具有多个有机板件的结构构件及其制造方法技术

特别是提出了一种结构构件，其包括至少两个有机板件(10A～10E)，它们至少区段式地彼此上下相叠并且分别具有纤维层(100)，其中，至少在有机板件(10A～10E)的纤维层(100)中构造出至少一对彼此对齐的孔(101)，有机板件(10A～10E)在至少一对彼此对齐的孔处彼此形状锁合地连接。此外还给出了一种制造结构构件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个有机板件的结构构件及其制造方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的结构构件以及一种根据权利要求9所述的制造结构构件的方法。
技术介绍
结构构件特别是在汽车领域中可以例如具有支撑的和/或结构化的功能。可能的使用位置是多种多样的；例如座椅框架、门和车体的部件。由DE102013213711A1已知由有机板制造结构构件。在此，对有机板件进行热改型处理以制造结构构件。由纤维加强的，尤其是连续纤维加强的热塑性塑料制成的板状材料(半成品)被称为有机板。(连续的)纤维可以呈例如由玻璃纤维，芳纶纤维，碳纤维或塑料纤维构成的无屈曲织物、梭织物或针织物的形式嵌入热塑性基质中。因此，有机板是可热成型的(可热改型的)复合材料。例如聚烯烃(特别是聚丙烯)以及有机玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯和/或聚酰胺适合作为基质材料。当有机板以塑料材料注射成型时，热塑性基质可以熔化，由此可以与注射成型的塑料材料产生材料锁合(stoffschlüssig)的连接。因此，有机板是极其通用的材料，利用其可以制造重量轻且稳定性高的结构构件。申请人从实践知道，结构构件由多个有机板件制造。为了使各个有机板件在完成的结构构件中可靠地彼此紧固，通常将有机板件彼此相对较大的重叠地放置并热压。为了使有机板件彼此可靠地保持叠置，必须提供较大的重叠面积。但是，对于结构构件的稳定性而言，通常不需要如此大的重叠区域。由于有机板的制造非常复杂，因此需要在结构构件上有效使用。此外，已经表明，有机板件的热压必须在相对小的最佳温度窗口内进行。因此，对温度的精确监控会使制造过程变得相对复杂。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种能够最有效地使用有机板的结构构件。该任务通过根据权利要求1的结构构件解决。这种结构构件，特别是用于机动车的结构构件，包括两个或更多个有机板件，它们至少区段式地彼此上下相叠，尤其彼此平齐地叠置。有机板件分别具有纤维层。至少在有机板件的纤维层中构造出一对或多对彼此对齐的孔，有机板件在孔处(并且借助孔)彼此紧固，具体而言，通过形状锁合(formschlüssig)的连接，特别是通过有机板件彼此的形状锁合彼此紧固。一对彼此对齐的孔中的一个孔构造在一个有机板件上，而该对中的另一个孔构造在另一个有机板件上。以这种方式，可以以特别可靠的方式并且以特别小的重叠将两个或更多个有机板件(也可以称为有机体)彼此紧固。这是因为将有机板件形状锁合地紧固到彼此对齐(例如，布置成彼此吻合)的孔能够实现有机板件彼此特别可靠的紧固。这能够实现有机板的特别有效的材料利用。有机板件彼此之间的紧固尤其以不可松脱的连接方式进行。例如，一个有机板件的一个区段在其中构造出孔的地方从后方嵌接另一个有机板件。各个有机板件可以例如分别构造为有机板坯料，例如从较大的有机板材中切出或冲压出来。当制造有机板坯料时，期望产生少量废料以实现有机板件的最有效利用。所提出的结构构件甚至可以实现的是，在结构构件中提供那些之前作为废物被丢弃的较小的有机板件。另外，所提出的结构构件能够实现的是，例如以能承受更大负载的(例如，较厚和/或设有较厚的纤维层的)有机板件构造出结构构件的承受更大的应力的区域，尤其是即使这些区域相对较小也是可行的。这也使得能够特别有效地使用有机板。有机板件可以是连续纤维加强的有机板件。术语“连续纤维加强的”应理解为，用于加强的纤维的长度主要通过(至少在改型过程之前)板状的有机板件的尺寸限界。因此可以规定，纤维在连续纤维加强的有机板件的边缘内基本上不中断。尤其可以在有机板件的纤维层之间形成形状锁合的连接。例如，有机板以其纤维层延伸，例如，以一个孔的边缘插入另一有机板件的孔中，以建立形状锁合的连接。对齐的孔的区域中的纤维层也可以至少部分地推移到彼此之中或混合在一起，以使各个纤维之间存在形状锁合。纤维层之间的形状锁合能够实现有机板件的特别可靠的连接。替选地或附加地，填充物可以延伸穿过至少一对彼此对齐的孔。填充物可以材料锁合地与一个或两个有机板件的热塑性基质连接(并因此在有机板件之间建立材料锁合的连接)。填充物实现有机板件的特别可靠的连接。填充物可以例如由注塑材料，特别是纤维加强的(例如长玻璃纤维加强的)注塑材料构成。换句话说，有机板件可以借助注塑材料彼此缝合。填充物包括例如与其中至少一个有机板件的基质相同的材料或由该材料组成。特别地，它可以包括与基质相同的材料，并且可以附加地以纤维加强。由此可以实现有机板件的特别可靠的材料锁合的(必要时另外是纤维加强的)连接。填充物特别是延伸穿过一对(或多对)彼此对齐的孔。在有机板件的彼此重叠的一侧或两侧上，填充物可以分别与保持件一体地(特别是材料一致地)构造。