專利名稱：層狀模制物或有關(guān)它的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模制物或有關(guān)它的改進(jìn)，并且特別地涉及一種由一部分整體地模制于基片的發(fā)泡材料所構(gòu)成的模制物，其中發(fā)泡材料在低于基片軟化點(diǎn)的溫度下發(fā)泡。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)這種模制物的模制方法。
背景技術(shù)：
由一層發(fā)泡材料構(gòu)成的模制物是公知的并被廣泛地應(yīng)用，所述發(fā)泡材料附著于一個(gè)基片(比如一層不發(fā)泡材料)上，其中發(fā)泡材料在低于基片軟化點(diǎn)的溫度發(fā)泡。這種材料的一個(gè)例子包括用于生產(chǎn)隔音板(比如用來減小由于車輛腔室內(nèi)的氣流而引起的噪音)的材料。這些材料典型地包括能夠在后續(xù)加工步驟中發(fā)泡的可發(fā)泡層，例如在電涂覆防腐蝕處理之后的烘焙中，用來產(chǎn)生附著于基片的高度膨脹的柔性泡沫，基片通常是不可發(fā)泡的和沒有發(fā)泡的支撐層。這種隔音板典型地通過兩次注射模塑而制造，其中基片通過第一注射模塑步驟形成并且接著被傳送到第二注射模塑機(jī)，在第二注射模塑機(jī)中發(fā)泡材料被注射到已形成的基片周圍。在這種情況下，重要的是選擇兩種材料以使得基片不會(huì)受到模制發(fā)泡材料時(shí)所用條件的不利影響。然而一旦發(fā)泡材料被注射，那么發(fā)泡材料必須能夠使得其能被模制為附著于基片，保持為整體并在模制過程中仍不會(huì)發(fā)泡。如果基片在后續(xù)加工步驟中也發(fā)泡，那么需要另外的處理以保證基片在模制過程中不發(fā)泡。
這種模制物的另外一個(gè)例子，其中也有類似的要求，是在用于車輛中結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的材料的生產(chǎn)中，其包括支撐在可發(fā)泡或不可發(fā)泡的基片上的發(fā)泡材料。在這種情況下，發(fā)泡材料通常是會(huì)產(chǎn)生剛性的增強(qiáng)泡沫的那一種，例如環(huán)氧泡沫塑料。
所有這些方法都有缺點(diǎn)需要兩個(gè)分開的模制步驟并且尤其在第二模制步驟中必須應(yīng)用細(xì)致的模制條件，以保證發(fā)泡材料和基片之間的粘合而沒有發(fā)泡材料的任何不希望的發(fā)泡?；ǔＪ窃诟哂诎l(fā)泡材料將要發(fā)泡的溫度下軟化的材料。于是，由于發(fā)泡材料必須在模制過程中不發(fā)泡，其在顯著低于基片材料軟化點(diǎn)的溫度下進(jìn)行模制并且這可能導(dǎo)致在發(fā)泡材料和基片之間形成不理想的不牢固結(jié)合。這又會(huì)要求發(fā)泡材料和基片之間較大區(qū)域的接觸以便獲得使用額外的昂貴的發(fā)泡材料所需要的滿意結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
我們現(xiàn)在開發(fā)一種能夠克服這些問題的方法。
因此本發(fā)明提供一種層狀模制物的生產(chǎn)方法，該模制物包括附著于基片上的一層發(fā)泡材料，其中一片發(fā)泡材料被保質(zhì)地在模具的壁內(nèi)以使一部分該片發(fā)泡材料凸出進(jìn)入模具空腔，并且基片在一個(gè)高于發(fā)泡材料通常發(fā)泡的溫度下在模具中環(huán)繞著發(fā)泡材料而被模制，由此發(fā)泡材料在模制過程中附著于基片上并保持不發(fā)泡。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，例如，模具可具有一個(gè)凹槽，發(fā)泡材料能夠被保留在該凹槽中并且一部分發(fā)泡材料從該凹槽凸出進(jìn)入模具空腔。然后基片材料能夠被注射進(jìn)模具中，包圍凸出進(jìn)入模具的該部分發(fā)泡材料，而不會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡到不希望的程度。我們還發(fā)現(xiàn)，這樣能在基片和發(fā)泡材料之間產(chǎn)生堅(jiān)固的結(jié)合。不像許多傳統(tǒng)的模制方法，當(dāng)模具在發(fā)泡材料周圍閉合時(shí)可能需要提供一個(gè)小的正壓力，以便使在基片材料的成型過程中將其保持就位。設(shè)在模具中的凹槽能夠以任何具體的方式成形來生產(chǎn)適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，并且能夠成形為使得其輕易地將發(fā)泡材料保持在模具中。此外，模具可具有設(shè)計(jì)來構(gòu)造基片的區(qū)域，該構(gòu)造方式為發(fā)泡材料能夠如期望的那樣膨脹越過和/或穿過基片。
