CN107743538B - 车辆门把手装置及用于生产具有金属性饰面的部件的双射注射成型方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种车辆门把手装置,该车辆门把手装置一般包括结构芯和外层。结构芯具有外表面、基础部和从该基础部延伸的把手部。外层围绕结构芯的至少把手部的外表面延伸并且覆盖结构芯的至少把手部的外表面。结构芯由包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维的第一材料制成。外层由包含热塑性工程塑料和给外层提供金属性饰面的研磨材料的第二材料制成。热塑性工程塑性材料的非限制的示例是聚甲醛和聚对苯二甲酸丁二醇酯。还公开了一种用于生产具有金属性饰面的注射成型部件,例如所公开的车辆门把手装置的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年5月28日提交的美国实用新型申请第14/724,190号的优先权。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本主题公开内容涉及具有金属性(metallic)饰面(surface finish)的注射成型部件,例如车辆门把手并且涉及用于生产其的方法。
背景技术
本部分提供了与本公开相关的背景信息,该背景信息不一定是现有技术。
注射成型部件被广泛地用于汽车行业中,用于安装在车辆的内部和外部的多种装饰件和其他零件。这样的注射成型部件通常由热塑性材料制成。通常,注射成型部件与金属零件相比更轻且制造成本更低,特别是在零件需要复杂的形状和曲线时更是如此。注射成型部件也倾向于比金属零件更耐腐蚀,金属零件易于生锈。然而,消费者主要因注射成型部件的重量和外观而通常将其与次品质联系在一起。因此,近年来汽车行业内存在改进注射成型部件的品质的趋势,包括对这些部件的外观进行改进。这在奢侈品牌和具有升级装饰包的车辆内更是如此。这些进展已经导致模仿(即,具有外观)金属零件的注射成型部件的激增。
注射成型部件的改进显著的一个领域是车辆的内部和外部的车辆门把手。曾经,车辆门把手通常由金属制成。由于试图降低成本,目前大多数车辆门把手使用注射成型方法由塑料制成。尽管这种改变给车辆制造商提供了关于门把手的形状的更多选择,但是标准的注射成型部件具有无光泽(dull)的饰面并且通常使消费者认为具有“廉价的”外观。汽车制造商“装饰”这些注射成型部件的外观的一种方式是通过对车辆门把手进行镀铬。在2009年6月9日授权给March等人的题为“Vehicle Handle Assembly With Antenna”的美国专利第7,544,319号和于1992年1月25日公开的以Robert L.Coombes,Jr.作为发明人的题为“Injection Molding Process For Platable Plastic Substrates”的加拿大专利申请第2,047,625号中发现了镀铬车辆门把手的示例。这些参考文献均教导了使用常规的双射注射成型(two-shot injection molding)方法制造的车辆门把手。车辆门把手具有两个塑料层,由第一注射量形成的内层和由第二注射量形成的外层。两个参考文献都明确地要求外层由可电镀塑料材料制成。换句话说,形成外层的塑料材料选自与镀铬工艺可兼容的塑料(即,可以附着铬的塑料)。镀铬被应用至可电镀材料以产生最终包括三层(两个塑料层和一层铬镀层)的车辆门把手。如参考文献中所解释的,镀铬可以通过使车辆门把手的至少一部分浸没于一个或更多个电镀浴中而施加,其中,金属被电解沉积在外层的表面上。这是相当长且相当昂贵的制造工艺,因为车辆门把手在被从模具中移出时不是成品部件。而且,在镀铬工艺中使用的化学品对环境有害并且该化学品在暴露于人体时可以产生不利的健康影响。因此,在处理和处置这些化学品必须小心。
尽管由这种工艺所生产的镀铬车辆门把手具有金属性外观并且因此比未镀的注射成型的门把手更美观,但是它们会遭受除了与镀铬工艺相关联的时间、费用和环境缺点之外的许多问题。首先,沉积在车辆门把手的外层上的金属易于腐蚀。因此,即使形成内层和外层的塑料材料不会生锈,但镀铬自身可能会生锈。其次,镀铬可能会起泡、剥落和碎裂。这不仅有损于车辆门把手的外观,而且镀铬的暴露边缘也倾向于是尖锐的并且在人进入和离开车辆期间抓住车辆门把手时该边缘可能割伤人的手。需要的是镀铬的一种替代性解决方案,该解决方案能够以合理的成本产生一种具有金属性饰面的塑料车辆门把手。
发明内容
本部分提供了本公开的一般概述并且不是本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面的公开。
根据本公开的一个方面,提供了一种车辆门把手装置。车辆门把手装置一般包括结构芯和外层。结构芯具有带有至少一个安装特征的基础部和从该基础部延伸的把手部。结构芯还具有沿着基础部和把手部两者延伸的外表面。车辆把手装置的外层围绕结构芯的至少把手部的外表面延伸并且覆盖结构芯的至少把手部的外表面。结构芯由包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维的第一材料制成。外层由包含热塑性工程塑料和给外层提供金属性饰面的研磨材料的第二材料制成。
根据本公开的另一方面,提供了一种用于生产具有金属性饰面的注射成型部件的方法。该方法包括将包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维的第一材料加热至第一温度的步骤。第一温度高于第一材料的熔点。该方法还包括将第一注射量的第一材料以第一体积流量注入到模具型腔中的步骤。模具型腔限定了注射成型部件的体积。根据注入第一注射量的步骤,第一体积流量为每秒注射成型部件的体积的33%至每秒注射成型部件的体积的100%。该方法还包括将模具型腔的表面保持在第二温度下的步骤。第二温度低于第一材料的熔点。该步骤对被注入到模具型腔中的第一材料进行冷却,其中,被注入到模具型腔中的第一材料形成了注射成型部件的结构芯。
该方法还包括将包含热塑性工程塑料和研磨材料的第二材料加热至第三温度的步骤。第三温度高于第二材料的熔点且小于第一温度。该方法还包括将第二注射量的第二材料以第二体积流量注入到模具型腔的表面与结构芯之间的模具型腔中的步骤。第二体积流量小于第一体积流量。换句话说,该方法要求以与第一注射量被注入到模具型腔中的速度相比较小的速度将第二注射量注入到模具型腔中。完成该步骤来避免第二材料中的同色异谱(metameric)失败,该同色异谱失败是由扰乱包含在第二材料中的研磨材料的分布和取向而引起的。根据注入第二注射量的步骤,第二体积流量为每秒注射成型部件的体积的5%至每秒注射成型部件的体积的25%。该方法还包括将模具型腔的表面保持在第四温度下的步骤。第四温度小于第二材料的熔点。在该步骤中,注入到模具型腔中的第二材料与结构芯的第一材料熔合并且形成围绕结构芯的外层。因此,通过这种方法产生的外层由第二材料制成并且具有由研磨材料提供的均匀的金属性饰面。该方法附加地包括将包括结构芯和外层的注射成型部件从模具型腔移出的步骤。
有利地,当与镀铬车辆门把手相比时,本公开的车辆门把手装置更轻、更便宜、更坚固并且不容易发生嗡嗡、吱吱、咯咯异响(buzz,squeak,and rattle,BSR)。消费者也因不存在会生锈、起泡、剥落和碎裂的镀铬而受益。因此,所公开的车辆门把手和用于其制造的工艺提供了对于有缺口的镀铬把手割伤消费者的手的问题的解决方案。本公开的用于制造注射成型部件(例如本公开的车辆门把手装置)还允许复合注射成型部件被创建为具有从模具中取出便具有均匀的高光泽的金属性饰面的外层。其他的双射注射成型方法不能提供相同品质的金属性饰面,本公开的方法消除了对后续镀铬工艺的需要。这简化了制造方法、降低了成本并且具有优于镀铬的环境效益。
附图说明
通过参照结合附图考虑的以下详细描述,本发明的其他优点将会被易于体会并且将变得更好理解,在附图中:
图1是根据本主题发明构造的示例性车辆门把手装置的前视立体图,其中,该车辆门把手装置包括结构芯和外层;
图2是图1所示的示例性车辆门把手装置的结构芯的前视立体图;
图3是图1所示的示例性车辆门把手装置的外层的前视立体图;
图4是示例性车辆门把手装置的外层的放大视图,其中,该外层被示出为具有不存在同色异谱失败和其他缺陷的均匀的金属性饰面;
图5是示例性车辆门把手装置的外层的另一放大视图,其中,该外层被示出为具有同色异谱失败和流纹(flow line)缺陷;
图6是示出了用于生产具有金属性饰面的注射成型部件的本公开方法的步骤的流程图;以及
图7是构造成实现本公开的方法的示例性模具的侧视截面图。
具体实施方式
参照附图,其中,贯穿若干视图,相同的附图标记表示对应的部分,公开了车辆门把手装置20以及双射注射成型方法。双射注射成型方法涉及用于生产具有金属性饰面的注射成型部件的方法。通过这种方法生产的注射成型部件可以例如是车辆门把手装置20。
现将参照附图对示例实施方案进行更全面地描述。提供了示例实施方案,使得本公开内容将是彻底的并更全面地将本公开的范围传达给本领域的技术人员。阐述了许多具体细节比如特定的部件、装置和方法的示例,以提供对本公开实施方案的更彻底的理解。对本领域的技术人员明显的是,不需要采用具体细节,示例实施方案可以被以许多不同的形式被实现并且这些都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方案中,不会对公知的方法、公知的装置结构和公知的技术进行详细描述。
