由一种含有纤维的材料制造一个模制体的方法及用于实现该方法的设备与流程

相关申请的交叉引用

本发明要求于2014年7月1日提交的第102014109174.4号德国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入此案。

本发明主要涉及一种模制体和一种由含有纤维的材料制造该模制体的方法，以及用于实现该方法的相应的设备。

背景技术：

特别是在汽车制造中，在汽车内饰件的领域中需要具有多种性能的不同的模制件。一方面，为了满足消费者功能和美观的需求，它们必须是耐用和多样化的，甚至具有更复杂的三维形式。另一方面，它们必须同时具有低质量并且尽可能简单地制造和安装以便为制造商保持低成本。

由现有技术已知由含有纤维的材料形成这种模制体，并且具有良好的耐久性和模制体具有极低的重量的优点。

因此，例如从印刷出版物de102012019534a1中已知一种制造三维模制件的方法，其使用了一种多部件模具，含有纤维的材料被吹进其中。该模具包括多个在其下方部件上的孔，用于必要的压力平衡，并且这样做仅仅允许一个所谓的半成品，即预成型件，将在这种相对轻的成型模具中形成。在吹入步骤之后，用来加热含有纤维的材料的气流被引导着穿过模具，或者，加入一种粘合剂以将纤维粘合在一起。为了制造成品形状，这些半成品首先被带到它们的最终生产地点，之后在另一个更重的模具中——例如在一个拉伸压力机中被模塑。

由印刷出版物de10324735b3同样已知一种用于使用多部件模具制造三维模制件的方法。由此将一种包含填充有粘合剂的纤维的材料吹入模具中。对模制件施压后进行固化，且在压紧操作之后，将热空气引入模具中，使得粘合剂熔融并使模制件具有必要的尺寸稳定性。该底模还设置有用于压力平衡的孔，这些孔将形成模制件的中间模具空间与周围大气连接。

从现有技术已知的这些常规解决方案具有不能实现任何连续热固性模制工艺的缺点。在一种情况下，首先制造半成品，随后拉深，这需要使用多个不同设计的模具并且在某些情况下需要额外的运输步骤。在另一个情况中，压紧发生在加热粘合剂之前。在常规解决方案中使用的底模具有阻妨待引入模具中的含有纤维的材料的处理的孔。

技术实现要素：

一个示范性实施例涉及一种用于车辆内饰的组件。该组件包括一个具有第一密度和第一厚度的第一部分，和一个从第一部分延伸的具有第二密度和第二厚度的第二部分。每个部分包括一种含有定向纤维的材料，并且第二部分的走向、密度和第二厚度中的至少一个相对于第一部分的走向、密度和第一厚度被设置，以提供了比第一部分的完整性更优越的第二部分的完整性。

另一个示范性实施例涉及一种用于车辆内饰的组件。该组件包括一个具有第一密度和第一厚度的第一部分；一个具有第二密度和第二厚度的第二部分；和一个在该第一部分和该第二部分之间的过渡部分。第一部分包括一种含有定向纤维的材料，且第二部分也包括一种含有定向的纤维的材料。第一部分的纤维走向和第二部分的纤维走向在过渡部分基本得到保持，这些纤维在操作中供给第一部分和第二部分。

另一个示范性实施例涉及一种由含有纤维的材料制作一种用于车辆内饰的组件的方法，该方法利用一种模具，该模具至少包括一个第一部件和一个第二部件，所述第一部件和第二部件中的每一个部件包括一个限定空腔的表面。该方法包括将模具的第一部件和第二部件中的至少一个部件加热至第一温度；将含有纤维的材料供给到该空腔中；以及使用模具的第一部件和第二部件中的至少一个部件压紧该材料以形成该组件。

另一个示范性实施例涉及一种由含有纤维的材料生产用于车辆的组件的系统。该系统包括第一模具、第二模具、进料装置和加热器。第一模具包括具有表面的第一部件和可相对于第一部件在关闭位置和打开位置之间移动的第二部件。该第二部件具有表面，且第一部件和第二部件的表面限定了第一空腔。该进料装置设置为当第一模具处于关闭位置时将材料的纤维引入第一空腔。该第二模具包括该第一部件和一个可相对于第一部件在一个打开位置和一个关闭位置之间移动的第三部件。该第三部件具有一个表面。该加热器设置为加热第一、第二和第三部件中的至少一个部件到第一温度。当第二部件处于打开位置时，该第一部件可从第一模具移动到第二模具以将纤维从第一模具移动到第二模具从而当第二模具处于关闭位置时使纤维在第一部件和第三部件的表面之间被压紧。

另一个示范性实施例涉及一种由含有纤维的材料制作车辆面板的方法，该方法使用一个包括第一和第二部件且可在打开位置和一个关闭位置之间移动的模具，其中第一和第二部件每一个部件都包括一个模具表面。该方法包括加热模具的第一和第二部件中的至少一个部件到至少等于该含有纤维的材料的活化阈值温度的第一温度；当处于打开位置时将一定量的含有纤维的材料引入模具中；以及将模具移动到关闭位置以在该第一和第二部件的模具表面之间的空腔中对含有纤维的材料施加压力。该方法可以按所提供的顺序实施。

