CN108602287B - 从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合零件 - Google Patents

从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合零件 Download PDF

Info

Publication number
CN108602287B
CN108602287B CN201580051850.7A CN201580051850A CN108602287B CN 108602287 B CN108602287 B CN 108602287B CN 201580051850 A CN201580051850 A CN 201580051850A CN 108602287 B CN108602287 B CN 108602287B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mat
web
filter layer
resin
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580051850.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108602287A (zh
Inventor
史蒂夫·热内斯
瓦莱丽·马塞尔
穆萨·哈尔法拉赫
布萨迪·阿布
弗朗索瓦·范夫莱特伦
弗雷德里克·鲁索
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automobiles Peugeot SA
Adler Pelzer France Grand Est SAS
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Faurecia Automotive Industrie SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automobiles Peugeot SA, Faurecia Automotive Industrie SAS filed Critical Automobiles Peugeot SA
Publication of CN108602287A publication Critical patent/CN108602287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108602287B publication Critical patent/CN108602287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/006—Degassing moulding material or draining off gas during moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/10—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated venting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D24/00—Producing articles with hollow walls
    • B29D24/002—Producing articles with hollow walls formed with structures, e.g. cores placed between two plates or sheets, e.g. partially filled
    • B29D24/005—Producing articles with hollow walls formed with structures, e.g. cores placed between two plates or sheets, e.g. partially filled the structure having joined ribs, e.g. honeycomb
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/36—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels
    • E04C2/365—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels by honeycomb structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2103/00—Use of resin-bonded materials as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets
    • B29L2007/002—Panels; Plates; Sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2607/00—Walls, panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种制造复合零件(10)的方法，所述方法包括以下步骤：在加热模具(30)内堆叠第一垫子(12A)、间隔件(14)和第二垫子(12B)的步骤；所述垫子中的至少一个垫子包括浸渍有热固性树脂(21)的连续纤维网(20)；通过所述加热模具压缩并加热所述堆叠物以便聚合所述热固性树脂的步骤。所述堆叠步骤包括在加热模具中在所述间隔件的相对面沉积分别与所述第一垫子和所述第二垫子接触的第一过滤层(22A)和第二过滤层(22B)。所述过滤层具有多孔用于散气并且比所述热固性树脂的多孔少。所述加热模具包括用于排空在所述压缩和加热步骤期间形成的蒸汽(37)的装置(37)。

