BR102016020033A2

BR102016020033A2 - parte componente híbrida que compreende um enrijecimento local composto de um material compósito de fibra à base de poliuretano reticulado de dois estágios

Info

Publication number: BR102016020033A2
Application number: BR102016020033A
Authority: BR
Inventors: Diehl Christina; Ickert Leif; Schmidt Marina-Elena; Reemers Sandra; Gutmann Tobias; Stapperfenne Uwe
Original assignee: Evonik Degussa Gmbh
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-03-07
Also published as: CN106494064A; JP6407924B2; EP3138685B1; CA2939973C; US10245789B2; JP2017136821A; MX2016011141A; KR20170028283A; EP3138685A1; ES2724003T3; US20170066179A1; CN106494064B; KR101922770B1; CA2939973A1

Abstract

resumo da patente de invenção para: parte componente híbrida que compreende um enrijecimento local composto de um material compósito de fibra à base de poliuretano reticulado de dois estágios. a invenção se refere a uma parte componente híbrida que compreende um enrijecimento local produzido a partir de um material compósito de fibra à base de poliuretano reticulado de dois estágios, mais particularmente, à produção de tal parte componente híbrida. a dita invenção tem como seu objetivo especificar uma tecnologia que torna possível, com boa relação custo-benefício, efetuar o enrijecimento local de peças de metal com um material compósito de fibra a fim de, assim, obter uma parte componente híbrida. é um conceito fundamental do processo, de acordo com a presente invenção, usar uma formulação de poliuretano específica, a qual, em uma primeira reação de reticulação, pode ser convertida em um polímero termoplástico e, posteriormente, em uma segunda reação de reticulação, pode ser completamente reticulada para produzir um material matricial termofixo. o polímero termoplástico é distinguido por uma boa adesão às superfícies de metal. o metal pode ser submetido à moldagem adicional com o material termoplástico fixado. o poliuretano é subsequentemente curado de modo termofixo e alcança sua rigidez final.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “PARTE COMPONENTE HÍBRIDA QUE COMPREENDE UM ENRIJECIMENTO LOCAL COMPOSTO DE UM MATERIAL COMPÓSITO DE FIBRA À BASE DE POLIURETANO RETICULADO DE DOIS ESTÁGIOS”.

Descrição [001] A invenção se refere a uma parte componente híbrida que compreende um enrijecimento local produzido a partir de um material compósito de fibra à base de poliuretano reticulado de dois estágios; mais particularmente a invenção se refere à produção de tal parte componente híbrida.

[002] O termo “parte componente híbrida” deve ser compreendido de modo a significar uma parte componente de uma máquina, de um veículo terrestre, aeronave, espaçonave ou embarcação, de uma instalação, um aparelho ou um acessório que é construído a partir de materiais indissoluvelmente interconectados diferentes. Uma parte componente híbrida cumpre essencialmente uma função mecânica, geralmente como uma parte componente estrutural portadora de carga, porém, também lhe podem ser atribuídas funções não mecânicas adicionais, como funções elétricas, térmicas, acústicas ou óticas. Para essa finalidade, os materiais empregados são utilizados não somente mecanicamente, porém, por exemplo, também por suas propriedades óticas e/ou elétricas.

[003] Uma parte componente híbrida combina materiais quimicamente muito diferentes a fim de utilizar as propriedades físicas muito diferentes desses materiais de modo sinérgico. A parte componente híbrida apresentada no presente documento é para uma primeira aproximação composta de dois materiais, a saber, um material metálico e um material compósito de fibra.

[004] O material metálico não é um metal quimicamente puro, porém, em vez disso, uma liga de um metal com metais ou não metais adicionais. Os materiais metálicos contemplados são principalmente aço, porém, também ligas de alumínio.

[005] O material compósito de fibra é, por sua vez, um material heterogêneo que compreende uma matriz composta de um poliuretano termofixo que tem fibras, por exemplo, fibras de carbono, fibras de aramida ou fibras de vidro, incorporadas no mesmo. A matriz e as fibras são indissoluvelmente interconectadas. As fibras são responsáveis pela transferência de força no material compósito de fibra e a matriz transmite as forças externas para as fibras e protege as fibras de danos. A matriz também é conectada de modo indissolúvel ao metal. Nesse contexto, o termo "indissoluvelmente" deve ser compreendido de modo a significar que, em uso normal, a matriz adere ao metal de modo imóvel em relação ao mesmo. Se o material compósito de fibra se torna solto do metal a parte componente híbrida é destruída.

[006] A parte componente híbrida é, portanto, composta pelo menos do material metálico, de poliuretano e o material de fibra.

[007] Um aspecto importante da parte componente híbrida apresentada no presente documento é que o metal e o material compósito de fibra não são incorporados na parte componente híbrida em partes iguais, porém, em vez disso, que um corpo principal metálico determina o formato geométrico substancial da parte componente híbrida enquanto o material compósito de fibra serve como um enrijecimento local especificamente disposto do corpo principal. A ideia subjacente é incorporar a maior quantidade possível de metal de baixo custo na parte componente híbrida em espessuras de parede finas. Somente nos pontos em que o corpo principal metálico não pode suportar as tensões mecânicas esperadas em uso normal devido à sua espessura de parede pequena o corpo principal metálico é seletivamente reforçado com um material compósito de fibra de alta resistência. A construção leve é, portanto, empregada na parte componente híbrida para minimizar tanto o peso quanto os custos de material da parte componente híbrida.

[008] Visto que uma construção leve sempre depende da condição de tensão subsequente, o tamanho real do enrijecimento como uma função do corpo principal não pode ser especificado em termos gerais. O formato do enrijecimento também depende da tensão; pode ser puntiforme como um nó ou linear como uma aresta. Quando é decisivo, entretanto, é que em comparação ao corpo principal metálico o material compósito de fibra abrange somente uma região localizada da parte componente híbrida. Como um resultado, o formato construtivamente determinante da parte componente híbrida - isto é, as dimensões externas e as dimensões de encaixe a partes componentes adjacentes - é predefinido pela geometria do corpo principal metálico.

[009] Neste contexto, a parte componente híbrida apresentada no presente documento é distinguida de sanduíches em que uma ou mais camadas de lâmina de metal são combinadas com uma ou mais camadas de material compósito de fibra. Isso acontece devido ao fato de que, no sanduíche, ambas as camadas de lâmina de metal e as camadas de material compósito de fibra ocupam a mesma área que o sanduíche inteiro de modo que o enrijecimento localizado das lâminas de metal pelo material compósito de fibra não possa acontecer. Pelo contrário, em tal sanduíche a lâmina de metal é totalmente enrijecida com o material compósito de fibra.

[010] As áreas de aplicação tecnicamente interessantes das partes componentes híbridas discutidas no presente documento podem ser encontradas em qualquer lugar em que baixo peso, alta rigidez e custos de material baixos são fundamentais. Além disso, as tensões mecânicas esperadas em operação que atuam sobre a parte componente híbrida deveríam ser previstas com precisão suficiente a fim de ter a capacidade de garantir a segurança da dita parte componente. Parecería ser de interesse particular ter a capacidade de oferecer tais partes componentes híbridas em produtos que são produtos em larga escala e em que os consumidores são particularmente sensíveis ao preço.

[011] As áreas de aplicação particularmente relevantes das presentes partes componentes híbridas incluem, portanto, constituintes de automóvel e outros corpos de veículos terrestres, por exemplo, pilares B, membros transversais, membros longitudinais ou painéis do assoalho. Entretanto, painéis para os mesmos que em construção de lâmina de metal convencional não pertencem às partes componentes estruturais portadoras de carga, por exemplo, capotas, tetos ou portas, também podem ser contemplados como partes componentes híbridas. As partes componentes estruturais de aviões também podem ser implementadas como partes componentes híbridas da forma descrita no presente documento.

[012] As partes componentes híbridas representadas no presente documento são genericamente destinadas a substituir partes componentes puramente metálicas convencionais. E muitas situações de instalação isso é mais fácil de alcançar com uma parte componente híbrida com base em um material de metal e tendo reforço de fibra localizado do que com uma parte componente compósita de fibra livre de metal visto que a introdução de força nas fibras por meio da matriz é acentuadamente mais difícil de concretizar do que no metal. Em montagens de larga escala as partes componentes compósitas de fibra isentas de metal podem ser unidas a partes componentes metálicas apenas de forma muito dispendiosa. Em contraste, em uma parte componente híbrida à base de metal, a introdução de força pode, de preferência, ser efetuada por meio do metal que pode ser unido a partes componentes metálicas adjacentes com tecnologia comprovada (aparafusamento, rebitagem, soldagem). A operação de união tecnologicamente exigente entre o metal e a matriz é, portanto, alterada de montagem para fabricação da parte componente híbrida onde é melhor controlável.

[013] As partes componentes híbridas que compreendem um corpo principal metálico e um enrijecimento local composto de um material compósito de fibra são reveladas no documento US2013106138A1 e no documento US2013108878A1. Ambos esses documentos descrevem em termos um tanto conceituais um processo em que um corpo principal metálico/um precursor semiacabado do mesmo é dotado de uma correção de reforço produzida a partir de um prepreg (isto é, uma mistura de resina/fibra pré-impregnada) e também formado. Entretanto a química da resina que posteriormente forma a matriz não é descrita em quaisquer detalhes; o uso do termo "resina" insinua um sistema à base de epóxido. É mencionado que fixar o prepreg ao metal requer um adesivo ou modificação da resina com substâncias adicionadas promotoras de adesão.

