製造夾層板和製造體部件的方法
2023-05-30 19:29:36
專利名稱：製造夾層板和製造體部件的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製造夾層板和製造體部件的方法。
本發明還涉及一種夾層板和使用一個相應的方法製造的體部件。
在現有技術中已知的另一種製造夾層板的方法中，長的PET管被粘結在一起形成一束。然後沿著垂至於PET管的縱向長度方向，將根據這種方式得到的PET管束切割成碟片。最後，覆蓋層被層壓在每個單個碟片的兩側。這種方法同樣也是非連續地被執行。
本發明的目的是提供一種方法，可以經濟地方便地製造夾層板和體部件。
此外，本發明的另一個目的是提供一種結構簡單和重量輕的夾層板和體部件。
為了實現本發明，本發明提出了一種用於製造夾層板的方法，包括以下步驟在一個柔性的金屬膜片上形成多個杯狀的凹槽；將一個覆蓋層施加到上述柔性金屬膜片的每一側，在這個過程期間，在每一個杯狀的凹槽上，首先通過一個覆蓋層將開口封閉，接著將另一個覆蓋層施加到上述凹槽的自由端。
另外，本發明還提出了一種夾層板，具有兩個覆蓋層和一個中間層，上述兩個覆蓋層基本相互平行，中間層位於兩個覆蓋層之間，其特徵在於，中間層可以是一個柔性金屬膜片，在該膜片上設置有多個壓制的杯狀凹槽，凹槽的開口被封閉。根據本發明的方法與現有技術中的已知的方法相比所具有的特別優點在於，本發明的方法可以被連續地執行，即使使用柔軟的鋁材料構成一個中間層。
根據本發明的夾層板具有高的強度和極輕的重量。此外，可以通過使用適合的凹槽的布置可以使夾層板在三維方向上變形。
根據本發明製造的夾層板能夠被優選應用在汽車工業(頂襯、後行李架等)和展覽技術中。
可以通過壓制或深衝工藝形成杯狀的凹槽。為了形成杯狀的凹槽又不損壞材料，柔性金屬膜片的材料優選具有至少70×103N/mm2的彈性模量。
柔性的金屬膜片有利地包括鋁或鋁合金或者銅或銅合金，其厚度可以為10μm到200μm，優選為20μm到100μm。
杯狀的凹槽基本被形成為一個橢圓體、一個球體、一個圓柱體、一個截頭圓錐或者一個截頭錐體的形狀。
覆蓋層可以包括金屬，例如鋁或鋁合金或者銅或銅合金，其厚度優選為從0.5mm到2.0mm。
可是，覆蓋層可以包括塑料，例如PET或PP或者PS或ABS。
也可以將一個Resopal板用作覆蓋層。這種類型的Resopal板的厚度為0.4mm到2.0mm。優選為1.3mm。
覆蓋層優選被粘結到柔性金屬膜片上。
覆蓋層不但可以是平面形狀，也可以是彎曲的形狀，因為中間層能夠改變它的形狀。此外，它也可以是具有肋的結構。
最後，一個夾層板可以形成具有多層的形狀。為此，一個附加的包括帶有杯狀凹槽的柔性金屬膜片的中間層被施加到覆蓋層中的一個上，以及一個附加的覆蓋層被固定到這個中間層上。
本發明還公開一種用於製造一個體部件的方法，以實現本發明的目的。通過與製造夾層板的方法的對比，在這個方法中，金屬體片直接形成了另外的覆蓋層。
被結合在一起的層壓結構確保體部件具有高的強度和低的重量。特別是扭轉剛度十分高。此外，根據本發明的體部件具有良好的聲學特性和優秀的抗腐蝕性。
所使用的粘接劑優選是一個封裝的、熱有效的粘接系統，該系統可以在一個超過165度的溫度起作用並且完全起作用。層壓結構和金屬體片通過施加壓力同時又進行加熱而被結合在一起。體部件可以承受超過200度的溫度。
在結合操作之前，封裝的泡沫系統或者具有微粒封裝的泡沫系統可以被引入到層壓結構和金屬體片之間，該泡沫系統可以在結合期間起作用。這將取得良好的絕熱和隔音的效果。