我們意外地發(fā)現(xiàn)，除了作用于模具閉合的可選正壓力之外，標(biāo)準(zhǔn)模制周期和溫度能夠用來進(jìn)行本發(fā)明的方法而沒有引起發(fā)泡材料的發(fā)泡。例如模具溫度能夠被調(diào)節(jié)到通常應(yīng)用于模制基片材料的溫度，并且基片材料能夠在應(yīng)用一個(gè)典型的模制周期的普通模制溫度下進(jìn)行模制。我們優(yōu)選直到15秒，更通常地直到10秒的模制周期。我們發(fā)現(xiàn)在這些條件下，能夠獲得在發(fā)泡材料和基片之間具有堅(jiān)固結(jié)合的層狀模制物，而基本沒有發(fā)泡材料的發(fā)泡?？梢韵嘈?，發(fā)泡材料的表面上可能會(huì)發(fā)生某種程度的發(fā)泡，并且這樣可能是有益的并且能進(jìn)一步提高發(fā)泡材料和基片之間的結(jié)合。
通過描述，我們發(fā)現(xiàn)，在130℃到230℃的溫度范圍內(nèi)通常會(huì)發(fā)泡的發(fā)泡材料能夠被結(jié)合到基片材料(比如玻璃填充的聚酰胺)上，基片在200℃到220℃下通過本發(fā)明的方法而被注射模制。我們發(fā)現(xiàn)這種方法能夠在沒有發(fā)泡材料的實(shí)質(zhì)性發(fā)泡的情況下進(jìn)行。在發(fā)泡材料和基片之間形成堅(jiān)固的結(jié)合，因?yàn)樗鼈冊诨哪Ｖ茰囟认孪嘟佑|，發(fā)泡材料和基片材料在這個(gè)模制溫度下都被軟化。
在某些一圈發(fā)泡材料附著于載體周邊周圍的模制物中，比如在一些車輛隔音板中，我們發(fā)現(xiàn)該圈可能附著在周邊夾層結(jié)構(gòu)中，按照本發(fā)明的技術(shù)，其中載體的外層作為基片。我們還發(fā)現(xiàn)在這樣的夾層結(jié)構(gòu)中需要相對較小的接觸區(qū)域來獲得兩種材料之間的滿意結(jié)合。這樣可以需求更少的發(fā)泡材料，從而節(jié)約昂貴的發(fā)泡材料。
盡管本發(fā)明適用于很多不同的材料和模制方法，但尤其適應(yīng)于當(dāng)基片是熱塑性材料的情況?；梢允强砂l(fā)泡的或不可發(fā)泡的并且優(yōu)選的模制方法可以是注塑法或吹塑法。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用本發(fā)明的技術(shù)時(shí)，能夠在通常會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡材料發(fā)泡的基片模制溫度下產(chǎn)生層狀模制物。于是，如果材料是適當(dāng)?shù)剡x擇的，我們發(fā)現(xiàn)，能夠開發(fā)出有關(guān)溫度和時(shí)間的模制周期，其中基片能夠被模制成與發(fā)泡材料相接觸并在其周圍，其方式為使得兩種材料之間產(chǎn)生可靠的結(jié)合，而沒有發(fā)泡材料的發(fā)泡。
置于模具中的發(fā)泡材料能夠通過任何適當(dāng)?shù)姆椒óa(chǎn)生。擠壓、砑光(calendering)和切割或模壓是可以應(yīng)用的制造技術(shù)的例子。優(yōu)選的技術(shù)取決于所要求的發(fā)泡材料的形狀和尺寸。在發(fā)泡材料將附著于基片的周邊時(shí)，例如在車輛隔音板的制造中所需要的以及車輛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)中所需要的，沖切是特別有用的技術(shù)。
在用于車輛的隔音板和用于車輛的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)件的制造中，層狀模制物經(jīng)常被安裝在(有時(shí))稱之為“白車體(body in white)”的車體外殼中。車體外殼隨后經(jīng)過腐蝕浸漬槽，在該處防腐蝕材料沉積在金屬上，通常沉積是電解的并且涂覆方法經(jīng)常公知為電涂覆方法。在經(jīng)過浸漬槽后，防腐蝕涂層在烘箱中進(jìn)行干燥和烘焙。在這種情況下，發(fā)泡材料被配制成使得發(fā)泡將在烘箱所應(yīng)用的溫度下進(jìn)行，因此無需另外的發(fā)泡步驟。