖层的整齐(neat)精加工。当金属覆盖层具有可忽略的厚度时，这样特别有利。另一优点是塑料本体可保护金属坯料的端侧免受腐蚀。在本方法的一个实施例中，金属坯料至少在预成形过程中保持在压紧夹的夹具中，该夹具通过弹簧力而闭合，该压紧夹存在于坯料保持器中。因此，将更好地利用金属坯料的可变形性，因为金属坯料的预成形并不局限于简单模制，而是还包括深拉。弹簧力可以选择为这样，即在压紧夹的夹具中产生充分的金属流动，以便防止材料在型芯的相对运动的作用下产生裂纹，同时减小皱缩的危险。在一个特定实施例中，预成形的金属坯料在压力作用下进一步变形，且压紧夹存在于坯料保持器中，金属坯料至少在液体塑料的注射过程中保持在压紧夹的夹具内，该夹具通过弹簧力而闭合。这使得在金属坯料进一步变形的过程中也能够更好地利用该变形。这样，预成形的金属坯料可以在液体塑料的作用下就象进行进一步深拉。部分为了使金属坯料的端部边缘也可以由塑料本体覆盖，优选是这时弹簧力选择为这样，即金属坯料从压紧夹的夹具中拉出同时在该处理过程中有一定阻力。在一个实施例中，当模具闭合时，支承模具推入切割框架内。这样，坯料的、伸出切割框架的部分在模具闭合时被切断。因此，坯料总是处于正确的尺寸。优选是，在坯料通过型芯进行机械预成形之前这样切割坯料。在液体塑料注入模具内之后，在至少一个模制后步骤中，附加材料可以注入模具内。这防止和/或补偿固化塑料可能在金属坯料表面上的皱缩。而且，该措施生成良好的拉紧和平滑表面。根据本专利技术，金属坯料例如可以从以下组的金属中选择钢、不锈钢、镀锌钢、镀锡钢、镀铬钢、镀铜钢、涂Ni钢、铝、以及基于铝、铜、黄铜、青铜、银、金、钛的合金。根据本专利技术，塑料例如可以从以下组中选择PP、PET、PE、ABS、PMMA、SAN、PC、PA、PU、PUR、SAN和它们的共聚物，需要时可以填充粉末状填料例如陶瓷和/或金属微粒，或者填充发泡剂。在模具打开之后，塑料涂覆层可以借助于发泡剂而起泡沫，例如为了充满金属坯料中的形成空腔。通过本专利技术的方法，金属坯料可以在使得液体塑料注入模具内的压力的作用下进行切割。坯料的、已经切割的部分借助于塑料本体而与复合产品的其余部分连接。在本方法的一个实施例中，金属坯料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造复合产品的方法，该复合产品包括塑料本体以及由金属坯料形成的覆盖层，该覆盖层至少在它的表面的一部分处粘接在塑料本体上，其中：金属坯料（５）置于模具中，该模具包括：坯料保持器（２４）；型芯（２２），该型芯可相对于坯料保持器运 动；以及支承模具（２１）；使模具闭合，这样，支承模具（２１）和型芯（２２）位于金属坯料（５）的任意一侧，且金属坯料（５）借助于坯料保持器（２４）而在它的边缘附近进行支承；将液体塑料（１０）注入模具中，该液体塑料（１０）与预成 形的金属坯料接触；使液体塑料（１０）转变成固体塑料本体，该固体塑料本体粘接在预成形的金属坯料上，以便制造复合产品；将该复合产品从模具中取出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克斯CE范德阿，安东尼S维迪尔，胡戈GJ德沃尔夫，
申请(专利权)人：科鲁斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]