覆蓋層優選是一個鋁片。
根據本發明的方法可以被用於製造諸如汽車頂部、發動機罩、行李箱蓋、車門或者其它諸如體部件的三維變形部件。
圖1顯示了一個夾層板的第一實施例的中間層的平面圖；圖2是杯狀凹槽的第一變化視圖；圖3是杯狀凹槽的第二變化視圖；圖4示意地顯示了用於製造夾層板的一個方法的步驟；圖5顯示了夾層板的第二實施例的側視分解視圖；圖6顯示了圖5中的夾層板的俯視分解視圖；圖7顯示了一個雙層中間層；圖8顯示了具有一個雙層中間層的夾層板的第三實施例的側視圖；圖9顯示了具有一個雙層中間層的夾層板的第四實施例的側視圖；圖10顯示了用於製造車頂的層壓結構；圖11顯示了通過汽車車頂的部分截面視圖；圖12顯示了圖11的XII的局部。
中間層1的柔性金屬膜片包括鋁或鋁合金或者銅或銅合金，或者其它可以被衝壓和拉出的金屬。通過採用厚度可以為10μm到200μm的金屬膜片。在大多數應用中柔性金屬膜片的厚度優選為20μm到100μm。
中間層的柔性金屬膜片的材料優選在塑料的情況下具有至少為兩個2×103N/mm2的彈性模量，以及在金屬(例如鋁)的情況下優選為70×103N/mm2的彈性模量。
杯狀的凹槽2可以具有不同的形狀。在圖2和圖3中顯示了杯狀凹槽2的兩個有利的形狀。
在圖2中的凹槽2具有半橢圓形的形狀，而在圖3中的凹槽2具有自由端8被直線截去的半橢圓形的形狀。
杯狀的凹槽2可以具有球形、圓柱形、截頭圓錐或者截頭錐形的形狀。杯狀凹槽的直徑優選大致對應於已經變形為中間層的柔性金屬膜片的厚度。
在杯狀的凹槽2已經被形成在柔性金屬膜片2中以形成中間層1之後，可以在中間層1的兩側施加到覆蓋層3或4。在上述處理之中，在每個凹槽2，首先凹槽2的開口被一個覆蓋層3所封閉，然後另外的覆蓋層4被結合到對應凹槽2的自由端8。
這是很重要的，因為通過覆蓋層3對凹槽2的開口7的封閉會導致一個在凹槽2中形成的空氣墊，這將防止由柔性金屬形成的凹槽2在施加另外的覆蓋層4時被壓縮。
在圖4中表示了後面的方法步驟。在圖4中的箭頭指示單個部件的移動方向。中間層1被連續輸送在一個平面上。塗覆有諸如聚氨脂粘接劑的粘接劑9的覆蓋層3，在面向中間層1的側面，被連續地輸送到中間層1的設置有凹槽2的開口7的這一側，然後被粘接在其上，結果開口7被覆蓋層3所封閉。同樣塗覆有諸如聚氨脂粘接劑的粘接劑9的覆蓋層4，在面向中間層1的側面，在覆蓋層3之後，被連續地輸送到中間層1上，如沿著中間層1移動的方向觀察，然後被粘接在凹槽2的自由端8上。這時，凹槽2的開口7已經被覆蓋層3所封閉。接著，將這樣形成的夾層板結構切割成所需要尺寸的夾層板。
另外，也可以首先只是將覆蓋層3施加在中間層1的具有開口7的一側，然後可以將這個部件臨時儲存為一個層壓結構，下面將在圖10中對此進行詳細描述。另外的覆蓋層4可以在以後的時間進行施加。這將使覆蓋層4具有十分寬的選擇範圍。
覆蓋層3，4可以包括金屬，例如鋁或鋁合金或者銅或銅合金。根據特定的應用，覆蓋層3，4的厚度通常為從0.5mm到2.0mm。可以覆蓋層3，4也可以選擇更厚或更薄。
可是，覆蓋層可以包括塑料，例如PET或PP或者PS或ABS，或者也可以是一個Resopal板。在這個情況下，所使用的Resopal板的厚度優選為0.4mm到2.0mm。
圖5和6顯示了夾層板的第二實施例。覆蓋層3，4沒有塗覆粘接劑。在每個情況下，一個雙面粘接片5被布置在覆蓋層3，4和中間層1之間。粘接片5通過一個加熱裝置起作用。