因此該部件以如此的方式安裝在白車體中以使得在該部件的末端和金屬之間留出有間隙以允許防腐蝕材料的流動(dòng)和沉積。由這個(gè)間隙形成的縫隙隨后在烘箱中通過發(fā)泡材料的發(fā)泡而被填滿。重要的是，一旦發(fā)泡，發(fā)泡材料就牢固地結(jié)合至載體材料(基片)并且也結(jié)合至車體外殼的金屬。為了保證這些的發(fā)生，間隙通常為3mm的量級(jí)。然而我們發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明的方法在發(fā)泡材料和基片之間獲得的改進(jìn)的結(jié)合允許使用更少的發(fā)泡材料以及5mm的間隙下獲得相當(dāng)?shù)男阅?。更大的間隙允許防腐蝕流體的更容易流動(dòng)并且因此也允許了金屬的更好覆蓋以及更少的腐蝕。
當(dāng)本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于車輛部件的制造時(shí)，將該部件固定至車體的裝置可以形成為模制方法的整體部件。例如適用于容納在車輛的金屬框架內(nèi)的夾具可以與基片整體地模制。
本發(fā)明的技術(shù)可應(yīng)用于層狀模制物的制造，其中基片通過注塑法或吹塑法制造，優(yōu)選的技術(shù)取決于所要生產(chǎn)的產(chǎn)品。
在又一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于制造模制物的方法，該模制物包括結(jié)合至發(fā)泡材料的基片，其中i)一片發(fā)泡材料置于模具內(nèi)，由此它部分地被保留在模具的壁內(nèi)并且部分地凸出進(jìn)入模具空腔；ii)閉合模具并且將一正壓力施加到模具上以將該部分發(fā)泡材料保持在模具的壁內(nèi)；iii)基片材料在一個(gè)高于發(fā)泡材料的軟化和發(fā)泡溫度的溫度下被引入模具，其方式使得其包圍凸出進(jìn)入模具空腔的那部分發(fā)泡材料的至少一部分并與之結(jié)合；iv)完成模制周期并移走該兩組件的模制物(two component moulding)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，在某些位置并且優(yōu)選地在所有位置，基片材料基本上包圍凸出進(jìn)入模具空腔的所有部分發(fā)泡材料。
優(yōu)選地，不超過10mm，優(yōu)選地2至10mm，更優(yōu)選地不超過5mm的發(fā)泡材料凸出進(jìn)入模具空腔，因?yàn)檩^長的凸出能夠防止基片材料在模制周期內(nèi)接觸到發(fā)泡材料的足夠的表面或者包圍發(fā)泡材料。還優(yōu)選地，保持在模具壁內(nèi)的那部分發(fā)泡材料的長度不超過10mm并且優(yōu)選地為2至10mm，更優(yōu)選地為2至5mm，從而在模制之后產(chǎn)生該長度的一層暴露的發(fā)泡材料?；牧媳灰肽＞邥r(shí)的溫度取決于基片的性質(zhì)，但是對于玻璃增強(qiáng)的聚酰胺或聚丙烯，優(yōu)選地是180℃到235℃范圍內(nèi)的溫度。優(yōu)選地，發(fā)泡材料在135℃到180℃范圍內(nèi)的溫度下發(fā)泡。優(yōu)選地，模制周期應(yīng)當(dāng)在少于15秒內(nèi)完成，更優(yōu)選地少于10秒。
本發(fā)明的技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用。一種優(yōu)選的應(yīng)用是用于車輛隔音板的制造中，其中發(fā)泡材料是這樣的以使得通常從聚合物(比如乙烯-不飽和酯共聚物，通常為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物)中產(chǎn)生高度膨脹的柔軟泡沫。尤其優(yōu)選的材料是烯烴聚合物基泡沫吸聲材料，并且更特別地是乙烯基聚合物。例如，但不是限定，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)泡材料是基于可包含一個(gè)C3至C8α烯烴共聚單體的乙烯共聚物或三元共聚物。特別優(yōu)選的聚合物的例子包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、EPDM或它們的混合物。市場上可購得的優(yōu)選發(fā)泡組分的其它例子包括可以從密歇根州Romeo的L&L Products，inc.購得的聚合物基材料，其牌號(hào)為L-2105、L-2100、L-7005或L-2018等等。