另一个示范性实施例涉及一种用于由含有纤维的材料生产车辆面板的装置。该装置包括第一模具、进料装置、第二模具和加热装置。第一模具包括具有第一模具表面的第一部件和可相对于第一部件在关闭位置和打开位置之间移动的第二部件。该第二部件具有第二模具表面。该进料装置设置为当处于关闭位置时将含有纤维的材料引入一个由第一和第二模具表面限定的空腔。该第二模具包括该第一模具的第一部件和可相对于第一部件在关闭位置和打开位置之间移动的第三部件。该加热器设置为加热第一、第二和第三部件中的至少一个部件到至少等于该含有纤维的材料的活化阈值温度的第一温度。当第二部件处于打开位置时，该第一部件可从第一模具移动到第二模具以将含有纤维的材料从第一模具移动到第二模具。

另一个示范性实施例涉及一种用于车辆内饰的面板，该面板在第一位置承受第一负载并且在第二位置承受高于第一负载的第二负载。该面板包括一个第一部分，该第一部分包括含有纤维的材料且具有第一密度和第一厚度。该面板还包括从第一部分延伸的第二部分。该第二部分包括含有纤维的材料且具有第二密度和第二厚度。第二密度和第二厚度中的至少一个大于各自对应的第一密度和第一厚度，使得第二部分设置为承受第二负载且第一部分设置为承受第一负载。

附图说明

图1a是包含本发明的一个实施例车辆的一个示例性实施例的透视图。

图1b是如图1a所示包含本发明的一个实施例的车辆的内部图。

图2是根据一个示范性实施例，当含有纤维的材料被引入底模时，用于实现一个发明方法的装置的截面侧视示意图。

图3是图2所示的装置在一个压紧装置中处于闭合状态时的截面侧视示意图。

图4是根据另一个示范性实施例，说明一个发明方法的原理图。

图5a是用于例如图1中所示车辆的一个组件(例如，一个面板)的一个示范性实施例的透视图。

图5b是图5a中所示的组件与一个支撑件一同使用时的透视图。

图6a是用于例如图1中所示的车辆的一个组件的另一个示范性实施例的透视图。

图6b是用于例如图1中所示的车辆的一个组件的再一个示范性实施例的透视图。

图7a是制造一个组件，例如车辆的面板的方法的一个示范性实施例的原理图。

图7b是制造一个组件，例如车辆的面板的方法的另一个示范性实施例的原理图。

图8是制造一个组件，例如图5a所示的组件的方法的另一个示范性实施例的原理图。

图9是制造一个用于车辆中的组件的方法的另一个示范性实施例的原理图。

图10是制造一个组件，如车辆的面板的方法的另一个示范性实施例的原理图。

图11是如图7a所示的组件的剖视图，该组件显示了该垫子纤维的随机走向。

图12是如图7b所示的组件的剖视图，该组件显示了材料的纤维的纵向走向。

图13是说明一个组件的密度变化的曲线图。

图13b是具有两个在压紧前被堆叠的纤维垫子的组件的示意图。

图13c是如图13b所示的组件在压紧后的示意图。

图13d是显示如图13b所示组件的两个垫子部分整合的另一个实施例的示意图。

图14是说明一个组件的密度变化的曲线图。

图14b是一个厚度具有变化的组件的示意图。

图14c是一个密度具有变化的组件的示意图。

具体实施方式

参照附图，本申请公开了各种用于车辆内的组件(例如，模制体、面板等)和由含有纤维的材料生产这些组件的方法，以及实现这些方法的合适的设备，这些设备可以设置为降低生产这些组件的制造费用。这些组件可以被制造成在组件的不同部分(例如，区域、部分、部件等)具有不同密度和/或不同厚度，以便更好地控制组件在应用中组装时的负载状态。

由含有纤维的材料生产模制体的方法，使用一种模具，该模具包括能够朝着彼此移动的至少一个底部部件和至少一个顶部部件以在含有纤维的材料上施加一个压紧力，使得它们限定用于待生产的模制体的中间模具空间。根据一个例子，该方法包括以下三个按顺序提供的方法步骤或工艺。第一步包括使至少一个模具部件的温度达到或保持在第一和/或第一工艺温度，该温度能够至少部分地活化各自对应的含有纤维的材料。第二步包括将含有纤维的材料引入至少部分打开的模具中。第三步包括使模具处于闭合位置并施加压力以形成模制体。

模具可从打开位置移动到关闭位置，其中关闭(或部分关闭)位置可以理解为一个用于生产所需模制体的含有纤维的材料的引入位置——例如通过一个吹塑喷嘴吹入——尽可能畅通的。在模具处于关闭位置前，不需要施加模塑所需的压力。

模具部件的至少一个部件(即至少顶部部件或底部部件)，或同时两个部件设置为在含有纤维的材料被引入中间模具空间时，至少在与被压紧的含有纤维的材料接触的区域已经处于一个适合于至少部分活化含有纤维的材料的温度。此温度构成第一工艺温度。

如果在第一方法步骤之前，模具的一个相应部件或相应各部件已经处于该第一工艺温度，那么当然没有必要首先使它们达到所述第一工艺温度。然而，正如下文进一步描述的，如果采用不同的工艺温度，这样模具的相应部件或相应各部件在第一方法步骤中达到第一工艺温度。

含有纤维的材料的活化通常是将在含有纤维的材料中的热固性粘合剂热活化到模具部件已经达到的温度。在设置步骤被完成后，模具进入其关闭位置，同时施加压力，从而使得一个具有显著机械性能的非常牢固的模制体按所需的三维形状成形。

需要指出的是，中间模具空间，可以通过一切办法在模具的部分打开状态下形成，即引入到中间模具空间中的材料，例如吹入。直到含有纤维的材料被引入，接触压力才正好施加在模具上；即，施加接触压力的这种状态然后被定义为模具的关闭状态。