一個封裝縫紉粘接系統也可以用作粘接劑。一個封裝的粘接系統是一個雙階段粘接劑。例如，第一組份可以在例如70-80度起作用。另一個組份可以一個諸如160-180度的溫度下在變形以形成部件期間起作用。
圖7顯示了一個雙層中間層1，具有多個向上延伸的凹槽2』和多個向下延伸的凹槽2，它們在各自的情況下都形成在一個柔性金屬膜片之中。一排凹槽2與一排相鄰的凹槽2』相互交替設置。兩個金屬膜片被相互粘接在一起，於是一個金屬膜片形成了隔離另一個金屬膜片的凹槽2或2』的覆蓋層。可是，也可以通過一個覆蓋層隔離每個金屬膜片的凹槽2，2』，以及也可以將這些覆蓋層彼此結合在一起。
在圖7中顯示了在夾層板的第二實施例中使用的雙層中間層1，在圖8中，顯示了夾層板的第二實施例。在各自的情況下，一個雙面的粘接片5或5』被布置在凹槽2，2』的自由端和相關的覆蓋層3，4之間。凹槽2，2』在各自的情況下具有一半伸長的橢圓體形狀。
向上延伸的凹槽2少於向下延伸的凹槽2』的事實意味著夾層板在一個方向的彎曲阻力大於在另一方向的阻力，於是夾層板可以被彎曲以便根據安裝的情況改變其形狀。
圖9顯示了不同於第二實施例的第三實施例，在這個情況下，凹槽2，2』的形狀被形成為一個壓縮的橢圓體的形狀。
圖10顯示了用於製造汽車車頂22的層壓結構，該車頂顯示在圖11之中，和包括一個鋁板19、一個鋁膜片16和一個變形的金屬體片24，它們彼此相互粘接結合在一起，在鋁膜片上具有杯狀的凹槽18。
層壓結構10包括鋁板12，在其上表面粘接有一個雙面粘接片。鋁膜片16被粘接結合到粘接片14與鋁板12相對的側面，多個杯狀的凹槽18已經沿著一個衝壓方向被形成在膜片中。粘接片14通過加熱裝置起作用。粘接片14可以使在鋁膜片16中的凹槽18的開口28以氣密的方式被封閉。凹槽18的端表面26是平面的並且可以在一個高度平行於鋁板12。
一個封裝的粘接系統20可以被施加到每個凹槽18的端表面26上，其中系統20的第一組份已經在70-8-度被起作用。另一個組份具有160-180度的起作用的溫度。
層壓結構10可以被臨時儲存在這個狀態。
為了製造圖11所示的汽車車頂，在一個衝壓工具中，層壓結構10被放置在一個已經成型的金屬體片24的內側，通過這樣的一個方式端表面26支撐抵靠金屬體片24，封裝的粘接系統20被布置在金屬體片24和端表面26之間。
接著，通過加壓將層壓結構10和金屬體片24結合在一起，同時進行加熱，加熱的溫度要高於封裝的粘接系統20的第二組份起作用的溫度。這將使粘接系統20從熱塑性轉變為熱固性，於是可以形成穩定的熱結合。
金屬體片24優選使用厚度小於0.6mm的鋼片或者鋁片。鋁板12的厚度優選從100μm到200μm。凹槽優選具有5到8mm的外徑、2到5mm的高度和均勻的2到5mm的間隔距離。作為粘接片14的替換物，可以使用一個不同的熱塑性或者封裝的粘接劑。
在結合操作之前，封裝的泡沫系統或者具有微粒封裝的泡沫系統可以被引入到層壓結構和金屬體片之間，該泡沫系統可以在結合期間起作用。這將取得良好的絕熱和隔音的效果。
權利要求
1.一種用於製造夾層板的方法，包括以下步驟—在一個柔性的金屬膜片上形成多個杯狀的凹槽；—將一個覆蓋層施加到上述柔性金屬膜片的每一側，在這個過程期間，在每一個杯狀的凹槽上，首先通過一個覆蓋層將開口封閉，接著將另一個覆蓋層施加到上述凹槽的自由端。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，杯狀的凹槽可以通過壓制或深拉的工藝形成。
