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1、(10)申请公布号 CN 102470614 A (43)申请公布日 2012.05.23 CN 102470614 A *CN102470614A* (21)申请号 201080035976.2 (22)申请日 2010.08.17 1273/09 2009.08.17 CH B29C 70/48(2006.01) (71)申请人 奎德兰特塑料合成股份公司 地址 瑞士伦茨堡 (72)发明人 H. 迪特马 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 任宇 (54) 发明名称 用于制造部件的注塑方法 (57) 摘要 本发明涉及一种通过将热塑性物质熔化物注 入模具中来制造部件的。
2、注塑方法， 其中， 将扁平的 下料 (14) 加热到热塑性物质的软化温度以上， 该 下料带有两个或多个在一侧或两侧与不规则纤维 层连接并且用热塑性塑料浸润的玻璃纤维织物或 网束， 该下料这样地膨胀， 使得多孔的下料贴靠在 所述模具的两个内壁 (16， 18) 之一上， 为压缩下 料而闭合所述模具， 再将模具打开希望的宽度， 并 且将热塑性物质熔化物注入到多孔的核心中。本 发明还涉及一种形式为平面的、 拱曲的、 弯曲的或 弯折的板的部件 (24)， 该部件尤其可应用在汽车 领域内。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.02.14 (86)PCT申请的申请数据 PCT/。
3、EP2010/061997 2010.08.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/020841 DE 2011.02.24 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种通过将热塑性物质熔化物注入到模具中来制造部件的注塑方法， 其特征在于以 下步骤 ： A. 将扁平的下料 (14) 加热到热塑性物质的软化温度以上， 该下料带有两个或多个在 一侧或两侧与不规则纤维层连接并且用热塑性塑料浸润的玻璃纤维织物或网束， B. 将所。
4、述下料布设在所述模具的两个内壁 (16， 18) 之一上， C. 使所述模具闭合， 使得下料被压缩并且使下料的靠在两个内壁上的边缘区域固化并 粘附在该处， D. 再次将模具打开希望的宽度， 并且注入热塑性物质熔化物 ； E. 冷却热塑性物质， 打开模具， 并且取出所述部件 (24)。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 模具在步骤 D 和 E 之间被再次部分地闭合， 以便通过该进一步的闭合行程使下料中的热塑性物质熔化物分散。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的方法， 其特征在于， 在步骤 A 和 D 中， 下料由于不规则纤维 层的复位力而垂直于下料平面扩张 1.2 至 5 倍。。
5、 4.如权利要求1至3之一所述的方法， 其特征在于， 扁平的下料包括两个或四个玻璃纤 维织物或网束， 所述玻璃纤维织物或网束在两侧与不规则纤维层缝合或者在背对模具内壁 的一侧与不规则纤维层缝合并且优选在另一侧层压有薄的玻璃纤维无纺布。 5.如权利要求1至4之一所述的方法， 其特征在于， 所述下料基本上具有将来的部件的 形状。 6. 如权利要求 1 至 4 之一所述的方法， 其特征在于， 所述下料由单块或条构成。 7. 如权利要求 1 至 6 之一所述的方法， 其特征在于， 在模具内壁 (16) 上设置有朝内凸 伸的针， 销或心轴 (8)， 所述针、 销或心轴刺穿在步骤 B 中置入的下料并由此将。
