CN103313849B - 用于制作具有不同表面材料的模制部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制作模制部件的方法，包括下列方法步骤：将上部材料层层压到载体层上，以制作第一层复合材料；将一个上部层布置到所述第一层复合材料上，以制作第二层复合材料，其中所述上部层基本具有所述第一层复合材料的厚度；以及将所述第二层复合材料成型为预定的目标形状。

Description

用于制作具有不同表面材料的模制部件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制作模制部件的方法，尤其是用于任何类型的车辆和飞行器的装饰性部件，借助于其可呈现不同的表面材料并使表面材料达到想要的最终形状。

背景技术

迄今为止，在模制的装饰性部件可被看到的一面上可以使用并实现多种表面材料。然而，不同的材料各自需要相应地调适的制造方法。在下面所描述的实施例中，将借助铝模制部件和包括木饰板的模制部件进行描述。

铝模制部件在常规上是以多个方法步骤制作的。起初，初始材料是用铝制片材(Aluminiumlage)冲压而成的，接下来，通过多个成型步骤来完成向想要的目标形状的成型。通常使用压制工具(Presswerkzeug)，该压制工具通过多个冲程产生所述模制部件的基本形状，且通过一个最终校准冲程使得该组件部件成为其最终的形状。

在可被看到的一面上设有木饰板的模制部件必须使用一种完全不同的制作方法，其中组件部件的成型和压制是在一次方法操作中进行的。对于这样的包括木饰板的模制部件，将一个在干胶层上的木面饰板放置到下方饰板(隐蔽的饰板)，下方饰板转而随着一个干胶层放置到第二下方饰板上，第二下方饰板被布置成垂直于所述第一下方饰板，其中两个下方饰板的纤维方向朝向彼此基本成直角延伸(锁定结构(Sperraufbau))，以获得所述组件部件的预定的稳定性。此结构被放置到压制工具之内达4到5分钟，通过热的作用使此结构成为目标形状，同时在饰板之间的干胶融化并将先前松散地结合的层连接。该压制过程在约140℃的条件下发生，使得该热固性干胶再活化。为允许热固性干胶交联并固定(粘结和粘附)到各自的相邻层，4到5分钟的压制时间段是有必要的。当完成组件部件之后，从木组件部件压制机移除该组件部件，然后在注塑模具之内将一个固定结构后注塑(hinterspritzt)在该组件部件的后面，该固定结构最终用作固定在车辆或飞行器之内的固定装置。

用于制作包括木饰板的模制部件的替代方法是所谓的膜压制(Membranpressen)或热压制(Warmpressen)。在两种方法中，一层背衬有绒头(Vlies)的木饰板被布置到先前制作的固定结构上，该固定结构面向能被看到的一面基本具有目标形状，且借助于膜压制或热压制而被压制成对应于载体结构的目标形状。为了让木饰板将其形状适应于最终组件部件的不同轮廓，需要为木饰板设置预先冲压或激光烧蚀到其边缘区域处的凹口，所述凹口允许当所述木饰板被布置到所述载体结构的上侧时的适配。然而，这是有问题的，因为当木饰板被拖曳经过所述轮廓时，凹口变得开放，也即，出现间隙，间隙需要在随后以复杂的方式被封涂(gekittet)。在最终完成的组件部件中，封涂的凹口代表着具有最大破裂风险的区域，破裂则会导致该组件部件不能用。

发明内容

基于从现有技术中得知的用于制作铝模制部件和包括木饰板的模制部件的方法，本发明的目的就是提供一种改进的方法用于制造具有任意表面材料的模制部件，其中减少了每个模制部件的制作时间，且免去了在表面材料的边缘区域内的设置凹口的必要性。

通过用于制作模制部件的方法，达到了此目的。此类型的制作方法包括如下步骤：将上部材料层层压到载体层上，以制作第一层复合材料；将一个上部层布置到所述第一层复合材料上，以制作第二层复合材料，其中所述上部层基本具有所述第一层复合材料的厚度；以及将所述第二层复合材料成型为预定的目标形状。

上部材料层可以是木饰板层、纺织品层、织物层、碳层、皮革层或薄膜层。

将第二层复合材料成型为预定的目标形状的方法步骤是不经热作用的压制成型，这对应于用于铝模制部件的压制方法。如果木饰板层被用作上部材料层，则在将上部层放置到第一层复合材料上以前，将上部材料层按照尺寸校准(kalibrierte)且被调适(konditionierte)，也就是说，磨削到想要的厚度，且在成型期间将其湿润(例如蒸汽处理)以增加柔性。