一些其它合適的材料是本領(lǐng)域已知的并且也可以用于噪聲衰減。一種這樣的泡沫材料包括開環(huán)(open-cell)共聚物基材料，例如乙烯基聚合物，其在與適當(dāng)?shù)某煞?通常為發(fā)泡劑和固化劑)混合時(shí)，在應(yīng)用熱或者出現(xiàn)特定環(huán)境條件時(shí)以一種可靠且可預(yù)測的方式膨脹和固化。從一種熱活化材料的化學(xué)點(diǎn)(chemical standpoint)開始，泡沫吸聲材料通常在固化之前最初作為可流動(dòng)的熱塑性材料進(jìn)行處理。其優(yōu)選地在固化時(shí)交聯(lián)，這使材料抵抗最終形狀的進(jìn)一步流動(dòng)或變化。
雖然已經(jīng)公開了用于制造吸聲材料的優(yōu)選材料，但是該材料也能夠由其它材料(如本領(lǐng)域中作為結(jié)構(gòu)泡沫塑料的泡沫材料)形成，只要所選擇的材料為熱活化或者另外的通過外界條件(例如濕度、壓力、時(shí)間或此類因素)而活化的材料并且在對于所選擇應(yīng)用的適當(dāng)條件下以可預(yù)測且可靠的方式固化。
一些其它可能的材料包括，但不局限于此，聚烯烴材料、共聚物和三元共聚物、苯酚/甲醛材料、苯氧基材料和聚氨酯。美國專利5,266,133、5,766,719、5,755,486、5,575,526、5,932,680和WO 00/27920描述了合適的材料。通常，所得到的泡沫希望有的特性包括相對低的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)和良好的抗腐蝕性能。這樣，材料通常不能與用于車輛制造的材料體系相干擾。此外，其能經(jīng)受得住通常在車輛的制造中遇到的工藝條件，如電涂覆底漆、清潔和脫脂以及其它涂覆方法。
在熱活化、熱膨脹材料被用作吸聲材料的應(yīng)用中，涉及材料的選取和組成的一個(gè)考慮因素是將會(huì)發(fā)生材料的反應(yīng)或膨脹以及可能固化的的溫度。例如，在絕大多數(shù)應(yīng)用中，不希望材料在室溫或者另外在生產(chǎn)線環(huán)境中的環(huán)境溫度下具有活性。更典型地，材料在更高的加工溫度下變得具有活性，比如在車輛裝配廠會(huì)遇到的溫度，當(dāng)材料同車輛組件一起在升高的溫度或在更高的應(yīng)用能量水平下被加工時(shí)，例如在電涂覆準(zhǔn)備步驟過程中。雖然在車輛的電涂覆作業(yè)中所遇到的溫度可處于大約145℃到大約210℃的范圍內(nèi)，但是底漆(primer)、填料和涂漆車間應(yīng)用一般大約為93.33℃或更高。因此材料根據(jù)這些作業(yè)中所要求的性能來選擇。如果需要，發(fā)泡劑活化劑能夠被加入到混合物中以便在要求的溫度下引起膨脹。
通常，合適的可膨脹的泡沫材料具有從大約百分之100到百分之1000以上的膨脹范圍。隔音泡沫材料膨脹的等級(jí)可高達(dá)百分之1500或更高。
在另一實(shí)施例中，吸聲材料以密封或部分密封的形式，例如，可膨脹的發(fā)泡材料被密封或部分地被密封在一個(gè)粘性殼體內(nèi)。此外，吸聲材料可包括可熔化流動(dòng)的材料，如美國專利6,030,701中所公開的。
在隔音板的制造中，基片優(yōu)選地是支撐發(fā)泡材料的不可發(fā)泡材料。典型地，基片是更硬的、較高熔點(diǎn)的熱塑性塑料，例如通?？商畛溆胁ＡЮw維的聚酰胺或聚丙烯。與使得用在隔音板中的較低熔點(diǎn)的發(fā)泡材料發(fā)泡所要求的溫度相比，兩種材料都要求更高的模制溫度，但是本發(fā)明的技術(shù)允許在不會(huì)引起發(fā)泡材料不希望地發(fā)泡的情況下制造層狀模制物。
本發(fā)明也可以用于制造車輛或其它如鐵路和飛機(jī)的運(yùn)輸系統(tǒng)中的空心截面的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的部件。這里，可發(fā)泡的外層通常是剛性增強(qiáng)的熱固層，如可發(fā)泡的環(huán)氧樹脂或可發(fā)泡的聚氨酯，其可以是閉環(huán)(blocked)的聚氨酯。發(fā)泡材料通常被支撐在剛性增強(qiáng)的載體或基片上。在這種情況下，發(fā)泡材料提供兩個(gè)主要功能，其將膨脹越過增強(qiáng)元件和空心截面內(nèi)部之間的空間并且將會(huì)結(jié)合至空心截面的部分或全部內(nèi)壁。于是，可膨脹的粘性材料意味著該材料能夠被活化為膨脹(通常為發(fā)泡)并作為粘結(jié)劑。因此活化能使可膨脹材料膨脹并填充增強(qiáng)元件和空心結(jié)構(gòu)之間的間隙，其被設(shè)計(jì)來增強(qiáng)和結(jié)合至空心結(jié)構(gòu)的選定內(nèi)表面。于是，可膨脹的粘結(jié)劑必須在所希望的溫度下膨脹并且具有足夠的粘性以牢固地將增強(qiáng)元件結(jié)合在車輛結(jié)構(gòu)內(nèi)部。一旦發(fā)泡，它將足夠地堅(jiān)固以使得它不會(huì)給所提供的全面增強(qiáng)作用帶來任何弱點(diǎn)。
