CN108136626A - 拓扑结构部件板及其制造方法 - Google Patents

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CN108136626A CN201680059546.1A CN201680059546A CN108136626A CN 108136626 A CN108136626 A CN 108136626A CN 201680059546 A CN201680059546 A CN 201680059546A CN 108136626 A CN108136626 A CN 108136626A
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Abstract

给出了对具有至少一个塑料区域(3、21)的部件(1)的描述,该区域在其表面(32)面向前侧(28)的同时沿着参考平面(22)延伸。该部件的特征在于,在该塑料区域(3、21)中,塑料壁(27)具有0.2至5mm的壁厚(d),在该塑料区域(3、21)中形成有通道状凹部(6)的相干二维栅格(30),在所述凹部中,塑料壁(27)在保持基本相同的壁厚(d)的同时以偏移量(v)垂直于参考平面(22)偏离参考平面(22),在凹部(6)中,从参考平面(22)到后侧(29)的表面(32)的偏移量(v)为壁厚(d)的1.5到5倍,其中,栅格(30)形成包括在参考平面(22)的两个方向上重复的多个栅格单元(31)的图案。

Description

拓扑结构部件板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种塑料部件,其具有位于平面内的至少一个部件部分,并且该部件部分具有与所提到的平面有偏差的规则的二维罗纹图案(拓扑结构化)。此外,本发明涉及用于制造这种部件的方法以及该部件的用途,所述部件特别是作为车辆行业中的结构部件,例如机动车辆的发动机中的空气引导元件。
背景技术
例如使用注塑成型方法由热塑性塑料材料制造部件(例如壳体、盖、引导元件等)在很长一段时间内是已知的。特别是在汽车行业,一方面,由于目前由现代热塑性塑料(无论例如是聚烯烃还是聚酰胺)提供的卓越的机械性能(即使在高温或低温下),另一方面,也由于与金属相比塑料部件的重量显著较低,这种塑料部件日益取代金属部件。
取决于应用,这种部件必须承受不同温度下的不同载荷;例如,它们必须首先在汽车行业中具有在大温度范围上恒定的高抗冲击强度和良好的弯曲力矩。在制造技术方面,目前在从不同材料的柔性制造过程中相继构造这种部件是具有挑战性的,但也是可能的;因此,可以例如基于聚烯烃在第一步骤中在模具中构造硬区域,然后模具能够被膨胀,并且随后能够在第二步骤中例如基于热塑性弹性体材料形成软区域。
在这种情况下总具有挑战的是,具有尽可能低的重量,或者壁厚小以及因此的低成本,以提供尽可能高的部件质量,也就是说,在极端不同的温度和湿度的条件下也具有良好的机械性能。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供对这种部件的改进,也就是说,具有良好机械性能(尤其是刚性和抗弯曲性)但尽可能轻的塑料部件以及能够以简单的方式制造。
因此,本发明尤其涉及根据权利要求1或相关从属权利要求的部件,根据权利要求12的用于制造这种部件的方法。此外,本发明还涉及根据权利要求13的用于制造这种部件或用于这种制造方法的注塑成型模具或热成型模具的构造方法,以及这种部件的用途。
因此,本发明尤其涉及一种具有至少一个塑料区域的部件,该塑料区域在其表面面向前侧的同时沿着参考平面延伸并且是拓扑结构化的。塑料区域的特征在于,在该塑料区域中,塑料壁具有0.2到5mm,优选0.5到3mm或0.7到0.9mm的壁厚d。此外,在该塑料区域中形成有通道状凹部的相干二维栅格,其中,在保持基本相同的壁厚d的情况下,该区域的塑料壁以偏移量v偏离参考平面。该偏移量v旨在被理解为垂直于参考平面并且从参考平面到凹部中的后侧表面,并且是壁厚d的1.5到5倍,优选地是壁厚的2到4倍或2.5到3.5倍。栅格在该情况下形成具有在参考平面的两个方向上重复的多个栅格单元的图案。
