CZ298716B6 - Flat composite body, especially a motor vehicle body element - Google Patents

Flat composite body, especially a motor vehicle body element Download PDF

Info

Publication number
CZ298716B6
CZ298716B6 CZ20002790A CZ20002790A CZ298716B6 CZ 298716 B6 CZ298716 B6 CZ 298716B6 CZ 20002790 A CZ20002790 A CZ 20002790A CZ 20002790 A CZ20002790 A CZ 20002790A CZ 298716 B6 CZ298716 B6 CZ 298716B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
layer
intermediate layer
composite body
outer layer
fiber
Prior art date
Application number
CZ20002790A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20002790A3 (cs
Inventor
Matthias Steidl
Karl Bauer
Original Assignee
Audi Ag
Vantico Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi Ag, Vantico Ag filed Critical Audi Ag
Publication of CZ20002790A3 publication Critical patent/CZ20002790A3/cs
Publication of CZ298716B6 publication Critical patent/CZ298716B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/04—Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06—Fixed roofs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/043—Superstructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0292—Polyurethane fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0264—Polyester
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/08—Reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/24—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/003—Interior finishings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249955—Void-containing component partially impregnated with adjacent component
    • Y10T428/249958—Void-containing component is synthetic resin or natural rubbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/647—Including a foamed layer or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/647—Including a foamed layer or component
    • Y10T442/648—Including a free metal or alloy constituent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/654—Including a free metal or alloy constituent
    • Y10T442/656—Preformed metallic film or foil or sheet [film or foil or sheet had structural integrity prior to association with the nonwoven fabric]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se vztahuje na plošné kompozitní těleso, zejména jako součásti karoserie motorového vozidla, s asymetrickou strukturou vrstev, sestávající z první vrstvy z kovového materiálu, mezivrstvy, zejména jádra z pěnové hmoty, a z druhé vrstvy z nekovového materiálu, zejména deko10 rační vrstvy. Vynález se dále vztahuje na způsob výroby tohoto plošného kompozitního tělesa.
Dosavadní stav techniky
Kompozitní těleso daného druhu, popřípadě způsob výroby takovéhoto kompozitního tělesa, je již popsáno v článku „Úberlegungen zum Grossserienansatz von Sandwichbauteilen, deren Auslegung und Gestaltung am Beispiel der Motorhaube des AUDI-Forschungsautos“ z řady spisů Statusberichte des BMFT - Entwicklungslinien fůr Kraíitfahrzeuge und Kraftstoffe Forschungsbilanz 1982, strany 167 až 177, nakladatelství TÚV Rheinland. Článek se zabývá lehkými konstrukcemi v sendvičové struktuře na příkladu kapoty motoru motorového vozidla. Rozměrové, prováděcí a výrobní rozvahy přitom ukazují možnosti a hranice tohoto principu lehkých konstrukcí. Na stranách 171 až 172 jsou s ohledem na strukturu vrstev ukázány různé příklady použití. U jednoho příkladu použití sestávají krycí vrstvy z hliníku, popřípadě vrstvou potaženého plechu, a z plastu. Tím vznikne asymetrická struktura vrstev. Jádro je výhodně ze structhanu (termoreaktivní, vypěněný, skelnými vlákny zesílený plast s variabilní objemovou hmotností). Materiál - structhan - přitom přebírá funkci vyrovnávání napětí (opatření proti průtahu).
Spis DE 39 39 534 C2 popisuje způsob a podpěrnou formu k výrobě desek a deskovitých před30 mětů, jako jsou dveře, zejména dveře ledniček. Také je zde realizována vrstvená struktura, totiž krycí vrstvou z kovového plechu na jedné straně a plastovou fóliovou krycí vrstvou na druhé straně, a mezi nimi ležícím jádrem z tuhé lehčené hmoty, napěněné in - šitu z tekuté reakční směsi. Nebezpečí deformace, na základě rozdílných koeficientů tepelné roztažnosti, se zkouší čelit tak, že krycí vrstva z kovového plechu a/nebo plastová fóliová krycí vrstva se před napě35 něním podrobí deformaci kompenzující deformaci vznikající při ochlazování a směřující proti ní. Vznikající průtah není vypočítatelný a musí být určován empiricky.
