用于机动车辆的具有三维轮廓的声学有效的防热罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于机动车辆的具有三维轮廓的声学有效的防热罩，特别涉及一种用于机动车辆的内燃机的排气管线或传输通道的防热罩。
【背景技术】
[0002]由于机动车辆的内燃机的排气管线会出现高温，这一温度可以达到180°C以上，使用完全由金属组件构成的防热罩已被证明是特别有用的。这种防热罩提供有效的热防护，并且在机动车辆的操作过程中，甚至在机动车辆的整个使用寿命中，防热罩能够承受高温而不会出现任何问题。然而，随着国家关于噪声排放的规定日趋严格，完全由金属组件构成的防热罩逐渐接近其噪声容许限值。
[0003]文献EP0881423A1中所记载的用于机动车辆的具有三维轮廓的声学有效的防热罩展现了改进的吸声效率。这篇文献公开了一种声学有效的防热罩，其将安装在载体上的吸声层与金属罩板相结合，吸声层例如由无纺织物制成。在这种情况中，载体与罩板被空气间隙分开。
[0004]文献W02005/061280 A1还公开了一种用于机动车辆的防热罩，其基于多个微穿孔金属薄片，这些金属薄片通过粘结层彼此连接，并且这些金属薄片还具有球状压花。互相连接的金属薄片形成自支撑构件。此外，该防热罩还具有由无纺材料制成的吸声层。
[0005]然而，上述两种防热罩都具有多部件机械构造，因此其制造比较复杂。
【实用新型内容】
[0006]因此，本实用新型的一个目的在于，提供一种用于机动车辆的具有三维轮廓的声学有效的防热罩，其具有简化的机械结构。
[0007]根据本实用新型的防热罩具有三维轮廓，并且兼顾热学和声学有效。其目的是用于机动车辆，特别地，用于具有内燃机的机动车辆的排气管线或用于这样的机动车辆的传输管道中。该防热罩包括由金属材料制成的热反射层，例如由铝制成；以及由可热压成型的弹性橡胶热塑性材料制成的隔声层，该可热压成型的弹性橡胶热塑性材料的密度介于lg/ccm至5g/ccm之间，优选介于1.5g/ccm至3g/ccm之间。该防热罩还包括由聚合物材料制成的热熔胶粘结膜，该聚合物材料例如为聚烯烃或聚乙烯，该热熔胶粘结膜设置在热反射层和隔声层之间。其中，热反射层可以被配置为例如由铝制成的金属薄片，一般地，其厚度在50至500微米之间，优选地在75至150微米之间。
[0008]在这种情况中，粘结膜在热反射层和隔声层之间形成了优选为平面或至少在部分区域的机械连接。
[0009]采用下文将详述的适当的制造方法，即使在大规模生产中也能够简单且合理地制造这样的防热罩。相较于现有技术中已知的全部由金属制成的防热罩，根据本实用新型的防热罩除了非常良好的隔热特性，还具有显著提升的声学性能。现有技术中已知的密度在特定范围内的一系列弹性橡胶材料具有足够的热稳定性，以使得根据本实用新型的防热罩能够在机动车辆的整个使用寿命中使用。
[0010]必须注意的是，本实用新型所涉及的“用于机动车辆的防热罩”应被理解为一种组件，其减少向机动车辆上所防护区域传递温度和热量，例如乘客舱。特别地，根据本实用新型的防热罩还可以以这样的方式形成，使得其可以用作所谓的机动车辆的“水箱”。这样的“水箱”是机动车辆的端壁的一部分，端壁分隔发动机舱和乘客舱并防止来自发动机舱的噪声和热量进入乘客舱。特别地，这样的“水箱”可以包括由雨刷和喷雾嘴所占用的建筑空间。
[0011]特别有利的是，例如，可热活化的粘结膜在活化后具有至少部分热固性特性。现有技术中已知多种相应的热熔胶粘结膜。可用的粘结膜已经可以在相当低的温度下被热活化，例如，在120°C至130°C之间的温度下活化，即在这样的温度下已经形成了热反应层和隔声层的永久的机械耐压粘结连接。特别地，如果活化的粘结膜具有至少部分热固性特性，其耐热压性显著高于其活化温度。这无疑意味着，在其活化之后，例如，活化温度在120°C至130°C之间的热熔胶粘结膜能够承受显著高于150°C的温度，在部分情况中，甚至高于180°C，而不会再次液化。利用这种热熔胶粘结膜能够提供热反射层和隔声层之间的永久连接，其寿命可以超过使用防热罩的机动车辆的寿命。