在本发明中,通道状凹部旨在被理解为从前侧观察时形成的区域,并且该区域构造为相对于参考平面凹陷并且在后侧上形成相应的筋。因此,这种通道状凹部不是简单地在不影响后侧的一个表面中的通道状凹部,而是在后侧上形成相应的筋,这是由于通道状凹部上的材料厚度保持基本恒定。
拓扑结构化区域中的塑料层的壁厚d旨在被理解为垂直于相应位置处的表面平面测量的厚度。由于拓扑结构上的材料厚度基本上是恒定的,前侧的表面和后侧的表面通常也以平行的方式延伸。
所提及的参考平面是由在前侧处的突出部的最高点限定的平面。参考平面是平坦的平面,但在某些情况下也可能是稍微弯曲的。
所提及的偏移量v是在凹部区域中相对于后侧偏转到最大程度的表面的位置相对于参考平面的间隔。实际上,相对于后侧表面上的后侧偏转到最大程度的位置限定了与参考平面基本平行的平面。该平面相对于参考平面具有间距v。
在本文中,栅格是优选在一定量的栅格单元中平面区域被无间隙且无重叠的划分的意义上的几何栅格。栅格单元由借助于一定量的栅格线彼此连接并形成栅格元件的一定量的栅格位置来限定。
这种拓扑结构化的表面一方面能够容易地被制造为,引起改进的机械值,特别是弯曲力矩,改善表面上的空气流动,具有吸引人的外观和感觉以及其他优点。
根据第一优选实施例,这种部件的特征在于,栅格单元选自多边形,也就是说:三角形,优选等边三角形;四边形,优选正方形、矩形、斜方形、菱形;五边形,优选等边五边形;六边形,优选等边六边形;八边形,优选等边八边形;或这些要素的组合。
根据另一个优选实施例,栅格单元具有至少双重旋转对称性。优选地,它们具有2、3、4、5、6或8重旋转对称性,特别优选具有6重旋转对称性。
优选地,为了构造栅格,在整个栅格上仅有以相同方式构造的单个栅格单元。因此,例如,栅格线优选为导致蜂窝结构形成为栅格的正六边形。
栅格单元的边长优选为2到40mm,优选3到30mm,特别是7到15mm。
优选地,栅格单元以等边方式构造。
栅格单元在特别优选的方式中是等边六边形,优选具有15到25mm的六边形对边宽度K(平行的边的间距)。这尤其适用于0.5至1.1mm,优选在0.7至1mm的塑料壁厚d。
拓扑结构化区域的壁厚d优选为0.5至1.1mm,优选为0.7至1mm。
根据另一个优选实施例,整个塑料区域中的壁厚d的波动误差小于5%,优选小于2%。
当从前侧观察时,凹部相对于其凹入构造以倒圆的方式构造,优选地具有2到10mm,特别优选3到7mm的曲率半径。
根据另一个优选实施例,凹部相对于由栅格单元的拐角形成的成角度的部分以圆角的方式构造,优选具有4到10mm,特别是5到7mm的半径。
当从前侧观察时,在凹部之间形成的突出区域优选地以凸出弯曲的方式构造,其中,相对于前侧在最大程度上突出的中心点优选地被布置在栅格单元的对称性中心的区域中或其上。
至少塑料区域优选包含选自以下的热塑性塑料:聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚乳酸、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚醚或这些体系的混合物或共聚物。
可以考虑例如选自以下的系:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺6、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)或这些体系的混合物或共聚物。
在特别优选的方式中,塑料区域基于聚丙烯(PP)构造,其中,它可以具有显著比例的填料,特别是20至30重量%的比例的滑石。
以上提及的塑料可以如提及的包含填料和/或增强材料,优选占整个模塑块的重量比为:最高60重量%,优选最高40重量%。这些填料和/或增强材料可以优选地选自增强纤维,特别是玻璃纤维、碳纤维、颗粒,特别是矿物填料,特别是滑石、白垩、玻璃球、碎玻璃、碳酸钙及其混合物。