Description

从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合 零件
本发明涉及一种制造尤其用于机动车的结构复合零件的方法并且还涉及使用这种方法制造的结构复合零件。
更具体地，本发明涉及一种制造结构复合零件的方法，包括以下步骤：
在加热模具内堆叠第一垫子、间隔件和第二垫子的步骤；所述间隔件设置所述第一垫子与所述第二垫子之间；所述第一垫子和所述第二垫子中至少一者包括浸渍有包含热固性树脂的组合物的连续纤维网，所述网包括由所述组合物连接到彼此的多个平行纤维；
用所述加热模具压缩并加热所述堆叠物的步骤，所述加热在所述热固性树脂可发生聚合或交联的持续时间的温度下进行并且持续一段时间；
例如在文献WO2012/056202中描述的这种方法给出了在单个模制或热塑步骤中获得形成有由间隔件分开的两个垫子或复合皮肤的面板的可能性。皮肤中的树脂还确保了皮肤固定到间隔件上。
间隔件通常是纸板、处于蜂窝结构形式。压缩步骤期间的过量压力将导致其压扁，使得面板不可使用。当皮肤由通过在WO2012/056202中描述的梳理修顶针刺(carding-topping-needling)制造的编织纤维垫子组成时，就是这种情况。
为了克服这个问题，如何用包括多个平行纤维的网堆叠或单向网替换在WO2012/056202中描述的垫子类型是已知的，这种网的密度比由梳理修顶(carding-topping)制造的网的密度高。例如在WO2013/068355中描述了获得这种网的方法。
网的这种高密度给出了获得最佳皮肤密度的可能性以便制造复合面板，而不会在压缩步骤期间存在任何过量压力。实际上，在热塑之前形成有网堆叠的垫子实际上具有所需的复合物密度。
然而，当热固性树脂具有水溶基和/或在其聚合或交联期间产生水时，这种蒸汽形式的水可能扰乱皮肤与间隔件的固定和/或造成间隔件局部坍塌。然后就无法使用面板。
而且，交联反应需要在交联之前存在按树脂的重量计5％到10％的最小水等级，以便允许反应分子移动。“最初”缺少水导致有缺陷的交联，这是通过彼此较差粘附的纤维和/或较差粘附到间隔件的皮肤所表现的。
另外，即使面板不具有上述缺陷，在压缩期间无法移除的水在从模具移除之前仍存在于产品中，这限制了皮肤的密度(成品中的高多孔性)以及因此面板的机械性能。
限制这些问题的唯一已知方式是通过例如通过将其限制在5％到10％之间来在浸渍步骤输出时最佳地控制网中的湿气水平来最小化初始水的提供。
现在，另一方面，如此精细地控制并且维持湿度水平不是一项简单的工作，尤其是因为可能持续较长时间的储存。另一方面，皮肤的高多孔性导致面板的机械性能退化。
本发明的目的是提供一种制造结构复合零件的简单方法，给出了保持树脂的最佳湿度而加热所产生的蒸汽不会扰乱零件的完整性的可能性。
本发明的第二目的是制造一种包括形成真实组合物的高密度、因此低多孔性皮肤的复合零件。
本发明的另一目的是方便浸渍和调节网。
为此目的，本发明涉及一种制造前述类型的结构复合零件的方法，其中：
所述堆叠步骤包括在所述加热模具中设置第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层和所述第二过滤层设置成在所述间隔件的相对面分别与所述第一垫子和所述第二垫子接触；所述第一过滤层和所述第二过滤层对蒸汽具有多孔性，对所述热固性树脂的多孔性相对较小；以及
所述加热模具包括用于移除在所述压缩和加热步骤期间形成的蒸汽的装置。
