蜂窝芯结构件的制作方法

文档序号:12506630阅读:688来源:国知局

本发明涉及一种蜂窝芯结构件,其具有至少两个蜂窝芯和布置在蜂窝芯之间的连接层。本发明还涉及一种用于制造这种蜂窝芯结构件的方法和一种用于制造夹层部件的方法和这种夹层部件。



背景技术:

蜂窝芯通常作为在两个覆盖层之间的中间层用在夹层部件中,从而例如可以在汽车工业中用作车身部件。大多制造的是其形状在必要时可以适配于模压机中的、面状的夹层部件。然而通过压制蜂窝芯(“Crush-Core工艺”)降低了蜂窝芯的强度,也无法节省在厚度被减小的区域的材料成本和重量。

为了制造夹层部件的更复杂的三维形状和相应的蜂窝芯,例如具有厚度突变的蜂窝芯,已知的是制造相应于最大预期厚度的蜂窝芯,并且之后在预期的较小厚度的区域切割蜂窝芯。然而在此通常产生大量不能再使用的边角料。

还已知例如不同尺寸的、两个或者多个面状的(“二维的”)蜂窝芯相互粘接,在此,网状隔片的相互粘接在技术上几乎不能实现并且因此在蜂窝芯之间使用具有双面粘接材料覆层的中间层,例如粘接膜或者粘贴纸。然而这样构造的“三维”蜂窝芯仅能受限地继续加工,因为中间层对有些工艺都是障碍,例如后续的在压制工具中的成型。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,提供一种蜂窝芯结构件,其可以构成三维结构并且也可以被灵活地继续加工,以及提供一种用于制造这种蜂窝芯结构件的方法,以及一种用于制造由这种蜂窝芯结构件组成的夹层部件的相应的方法,以及一种相应的夹层部件。

上述技术问题通过一种蜂窝芯结构件解决,其包括至少两个蜂窝芯和布置在蜂窝芯之间的连接层,其中,连接层构造为透气的并且仅在蜂窝芯的网状隔片的区域中具有用于和蜂窝芯粘接的粘接材料。

因此,按照本发明使用连接层作为在两个蜂窝芯之间的中间层以便连接两个蜂窝芯,但是在连接层上不进行面状的粘接材料涂覆,并且该连接层通常构造为透气的。由此确保这两个蜂窝芯透气地、尤其空气透过式地相互连接,使得封闭在蜂窝芯的网状隔片之间的空腔中的介质、例如空气可以扩散通过连接层,由此也实现在蜂窝芯之间的压力平衡。通过在网状隔片的端部的区域中的透气式构造的粘接材料覆层可以使得按照本发明的蜂窝芯尤其有利地事后顶锻,因为通过粘接材料的增强作用使得相关的内部的网状隔片端部被增强,并且由此使得朝向所述部件的在外部的、必要时后来可见的表面上的网状隔片端部可以被更强烈地顶锻,由此可以准备可见表面的更好的品质。

当然也可以使得多于两层的蜂窝芯按照本发明地相互连接,其中优选的是,在相邻的蜂窝芯层之间分别使用透气的连接层。

优选的是,蜂窝芯仅在其网状隔片端部上与连接层粘接。

作为蜂窝芯形状可以使用所有可设想的具有空腔和网状隔片的几何形状,例如蜂房形或者波浪形或者圆形、三角形、矩形、正方形、梯形、多边形等等,其中,在此(在蜂窝芯内部)并非必须是有规律地重复的形状。

优选的是,至少在蜂窝芯的其中一个上,网状隔片的背离连接层的端部至少区域式地顶锻,并且优选地,网状隔片的朝向连接层的端部在相同区域中较少地、尤其完全不被顶锻。“区域”在此表示沿蜂窝芯纵向延伸、即法向于蜂窝芯结构件的层结构的蜂窝芯部段。由此,具有这种蜂窝芯结构件的夹层部件可以在被顶锻的蜂窝芯端部的区域中有较高品质的表面。

有利的是,两个蜂窝芯可以相互不同地构造并且因此可以配备有不同的特性。尤其地,具有不同的蜂窝形状、蜂窝尺寸、蜂窝定向和/或蜂窝材料的蜂窝芯可以堆叠或者相互连接。这之所以特别有利,是因为由此可以使得之后制造的部件在局部配备不同的功能特性或者部件特性。一方面,部件应该具有确定的所需强度和刚度,另一方面也应该在确定的位置包含软的、可以容易变形的区域,就像例如有利于避免在与行人相撞时的伤害的情形那样。

连接层优选地是包括纤维的层,尤其由织物、稀松布、针织物、网栅、垫和/或无纺布组成的纤维材料,例如纤维半成品材料,其中纤维例如可以是例如亚麻纤维、大麻纤维或者竹纤维的天然纤维或者可以是玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、纺织纤维或者人造纤维。也可以用纸或者纳米颗粒增强。还可能的是,连接层整个由纸或者纸板或者由其他基于纤维素的材料组成。然而在此必要的是,要让在网状隔片之间的区域透气。连接层在此可以由一个或者多个纤维材料层或者纤维半成品材料层组成。

优选的是连接层用短纤维或者长纤维增强。尤其地,材料可以包括纳米颗粒。

蜂窝芯优选的是纸芯、纸板芯或者由其他基于纤维素的材料组成,但是也可以是由塑料、例如PU、PP或者类似物或者由金属、木材或者泡沫制成的芯。蜂窝芯可以具有蜂房形阵列或者以波形阵列的网状隔片。但是网状隔片也可以构成圆形的、三角形的、矩形的、正方形的、梯形的或者多边形的腔室。