在活化之前，可膨脹的粘性材料優(yōu)選地是干燥的，并且在接觸時(shí)不會(huì)發(fā)粘，因?yàn)檫@樣方便了運(yùn)送和處理并防止玷污。優(yōu)選的發(fā)泡材料的例子包括可發(fā)泡的環(huán)氧基樹脂，并且這種材料的例子是可從美國密歇根州Romeo的L&L Products購買到的產(chǎn)品L5206、L5207、L5208和L5209，以及可從法國斯特拉期堡的Core Products購買到的Core5204、5206、5205和5208。產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)根據(jù)所要求的膨脹速率和發(fā)泡密度來選擇。進(jìn)一步優(yōu)選地，它在電涂覆焙烘爐里所經(jīng)受的溫度下膨脹，典型地為160℃到185℃。
在這些增強(qiáng)部件中，載體或基片通常由剛性的聚合物形成，如玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰胺或聚丙烯。與發(fā)泡較低熔點(diǎn)的熱固性環(huán)氧樹脂或聚丙烯材料所要求的溫度相比，玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰胺和聚丙烯都要求更高的模制溫度。然而，我們意外地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的注塑或吹塑技術(shù)允許在不會(huì)引起發(fā)泡材料的不希望的發(fā)泡的情況下形成層狀結(jié)構(gòu)。用于簡單橫截面的增強(qiáng)元件可以通過吹塑法制備，同時(shí)注塑法可用于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在使用吹塑法時(shí)，基片可以是金屬或熱塑性塑料；在使用注塑法時(shí)，優(yōu)選的是熱塑性塑料。聚酰胺，尤其是填充有玻璃的聚酰胺是合適的材料，由于它們具有高的強(qiáng)度重量比。優(yōu)選地，模制物具有當(dāng)在部件就位并且發(fā)泡材料已經(jīng)發(fā)泡時(shí)能使流體排出的裝置。例如，可在模制物中設(shè)置孔以允許排出經(jīng)過長時(shí)間之后可能會(huì)在結(jié)構(gòu)中冷凝的水。
盡管本發(fā)明可應(yīng)用于很寬范圍的不同材料的制造，但是其特別適合用于車輛、飛機(jī)、船、火車和其它交通工具的增強(qiáng)部件或隔音部件的制造。本發(fā)明也可用于提供用在建筑業(yè)中的材料。
結(jié)構(gòu)增強(qiáng)能夠通過在空心結(jié)構(gòu)(比如車輛框架的一部分)中增強(qiáng)元件的供應(yīng)而獲得。已知的是，增強(qiáng)元件可包括芯部，典型地是承載結(jié)構(gòu)粘結(jié)泡沫的空心芯部。在已知的方法中，泡沫在加熱時(shí)膨脹以橋接芯部和空心結(jié)構(gòu)之間的小間隙以使芯部結(jié)合至該空心結(jié)構(gòu)。典型地，如前面描述的吸聲材料，結(jié)構(gòu)粘結(jié)泡沫的性質(zhì)被選擇為使得它在用于焙烘涂層的溫度下膨脹，該涂層在廣泛也應(yīng)用于車輛工業(yè)的電涂覆防腐蝕涂覆技術(shù)的過程中被應(yīng)用于空心結(jié)構(gòu)。
機(jī)動(dòng)車輛的設(shè)計(jì)趨向是朝著更輕的車輛以便改進(jìn)燃料的消耗。同時(shí)，安全標(biāo)準(zhǔn)和要求變得更加嚴(yán)格，如同歐盟的要求和Euro-NCAP的沖擊試驗(yàn)所標(biāo)明的。利用更輕的材料(比如鋁)來制造用作車輛副車架的空心橫截面元件已經(jīng)導(dǎo)致了另外增強(qiáng)的需要。在車輛中不同位置的外板的后面也需要增強(qiáng)，比如車窗和車門的包圍物中，尤其是車窗和車門框之間的空腔中，以及比如艙背式車門和擋風(fēng)玻璃支柱在它們與車頂相連接之處的增強(qiáng)件中的外板。本發(fā)明可以用于生產(chǎn)能夠提供這種增強(qiáng)的部件。