在进一步优选的方式中,这些塑料材料优选还包含不同于上述填料和/或增强材料的添加剂和/或聚集体,其比例为最高20重量%,优选最高10重量%,特别优选地选自抗冲击改性剂,有机或无机颜料、炭黑、脱模助剂、稳定剂、来自聚合过程的残余物,诸如特别是催化剂,或其混合物。
此外,本发明涉及这种部件,其特征在于,除了塑料区域之外的部件具有至少一个没有拓扑结构化的另外的区域,其中该另外的区域优选地是部件的边缘区域。该边缘区域可以包括相同的材料并且不具有拓扑结构。代替相同材料的这种边缘区域或除了相同材料的这种边缘区域之外,该另外的区域可以优选地由另一种塑料材料制造,特别优选由环境温度下的弹性体材料制造,特别优选由热塑性弹性体材料(TPE)制造。这种材料可以例如选自:基于烯烃的热塑性弹性体,特别是PP/EPDM,基于烯烃的交联热塑性弹性体,特别是PP/EPDM,基于聚氨酯的热塑性弹性体,热塑性聚酯弹性体,热塑性共聚酯,苯乙烯嵌段共聚物,特别是SBS、SEBS、SEPS、SEEPS和MBS,热塑性共聚酰胺。这种另外的区域可以直接注塑在拓扑结构化的塑料区域上,或者也可以胶着地粘接到其上。
另外的区域可以优选地包括TPE材料并且形成部件的至少一个边缘区域。例如,PP-T20(具有20%滑石的聚丙烯)与用于软区域的SEBS TPE材料的组合是优选的。
在进一步优选的方式中,部件还可以具有一个或更多个固定元件,借助于该固定元件能够将部件固定到另一个工件,特别优选固定到车辆元件。所提及的部件可以是选自以下部件的一部分或整个部件:壳体、盖、模板、引导元件,特别是在汽车行业、移动电话行业、电子行业、电气行业、铁路行业、体育用品行业、家具行业。在特别优选的方式中,它是汽车行业中的空气引导部件和/或空气通过系统。
此外,本发明涉及一种方法,特别是用于制造如上所示的部件的方法。该方法的特征在于,在第一步骤中,由热塑性材料以注塑成型方法或挤出成型方法构造出部件中的一个(或更多个)硬部件,其中,直接在该方法步骤中,借助于模具(腔)的相应成型在至少一个区域或整个硬部件进行拓扑结构化,或者在随后的方法步骤中,借助于热变形(在热成型模具、热压模具中)形成拓扑结构化。在进一步的优选的方式中,注塑成型另外的区域,其中所述另外的区域优选使用不同塑料形成,所述塑料特别优选为热塑性弹性体材料。
此外,本发明涉及一种用于构造优选在如上所述的方法中使用的注塑成型模具或热成型模具以及例如用于制造如上所述的部件的方法。该方法的特征在于,始于具有锥形侧面的基础元件(9),所述基础元件与栅格相对应地设置,优选地关于与栅格元件类似的蜂窝几何形状基础元件设置,并且在从上部区域到侧面的过渡部的平面中以3到10mm,优选4到6mm的间距形成,其中所述基础元件的上部区域预设栅格元件,并且所述基础元件被构造成锥形多边形截头锥体,并且其中所述锥形侧面经由倒圆的弯曲边缘彼此连接,并且通过基础元件与过渡部的半径连接以形成所述凹部的几何形状,该几何形状优选具有3到10mm,优选4到6mm的半径,以及通过以这种方式形成的拓扑结构化的边界面被复制以形成模具的腔,并且垂直于所述平面偏移所需的壁厚。
此外,本发明涉及如上所述的部件作为壳体、盖、模板、引导元件的用途,特别是在汽车行业、移动电话行业、电子行业、电气行业、铁路行业、体育用品行业、家具行业中,特别优选作为汽车行业中的空气引导部件和/或空气通过系统的用途。
在从属权利要求中陈述其他实施例。
附图说明
以下参照附图来描述本发明的优选实施例,附图仅用作解释并且不旨在被理解为是限制性的。在附图中:
图1示出了用于汽车行业的空气引导元件的视图,其中,在a)中描绘平面图、在b)中描绘截面以及在c)中描绘立体图;
图2示出了具有蜂窝结构的空气引导元件的视图,其中,在a)中描绘仰视立体图以及在b)中描绘俯视立体图;
图3示出了基础元件的限定和主要尺寸,其中,在a)中描绘俯视图、在b)和c)中描绘第一和第二侧视图以及在d)中描绘立体图;
图4是部件构造的图,其中,在a)中描绘切口的平面图,并且在b)中描绘具有依照c)中的正方形的基础元件的立体图;