根据本发明的其他有利方面，本方法包括以下特征中的一个或多个特征，单独或根据所有技术上可能的组合考虑：
包含所述热固性树脂的所述组合物是水溶液和/或所述热固性树脂在其聚合或交联期间产生水；
所述第一过滤层和所述第二过滤层中至少一者具有在30N.s/m3与300N.s/m3之间、优选地在50N.s/m3与200N.s/m3之间的空气通过阻力；
所述方法包括预先在所述第一垫子和/或所述第二垫子上喷洒水的步骤；
所述压缩和加热步骤导致分别将所述第一过滤层和所述第二过滤层附接到所述第一垫子和所述第二垫子上；
所述方法包括预先制造垫子，所述制造包括以下步骤：提供连续纤维网的步骤，其中所述纤维彼此平行，用包括热固性树脂的组合物浸渍所述网的步骤，以及干燥所述网的步骤；
提供所述连续网包括以下步骤：使多个断开的纤维缎带平行的步骤，使相邻缎带分散通过尖端区域以便形成平行纤维条带的步骤，以及在所述尖端区域中平行于行进轴线张紧并拉伸所述条带的步骤；
所述堆叠所述第一垫子和所述第二垫子的步骤包括在所述加热模具中堆叠多个连续平行纤维网；
每个网的平行纤维设置成与各相邻网的平行纤维形成非零角，优选为直角；
所述方法在所述堆叠步骤之前包括以下步骤：在用包含所述树脂的所述组合物浸渍之后，限定用于所述第一垫子和所述第二垫子的期望表面质量；基于各垫子的表面质量、各过滤层的厚度以及所述树脂的固体剩余物计算所述间隔件与所述模具各壁之间的气隙而不考虑所述树脂的水含量。
本发明进一步涉及一种可以由上述方法制造的结构复合零件，所述零件包括第一垫子、间隔件和第二垫子，所述间隔件设置所述第一垫子与所述第二垫子之间，所述第一垫子和所述第二垫子中至少一者包括浸渍有包含热固性树脂的组合物的连续纤维网，所述网包括通过所述组合物粘结的彼此平行的多个纤维，所述零件包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层设置成在所述间隔件的相对面分别与所述第一垫子和所述第二垫子接触，所述第一层和所述第二层对蒸汽具有多孔性，对所述热固性树脂的多孔性相对较小。
当阅读仅作为非限制性示例给出的并且参考附图进行的以下说明之后将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的实施例的结构复合零件的剖面图；
-图2是根据本发明的实施例的制造图1的复合零件的设备在制造方法的一步骤期间的剖面图；
-图3是图2设备的在所述制造方法的另一步骤期间的部分剖面图。
图1是机动车的结构复合零件10的剖面图。零件10是机动车的结构零件，例如面板，诸如用于隐藏行李箱的后窗台板、暗格或行李舱地板、或子电动机。
考虑了基本上垂直于结构零件10的平均平面的轴线11。
结构复合零件10包括第一垫子12A和第二垫子12B以及内插在这两个垫子12A、12B之间的间隔件14。
间隔件14优选地由轻量级材料(诸如纸张或纸板)制成。有利地，间隔件14是基于蜂窝结构制造的。因此，间隔件14具有基本上平行于轴线11的多个壁15。壁15界定具有封闭轮廓的例如具有多边形形状的中央空间16，形成单元。
间隔件15包括由壁15的末端沿着轴线11形成的相反面18A、18B。面18A、18B因此展现不连续表面。每个垫子12A、12B附接在一个面18A、18B上。
间隔件14的表面质量优选地较小，尤其小于1,500g/m2并且更优选地在400g/m2与1,200g/m2之间。
第一垫子12A和第二垫子12B中的至少一个垫子包括至少一个连续纤维网20，所述网20包括通过热固性树脂21粘结的彼此平行的多个纤维。