車輛中要求的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)有四種主要類型的應(yīng)用。其中很重要的是防止車體變形的防毀保護(hù)，以此給乘客提供保護(hù)。吸收能量，以在屈服之后提高性能。減小車輛結(jié)構(gòu)中的撓曲或車體運(yùn)動(dòng)，特別地以提高耐久性并減小應(yīng)力斷裂，以及要求通過提供剛性增強(qiáng)而減少共振的點(diǎn)動(dòng)性問題。增強(qiáng)的需求現(xiàn)在與用于生產(chǎn)車輛結(jié)構(gòu)的材料無關(guān)，并且這個(gè)需求根據(jù)所提供的增強(qiáng)的性質(zhì)而隨著材料的不同而變化。增強(qiáng)部件也能夠通過由于堵塞空腔中的氣體通道而具有的消音作用來減小由車輛運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
增強(qiáng)部件通常以與隔音板相關(guān)的描述中相同的方式置于白車體中。于是，要求與電涂覆方法相關(guān)的相當(dāng)性能。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)選地在電涂覆之前被置于空心截面中。因此重要的是增強(qiáng)結(jié)構(gòu)對電涂覆方法的操作和效率有著最小的影響。結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件必須置于空心截面中以被增強(qiáng)，其方式為使得能獲得電涂覆方法的滿意性能而沒有結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件不希望的運(yùn)動(dòng)。能夠提供的各種固定裝置，例如比如夾具等裝置，可以在基片中模制，其能夠被夾入形成于空心截面的除了構(gòu)成外板的壁之外的壁中的孔內(nèi)。相似的固定裝置，例如夾具，可以在空心截面除了外板之外的壁中形成，其能夠被裝配進(jìn)增強(qiáng)元件的芯部中的孔內(nèi)?？蛇x地成另外地，結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件可以具有小的凸耳，其能使它離開空心結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁。這樣，可以不需要緊固設(shè)備并且最小化了結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件和車輛車架的內(nèi)壁之間的接觸面積。
增強(qiáng)元件的末端和空心截面的內(nèi)壁之間的間隙應(yīng)當(dāng)足夠?qū)捯允褂糜陔娡扛渤氐囊后w以充足的數(shù)量在增強(qiáng)元件和車輛的該區(qū)段的內(nèi)壁之間流動(dòng)，以允許防腐蝕涂層的有效沉積。另一方面，這個(gè)間隙不能太寬，因?yàn)楫?dāng)可膨脹粘結(jié)劑發(fā)泡以將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件結(jié)合到除了外板之外的空心截面的壁上時(shí)，這會(huì)引起結(jié)構(gòu)中剛性不足。我們優(yōu)選間隙不大于1cm，更優(yōu)選地為3mm到10mm。在整個(gè)結(jié)構(gòu)周圍的間隙使得能獲得更均勻的發(fā)泡結(jié)構(gòu)。如同隔音板那樣，本發(fā)明的技術(shù)能夠?yàn)橄喈?dāng)數(shù)量的發(fā)泡材料提供更寬的間隙。
剛性增強(qiáng)元件的尺寸以及可膨脹材料的厚度、位置和性質(zhì)對于獲得所期望的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)來說是重要的。增強(qiáng)元件的外形應(yīng)該基本上與設(shè)計(jì)用來增強(qiáng)的該部分結(jié)構(gòu)的橫截面一致。增強(qiáng)元件的外形可以隨著該結(jié)構(gòu)的橫截面尺寸的變化而沿著其長度變化。包括可膨脹粘結(jié)材料的增強(qiáng)元件的尺寸應(yīng)當(dāng)使得增強(qiáng)元件的末端和待增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間具有小的間隙，以允許電涂覆流體的通過。泡沫應(yīng)該與空心結(jié)構(gòu)的其它表面相接觸并相結(jié)合，以使剛性增強(qiáng)元件被牢固地保持在該結(jié)構(gòu)中。增強(qiáng)元件可以具有多孔狀、蜂窩狀或有肋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)從而沿著幾個(gè)不同的軸線提供增強(qiáng)，并且該結(jié)構(gòu)可以在基片的模制中提供。該元件也可以設(shè)有孔以允許發(fā)泡材料膨脹穿過這些孔，從而在基片和車輛車架之間提供有效的結(jié)合。
