作为冲击梁中的距离保持体的有机片材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冲击梁和增强物。本发明还涉及提供该冲击梁的方法。本发明进一步 涉及冲击梁用于车辆保险杠或用于车辆部件的冲击增强物的用途。
【背景技术】
[0002] 冲击梁已知例如由聚合物基体制成，该聚合物基体用玻璃纤维或其他聚合物纤维 增强。冲击梁可以还包含金属部件，通常在该冲击梁在冲击时受到高负荷的位置。
[0003] 在US-A-5290079中，冲击梁包含基体内的编织金属丝网，其用来改进该冲击梁的 延性和柔韧性。此外，US2006/013990也公开了具有聚合物基体和织物产品的冲击梁，其包 含金属帘线，该金属帘线优选缝合到单独的织物层。该冲击梁减少或解决了压制期间该帘 线移动的问题。
[0004] 冲击梁可以通过压力成型或通过注塑成型来制造。但是由于这些制造技术，这些 已知的冲击梁具有以下缺点：金属部件倾向于存在于基体的外表面（这会导致腐蚀风险） 和增强物处（其太过位于表面处）。事实上，由于放置太靠外所以聚合物基体材料很可能无 法环绕所有金属增强部件，或者很可能金属增强部件仅位于基体的外表面。因此，金属丝网 或者金属增强帘线的大部分将长时间暴露于空气，这回带来腐蚀的高风险。
[0005] 发明公开
[0006] 本发明的目的是提供改进的冲击梁，其中上述现有技术缺点中的至少一个得到避 免。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种用于冲击梁的"距离保持体"，其使该冲击梁中的增 强织物避开该冲击梁的外表面。表述"外表面"应理解为至少部分直接暴露于空气中的冲 击梁表面。
[0008] 本发明的又一目的是提供制造具有这种"距离保持体"的冲击梁的方法。
[0009] 根据本发明的第一方面，为该目的提供了用于车辆的冲击梁，其中该冲击梁包含 聚合物基体和增强织物，并且进一步包含位于该增强织物与该冲击梁的外表面之间的至少 一个连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材料）层，从而使该增强织 物避开该冲击梁的外表面。这里，该冲击梁中的有机片材层充当一种本发明的"距离保持 体"，其使该增强织物避开该冲击梁的外表面，从而避免该增强织物直接暴露于空气，和从 而使该增强织物位于该基体的更中间。可以将另外的连续的经纤维增强的材料（有机片材 或者单向的带或层压材料）层置于该结构中的任何位置。这些"距离保持体"层的纤维含 量可以在Ovol %至80vol %纤维含量之间变化。
[0010] 在一个优选的实施方案中，冲击梁包含仅一个位于该织物与该冲击梁的外表面之 间的连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材料）层。
[0011] 在另一优选的实施方案中，冲击梁还包含至少一个位于该织物与该冲击梁的内表 面之间的连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材料）层。表述"内表 面"应理解为在靠近注入位置的冲击梁表面，而外表面应理解为远离该注入位置。
[0012] 根据一个优选的实施方案，冲击梁包含第一有机片材层和第二有机片材层，第一 连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材料）层位于该织物与该冲击梁 的内表面之间，第二连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材料）层位 于该织物与该冲击梁的外表面之间。第一连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的 带或层压材料）层可以与第二层相同或不同。
[0013] 优选地，本发明的连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的带或层压材 料）层包含聚合物基体片材。该聚合物基体优选为热塑性聚合物材料。
[0014] 热塑性聚合物材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯 二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚苯醚以及这些材料的共混物，或者热塑性弹性体，例如基于 聚酰胺或基于聚烯烃的热塑性弹性体如聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚碳酸酯-酯酰胺或聚 醚 -嵌段-酰胺。
[0015] 更优选地，片材由基于聚酰胺或基于聚烯烃的热塑性弹性体制成。
[0016] 更优选地，聚合物基体片材进一步包含玻璃纤维或碳纤维、聚合物纤维和/或矿 物填料。纤维可以是无规的、单向的、纺织的；缝合的、切碎的或者它们的组合。
[0017] 优选地，本发明的冲击梁中的增强织物由钢合金，例如低碳钢、高碳钢提供。
[0018] 更优选地，金属增强织物是纺织、编织、焊接或层压结构。
[0019] 优选地，冲击梁可以包含位于增强织物与本发明的冲击梁的外表面之间的几个有 机片材层，并且所述层基本上相互平行。最接近冲击梁的外表面的层作为"距离保持体"，而 其他层充当冲击梁中进一步的增强元件。这些有机片材层可以彼此相同或不同。
[0020] 根据本发明的第二方面，提供了制造用于车辆的冲击梁的方法，该方法包括以下 步骤：
[0021] -制造增强织物；
[0022] -制造一个或多个有机片材层；
[0023] -将该增强织物与该一个或多个连续的经纤维增强的材料（有机片材或者单向的 带或层压材料）层（当适用时进行（并加热））置于注塑模具中；
[0024] -将聚合物材料注入到上述全部，以使其成为所需形式；
[0025] -冷却冲击梁。
[0026] 本发明的冲击梁可以用作车辆的保险杠，或者用来改进车辆车身的抗冲击性。
[0027] 根据本发明，术语"冲击梁"指客车的与抗冲击性相关的轻量结构部件。"冲击梁" 可以是前保险杠、后保险杠、前门中的一个或两个梁、后门中的一个或两个梁、A柱、B柱、C 柱和D柱或者对车辆中的人或关键元件的冲击防护有作用的其他车辆元件。
【附图说明】
[0028] 现在将参照附图更详细地描述本发明，其中：
[0029] 图1和2显示了包含金属增强织物和仅一个有机片材层的冲击梁的不同实施方 案；
[0030] 图3和4显示了包含金属增强织物和两个有机片材层的冲击梁的不同实施方案；
[0031] 图5为作为本发明主题的冲击梁的横截面的示意图。
[0032] 实施发明的方式
[0033] 增强织物本身优选由金属制成，不过其他材料并不预先排除。
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