图5示出了具有结构化平面的参考板的详细图示,其中,在a)中示出了板的平面图,在b)中示出沿着a)中的线A-A的截面,在c)中放大地示出在端部区域中b)的截面,在d)中示出沿着a)中的线B-B的截面,并且在e)中放大地示出在端部区域中d)的截面;
图6示出了用于平面板(顶部)和结构化板(中心)的测量装置(底部);
图7示出了部件变形计算结果;以及
图8示出了部件应力计算结果。
具体实施方式
作为这种部件1的示例,图1中示出了用于汽车行业的塑料空气引导元件。这是在平面上的板(参见图1b),并且塑料部件包括硬部件3,硬部件3在一个边处具有边沿4,该边沿4移动成与另一个部件邻接。边沿4包括例如热塑性弹性体材料的软部件。在该情况下,使用PP-T20作为硬部件的材料,并且使用TPE-S,特别是SEBS材料作为软部件的材料。
在与环境温度下有弹性的该边沿4相对的一侧设置有固定元件2,在该情况下,提供用于在承载结构的另一区域上快速组装的夹紧配合连接件。
这种空气引导元件用在发动机舱中的车辆组件中,通过借助于固定元件2将它们夹紧配合,通过经由位于两个不同硬部件之间的可选的附加柔性区域移动到正确的位置并且随后与弹性区域4一起邻接到该发动机舱中的其他部件。
顾名思义,这种空气引导部件引导发动机舱内的空气。在这种情况下,可以是冷却空气,但也可以是另一种空气流。
即使在不同的温度下,有时也在非常高的温度下,这种空气引导元件必须在机械上足够稳定,但另一方面,它们旨在尽可能轻,以便保持车辆的整体重量低并因此其能耗也低。
图1中所示出的空气引导元件被配置为用于硬区域3的单个塑料平面。
为了符合这些应用期间关于机械和热载荷的要求,硬部件区域中的这种元件必须具有至少1毫米的材料厚度。即使这样,在大多数情况下,它们也必须借助于主载荷方向的线性平行增强筋来增强。
根据本发明,硬部件3完全地或者仅在决定性区域中(例如,在图2中所示出的周边平坦边缘之外结构化)借助于拓扑结构被增强。在图2a和图2b中示出了该结构,图2a中是从后侧观察的,图2b中是从前侧观察的。基于六边形基础元件,拓扑结构被配置为分别以周边方式界定突出区域5的凹部6的栅格30。凹部6形成几何栅格30并且具有直侧部分8和连接它们的相交区域7。壁厚(垂直于部件的平面)在拓扑结构上基本相同,也就是说,在前侧处的边界面和在后侧处的边界面基本相同,它们简单地垂直于部件的参考平面移位了壁厚d。
这种拓扑结构使这种部件1的壁厚能够显著减小,由此能够节省重量和成本。同时,与常规的增强筋相比,提供了显著的优点,即,这种规则的二维栅格的增强作用在所有空间方向上以基本均匀的方式提供弯曲力矩的增加,而不像传统的线性筋只在垂直于筋的一个方向上增加弯曲力矩。特别是对于在这种情况下描述的部件,这是重要的,因为在不同的载荷和温度下,不同方向上的不同弯曲力矩也能够发生并且因此能够以最佳方式被吸收。
另外,由于表面的拓扑结构化,也提供了改善表面处的流动关系的优点。还有令人愉快的感觉和外观。
也为了能够为制造过程配置这样的模具,在模具的数据量没有变得无限且设计过程没有高度复杂的情况下,能够使用如参考图3和图4描述的方法。
部件表面的拓扑结构化区域的拓扑蜂窝结构的这种结构中的起点是多个相同的基础元件9。这些基础元件9被构造为锥形截头锥体,其在锥体终止面15中确定六边形20形式的蜂窝几何形状基础元件20。例如,具有21mm的对边宽度K的该等边六边形20是预先确定的,并且在下面的步骤中,使该等边六边形20的拐角为具有半径的圆角,例如半径为6mm的圆角。形成周边盖的锥体11的侧面相对于截头锥体的主轴线倾斜角度α,例如,α是15度。利用锥体侧面11,平面部分13借助于弯曲边缘12彼此连接,弯曲边缘例如可以以6mm的曲率半径形成。整个锥体侧面11的各个平面部分13因此经由弯曲的边缘表面元件12彼此连接。
盖面10被构造为具有朝向锥体侧面11的切向过渡部16,并且还被构造成以圆角的方式朝向上侧凸出。在该盖面10的中心点14处,相对于锥体终止面15具有例如3.5mm的弧度。这些虚拟基础元件9用来确定用于注塑成型模具的边界面的拓扑结构并且构造旨在制造的栅格的基础。
图4示出了如何从这些基础元件9构造出实际表面。基础元件9依照蜂窝图案彼此并排布置,其中,六边形20分别相对于相邻的六边形以5mm的间隔布置。随后,将具有例如5mm的半径的凸圆角的平面布置在相邻基础元件之间或相邻基础元件的相邻的倒圆的六边形之间。由此形成分别围绕突出部延伸的凹部。
以这种方式由栅格单元31形成的栅格30因此占据基础元件9的蜂窝几何形状元件20,但是栅格30具有更大的栅格常数,该增加量由基础元件9之间的间距预先确定。
以该方式限定的边界平面现在能够垂直于表面的参考平面复制和偏移所得部件的期望材料厚度。以该方式制造的两个边界平面限定了工具的腔,并且由于预先确定的圆角部分,也能够在技术制造方面容易地被制造,并且在技术注塑成型方面也不会引起关于模塑和从模具中移除的任何问题。
在图5中,示出了利用这种拓扑制造的具有蜂窝结构的参考板。参考板在这种情况下具有周边边缘18。边缘区域中的厚度为1.5mm,但在拓扑结构化区域21中仅为0.8mm。
根据b)至e)的截面图示出了在前侧28处的拓扑结构化表面如何具有所提及的突出部5。该前侧28的表面32分别限定了突出区域的中心点34。这些中心点表示朝向前侧28的最大偏差并且限定参考平面22。参考平面22因此由这些中心点34限定。
在另一侧的凹部6,例如如图5c所示,侧部分8也形成在具有表面33的结构化板的后侧29上,在表面33处具有最大偏转位置,也就是说,后侧表面33的最低位置35,后侧表面的这些最低位置35相对于参考平面22的间隔应理解为偏移量v。
在该图中还可以看出,拓扑结构化区域中用附图标记d指示的材料厚度如何在整个拓扑结构化区域上基本相同,并且在实施例中为0.8mm。然而,在边缘区域18中,厚度更大,并且值是所提及的1.5mm。因此获得了在二维上以结构化方式波动的表面,并且其能够提供关于部件应力和弯曲力矩或部件变形特征值和表面特性的上述优点。
为了记录这些优点,图6到8示出了相应的计算。使用等尺寸的有限元计算(FEM)参考板进行检查,也就是说,具有300mm的长度l和200mm的宽度m,分别具有0.8毫米的宽度以及1.5毫米的材料厚度的周边边缘18。规定聚丙烯T20作为材料,也就是说,具有20%(重量)的滑石作为填料的聚丙烯。规定框架内部的区域中的材料厚度为0.8mm。一方面比较了参考板(在图6中,在顶部处示出),其中位于具有0.8mm的壁厚的框架中的区域未被结构化,也就是说,形成了简单的面。
将该参考板与图6中底部处所示出的具有蜂窝结构的板进行比较,其中结构化区域21被如上所述的拓扑结构化,并且还具有0.8mm的材料厚度。
在两种情况下,现在施加线载荷23,如通过中心横线在两个参考板图中所示出的,并且相对于固定支座25和可移动支座26施加1牛顿的线载荷(参见下面的图6)。
在图7中,示出了所得到的部件变形,上面是在具有蜂窝结构的板的情况下的部件变形,下面是具有平面板的部件变形。在下面示出的平面参考板的情况下,产生了多于15mm的变形,但是在上面示出的蜂窝结构中,最下部区域中(也就是沿具有线载荷的线)的变形在7毫米左右。因此,变形可以被蜂窝结构减少一半以上,并且该增强在板的平面中的所有方向上基本上相同地施加,也就是说,与具有筋等的传统增强件相比,其基本上是均匀的。
图8示出了部件应力的结果,在这种情况下,对于左边示出的蜂窝结构,最大部件应力在1.5左右,而对于平面参考板,其为2.5。
因此可以看出,蜂窝结构能够确保机械值的显著改进,其轻易地抵消了由于略高大约4%的体积而轻微增加的重量。
参考标号表
1空气引导板 24非结构化区域
2固定元件 25固定支座
3硬部件 26可移动支座
4软部件 27塑料壁
5突出区域 28前侧
6周边凹部 29后侧
7相交区域 30栅格
8侧部分 31栅格单元
9基础元件 32前侧表面
10盖面 33后侧表面
11锥体侧面 34中心点突出区域
12具有6mm半径的11的弯曲边缘 35在6处后侧表面的最低位置
13 11的平面部分
14盖面的中心点
15锥体终止面 d塑料壁厚
16盖面到锥体侧面的过渡部 h中心点在平面15上方的高度