网20被认为是《单向网》或《单向层》，即，网20的纤维设置成沿着纵向方向彼此平行。在文献WO2013/068355中尤其描述了这种网。
有利地，网20的至少一些纤维是长纤维，即，具有大于20cm、更优选地大于50cm的长度。长纤维的长度例如在50cm与80cm之间。长纤维为网20给出了令人感兴趣的机械强度特性，例如在文献WO2013/068355中描述的。
有利地，网20的至少一些纤维是天然纤维。在实施例中，网20的所有纤维由天然长纤维构成。可替代地，网20的一部分纤维由不同于天然长纤维的人造或合成纤维或这些纤维的混合物形成。
天然长纤维有利地是从植物提取的纤维，尤其是亚麻纤维。可替代地，天然长纤维是剑麻、黄麻、大麻、洋麻纤维。人造纤维例如选自再生纤维素纤维，像纤维胶。
合成纤维例如是聚烯烃纤维，尤其选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺纤维及其混合物。可替代地，合成纤维是由聚合物和共聚物形成的两组分纤维，聚合物及其共聚物具有不同的熔点。
优选地，合成纤维基于热塑聚合物，这允许在聚合物的熔化温度下的热塑步骤期间使得天然纤维粘结。
有利地，网20的天然来源的长纤维的质量比例大于网20的纤维的总质量的50％。
在图1所示的示例中，第一垫子12A和第二垫子12B各自包括上述多个网20，这些网20堆叠在彼此上。例如，垫子12A、12B各自包括在三个与八个网之间。
有利地，每个网20的平行纤维设置成与各相邻网的平行纤维形成非零角，优选为直角。这种布置允许加固相应的垫子12A、12B，这取决于具体情况下的有限部分的应力定向。
取决于结构零件10的预期功能，第一垫子12A和第二垫子12B包括相同数量的堆叠网20,或可替代地不同数量的堆叠网20。
树脂21优选地是具有水溶基的树脂、更优选地丙烯酸树脂。这种类型的树脂接合天然纤维具有很大的益处，因为这种树脂与这种类型的纤维的亲和对于降低成本和环境影响而言是极佳的。可以使用的丙烯酸树脂的示例由BASF在
Figure GDA0002539810040000051
名称下销售。
零件10的外面形成有第一表面层22A和第二表面层22B。第一表面层22A和第二表面层22B分别与第一垫子12A和第二垫子12B接触。
第一表面层22A和第二表面层22B优选地由非编织类型的材料形成。例如，这是地毯或纺粘类型的非编织物。有利地，每个层22A、22B通过树脂21的部分浸渍固定到相应的垫子12A、12B上。
第一表面层22A和第二表面层22B被用作零件10的外包层。现在将详细描述层22A、22B的另一个功能。
为此目的，第一表面层22A和第二表面层22B具有受控多孔性。更具体地，第一表面层22A和第二表面层22B对蒸汽具有多孔性，对于热固性树脂21不具有多孔性。
多孔性尤其由根据IOS 9053标准测量的空气通过阻力(RPA)限定。优选地，所述第一过滤层22A和所述第二过滤层22B中至少一者具有在30N.s/m3与300N.s/m3之间、更优选地在50N.s/m3与200N.s/m3之间的RPA。
现在将描述制造结构零件10的方法。
这种方法首先包括制造连续纤维网20。这种网例如按照在文献WO2013/068355中描述的方式制造，根据以下步骤：使多个断开的纤维缎带平行；将相邻缎带分散通过尖端区域以便形成平行纤维条带；在尖端区域中平行于行进轴线张紧并拉伸条带。