[014] Seria interessante a partir de um ponto de vista de tecnologia de fabricação aprender quão bem a "resina" empregada no mesmo adere ao metal com o uso da substância adicionada ou o adesivo, em particular quando o precursor semiacabado metálico com a correção de reforço aderente ainda deve ser submetido à moldagem. É a experiência do requerente que prepregs comercialmente disponíveis produzidos a partir de resina epóxi alcançam somente um nível baixo de adesão no metal e deve, portanto, ser presumido que os prepregs soltam da lâmina de metal novamente quando a mesma for submetida à moldagem antes da reticulação da resina epóxi. Como um resultado, o uso de um adesivo adicional ou substâncias adicionadas promotoras de adesão parece inevitável o que complica o posicionamento da correção de reforço não reticulada na parte de metal e, portanto, aumenta o custo. No estado reticulado, a moldagem da lâmina de metal com a correção de reforço aderente não é sequer concebível, visto que a resina epóxi, em sucedida, já exibe propriedades termofixas e sequer tem a ductilidade necessária para moldagem não destrutiva.

[015] Os prepregs com base em resinas epóxi não são, ademais, geralmente estáveis em armazenamento à temperatura ambiente e, portanto, necessitam de resfriamento dispendioso e inconveniente antes do processamento para que não reticulem no tempo incorreto. A estabilidade de armazenamento insatisfatória necessita de adesão estrita aos intervalos de processamento, o que torna a produção das partes componentes híbridas inflexíveis.

[016] Os prepregs estáveis em armazenamento com base em poliuretano são conhecidos em princípio a partir do documento US8455090B2 e do documento US2014087613A1. Em um procedimento de reticulação de dois estágios esses prepregs são, em primeiro lugar, pré-reticulados para convertê-los em um estado termoplástico e, então, completamente reticulados para convertê-los em um estado termofixo. Os mesmos são estáveis em armazenamento à temperatura ambiente no tempo interveniente. Entretanto, esses prepregs não são destinados para uso em partes componentes híbridas e por conta de sua formulação específica não têm a adesão ao metal necessária para permanecer no local pretendido no estado parcialmente reticulado. Os prepregs revelados no documento US8455090B2 e no documento US2014087613A1 são usados na prática para produzir partes componentes compósitas de fibra que não tem teor de metal apreciável.

[017] Os Pedidos de Patente EP15164444.0 e US 14/705,485/EP 15164477.0 e US 14/705.563 não publicados na data de depósito do presente pedido revelam partes componentes compósitas de fibra à base de aço/alumínio e poliuretano em que inicialmente a partir de duas camadas de metal e uma camada de fibras impregnadas com o material matricial termoplástico um sanduíche é formado, o qual é, então, submetido à moldagem em sua totalidade e, finalmente, o material matricial termoplástico é completamente reticulado para produzir um material matricial termofixo. Uma formulação de poliuretano particular garante que uma adesão ao metal satisfatória do material matricial no estado termoplástico seja alcançada e também retida mediante a moldagem da parte de metal. Como um resultado as partes componentes híbridas obtidas são totalmente reforçadas com fibras.

[018] Ai nda outro método para produzir totalmente componentes híbridos reforçados com fibras - uma assim chamada organo-lâmina - é revelado no documento DE102011076546A1. Os prepregs empregados dentro desta publicação são dotados de uma matriz à base de poliuretano não estável em armazenamento que tem um comportamento duroplástico após a reticulação. Alternativamente, uma matriz termoplástica com base em poliamida é usada.

[019] Considerando-se essa técnica anterior a presente invenção tem como seu objetivo especificar uma tecnologia que torna possível alcançar o enrijecimento local de partes metálicas com um material compósito de fibra com boa relação custo-benefício. O material compósito de fibra deverá ser especificamente fácil de manipular, armazenar e transportar. Os curtos intervalos de tempo de processamento deveríam ser evitados para tornar a produção mais flexível em termos de temporização e localização. O material matricial aderirá bem à parte de metal sem exigir aplicação de adesivo adicional. Em particular, será possível formar o metal em outro formato após a fixação do material compósito de fibra sem o material compósito de fibra ser destruído ou deslocado. O material matricial deverá adicionalmente alcançar as vantagens típicas de polímeros termofixos em relação a polímeros termoplásticos em uso final, a saber, rigidez e resistências mecânicas superiores, comportamento de fluência aprimorada, resistência química aperfeiçoada e absorbância de água reduzida. Finalmente, um processo industrialmente praticável para produção de larga escala de partes componentes híbridas que compreende um corpo principal metálico dotado de um enrijecimento local produzido a partir de material compósito de fibra termofixo será especificado.

[020] Esses objetivos são alcançados por um processo para produzir uma parte componente híbrida que compreende as etapas de: fornecer uma composição reativa pelo menos compreendendo: [021] pelo menos um endurecedor que é uma uretidiona que tem uma funcionalidade de NCO de pelo menos dois, [022] pelo menos um ligante que é um composto de poliol que tem uma funcionalidade de OH de 3 a 6 e que compreende pelo menos um grupo funcional polar selecionado a partir de uma funcionalidade de éster, carbonato, amida, uretano, ureia, tioéster ou tiocarbonato;

[023] b) fornecer fibras;

[024] c) revestir as fibras com a composição reativa;

[025] d) expor pelo menos a composição reativa a calor a fim de realizar uma primeira reação de reticulação, sendo que, no decorrer dessa, o endurecedor e o ligante são convertidos em um polímero termoplástico, incorporando, assim, as fibras no polímero termoplástico;

[026] e) fornecer um corpo principal metálico ou um precursor semiacabado do mesmo;

[027] f) posicionar o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo em uma área localizada do corpo principal/precursor semiacabado do mesmo;

[028] g) pressionar o polímero termoplástico sobre o corpo principal/precursor semiacabado de modo que as fibras adiram ao corpo principal/precursor semiacabado do mesmo por meio do polímero termoplástico;

[029] h) formar o precursor semiacabado que compreende o polímero termoplástico aderente ao mesmo para produzir o corpo principal metálico desde que somente um precursor semiacabado do corpo principal tenha sido fornecido na etapa e);

[023] expor pelo menos o polímero termoplástico ao calor a fim de realizar uma segunda reação de reticulação, sendo que, no decorrer dessa, o polímero termoplástico é convertido em um polímero termofixo;

[024] obter a parte componente híbrida que compreende pelo menos o corpo principal metálico dotado de pelo menos um enrijecimento local composto de um material compósito de fibra, em que o material compósito de fibra compreende uma matriz formada a partir do polímero termofixo e das fibras incorporadas no mesmo.

[023] A invenção fornece, portanto, tal processo de produção. A invenção fornece da mesma forma uma parte componente híbrida produzida desta forma. Finalmente, a invenção também fornece o uso da parte componente híbrida desde que no contexto de construção leve durante o uso da parte componente híbrida um estresse atue pelo menos intermitentemente na região do enrijecimento.

[024] É um conceito fundamental do processo, de acordo com a presente invenção, usar uma formulação de poliuretano específica, a qual em uma primeira reação de reticulação pode ser convertida em um polímero termoplástico e, posteriormente, em uma segunda reação de reticulação ser completamente reticulada para produzir um material matricial termofixo. O polímero termoplástico é distinguido por uma boa adesão às superfícies de metal. O metal pode até mesmo ser submetido à moldagem adicional com o material termoplástico fixado. O poliuretano é subsequentemente curado de modo termofixo e alcança sua rigidez final.

[025] Portanto, de acordo com a invenção a termocura para produzir o polímero termofixo é conduzida somente após a prensagem e a etapa de moldagem opcional. A resistência final alta da parte componente compósita de fibra é, portanto, obtida somente quando o material compósito de fibra já tiver sido moldado no corpo principal metálico.

[026] Essencial ao sucesso de acordo com a invenção é a formulação de uma composição de poliuretano que permite a reticulação de dois estágios enquanto alcança uma alta adesão sobre superfícies metálicas. A formulação descrita no presente documento satisfaz completamente esses requisitos e é, adicionalmente, estável em armazenamento em temperaturas abaixo de 100°C. Resfriamento até uma temperatura abaixo da temperatura ambiente não é necessário para impedir a reticulação indesejada. É, portanto, possível armazenar ou transportar o polímero termoplástico com as fibras incorporadas no mesmo, peças cortadas à medida e/ou camadas pré-comprimidas das mesmas ou, então, a peça de trabalho que compreende a própria matriz ainda não curada antes de ser submetida a processamento adicional na próxima etapa. É, portanto, possível dividir a o processo de produção entre instalações diferentes, tornando, assim, até mesmo possível operar o processo além dos limites organizacionais. Isso aumenta de forma acentuada a flexibilidade de produção e proporciona um grande potencial de economia nos custos de produção.

[027] Uma vantagem adicional da composição de poliuretano descrita no presente documento é que as temperaturas e tempos necessários para realizar as reações de reticulação são correspondentes aos regimes de temperatura que prevalecem em processos de tratamento térmico que são, em muitos casos, fornecidos no contexto de processamento de metal. A exposição ao calor para realizar as reações de reticulação podem, assim, ser realizadas no decorrer de tais tratamentos térmicos metalúrgicos que são necessários em qualquer caso. Isso se aplica, em particular, à segunda reação de reticulação que é sempre realizada na presença do corpo principal metálico (a primeira reação de reticulação pode, devido à estabilidade em armazenamento, ser efetuada na ausência do corpo principal metálico/do precursor semiacabado do mesmo). A correspondência dos tempos e temperaturas de reticulação aos processos metalúrgicos significa que não há praticamente custo ou complexidade associada à realização das reações de reticulação química de polímero.

[028] A matriz do enrijecimento reforçado por fibra empregado de acordo com a invenção pertence à classe de poliuretanos. A dita matriz é formada através da reação adicional dos dois componentes iniciais ligante e endurecedor. O ligante e o endurecedor são fornecidos juntos com quaisquer substâncias adicionais como uma composição reativa.

[029] As substâncias orgânicas que contêm são empregadas como ligante. Portanto, são contemplados em princípio todos os compostos polióis tipicamente empregados em química de poliuretano. Entretanto, os polióis devem ter 3 a 6 grupos hidroxila. O número ou então a funcionalidade dos grupos hidroxila tem uma influência determinante sobre a densidade de reticulação e, portanto, sobre as propriedades mecânicas da matriz curada. Para obter uma rede de polímero termofixo firmemente reticulado tridimensionalmente uma funcionalidade do componente de poliol dentre pelo menos três é necessária. Em contrapartida, uma funcionalidade maior do que seis leva ao poliuretano no estado final termofixo alcançando uma densidade de reticulação excessiva e à fragilização da matriz. Como um resultado, a funcionalidade de OH do poliol empregado como ligante deve estar entre três e seis. Será compreendido que as misturas de vários polióis também podem ser empregadas, o que será o caso na prática. Quando uma pluralidade de polióis forem empregados, as indicações que dizem respeito à funcionalidade se referem aos valores médios da mistura de poliol.

[030] Além disso, pelo menos um dos polióis empregados como ligante não deve ter somente grupos hidroxila, porém, também Igrupos funcionais polares adicionais que interagem com superfícies de metal. Esses incluem, por exemplo, grupos éster, carbonato, amida, uretano, ureia, tioéster ou tiocarbonato. Os exemplos de polióis adequados são poliacetais, poliuretanos, poliesteramidas, policaprolactonas, policarbonatos ou poliésteres que contêm hidroxila ramificada ou linear. Em comparação os poliéteres ou politioéteres têm uma adesão ao metal acentuadamente inferior e não são, portanto, adequados como o constituinte principal da mistura de poliol.

[031] A melhor adesão sobre metais é alcançada por polióis poliéster, e dentro dessa categoria de substâncias por policaprolactonas. Por conseguinte, de acordo com uma modalidade preferencial pelo menos uma policaprolactona é usada como ligante.

[032] Entretanto, as substâncias da categoria de poliéter alcançam uma fraca adesão em metal. Por essa razão um ligante é, de preferência, empregado não tem grupos funcionais polares com funcionalidade de éter.

[033] O número de OH dos polióis deveria estar entre 20 mg de KOH/g e 500 mg de KOH/g e o número de ácido do mesmo não deveria ser maior do que 2 mg de KOH/g. O número de OH é determinado de acordo com DIN 53 240-2, e o número de ácido de acordo com DIN EN ISO 2114. A massa molar é calculada a partir da soma dos grupos terminais hidroxila e carboxila. O peso molecular médio é 50 g/mol a 10000 g/mol, de preferência 100 g/mol a 5000 g/mol.

[034] É preferível quando poliésteres que contêm hidroxila ligeiramente ramificada ou linear, os assim chamados de polióis poliéster, forem empregados. Os mesmos são conhecidos por uma adesão ao metal satisfatória a partir de seu uso em revestimento de bobina; consultar Organic Coatings: Science and Technology, Z.W. Wicks, Jr.F. Jones, S.P. Pappas, Wiley-Interscience, New York 1999, capítulo 24.2.1.2, página 459.

[035] Os polióis poliéster são produzidos, por exemplo, por meio de uma reação de policondensação, isto é, pela reação de polióis com quantidades subestequiométricas de ácidos policarboxílicos ou derivados dos mesmos, por exemplo, anidridos policarboxílicos, ésteres policarboxílicos de álcoois inferiores, lactonas ou ácidos hidroxicarboxílicos.

[036] Os exemplos de dióis adequados para produzir polióis poliéster incluem etileno glicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, dietileno glicol, dipropileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-butiletilpropanodiol, 1,3-metilpropanodiol, 1,5-pentanodiol, bis(1,4- hidroximetil)ciclohexano (ciclohexanodimetanol), glicerol, hexanodiol, neopentilglicol, trimetiloletano, trimetilolpropano, pentaeritritol, bisfenol A, bisfenol B, bisfenol C, bisfenol F, norbomileno glicol, 1,4-benzildimetanol, 1,4-benzildietanol, 2,4-dimetil-2-etil-1,3-hexanodiol, 1,4-butileno glicol, 2,3-butileno glicol, di-B-hidroxietilbutanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, decanodiol, dodecanodiol, neopentilglicol, ciclohexanodiol, 3(4),8(9)-bís(hidroximetil)triciclo[5.2.1,02,6]decano (dicidol), 2,2-bis(4- hidroxiciclohexil)propano, 2,2-bis[4-(8-hidroxietoxi)fenil]propano, 2-metil-1,3 propanodiol, 2-metilpentano-1,5-diol, 2,2,4(2,4,4)-trimetil-1,6-hexanodiol, 1,2,6-hexanotriol, isocianurato de 1,2,4-butanotriol, tris(B-hidroxietil), manitol, sorbitol, polipropileno glicol, polibutileno glicol, xilileno glicol ou hidroxipivalato de neopentilglicol, 2-metilpropanodiol, 2,2-dimetilpropanodiol, dietileno glicol, 1,12-dodecanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,2-ciclohexanodiol e 1,4-ciclohexanodiol.

[037] Os ácidos dicarboxílicos ou derivados adequados para produzir os polióis poliéster podem ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos e/ou heteroaromáticos e podem ser opcionalmente substituídos, por exemplo, por átomos de halogênio e/ou insaturados.

[038] Os ácidos dicarboxílicos ou derivados incluem ácido propiônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico e sebácico, ácido azelaico e dodecanodióico, ácido 2,2,4(2,4,4)-trimetiladípico, ácido ftálico, anidrido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, tereftalato de dimetila, ácido tetrahidroftálico, ácido maleico, anidrido maleico e ácidos graxos diméricos.

[039] Os dióis e ácidos dicarboxílicos/derivados dos mesmos usados para produzir os polióis poliéster podem ser empregados em quaisquer misturas desejadas.

[040] Os polióis poliéster adequados incluem aquele produzíveis da forma conhecida por abertura do anel das lactonas, como ε-caprolactona, e dióis simples como moléculas iniciadoras. Tais policaprolactonas são obteníveis, por exemplo, a partir da linha de produto Capa® da Perstorp, Suécia.

[041] Quando os polióis poliéster forem empregados como ligante o número de OH dos mesmos deveria estar entre 20 mg de KOH/g e 500 mg de KOH/g e o número de ácido do mesmo não deveria ser maior do que 2 mg de KOH/g. O número de OH é determinado de acordo com DIN 53 240-2, e o número de ácido de acordo com DIN EN ISO 2114. A massa molar é calculada a partir da soma dos grupos terminais hidroxila e carboxila. O peso molecular médio é 50 g/mol a 10000 g/mol, de preferência 100 g/mol a 5000 g/mol.

[042] O segundo componente iniciador da matriz de poliuretano é um endurecedor latente que compreende pelo menos dois grupos isocianato bloqueados. Uma contagem de pelo menos dois grupos isocianato bloqueados por molécula (a assim chamada funcionalidade de NCO) é necessária para gerar uma rede polimérica de malha fechada que tem alta resistência mecânica após a reação com os polióis empregados. É preferível quando o endurecedor compreende grupos isocianato internamente bloqueados. Especificamente, uma uretidiona é empregada como endurecedor.

[043] As uretidionas são obtidas por di-/polimerização de isocianatos. Os poli-isocianatos que compreendem grupos uretidiona são bem conhecidos e são descritos, por exemplo, nos documentos US4476054, US4912210, US4929724 e US5329003. A conversão de isocianatos em uretidionas é geralmente efetuada na presença de catalisadores de dimerização solúveis, por exemplo, dialquilaminopiridinas, trialquilfosfinas, triamidas fosfóricas ou imidazóis. A reação é, de preferência, realizada na ausência de solventes e é determina através da adição de venenos catalíticos mediante a obtenção da conversão desejada. O isocianato monomérico excessivo é subsequentemente removido por evaporação de trajeto curto. Se o catalisador for suficientemente volátil a mistura de reação pode ser libertada do catalisador no decorrer da remoção de monômero. A adição de venenos catalíticos pode ser evitada nesse caso. Uma ampla faixa de isocianatos é adequada em princípio para produzir poli-isocianatos que compreendem grupos uretidiona.

[044] Os di- e poli-isocianatos adequados para produzir as uretidionas empregáveis como endurecedores de acordo com a invenção podem consistir em quaisquer di- e /ou poli-isocianatos alifáticos, cicloalifáticos e/ou (ciclo)alifáticos. Os di- ou poli-isocianatos alifáticos têm, vantajosamente, 3 a 16 átomos de carbono, de preferência 4 a 12 átomos de carbono, na porção química de alquileno ramificado ou linear e di-isocianatos cicloalifáticos ou (ciclo)alifáticos adequados têm, vantajosamente, 4 a 18 átomos de carbono, de preferência 6 a 15 átomos de carbono, na porção química de cicloalquileno. O termo di-isocianato (ciclo)alifático é bem compreendido na técnica como se referindo a ambos os grupos NCO ligados cíclica e alifaticamente, como é o caso com di-isocianato de isoforona (IPDI), por exemplo.

