用于汽车应用的混合部件以及制造混合部件的方法与流程

本发明涉及一种用于汽车应用的混合部件，尤其是用于前面板、保险杠或照明装置的壳体的混合部件。本发明还涉及一种制造混合部件的方法。

背景技术：

1、除了纯粹的技术要求之外，机动车辆的外围的可见部件还必须满足美学和设计要求。例如，这适用于前裙板、后裙板、保险杠、前面板(其特别地在电动车辆中被用于代替散热器格栅)、以及照明设备(尤其是对于其壳体的从外部可见的部分)。部件的技术功能特别涉及它们的机械或热机械性能，比如刚性和承载能力或在热负荷循环下的变形和翘曲行为。就美学设计吸引力而言，通常需要金属外观，亦即这样的表面：该表面在颜色和光泽方面对应于金属或者还再现粗糙的(例如刷过的)金属表面的典型印象。另外，作为应用，可以旨在提供具有着色图案的金属外观的可见部件表面。在现有技术中，塑料部件(例如由热塑性塑料或热固性塑料制成)的塑料部件通常被用作结构元件，并且为了获得期望的美学外观，可见表面覆盖有印刷的或以其它方式适当设计的箔，例如通过结合或反向注射模制(back injection moulding)。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提出一种用于上述应用的部件的替代实施例，其满足机械结构要求和美学设计要求。

2、这个目的通过本发明的权利要求1所教导的混合部件和权利要求8所教导的制造混合部件的方法来实现。在从属权利要求中定义本发明的有利实施例。

3、本发明公开的技术教导是，所述混合部件包括金属片材部件和至少一个塑料支撑部件，所述塑料支撑部件形状配合地(positively)连接至所述金属片材部件，其中所述金属片材部件的装饰部分具有生成专用美学设计吸引力的彩色覆层图案。

4、本发明基于引入金属片材部件作为中心元件的思想，所述中心元件一方面具有优异的机械性能和热机械性能，另一方面固有地确保设计目的所需的金属外观。所述装饰部分为金属片材部件的一个部分，在混合部件在机动车辆上的预期安装位置中，外部观察者可以看到该部分。所述装饰部分原则上设置有任何设计的彩色覆层图案，例如，这样的图案也能够形成装饰部分的整个表面的单色着色。然而，特别地，本发明旨在将装饰部分的金属外观的基底表面与施加至其的彩色覆层图案相结合，其中所述彩色覆层图案仅部分覆盖装饰部分和/或为部分透明的，以使得金属片材部件的金属外观对于观察者来说可以保持可见。彩色覆层图案也可以包括覆盖整个装饰部分的半透明装饰层。提供至少一个塑料部件以用于将所述混合部件连接至机动车辆和/或用于额外加固所述混合部件。就热机械性能而言，所述混合部件的特征在于所述金属片材部件的低的、各向同性的且完全可逆的热膨胀，而相对小尺寸的塑料支撑部件对绝对热变形的贡献很小。

5、所述装饰部分例如对应于所述混合部件的前侧，所述前侧在机动车辆上的预期安装位置中从外部可见，比如在汽车前部区域中的面板的情况下。如果所述混合部件代表照明装置(特别是头灯)的壳体，则所述装饰部分可以由当透过照明装置的透镜盖观看时可见的那些壳体部分形成。所述混合部件还可以代表装饰性部件，所述装饰性部件定位于壳体内部并且通过透镜盖可见。特别地，根据本发明的混合部件的装饰部分不必形成连续的表面；相反，所述装饰部分还可以由金属片材部件的多个彼此隔开的部分组成。

6、作为有利的实施例，所述装饰部分具有阳极氧化层，其中所述彩色覆层图案被封闭于所述阳极氧化层中。通过将所述彩色覆层图案嵌入通过阳极氧化形成的表面氧化物层的孔中，产生特别高质量的光学外观，此外，至少在随后密封所述阳极氧化层之后，以防磨损方式封闭所述彩色覆层图案。