可选地，形成网20之后是添加能够确保纤维彼此的横向结合的粘合剂。这种粘合剂例如是喷洒水，能够溶解纤维的天然胶合剂，然后在干燥的同时将纤维粘结到彼此。在文献WO2013/068355中尤其描述了这种可选步骤。
根据替代方案，纤维彼此结合是直接通过该方法的下一步骤确保的，该下一步骤用包括热固性树脂21的组合物浸渍网。
可选地，该组合物进一步包括至少一个佐剂，诸如表面活性剂和/或增稠剂。如上所述，可以使用的组合物的示例是来自BASF的
Figure GDA0002539810040000061
产品系列。
可以按照不同的已知方式实现浸渍步骤，诸如蒸发网上的组合物或通过接触进行涂覆。
浸渍步骤优选地之后是干燥步骤，以便移除包含在组合物中的水部分。这个干燥给出了确保纤维彼此的特定结合而不存在任何交联的树脂的可能性。纤维之间的瞬时粘合相对较弱并且仅具有允许处置网20的目的。
优选地增加干燥直至网中存在的水小于5％，优选地小于3％。在这个水百分比中，存在于可以根据其性质变化的纤维自身内部的水未被考虑。在这种情况下，这将被称为总干燥或干燥网。
浸渍有树脂21的网20可以因此被调节进行储存，例如作为文献WO2013/068355中描述的用衬纸夹层的卷筒。如此经调节的网20可以被运输到模制或热塑位置并且可选地被再次储存。
具有干燥网的优点是可以用于调节常规纸张。实际上，当大量水(超过5％)仍存在于网中的树脂中时，网可能发粘或变粘并且粘附到衬纸上，造成制备垫子12A、12B的时间损耗。于是为了避免这种缺陷使用硅胶纸或胶片类型的分割器是没有必要的。因为无法使用这些分割器，它们被认为是可能显著地影响网的成本的耗材。
作为上述实施例的替代方案，在通过包括热固性树脂21的组合物的网20的浸渍流水线输出处实现以下描述的模制或热塑步骤。
图2示出了根据本发明的实施例的制造结构复合零件10的设备30。设备30(在这种情况下是加热模具)包括第一部分32A和第二部分32B。第一部分32A和第二部分32B形成配合零件10的期望形状的内表面34。
加热模具30包括用于将模具内部产生的热气排出的装置。例如，穿孔36横跨至少一个并且优选地这两个部分32A、32B的厚度。更具体地，穿孔36全部开放到部分32A、32B的内表面34以及模具30的外侧。
模具30进一步包括用于加热部分32A、32B以及用于抵靠彼此压缩所述部分32A、32B的装置(未示出)。
复合零件10的模制或热塑包括将第一表面层22A和第二表面层22B布置为与分别与第一部分32A和第二部分32B的内表面34接触。
浸渍有未交联的树脂21的上述单向网20然后堆叠在第一表面层22A和第二表面层22B上，以便分别形成第一垫子12A和第二垫子12B。如上所述，同一垫子12A、12B的网20优选地被堆叠为横跨两个相邻网20的纤维方向。
可替代地，一种或多种其他类型的材料被插入在单向网20中以便形成垫子12A、12B。
优选地，在模具30中内堆叠之前，浸渍有非交联树脂21的网20被喷洒水，例如通过喷洒，以便重新建立适合交联反应的湿度水平。实际上，如果在模制或热塑步骤之前按照上述方式储存网20，树脂21中的剩余水含量可能不够。
优选地，被认为适合交联反应的湿度水平为至少5％。然而，更大的水平(例如大于10％)通常不会干扰交联。在这个喷洒步骤期间提供的水量不要特别受控，这极大地方便了这个步骤的应用。
在堆叠形成垫子12A、12B的层之后，模具的部分32A、32B设置成面朝彼此，间隔件14被放置在第一垫子12A和第二垫子12B之间，如图2所示。