Vycházeje z toho, je základem vynálezu úkol vytvoření plošného kompozitního tělesa s asymetrickou strukturou vrstev, které má při malé hmotnosti a vysoké rozměrové stabilitě velkou tuhost, jakož i dobrou schopnost pro příjem laku.
Podstata vynálezu
Podstatou předloženého vynálezu je plošné kompozitní těleso, jako součást karoserie motorového vozidla, s asymetrickou vrstvenou strukturou, obsahující první vnější vrstvu z hliníkového materiálu, z oceli nebo ze spékaného kovu, dále obsahuje mezilehlou vrstvu zejména z pěnového jádra a druhou vnitřní vrstvu z nekovového materiálu, přičemž netkaná vláknina opatřená pojivém z epoxidové pryskyřice je uspořádaná mezi první vnější vrstvou a mezilehlou vrstvu a vlák50 ninová výztužná rohož, opatřená pojivém z epoxidové pryskyřice je uspořádaná mezi mezilehlou vrstvou a druhou vnitřní vrstvou.
První vnější vrstvu tvoří hliníkový panel, mezilehlou vrstvu tvoří netkaná polyesterová vláknina a polyuretanové pěnové jádro o střední hustotě mezi 20 kg/m3 a 100 kg/m3 přičemž vlákninová
-1 CZ 298716 B6 výztužná rohož ze skleněných řezaných vláken a dekorační vícevrstvá fólie s oddělovací vrstvou tvoří druhou vnitřní vrstvu.
Dále je podstatou vynálezu to, že jeho strukturu tvoří následující vrstvy materiálů:
- hliníkový plech jako první vnější vrstva, alkalicky odmaštěný a podle požadavku opatřený antikorozním přípravkem a potažením KTL, přičemž hliníkový plech má tloušťku 1 mm;
- netkaná polyesterová vláknina o hmotnosti 300 g/m2;
- polyuretanové pěnové jádro jako mezilehlá vrstva o objemové hmotnosti 54 kg/m3;
- sekaná skleněná vlákna jako vlákninová výztužná rohož o hmotnosti 450 g/m2;.
- polyuretanový dekorační materiál o tloušťce 70 pm jako vnitřní vrstva opatřená oddělovací fólií;
přičemž expandující pojivový systém s reakční hmotou pryskyřice o hmotnosti 1600 g/m2 z vnějšku a 1300 g/m2 uvnitř je dále definován takto:
- pryskyřice o názvu Araldine vyrobená společností CIBA, Basilej + 1 % expanzního činidla,
- tvrdidlo XB 5003-1 společnosti CIBA, Basilej,
- expanzní činidlo DY 5054 společnosti CIBA, Basilej, ve směšovacím poměru 100:20 části hmotnosti, přičemž expandovaná reakční hmota pryskyřice, ve formě výsledné pěny nezkolabuje, je-li použito uvolňovací činidlo na bázi přípravku Wurtz Co s PAT 921/A.
Mezilehlou vrstvu alternativně tvoří polystyrénové nebo polyuretanové pěnové jádro nebo expandované sklo s pojivém.
Vložky, prázdné trubice, výztuhy, připojené k vnější vrstvě nebo vnitřní vrstvě jsou uspořádané 35 v dutině vyplněné mezilehlou vrstvou.
Dále je podstatou vynálezu způsob výroby plošného kompozitního tělesa který tvoří následující kroky:
- formování a úprava první vrstvy,
- pěnění mezilehlé vrstvy,
- obalení napěněné mezilehlé vrstvy vlákninovou výztužnou rohoží a netkanou vlákninou, 45 a navazující smočení expandující epoxidovou pryskyřicí,
- umístění první vnější vrstvy a druhé vnitřní vrstvy do/nebo na spodní a vrchní lisovnice, případně do lisu,
- umístění napěněné mezilehlé vrstvy do lisu s navazujícím slisováním jednotlivých vrstev se současným vytvrzováním.
-2CZ 298716 B6
Podstatou způsobu výroby plošného kompozitního tělesa je i to, že první vnější vrstva po výchozím formování se podrobí alkalickému odmaštění svého povrchu, přičemž alkalické odmaštění sestává z kroků, které tvoří krok odmaštění, opláchnutí, pasivace mořením, opláchnutí a vysušení. Teplota během lisování je 40 až 50 °C a doba lisování činí 60 minut.
Výhodou nárokovaného plošného kompozitního tělesa s asymetrickou strukturou vrstev a způsobu jeho výroby je to, že při malé hmotnosti a vysoké rozměrové stabilitě má velkou tuhost, jakož i dobrou schopnost pro příjem laku.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladu provedení takovéhoto asymetrického plošného kompozitního tělesa, zejména na vhodném případu použití samonosného dílu karoserie osobního motorového vozidla, jako je kupříkladu pevná střecha, podle připojených výkresů, které znázorňují na:
obr. 1 osobní motorové vozidlo bez pevné střechy, obr. 2 stejné motorové vozidlo s nasazenou pevnou střechou, obr. 3 pevnou střechu samotnou a obr. 4 průřez výřezem pevné střechy, podél linie IV - IV z obr. 3.
Příklad provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje ve výřezu osobní motorové vozidlo 1 se zadním sklopným krytem 2, s levým a pravým blatníkem 3, 4, s levými a pravými dveřmi 5, 6 vozidla a rámem 7 pro čelní sklo. Prostor 8 pro cestující je směrem nahoru otevřený, jedná se tedy o kabriolet.
Na hranách zadního sklopného krytu 2, přivrácených k prostoru 8 pro cestující, a zadních blatníků 3 a 4, je k dispozici po obvodě uspořádaný, přijímací a připevňovací mechanismus 9. Odpovídající přijímací a připevňovací mechanismus 10 probíhá podél horního, vodorovně směrovaného úseku rámu 7. Oba přijímací a připevňovací mechanismy 9, 10 slouží k uchycení pevné střechy 12, tak jak je to znázorněno na obr. 2, takže nyní může být prostor 8 pro cestující směrem nahoru uzavřen. Pevná střecha 12 je tedy snímatelná podle potřeby, takže s osobním motorovým vozidlem i se může jezdit volitelně s příslušným vybavením.
Obr. 3 znázorňuje kvůli přehlednosti pevnou střechu 12 ještě jednou v samostatném odděleném provedení, zatímco vrstvená struktura tohoto asymetrického plošného kompozitního tělesa vyplý40 vá z obr. 4. Přitom vnější vrstva 13 tvoří předtvarovaný výlisek z plechu z hliníkového materiálu, přičemž by se zde také mohl použít ocelový plech nebo slinutý kov. Na tuto první vnější vrstvu 13 se napojuje polyesterová netkaná vláknina 14 opatřená expandujícím pojivém z epoxidové pryskyřice. Vnitřní vrstva 15 ze strany prostoru 8 pro cestující je tvořena dekoračním materiálem, na který se zase napojuje vlákninová výztužná rohož 16 opatřená opět expandujícím poji45 vem z epoxidové pryskyřice. Dutina je vyplněna pěnovým jádrem, které tvoří mezilehlou vrstvu 17 z polyuretanu (PU), myslitelné by také bylo pěnové jádro z EPS, jiné lehké pěny (polypropylen a obdobné materiály), nebo jádro z expandovaného skla s pojivém. Na vhodných místech uvnitř dutiny mohou být uvažovány vložky 18, kupříkladu rovněž z hliníkového materiálu, které mohou být kupříkladu spojeny pomocí šroubového spojení 19 s vnější vrstvou 13, popřípadě s vnitřní vrstvou, 15.
-3 CZ 298716 B6
Plošné kompozitní těleso - tvrdá střecha 12 podle příkladu provedení, sestává tedy výhodně z kovového povrchu, polyesterové vlákniny, která může být v obchodě obvyklým produktem, jak se kupříkladu používá v kuchyňských filtrech proti výparům, pěnového jádra střední hustoty (cca 20 kg/m3 až cca 100 kg/m3), vláknité výztužné rohože (neorientovaná struktura ze skelných vlá5 ken s výhodou pro epoxidové pryskyřice s vhodnou dokončovací úpravou, popřípadě obsahující termoplastické pojivo k tepelnému tváření), a z dekorační vícevrstvé fólie, výhodně s PUR uzavírací vrstvou. Jako dekorační fólie se hodí zejména termoplastické fólie s integrovanou uzavírací vrstvou, která má při lisování zabránit průrazu pěny, ale také přírodní produkty, jako je kupříkladu kůže, jestliže bez proražení odolává napěňovacímu tlaku cca 1,5 bar. Polyesterová vláknina ío a výztužná síť ze střížových vláken jsou nadto smočeny expandující epoxidovou pryskyřicí. Následně je podrobně uvedena struktura vrstev:
hliníkový plech (alkalicky odmaštěný); tloušťka plechu 1,1 mm, polyesterová vláknina 300 g/m2, Viledon 15/500S,
PH jádro „Kapex“ od firmy Airex/CH, RG cca 54 kg/m3 (RG = objemová hmotnost), výztužná síť ze skleněných řezaných vláken: 450 g/m2, polyuretanová dekorační látka: 70 pm - uzavírací fólie,
RHM (vně): cca 1600 g/m2,
RHM (uvnitř): cca 1300 g/m2, (RHM = „reakční pryskyřičná hmota“).
Expandující systém základní fáze s udanými reakčními pryskyřičnými hmotami (RHM), sloužící jako pojivo, je nadto stanoven následovně:
pryskyřice: Araldit LY 5054 + 1 % expanzního činidla, tvrdidlo: XB 5003-1, expanzní činidlo: DY 5054, mísící poměr: 100:20 hmotnostní díly, přičemž reakční pryskyřičná hmota může být expandována a vznikající pěna nekolabuje přídavkem antiadhezního prostředku na bázi PAT 921/A firmy Wúrtz.
Pro expandující systém základní fáze, sloužící jako pojivo, jsou v principu vhodné všechny teku35 té systémy epoxidových pryskyřic, které mohou reagovat s tvrdidlem/ vytvrzovací směsí. Výhodné jsou k tomu bisfenolové epoxidové pryskyřice, kupříkladu epoxidy Bisfenol-A a Bisfenol-A/F, modifikované stabilizátory a tixotropní prostředky. Dále jsou také vhodné glycidylétery alifatických alkoholů nebo polyalkylenglykolů, dále také pevné epoxidové pryskyřice, které se dají tekutě zpracovávat ve směsi s tekutou epoxidovou pryskyřicí, přičemž jako pevné epoxidové pryskyřice mohou být použity kupříkladu epoxidové pryskyřice Bisfenol-A.
Jako tvrdidla mohou být v principu použita všechna známá tekutá tvrdidla, kupříkladu alifatické, cykloalifatické aminy, jakož i jejich adukty s kupříkladu epoxidy, dále také polyamidoaminy. Podle epoxidových pryskyřičných systémů mohou být spolu použity také další přísady, které podporují vytvrzování, kupříkladu terciární aminy.
Vláknina použitelná podle vynálezu slouží jako tak zvaný protitah a vyrovnává napětí vznikající asymetrií. Vláknina se proto musí při vytvrzovacím procesu smršťovat. Příklady vláknin jsou
-4CZ 298716 B6 termoplastické vlákniny, přičemž se dává přednost vlákninám z termoplastických polyesterů. V principu mohou být použita všechna běžná vlákna, jako je sklo, uhlík, kevlar a přírodní vlákna. Skleněná řezaná vlákna mají tu výhodu, že se mohou dobře napěnit. V principu se mohou používat všechny tkaniny a komplexy ze skelných vláken.
Při výrobě kompozitního tělesa podle vynálezu (tvrdá střecha 12) se postupuje následovně:
Nejdříve se první vnější vrstva 13, tedy kupříkladu hliníkový předlisek z plechu, pomocí vhodného nástroje pro hluboké tažení vzhledem na pozdější podobu tvrdé střechy 12 vytvaruje, a násio ledně se vystřižením upraví okrajové obrysy (kupříkladu řezáním laserem). V návaznosti na to se pro zlepšení přilnavosti hlubokotažný polotovar podrobí alkalickému odmaštění svého povrchu.