该创造性的解决方案产生许多好处。

由于不需要将单独的加热空气流引入关闭的模具中以加热纤维—如传统的解决方案那样—整个模塑过程可以直接在一个合适的(重量级的)模具中进行，该模具在一次压紧中能够承受高压。这种压力的范围可以在例如约2吨之内。

模制体不需要在多个模塑模具之间传输以成形，并且，具体地说，不需要进入不同的模塑模具，这样减少了所需的工作量。换言之：生产半成品是不必要的；本发明的方法能够直接形成成品模制体。

此外，直接加热模具(即模塑模具)的部件中的至少一个部件确保了连续的热固性模塑工艺，这样可以提高所生产的模制体的机械性能。

本文阐述了本发明解决方案的有利的进一步发展。

例如，第一工艺温度在150℃和300℃之间的范围，并且优选约220℃。这是一个合适的温度范围，使有效利用的粘合剂的固化过程成为可能。同时确保整个成形过程可靠连续地进行，从而使所生产的模制体能够得到一个均匀的材料质量。

此外，将模具置于其关闭位置和施加用于形成模制体的压力的方法步骤中，模具部件中的至少一个部件，如模具的全部两个部件可以达到或保持在第二工艺温度上。该第二工艺温度高于第一工艺温度。这样做可以首先获得含有纤维的材料的组件的预活化，随后获得最终活化——特别是当各种不同的粘合剂被使用时——借此可以获得更好的材料性能和/或可以实现各种更复杂的形状。

将模具置于其闭合位置和施加用于形成模制体的压力的方法步骤的时间方面，在此被理解为在本步骤同时或之前达到第二工艺温度。

根据本发明的进一步的有益发展，在第一方法步骤中，模具的所有部件，即顶部和底部部件，被提供为达到或保持在第一工艺温度上。当提供第二工艺温度时，所有的模具部件可以被另外达到或保持在这个第二工艺温度上。

由此可以实现特别均匀的模塑和模塑时间的缩短。

可以进一步提供模具的一个或多个部件，特别是通过使一种热传递流体流经它们来使它们达到或分别保持在第一和/或第二工艺温度上。该热传递流体优选一种作为传热介质的导热油并传输经过模具部件，优选地，经过所有的模具部件。该导热油可以通过一个循环泵被运输穿过一个热源。因此，由于是不加压的，使得对模具部件供应需要达到各自的工艺温度的热量变得简单和安全。然而，其它加热部件的解决方案当然也是可能的，例如，能够集成到部件上的一个电加热器或通过感应的方式。

根据本发明的进一步的方面，该模具的底部部件包括一个不能渗透被引入的含有纤维的材料的表面。换句话说：在模具的底部部件内没有提供排气口。同样没必要的，由于与传统模塑模具对比，在本发明方法中没有热空气需要被引入模具以热活化粘合剂，。相反，模具部件本身被加热到所需的工艺温度。因此，在吹制工艺中被无意中吹出的含有纤维的材料的复杂的排出和/或再循环在模具的底部部件中不再是必要的。

相比之下，模具的顶部部件可以被设计成可透气的，即设有出气孔。然而，这些出气孔只能在模具从打开至关闭状态时在均压下起作用。

根据本发明的另一方面，含有纤维的材料可以含有一定比例的合成纤维，特别是聚合物纤维和/或碳纤维。尤其聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)和/或聚醚砜(pes)可作为聚合物纤维。

根据本发明的另一方面，含有纤维的材料还可以含有一定比例的天然纤维，例如木纤维和/或棉纤维。

关于用于实现本发明方法的装置，该装置包括一个模具，该模具具有底部部件和至少一个相对其可移动的顶部部件，以在含有纤维的材料上施加一个压力，该含有纤维的材料可以被引入形成在这些部件之间的一个中间模具空间，由此模具的底部部件具有一个不能渗透被引入的含有纤维的材料的表面，并且由此模具部件的至少一个部件被设计为通过一种热传递流体——尤其是导热油——流经所述的部件而达到一个可选的工艺温度。

根据本发明的进一步发展，提供了一个能够在一个引入位置和一个压紧位置之间移动的模具的底部部件，由此模具的至少一个顶部部件设置在引入位置以及模具的至少一个顶部部件设置在压紧位置。

换言之：根据该进一步的发展，可以将一个合适的顶部部件—例如加热到第一工艺温度—提供给底部部件，用于实现包括引入含纤维的材料的方法步骤。为此，例如可以使用一个吹塑机，该吹塑机在吹制工位通过一个含有纤维的材料的供料装置提供含有纤维的材料，该吹塑机随后将含有纤维的材料分配至布置在模具中的吹塑喷嘴。

底部部件随后被传送到另一个顶部部件，该顶部部件可以例如作为压紧装置的一个部件被用于实现施加压力的方法步骤。然而无论如何，为了实现连续的热固性工艺，模制体是在没有中断固化工艺的条件下完全成形的。

与此相关地，也可以仅设置一个压紧装置，同样由多个吹制工位连续地供给相应准备好的底部部件。这样做利用了这样的事实，即引入含有纤维的材料比后续的压制工艺花费更长的时间。从而使本发明方法更经济地执行。