17具有蜂窝结构的参考板 k六边形对边宽度,21mm
18 17的边缘区域 l参考板的长度,300mm
19切口
20蜂窝几何形状基础元件 m参考板的宽度
21 17的结构化区域 v偏移量
22参考平面 α锥体侧面的横向倾斜角度,15°
23线载荷

Claims (14)

1.一种具有至少一个塑料区域(3、21)的部件(1),所述至少一个塑料区域(3、21)在其表面(32)面向前侧(28)的同时沿着参考平面(22)延伸,其特征在于,
在该塑料区域(3、21)中,塑料壁(27)具有0.2到5mm的壁厚(d),
在该塑料区域(3、21)中形成有通道状凹部(6)的相干二维栅格(30),其中,所述塑料壁(27)在保持所述壁厚(d)基本相同的情况下以偏移量(v)偏离参考平面(22),
从参考平面(22)到具有凹部(6)的后侧(29)的表面(33)的垂直于所述参考平面(22)的偏移量(v)是所述壁厚(d)的1.5到5倍,
其中,所述栅格(30)形成具有在所述参考平面(22)的两个方向上重复的多个栅格单元(31)的图案。
2.根据权利要求1所述的部件(1),其特征在于,所述栅格单元(31)选自:三角形,优选等边三角形;四边形,优选正方形、矩形、斜方形、菱形;五边形,优选等边五边形;六边形,优选等边六边形;八边形,优选等边八边形;或这些要素的组合;
其中,所述栅格单元(31)优选具有至少双重旋转对称性,优选2、3、4、5、6或8重旋转对称性,特别优选6重旋转对称性,
并且其中,所有栅格单元(31)优选基本上相同。
3.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1),其特征在于,所述栅格单元(31)的边长为2到40mm,优选为3到30mm,特别为7到15mm,其中,所述栅格单元(31)优选以等边方式构造。
4.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,所述栅格单元(31)是等边六边形,优选具有15到25mm的六边形对边宽度(k),优选具有0.5至1.1mm、优选0.7至1mm的塑料壁厚(d)。
5.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,所述壁厚(d)为0.5到1.1mm,优选为0.7到1mm,
和/或,整个塑料区域中的壁厚(d)的波动误差小于5%,优选小于2%。
6.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,当从所述前侧(28)观察时,所述凹部(6)相对于其凹入构造以圆角的方式构造,优选地具有2到10mm,特别优选3到7mm的曲率半径,
和/或,所述凹部(6)相对于由所述栅格单元(31)的拐角形成的成角度部分以圆角的方式构造,优选具有4到10mm,特别是5到7mm的半径。
7.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,当从所述前侧(28)观察时,在所述凹部(6)之间形成的突出区域(5)以凸出弯曲的方式构造,其中,相对于所述前侧(28)在最大程度上突出的中心点(34)优选地被布置在所述栅格单元(31)的对称性中心的区域中或其上。
8.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,至少塑料区域(2、21)包括选自以下的热塑性塑料:聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚乳酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚醚或这些体系的混合物或共聚物,在特别优选的方式中,包括选自以下的热塑性塑料:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺6、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)或这些体系的混合物或共聚物,其中,在特别优选的方式中,所述塑料区域(2、21)基于聚丙烯(PP)构造,
其中,这些塑料材料优选包含填料和/或增强材料,优选占整个模塑块的重量比为:最高60重量%,优选最高40重量%,特别优选地选自增强纤维,特别是玻璃纤维、碳纤维、颗粒,特别是矿物填料,特别是滑石、白垩、玻璃球、碎玻璃、碳酸钙及其混合物,
并且其中,这些塑料材料优选还包含不同于上述填料和/或增强材料的添加剂和/或聚集体,其比例为最高20重量%,优选最高10重量%,特别优选选自抗冲击改性剂、有机或无机颜料、炭黑、脱模助剂、稳定剂、来自聚合过程的残余物,诸如特别是催化剂,或其混合物。
9.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,除了塑料区域(2、21)之外,所述部件(1)具有至少一个没有拓扑结构化的另外的区域(4),其中,该另外的区域(4)优选地是所述部件(1)的边缘区域,并且其中,该另外的区域(4)优选地由另一种塑料材料制造,在特别优选的方式中由环境温度下的弹性体材料制造,在特别优选的方式中由热塑性弹性体材料(TPE)制造,在特别优选的方式中由选自以下的热塑性弹性体材料制造:基于烯烃的热塑性弹性体,特别是PP/EPDM,基于烯烃的交联热塑性弹性体,特别是PP/EPDM,基于聚氨酯的热塑性弹性体,热塑性聚酯弹性体,热塑性共聚酯,苯乙烯嵌段共聚物,特别是SBS、SEBS、SEPS、SEEPS和MBS,热塑性共聚酰胺,
其中,所述另外的区域(4)优选地直接注塑在拓扑结构化的塑料区域(2、21)上。
10.根据权利要求11所述的部件(1),其特征在于,所述另外的区域(4)包括TPE材料并且形成所述部件(1)的至少一个边缘区域(4),其中,所述部件(1)优选还具有固定元件(2),借助于该固定元件(2)能够将所述部件(1)固定到另一个工件,特别优选固定到车辆元件。
11.根据前述权利要求之一所述的部件(1),其特征在于,所述部件(1)选自以下部件的一部分或整个部件:壳体、盖、模板、引导元件,特别是在汽车行业、移动电话行业、电子行业、电气行业、铁路行业、体育用品行业、家具行业中的,其中,在特别优选的方式中,是汽车行业中的空气引导部件和/或空气通过系统。
12.一种用于制造前述权利要求之一所述的部件(1)的方法,其特征在于,在第一步骤中,由热塑性材料以注塑成型方法或挤出成型方法构造出所述部件的硬部件(3),其中,直接在该方法步骤中,借助于模具的相应成型在至少一个区域(2、21)或整个硬部件(3)上进行拓扑结构化,或者在随后的方法步骤中,借助于热变形形成拓扑结构化,并且其中,在另一优选的方式中,随后注塑成型另外的区域,其中所述另外的区域优选使用不同塑料形成,所述塑料特别优选为热塑性弹性体材料。
13.一种用于构造权利要求11的方法中使用的注塑成型模具或热成型模具的方法,其特征在于,始于具有锥形侧面(11)的基础元件(9),所述基础元件(9)与栅格(30)相对应地设置,优选地关于与栅格元件(31)类似的蜂窝几何形状基础元件(20)设置,并且在从上部区域(10)到侧面(11、12)的过渡部的平面中以3到10mm,优选4到6mm的间距形成,其中所述基础元件(9)的上部区域(10)预设栅格元件(31),并且所述基础元件(9)被构造成锥形多边形截头锥体,并且其中所述锥形侧面(11)经由倒圆的弯曲边缘(12)彼此连接,并且通过基础元件与过渡部的半径连接以形成所述凹部(6)的几何形状,该几何形状优选具有3到10mm,优选4到6mm的半径,以及通过以这种方式形成的拓扑结构化的边界面被复制以形成模具的腔,并且垂直于所述平面偏移所需的壁厚。
14.根据前述权利要求1至11之一所述的部件作为壳体、盖、模板、引导元件的用途,特别是在汽车行业、移动电话行业、电子行业、电气行业、铁路行业、体育用品行业、家具行业中,特别优选作为汽车行业中的空气引导部件和/或空气通过系统的用途。
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