本文所使用的术语仅为了对特定示例实施方案进行描述的目的并且不旨在为限制性的。如本文所使用的,没有明确数量词修饰的形式可以意在包括复数形式,除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包括性的,并且因此规定了存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但是并不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。本文所描述的方法步骤、工艺和操作不应被解释为必须要求以所讨论或所示出的特定的顺序来执行,除非具体指明执行顺序。还应当理解的是,可以采用附加的或替代性的步骤。
当元件或层指的是位于另一元件或层“上”、“接合至”另一元件或层、“连接至”另一元件或层或者“耦接至”另一元件或层时,元件或层可以是直接在其他元件或层上、直接接合至其他元件或层、直接连接至其他元件或层或者直接耦接至其他元件或层,或者也可以存在中间元件或层。与此相反,当元件指的是直接位于另一元件或层“上”、“直接接合至”另一元件或层、“直接连接至”另一元件或层或者“直接耦接至”另一元件或层时,可能不会存在中间元件或层。应当以相似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如,“在…之间”相对于“直接在…之间”、“毗邻”相对于“直接毗邻”等)。如本文所使用的,术语“和/或”包括相关联的列出项目的一者或更多者的任何组合和全部组合。
尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来对多种元件、部件、区域、层和/或部段进行描述,但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应受限于这些术语。这些术语应当仅用于将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段进行区分。术语比如“第一”、“第二”和其他数字术语当在本文使用时并不意味次序或顺序,除非上下文明确地说明。因此,在不脱离示例实施方案的教导的情况下,下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部段可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。
可以在本文中使用空间相对术语比如“内”、“外”、“在…之下”、“在…下方”、“下”、“在…的上方”、“上”等,来使说明书易于描述一个元件或特征与另一个或更多个元件或特征的关系,如附图所示出的。空间相对术语可能意在包含装置在使用或操作中除了附图所描述的取向之外的不同取向。例如,如果附图中的装置被翻转,则描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件然后将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此,示例术语“在…下方”可以包括上下的两种取向。装置可以被以其他方式定向(旋转90°或以其他取向)并且本文所使用的空间相对描述应被相应地理解。
参照图1至图3,车辆门把手装置20被示出为处于完成的不同阶段。图1示出了处于完成的最后阶段的车辆门把手装置20,其中,车辆门把手装置20准备好待被安装在车门(未示出)中或车门上。车辆门把手装置20一般包括结构芯22和外层24。尽管附图中所示出的车辆门把手装置20被设计成用于安装在车门的内侧(即,车门的面向车辆的乘员舱的侧)上,但是应当理解的是,本主题公开内容还涵盖车辆门把手装置20被设计成用于安装在车门的外侧(即,车门的暴露于外部环境的侧)上的配置。本文所公开的车辆门把手装置20通常用于打开和/或关闭车门。图2仅示出了车辆门把手装置20的结构芯22。结构芯22具有基础部26和把手部28。结构芯22的基础部26通常包括一个或更多个安装特征30。作为示例而非限制,安装特征30可以是延伸穿过结构芯22的基础部26的孔或钻孔。当安装车辆门把手装置20时,螺钉或其他紧固件(未示出)可以延伸穿过安装特征30以将车辆门把手装置20耦接至车门和/或耦接至实现车门闩锁机构(未示出)的释放的一个或更多个联动装置。
结构芯22的把手部28通常从基础部26延伸。结构芯22的把手部28可以沿一个或更多个方向从基础部26向外延伸,使得把手部28可以是直的或弯曲的。因此,把手部28被配置成被人的手或手的部分(比如一个或更多个手指)抓握以及被推、拉、滑动或旋转,从而实现车门闩锁机构的释放。因此,应当考虑这些人体工程学要求选择把手部28延伸的距离。结构芯22具有沿着基础部26和把手部28两者延伸的外表面32。外表面32通常包括正面34和背面36。背面36相对于正面34相反地定向。在车辆门把手装置20被安装在车门的内侧上的情况下,正面34通常面向车辆的乘员舱而背面36通常面向车门的内侧。在车辆门把手装置20被安装在车门的外侧上的情况下,正面34通常面向外部环境(即,远离车辆)并且背面36通常面向车门的外侧。
如图1所示出的,车辆门把手装置20的外层24通常围绕结构芯22的至少把手部28的外表面32延伸并且覆盖结构芯22的至少把手部28的外表面32。因此,应当理解的是,外层24在把手部28处或沿着把手部28覆盖外表面32的正面34和背面36两者。图3示出了车辆门把手装置20的与结构芯22分离的外层24以用于说明的目的,然而应当理解的是,外层24可以与结构层熔合,使得将外层24从结构芯22移除实际上是不可行的。根据图1至图3,应当理解的是,外层24围绕结构芯22的至少把手部28连续地延伸,并且该外层24与结构芯22相比相对薄。根据本主题公开内容的一方面,外层24可以具有0.5毫米(mm)至3.0毫米(mm)的标称厚度38(即,平均厚度)。
车辆门把手装置20的结构芯22由第一材料40制成,该第一材料40包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维。应当理解的是,术语“热塑性工程塑料”是行业公认的术语,该术语“热塑性工程塑料”指的是比更广泛使用的通用塑料具有更好的机械性能、热学性能、耐化学性和/或抗紫外线的一组塑料材料。作为非限制的示例,热塑性工程塑料包括:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚己内酰胺(尼龙6)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺、聚甲醛塑料(POM)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚砜(PSU)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。根据本主题公开内容的一方面,第一材料40(即,用于结构芯22的材料)是玻璃增强的聚甲醛(POM)。已经发现该热塑性工程塑料特别适于意在待安装于车门的内侧上的车辆门把手20的情况。根据本主题公开内容的另一方面,第一材料40(即,用于结构芯22的材料)是玻璃增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。已经发现这种热塑性工程塑料特别适于意在待安装于车门的外侧上的车辆门把手20的情况。第一材料40给结构芯22的外表面32提供了无光泽的饰面,这意味着结构芯22的外表面32不是高度反光的(即,没有光泽的)。因此,结构芯22的外表面32不是特别引人注目。当车辆门把手装置20处于完成的最后阶段时,包含在第一材料40中的玻璃纤维提供了结构增强。如下面将更详细地解释的,玻璃纤维还在外层24由本公开的双射注射成型方法产生时增强了结构芯22。根据下面所描述的方法,外层24被包覆成型(overmold)到结构芯22上。当外层24在所需的(通常较高的)温度下被注入到结构芯22的外表面32上且熔合到结构芯22的外表面32时,第一材料40中的玻璃纤维有助于结构芯22抵抗挠曲。
车辆门把手装置20的外层24由第二材料42制成,该第二材料42包含除了给外层24提供金属性饰面的研磨材料之外的与第一材料40所使用的热塑性工程塑料相同的材料。因此,应当理解的是,第二材料24不包含玻璃纤维并且由研磨材料着色。根据上述示例性构型,在车辆门把手装置20意在被安装在车门的内侧上时第二材料42可以是着色的聚甲醛(POM),并且在车辆门把手装置20意在被安装在车门的外侧上时第二材料42可以是着色的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。参照图4和图5,研磨材料包括反射大量光的微片(micro-flake)44。根据本主题公开内容的一方面,研磨材料是铝微片和/或云母微片。研磨材料的每个微片44具有限定的几何形状,限定的几何形状包括反射光的多个基本平坦的表面46。因此,外层24内的微片44的取向影响了金属性饰面的光泽和同色异谱。