保持件分别具有比彼此对齐的孔更大的直径。以这种方式可以实现有机板件的特别可靠的形状锁合的连接。在一个实施例中，提供了若干对彼此对齐的孔，它们分别至少构造在有机板件的纤维层中。例如，提供了多于五对，多于十对或多于二十对的彼此对齐的孔。由此，即使在很小的重叠区域上，也能够特别可靠地将有机板件彼此紧固。另外，于是可以以小直径构造各个孔。可以在至少两对彼此对齐的孔之间构造加强肋，这些孔分别至少引入到彼此重叠的有机板件的纤维层中。特别地，加强肋沿着有机板件中的至少一个有机板件从一对延伸到另一对。加强肋可以特别与至少两对彼此对齐的孔的填充物一体式地构造。这样，可以将填充物固定在其位置上。另一方面，这些孔提供了加强肋的特别可靠(例如材料一致)的紧固部位。可以在至少两对彼此对齐的孔之间在重叠的有机板件的两侧上分别构造出至少一个加强肋。由此实现结构构件的特别稳定的加强。加强肋可以例如是通过成对的彼此对齐的孔的填充物一体式地(特别是材料一致地)彼此连接。通过具有权利要求9的特征的方法也解决了上述任务。然后提出一种用于制造结构构件的方法，该方法包括以下步骤：-提供两个或更多个有机板件，特别是呈有机板坯料的形式(所述提供可以包括切割有机板材以形成其中一个或多个有机板件)；-将有机板件布置成使有机板件区段式地或至少区段式地彼此上下相叠，尤其彼此平齐地叠置；并且-将至少一个延伸穿过两个有机板件的通孔引入到，特别是刺穿(彼此上下相叠的)有机板件，并且在通孔处构造有机板件的形状锁合的连接(特别是通过有机板件彼此的形状锁合)。有机板件的形状锁合的连接的构造可以由通孔的引入实现，为此，例如通过刺穿使两个有机板件的材料区段彼此嵌接。有机板件在通孔处的特别是不可松脱的紧固可以实现有机板件彼此之间特别可靠的紧固，从而有机板件可以以特别小地重叠来布置。这能够实现有效地使用有机板材料。布置有机板件、引入通孔并将有机板件彼此紧固的步骤可以在同一模具中，特别是在注塑模具中进行。可以在引入通孔之前或之后将有机板件改型。可选地，在将有机板件引入到注塑模具之前或有机板件在注塑模具中时其进行加热，并且在注塑模具闭合时将其改型。作为改型的替选或补充，有机板件也可以彼此压紧，这能够实现彼此之间的额外地面式的粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.结构构件(1、1‘、1“)，所述结构构件包括至少两个有机板件(10A～10E)，所述有机板件至少区段式地彼此上下相叠并且所述有机板件分别具有纤维层(100)，其中，至少在所述有机板件(10A～10E)的纤维层(100)中构造出至少一对彼此对齐的孔(101)，所述有机板件(10A～10E)在所述至少一对彼此对齐的孔处彼此形状锁合地连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180219 DE 102018202475.81.结构构件(1、1‘、1“)，所述结构构件包括至少两个有机板件(10A～10E)，所述有机板件至少区段式地彼此上下相叠并且所述有机板件分别具有纤维层(100)，其中，至少在所述有机板件(10A～10E)的纤维层(100)中构造出至少一对彼此对齐的孔(101)，所述有机板件(10A～10E)在所述至少一对彼此对齐的孔处彼此形状锁合地连接。


2.根据权利要求1所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，在所述有机板件(10A～10E)的纤维层(100)之间构造出形状锁合的连接。


3.根据权利要求1或2所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，有填充物(11)延伸穿过所述至少一对彼此对齐的孔(101)。


4.根据权利要求3所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，所述填充物(11)包括与所述有机板件(10A～10E)中的至少一个有机板件的基质(102)相同的材料或由与所述有机板件中的至少一个有机板件的基质相同的材料组成。


5.根据权利要求3或4所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，所述填充物(11)延伸穿过成对的彼此对齐的孔(101)并且在彼此重叠的有机板件(10A～10E)的两侧上分别与保持件(13)一体式地连接，所述保持件与彼此对齐的孔(101)相比具有更大的直径。


6.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，设置有若干彼此对齐的、分别至少构造在所述有机板件(10A～10E)的纤维层(100)中的孔(101)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(1、1‘、1“)，其特征在于，在至少两对彼此对齐的孔(101)之间构造出加强肋(12)。


8.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·蒂内尔，
申请(专利权)人：博泽班贝格汽车零部件欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE