由在金属层之间带有泡沫芯的夹层结构成形的三维结构构件的制作方法_3

文档序号:9756168阅读:来源:国知局
:根据方面I所述的结构构件,其中核心层仅由泡沫材料制成。
[0059]3.方面:根据方面I或2所述的结构构件,其中第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层由铝或钢制成。
[0060]4.方面:根据方面I到3中任何一个所述的结构构件,其中核心层由塑料泡沫制成。
[0061]5.方面:根据方面4所述的结构构件,其中塑料泡沫包括聚苯乙烯或聚苯乙烯混合物。
[0062]6.方面:根据方面4所述的结构构件,其中塑料泡沫为热塑性聚酯,特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫。
[0063]7.方面:根据方面4所述的结构构件,在其中塑料泡沫为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
[0064]8.方面:根据方面4所述的结构构件,其中塑料泡沫为聚亚安酯基泡沫,特别是聚氨酯。
[0065]9.方面:根据方面I到8中任何一个所述的结构构件,其中核心层的密度范围在35kg/m3到750kg/m3之间,特别是在75kg/m3到200kg/m3之间。
[0066]10.方面:根据方面I到9中任何一个所述的结构构件,包括将泡沫材料粘附到第一覆盖层和/或将泡沫材料粘附到第二覆盖层的粘附材料。11.方面:根据方面10所述的结构构件,其中粘附材料为热熔粘合剂。
[0067]12.方面:根据方面10或11所述的结构构件,其中粘附材料包括在第一覆盖层和核心层之间的第一粘附层和/或包括在第二覆盖层和核心层之间的第二粘附层。
[0068]13.方面:根据方面10到12中任何一个所述的结构构件,其中粘附材料的熔点高于80°C,特别是高于100°C。
[0069 ] 14.方面:根据方面I到13中任何一个所述的结构构件,其中结构构件的厚度范围在0.2mm到I Omm之间,特别是在0.5mm到8mm范围之间,更特别是在Imm到6mm范围之间。
[0070]15.方面:根据方面I到14中任何一个所述的结构构件,其中第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层的厚度范围在0.0Imm到1.5mm之间,特别是在0.08mm到0.8mm之间。
[0071]16.方面:根据方面I到15中任何一个所述的结构构件,包括涂漆层,特别是成形表面层,位于第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层的顶部上。
[0072]17.方面:根据方面I到16中任何一个所述的结构构件,其中第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层为表面层。
[0073]18.方面:根据方面I到17中任何一个所述的结构构件,其中第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一个为刚性层。
[0074]19.方面:根据方面I到18中任何一个所述的结构构件,被配置为由汽车结构构件、飞机结构构件、轨道车辆结构构件和船结构构件组成的组中的一个。
[0075]20.方面:一种生产结构构件的设备,包括:
[0076]第一层供应单元,其被配置为供应由金属材料支撑的第一覆盖层;
[0077]第二层供应单元,其被配置为供应由金属材料制成的第二覆盖层;
[0078]泡沫供应单元,其被配置为供应第一覆盖层和第二覆盖层之间的材料,其形成核心层,核心层由至少部分泡沫材料制成并且在第一覆盖层和第二覆盖层之间被连接以形成粘着的层序列。
[0079]21.方面:根据方面20所述的设备,包括粘附材料供应单元,所述粘附材料供应单元被配置为供应泡沫材料和第一覆盖层之间的以及泡沫材料和第二覆盖层之间的粘附材料,从而将泡沫材料粘附到第一覆盖层并将泡沫材料粘附到第二覆盖层。
[0080 ] 22.方面:一种生产结构构件的方法,包括:
[0081 ]提供由金属材料制成的第一覆盖层;
[0082]提供由金属材料制成的第二覆盖层;
[0083]在第一覆盖层和第二覆盖层之间设置由至少部分泡沫材料制成的核心层,从而形成粘着的层序列。
[0084]23.方面:根据方面22所述的方法,其中所述方法进一步包括通过加热的冲压主体特别是滚子在第一覆盖层和第二覆盖层之间冲压核心层和可选择的粘附材料。
[0085]24.方面:根据方面23所述的方法,其中泡沫材料被供应至冲压主体作为容易切割固体泡沫层。
[0086]25.方面:根据方面23所述的方法,其中泡沫材料被供应至冲压主体作为泡沫前体材料,特别是颗粒状的或粉状的,其通过加热的冲压主体被转变为泡沫材料。