[045] Em contrapartida, o di-isocianato cicloalifático é compreendido por se referir a di-isocianatos que somente têm grupos NCO ligados diretamente ao anel cicloalifático, por exemplo di-isocianatodiciclohexilmetano (H12MDI). Os exemplos adicionais incluem di-isocianato de ciclohexano, di-isocianato de metilciclohexano, di-isocianato de etilciclohexano, di-isocianato de propilciclohexano, di-isocianato de metildietilciclohexano, di-isocianato de propano, di-isocianato de butano, di-isocianato de pentano, di-isocianato de hexano, di-isocianato de heptano, di-isocianato de octano, di-isocianato de nonano, triisocianato de nonano, como di-isocianato de 4-isocianatometil-1,8-octano (TIN), di- e triisocianato de decano, di- e triisocianato de undecano , die triisocianatos de dodecano. Da mesma forma, 1,3-di-isocianato de 4-metilciclohexano, di-isocianato de 2-butil-2-etilpentametileno, isocianato de 3(4)-isocianatometil-1-metilciclohexil, isocianato de 2-isocianatopropilciclohexil, di-isocianato de 2,4'-metilenobis(ciclohexil), 1,4-di-isocianato-4-metilpentano.

[046] As uretidionas preferenciais são produzidas a partir de di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), di-isocianatodiciclohexilmetano (H12MDI), di-isocianato de 2-metilpentano (MPDI), misturas de di-isocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno e di-isocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI), e di-isocianato de norbornano (NBDI). É dada preferência particular ao uso de IPDI, HDI, TMDI e/ou H12MDI. É dada preferência muito particular ao uso da uretidiona de IPDI e/ou HDI. As misturas de uretidionas de acordo com as especificações também como ser usadas como endurecedor.

[047] As uretidionas preferencialmente empregadas são isentas de agentes de bloqueio externo. O bloqueio interno por meio da dimerização à estrutura de uretidiona é reversível; em temperatura elevada a uretidiona retrocliva de volta para os dois grupos isocianato originalmente presentes, os quais podem reticular com o ligante. A vantagem em comparação aos agentes de bloqueio externo é que divagem não forma quaisquer subprodutos voláteis. Os mesmos podem levar à formação de bolhas de gás entre o material compósito de fibra e a superfície de metal/entre as camadas de prepreg individuais do enrijecimento e, portanto, para a delaminação.

[048] Além dos dois componentes iniciadores absolutamente necessários endurecedor e ligante, a composição reativa também pode compreender componentes adicionais: [049] Pode ser feita menção inicialmente a um coligante que juntamente a um (segundo) endurecedor correspondente experimenta, da mesma forma, reticulação a um grau baixo de cura durante a primeira reação de reticulação e reticulação final na segunda reação de reticulação. Isso resulta não somente em um aprimoramento adicional nas propriedades mecânicas no estado reticulado, porém, também em um aprimoramento adicional na adesão ao metal por meio de interações polares.

[050] Um composto que contém oxirano é usado como coligante. São contempladas em princípio todas as resinas epóxi, por exemplo, poliepóxidos à base de éter diglicidílico do bisfenol A, éter diglicidílico do bisfenol F ou os tipos cicloalifáticos, por exemplo 3,4-epoxiciclohexilepoxietano ou 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxiciclohexanocarboxilato. As misturas de diferentes resinas epóxi também podem ser empregadas como coligante de acordo com a invenção. O coligante resulta em um aprimoramento na adesão ao metal da matriz acompanhada de uma reticulação adicional. Visto que o coligante é fornecido na composição reativa, o mesmo não precisa ser aplicado separadamente como um adesivo antes da fixação do termoplástico ao metal. Pelo contrário, o mesmo aprimora as propriedades intrinsecamente adesivas da matriz.

[051] O peso equivalente epóxi (EEW) do coligante, determinado de acordo com ASTM D 1652, está, de preferência, entre 100 e 1000 g/eq. Quando os compostos epóxi que têm um EEW acima de 1000 g/eq são empregados, a viscosidade da matriz aumenta demais, de modo que o processamento seja impedido. Resulta, também, na grave fragilização da matriz, de modo que as propriedades mecânicas baixem.

[052] Os endurecedores correspondentes adequados para o coligante incluem poliaminas, polieteraminas, polimercaptanos ou poliamidoaminas alifáticas ou cicloalifáticas. Entretanto, é dada preferência a ácidos policarboxílicos ou, em vez disso, anidridos policarboxílicos que em temperaturas elevadas experimentam uma reação de abertura do anel com o componente oxirânico do coligante para produzir ésteres carboxílicos. É dada preferência particular ao uso dos adutos oligoméricos de benzeno-1,2,4-tricarboxílico-1,2-anidrido ou anidrido piromelítico com etileno glicol e glicerol como o endurecedor correspondente para o coligante.

[053] A composição reativa pode, adicionalmente, compreender componentes adicionais, por exemplo auxiliares de processamento ou substâncias adicionadas como modificadores de reologia, agentes de liberação, cargas, desaeradores, agentes antiespumante, assistentes de fluxo, agentes umectantes, retardador de chamas, pigmentos de cor e/ou agentes de controle de fluxo. Tais componentes são chamados abaixo no presente documento pela denominação geral "aditivos".

[054] Além disso, a reatividade da composição pode, se necessário, ser acelerada pela adição de um catalisador. Entretanto, quando se adiciona um catalisador cuidado deve ser tomado para garantir que os requisitos que dizem respeito à estabilidade em armazenamento do termoplástico matriz de poliuretano continuem a ser satisfeitos. Uma modalidade particular da invenção determina, ainda, que a composição reativa é intencionalmente livre de substâncias que exibem atividade catalítica na primeira e/ou segunda reação de reticulação para não ocasionar uma reticulação indesejada e, assim, reduzir a estabilidade em armazenamento.

[055] As substâncias cataliticamente ativas nessa conexão são sais de amônio quaternário, de preferência sais de tetraalquilamônio e/ou sais de fosfônio quaternário que têm halogênios, hidróxidos, alcóxidos ou ânions de ácido orgânico ou inorgânico como o contraíon. Os exemplos dos mesmos incluem formato, acetato, propionato, butirato ou benzoato de tetrametilamônio, e os sais de tetraetil-, tetrapropil-e tetrabutilamônio ou - fosfônio correspondentes.

[056] A composição reativa pode ser fornecida na forma seca ou líquida, como desejado.

[057] Na forma seca a composição reativa é um pó. O dito pó é distribuído e/ou fundido nas fibras de modo que não caia das fibras antes da reticulação incipiente.

[058] Alternativamente, os constituintes da composição são dissolvidos em um solvente líquido ou pelo menos suspenso ou disperso no mesmo se nem todos os constituintes forem solúveis. A composição é, portanto, praticamente líquida e as fibras são impregnadas com a composição líquida. A composição fornecida na forma líquida no solvente é tecnologicamente mais fácil de manipular do que composições pulverulentas secas. Uma possível desvantagem do uso de solventes é a permanência de constituintes voláteis após a secagem insuficiente, que permanecem no polímero após a primeira reação de reticulação e pode levar à formação de bolhas. Entretanto, a remoção do solvente acontece no decorrer da realização da primeira reação de reticulação por meio de evaporação durante o, em qualquer caso necessário, tratamento térmico de modo que nenhuma operação adicional se torne necessária.

[059] Consequentemente, o solvente deve não somente dissolver os componentes da composição reativa tão completamente quanto possível, porém, também ser volatilizado tão completamente quanto possível durante a exposição da composição ao calor empreendida para realizar a primeira reação de reticulação.

[060] Os solventes adequados para esse propósito são substâncias apróticas polares que têm pontos de ebulição altos, como ésteres e/ou cetonas. É particularmente preferencial empregar as substâncias acetato de isopropila e metil isobutil cetona como solvente. Também é possível usar misturas de uma pluralidade de substâncias como solvente. Por razões de custo e ambientais a quantidade de solvente deveria ser reduzida até um mínimo necessário. É preferível empregar 35 a 50 por cento em peso de solvente com base no peso total da mistura.

[061] Os componentes supracitados são formulados nas seguintes quantidades para produzir a composição reativa: [062] · ligante: 10 % em peso a 80 % em peso;

[063] · endurecedor: 20 % em peso a 90 % em peso;

[064] · coligante: 0 % em peso a 15 % em peso;

[065] · endurecedor correspondente 0 % em peso a 20 % em peso [066] · aditivos: 0 % em peso a 5 % em peso;

[067] • solvente: 0 % em peso a 50 % em peso.

[068] Será compreendido que esses componentes se somam até 100 por cento em peso. Se um solvente for usado, o dito solvente é considerado como um constituinte da composição reativa.

[069] A formulação especificada também tem a vantagem tecnológica de que é livre de água e também não há formação de água durante a reação. Isso se deve ao fato de que resíduos de água na parte componente híbrida poderiam resultar no enferrujamento do corpo principal metálico a partir do interior e na adesão ao material compósito de fibra sendo prejudicada. Neste contexto uma composição que compreende 0 ppmp a 500 ppmp de água deve ser compreendida como sendo livre de água. Entretanto, essa água não é adicionada intencionalmente, porém, irá acumular na composição a partir do ar do ambiente úmido especialmente quando constituintes de formulação hidroscópicos forem usados.

[070] Agora que a química da formulação de poliuretano usada como a composição reativa de acordo com a invenção foi descrita extensivamente os aspectos de modificação de processo da invenção será mais particularmente esclarecido.