6、下料固定在 内壁上， 并且， 这些针、 销或心轴在步骤 C 中再次被抽回。 8.如权利要求1至7之一所述的方法， 其特征在于， 在步骤D中注入的热塑性物质包括 短纤维和 / 或矿物填料和 / 或膨胀剂。 9.如权利要求1至8之一所述的方法， 其特征在于， 在所述下料和所述注入的熔化物中 分别包含相同的热塑性的塑料。 10. 如权利要求 9 所述的方法， 其特征在于， 所述热塑性的塑料是聚丙烯。 11. 一种形式为平面的、 拱曲的、 弯曲的或弯折的板 (24) 的部件， 其壁厚为 3 至 20mm， 包括含有不规则纤维层、 由热塑性塑料构成的核心层和作为加强件缝合在两个外侧的玻璃 纤维织物或网束。
7、， 该纤维织物或网束分别与核心层的相邻不规则玻璃纤维层缝合， 并且包 含与核心层相同的热塑性塑料。 12.如权利要求11所述的部件， 其特征在于， 所述核心层包括短纤维和/或矿物填料和 / 或是发泡的。 13. 如权利要求 11 或 12 所述的部件作为结构化的汽车部件的应用。 权 利 要 求 书 CN 102470614 A 2 1/4 页 3 用于制造部件的注塑方法 技术领域 0001 本发明涉及一种通过将热塑性物质熔化物注入到模具中来制造部件、 尤其是汽车 部件的注塑方法， 以及可按该方法制造的部件。 背景技术 0002 在此考虑的部件通常具有平面的、 拱曲的、 弯曲或弯折的板的形状， 。
8、其棱边可以是 直的或者倒圆的。所述部件也可以具有加强肋， 缺口和固定点。也可能的是， 两块板通过桥 接件或横梁相互连接， 使得所述板形成前壁和后壁。 0003 汽车部件被反复通过注塑由热塑性的塑料制成。在许多情况下需要加强部件， 以 便提高其在碰撞负荷下的刚度和强度。 因此已经尝试在模具中加入包含连续纤维的塑料下 料(Zuschnitt)。 但是， 在此也表明， 下料在注入的热塑性物质上的粘附力不够， 并且难以将 下料固定在模具的内壁上。 为了产生没有变形的部件， 在此必须将两个下料放入模具中， 这 在工艺技术上是困难的。 0004 EP 0 378 854A1 描述了一种用于制造纤维复合材料。
9、的方法， 其中， 单个的纤维垫 在闭合的模具中用塑料材料浸透。然后， 模具半部相互分开， 其中在纤维垫内部形成空腔。 可以用相当复杂的方式将熔化的聚合材料注入到该空腔中。 发明内容 0005 现在， 本发明的目的是解决上述问题。这些技术问题通过用于通过将热塑性物质 熔化物注入到模具中制造部件的、 按本发明的注塑方法解决， 该注塑方法具有以下步骤 ： 0006 A. 将扁平的下料加热到例如热塑性物质的软化温度以上， 该下料带有两个或多个 在一侧或两侧与不规则纤维层连接并且用热塑性塑料浸润的玻璃纤维织物或网束， 0007 B. 将下料布设在模具的两个内壁之一上， 0008 C. 闭合该模具， 使得。
10、下料被压缩并且使下料的靠在两个内壁上的边缘区域固化并 粘附在该处， 0009 D. 再次将模具打开希望的宽度， 其中， 下料的芯部再次膨胀， 并且注入热塑性物质 熔化物 ； 0010 E. 冷却在上述步骤中形成的部件并且在模具打开之后取出所述部件。 0011 因此， 加热到软化温度以上是必须的， 因为下料在从熔炉到模具的运输过程中可 能被冷却。 0012 下料由与不规则纤维层缝合的两种或多种玻璃纤维织物或玻璃纤维网束构成。 在 此， 织物或网束可以在一侧或两侧与不规则纤维垫连接， 优选缝合， 或者可以在织物或网束 上在一侧或两侧铺设或缝上玻璃纤维 - 粗纱。也可以使用这样的下料， 其中， 在织。
11、物或网束 上铺设有例如单位面积重量为 20 至 200g/cm2的纤维垫或玻璃纤维无纺布。在后一种情况 下， 将下料这样地置入模具中， 使得无纺布位于外部。 这在制造好的部件上获得了光滑的表 面。两个或多个网束也可以以 90或 45的角相叠地铺设。在用塑料浸润之前， 与不规 说 明 书 CN 102470614 A 3 2/4 页 4 则的纤维层连接的织物或网束优选具有 300 至 2000g/m2的单位面积重量。织物或网束以 常见的方式， 例如在双带挤压装置中用热塑性的塑料浸润并且在此压缩， 尤其用聚丙烯浸 润， 此外也可以使用聚酰胺、 聚酯或耐高温的热塑性物质。纤维优选是玻璃纤维， 此外碳。
12、纤 维和尼龙纤维， 以及由玻璃纤维和热塑性纤维构成的混合纤维也是合适的。下料的厚度可 以在 1.2 到 8mm 之间， 优选在 1.5 至 5mm 之间。特别优选的下料包括两个或四个玻璃纤维 织物或网束， 所述玻璃纤维织物或网束在两侧与不规则玻璃纤维层缝合或者在一侧与不规 则玻璃纤维层缝合并且优选在另一侧层压有薄的玻璃纤维无纺布。尤其恰当的是， 下料由 Fa.Quadrant Plastic Composites AG 股份公司的 GMTex 构成。 0013 在此， 下料被放入模具中， 下料在将来的部件区域内负荷更高。 下料可以基本上呈 将来的部件的形状， 并且然后被全面地置入模具中， 或者。
13、根据在哪需要加强部件， 将较小的 单块或者一个、 两个或多个条状的、 宽度为 5 至 20cm 的下料布置在模具的内壁上。 0014 可以使用常见的注塑或者压注成型模具作为模具， 该模具可以各式各样地成型。 两个模具半部例如可以是平的， 然而， 视部件的希望形状而定， 也可以使用弯曲或弯折的模 具。另外， 模具的要用下料覆盖的区域可以作为活动的单元构造在模具中， 其中， 然后通过 活动的芯部或滑块执行压缩行程， 并且不用闭合整个模具然后再将其部分地打开。优选使 用水平闭合的模具， 但原则上也可以使用垂直闭合的注塑机或压注成型机， 其中， 下料被定 位在下面的模具半部中， 并且由于重力保持在该位。
14、置中。还可考虑的是， 使用传统的压力 机， 该压力机提供注塑组件。 0015 在第一个方法步骤 A 中， 下料被加热到刚超过热塑性物质的软化范围的温度。在 此， 在优选的实施形式中， 下料由于缝合的不规则纤维层的复位力垂直于下料平面扩张 1.2 至 5 倍， 优选 1.5 至 4 倍。在此， 在软的基体中形成气孔和通道。 0016 在第二个方法步骤 B 中， 下料贴靠在开口模具的两个内壁之一上。在此， 下料优选 应当这样放入， 使得下料在至少背对模具内壁的侧面与不规则纤维层缝合。 由此实现， 使包 含在该不规则纤维层中的热塑性物质与在步骤 D 中注入的热塑性物质熔化物混合， 因此实 现了下料在。
15、注入的塑料上的良好粘附。 为了改善放入的下料在内壁上的固定， 有利的是， 在 该内壁上设置朝内凸伸的、 可再次抽出的针， 销或心轴。 同样可应用其它常见的装置来将扁 平的插入件固定在注塑模具中。然后借助于标准针夹 (Nadelgreifern) 将变软的下料这样 地插入模具中， 使得该下料固定在模具内壁上， 优选由针、 销或心轴刺穿并由此固定在内壁 上。 0017 在第三个方法步骤C中， 将模具打开并且将在步骤B中插入的针、 销或心轴再次抽 回。 通过在打开模具时施加的压力再次压缩扩张的下料， 并且在数秒钟之后， 热塑性物质在 下料靠在模具的两个冷的内壁上的边缘区域固化， 使得其固定粘附在该处。
16、。 在此， 通过模具 表面一定的最小粗糙度实现粘附， 最小粗糙度必要时可以在事先的实验中确定。 0018 在第四个方法步骤 D 中， 将模具再次打开希望的宽度， 其中， 位于下料内部中的不 规则纤维层 ( 其塑料基体还略有弹性 ) 再次扩张， 从而在该处形成气孔和通道。模具优选 被这样宽地被打开， 使得下料的粘附在模具内壁上的两个半部相互拉开并分离， 使得在所 述半部之间形成了间隙。然后以常见的方式将热塑性物质熔化物注入到该间隙中， 并且可 以额外地分散到通道或气孔中。 0019 也可以使用压注成型过程， 其中， 首先注入增大的间隙中， 并且然后通过模具接下 说 明 书 CN 10247061。
17、4 A 4 3/4 页 5 来的闭合行程实现熔化物分散。由此减小了作用在下料面上的剪切力。注入的热塑性物质 与包含在下料中的物质优选是相同或相关类型的。热塑性材料通常可以包括添加物和 / 或 矿物填料， 所述添加物例如是增强作用的玻璃纤维、 天然纤维、 碳纤维或金属纤维， 其分别 具有优选0.5至25mm的长度， 尤其是1至5mm的长度 ； 所述矿物填料例如是滑石粉、 石英粉、 白垩粉、 还有炭黑、 石墨纳米管和 / 或化学膨胀剂， 由此通过发泡在热塑性物质熔化时获得 更轻的部件。也可考虑物理发泡。 0020 在第五个方法步骤 E 中， 冷却热塑性物质并且取出制成的部件， 该部件在两个外 侧作。