Alkalické odmašťování se přitom výhodně skládá z kroků - odmaštění - opláchnutí pasivace mořením - opláchnutí - vysušení. Na to by mohlo vedle potažení vrstvou na ochranu proti korozi navazovat kupříkladu fosfátování zinkem, ještě kataforéza - natření základní nátěrovou hmotou, popřípadě máčení (KTL).
PU pěnové jádro mezilehlé vrstvy 17, uvažované mezi vnitřní vrstvou 15 a vnější vrstvou 13, se před přiložením a spojením jednotlivých vrstev kompozitního tělesa ve vhodném nástroji vypění. Pěnový polotovar se v návaznosti na to ovine vláknitou výztužnou rohoží 16 a netkanou vlákni20 nou 14 a smočí expanzní epoxidovou pryskyřicí.
Ke spojování jednotlivých vrstev a tím výrobě tvrdé střechy 12 v jednom jediném pracovním kroku se za použití vhodného lisovacího nástroje předem tvarová vnější vrstva 13 vloží do nástrojové matrice, vnitřní vrstva 15, dekorační vrstva se napne přes nástrojový razník, a proti vnější vrstvě 13 umístěná mezilehlá vrstva 17 z pěnového jádra se rovněž vloží do nástrojově matrice. V návaznosti na to se příslušným razícím pohybem uskuteční uzavření nástrojové formy spolu s tím spojeným slisováním jednotlivých vrstev při současném vytvrzení.
Protože roztažné poměry jednotlivých vrstev jsou vůči sobě sladěny, vznikne rozměrově stabilní kompozitní těleso. Tvarové stability se zejména při použití epoxidové pryskyřice dosáhne tím, že expanzí nenastane v kapalné fázi žádný únik, až na zanedbatelný únik ochlazením. Pěnový systém musí až k nástupu rosolovatění zachovat svůj objem.
Při zkouškách se ukázalo jako výhodné, jestliže měly lisovací nástroje při lisování jednotlivých komponent plošného kompozitního tělesa teplotu cca 40 až 50 °C. Při době lisování cca 60 minut se dosáhlo dobrých výsledků. Jsou myslitelné i jiné teploty a doby lisování. Lisovací nástroje by měly být příslušným způsobem nastavitelné.
Ve výsledku tak vznikne plošné kompozitní těleso, které má již uvedené přednosti a nadto má také dobrou lakovací schopnost kovového povrchu na vnější vrstvě 13.
Při výrobním procesu je také možné vestavět do dutiny, později vyplněné PU pěnovým jádrem, prázdné trubky pro pozdější kabelování. Za další mohou být použity upevňovací prvky, jako jsou šroubovací desky nebo vložky. Vynález se také neomezuje na případ použití při výrobě pevné střechy, znázorněný v příkladu provedení. Myslitelné je dále také použití pro jiné díly vozidla, také u kolejových vozidel, jakož i pro dekorační vzhledové prvky, sféricky tvarované fasádní prvky, prvky pro veletržní stavby a obdobné účely.
Daný vynález může být zejména použit všude tam, kde je nutný kovový povrch a výhodou je malá hmotnost konstrukčních dílů. Příklady jsou: výroba vozidel, stavba lodí, letadla, sportovní nástroje, vnitřní výstavba, panely, fasády, nábytek a obdobné předměty.

Claims (7)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    5 1. Plošné kompozitní těleso, jako součást karoserie motorového vozidla, s asymetrickou vrstvenou strukturou, obsahující první vnější vrstvu (13) z hliníkového materiálu, z oceli nebo ze spékaného kovu, dále obsahuje mezilehlou vrstvu (17) zejména z pěnového jádra a druhou vnitřní vrstvu (15) z nekovového materiálu, vyznačující se tím, že netkaná vláknina (14) opatřená pojivém z epoxidové pryskyřice je uspořádaná mezi první vnější vrstvou (13) a mezilo lehlou vrstvu (17) a vlákninová výztužná rohož (16), opatřená pojivém z epoxidové pryskyřice je uspořádaná mezi mezilehlou vrstvou (17) a druhou vnitřní vrstvou (15).
  2. 2. Plošné kompozitní těleso podle nároku 1, vyznačující se tím, že první vnější vrstvu (13) tvoří hliníkový panel, mezilehlou vrstvu (17) tvoří netkaná polyesterová vláknina
    15 (14) a polyuretanové pěnové jádro o střední hustotě mezi 20 kg/m3 a 100 kg/m3 tvoří mezilehlou vrstvu (17), přičemž vlákninová výztužná rohož (16) ze skleněných řezaných vláken a dekorační vícevrstvá fólie s oddělovací vrstvou tvoří druhou vnitřní vrstvu (15).
  3. 3. Plošné kompozitní těleso podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho strukturu
    20 tvoří následující vrstvy materiálů:
    hliníkový plech jako první vnější vrstva (13), alkalicky odmaštěný a podle požadavku opatřený antikorozním přípravkem a potažením KTL, přičemž hliníkový plech má tloušťku 1 mm;
    25 netkaná polyesterová vláknina (14) o hmotnosti 300 g/m2;
    polyuretanové pěnové jádro jako mezilehlá vrstva (17) o objemové hmotnosti 54 kg/m3;
    sekaná skleněná vlákna jako vlákninová výztužná rohož (16) o hmotnosti 450 g/m2;
    polyuretanový dekorační materiál o tloušťce 70 pm jako vnitřní vrstva (15) s oddělovací fólií;
    přičemž expandující pojivový systém s reakční hmotou pryskyřice o hmotnosti 1600 g/m2 z vnějšku a 1300 g/m2 uvnitř je dále definován takto:
    pryskyřice o názvu Araldine vyrobená společností CIBA, Basilej + 1 % expanzního činidla, tvrdidlo XB 5003-1 společnosti CIBA, Basilej,
    40 expanzní činidlo DY 5054 společnosti CIBA, Basilej, ve směšovacím poměru 100:20 hmotnostní díly, přičemž expandovaná reakční hmota pryskyřice, ve formě výsledné pěny nezkolabuje, je-li použito uvolňovací činidlo na bázi přípravku Wurtz Co's PAT 921/A.
  4. 4. Plošné kompozitní těleso podle nároku 2 nebo 3, vy z n a č uj í c í se t í m , že mezilehlou vrstvu (17) alternativně tvoří polystyrénové nebo polyuretanové pěnové jádro nebo expandované sklo s pojivém.
    50 5. Plošné kompozitní těleso podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že vložky (18), prázdné trubice, výztuhy, připojené k vnější vrstvě (13) nebo vnitřní vrstvě (15) jsou uspořádané v dutině vyplněné mezilehlou vrstvou (17).
    -6CZ 298716 B6
    6. Způsob výroby plošného kompozitního tělesa (12), jako součásti karoserie motorového vozidla, s asymetrickou vrstvenou strukturou, obsahující první vnější vrstvu (13) z hliníkového materiálu, oceli nebo slinutého kovu, dále obsahující mezilehlou vrstvu (17), zejména z pěnového jádra a dále obsahující druhou vnitřní vrstvu (15) z nekovového materiálu, vyznačující
  5. 5 se t í m , že jej tvoří následující kroky:
    - formování a úprava první vrstvy (13),
    - pěnění mezilehlé vrstvy (17), io
    - obalení napěněné mezilehlé vrstvy (17) vlákninovou výztužnou rohoží (16) a netkanou vlákninou (14), a navazující smočení expandující epoxidovou pryskyřicí,
    - umístění první vnější vrstvy (13) a druhé vnitřní vrstvy (15) do/nebo na spodní a vrchní lisovni15 ce, případně do lisu,
    - umístění napěněné mezilehlé vrstvy (17) do lisu s navazujícím slisováním jednotlivých vrstev se současným vytvrzováním.
    20 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že první vnější vrstva (13) po výchozím formování se podrobí alkalickému odmaštění svého povrchu.