该方法然后包括用模具30压缩并加热堆叠物的步骤，如图3所示。通过使得模具30的部分32A、32B中的一个部分更靠近彼此(如白色箭头所表示的)来进行压缩。在允许热固性树脂21的交联的温度和时间段实现加热。加热温度对于丙烯酸树脂例如在150℃与250℃之间。
在进行交联时，树脂21将每个网20的纤维、以及不同网20还有垫子12A、12B和间隔件14牢固地彼此粘合优选地，压缩和加热步骤导致树脂21占据网20以及形成垫子12A、12B的其他可能材料的纤维之间的全部空间。
形成有单向网20的垫子12A、12B是稠密的并且具有较小厚度。可以在相对的压力下实现压缩，这给出了避免间隔件14、尤其是其蜂窝结构的退化。
加热导致浸渍网20的水蒸发。另外，某些树脂(丙烯酸树脂)的交联产生水。
由于第一表面层22A和第二表面层22B的受控多孔性，由此产生的蒸汽37横跨表面层22A、22B并且通过穿孔36从模具30排出。另一方面，具有比水分子大很多的大小的树脂分子21由表面层22A、22B保持。所述表面层22A、22B因此具有用于在压缩和加热步骤期间过滤蒸汽的功能。
有利地，在压缩和加热步骤期间，一些树脂21与表面层22A、22B的表面纤维反应和/或浸渍所述表面纤维。在压缩和加热步骤结束时，第一表面层22A和第二表面层22B然后被发现再次分别附接在第一垫子12和第二垫子12B上。
在压缩步骤期间，距离38或气隙应当被保持在间隔件14和模具30的内表面34之间。更具体地，气隙38表示间隔件14与内表面34之间的最小距离，即，压缩步骤结束时的距离。
有利地，气隙38是根据在树脂21的交联之后由垫子12A、12B形成的复合皮肤的期望密度选择的。如果气隙38不够，压缩太大并且一些树脂21冒险横跨表面层22A、22B并且粘附地将所述层22A、22B粘结到模具30的内表面34。相反地，如果气隙38太大，压缩不够并且组合物不够稠密。
与选择气隙38有关的另一个参数是垫子12A、12B中的树脂21的固体剩余物量。例如，对于图1的复合零件10，形成垫子12A、12B的组合物的期望表面质量具有1,000g/m2。图2中的形成用于形成每个垫子12A、12B的堆叠网20的纤维的总重量例如是400g/m2。每个垫子12A、12B的树脂21的固体剩余物量应当因此是600g/m2。
在交联之后由垫子12A、12B形成的组合物的期望密度例如等于1。气隙38应当因此对应于密度为1的重量为1,000g/m2，即，1mm，加上表面层22A或22B的厚度40。作为示例，厚度40对于120g/m2的表面层是0.2mm。
因此，上述方法允许排出在压缩和加热步骤期间产生的蒸汽，而树脂21不会通过穿孔36从模具30溢流和/或阻塞穿孔36。
而且，气隙38的选择仅取决于交联之前的网20中的树脂固体剩余物量而不是树脂的总重量。交联前的树脂中的水含量可以因此任意修改。在模具30内堆叠之前，水可以尤其被喷洒在网20上，以便确保有利于交联反应的湿度水平。
而且，本方法给出了使用干燥网的可能性，这避免了使用昂贵的分割器和精确地控制网中的湿度水平。
这种方法因此给出了移除与水有关的与现有方法相关联的大量问题。本方法因此允许以低成本制造面板。
作为上述实施例的替代方案，在引入到垫子12A与12B之间的模具中之前，间隔件14在两个面18A、18B上涂覆有粘合剂，该粘合剂将不会在模具的温度影响下反应。这个替代方案给出了确保垫子12A、12B与间隔件14之间的更好粘合，因为粘合剂量比在粘合粘结仅由已经存在于网中的树脂21确保的情况下更好地受控。
在这种情况下，上述模制设备30还给出了将由粘合剂在加热步骤期间可能产生/排出的水排出的可能性。