7、在另一个实施例中，所述装饰部分被透明或半透明的保护层覆盖。这样的保护层用于保护所述装饰部分免于磨损，特别是免于石屑或由于来自阳光的uv辐射而导致的彩色覆层图案的变色。所述保护层可以为完全透明的，或者作为附加的设计功能为半透明的，例如，所述保护层可以为半透明的且着色的。

8、在另一个实施例中，所述金属片材部件包括至少一个开口，尤其是在所述装饰部分中，其中所述开口用于传感器窗口或用于为所述混合部件提供背光照明。例如，所述开口可以被设置成容置天线罩。

9、特别地，盖板和/或金属网，尤其是多孔金属片材或金属丝网，被插入所述开口中并且连接至所述金属片材部件和/或所述塑料支撑部件。盖板(特别地由塑料制成)，以及在一些限制下还有开孔金属网，可透过无线电波并且因此可以用作待布置于其后面的机动车辆雷达单元的雷达窗口。使用金属网覆盖所述开口扩大所述混合部件的设计范围。特别地，所述开口可以被混合部件覆盖，亦即具有集成金属网的塑料盖板，尤其是通过反向模制形成的混合部件。所述盖板和/或金属网可以例如胶合至所述金属片材部件，但是优选地，它形状配合地连接至所述塑料部件并且经由后者附接至所述混合部件。

10、有利的是，所述金属片材部件具有铝合金。铝合金特别适合于适当的阳极氧化处理，以将彩色图案嵌入装饰部分的阳极氧化表面层中。

11、特别地，所述塑料支撑部件具有加固结构和/或安装装置。所述加固结构可以例如被设计成加固肋，并且所述连接装置可以例如被设计成螺钉圆顶，所述螺钉圆顶用于将所述混合部件连接至机动车辆。此外，所述至少一个塑料部件可以用作待布置于所述混合部件上的电子部件(特别是传感器或发光体)的接受器。

12、本发明还涉及一种制造用于汽车应用的混合部件的方法，所述混合部件尤其是用于前裙板、后裙板、前面板、保险杠或照明装置的壳体的混合部件，所述方法包括至少以下没有固定顺序的步骤：

13、-提供由铝合金制成的金属片材部件，

14、-将彩色覆层图案施加至所述金属片材部件的装饰部分，所述彩色覆层图案产生专用美学设计吸引力，以及

15、-将至少一个塑料支撑部件注射模制至所述金属片材部件，而与所述金属片材部件形成形状配合连接。

16、所述方法特别适合于制造根据本发明的前述实施例中的一个的混合部件。

17、为了在所述金属部件与所述模制的塑料支撑部件之间形成承载负荷的形状配合连接，例如，可以通过形成底切来进行所述金属片材部件表面的局部微结构化，例如通过化学蚀刻或激光图案化，以使得在所述金属片材部件与所述塑料支撑部件之间形成形锁合微连接。

18、例如，所述彩色覆层图案通过喷墨印刷、移印、丝网印刷、涂漆或通过附接箔或贴纸来施加。

19、在本发明方法的优选实施例中，所述装饰部分在施加所述彩色覆层图案之前被阳极氧化，其中所述装饰部分在施加所述彩色覆层图案之后被密封。该工序对应于众所周知的铝阳极氧化工艺(eloxal：铝阳极氧化处理)，其中例如通过喷墨印刷将期望的彩色覆层图案引入所述装饰部分的由阳极氧化形成的多孔表面氧化物层中，然后进行表面密封，其中所述彩色覆层图案被封闭于所述阳极氧化层中。

20、根据另一个实施例，在施加所述彩色覆层图案之后，将透明或半透明的保护层注射模制至所述装饰部分。该保护层的注射模制例如与所述塑料部件的注射模制在一个步骤中进行，或者替代地，进行多阶段注射模制工艺，特别是在为所述塑料部件和所述保护层提供不同的塑料的情况下。

21、在另一个实施例中，所述金属片材部件设置有至少一个开口(尤其是在所述装饰部分中)，并且设置有插入所述开口中的盖板和/或金属网(尤其是多孔金属片材或金属丝网)，其中注射模制形成所述塑料支撑部件和所述盖板和/或所述金属网的形状配合连接。例如，所述盖板可以由带有集成金属网的塑料提供。