18、为加强件具有纤维织物或网束。 0021 本发明的另一主题是一种形式为平面的、 拱曲的、 弯曲的或弯折的板的部件， 其平 均壁厚为 3 至 20mm， 包括含有不规则纤维层、 由热塑性塑料构成的核心层和作为加强件缝 合在两个外侧的纤维织物或网束， 该纤维织物或网束分别与核心层的相邻不规则纤维层缝 合， 并且包含与核心层相同的热塑性塑料。按本发明的部件也可以称为 “平面织物” ， 但是， 在大多数情况下， 它不是平面的组织或板。该部件尤其可以通过按本发明的方法制造。 0022 板可以具有 20 至 250cm 的宽度， 尤其是 40 至 100cm 的宽度， 和 5 至 100cm， 尤其是 10。
19、 至 50cm 的高度， 并且具有 3 至 20mm， 尤其是 5 至 10mm 的壁厚。因为部件也可以具有不 规则的形状， 宽度、 长度和高度的大小是最大值， 由于各部分可能有不同的厚度， 厚度的尺 寸是平均值。 0023 按本发明制造的部件首先可以应用在汽车领域， 例如作为车头、 侧门框架、 底部衬 里， 电池支架、 仪表板支架或者用于座椅托架或靠背， 但也可以作为保险杠支架、 行人保护 支架并且用于全部或部分的底部结构。 最后， 所述部件也可以应用在非汽车领域， 例如应用 在大型容器中。 附图说明 0024 以下以时间为顺序根据附图详细说明本发明的实施例， 所述附图分别在纵向截面 图中示。
20、出 ： 0025 图 1 是开口的模具， 在其内壁上设有扁平的下料， 0026 图 2 是图 1 所示的模具在闭合之后的状态 ； 0027 图 3 是图 2 所示的模具在重新打开之后的状态 ； 0028 图 4 是图 3 所示的模具在注入热塑性物质熔化物的状态 ； 0029 图 5 是图 4 所示的模具在进行进一步的闭合行程之后的状态 ； 0030 图 6 是图 5 所示的模具在取出完成的部件时的状态。 具体实施方式 0031 在附图中示意示出的模具包括构造为凹模的左模具半部 2， 该左模具半部 2 带有 垂直的壁 4， 该壁构造有注塑孔 6 以及可插出和抽出的心轴 8。此外， 模具包括构造为。
21、凸模 的右模具半部 10 以及可连接在注塑孔 6 上的、 用于热塑性物质熔化物的注入装置 12。 0032 如上所述地制造的平面下料 14 首先被加热到热塑性物质的软化温度或以上， 并 且接着被贴靠在左模具半部 2 的内壁 16 上。如图 1 所示， 心轴 8 挤入到下料 14 中并将下 料保持在希望的位置中。 说 明 书 CN 102470614 A 5 4/4 页 6 0033 接着使模具闭合， 方式是右边的模具半部 10 如图 2 所示以内壁 18 移动到左边的 模具半部2中。 在此， 下料14被压缩并且下料的靠在两个内壁16和18上的边缘区域固化， 并且粘附在该处。在这时不再需要心轴 。
22、8， 并因此已经再次塞入。 0034 在下一个方法步骤中， 图3所示的模具被再次打开希望的宽度， 其中， 下料14的邻 接内壁 16 和 18 的热塑性物质区域粘附在内壁上。因此在下料的芯部区域中形成间隙区域 20。这样就按图 4 将预定量的热塑性物质熔化物 22 注入间隙区域 20 中。 0035 在所示的例子中在进行进一步的闭合行程， 其中， 如图 5 所示， 右边的模具半部 10 被继续移动到左边的模具半部 2 中。因此， 聚合物熔化物 22 分散到模具的整个内腔中。 0036 最后， 冷却热塑性物质， 再次使模具相互分离并且取出现在制好的部件 24。 说 明 书 CN 102470614 A 6 1/2 页 7 说 明 书 附 图 CN 102470614 A 7 2/2 页 8 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102470614 A 8 。