如果在后續(xù)裝配過程中其它組件(例如螺栓)將穿過增強(qiáng)元件，必須要小心以保證在增強(qiáng)元件中形成的用于螺栓穿過的孔在泡沫膨脹時(shí)不會(huì)被堵塞。


結(jié)合

本發(fā)明，其中圖1示出可用于本發(fā)明中的模具的一個(gè)半模，并且包含可發(fā)泡的插入材料。
圖2示出閉合壓縮發(fā)泡材料的模具。
圖3示出圖2中的模具，具有注射入模具中的基片。
圖4是示意性表示的橫截面圖，示出保持在模具壁內(nèi)并且凸出進(jìn)入模具的發(fā)泡材料，示出在根據(jù)本發(fā)明的模制物的周邊處產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的模制物。
圖6示出圖5的模制物在發(fā)泡材料發(fā)泡之后的截面。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，如圖1所示，模具的兩個(gè)半模是(1)和(2)。在發(fā)泡材料(3)被置于模具的凹槽中之后，閉合模具(如圖1中箭頭所示)。
在閉合時(shí)，如圖2所示，模具在發(fā)泡材料周圍具有空腔(4)。然后基片材料(5)可以通過注入點(diǎn)(未示出)被注射進(jìn)模具中以生產(chǎn)出如圖3所示的結(jié)構(gòu)。
圖4是生產(chǎn)出的典型模制物的截面圖，圖5示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的隔音板前體，其具有用于固定至車輛的空心部件的內(nèi)側(cè)的夾具(6)。
圖6示出發(fā)泡之后的產(chǎn)品，具有泡沫(7)。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的已經(jīng)模制的隔音板，其中發(fā)泡材料(9)周圍的基片(8)形成有孔(10)，發(fā)泡材料能夠膨脹通過該孔，并且以這種方式保證泡沫在基片周圍和周邊上的較大覆蓋。
圖8示出可以如何構(gòu)造模具以保證圖7所示的隔音板的生產(chǎn)。圖8示出包含發(fā)泡材料(9)但沒有已經(jīng)模制的基片材料并且具有用于供給基片材料的空間(11)的模具。圖9示出還包含已經(jīng)模制的基片材料的模具。
權(quán)利要求
1.一種層狀模制物的生產(chǎn)方法，該模制物包括附著于基片上的一層發(fā)泡材料，其中一片發(fā)泡材料被保持在模具的壁內(nèi)以使一部分該片發(fā)泡材料凸出進(jìn)入模具空腔，并且基片在一個(gè)高于發(fā)泡材料通常發(fā)泡的溫度下在模具中環(huán)繞著發(fā)泡材料而被模制，由此發(fā)泡材料在模制過程中附著于基片上并保持不發(fā)泡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，模制方法是注塑法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，模制方法是吹塑法。
4.根據(jù)前述的任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，發(fā)泡材料是這樣的以使得能產(chǎn)生高度膨脹的軟泡沫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，發(fā)泡材料是乙烯-不飽和酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，不飽和酯是醋酸乙烯酯和/或丙烯酸酯。
7.根據(jù)前述的任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，發(fā)泡材料具有從100％到1500％的膨脹等級(jí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一個(gè)的方法，其中，發(fā)泡材料是增強(qiáng)的熱固性材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，發(fā)泡材料是熱活化的粘性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其中，增強(qiáng)的熱固性層是可發(fā)泡的環(huán)氧樹脂或可發(fā)泡的聚氨酯。
11.根據(jù)前述的任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，在活化之前，發(fā)泡材料是干燥的并且在接觸時(shí)不會(huì)發(fā)粘。
12.根據(jù)前述的任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，基片是不可發(fā)泡的材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，基片是可填充纖維的聚酰胺或聚丙烯。
14.一種模制物的生產(chǎn)方法，該模制物包括結(jié)合至發(fā)泡材料的基片，其中i)一片發(fā)泡材料被置于模具中，由此它部分地保留在模具的壁內(nèi)并且部分地凸出進(jìn)模具的空腔；ii)閉合模具并將一正壓力施加在模具上以將該部分發(fā)泡材料保持在模具的壁內(nèi)；iii)基片材料在高于發(fā)泡材料軟化和發(fā)泡的溫度下被引入模具中，其方式使得其圍繞和結(jié)合至凸出進(jìn)模具空腔的該部分發(fā)泡材料的至少一部分；iv)完成模制周期并移走該兩組件的模制物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，直到10mm的發(fā)泡材料凸出進(jìn)模具中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中，2至5mm的發(fā)泡材料凸出進(jìn)模具中。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任何一個(gè)的方法，其中，保持在模具空腔中的該部分發(fā)泡材料不超過10mm長。
18.根據(jù)權(quán)利要求14到17中任何一個(gè)的方法，其中，發(fā)泡材料在135℃到185℃范圍內(nèi)的一個(gè)溫度下發(fā)泡。
19.根據(jù)權(quán)利要求14到18中任何一個(gè)的方法，其中，基片材料在180℃到235℃范圍內(nèi)的一個(gè)溫度下進(jìn)行注射。
20.根據(jù)權(quán)利要求14到19中任何一個(gè)的方法，其中，模制周期直到15秒。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，模制周期直到10秒。
22.一種多層模制物，其包括發(fā)泡材料，其一部分被夾在兩層基片之間并且其一部分凸出到基片之外，發(fā)泡材料在低于基片軟化點(diǎn)的溫度下發(fā)泡，其中2到10mm的發(fā)泡材料凸出到基片之外。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的多層模制物，其中，夾層結(jié)構(gòu)包含2mm到10mm的發(fā)泡材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23的多層模制物，用于在空心結(jié)構(gòu)中提供隔音板的用途。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或23的多層模制物，用于在空心結(jié)構(gòu)中提供結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的用途。
全文摘要
包括有附著于模制的基片上的發(fā)泡材料的層狀模制物通過在模具內(nèi)提供一片發(fā)泡材料，并且在模具中在高于發(fā)泡材料通常發(fā)泡的溫度下模制基片以使它附著于發(fā)泡材料并且不會(huì)引起它的發(fā)泡而制造，該模制方法可以是注塑法或吹塑法，并且模制物可用作車輛的隔音板或結(jié)構(gòu)增強(qiáng)件。
文檔編號(hào)B32B5/20GK1748999SQ200510106718
公開日2006年3月22日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者J·門迪鮑爾, J－J·安德萊納, E·勒加爾 申請人:L&L產(chǎn)品公司