[0087]26.方面:根据方面22到25中任何一个所述的方法,进一步包括通过粘附材料将泡沫材料粘附到第一覆盖层并将泡沫材料粘附到第二覆盖层。
[0088]27.方面:根据方面23到26中的任何一个所述的方法,其中粘附材料被供应至冲压主体作为容易成形的粘附层。
[0089]28.方面:根据方面26或27所述的方法,其中粘附材料被作为粘附微粒,特别是作为粘附粉或粘附颗粒,其通过加热的冲压主体被转变为粘附层。
[0090]29.方面:根据方面23到28中的任何一个所述的方法,其中冲压主体被加热到范围是100°C到250°C之间,特别是范围是130°C到180°C之间的温度。
[0091]30.方面:根据方面22到29中任何一个所述的方法,其中第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层通过将其从滚子卷起而提供。
[0092]31.方面:根据方面22到30中任何一个所述的方法,包括将涂漆层涂覆到第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一层的顶部上,特别是在三维成形之后。
[0093]32.方面:根据方面31所述的方法,其中涂漆层在范围是120°C到250°C之间,特别是范围是170°C到200°C之间的温度下涂覆。
[0094]根据方面I到32的任何方面,结构构件在180°C的温度下可耐热。
【附图说明】
[0095]本发明的上面限定的方面和进一步的方面从下文将描述的实施例的示例而明显并且参照实施例的这些示例被解释。
[0096]下文参照实施例的示例,本发明将更详细地描述,但本发明不受限于此。
[0097]图1显示了根据本发明的示例性实施例的三维成形的结构构件的截面视图实施例。
[0098]图2显示了制造根据本发明的示例性实施例的三维成形的结构构件的设备的第一部件,其中完整的平面夹层堆被形成。
[0099]图3显示了制造根据本发明的示例性实施例的三维成形的结构构件的设备的第二部件,其中,容易成形的完整的平面夹层堆通过深拉被重成形或重成型。
[0100]图4示出了根据本发明的示例性实施例夹层堆的构成作为用于三维成形的结构构件的半成品。
[0101]图5显示了根据本发明的示例性实施例用于将平面二维夹层堆重成形为三维成形的结构构件的深拉模具。
[0102]图6显示了由图5中的深拉模具形成根据本发明的示例性实施例的结构构件。
[0103]图7和图8图示意性地示出用于制造根据本发明的示例性实施例的结构构件的设备的部件。
[0104]图9示出了汽车与根据本发明的示例性实施例的制造的其两个三维成形的结构构件。
[0105]图10示出了根据本发明的示例性实施例可被生产的不同的三维成形的结构构件。
[0106]图11示出了汽车的后面板作为根据本发明的示例性实施例的三维成形的结构构件的示例。
[0107]图12示出了显示与传统技术相比根据示例性实施例的结构构件在重量和制造成就上的优势的图表。
【具体实施方式】
[0108]附图中的显示是示意性的。在不同的附图中,类似的或相同的元件被提供有同样的参考标记。
[0109]图1显示了根据本发明的示例性实施例的三维成形的结构构件100的截面视图。
[0110]三维成形的结构构件100包括由0.1mm厚的钢板作为刚性材料制成的第一覆盖层102、由0.1mm厚的钢板作为刚性材料制成并形成底表面层的第二覆盖层104、和由6mm厚的密度为150kg/m3的固体聚苯乙烯泡沫材料制成并被设置在第一覆盖层102和第二覆盖层104之间的核心层106。此外,热熔粘合剂的第一粘附层108被夹在第一覆盖层102和核心层106之间从而将第一覆盖层102粘附到核心层106。相应地,热熔粘合剂的第二粘附层110被夹在第二覆盖层104和核心层106之间从而将第二覆盖层104粘附到核心层106。在第一覆盖层102的顶部上,涂漆层112被涂覆以形成完整的三维重成形的层序列112、102、108、106、110、104的第二表面层。
[0111]为了达到三维成形的结构构件100,原始的平面层序列102、108、106、110、104已通过深拉工具等被在空间上重成型从而形成立体的或三维成形的结构构件100。有利的是,在重成形过程之后涂漆层112被直接涂覆在第一覆盖层102上以保证涂漆层112不负面地被重成形过程所影响。
[0112]金属覆盖层102、104基本上不变形(在正常情况下)并且是刚性的,并且为结构构件100提供机械稳定性。另一方面,由低密度固态的聚苯乙烯泡沫(例如150kg/m3)制成的核心层106为结构构件100提供需要的厚度及体积,且同时保持结构构件100重量轻。此外核心层106的材料便宜,且与覆盖层102、104结合具有适当的特性,以允许半成品的基本上所有种类的期望的结
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