本发明涉及一种机动车辆的设备部件的制造方法，该类型的方法包括以下步骤：
-提供复合面板，该复合面板包括：第一表层和第二表层，所述第一和第二表层中的每一个包括增强纤维，这些增强纤维之间通过聚合物基材连接；以及间隔件，该间隔件包括相对的两个面，第一表层和第二表层中的每一个固定到所述面中的一个上；
复合面板具有由第一表层和间隔件所形成的插入厚度；
-提供固定元件，该固定元件包括由热塑性材料制成的筒体；然后
-旋转固定元件并且同时将所述固定元件的筒体在第一表层一侧插入所述复合面板中。
背景技术：
上述类型的方法尤其已知自文献us2014/0140779。这种摩擦焊接类型的方法允许将热塑性插入件与“夹层”类型的复合面板进行组装，该复合面板包括固定到间隔件上的两个表层。高速旋转通过摩擦软化筒体的热塑性材料，然后筒体通过变形固定到间隔件上。
联接到面板上的插入件例如用作支撑诸如旋转轴、手柄或条带的固定环等辅助元件的支承件。这样形成的设备部件例如是行李箱的后盖板、装载底板或侧向配件类型的。
间隔件具有较低面密度的“夹层”类型的复合面板由于重量较轻而有利地用于成型设备部件。然而，如上所述的方法不适合于这种复合面板。实际上，间隔件的密度不足以允许固定元件实现有效的紧固。该固定元件因此具有在即使较为缓和的牵引力的作用下而被从面板中拉出的风险。
从尚未公开的文献fr1560822已知，在将间隔件连接到插入件之前，通过聚合物树脂局部强化间隔件。然而，这种方法实施复杂并且显着增加设备部件的生产成本。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种无论间隔件的面密度为多少，允许将热塑性元件与“夹层”类型的复合面板进行组装的简化方法。
因此，本发明涉及一种上述类型的方法，其中：
-固定元件的筒体在第一和第二端部之间的高度大于复合面板的插入厚度；
-第二表层包括在第一面上开口的孔隙，该第一面固定在间隔件上；
-继续将筒体插入复合面板中直到所述筒体的第一端部与第二表层的第一面接触，因此，与所述第二表层摩擦促使筒体的所述第一端部的热塑性材料熔化；然后
-所述熔化的热塑性材料穿进所述第一面的孔隙中；
-停止旋转固定元件；然后
-筒体的热塑性材料在冷却后恢复固态，同时联接固定元件和复合面板的第二表层。
根据本发明的其他有利方面，该方法可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以单独地或根据所有可能的技术组合而采用：
-复合面板的间隔件包括蜂窝结构，所述间隔件优选地由纸或纸板类型的纤维材料形成；
-第二表层的孔隙率大于或等于10％；
-第二表层的聚合物基材由与固定元件的筒体的热塑性材料相似或相同的热塑性材料形成；
-在将筒体插入复合面板期间，固定元件的旋转速度大于或等于2500转/分钟；
-第二表层的增强纤维是纤维素纤维；
-固定元件的筒体的热塑性材料的熔化温度小于或等于200℃；
-固定元件包括与筒体的第二端部联接的头部，头部的最大横向尺寸大于所述筒体的最大横向尺寸；
-该方法还包括提供待组装到复合面板上的辅助元件的步骤，所述辅助元件包括组装孔洞，将固定元件的筒体插入复合面板中是穿过所述组装孔洞而实现的，以便在所述复合面板的第一面和固定元件的头部之间紧箍所述辅助元件。
本发明还涉及一种机动车辆的设备部件，该设备部件可以从上述的制造方法得到。
附图说明
通过阅读下文仅作为非限制性的示例而给出的并参考附图进行的描述，将更好地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的机动车辆的设备部件的示意性截面图；
图2是图1的设备部件的制造元件的截面图；
图3是根据本发明的变型实施例的制造元件的截面图；以及
图4是图1的设备部件的制造步骤的示意图。
具体实施方式
图1示出了机动车辆的设备部件10。部件10是结构部件，例如是遮盖行李箱的后盖板、驾驶舱或行李箱的假底板或副发动机。
设备部件10包括复合面板12、组装到所述面板的辅助元件14以及联接所述复合面板12和所述辅助元件14的固定元件16。
复合面板12是“夹层”类型的结构，其包括相对的第一面18和第二面20。
更确切地，复合面板12包括第一表层22和第二表层24，该第一表层和第二表层分别形成复合面板12的第一面18和第二面20。复合面板12还包括间隔件26，该间隔件插设在两个表层22，24之间。更具体地，第一表层22和第二表层24固定在间隔件26的相对面上。
间隔件26优选地基于蜂窝或肺泡结构制成。因此，间隔件26具有基本上垂直于面板12的面18,20的多个壁27。壁27界定了形成蜂房的封闭轮廓的中心空间。蜂房例如定义多边形网格，尤其是六边形网格。
间隔件26有利地由诸如纸或纸板的轻质材料制成。间隔件26的面密度优选地小于1500g/m2，并且基本上介于400g/m2和1200g/m2之间。
第一表层22和第二表层24的面密度大于间隔件26的面密度，并且第一表层22和第二表层24的厚度优选地小于间隔件26的厚度。所述表层22,24中的每一个均包括增强纤维28，这些增强纤维之间通过聚合物基材30连接。增强纤维28例如选自碳纤维、诸如玻璃纤维的陶瓷纤维、还或者诸如亚麻纤维，大麻纤维，洋麻纤维或黄麻纤维的天然来源的纤维素纤维之中。
根据第一实施例，聚合物基材是热塑性基材，其尤其包括选自聚酰胺(pa)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)以及诸如聚(对苯二甲酸乙二酯)(pet)的聚酯之中的一种或多种材料。
根据第二实施例，聚合物基材是热固性基材，其尤其包括一种或多种不饱和聚酯。
在图1的实施例中，认为第一表层22和第二表层24是基本相同的。根据变型例，第一表层和第二表层是不同的，这两个表层尤其包括不同的增强纤维28和/或聚合物基材30。
特别地，第二表层24包括第一面32，其与间隔件26接触，以及第二面20，其对应于复合面板12的第二面。第二表层24具有显着的孔隙率，尤其在第二表层的第一面32处。第二表层24的孔隙尤其在第一面32上开口。
特别地，第二表层24的孔隙率优选地大于或等于10％，更优选大于或等于15％，尤其是在固定元件16附近，孔隙率定义为孔隙的体积与第二表层24的总体积之间的比率。
第二表层24的孔隙率尤其是通过其制造过程来调节。根据第一实施例，第二表层24是通过热压缩基片而形成，该基片包括混合到热塑性聚合物纤维的增强纤维。以申请人的名义在ep2822746中描述了相应复合面板12的制造方法。作为示例，根据这种方法获得的第二表层24的孔隙率约为30％至45％。
根据第二实施例，第二表层24是通过热压缩一叠平行的纤维网纱而形成，这些平行的纤维网纱之间通过热固性树脂连接。以申请人的名义在wo2015055847中描述了相应复合面板12的制造方法。作为示例，根据这种方法获得的第二表层24的孔隙率约为20％。
根据第三实施例，第二表层24通过热压缩增强纤维的糙面而形成，该糙面叠置在热塑性聚合物层上。以申请人的名义在文献fr3014731中描述了相应复合面板12的制造方法。作为示例，根据这种方法获得的第二表层24的孔隙度约为15％。
复合面板12具有插入厚度34，该厚度考虑为在所述面板的第一面18和第二表层24的第一面32之间的厚度。
组装到面板12的辅助元件14例如是用于诸如手柄或条带的附件的固定金属部件。辅助元件尤其包括与面板12的第一面18接触的板材36。板材36由组装孔洞38所穿过。
固定元件16沿轴线40设置。在设备部件10中，轴线40垂直于面板12的第一面18和第二面20。
图2示出了在成型设备部件10之前，对应于图1的固定元件16的固定元件16a。
固定元件16,16a具有围绕轴线40的大致旋转的形状。更确切地，固定元件16,16a包括大致呈圆盘形状的头部42以及筒体44,44a。所述筒体的第一端部与头部42联接。
筒体44,44a由热塑性材料45形成，例如选自聚酰胺、聚丙烯或诸如pet的聚酯之中。优选地，头部42由具有筒体44,44a的部件形成。
在图1和图2的实施例中，筒体44,44a具有基本圆台形的形状，该圆台从头部42朝向所述筒体的第二端部46,46a逐渐变细。靠近头部42的筒体44,44a的最大直径小于辅助元件14的组装孔洞38的直径，也小于头部42的直径。
在图1的设备部件10中，筒体44插入复合面板12和辅助元件14的组装孔洞38中，以便将板材36保持在头部42和所述面板12的第一面18之间。
图3示出了对应于固定元件16a的变型例的固定元件116a。固定元件116a包括如前所述的筒体44a。所述筒体的第一端部由垂直于轴线40的平坦表面142形成。固定元件116a旨在通过与复合面板12相组装来形成设备部件，平坦表面142与所述面板12的第一面18平齐。
优选地，固定元件16,16a,116a包括沿着轴线40设置的凹部48。凹部48形成盲孔，该盲孔在头部42或平坦表面142上开口。如下所述，凹部48用于将固定元件16a,116a与设备部件10的安装工具相组装。特别地，凹部48包括阻止相对于所述工具旋转的表面50。所述表面50例如是平面的并且形成六边形的柱体。
筒体44a在第二端部46a和头部42或平坦表面142之间具有沿着轴线40的高度52。高度52大于用于成型设备部件10的相关复合面板12的插入厚度34。在图1的示例中，固定元件16a的筒体的高度52大于增加有板材36厚度的插入厚度34。
作为示例，固定元件16a的筒体的高度52约为2至4cm；所述高度52与增加有板材36厚度的插入厚度34的之间的差值约为1至2mm。
在图1的设备部件10中，将筒体44的第二端部46组装到第二表层24的第一面32上。更确切地，端部46的热塑性材料45部分渗透到第二表层24的孔隙中，以便联接复合面板12和固定元件16。
现将描述图1的设备部件10的制造方法。这种方法尤其实现了将固定元件16摩擦焊接复合面板12上。
这种方法尤其实施有安装工具60，该安装工具在图4中部分地示出。这种工具60包括安装鼻部62，该鼻部能够与固定元件16,16a的凹部48协作。这种安装工具以及相关的安装方法尤其已在文献us2014/0140779中得以描述。
首先，将固定元件16a组装到安装鼻部62。由此形成的组件与辅助元件14的组装孔洞38以及面板12的第一面18相对设置。固定元件的轴线40垂直于所述第一面18设置。
安装鼻部62然后驱动固定元件16a旋转至高速。所述速度优选地大于或等于2500转/分钟，且更优选地介于3000和6000转/分钟之间。
同时，固定元件16a在面板12的方向上移动。如图4所示，筒体44a的第二端部46a接触第一表层22，然后由于所述筒体的摩擦和轴向移动而穿过所述表层。
在该步骤期间，与所述第一表层22的摩擦提高了所述第二端部46a的热塑性材料45的温度。所述材料接近其熔点并且可能开始呈现粘性质地。
在穿过第一表层22之后，仍然以高速旋转的筒体44a穿过间隔件26。由于形成所述间隔件的材料的轻质，该步骤几乎不生成热量。
筒体44a的第二端部46a与第二表层24的第一面32接触。与所述第一面的摩擦将已经加热的筒体的热塑性材料45引导达到液体或粘性质地。
优选地，在与第二表层24接触之后在相当短的持续时间期间继续旋转筒体44a。该持续时间约为2秒。平行地，由于固定元件16a的轴向移动，头部42与板材36接触，同时抵靠面板12紧固辅助元件14。
然后，停止旋转安装鼻部62，并且从凹部48中取出所述安装鼻部。液化的热塑性材料45在第二表层的第一面32附近渗透进第二表层24的孔隙中。冷却后，筒体44的第二端部46因此与所述第二表层24联接，同时确保固定元件16和面板12的组装。因此获得图1的设备部件10。
如图1所示，筒体44的第二端部46可能包括基本呈抛物面形状的球泡部64，该球泡部设置在间隔件26的内部。所述球泡部通过作用在筒体44a的液体材料上的离心力作用而形成。
根据与上述方法相似的方法，通过组装上述复合面板12和图3的固定元件116a来形成设备部件。当平坦表面142与面板12的第一面18平齐时，停止旋转安装鼻部62。如此组装到面板上的固定元件尤其具有紧固辅助元件的固定的功能。例如，凹部48具有用于与螺钉组装的螺纹部分。
优选地，第二表层24的聚合物基材30由与固定元件16,16a,116a的筒体44,44a的热塑性材料45相似或相同的热塑性材料形成。这种热塑性材料例如是聚酰胺、聚丙烯或聚酯。因此，筒体44,44a的液体材料因此具有与所述基材更好的亲合性，有利于所述液体材料渗透到第二表层24的孔隙中。
根据优选实施例，第二表层24的增强纤维28是天然来源的纤维素纤维，例如亚麻纤维。这种纤维素纤维通常具有约200℃的降解温度。固定元件16a,116a和第二表层24之间的较短的摩擦持续时间允许防止纤维在接触区域附近达到这样的温度。然而，纤维素纤维28优选地连接到由材料45形成的固定元件16上，这种材料的熔化温度小于或等于200℃。这种材料例如是聚酰胺11。
安装鼻部62的旋转速度尤其是根据筒体44,44a的材料45的性质来选择的。所述速度优选地选择为足够高以限制与第二表层24的摩擦持续时间，特别是当第二表层包括纤维素纤维时。此外，所述速度优选地选择为足够小以限制由离心力的作用而形成的球泡部64的尺寸。