3.根據前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，杯狀的凹槽基本被形成為一個橢圓體、一個球體、一個圓柱體、一個截頭圓錐或者一個截頭錐體的形狀。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，至少覆蓋層中的一個被粘接到柔性金屬膜片上。
5.一種夾層板，具有兩個覆蓋層(3，4)和一個中間層(1)，上述兩個覆蓋層基本相互平行，中間層位於兩個覆蓋層之間，其特徵在於，中間層(1)可以是一個柔性金屬膜片，在該膜片上設置有多個壓制的杯狀凹槽(2)，凹槽的開口(7)被封閉。
6.根據權利要求5所述的夾層板，其特徵在於，覆蓋層(3，4)基本上是平面結構。
7.根據權利要求5所述的夾層板，其特徵在於，覆蓋層(3，4)基本上是彎曲結構。
8.根據權利要求5到7所述的夾層板，其特徵在於，至少一個附加的鋁膜片具有多個壓制的杯狀凹槽(2＇)，
9.根據權利要求8所述的夾層板，其特徵在於，在一個金屬膜片的凹槽(2)和另一個鋁膜片上的凹槽(2＇)沿著相對的方向延伸。
10.根據權利要求8或9之一所述的夾層板，其特徵在於，在兩個柔性金屬膜片上形成不同數量的凹槽(2，2＇)。
11.一種用於製造體部件的方法，包括以下步驟—在一個柔性的金屬膜片上形成多個杯狀的凹槽，其指向一個方向；—通過將一個覆蓋層施加到上述柔性金屬膜片上具有杯狀開口的一側以形成一個層壓結構，—將粘接劑施加到凹槽的端表面上，—將上述層壓結構結合到一個金屬體片上，層壓結構的端表面通過粘接劑被粘接到上述金屬體片上。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，層壓結構和金屬體片通過施加壓力以及同時進行加熱而被結合在一起。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，粘接劑可以一個封裝的加熱有效的粘接系統。
14.根據權利要求11到13之一所述的方法，其特徵在於，再進行結合操作之前，在結合期間起作用的泡沫系統被引入到上述層壓結構和金屬體片之間。
15.根據權利要求11到14之一所述的方法，其特徵在於，上述覆蓋層是一個鋁片。
16.一種體部件，具有—一個柔性金屬膜片(16)，在其上朝向一個方向形成多個杯狀凹槽(18)；—一個覆蓋層(12)，該覆蓋層被施加到上述柔性金屬膜片(16)上具有杯狀開口(28)的一側；—一個金屬體片(24)，該金屬體片通過粘接劑被粘接到凹槽(18)的端表面(26)上。
17.根據權利要求16所述的夾層板，其特徵在於，金屬膜片(16)和覆蓋層(12)是鋁材料形成的。
全文摘要
本發明涉及一種用於製造輕的容易構造的組件(夾層板或用於形成車體的組件)。多個杯狀的凹腔(18)被形成在一個柔性的金屬膜片(16)上。外層(12,24)被施加到柔性金屬膜片(16)的每一側。每個凹腔(18)的開口首先被外層(12)所覆蓋。另一個外層(24)被施加到凹腔(18)的自由端。一個已經形成的金屬體片(24)可以通過粘接劑被連接到杯狀凹腔(18)的頂表面(26)上以形成一個汽車體部件,於是所述金屬片被用作另外的外層。
文檔編號B62D29/04GK1373708SQ00812685
公開日2002年10月9日 申請日期2000年9月1日 優先權日1999年9月8日
發明者庫爾特·貝雷 申請人:阿爾坎卡帕有限公司