[071] A forma na qual as fibras são fornecidas depende das fibras usadas e a forma na qual as mesmas são obteníveis. As próprias fibras são produzidas a partir dos materiais de fibra usuais como vidro, carbono, aramida. Entretanto também é possível empregar fibras produzida a partir de basalto, metal ou materiais orgânicos da natureza. As fibras podem estar na forma de fibra cortada curta ou filamentos contínuos. As fibras são, de modo geral, fornecidas não soltas, porém, como uma estrutura têxtil similar a lâmina e/ou linear. A estrutura têxtil similar a lâmina pode ser de tecidos, não tecidos, tricotados, feixes de fibras unidirecionais ou mantas fibrosas produzidas a partir do material de fibra relevante. As estruturas têxteis lineares são mechas, fios ou tranças. As estruturas têxteis similares a lâmina podem ser, por sua vez, construídas a partir da estrutura têxtil linear, por exemplo, quando um fio for tecido. Não existem limites para as dimensões da estrutura têxtil similar a lâmina; em particular fitas ou laços também podem ser empregados. A estrutura têxtil similar a lâmina é fornecida em formatos cortados à medida individuais, porém, é, de preferência, desenrolada de um rolo como uma manta contínua.

[072] Se a composição reativa for usada como uma mistura de pó seco a etapa de revestir as fibras com a composição é efetuada simplesmente por distribuição. A fusão e reticulação incipiente (primeira reação de reticulação) é efetuada através do suprimento de calor, por exemplo, por aquecimento por contato ou radiação térmica. A suprimento de calor aciona polimerização por adição entre o endurecedor e o ligante a uma pequena extensão. A conversão de reação é suficientemente baixa sob as condições de processo escolhidas para resultar em meramente um aumento no peso, porém, ainda não na formação de uma rede tridimensional. Isso resulta, consequentemente, em um termoplástico que pode ser fundido reversivelmente e resfriado novamente. Devido ao calor o termoplástico está na forma de um fundido de baixa viscosidade e penetra nos interespaços entre as fibras. As fibras são, portanto, incorporadas no polímero termoplástico. A rota de pó é, portanto, particularmente ecologicamente correta visto que nenhum solvente precisa ser empregado e removido.

[073] No caso em que a composição reativa deve ser processada no estado líquido, o ligante e o endurecedor são fornecidos dissolvidos em um solvente. A etapa de revestir as fibras/a estrutura têxtil similar a lâmina é efetuada através da impregnação da mesma com a solução. Em comparação a distribuir pó isso tem a vantagem de que a mistura reativa também irá, portanto, penetrar profundamente na estrutura têxtil similar a lâmina, aprimorando, assim, a adesão da mistura ao têxtil durante a fabricação e posteriormente do compósito de matriz de fibra. A composição líquida é, portanto, preferencial em relação à variante de pó.

[074] A impregnação das fibras/das estrutura têxtil similar a lâmina é realizada por embebição, imersão ou outros processos adequados para o processamento. É essencial que as fibras sejam envolvidas pela solução. Isso é alcançado quando a solução preenche os interespaços entre as fibras tão completamente quanto possível. É, em princípio, concebível não impregnar a totalidade das fibras, porém, meramente seções de fibra individuais. A impregnação é, de preferência, efetuada continuamente em um processo de rolo a rolo.

[075] Os solventes especificados acima podem ser prontamente removidos novamente da estrutura têxtil similar a lâmina após a impregnação por evaporação. Isso somente requer temperaturas baixas devido à alta volatilidade desses solventes. Esses solventes, adicionalmente, tornam possível alcançar teores de solvente residual desprezíveis abaixo de um por cento em peso, de preferência abaixo de 0,5 por cento em peso, após a secagem.

[076] A etapa de processo de evaporação do solvente e a realização da primeira reação de reticulação é, de preferência, efetuada em uma operação por tratamento térmico a uma temperatura de 80 °C a 170 °C, de preferência a uma temperatura de 120 °C a 160 °C e particularmente, de preferência, a uma temperatura de 140 °C a 160 °C. A duração do tratamento térmico é um minuto a 60 minutos, de preferência dez minutos a 30 minutos. A exposição ao calor é mais bem efetuada na forma sem contato com radiação infravermelha ou radiação térmica. O calor também pode ser aplicado com uma corrente de gás quente. O calor provoca a evaporação do solvente e, também, a reação do endurecedor e ligante para produzir o polímero termoplástico. Visto que as fibras foram impregnadas com a solução, as fibras são profundamente incorporadas no termoplástico formado. Quando as fibras impregnadas estão presentes em um rolo a evaporação do solvente e a realização da primeira reação de reticulação é mais racionalmente efetuada nesse rolo, por exemplo, em um forno contínuo.

[077] Mediante a conclusão da primeira reação de reticulação o prepreg é formado, isto é, o polímero termoplástico que tem as fibras incorporadas no mesmo, é convertido. Isso é necessário em particular quando o prepreg provém de um rolo. A conversão compreende inicialmente cortar o polímero termoplástico à medida e empilhar as camadas de prepreg individuais. O número de camadas depende da espessura pretendida do enrijecimento posterior. Também é possível empregar materiais de prepreg diferentes nas camadas individuais. As pilhas preparadas são, então, cortadas à medida para produzir a geometria necessária em um aparelho de corte. O corte à medida emprega tecnologias comumente empregadas como corte a laser ou a jato d'água. O corte à medida é, de preferência, executado de modo que o máximo de material possível seja utilizado e refugo seja reduzido. O polímero termoplástico do refugo pode incidentalmente ser reutilizado no processo fundindo-se o mesmo. Entretanto, as fibras assim não cobertas devem, normalmente, ser descartadas. O material pode alternativamente ser comprimido até se tornar ultracurto.

[078] A produção dos prepregs, isto é, o revestimento das fibras com a composição e a realização da primeira reação de reticulação e, opcionalmente, também a conversão das camadas ou pilhas, é, de preferência, efetuada na ausência do corpo principal metálico/do precursor semiacabado do mesmo. Mais precisamente, o prepreg é produzido em uma localização separada, em outro negócio ou outra organização do que a localização, o negócio ou a organização em que a parte de metal é fornecida com o reforço compósito de fibra e a parte componente híbrida são, assim, produzidos. Desta forma, cada negócio pode se concentrar em suas competências essenciais e os produtos dos prepregs podem suprir vários produzidos de diferentes partes componentes híbridas. Isso aperfeiçoa enormemente a flexibilidade de produção e reduz custos de produção. Isso somente é possível devido ao fato de que o polímero termoplástico é estável em armazenamento à temperatura ambiente sem resfriamento, isto é, aproximadamente entre 15°C e 30°C, por até cerca de um ano. Enquanto isso pode ser transportado mundialmente entre o produtor do prepreg e o produtor da parte componente híbrida real e, opcionalmente, também armazenado em uma instalação de armazenamento intermediária. Independentemente, também é possível produzir inicialmente o prepreg e, então, a parte componente híbrida inteira em uma organização em uma linha de produção. Consequentemente um período de um dia a um ano pode decorrer entre a realização da primeira reação de reticulação (produção do prepreg) e a realização da segunda reação de reticulação (produção da parte componente híbrida real) em que o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas (o prepreg) é armazenado e/ou transportado.

[079] Na produção da parte componente híbrida real o corpo principal metálico da parte componente híbrida é dotado do reforço local produzido a partir do material compósito de fibra.

[080] Se o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo for fornecido na forma de camadas, a sequência de etapas de posicionar e prensar é executada em conformidade repetidamente para posicionar e prensar sobre o metal na forma de camadas o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo. O empilhamento das camadas para formar o enrijecimento somente na parte de metal permite que as camadas sejam empregadas de modo mais flexível para partes componentes híbridas diferentes. Entretanto, o argumento principal para prensar camadas individuais é a melhor flexibilidade, visto que uma única camada não é tão rígida quanto uma pilha de uma pluralidade de camadas.

[081] Al ternativamente, as camadas individuais do polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo podem ser comprimidas para produzir uma pilha na ausência do corpo principal/o precursor semiacabado do mesmo. A sequência de etapas de posicionar e prensar é, então, efetuada pela coloração e prensagem da pilha no corpo principal/o precursor semiacabado do mesmo. A pilha é, portanto, uma correção de reforço que é especificamente pré-convertida para a parte componente híbrida e após a prensagem somente necessita de cura. A pilha é, portanto, especialmente adaptada para a respectiva parte componente híbrida que otimiza a construção leve da mesma. A prensagem da pilha pode ser efetuada mais rapidamente do que a aplicação de camadas individuais.

[082] A aplicação em camadas/em pilhas do polímero termoplástico sobre a parte de metal corresponde, de modo geral, ao processamento usual de prepregs.

[083] Visto que o polímero termoplástico ainda é flexível, o mesmo ainda pode ser deformado em conjunto com a parte de metal. O processo de acordo com a invenção oferece, portanto, a opção de fornecer o corpo principal metálico em sua geometria final ou então - e isso é particularmente interessante em termos de tecnologia de fabricação - fornecer inicialmente meramente um precursor semiacabado do corpo principal metálico anterior e converter o dito precursor em sua geometria final em conjunto com o polímero termoplástico aderente ao mesmo. O precursor semiacabado é formado no corpo principal com tecnologia de processamento de metal. Os processos contemplados são, em particular, aqueles estabelecidos na moldagem de metal em lâmina, por exemplo, flexão, prensagem ou embutidura profunda. Os processos de moldagem massivos não são tão adequados, visto que o corpo principal metálico tem dimensões bastante delgadas a partir do ponto de vista de construção leve e, portanto, de fato também exige enrijecimento.