通常,当大量的微片44具有与结构芯22的外表面32对准(即,大致上平行)的平坦表面46时(如图4所示的),金属性饰面将会反射更多的光(即,更有光泽)。当大量的微片44具有取向相似的平坦表面46并且当研磨材料的微片44遍及车辆门把手装置20的外层24均匀地分布时(如图4所示的),金属性饰面的同色异谱(即,颜色匹配的一致性)较高,并且因此,金属性饰面的感知品质高。相反地,当大量的微片44具有彼此不对准(即,相对于彼此是斜的)且与结构芯22的外表面32不对准的平坦表面46时(如图5所示的),外层24的金属性饰面可能会显得模糊。当第二材料42中的微片44未均匀地跨越外层24分布时(如图5所示的),外层24的金属性饰面中的流纹、颜色变化和其他缺陷是可见的。
本主题公开内容还包括用于生产具有金属性饰面的注射成型部件(例如上述车辆门把手装置)的方法。参照图6,该方法包括由方框100至方框112所示出的多个步骤。该方法包括由方框100所示出的将第一材料40加热至第一温度的步骤,该第一温度高于第一材料40的熔点。根据该步骤,第一材料40包含上述热塑性工程塑料和玻璃纤维。在第一材料40是玻璃增强的聚甲醛(POM)的示例中,第一温度可以为大约400华氏度(F)。该方法包括由方框102所示出的在第一压力下以第一体积流量将第一注射量的第一材料40注入到模具型腔48中的步骤。如图7所示出的,本文所公开的工艺使用模具50进行。模具型腔48布置在模具50内且限定注射成型部件的体积,该注射成型部件的体积对应于本文所提供的示例中的车辆门把手装置20的体积。模具型腔48具有受温度控制的表面52。根据该步骤,第一体积流量为每秒注射成型部件的体积的33%至每秒注射成型部件的体积的100%。在第一材料40是玻璃增强的聚甲醛(POM)的示例中,第一压力为8000磅每平方英寸(psi)至14000磅每平方英寸(psi)。该方法还包括由方框104所示出的将模具型腔48的表面52保持在第二温度下的步骤。第二温度低于第一材料40的熔点且小于第一温度。完成该步骤以对已注入到模具型腔48中的第一材料40进行冷却。在该步骤期间,注射成型部件的结构芯22形成于模具型腔48内。在第一材料40是玻璃增强的聚甲醛(POM)的示例中,第二温度可以为55华氏度(F)至180华氏度(F)。
该方法还包括由方框106所示出的将第二材料42加热至第三温度的步骤。第三温度高于第二材料42的熔点、小于第一温度并且大于第二温度。第二材料42包含上述热塑性工程塑料和研磨材料。在第二材料42为着色的聚甲醛(POM)的示例中,第三温度可以为大约375华氏度(F)。该方法包括由方框108所示出的以下步骤:在第二压力下以第二体积流量将第二注射量的第二材料42注入到模具型腔48的表面52与结构芯22之间的模具型腔48中。第二压力小于第一压力,第二体积流量小于第一体积流量。具体地,第二体积流量为每秒注射成型部件的体积的5%至每秒注射成型部件的体积的25%。在第二材料42为着色的聚甲醛(POM)的示例中,第二压力为3500磅每平方英寸(psi)至6500磅每平方英寸(psi)。因此,第二材料42比第一材料40更缓慢地被注入到模具型腔48中,以便减少第二注射量中的湍流并且因此避免第二材料42中的同色异谱失败,该第二材料42最终形成注射成型部件的外层24。由于这些参数,注射成型部件的外层24具有高光泽的均匀的金属性饰面(如图4所示出的),没有流纹和其他缺陷。换句话说,所提供的金属性饰面在外观上能够比得上与使用镀铬工艺实现的金属性饰面。相反地,在由方框108所示出的注入步骤期间,如果第二材料42中的研磨材料的分布和取向被湍流破坏和扰乱,则会造成同色异谱失败。换句话说,第二注射量中的湍流可以使得研磨材料的微片44:(1)在第二材料42中聚在一起且形成流纹,和/或(2)改变微片44的取向(即,翻转和翻动)使得微片44的平坦表面46重新定向并且彼此不对准且与结构芯22的外表面32不对准。图5示出了以下示例:其中,注射成型部件的外层24的金属性饰面是模糊的且具有流纹缺陷,因为当第二注射量被注入到模具型腔48中时,研磨材料中的微片44的取向和分布会被破坏。