[0012]在可替代的实施方式中，热熔胶粘结膜包括聚合物成分，其在热活化过程中发生交联反应。在本实用新型的内容中，有利地，可以使用这样的热熔胶粘结膜，在热活化后，其熔点增加至少30°C，优选地增加至少50°C。此外，在这样的热熔胶粘结膜的情况中，在活化后，其的确无疑能够承受热压成型过程中的温度上升，而不会再次液化(完全地)。
[0013]最后，在另一个可替代的实施方式中，热熔胶粘结膜在高于其活化温度的温度下以热塑的方式熔化而没有交联，但是即使在熔化状态下，如果材料复合物被引入热的热压成型工具中，热熔胶粘结膜仍为热反射层和隔声层之间提供足够的粘结力。
[0014]需要注意的是，除了根据上述实施方式之一的热熔胶粘结膜之外，原则上也可以使用具有类似特性的热熔胶粘结粉。
[0015]令本领域技术人员惊讶的是，结果表明即使很多现有技术中已知的具有权利要求中的密度范围的可热压成型的弹性橡胶热塑性材料的熔化温度部分地显著低于用于生产防热罩时的热压成型过程中的温度，仍然能够制备出相互连接的材料复合物，其能够承受在热压成型过程中产生的短时期的高温而不会分解，该相互连接的材料复合物包括热反射层、热熔胶粘结膜和隔声层。发明人将令本领域技术人员惊讶的根据本实用新型的防热罩的这一性质归因于，使用了具有如上所述的特性的热熔胶粘结膜来将热反射层和隔声层胶合在一起。
[0016]如果适当选择隔声层和热熔胶层的材料，还能够在实际使用过程中，提供具有足够经久的抵抗产生在防热罩上的温度的防热罩，即使该温度可能在隔声层的熔化温度之上。
[0017]有利地，根据本实用新型的防热罩的隔声层包括压实粒状材料形式的弹性橡胶材料。经过适当的处理过程，例如，可以由这样的粒状材料生产限定密度和限定厚度的垫子，其通过热熔胶粘结膜的方式与热反射层相连接，同样能够承受高于隔声层的弹性橡胶热塑性材料的熔化温度的温度。
[0018]结果表明，特别有利的是，隔声层包含三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-dienerubber，以下简称EPDM)成分。优选地，EPDM在隔声层中的重量百分比介于20%至50%之间，特别优选地介于25%至35%之间。
[0019]进一步地，结果表明，有利的是，例如，基于EPDM的隔声层还包含矿物填料，例如，硫酸钡(BaS04)或白云石。原则上，自然存在或人工合成的硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物和氢氧化物都是合适的填料。这种情况下，隔声层中的矿物填料的优选的重量百分比介于55%至85%之间，特别优选地介于65%至75%之间。通过适当地选择所用的矿物填料以及所添加的重量百分比，隔声层的密度能够具体调整。
[0020]进一步地，已被证明为有利的是，基于EPDM的隔声层包含一定比例的高密度聚乙烯(HD-PE)作为另一种成分。结果表明，HD-PE的重量百分比优选地在2%至10%之间的范围内，特别优选地在3.5%至6.5%之间。添加指定范围的重量百分比的HD-PE使得即使实际应用根据本实用新型的防热罩的过程中温度上升，隔声层中的颗粒仍具有相对良好的粘附力。
[0021]通过将微穿孔引入热反射层，还可能实现根据本实用新型的防热罩的声学性能的另一处改进。为了这一目的，例如，将直径在50至900微米之间，优选介于70至250微米之间，并且面密度至少为每平方厘米15孔的圆孔引入热反射层。在这种情况中，可以在热反射层的制造过程中就引入孔。然而，可选地，也可以在根据本实用新型的防热罩的制造过程中的环境里引入这些孔。
[0022]在热反射层上采用球形杯状压花同样可以改进根据本实用新型的防热罩的声学性能，其中已被证明为特别合适的是，如果球形杯状压花包括将多个半球状凹陷引入热反射层，该凹陷的直径在0.5至3mm之间的范围内，优选地在1至1.5mm之间的范围内。球形杯状压花的密度为至少每平方分米100个球形杯状压花，优选地为每平方分米1