  6. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že alkalické odmaštění sestává z kroků, které tvoří krok odmaštění, opláchnutí, pasivace mořením, opláchnutí a vysušení.
  7. 9. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že teplota během lisování je 40 až 50 °C a doba lisování činí 60 minut.
CZ20002790A 1998-03-27 1999-03-12 Flat composite body, especially a motor vehicle body element CZ298716B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813592A DE19813592A1 (de) 1998-03-27 1998-03-27 Flächiger Verbundkörper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserieelement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20002790A3 CZ20002790A3 (cs) 2001-03-14
CZ298716B6 true CZ298716B6 (en) 2008-01-09

Family

ID=7862573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002790A CZ298716B6 (en) 1998-03-27 1999-03-12 Flat composite body, especially a motor vehicle body element

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6458451B1 (cs)
EP (1) EP1066190B1 (cs)
JP (1) JP3461803B2 (cs)
KR (1) KR100394541B1 (cs)
BR (1) BR9909132A (cs)
CA (1) CA2326176C (cs)
CZ (1) CZ298716B6 (cs)
DE (2) DE19813592A1 (cs)
DK (1) DK1066190T3 (cs)
ES (1) ES2166640T3 (cs)
PL (1) PL193755B1 (cs)
WO (1) WO1999050126A1 (cs)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149522A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-10 Bayer Ag Kunststoff-Metall-Verbundbauteil für Rahmenkonstruktionen
DE10161745A1 (de) * 2001-12-15 2003-07-10 Arvinmeritor Gmbh Verbundbauteil für Fahrzeugkarosserien
DE10229400B4 (de) * 2002-06-29 2006-05-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Aufbaustruktur für ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen
EP1512613B1 (de) * 2003-09-06 2008-04-23 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Deckel für ein Kraftfahrzeug
US20070080481A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 The Boeing Company Apparatus and methods for fabrication of composite components
CN101389907A (zh) * 2006-02-10 2009-03-18 瓦尔特·迈尔（克利玛国际）股份公司 空气加湿器及其内含的蒸发垫
DE102010020651A1 (de) * 2010-05-15 2011-11-17 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Fronthaube für ein Kraftfahrzeug
DE102011013819B3 (de) 2011-03-14 2012-05-16 Webasto Ag Dachanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Dachanordnung
DE102011054909A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils sowie nach dem Verfahren hergestelltes Kraftfahrzeugbauteil
KR101338819B1 (ko) 2011-12-01 2013-12-06 기아자동차주식회사 충진패드 및 이의 발포방법
DE102012011143B4 (de) 2012-06-05 2023-06-15 Valmet Automotive Oy Verfahren zur Herstellung eines Verdeckbezugs
US8986484B2 (en) 2012-10-10 2015-03-24 The Boeing Company Shape-distorting tooling system and method for curing composite parts
WO2015006487A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 United Technologies Corporation Erosion and wear protection for composites and plated polymers
US10927843B2 (en) 2013-07-09 2021-02-23 Raytheon Technologies Corporation Plated polymer compressor
EP3019710A4 (en) 2013-07-09 2017-05-10 United Technologies Corporation Plated polymer fan
US9789664B2 (en) 2013-07-09 2017-10-17 United Technologies Corporation Plated tubular lattice structure
WO2015017095A2 (en) 2013-07-09 2015-02-05 United Technologies Corporation Plated polymer nosecone
US9551282B2 (en) 2014-10-17 2017-01-24 General Electric Company Media pads with mist elimination features

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2728702A (en) * 1951-07-13 1955-12-27 Lockheed Aircraft Corp Composite cellular plastic structure
DE1605041A1 (de) 1967-06-08 1971-01-14 Talbot Waggonfab Tragfaehiges und thermo-isolierendes Plattenbauteil in Sandwich-Bauart fuer Kuehlfahrzeuge
DE1655650A1 (de) * 1967-12-07 1971-08-12 Volkswagenwerk Ag Selbsttragende Kunststoff-Kraftfahrzeugkarosserie
DE7929367U1 (de) * 1979-10-17 1981-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen Dachaufbau fuer kraftfahrzeuge, insbesondere fuer einen personenkraftwagen
EP0088076A1 (de) 1981-09-08 1983-09-14 Paul Mader Verbundkörper, insbesondere verbundplatte
DE3345576A1 (de) * 1983-12-16 1985-06-27 Ford-Werke AG, 5000 Köln Sandwich-bauteil, insbesondere haube, klappe oder dergleichen fuer eine kraftfahrzeugkarosserie
DE3722873C2 (de) * 1987-07-10 1995-05-04 Alexander Loesch Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ausstattungsteils
FR2645493A1 (fr) * 1989-04-11 1990-10-12 Renault Piece de carrosserie automobile a structure composite notamment capot
DE3939534A1 (de) * 1989-11-30 1991-06-06 Hennecke Gmbh Maschf Verfahren und stuetzform zum herstellen von platten und plattenartigen gegenstaenden, wie tueren, insbesondere kuehlschranktueren
ATA60190A (de) * 1990-03-14 1992-10-15 Young Frederick Sandwichbauteil und verfahren zu seiner herstellung
CH684398A5 (de) * 1991-04-26 1994-09-15 Matec Holding Ag Formstabiles Verbundteil.
DE4232953A1 (de) * 1992-04-03 1993-10-14 Nitec Engineering Gmbh Fertigungsverfahren zur Verstärkung von Fahrzeugkarosserien oder anderer verwindungsanfälliger Bauteile
DE4439827A1 (de) 1994-01-25 1995-09-28 Strobel Martin Dipl Designer Verbundwerkstoff
WO1997010950A1 (en) * 1995-09-20 1997-03-27 Textron Automotive Company Inc. Energy absorbent interior trim for vehicle
DE19632055C1 (de) * 1996-08-09 1997-11-13 Benecke Kaliko Ag Verfahren zur Herstellung einer Dachversteifung für Fahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999050126A1 (de) 1999-10-07
EP1066190A1 (de) 2001-01-10
US6458451B1 (en) 2002-10-01
PL193755B1 (pl) 2007-03-30
KR100394541B1 (ko) 2003-08-19
CA2326176A1 (en) 1999-10-07
US6702964B2 (en) 2004-03-09
CA2326176C (en) 2007-05-15
JP2002509823A (ja) 2002-04-02
EP1066190B1 (de) 2002-01-02
DK1066190T3 (da) 2002-04-02
KR20010034696A (ko) 2001-04-25
JP3461803B2 (ja) 2003-10-27
PL343157A1 (en) 2001-07-30
US20020180103A1 (en) 2002-12-05
CZ20002790A3 (cs) 2001-03-14
ES2166640T3 (es) 2002-04-16
DE19813592A1 (de) 1999-09-30
DE59900719D1 (de) 2002-02-28
BR9909132A (pt) 2000-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ298716B6 (en) Flat composite body, especially a motor vehicle body element
US10688752B2 (en) Composite materials
US6890023B2 (en) Reinforced composite inner roof panel of the cellular core sandwich-type and method of making same
US7157034B2 (en) Twin-sheet thermoforming process
US7318873B2 (en) Structurally reinforced members
CN101678865B (zh) 运输车辆用复合材料整体式车身及其制备方法
US20010023027A1 (en) Component made from a metallic foam material
US20210023830A1 (en) High-strength low-heat release composites
EP1315641B1 (de) Mehrschaliges innenverkleidungsteil
US4339144A (en) Auto bumper and its manufacturing process
US20200148278A1 (en) Vehicle External Surface Component and Method for Producing a Vehicle External Surface Component
US6358626B1 (en) Exterior autobody part of reinforced plastic, and arrangement and method for its forming
Drossel et al. Process combinations for the manufacturing of metal-plastic hybrid parts
MXPA00008055A (en) Flat composite body,especially a motor vehicle body element
WO2007014763A1 (en) Improvements in or relating to the manufacture of composites
US20240042749A1 (en) Partition for a commercial or transport vehicle
GB2179291A (en) Panel
CN115515780A (zh) 车辆部件单元和制造车辆部件单元的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090312