按照本发明的用于制造蜂窝芯结构件的方法优选地包括以下步骤:

-提供两个蜂窝芯和连接层,

-在所述两个蜂窝芯的网状隔片端部上施涂粘接材料,

-将所述两个蜂窝芯与布置在其间的连接层接合,就是说在连接层上在两个侧的每一侧上均接合蜂窝芯。

“接合”尤其可以通过放置进行,其中优选地也进行堆叠物的压或者挤。

在此,尤其可以使用干燥的纤维垫作为连接层。

粘接材料施涂在两个蜂窝芯的网状隔片端部上,作为替代,粘接材料也可以施涂在两个蜂窝芯的网状隔片端部的区域中的连接层上。这尤其可以通过使用预浸渍的纤维材料进行,然而其中要让在网状隔片之间的区域透气。

粘接材料优选地通过滚涂、喷涂、刷涂或浸涂来施涂在网状隔片和/或连接层上,优选地在这两个蜂窝芯的网状隔片上。

在蜂窝芯与连接层接合之后,优选地可以等待,以便部件可以稍微固结,直到粘接材料达到预定义的强度,但是尤其优选的是不要使得粘接材料已经完全固化。

之后优选的是,部件、即由蜂窝芯连同布置在其间的连接层构成的堆叠物用干燥的纤维材料单面或者双面地、即从上和/或从下地在堆叠物上铺装、例如包裹,其中,纤维材料可以具有超过蜂窝芯的凸出或者也可以没有凸出。接着纤维材料用基质、优选用PUR基质浸透、喷涂和/或润湿。由此尤其可以形成盖层和进而制造夹层部件。

作为基质或者基质材料优选地使用热塑性或者热固性的塑料。

作为用于粘接连接层与蜂窝芯的粘接材料可以使用基质材料,或者也可以使用其他的粘接材料。

纤维材料在此既指纤维复合材料,也指纤维半成品材料。

纤维材料例如是指织物、稀松布、针织物、网栅、垫和/或无纺布,其中,纤维例如由天然纤维、亚麻纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维或者纺织纤维组成。

纤维材料可以已经包含或者还未包含基质,尤其地,基质也可以是由两种或者更多种成分组成的材料、例如带有固化剂的树脂。在此也可以使用塑料或者塑料树脂,其已经掺混有小的纤维屑并且施涂在由蜂窝芯和连接层组成的堆叠物上作为盖层。

替代干燥的纤维材料,纸蜂窝芯可以在上侧和下侧上布置有或者包裹有已经用基质预浸渍的纤维材料(预浸渍),例如热塑性塑料。

也可以施涂还是液态的纤维基质材料用于形成盖层。

接着可以将部件在优选被加热的模压工具中压制成形。

在压制时,夹层部件可以成为最终部件形状或者三维轮廓。在此可以实现形状改变或者轮廓部件的形成,并且尤其通过部分地塌缩网状隔片来实现蜂窝芯的性质的改变。

通过部分地塌缩网状隔片,尤其仅在网状隔片的预期的、预定的区域中,优选地在之后的部件的外部区域中的网状隔片端部上部分地塌缩网状隔片,可以构成部件的可见区域中的高品质的表面。

该部件可以留在模压工具中直到基质达到足够的强度。

优选地,在外部布置在部件上的芯、即在上方和下方布置的芯可以布置为倾斜的层,以便实现芯基于表面(外表面)的确定的网状隔片定向。由此可以进一步提高部件表面的品质。

蜂窝芯的这种倾斜层尤其可以受限制地在之后的夹层部件的确定的区域中形成,例如在部件几何形状强烈弯曲的区域中。

此外,中间层、尤其纤维中间层可以被预加载并且有利地不仅在芯层之间布置或者施加纤维材料,而且在部件的盖层上也布置或者施加。

这种夹层部件可以用作机动车的面状的部件、尤其用作前盖、门、顶、后盖、承重底板、盖板、车身底部或者抗扭箱。

附图说明

下面示例性地参照图示说明本发明。

在附图中:

图1示出按照本发明的蜂窝芯结构件的三维视图。

具体实施方式

在附图中示出按照本发明的蜂窝芯结构件。蜂窝芯结构件包括两个蜂窝芯1和2和布置在蜂窝芯1、2之间的连接层3。

蜂窝芯1、2是呈蜂房结构的纸蜂窝芯,即具有六边腔室,其中,两个蜂窝芯1、2相互不同地构造,方法是,蜂窝芯1具有的蜂窝尺寸不同于蜂窝芯2。

连接层3被用作中间层用于双面粘接,以便连接层3在一侧上与蜂窝芯1和在第二侧上与蜂窝芯2粘接。

在连接层3上的粘接材料仅存在于蜂窝芯1、2的网状隔片的区域中。在那里蜂窝芯1、2的网状隔片的端部与连接层3粘接。

连接层3例如是无纺布、天然纤维(例如亚麻纤维、大麻、竹等等)、玻璃纤维或者碳纤维,并且必须透气地构造。因此,会阻碍透气的粘接材料不是面状地覆在连接层3上,所以能保留空气交换,因此实现在蜂窝芯1、2之间的压力平衡。

附图标识列表

1 蜂窝芯

2 蜂窝芯

3 连接层

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