Claims (11)

1.一种制造结构复合零件(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
在加热模具(30)内堆叠第一垫子(12A)、间隔件(14)和第二垫子(12B)的步骤；所述间隔件设置在所述第一垫子与所述第二垫子之间；所述第一垫子和所述第二垫子中至少一者包括浸渍有包含热固性树脂(21)的组合物的连续纤维网(20)，所述网包括由所述组合物粘结在一起的多个平行纤维；
用所述加热模具压缩并加热所述堆叠物的步骤，所述加热在所述热固性树脂可发生聚合或交联的温度下进行并且持续一段时间；
其特征在于：
所述热固性树脂是热固性丙烯酸树脂；
所述堆叠步骤包括在所述加热模具中设置第一过滤层(22A)和第二过滤层(22B)，所述第一过滤层和所述第二过滤层设置为在所述间隔件(14)的相对面分别与所述第一垫子(12A)和所述第二垫子(12A)接触；所述第一过滤层和所述第二过滤层对蒸汽具有多孔性，对所述热固性树脂的多孔性较小；
所述第一过滤层(22A)和所述第二过滤层(22B)中至少一者具有在30N.s/m3与300N.s/m3之间的气流阻力；以及
所述加热模具包括用于移除在所述压缩和加热步骤期间形成的蒸汽(37)的装置(36)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，包含所述热固性丙烯酸树脂(21)的所述组合物是水溶液和/或所述热固性树脂在其聚合或交联期间产生水。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一过滤层(22A)和所述第二过滤层(22B)中至少一者的气流阻力在50N.s/m3与200N.s/m3之间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在所述堆叠步骤之前，在所述第一垫子(12A)和/或所述第二垫子(12A)上喷水的步骤。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述压缩和加热步骤导致分别将所述第一过滤层(22A)和所述第二过滤层(22B)附接到所述第一垫子(12A)和所述第二垫子(12A)上。
6.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在所述堆叠步骤之前，制造垫子(12A，12B)，所述制造包括以下步骤：
用于提供连续纤维网(20)的步骤，其中所述纤维彼此平行；
用于将所述网浸渍包含热固性丙烯酸树脂(21)的组合物的步骤；以及
用于干燥所述网的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，提供所述连续网(20)的步骤包括以下步骤：
用于使多个断开的纤维缎带平行的步骤；
用于将相邻缎带分散通过尖端区域(field of spikes)以便形成平行纤维条带的步骤；
用于在所述尖端区域中平行于行进轴线张紧并拉伸所述条带的步骤。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述堆叠所述第一垫子(12A)和所述第二垫子(12A)的步骤包括在所述加热模具(30)中堆叠多个连续平行纤维网(20)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，每个网(20)的平行纤维设置成与各相邻网的平行纤维形成非零角，优选为直角。
10.根据权利要求1或2所述的方法，在所述堆叠步骤之前包括以下步骤：
在包含所述树脂的所述组合物浸渍之后，限定用于所述第一垫子(12A)和所述第二垫子(12A)的期望表面质量；
基于各垫子(12A，12B)的表面质量、各过滤层(22A，22B)的厚度以及所述树脂的固体残余物计算所述间隔件与所述模具各壁之间的气隙而不考虑所述树脂的水含量。
11.一种由权利要求1或2的方法制备的结构复合零件(10)，所述零件包括第一垫子(12A)、间隔件(14)和第二垫子(12B)，所述间隔件(14)设置在所述第一垫子(12A)与所述第二垫子(12B)之间；所述第一垫子和所述第二垫子中至少一者包括浸渍有包含热固性丙烯酸树脂(21)的组合物的连续纤维网(20)，所述网包括由所述组合物粘结在一起的多个平行纤维，
其特征在于，所述零件包括第一过滤层(22A)和第二过滤层(22B)，所述第一过滤层和所述第二过滤层分别设置成在所述间隔件(14)的相对面分别与所述第一垫子(12A)和所述第二垫子(12A)接触；所述第一过滤层和所述第二过滤层对蒸汽具有多孔性，对所述热固性丙烯酸树脂的多孔性较小，
所述第一过滤层(22A)和所述第二过滤层(22B)中至少一者具有在30N.s/m3与300N.s/m3之间的气流阻力。
CN201580051850.7A 2014-09-24 2015-04-29 从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合零件 Active CN108602287B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1459031 2014-09-24
FR1459031A FR3026045B1 (fr) 2014-09-24 2014-09-24 Procede de fabrication d'une piece composite a base de resine aqueuse et piece composite issue d'un tel procede
PCT/EP2015/059420 WO2016045802A1 (fr) 2014-09-24 2015-04-29 Procédé de fabrication d'une pièce composite à base de résine aqueuse et pièce composite issue d'un tel procédé