[084] Dependendo de se a parte de metal já estiver na geometria final ou ainda for submetida à moldagem adicional no contexto do processo de produção de acordo com a invenção, o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo é posicionado no corpo principal/no precursor semiacabado do mesmo. O posicionamento é efetuado em uma região localizada do corpo principal/do precursor semiacabado do mesmo, visto que o reforço anterior somente se estende localmente.

[085] Devido às propriedades adesivas da formulação de poliuretano descrita no presente documento, o termoplástico material adere ao local pretendido e permanece lá até mesmo quando o corpo principal com termoplástico fixado for girado, virado ou transportado. Até mesmo quando o metal escoa durante a moldagem do precursor semiacabado, o polímero termoplástico permanece aderente ao metal fluente e experimenta deformação correspondente. A mudança associada em posição deve ser considerada quando se coloca o prepreg sobre o precursor semiacabado.

[086] Na próxima etapa, a pilha de prepreg cortada à medida é unida ao corpo principal metálico/ao precursor semiacabado do mesmo por prensagem. Isso é alcançado inserindo-se o material compósito de fibra pré-reticulado no corpo principal ou, em contrapartida, posicionando-se o corpo principal sobre o material compósito de fibra. A união é, de preferência, realizada sob pressão em uma prensa para garantir uma ligação completa entre as duas superfícies e minimiza inclusões de ar. Visto que o polímero termoplástico já é aderente à parte de metal sem qualquer assistência adicional, adesivos adicionais não são necessários. Um desenvolvimento preferencial da invenção determina, portanto, que o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo é posicionado na região localizada do corpo principal/do precursor semiacabado do mesmo sem o uso de um adesivo adicional. Isso torna possível alcançar uma economia acentuada nos custos de processo. O tempo necessário para a ligação deve ser mantido tão curto quanto possível a fim de aderir aos ciclos de tempo usuais na indústria automobilística. A duração da operação de união e prensagem é, de preferência, menor do que cinco minutos, particularmente de preferência menor do que minuto.

[087] Também é possível aplicar uma cobertura no material termoplástico.

Subjacente a isto é que os materiais compósitos de fibra não são sempre visualmente atraentes e são rejeitados por clientes especialmente no setor automobilístico, A fim de evitar que o cliente categorize o enrijecimento como plástico de baixa qualidade a matriz ainda termoplástica pode ser dotada de uma cobertura produzida a partir de uma folha metálica fina ou um plástico com uma aparência de alta qualidade que cobre o enrijecimento no lado visível anterior da parte componente híbrida. A cobertura não tem função mecânica e é, consequentemente, não portadora de carga. A função mecânica do enrijecimento do corpo principal metálico é assumida somente pelo material compósito de fibra.

[088] A cobertura também fornece a vantagem de modificação de processo que durante a subsequente cura a temperaturas elevadas o material matricial pegajoso ainda termoplástico não entra em contato com partes componentes adicionais ou com o forno para aderir de forma indevida ao mesmo.

[089] Devido às propriedades adesivas do termoplástico, a cobertura adere ao meio sem agentes de ligação adicionais. Se uma folha metálica for usada como a cobertura e posteriormente revestida juntamente com o corpo principal metálico a parte componente híbrida revestida parece ao cliente ser uma parte componente de metal.

[090] Portanto, em um desenvolvimento preferencial da invenção, antes da exposição do polímero termoplástico ao calor, uma cobertura é aplicada ao polímero termoplástico e comprimida com o mesmo de modo que após a realização da segunda reação de reticulação a cobertura adira à matriz termofixa e o enrijecimento da parte componente híbrida esteja voltado para seu lado visível.

[091] A união do corpo principal metálico e do polímero termoplástico/a moldagem do precursor semiacabado com termoplástico aderente ao mesmo é sucedida pela segunda reação de reticulação da matriz ainda termoplástica para produzir o termofixo final. Isso requer a exposição do termoplástico ao calor. Isso é realizado, por exemplo, com o auxílio de radiação térmica, radiação infravermelha ou com um gás de aquecimento. O tratamento térmico faz com que o poliuretano experimente reticulação completa e o dito poliuretano obtenha, assim, suas propriedades termofixas e o enrijecimento obtenha sua resistência final. A moldagem adicional do metal na região ao reforço deixou, então, de ser possível; somente as regiões da parte componente híbrida que não são enrijecidas pelo enrijecimento reforçado por fibra termofixo local poderíam ser subsequentemente submetidas à moldagem adicional.

[092] Será compreendido que é possível dotar o metal de uma pluralidade de enrijecimentos e posicionar os mesmos consecutivamente e reticulá-los simultânea ou consecutivamente. A parte componente híbrida pode, portanto, compreender uma pluralidade de enrijecimentos localizados.

[093] A formulação de poliuretano descrita no presente documento permite a reticulação completa a uma temperatura entre 160 °C e 220 °C, sendo que uma temperatura entre 180 °C e 200 Ό é ideal. Os desenvolvimentos preferenciais da invenção têm, portanto, por base a segunda reação de reticulação que é realizada a temperaturas de 160 °C a 220 °C, com preferência particular, a temperaturas de 180 °C a 200 °C. Em particular, a segunda reticulação deveria ser efetuada a uma temperatura pelo menos 20 °C maior do que a temperatura em que a primeira reação de reticulação é realizada. A duração do tratamento térmico está na faixa de vários minutos a algumas horas, de preferência, 20 a 60 minutos.

[094] Esse regime de temperatura é vantajoso devido fato de que tais temperaturas também prevalecem nas etapas de tratamento térmico às quais a parte componente metálica deve em qualquer caso ser submetida. Essas podem, por exemplo, ser mudanças de microestrutura metalúrgica do metal como, por exemplo, endurecimento ou recozimento de alívio de tensão. Entretanto, o tratamento térmico também pode ser uma subetapa de uma tecnologia de superfície, por exemplo, cozimento de uma camada de proteção contra corrosão. Visto que as partes componentes híbridas empregadas em automóveis são, em particular, em cada caso, submetidas à eletrodeposição catódica concluída com um tratamento térmico do revestimento aplicado eletroforeticamente na faixa de temperatura em questão, é possível realizar a segunda reação de reticulação no decorrer da cura de uma camada de proteção contra corrosão aplicada eletroforeticamente ao corpo principal metálico. É preferível quando a etapa de processo de cozer a camada de revestimento após a eletrodeposição catódica for utilizada para essa finalidade. Desta formam a cura da matriz pode ser integrada no processo sem a necessidade de uma etapa de processo adicional. Uma abordagem semelhante é descrita no documento US2015/0174642A1.

[095] O corpo principal metálico/o precursor semiacabado do mesmo é, no caso mais simples, produzido a partir de um material de metal convencional como aço ou uma liga de alumínio ou magnésio.

[096] Entretanto, uma modalidade preferencial da invenção determina que o corpo principal metálico é composto de um aço, cuja microestrutura no decorrer da realização da segunda reação de reticulação experimenta uma transformação e/ou mudança. As propriedades do material metálico em particular, por exemplo, resistência ou absorção de energia, experimentam uma mudança. É, por exemplo, possível empregar materiais de aço de endurecimento por calor compostos de uma matriz ferrítica expansível com fases bainítica ou martensíticas duras incorporadas nos mesmos. As duas mudanças de material "transformação de fase do metal" e "reticulação completa da matriz" podem, portanto, ser realizadas em uma etapa de processo, economizando, assim, tempo e energia.

[097] A transformação de fase metalúrgica supracitada é descrita em detalhes em "Structure and mechanical properties of dual phase steels", Ylva Granbom, Doctoral thesis 2010, Royal Institute of Technology School of Industrial Engineering and Management SE-100 44 Stockholm, Suécia.

[098] Os aços que têm uma microestrutura deste tipo que tornam o uso deste efeito metalúrgico possível são conhecidos como aços de fase dupla (DP) e, comercialmente, também como aços de endurecimento por cozimento (BHZ). Portanto, no contexto do processo descrito no presente documento é preferível empregar um corpo principal metálico/um precursor semiacabado produzido a partir do aço de endurecimento por cozimento ou de um aço de fase dupla visto que a resistência desses aços pode ser aperfeiçoada nas duas etapas de tratamento térmico assim como a composição de poliuretano reticulável de dois estágios. Os aços BHZ ou DP são comercialmente disponíveis para a construção de corpo de veículo a partir dos maiores produtores de aço como, por exemplo, os aços de fase dupla DP-W® e DP-K® da ThyssenKrupp Steel Europe AG.

[099] Quando as transformações metalúrgicas ainda forem realizadas no decorrer da realização da segunda reação de reticulação a etapa de processos realizada anteriormente na presença do corpo principal metálico/o precursor semiacabado do mesmo deveria ser efetuado em temperaturas inferiores de modo que a transformação/mudança metalúrgica e a reticulação da matriz não sejam aplicados prematuramente.

[100] Consequentemente, um desenvolvimento preferencial do processo determina que a prensagem do polímero termoplástico no corpo principal/no precursor semiacabado do mesmo é efetuada a uma temperatura de 20 °C a 25 °C. Essas temperaturas estão bem abaixo daquelas em que a segunda reticulação e qualquer transformação são efetuadas. Essas temperaturas também correspondem às temperaturas ambientes normais em uma instalação de fabricação e, portanto, nenhuma medida de controle de temperatura adicional é necessária. Em particular a os prepregs de poliuretano descritos no presente documento não precisam ser aquecidos para a temperatura ambiente antes do posicionamento, visto que, em contraste aos prepregs de epóxido, os mesmos não são mantidos em armazenamento refrigerado.