图1a和1b示出了具有一个内部乘客厢101的车辆100的一个示范性实施例，该内部乘客厢101包括一个或多个组件(如，装饰板)。例如，车辆100可以包括一个车门总成和一个仪表板总成，车门总成包括一个或多个门内饰板110，仪表板总成包括一个或多个仪表板面板112。又如，车辆100可以包括一个座椅总成，其具有一个或多个座椅装饰板。车辆100还可以包括一个中央操控台总成，其具有一个或多个装饰板114。车辆100可以包括与车辆100的其它总成相关联的额外的内饰板。车辆100的任何组件可根据本文公开的任何实施例设置和/或可根据本文公开的任何方法制造(例如，制作)。

图2显示了根据本发明的一个第一实施例用于实现本发明方法的装置的截面侧视示意图。

通过一个示意性的指示线，一个吹塑机41向吹塑喷嘴42供给含有纤维的材料，为此，该材料由吹塑机41的含有纤维的材料的进料装置供应。

该吹塑喷嘴被设置为其排出口在一个由20确定为一个整体的模具的底部部件21处，使得含有纤维的材料15被吹出到所述的底部部件21上。该含有纤维的材料可以包括一定比例的天然纤维(例如，棉纤维)，以及一定比例的可热活化和热固性硬化的粘结剂。

模具20的顶部部件22与底部部件21相对且与其间隔开，以避免阻碍含有纤维的材料15的引入。在图2中，底部部件21和顶部部件22之间的距离被夸大了；因为当含有纤维的材料15被吹入时，这两个部件实际上可以设置得非常接近。部件21、22之间的间隔距离设置为使得在这种状态下不施加压力。

模具20的底部部件21以及顶部部件22两者各自设有一个对应的流道26、27，加热的导热油通过该流道传导。导热油起到了传热介质的作用，并且在一个加热装置内循环使得顶部部件22和底部部件21被加热到约220℃的温度。当含有纤维的材料15被吹出后便这样沉积在热模具表面，由此其粘合剂成分在被吹出到模具部件21、22上时已经被活化。该模具的底部部件21是实心结构，从而构成一个重量级模具，并且其表面上没有容置含有纤维的材料15的气孔或类似物，使得不需要为剩余的含有纤维的材料15提供再循环(排放或类似的)。

如图3所示，根据第一实施例的本发明方法继续如下文所述。在含有纤维的材料15的部分粘合剂热固性硬化前不再允许任何进一步的简单成形操作之前，模具20置于关闭位置，使得在顶部22和底部21之间形成中间模具空间25。压紧装置50此后将压力施加在中间模具空间25内的包含纤维的材料15，使得具有相应显著材料性能的模制体10完全通过固化后的热固性反应生成。图3中通过箭头示意性地揭示了压力的施加。

图4显示了根据本发明的第二实施例来说明本发明方法的原理图。每个单个部件可以同上文所述的第一实施例设计。然而，根据第二实施例的方法只提供了一个压紧装置50交替地压紧模具20a、20b，在每一种情况下，模具20a、20b与它们各自的吹塑机41a、41b相关联，吹塑机41a、41b分别由各自的含有纤维的材料的进料装置40a、40b供应。

这里的背景是将含有纤维的材料吹入热模具20a、20b比随后的压紧花费更长一段时间。这样，例如，一个具有60秒周期的吹塑机41a和另一个具有60秒周期的吹塑机41b分别可以供应单个压紧装置50，这样提高了经济效益。

图5a和5b示出了用于车辆内的组件210(如面板)的一个示范性实施例。该组件由含有纤维的材料制成。该组件210可以利用本申请中公开的方法之一制作。如图所示，组件210包括一对端部213和一个在端部213之间延伸的中间部分215。中间部分215可以相对于端部213偏压，使得中间部分215相对于端部213为非平面。如图所示，组件210在整个组件中具有基本均一的(例如，恒定的)厚度。由此，中间部分215的厚度基本上与每个端部213的厚度相同。组件210在整个组件中具有基本均一的(例如，恒定的)密度。因此，中间部分215的密度基本上等于每个端部213的密度。由于组件210设置为在整个组件中承载相对恒定的负载，如果组件210用于一个总成中，在此，组件210的一部分承受一个高负载(例如，一个在其他情况下会高于组件的承载能力的负载)，那么组件210必须被修正以适应高负载。这种修正的一个例子是增加整个组件210的厚度以适应高负载。这增加了组件的重量且过度设计了组件不受到高负载的部分。这种修正的另一个例子是包括一个支撑件(例如，一个支结构撑件，支撑件等)，该支撑件在该组件受到高负载的地方局部加强组件210。如图5b所示，一个支撑件220位于组件210受到高负载的部分的后面，该部分显示处于中间部分215，使得支撑件220承载传递到组件210的该部分上的负载。例如，支撑件220可连接到组件210的中间部分215的背面(例如，后表面)上。还有这种修正的其它例子由如图6a和6b所示的组件310、410提供。

图6a示出了使用含有纤维(例如，松散的纤维)的材料制作的一个组件310的一个示范性实施例。该组件310可以利用本申请中公开的方法之一制作。组件310可以包括一对端部313和一个在端部313之间延伸的中间部分315。如图所示，中间部分315具有一个厚度t1，该厚度t1大于端部313的厚度t2，这样中间部分315设置为相比于端部313承载一个相对更高的负载。由此，中间部分315的密度可以与端部313的密度相同，并且组件310仍旧通过中间部分315提供了更高的负载承载能力。厚度t1和t2(和，由此带来的它们之间的厚度差)可以根据组件的具体应用而定。

图6b示出了使用含有纤维材料制作的一个组件410的另一个示范性实施例，该组件410可以利用本申请中公开的方法之一制作。该组件410可以包括一对端部413和一个在端部413之间延伸的中间部分415。如图所示，中间部分415具有与端部413的厚度基本相同的厚度。中间部分415与端部413相比密度更高(例如，更大，等等)，使得中间部分415设置为相比于端部413承载一个相对更高的负载。中间部分415和端部分413的密度(和，由此带来的这些密度之间的差)可以根据组件的具体应用而定。

参照图6a和6b，通过相比于端部313、413增加中间部分315、415的厚度/密度，组件310、410的中间部分315、415可以相对于组件310、410的端部313、413承受更高的负载。具有被增加的厚度和/或密度的部分设置为提高(例如，改善)组件的完整性(例如，强度、耐久性等)。值得注意的是，组件310、410的一个或两个端部可以设置为相对于中间部分具有更大的厚度和/或密度，以允许在组件的其它部分承载相对更高的负载。换言之，每个组件可以在除了所示的中间部分之外的位置具有一个更大的厚度和/或密度。该组件还可以设置为具有一个以上具有更大的厚度和/或密度的位置，以提供一个能够在一个或多个位置承载相对高负载并在一个或多个位置承载相对低负载的组件。该组件可以包括多个部分，这些部分设置为具有两个以上的不同厚度和/或密度，以在三个或更多不同的部分中承载两个以上的不同负载。

图7a和7b示出了(例如，制造)用于车辆的组件(例如，面板)的制作方法(如工艺)的示范性实施例，例如，设置为承受不只一个负载的门板510、610。在图7a所示的方法中，纤维垫子515是用来生产门板510的。如图所示，第一步是按照常规技术生产纤维垫子515。在第二步中，纤维垫子515成形在门板510中，该门板510在整个面板中具有基本均一的厚度和密度。为了允许门板510在面板的不同位置承载超过一个负载的情况，在第三步骤中，在门板510的背面的每一个相对高负载的位置上注塑成形一个支撑件(例如支撑件220)。

在如图7b所示的方法中，松散的纤维615被用于生产门板610。如图所示，第一步是将松散的纤维615吹入一个生产门板610的模具(例如，模塑设备)内，该门板610在门板的每个具有相对高负载的位置具有增加的厚度和/或增加的密度。在第二步骤中，门板610由该模具生产。由于门板610能够承载与门板510类似的负载状态而不需要具有支撑件，因此可以省去与添加支撑件相关的成本和时间(例如制造时间)。

图8说明了一个用五个步骤(例如，工艺)生产一个用于车辆的组件710(例如，板)的示例性方法。在第一步中(被标记为a)，松散的纤维715(例如，分离的纤维)，例如由进料装置740吹入(例如，通过流体介质注入，引入，配置，等等)一个模具720的空腔725。纤维715可以与其它元件一起被吹入到空腔725中。例如，分离的纤维可以连同粘合剂、增强材料(例如碳纤维、玻璃纤维等)和/或填料一起被吹入空腔中。喷嘴741可以流体连接至通过流体导管743(例如，软管，管等)保持松散纤维715的进料装置740的一个隔间。分离的纤维715通过喷嘴741被吹入空腔725中，该喷嘴741与模具720的一个部件连接。

如图所示，模具720包括第一(例如，上部分，顶部)部件721和第二(例如，底部，下部分)部件722，其中第一和第二部件中的至少一个部件可相对于其它部件在打开位置和关闭位置之间移动。在第一步骤中，松散纤维715被吹入在闭合位置第一和第二部件721、722之间形成的空腔725中。如图所示，纤维715被沉积在第二部件722的模具表面和第一部件721的模具表面之间的第二部件722的模具表面上。根据一个示范性实施例，至少一个模具表面可渗透空气，但对被吹入模具的含有纤维的材料的分离的纤维不可渗透。这种布置允许与分离的纤维一起被吹入的空气介质在无孔的情况下逸出而纤维不可逸出腔。如图8所示，第一部件721包括一个模具表面724，该模具表面724设置为可渗透空气，但对分离的纤维715不可渗透。例如，第一部件721的模具表面724可以包括一个筛网，该筛网具有使纤维符合一个特定几何形状的形状，而不允许纤维穿过筛网中的孔。允许空气通过模具表面724中的筛网的孔。根据一个示范性实施例，至少一个模具表面对空气和纤维都不渗透。如图8所示，第二部件722包括一个模具表面727，该模具表面727对空气和被吹入空腔725的纤维715都不渗透。由此，模具表面727可以是固体(例如，连续的)。

在将纤维715引入空腔之前，第一和第二部件721、722中的一个或两个可以加热到第一温度。该第一温度可设置为至少活化一些纤维715，例如，该温度纤维715发生聚合和/或交联。换句话说，第一温度高于含有纤维的材料的阈值温度，以开始活化含有纤维的材料。活化至少一些纤维可以有利地有助于将所有的纤维715保持在适当的位置，直到所有的纤维被激活。

如图8所示，模具720的第二和第三部件722、723被加热，而第一部件721保持未被加热的状态。例如，在吹入纤维715之前，第二部件722可预热到第一温度，该第一温度是上文所述的含有纤维材料的阈值温度，之后该第二部件722可以在吹入纤维715和将纤维715压入组件710的步骤之间被加热至大于第一温度的第二温度。又例如，模具720的第三部件723同样可以被预热，然后在压紧第二部件722之间的纤维715时被加热至第二温度。