在一个优选实施方案中，载体层被形成为铝层，因为在这里也可以有利地将用于铝模制部件的成型工艺应用于根据本发明的方法。铝层具有的厚度是0.3到0.6mm，优选地是0.4mm。此外，将联接层层压到此载体层的上侧和/或下侧，以增进后继的层的联接。联接层可以是薄膜，诸如聚酯或聚酰胺薄膜。

在根据本发明的方法中特别有利的是，通过将一个上部层布置到第一层复合材料之上(其中所述上部层基本具有所述第一层复合材料的厚度)，所述上部材料层相对于第二层复合材料的成型过程处于所谓的中性阶段，也即，基本进入第二层复合材料的中部。在现有技术中，在成型工艺期间在外部区域内发生强的张拉力，同时在对置的内部区域内发生相应地强剪切力和压缩，其中发生在外部弯曲区域内的张拉导致在上部材料层内的断裂且影响外观。通过使用所述上部层，且通过由此得到的将上部材料层向中性阶段内的转移，在待成型材料的区域内的这些张拉力和压缩力被减到最低。让上部层基本具有第一层复合材料的厚度就是足够的，其中如果所述上部材料层的上侧(能被看到的一面)代表着第二层复合材料的中部，则张拉力和压缩力处于最低。

本发明的上部层、上部材料层和载体层的布置允许不经热作用且以至少四倍到五倍于热压制或膜压制的速度来成型敏感的上部材料层，诸如木饰板、皮革、碳等。

在本发明的一个有利实施方案中，所述上部层被形成为一个铝层，且具有相应于铝模制部件的厚度。因此，两个模制部件可以在一次方法操作中同时制作，一个是铝模制部件，而另一个是具有相应的上部材料层的模制部件，例如包括木饰板的模制部件。

为了进一步处理，可以在第二层复合材料成型之后分别地将上部材料层(及由此第一层复合材料)和铝上部层分离。为了在成型之后将封罩在铝层之内的上部材料层分离，可以在一个有利的实施方案中提出将至少一个凸块(Laschen)设置在所述上部材料层和/或所述铝层的一个根据经验确定的位置。如果各设有至少一个凸块，则这两个部件特别容易彼此分离。

在一个优选的实施方案中，铝层的厚度是0.6到0.8mm，优选地是0.6mm，且因此可以形成一个独立的铝模制部件。

无论根据本发明的方法制作的是一个模制部件或两个模制部件，接下来所述模制部件都通过注塑模制的方式后注塑有一个固定结构。该固定结构随后用作固定装置，以将所述模制部件连接在车辆或飞行器之内。在根据本发明的方法的使用中特别有利的是，包括上部材料的模制部件和铝模制部件可以在同一个后注塑模具中使用。两个模制部件基本具有相同的外部形状，且可以被插入和固定在一个且同一个注塑模具内。因此，没有必要为铝模制部件或具有其他表面材料(诸如皮革、碳、木，等等)的模制部件提供多个注塑模具。

在根据本发明的方法中，另一个好处在于，在成型工艺之后，包括上部材料的模制部件被成型为刻意地小于位于所述上部材料的能被看到的一面之上的所述铝模制部件或是任何成型的上部层。由于包括上部材料的模制部件在成型期间被布置在铝模制部件(与能被看到的一面对置)的下侧，其具有的外部尺寸就被削减了所述上部层或所述铝模制部件的尺寸或厚度。为了补偿此偏差，有两个选项是可行的。或者是，将过小的包括上部材料的模制部件插入注塑模具之内，且通过注塑模制压力使得该部件大致变为或扩张到想要的目标形状。或者，在将包括上部材料的模制部件从所述上部层或铝模制部件分离之后，可以执行一个额外的成型步骤，在该步骤中，包括上部材料的模制部件借助预制的坯件(Rohling)从下方压被印成想要的外部轮廓。然而，注意此偏差非常小，也即，至多0.8mm，以至于从实践观点来看不必做出调适。然而，在本发明的一个具体实施方案中可利用此偏差。为此，包括上部材料的模制部件在可被看到的一面上设有清漆涂层(Lackschicht)，以使得包括上部材料的模制部件获得所述铝模制部件的外部尺寸。于是，所述固定结构就相应地较小。