[101] Desde que um precursor semiacabado do corpo principal seja fornecido e formado no corpo principal com polímero termoplástico aderente, a moldagem do precursor semiacabado no corpo principal deveria ser efetuada a uma temperatura de 20 °C a 150 °C de modo que a segunda reação de reticulação não seja induzida durante a moldagem. Se o precursor semiacabado que compreende o polímero termoplástico aderente ao mesmo ainda estiver muito frio, o precursor semiacabado é aquecido antes da moldagem/um aparelho de moldagem aquecido é empregado.

[102] Os metais em lâmina empregados podem, opcionalmente, já serem dotados de uma camada de proteção contra corrosão. O aço em lâmina galvanizado ou metais em lâmina revestidos com um revestimento à base de poliuretano são contemplados. Também é possível que o metal ainda tenha sobre sua superfície resíduos de um óleo de embutidura profunda ou substâncias semelhantes empregadas durante o produto de moldagem. A adesão da composição de poliuretano de acordo com a invenção não é significativamente prejudicada pelo mesmo.

[103] O processo descrito no presente documento é idealmente executado distribuído através vários sítios de produção. Os mesmos podem até mesmo pertencer a diferentes organizações e podem ser operados separados por uma grande distância. Portanto, uma empresa de produtos químicos pode fornecer a composição reativa e suprir a mesma a um produtor de prepreg. O dito produtor aplica a composição às fibras, realiza a primeira reação de reticulação e opcionalmente converte o polímero termoplástico com as fibras incorporadas. A parte componente híbrida real pode ser, então, criada nas dependências de um terceiro, sendo que o dito produtor dota o corpo principal metálico/o precursor semiacabado do mesmo do reforço e, opcionalmente, também forma o híbrido resultante. A segunda reação de reticulação pode ser, então, efetuada em uma quarta organização que realiza a eletrodeposição catódica da peça de trabalho e reticula completamente a matriz termoplástica para produzir o termofixo mediante o cozimento do revestimento. Se o corpo principal metálico/o precursor semiacabado do mesmo também for fornecido por um produtor de metal, a realização do processo de acordo com a invenção envolveu contribuições essenciais de cinco organizações especializadas no total. Isso mostra a flexibilidade com a qual o presente processo pode ser realizado.

[104] A realização do processo produz uma parte componente híbrida que compreende um corpo principal metálico dotado de pelo menos um local enrijecimento produzido a partir de um material compósito de fibra, em que o material compósito de fibra compreende uma matriz termofixa à base de poliuretano e fibras incorporadas no mesmo. O produto do processo forma, do mesmo modo, parte da matéria da invenção.

[105] Um desenvolvimento preferencial determina que o enrijecimento da parte componente híbrida foi dotado de uma cobertura não portadora de peso em um lado visível. Uma parte componente híbrida que tem uma cobertura em um lado visível é obtida pela prensagem da cobertura - por exemplo uma folha produzida a partir de metal ou plástico - na matriz ainda termoplástica. A mesma permanece fixada sobre a mesma sem meios de união adicionais como parafuso ou adesivo. A cobertura pode ser revestida juntamente com o corpo principal metálico, por exemplo eletroforeticamente. Posteriormente, a parte componente híbrida já não é identificável com tal, porém, parece puramente metálica ao observador.

[106] É um aspecto essencial da invenção descrita no presente documento que o enrijecimento do corpo principal metálico com o material compósito de fibra não seja um enrijecimento completo, porém, em vez disso, é restringido a uma região limitada intencionalmente selecionada do corpo principal metálico. O enrijecimento está localizado em uma posição em que, em uso normal da parte componente híbrida, a dita parte é pelo menos intermitentemente submetida a uma tensão máxima local. Isso significa que, nos arredores imediatos do enrijecimento, fora da região enrijecida, tensões mecânicas inferiores atuam sobre a parte componente híbrida em relação ao interior da região enrijecida. Dito isto, não significa que a região com tensão maior da parte componente híbrida inteira (tensão global máxima) precisa ser no enrijecimento. Se uma pluralidade de tensões locais máximas surgirem uma pluralidade de enrijecimentos locais devem ser fornecidos em conformidade. Se as mesmas forem muito próximas, essas também podem ser capturadas por um enrijecimento comum.

[107] A ideia fundamental consiste em conceder à parte componente híbrida dimensões de modo que pelo menos uma região com maior tensão seja seletivamente enrijecida com o material compósito de fibra a fim de economizar metal e, portanto, peso (construção leve).

[108] O formato, a posição e a orientação do enrijecimento dependem da tensão na parte componente híbrida que é tipicamente esperada. Ao longo da construção da parte componente híbrida é, portanto, necessários presumir as forças e momentos que atuam sobre a parte componente híbrida em seu uso posterior e determinar a partir das mesmas as localizações das tensões locais máximas na parte componente. Essas localizações devem, então, ser enrijecidas com o material compósito de fibra. A geometria das localizações determina, por fim, o formato do enrijecimento. As fibras são, de preferência, orientadas na direção da transmissão de força através da região enrijecida. As tensões máximas locais são determinadas do modo auxiliado por computador através do método de elemento finito (FEM).

[109] Visto que o uso pretendido da parte componente híbrida determina seu enrijecimento, o uso da parte componente híbrida é inventivo quando for efetuado de forma que um máximo de tensão local atue no enrijecimento.

[110] A parte componente híbrida é, de preferência, aglutinada a partes componentes adjacentes ou montagens de componente exclusivamente por meio do corpo principal metálico, visto que é construtivamente mais fácil de realizar a aglutinação ao metal do que ao material compósito de fibra. A introdução de força no enrijecimento é, portanto, efetuada essencialmente por meio da superfície de contato entre o corpo principal metálico e a matriz e é assegurada pela adesão ao metal satisfatória da composição de poliuretano proposta no presente documento.

[111] Exemplos [112] A invenção será agora esclarecida com referência aos exemplos.

[113] As fibras de carbono FT 300 de 200 tex (3K) da Torayca foram processadas em todos os experimentos. As fibras estavam na forma de uma estrutura têxtil similar a lâmina de ponto sarjado, fabricadas pela Engineered Cramer.

[114] Compósitos (ECC), Typ Style e452. O peso base era de 200 g/m2.

[115] Corpos principais metálicos na forma de um pilar B em miniatura fornecida pela Benteler Automobiltechnik foram empregados. Os corpos principais metálicos são produzidos a partir de um aço formado a quente (liga 22MnB5)/uma ligação de alumínio prontamente formável.

[116] No exemplo comparativo não inventivo 0, uma composição de poliuretano reativa foi escolhida, a qual foi produzida de acordo com o Exemplo 2 do documento US2014087613A1. A formulação é relatada na Tabela 0. Visto que o ligante não compreende um grupo funcional polar selecionado a partir de um éster, carbonato, amida, uretano, ureia, funcionalidade de tioéster ou tiocarbonato, a formulação não é uma formulação da invenção.

[117] Para o exemplo inventivo 1, a composição reativa que tem uma formulação de acordo com a Tabela 1 foi empregada.

Tabela 0: Formulação 0 da composição reativa no exemplo comparativo 0 Tabela 1 Formulação 1 da composição reativa no exemplo inventivo 1 [118] As substâncias empregadas a partir das tabelas foram, em cada caso, processadas com um dissolvente para produzir uma solução homogênea, a composição reativa.

[119] Para revestir a estrutura têxtil similar a lâmina com uma composição reativa, o pano de fibra de foi impregnado com a solução e, então, submetido à secagem em um forno por 10 minutos a 150 °C. O teor de volume de fibra era 45 por cento em volume.

[120] O polímero termoplástico assim obtido que compreende as fibras incorporadas (prepreg) foi, então, armazenado por aproximadamente três semanas a 20 °C. Então, quatro camadas foram respectivamente cortadas à medida para dimensões de 8 x 4 cm e comprimidas em pilhas a uma temperatura de 150 °C e uma pressão de 3 bar (isto é, 3*105 Pa) por 3 minutos com uma prensa de laboratório Vogt LaboPress P 400 S. Após a compressão, as pilhas foram resfriadas até 20 °C.

[121] A pilha produzida a partir da formulação 1 foi, então, capaz de ser dobrada no pilar B em miniatura como um elemento de reforço local. Devido à pegajosidade intrínseca do prepreg, a prensagem com força manual sem pré-tratamento adicional da superfície de metal foi suficiente para garantir a adesão adequada durante o manuseio adicional tanto em aço quanto em alumínio. Um adesivo adicional não foi empregado. Independentemente, nenhum descolamento foi observado no transporte ou rotação de 180° da parte de metal. A peça de trabalho com o polímero termoplástico aderente sobre a mesma foi, então, curada em um forno a uma temperatura de 200 °C ao longo de 30 minutos sem afixação adicional. A adesão ao corpo principal metálico foi mantida e uma parte componente híbrida reforçada localmente termofixa foi, assim, obtida.

[122] Em contrapartida, a adesão da pilha produzida a partir da formulação 0 não foi suficiente; uma correção de reforço local descolou da superfície de metal novamente.

[123] A comparação ensina que somente a formulação de poliuretano inventiva é adequada para o enrijecimento local de partes de metal.