如图8所示，该系统包括一个加热器760(如加热装置等)，该加热器760设置为去加热模具720，如在其中的一个或多个部件。如图所示，加热装置设置为去加热模具720的第二部件722和第三部件723。然而，加热器760可以设置为加热模具的任何一个部件或任何几个部件的组合。根据一个例子，加热器760利用被加热的流体来加热模具。加热器760可以包括加热器和泵，其中加热器加热流体且由泵来泵送其穿流系统。根据其他例子，加热器760可以利用电热或任何合适的常规加热技术。

第一和第二部件721、722中的一个或两个可以设置为重量级模具部件。一个重量级模具部件设置为具有一个模具表面724、727，用于形成连续的或由开口(例如洞、孔等)形成的非断开的部件(例如，组件710)，以便允许气流流入/流出空腔725。这样的布置有利地防止纤维715流动穿过任何这种开口，否则可能导致在部件中形成孔洞和/或对模具720的伤害。由此，一个重量级的模具的模具表面没有任何开口，除了在部件上形成一个特征的开口，例如突出物、挡块或类似的元件。

在第二步中(图8中标注为b)，模具720的第一和第二部件721、722移动到打开位置。如图所示，第一部件721沿一个(例如，竖直)向上的方向移动而远离第二部件722，直到第一部件721清除纤维715以使得例如第二部件722(和第二部件722顶部的纤维715)相对于第一部件721沿一个与第一部件721移动的方向相反的方向移动。

在第三步中(在图8中被标记为c)，模具720的具有纤维715的部件移动。如图所示，第二部件722相对于第一部件721在第二步骤中移动的方向沿一个横向方向(例如水平方向)移动，以将第二部件722和在其上沉积的纤维715置于模具720的第三部件723下面。

在第四步中(在图8中被标记为d)，模具720的第三部件723相对于第二部件722沿向下的方向移动，以使第三和第二部件进入关闭位置，在该位置第二和第三部件722、723的配合的模具表面用一个来自力f的压力压挤纤维715使组件710在其间成形。第一和第二部件722、723处于关闭位置的时间长短可能取决于模具(例如，每个部件)的温度和施于压缩纤维715的压力。在与第二部件722移动到关闭位置之前，第三部件723可以加热到一个温度(例如，第一温度)。在第四个步骤中，例如随着模具的关闭，第二和第三部件722、723中的一个或两个可以加热到一个温度，例如高于第一温度的第二温度，以便于活化所有的纤维715。模具720的第三部件723可以设置为一个重的模具部件。

在第五步骤中(图8中被标记为e)，模具720的第三部分723被从关闭位置移动到打开位置，以允许组件710被从模具720的第二部件722上移除。组件710可以被手动(例如，由操作员)或自动(例如，由模具720)移除。如图所示，第二和第三部件722、723的配合的模具表面的形状确定了组件710的几何结构(例如，形状)。例如，配合的模具表面可以形成一个具有统一厚度的组件710。

图9示出了采用图8所示的过程中相同的五个步骤(如，工艺)来生产具有不同尺寸(如，厚度)的部分的车辆的组件810(如，板)。为保持一致，图9所示的工艺的步骤被标记为a-e，以对应于图8所示工艺的相应的步骤(例如，a、b、c、d和e)。也是为保持一致，与图8所示工艺中的元件对应的元件的附图标记的最后两个数字相同(但有一个“8”作为第一个数字)，除非另外说明。例如，喷嘴841对应喷嘴741。

如图9所示，纤维815在前两步a、b中通过模具820的第一和第二部件821、822形成一个形状，该形状基本类似于成品组件810的形状。然后，使大致成形的部分活化的纤维815在第三步与第二部件822一起移动。继而，在第四和第五步d、e中，组件810在模具820的第二和第三部件822、823之间成形。第二部件822的模具表面827和第三部件823的模具表面826之间的相对距离限定了在特定位置(例如，部分、区域、范围，等)的组件810的厚度。由此，组件810可以被成形为在组件的不同部分具有不同厚度。根据如图9所示的例子，组件810包括具有厚度t1的第一端811、具有厚度t2的第二端812(在第一端811对面)和具有厚度t3的位于第一和第二端之间的中间部分813。厚度t1、t2和t3彼此不同。例如，厚度t1可能小于厚度t2，厚度t2可能小于厚度t3。同样如图9所示，第一过渡部分818在第一端811和中间部分813之间延伸，第二过渡部分819在第二端812和中间部分813之间延伸。每个过渡部分818、819可能具有一个沿截面变化的、例如从各自连接的部分(如端、中间部分，等)的厚度过渡的厚度。根据其他例子，其他组件的不同部分的厚度可能与如组件810所示的不同部分的厚度不同，其中该厚度是为了说明而不是限制其性质。

组件810设置为在组件的不同部分具有不同的厚度，该厚度可根据每个部分在车辆中的负载情况而定。此外，组件810可以在组件的不同部分承载不同程度的负载，而不必逐段改变组件的密度。例如，第三部件823可以设置为在不同的部分中压缩大约相同数量的纤维815以保持整个组件810的相对恒定的密度。

图10示出了另一种使用与图8所示工艺中所描述的相同的五个步骤(例如工艺)来生产车辆的组件910(例如，板)的示例性方法，该组件910在不同节段(例如，部分)具有不同的密度。再次为保持一致，如图10所示的工艺的步骤被标记为a-e，该步骤对应于如图10所示的工艺的相应的步骤(例如，a、b、c、d和e)。此外，与图8所示工艺中的元件对应的元件的附图标记采用相同的最后两个数字(但有一个“9”作为第一个数字)，除非另外说明。

如图10所示，所生产的组件910具有相对恒定的厚度，但是设置为在不同的部分具有不同的密度。例如，组件910的第一和第二部分911、912可以设置为具有第一密度，并且组件910的第三部分913可以设置为具有与第一密度不同(例如，更大，更小)的第二密度。如图所示，所示的工艺规定了第二密度大于第一密度，但其他组件可能被区别地设置。通过在具有相对较大密度的部分将更多的纤维压缩为相似的截面尺寸(如厚度)，可以成形具有不同密度的组件910。这可以通过模具作业实现。

同样如图10所示，通过相对于组件的第一和第二部分911、912对应的区域的组件910的第三部分913对应的区域，第一部分921的模具表面924设置为相对于第二部分922的模具表面927具有一个更大的偏移距离(例如，凹陷的)。例如，模具表面924可以相对于第一和第二部分911、912的区域，在第三部分的区域中具有一个凹槽。由此，在第一和第二步骤a、b中，与第一和第二部分911、912相比，更多数量的纤维915被吹入使组件910的第三部分成形的空腔925的部分。通过与第一、第二和第三部分911、912、913各自对应的第一、第二和第三区域，该模具的第三部件923的模具表面926设置为具有与第二部件922的模具表面927基本上相似的偏移距离。在步骤四d中，纤维915在第二和第三部件922、923之间被压缩。由于在第三部分913中，更多的纤维被压缩成类似的横截面尺寸(与第一和第二部分911，912相比)，第三部分913的密度大于第一和第二部分的密度911、912。因此，在三部分之间具有基本上均一的(例如，恒定的)尺寸(例如厚度)，其中第三部分913具有更大的密度。组件910设置为用于其第三部分913受到相对于第一和第二部分911、912的负载较高的情况的车辆中。值得注意的是，组件910可以在任何数量的位置上被制作为包括两个以上的不同密度。

图11和12分别示出了利用如图7a和7b中所示方法制作的组件的示例性实施例的部分。如图11所示，由垫子成形的组件510的纤维515的方向是随机取向的(例如，排列，对齐等)，而通过将松散的纤维吹入模具(例如，通过如图7b和8所示的方法)成形的组件610的纤维615可能在整个组件中具有一个纵向取向和/或堆叠的取向。例如，纤维615可以形成彼此堆叠在一起的层。这样的布置可以提供组件610的材料的更均匀的基底或基质，这样可以有利地增加组件610或组件的一部分的完整性，如强度。

图13显示了一个曲线图，该图示出了使用两个纤维垫子(如图13b所示的第一垫子s1和显示为在第一垫子s1顶部的第二垫子s2)制作一个多密度组件510(图13c)的组件的密度的变化。如图13b所示，在压缩之前第二垫子s2被放置在第一垫子s1顶部。然后，在将两垫子s1、s2压缩在一起后，部分512(该部分包括全部分两个垫子)的密度d2比部分511(该部分只包括第一垫子s1)的密度d1更高。通常情况下，部分512还将比每个部分511厚。这种方法可能会导致在部分511的低密度d1和部分512的高密度d2之间密度的急剧转变(在图13中描绘为513)，这可能引出一个弱化点(例如，通过应力集中)。图13d显示了组件510的另一个示范性实施例，示出了两垫子511、512部分整合在一起，相比于未整合部分的密度，整合部分的密度更大。

图14、14c示出了一个使用材料的吹制纤维制成的多密度组件。如图14c所示，过渡部分613(位于较薄的部分611和较厚的部分612之间)的密度逐步(例如，渐进地)在部分612的相对较高的密度和部分611的相对较低的密度之间过渡以消除潜在的弱化点。如图14b所示，过渡部分613(位于较薄的部分611和较厚的部分612之间)的厚度逐步(例如，渐进地)过渡以消除潜在的弱化点。除了厚度，过渡部分613(如图14所示位于较低密度的部分611和较高密度的部分612之间)的密度可以逐步过渡以消除潜在的弱化点。

根据另一示范性实施例，提供一个由含有纤维的材料生产模制体的三步骤方法。该方法利用一个模具，该模具包括能够朝着彼此移动以对含有纤维的材料施加一个压力的至少一个底部部件和至少一个顶部部件。顶部和底部部件限定了用于在其中生产模制体的中间模具空间。该方法的第一步包括使模具的至少一个部件达到或保持在一个第一和/或第一工艺温度上，该温度至少能够部分地活化含有纤维的相应材料。然后，该方法的第二步包括将含有纤维的材料引入到至少部分打开的模具中。最后，该方法的第三步包括使模具进入其关闭位置并施加使模制体成形的压力。

第一工艺温度可在150℃和300℃之间的范围内，例如约220℃。

模具的至少一个部件可能达到或保持在比第一工艺温度更高的第二和/或第二工艺温度上，例如在使模具进入其关闭位置和施加用于使模制体成形的压力的方法步骤中。

根据其他例子，模具的所有部件可能达到或保持在第一工艺温度和/或第二工艺温度上。

模具的一个或多个部件可以达到或保持在第一工艺温度和/或第二工艺温度，例如通过在相应温度的热传递液体——例如导热油——流经该些部件。

模具的底部部件可包括一个对被引入模具中的含有纤维的材料不渗透的表面。

含有纤维的材料可能含有一定百分比的合成纤维，如聚合物纤维和/或碳纤维。

含有纤维的材料可能含有一定百分比的天然纤维，如木纤维和/或棉纤维。

用于实现任何上文所述方法的一个装置的一个示范性实施例可以包括具有一个底部部件和至少一个相对其移动的顶部部件以便在含有纤维的材料上施加一个力，其中该含有纤维的材料被引入一个形成在部件之间的中间模具空间。该模具的底部部件可具有一个对被引入的含有纤维的材料不可渗透的表面。模具的至少一个部件可以设置为通过热传递流体——如导热油——流经所述部件来达到可选择的工艺温度。

模具的底部部件可以在一个引入位置和一个压紧位置之间移动。例如，模具的至少一个顶部部件设置在在所述的引入位置，并且模具的至少一个不同的顶部部件设置在所述压紧位置。

应当注意到，本发明不限于所述的实施例，它们宁可被理解为例子。个别特征的变型和修改对本领域技术人员来说是熟悉的。

正如此处所用的术语“大约”、“约”、“基本上”和类似的术语旨在具有一个与本公开文本的主题所属领域的普通技术人员普遍的和公认的惯例相协调的广泛的含义。研究本公开文本的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述某些特征，这些特征在没有将这些特征的范围限制在被提供的精确的数值范围的条件下被描述和要求。由此，这些术语应当被理解为表明如从属权利要求所述，对所描述和要求的主题的无实体的或无关紧要的变型或修改被认为是在本发明的范围内。

正如此处所用的术语“结合”、“连接”等等，表示直接或间接地将两个构件彼此连接。这样的连接可以是固定的(例如，永久的)或者可移动的(例如，可移除的或可脱开的)。这种连接可以通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此间或与两个构件作为一个单一整体一体成形或两个构件以及任何附加的中间构件相互连接而实现。

本文的元件的位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”，等)只是用来描述图中的各种元件的定位。应当注意到，根据其他示范性实施例，各种元件的定位可以不同，并且这种变化被意图包含在本公开文本中。

如示范性实施例所示的板、模制体、模具等的构造和排布方式仅仅是说明性的。虽然本发明的一些实施例中在这份公开文件中被详细描述，研究这份公开文件的本领域的技术人员会容易认为，在不实质上违背列举的主题的新颖理念和优势的情况下可以有多种变型(例如各种不同元件的大小、尺寸、旋转的角度或方向、结构、形状和比例，参数值(例如温度、压力，等等)，安装布局，材料的使用，颜色，取向，等等的变化)。例如，显示为一体成形的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以颠倒或改变，并且不连续的元件或位置的性质或数量可以被变异或改变。

此外，词语“示范性”用于意味着起到一个例子、实例或说明的作用。本文描述为“示范性”的任何设计或实施例没有必要被理解为优先于或优越于其他实施例或设计(且这样的术语并不意图意味着这样的实施例必定是特别的或最好的例子)。不如说，词语“示范性”的使用旨在以一个具体的形式介绍概念。由此，所有这些修改都被意图包含在本公开文本的范围内。在不背离从属权利要求的范围的情况下，其他替换、变型、改变和省略可以在设计、操作条件和首选的或其他示范性实施例的安排上作出。

在不违背本发明的精神的情况下，其他替换、变型、改变和省略可以在设计、操作条件和首选的或其他示范性实施例的安排上作出。例如，在一个实施例中公开的任何元件(例如，板、模制体、模具部件等)可以与本文公开的任何其他实施例合并或一同使用。此外，例如，任何过程或方法步骤的顺序可以依据可替代的实施例进行改变或重排。任何“方法+功能”的条款旨在将本文所述的结构涵盖为执行所述功能且不仅结构等同还有等效结构。在不背离从属权利要求的范围的情况下，其他替换、变型、改变和省略可以在设计、操作条件和首选的或其他示范性实施例的安排上作出。

根据示范性和可替代的实施例，该方法和系统可用于生产各种各样的组件形状并通过改变由该系统和方法成形的组件的成分，提供各种各样的效果，例如，提高的强度/材料性能(例如，通过材料选择、纤维选择/走向，等等)、减少的重量/质量性能(例如，通过用复合或层状材料成形、带有空隙，等等)、视觉/装饰效果(如颜色、色阶、不同的或多色的纤维/添加剂、表面效果的变化、半透明的、模拟缝合、模拟效果等)、环境友好的成分(如使用废料和/或再生材料/纤维)、可替代的几何结构/形状(如，例如用纤维强化/加固)、成本(如选择性地使用堆叠的和/或高性能材料的组合)、功能/性能(如，使用材料/纤维和纤维取向以增强功能如强度、循环寿命、弹性、染色、耐污性/耐磨性，等等)，等等。根据任何一个实施例，层或材料可以成形为基底或底座，或在基底上或底座上成形。如图所示，各种各样的组件的任何一个可以成形，该组件包括但不限于各种汽车内饰件和总成，如仪表板、操控台、门板、装饰件、镶嵌件、装饰性元件、照明设备、功能模块、容器、和盖子，以及这样的组件和组件的其他各种模块/总成。

这里，应当注意到，本发明不局限于流程图和图形所描绘的示范性实施例，而宁可说是从本文公开的所有特征共同形成的一个概要中产生。变型和修改将是本领域技术人员所熟悉的。

本发明公开的实施例提供了用于车辆的组件和形成这些组件的方法。除了附图中描绘且在上文所述的那些实施例外，本发明的其他实施例也是可以预期的。例如，本发明的一个实施例的任何单一特征都可用于本发明的任何其它实施例中。鉴于本发明的公开，精通本领域技术的人员将理解到可能有其他落入本发明的范围和精神的实施例和变型。由此，所有精通本领域技术的人员由本发明得到的落入本发明的范围和精神的变型都被涵盖在本发明的进一步的实施例中。