根据用于制作具有清漆涂层的模制部件的一个有利实施方案，可在后注塑所述固定结构的同时一体式地注塑模制(angespritztem)一个密封边缘，该密封边缘在后续的清漆涂覆中用作相对于涂覆工具的密封件。该密封边缘在清漆涂覆工艺中仅仅作为辅助装置，且随后被铣削掉以完成该组件部件。

由此，根据本发明的方法允许制作三个不同的组件部件，所有都具有相同的外部轮廓，且可替代地固定在对应的车辆中的相同的位置。在一方面，可以用木饰板、皮革、织物、纺织品、碳或薄膜制成的上部材料来制作包括上部材料的模制部件，或者，可以将所述包括上部材料的模制部件覆以清漆。最终，可以同时提供一个铝模制部件。

附图说明

下面将结合附图以及对优选实施方案的描述，进一步详细解释本发明的其他优点。在附图中：

图1示出成型的第二层复合材料的剖面侧视图；

图2a示出铝模制部件的剖面侧视图；

图2b示出包括上部材料的模制部件的剖面侧视图；

图2c示出包括在上侧具有清漆涂层的上部材料的模制部件的剖面侧视图；

图3示出具有一体式地注塑模制的密封边缘的组件部件的剖面侧视图。

对附图的描述只是示意性的实施例。在附图中，相似的组件部件用相似的参考数字标明。此外，只有对于理解本发明很重要的那些元件才被示出。

具体实施方式

图1示出一种装置的剖面侧视图，其中两个上下叠置的模制部件同时借助于根据本发明的制造方法成型。上部材料层2被层压到载体层1上，从而形成第一层复合材料3。上部层4被置于此第一层复合材料3上，从而形成第二层复合材料5，该第二层复合材料5完全地被压制至预定的目标形状。在所示的实施方案中，所述成型仅仅是大约90°的弯曲，然而，可以通过压制工具获得任何可实现的形状。上部层4和载体层1都由铝制成，且因此可以在用于铝模制部件的铝成型工具中成型。在根据本发明的方法中，组件部件具有基本相同的厚度，其中在所示的实施方案中，上部层4的厚度d1相应于第一层复合材料3的厚度d2。在第二层复合材料5成型之后，第一层复合材料3与铝上部层4分离，从而形成了一个包括上部材料的模制部件和一个铝模制部件。因此，可以通过一次方法操作来高速地制造不同材料的两个模制部件。

上部层4被可拆卸地放置到第一层复合材料3之上。为了分离，上部层4和载体层1都设有凸块(未示出)，可以在该凸块处抓握各个组件部件且将其分离。在图1中所示的实施方案中，上部材料层2是木饰板层，其在被放置到载体层1之上以前，被按照尺寸校准且被调适。或者，上部材料层2也可以是皮革、碳、纺织品、织物或薄膜。通过将所述上部材料层2(其相对于其他层是敏感的)布置在载体层1和上部层4之间，上部材料层2在成型工艺期间位于中性阶段10(在此剪切力和压缩力的影响为最小)中。铝上部层4在外侧(在可被看到的一面)具有薄的保护性清漆表面，这保护铝组件部件免受外部影响诸如刮擦。由于铝上部层4成为独立的铝模制部件，其已经被设有相应预定的用于成型的厚度。

图2a到2c示出具有不同表面的三个模制部件的剖面侧视图。在图2a中，图1的铝上部层4通过注塑方式被后注塑有固定结构6，同时栓塞(Zapfen)7被一体式地注塑模制，所述栓塞起到将模制部件在车辆内锁止固定的作用。铝上部层4在与可被看到的一面相背离的那一面包括一个联接层4'，其在图1中为清楚起见已被略去。该联接层4'用于更好地将所述固定结构6联接和粘附到铝上部层4。

在图2b中，图1的第一层复合材料3被后注塑有固定结构6，其中通过配置注塑压力，实现了组件部件的扩张，从而最终得到了外部尺寸与图2a的铝模制部件的外部尺寸相同的模制部件。在固定结构6和载体层1之间设有薄膜联接层8'，在载体层1和上部材料层之间设有第二联接层8"，两者在图1中为清楚起见均未示出。基本上，薄膜可以用作联接层，联接层被预先层压到相应材料。因此，可实现，例如，在成型工艺以前，且在彼此上下叠置以前，将这样的联接层层压到铝载体层和上部材料层上。用于图2a的铝模制部件的以及用于具有上部材料层2的模制部件的后注塑工艺，是在一个且同一个注塑模具中执行的。木饰板-上部材料层2形成了可被看到的一面上的表面，且仅仅覆有一个薄的保护层，例如，一个非常薄的清漆涂层，其中所述表面保持是多孔的(offenporig)。

图2c示出已经在图2b中以剖面侧视图示出的第一层复合材料3的另一用途。在此实施例中，在根据图1的同步成型工艺中获得的第一层复合材料3的较小的外部尺寸(偏差)被用来提供第三表面变化，其中最终获得的模制部件也具有同样的外部尺寸。在图2a到图2c中，这是通过在能被看到的一面的端部边缘(Abschlusskante)处的虚线示出的。由第一层复合材料3和固定结构6构成的上部材料-模制部件设有清漆涂层9，清漆涂层9具有预定厚度来补偿偏差。清漆涂层9是通过普通的清漆涂覆方法(lackgieβverfahren)来提供的。为了补偿清漆涂层9和第一层复合材料3的较大的厚度，后注塑了一个相应较小的固定结构6。

从在能被看到的一面具有铝和木饰板的两个组件部件(其是在图1的成型工艺中获得的)，由此可以最终获得根据图2a、2b或2c的两个模制部件。

图3示出第一层复合材料3，由上部材料层2和载体层1形成，载体层1在两侧上布置有联接层8'和8"，处于放置在清漆涂覆装置中的状态，所述组件部件被涂覆钟罩13所包围。特殊的固定结构6被后注塑在包括上部材料的模制部件之后，具有一体式地注塑模制的密封边缘12，所述密封边缘用作在清漆涂覆工艺期间相对于涂覆钟罩13的密封件。该密封边缘12在侧向方向延伸越过包括上部材料的模制部件，且抵靠着涂覆钟罩13支承。接下来，清漆被泼洒到上部材料2，其中密封边缘12防止清漆流出。一旦清漆涂层9被固化，则包括上部材料的模制部件就沿着铣削边缘11制成想要的尺寸。同时，密封边缘12被铣削掉。

本发明的实施不限于上述的优选实施方案。相反地，多种变体都是可想到的，使用同样以不同实施方式描述的技术方案。例如，任何适合压制工艺的层，只要此层基本具有第一层复合材料的厚度且从而将上部材料层转换到用于成型工艺的中性阶段，就均可代替所述铝上部层来使用。

Claims (17)

1.用于制作模制部件的方法，包括下列步骤：

a.将上部材料层层压到载体层上，以制作第一层复合材料，

b.将一个上部层布置到所述第一层复合材料上，以制作第二层复合材料，其中所述上部层具有所述第一层复合材料的厚度，

c.将所述第二层复合材料成型为预定的目标形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上部层和/或所述载体层由铝制成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第二层复合材料的成型之后，所述上部层和所述第一层复合材料是可分离的，且形成一个包括上部材料层的模制部件和一个铝模制部件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述包括上部材料层的模制部件和/或所述铝模制部件通过注塑模制的方式被后注塑有一个固定结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述包括上部材料层的模制部件和所述铝模制部件能在相同的后注塑模具中使用。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述包括上部材料层的模制部件在注塑模制期间被扩大到所述铝模制部件的外部尺寸。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在注塑模制期间，密封边缘被一体式地注塑模制，该密封边缘在接下来的清漆涂覆工艺中用作相对于涂覆工具的密封件。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述包括上部材料层的模制部件设有清漆涂层，以使得所述包括上部材料层的模制部件获得所述铝模制部件的外部尺寸。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述包括上部材料层的模制部件设有清漆涂层，以使得所述包括上部材料层的模制部件获得所述铝模制部件的外部尺寸。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，铝上部层具有的厚度相应于所述铝模制部件的厚度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上部材料层和/或所述铝上部层设有至少一个凸块。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载体层在上侧和/或下侧设有一个联接层。

13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铝上部层具有一个保护性的清漆表面。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上部材料层是木饰板层、皮革层、碳层、纺织品层、织物层或薄膜层。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述木饰板层在被布置到所述载体层之前按照尺寸校准且被调适。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型相应于用于铝模制部件的压制工艺。

17.车辆，包括根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的模制部件。