[124] No Exemplo 1, a Resina Epikote 828 (uma resina epóxi) foi usada como coligante. Aradur 3380 (um ligante de epóxi) foi um endurecedor correspondente a esse coligante. Como estabelecido abaixo, mostra-se que, até mesmo sem usar um coligante e um endurecedor correspondente ao coligante, a adesão ao metal pode ser aprimorada.

Tabela 2 Formulação 2 da composição reativa no exemplo inventivo 2 Tabela 3 A formulação 3 da composição reativa no exemplo inventivo 3 [125] Para avaliação da adesão ao metal, a resistência ao cisalhamento e à tração foi medida de acordo com DIN EN 1465.

[126] Os corpos de teste foram fabricados como a seguir: Em lâminas de metal produzidas a partir de aço DC04 ZE 75/75 e alumínio 6016, respectivamente, sendo que cada pilha não reagida que consiste em quatro camadas de prepreg foi prensada e reagida. Os ditos prepregs consistiam nas formulações 0, 1, 2, 3 e em fibras de carbono FT 300 de 200 tex (3K) da Torayca na forma de uma estrutura têxtil similar a lâmina de ponto sarjado com um peso-base de 200 g/m2. A dita pilha foi preparada a uma pressão de 2.5*105 Pa e uma temperatura de 150°C por 5 minutos. Submetida a essas condições, nenhuma reticulação ocorreu. A prensagem e reticulação no metal foram realizadas em uma temperatura de 200 °C e uma pressão de 2,5*105 Pa por 30 minutos. Subsequentemente, a configuração foi refrigerada até a temperatura ambiente por 30 minutos sob 2,5*105 Pa dentro de uma prensa.

[127] Cada um dos cinco corpos de teste de combinações de material diferentes foi testado e calculou-se a média da resistência ao cisalhamento e à tração medida. Os resultados são exibidos na Tabela 4: Tabela 4 Resultados da avaliação de resistência ao cisalhamento e à tração [128] As resistências ao cisalhamento e tração medidas de acordo com DIN EN 1465 representam uma medida significativa para o grau de adesão ao metal alcançado pelos prepregs. De acordo com os resultados a adesão de formulação 1 que compreende coligante e endurecedor correspondente é, de longe, a mais forte (compare ciclos III e IV com os outros ciclos).

[129] Mas até mesmo a formulação 2 sem coligante e endurecedor correspondente adere significativamente melhor do que a formulação 0 (técnica anterior) que compreende um poliéter poliol (compare série V com ciclos I e II).

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Processo para produzir uma parte componente híbrida caracterizado por compreender as etapas de: a) fornecer uma composição reativa que compreende pelo menos: o pelo menos um endurecedor que é uma uretidiona que tem uma funcionalidade de NCO de pelo menos dois, o pelo menos um ligante que é um composto de poliol que tem uma funcionalidade de OH de 3 a 6 e que compreende pelo menos um grupo funcional polar selecionado a partir de uma funcionalidade de éster, carbonato, amida, uretano, ureia, tioéster ou tiocarbonato; b) fornecer fibras; c) revestir as fibras com a composição reativa; d) expor pelo menos a composição reativa a calor a fim de realizar uma primeira reação de reticulação, sendo que, no decorrer dessa, o endurecedor e o ligante são convertidos em um polímero termoplástico, incorporando, assim, as fibras no polímero termoplástico; e) fornecer um corpo principal metálico ou um precursor semiacabado do mesmo; f) posicionar o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo em uma área localizada do corpo principal/precursor semiacabado do mesmo; g) pressionar o polímero termoplástico sobre o corpo principal/precursor semiacabado de modo que as fibras adiram ao corpo principal/precursor semiacabado do mesmo por meio do polímero termoplástico; h) formar o precursor semiacabado que compreende o polímero termoplástico aderente ao mesmo para produzir o corpo principal metálico desde que somente um precursor semiacabado do corpo principal tenha sido fornecido na etapa e); i) expor pelo menos o polímero termoplástico ao calor a fim de realizar uma segunda reação de reticulação, sendo que, no decorrer dessa, o polímero termoplástico é convertido em um polímero termofixo; k) obter a parte componente híbrida que compreende pelo menos o corpo principal metálico dotado de pelo menos um enrijecimento local composto de um material compósito de fibra, em que o material compósito de fibra compreende uma matriz formada a partir do polímero termofixo e das fibras incorporadas no mesmo.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo ser fornecido na forma de camadas e em que a sequência de etapas de: f) posicionar o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo em uma área localizada do corpo principal/precursor semiacabado do mesmo; g) pressionar o polímero termoplástico sobre o corpo principal/precursor semiacabado de modo que as fibras adiram ao corpo principal/precursor semiacabado do mesmo por meio do polímero termoplástico; é executada em conformidade, e repetidamente para posicionar e pressionar na forma de camadas o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo ser fornecido na forma de camadas, em que as camadas são comprimidas para produzir uma pilha na ausência do corpo principal/o precursor semiacabado do mesmo e em que a sequência de etapas de: f) posicionar o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo em uma área localizada do corpo principal/precursor semiacabado do mesmo; g) pressionar o polímero termoplástico sobre o corpo principal/precursor semiacabado de modo que as fibras adiram ao corpo principal/precursor semiacabado do mesmo por meio do polímero termoplástico; é efetuada posicionando-se e pressionando-se a pilha sobre o corpo principal/o precursor semiacabado do mesmo.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a segunda reação de reticulação ser realizada em uma temperatura entre 160 °C e 220 °C.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o corpo principal ser composto de um aço que, no decorrer da realização da segunda reação de reticulação, passa por uma mudança e/ou redisposição de sua microestrutura.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por o posicionamento e/ou o pressionamento do polímero termoplástico sobre o corpo principal/o precursor semiacabado do mesmo ser efetuado a uma temperatura de 20 °C a 25 °C.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 5 ou 6, desde que um precursor semiacabado do corpo principal seja fornecido e formado no interior do corpo principal com polímero termoplástico aderente, caracterizado por a moldagem do precursor semiacabado no interior do corpo principal ser efetuada a uma temperatura de 20 °C a 150 °C, se necessário, após o aquecimento do precursor semiacabado e/ou com o uso de um aparelho de moldagem aquecido.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado por a primeira reação de reticulação ser realizada na ausência do corpo principal metálico/o precursor semiacabado do mesmo.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por, após a realização da primeira reação de reticulação, um período de um dia a um ano decorrer antes de a segunda reação de reticulação ser realizada e em que o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo é armazenado e/ou transportado em temperaturas entre 15 °C e 30 °C ao longo desse período.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado por, como endurecedor, serem empregadas uretidionas isentas de agentes de bloqueio, as quais são produzidas a partir de pelo menos uma das substâncias a seguir: di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), di-isocianatodiciclohexilmetano (H12MDI), di-isocianato de 2-metilpentano (MPDI), misturas de di-isocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno e di-isocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI) e di-isocianato de norbornano (NBDI).

11. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado por pelo menos uma policaprolactona ser empregada como ligante.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou com qualquer uma das reivindicações 2 a 11, caracterizado por, como ligante, pelo menos um poliéster poliol ser empregado, o qual tem um número de OH entre 20 mg de KOH/g e 500 mg de KOH/g, um número ácido não maior do que 2 mg de KOH/g e uma massa molar entre 100 g/mol e 5000 g/mol.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 12, caracterizado por a composição compreender pelo menos um coligante, em que, como coligante, são empregadas resinas epóxi, as quais são selecionadas a partir do grupo que compreende resinas epóxi à base de éter diglicidílico do bisfenol A, resinas epóxi à base de éter diglicidílico do bisfenol F e tipos cicloalifáticos, por exemplo, 3,4-epoxiciclohexilepoxietano ou 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxiciclohexanocarboxilato.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a composição compreender um endurecedor correspondente ao coligante que é selecionado a partir do grupo que compreende as seguintes classes de substância: ácido policarboxílico, anidrido policarboxílico, poliaminas alifáticas, poliaminas cicloalifáticas, polieteraminas, polimercaptanos ou poliamidoaminas.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizado por a composição ser livre de substâncias que exibem atividade catalítica para a primeira e/ou para a segunda reação de reticulação.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 15, caracterizado por a composição ser fornecida em um solvente líquido, em que os constituintes da composição são dissolvidos e/ou suspensos e/ou dispersos no solvente de modo que o revestimento das fibras com a composição seja efetuada impregnando-se as fibras com o solvente e em que os constituintes são dissolvidos/suspensos/dispersos no mesmo, e em que o solvente é pelo menos parcialmente evaporado das fibras no decorrer da realização da primeira reação de reticulação, sendo que o solvente é um éster ou uma cetona ou uma mistura que compreende pelo menos um éster e/ou pelo menos uma cetona.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 16, caracterizado por o polímero termoplástico que compreende as fibras incorporadas no mesmo ser posicionado na região localizada do corpo principal/do precursor semiacabado do mesmo sem o uso de um adesivo adicional.

18. Parte componente híbrida que compreende um corpo principal metálico dotado de pelo menos um enrijecimento local produzido a partir de um material compósito de fibra, em que o material compósito de fibra compreende uma matriz termofixa à base de poliuretano e fibras incorporadas no mesmo, sendo que a parte componente híbrida é caracterizada por ter sido produzida por um processo de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 17.

19. Uso caracterizado por ser de uma parte componente híbrida, de acordo com a reivindicação 18, de modo que uma tensão local máxima atue sobre a parte componente híbrida na região do enrijecimento.

20. Uso, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a parte componente híbrida ser aglutinada a partes componentes adjacentes ou montagens de componente exclusivamente por meio do corpo principal metálico.