再参照图6,该方法包括由方框110所示出的将模具型腔48的表面52保持在第四温度下的步骤。第四温度低于第二材料42的熔点、大于第二温度并且小于第三温度。根据该步骤,已注入到模具型腔48中的第二材料42与结构芯22的第一材料40熔合以形成围绕结构芯22的外层24。因为在由方框108所示出步骤中第二注射量的第二材料42在非常缓慢的流量下并在非常低的压力下被注入以保持研磨材料的微片44的取向和分布,所以必须使用更高的模具表面温度来实现合适的熔体流动并且确保外层24的第二材料42与结构芯22的第一材料40熔合。在第二材料42为着色的聚甲醛(POM)的示例中,第三温度可以为220华氏度(F)至280华氏度(F)。更具体地,第三温度可以为大约245华氏度(F)。还应当理解的是,当第二注射量在这些非常高的模具温度下围绕结构芯22流动并熔合至结构芯22时,第一材料40中的玻璃纤维有助于防止注射成型部件的结构芯22挠曲。在没有玻璃纤维的情况下,外层24的标称厚度38将难以控制并且将跨越结构芯22的外表面32显著变化。标称厚度38的这种缺陷和变化还可能会促进外层24的金属性饰面的同色异谱失败。
该方法包括由方框112所示出的将注射成型部件从模具型腔46移出以使注射成型部件进一步冷却的步骤。根据该步骤,使注射成型部件冷却至例如室温。应当理解的是,执行该步骤时,注射成型部件包括结构芯22和外层24并且因此可以处于完成的最后阶段。由方框102和方框108所示出的方法的注入步骤可以配置成给注射成型部件的外层24提供所需厚度。例如,被注入到模具型腔48中的第一材料40的体积可以比模具型腔48的体积小预定值,使得由预定值所产生的体积差在模具型腔48的表面与结构芯22的外表面32之间产生空间。当形成外层24时,第二材料42流动到该空间中并占据该空间。通过控制被注入到模具型腔48中的第一材料40的体积与模具型腔48的体积之间的体积差,可以控制外层24的标称厚度38。根据本文中所描述的示例,外层24的标称厚度38可以被选择成0.5毫米(mm)至3.0毫米(mm)。
尽管本文中公开的与制造注射成型部件的工艺相关的各种温度和压力与第一材料40为玻璃增强的聚甲醛(POM)且第二材料42为不包含玻璃纤维的着色的聚甲醛(POM)的示例有关,该工艺不限于这些材料。应当理解的是,该工艺可以适于例如与其他热塑性工程塑料一起使用,例如第一材料40是玻璃增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)且第二材料42是不包含玻璃纤维的着色的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的情况。同样地,研磨材料可以是铝微片、云母微片或其他合适的替代物。就本公开的工艺中所记载的温度而言,术语“大约”意指所述温度值加或减10%的范围内。应当理解的是,本文所示出和描述的方法步骤的顺序并不意在限制。除非另有说明,该方法的步骤可以彼此同时进行或者以与所呈现的顺序不同的顺序进行。还应当理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,本文所阐述的工艺可以与未描述或未示出的其他方法步骤一起执行或除了未描述或未示出的其他方法步骤之外执行。
为了说明和描述的目的,已经提供了实施方案的前述描述。不旨在穷举或限制本公开内容。特定实施方案的单独的要素或特征通常不限于该特定的实施方案,而是在适用情况下是可互换的且可以用于选择的实施方案,即使未具体示出或描述。这些前面的详述应当被理解为涵盖发明的新颖性发挥其实用性的任何组合。在所附权利要求的范围内,根据以上教导本发明的许多修改和变型是可能的,并且可以以与具体描述不同的方式实施。
Claims (20)
1.一种车辆门把手装置,包括:
结构芯,所述结构芯包括具有至少一个安装特征的基础部和从所述基础部延伸的把手部;
所述结构芯具有沿着所述基础部和所述把手部延伸的外表面;
外层,所述外层围绕所述结构芯的至少所述把手部的所述外表面延伸并且覆盖所述结构芯的至少所述把手部的所述外表面;
所述结构芯由包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维的第一材料制成;以及
所述外层由包含所述热塑性工程塑料和给所述外层提供金属性饰面的研磨材料的第二材料制成。
2.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述第一材料是玻璃增强的聚甲醛且所述第二材料是着色的聚甲醛。
3.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述第一材料是玻璃增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯且所述第二材料是着色的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述第二材料不包含玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述研磨材料选自:铝微片和云母微片。
6.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述外层具有0.5毫米至3毫米的标称厚度。
7.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述外层通过双射注射成型方法被包覆成型到所述结构芯上。
8.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述结构芯的所述外表面具有无光泽的饰面。
9.根据权利要求1所述的车辆门把手装置,其中,所述外表面包括正面和相对于所述正面相反定向的背面,其中所述外层覆盖所述外表面的位于所述把手部处的所述正面和所述背面两者。
10.一种用于生产具有金属性饰面的注射成型部件的方法,所述方法包括以下步骤:
将包含热塑性工程塑料和用于增强的玻璃纤维的第一材料加热至高于所述第一材料的熔点的第一温度;
将第一注射量的所述第一材料以第一体积流量注入到模具型腔中,所述模具型腔限定了所述注射成型部件的体积,所述第一体积流量为每秒所述注射成型部件的体积的33%至每秒所述注射成型部件的体积的100%;
将所述模具型腔的表面保持在低于所述第一材料的熔点的第二温度下,以对被注入到所述模具型腔中的所述第一材料进行冷却并且形成所述注射成型部件的结构芯;
将包含所述热塑性工程塑料和研磨材料的第二材料加热至高于所述第二材料的熔点的第三温度;
将第二注射量的所述第二材料以小于所述第一体积流量的第二体积流量注入到所述模具型腔的表面与所述结构芯之间的所述模具型腔中,以避免由扰乱所述第二材料中的所述研磨材料的分布和取向而引起的同色异谱失败,所述第二体积流量为每秒所述注射成型部件的体积的5%至每秒所述注射成型部件的体积的25%;
将所述模具型腔的所述表面保持在大于所述第二温度且小于所述第二材料的熔点的第四温度下,以使被注入到所述模具型腔中的所述第二材料与所述结构芯的所述第一材料熔合并且形成围绕所述结构芯的外层,所述外层由所述第二材料制成并且具有由所述研磨材料提供的均匀的金属性饰面;
将包括所述结构芯和所述外层的所述注射成型部件从所述模具型腔移出。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,注入所述第一注射量的所述步骤包括在第一压力下将所述第一材料注入到所述模具型腔中,所述第一压力为8000磅每平方英寸至14000磅每平方英寸,其中,注入所述第二注射量的所述步骤包括在第二压力下将所述第二材料注入到所述模具型腔的所述表面与所述结构芯之间的所述模具型腔中,所述第二压力为3500磅每平方英寸至6500磅每平方英寸。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一材料是玻璃增强的聚甲醛,所述第二材料是着色的聚甲醛。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一材料是玻璃增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述第二材料是着色的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
14.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第二材料不包含玻璃纤维。
15.根据权利要求10所述的方法,其中,所述研磨材料选自:铝微片和云母微片。
16.根据权利要求10所述的方法,其中,在注入所述第一注射量的所述步骤期间被注入到所述模具型腔中的所述第一材料的体积小于所述模具型腔的体积,使得由所述第二材料形成的所述外层具有0.5毫米至3.0毫米的标称厚度。
17.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一温度在400华氏度加或减10%的范围内,所述第三温度在375华氏度加或减10%的范围内。
18.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第二温度为55华氏度至180华氏度。
19.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第四温度为220华氏度至280华氏度。
20.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第四温度在245华氏度加或减10%的范围内。
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