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108602287A CN108602287A (zh) 2018-09-28
CN108602287B true CN108602287B (zh) 2020-12-18

Family

ID=51842648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580051850.7A Active CN108602287B (zh) 2014-09-24 2015-04-29 从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合零件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170291330A1 (zh)
EP (1) EP3197676B1 (zh)
CN (1) CN108602287B (zh)
FR (1) FR3026045B1 (zh)
LT (1) LT3197676T (zh)
WO (1) WO2016045802A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10179428B2 (en) * 2016-11-17 2019-01-15 The Boeing Company Mechanically reinforced foam insulation panel and methods of making the same
FR3074458B1 (fr) * 2017-12-01 2020-11-20 Faurecia Automotive Ind Panneau d'equipement interieur de vehicule automobile et procede de fabrication associe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333357A (en) * 1993-06-04 1994-08-02 Duncan Richard N Carding machine having a fine-fiber brush

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9101395D0 (en) * 1991-01-22 1991-03-06 Short Brothers Plc Structural cellular component
LU88149A1 (de) * 1992-07-15 1994-04-01 Euro Composites Leichtbauplattenstruktur fuer Bodenpaneele
DE10033322B4 (de) * 2000-07-03 2005-08-04 HP-chemie Pelzer Ltd. Industrial Estate Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen und Verbundelement
JP4278677B2 (ja) * 2006-11-30 2009-06-17 株式会社ジャムコ サンドイッチパネル
CN101585287B (zh) * 2009-06-08 2013-01-30 何庭佳 玻璃墙纸复合板的生产方法
GB2485525A (en) * 2010-10-28 2012-05-23 Timothy John Sweatman Resin coated natural fibre mat
FR2982283B1 (fr) 2011-11-07 2015-01-16 Faurecia Automotive Ind Procede de fabrication d'un voile continu de fibres comprenant des fibres longues naturelles, installation et voile associes
CN103381315A (zh) * 2012-05-05 2013-11-06 辽宁天泽产业集团纺织有限公司 一种无纺过滤布的制造方法
FR3012074B1 (fr) * 2013-10-18 2016-10-28 Faurecia Automotive Ind Piece structurelle de vehicule automobile, legere et robuste

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333357A (en) * 1993-06-04 1994-08-02 Duncan Richard N Carding machine having a fine-fiber brush

Also Published As

Publication number Publication date
FR3026045B1 (fr) 2016-12-09
CN108602287A (zh) 2018-09-28
LT3197676T (lt) 2018-12-10
FR3026045A1 (fr) 2016-03-25
US20170291330A1 (en) 2017-10-12
EP3197676A1 (fr) 2017-08-02
EP3197676B1 (fr) 2018-08-01
WO2016045802A1 (fr) 2016-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2672431C1 (ru) Однонаправленный армирующий наполнитель, способ получения однонаправленного армирующего наполнителя и способ его применения
JP2553277B2 (ja) 網目状繊維構造体
RU2617484C2 (ru) Однонаправленный армирующий наполнитель и способ получения однонаправленного армирующего наполнителя
US9902128B2 (en) Method of manufacturing a piece of interior equipment of an automotive vehicle
JPH05124138A (ja) 多孔性ハネカム材およびその製造方法並びにその使用
DK3023241T3 (en) TAPELY DRY FIBER REINFORCEMENT
HU227725B1 (en) A woven carbon fiber fabric, a fiber reinforced plastic molding obtained by using the woven fabric, and a production method of the molding
JP4974221B2 (ja) ニードルガラスマット
CN210553147U (zh) 复合产品
US20150056430A1 (en) Method of manufacturing a piece of automotive vehicle equipment and associated piece of equipment
JP6884136B2 (ja) 車両の壁を覆いかつ／または防音にするためのパネル、およびその製造方法
CN106795665A (zh) 用于复合增强物的混合的织造纺织品
CN104943189B (zh) 用于复合层压件的三维丝网
US20060121805A1 (en) Non-woven, uni-directional multi-axial reinforcement fabric and composite article
CN108602287B (zh) 从水溶树脂制造复合零件的方法及使用此方法制造的复合零件
CN112172209B (zh) 生产短切粗纱热塑性复合片材的系统
RU2675522C1 (ru) Способ и устройство для изготовления многослойной детали
US9633648B2 (en) Loudspeaker membrane and method for manufacturing such a membrane
RU2300586C2 (ru) Волокнистая структура для получения композитов
CN108290357B (zh) 用浮雕中的压痕制造复合部件的方法及通过这种方法产生的复合部件
JP7344472B2 (ja) 強化繊維テープ材料およびその製造方法、強化繊維テープ材料を用いた強化繊維積層体および繊維強化樹脂成形体
ZA200404574B (en) Nonwoven and method for producing fiberglass-reinforced or carbon fiber-reinforced synthetic materials
US20160263858A1 (en) Lightweight and robust motor vehicle structural part and method for the manufacture thereof
JPH11151707A (ja) 繊維マット及び繊維板並びにこれらの製造法
RU2635225C2 (ru) Многослойная деталь

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant