CN109072567B - 用纤维浆料制造声学汽车hvac和ais管道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形成具有可控密度、厚度、孔隙率和表面完整性的任意形状、均匀、轻质、隔热和吸声的汽车零部件的方法。该方法基于诸如那些在纸板和纸中发现的天然纤维素纤维并使用热塑性纤维和颗粒浆料以形成可熔组分。该方法生产的部件具有市售热成型纤维垫或开孔挤出泡沫部件的优点，其具有优异的声学性能，增强的隔热性并且使得限制发动机低效率和高成本的重量变轻，从而使得该产品能够大规模实施。

Description

用纤维浆料制造声学汽车HVAC和AIS管道的方法

发明领域

本申请涉及用于车辆的声学管道形成领域。

背景技术

目前生产纤维管道的方法需要将进料原料成片，然后将管道对半熔合在一起，并将进料的大部分作为未回收的废料进行修整。这种技术始于一定厚度的进入片料，并且在模制期间有效地将材料拉伸成更薄的部分，这可严重地限制可形成的形状以及终产品中材料分布的均匀性。虽然表面轮廓波纹可以形成用于加强的部件，但是由于形成过程中只能拉伸和压缩材料，使得这些工艺通常不可能包含肋或厚部分。此类产品性质上往往是非常柔性的，以至于松软，这需要增加加强件、安装片以及端部配件，以便产品可以充分地组装成系统。这种性质的热成型通常认为是缓慢的制造过程并且最适合于小批量生产。

用于消费品的纤维素纤维包装的纸浆成型的使用是熟知的。纤维垫或挤出的开孔泡沫产品的热成型和匹配模具成型是用于与消费品一起使用的常见做法。泡沫聚合物的吹塑变得越来越普遍，但是已知的技术目前并不能生产足够的开孔结构，该开孔结构对于生产用于汽车中的真正声学管道是必需的。所有已知技术都遭受对拉伸比的敏感性，这使得壁变薄对于深拉区域是一个挑战。

最适用的现有技术主要由孔隙率的可能性及其对声学特性的重要性来定义，并且由于材料的开放结构而增加了厚度并提高了隔热性。这种现有技术主要涉及部分或全部开孔挤出泡沫板或非织造聚合物纤维垫板的匹配模具热成型。这些技术的能力受到限制，因为必须拉伸有限的材料以匹配模具的轮廓，其中设计必须受到限制以限制局部拉伸比和深拉区域中的过度变薄。这些技术的另一个挑战是材料通常用于矩形坯料中，在成形之后，必须在分离的管道部件粘合在一起之前或之后进行修整。在多数情况下，由于管道形状的不规则性，无法将成形的形状嵌入模具布局中限制了部件产量并且导致大部分进入的材料被修剪为废料，这是由于材料不能直接再循环回到主要原料流并且必须以其他方式处置。此外，厚度和刚度受到限制的材料，必须经常具有昂贵的安装凸片和管道端部的二次应用，以便进行适当的接口和组装。虽然为制造此类产品所固有的所有步骤和花销提供了有用的性能优势，但对于广泛的市场接受度来说成本太高，因此它们仍然限制了对优质车辆的选择；迫使低成本车辆遭受技术效率低下的困境。

WO2016/004522A1公开了一种由膨胀聚丙烯珠(EPP)组成的多孔汽车HVAC管道，其在蒸汽-箱工艺中成两半形成。然而，由于材料仅在其表面熔合的方式存在若干缺点，EPP通常不适用于薄的部分，诸如管道。尽管由EPP构成的结构具有优异的压缩性并且一般用作厚的能量吸收剂，但它们通常表现出差的拉伸和弯曲性能。这种材料可以很好地用于永久性非接触情况，诸如在仪表板后面的那些，但是不太适合于由于踩踏载荷而可能暴露于高集中力的地板管道，而没有相当大的增厚或增强。薄的EPP壁部分在管破碎和部件装配力的条件下易于破裂。模制的EPP安装突片倾向于易于破裂，并且经常必须制造得比包装可行的更厚，或者必须在二次操作中作为注射或其他模制的突片添加，这进一步增加了系统成本。在许多紧密包装的情况下经常是必需的非常薄的壁部分，对于EPP来说是不明智的。最后，诸如EPP和EPE的膨胀珠产品是不易掺入生物材料甚至再生聚合物的特殊材料。

本领域缺乏的是使用纤维素纤维技术来形成汽车管道和相关物品。

发明内容

本发明公开了一种形成具有可控密度、厚度、孔隙率和表面完整性的任意形状、均匀、轻质、生物抑制和吸声和/或隔热汽车零部件的方法。此后，术语“孔隙率”将用作一般术语，意指更广泛的更具体的声学相关的特性，诸如孔隙量、开放表面积、暴露的纤维表面积、弯曲度、透气性等。术语“声学上”和“热学上”通常可以互换，因为表现出期望的声学特性的纤维管也倾向于表现出期望的隔热性能。取决于所选的材料，该方法可用于生产仅具有期望的声学特性或仅具有期望的隔热性能的管道。出于本公开的目的，术语“声学”可以指同时声学吸收和隔热的管道，或者指声学吸收或隔热的管道。该方法是纸浆成形技术的改进，主要基于诸如那些在纸板和纸中发现的天然纤维素纤维。为了创造OEM客户所期望的改进的汽车HVAC和AIS(空气感应系统)管道，设想了使纸浆技术适用于使用热塑性纤维和任选的颗粒浆料以形成可熔组分的概念。目标是生产的部件具有市售热成型纤维垫或开孔挤出泡沫部件的优点，诸如优异的声学性能，增强的隔热性和重量轻，而没有固有的浪费，制造挑战，低效率和高成本的此类产品；这最终限制了他们的大规模实施。

本发明的一个目的是公开一种制造方法，该方法允许具有均匀壁的任意形状，而不考虑牵拉或拉伸比。该方法允许自增强的结构，诸如具有一种具有坚固的内部和外部肋条和贴焊(tack-offs)，而壁没有变薄的固有能力。

本发明的目的是公开一种净形声学管道制造方法，该方法显著减少或消除进程中的废料。

本发明的另一个目的是提供一种生产极其均匀的区域质量和厚度分布的部件，通常与部件形状无关的方法。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法允许局部可变的区域质量和厚度可能性，用于整体地形成厚的声学和热填充。

本发明的另一个目的是产生一种沉积壁结构，该结构提供密度和孔隙率梯度，具有内部间隙的可能性，以获得更理想的声学特性。

本发明的又一个目的是公开一种方法，该方法允许整体地形成半连续至连续蒙皮的可能性。

本发明的另一个目的是公开一种方法，该方法用于形成坚韧且有弹性的结构，以便保持形状以及支撑安装特征。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法允许产品由多种合成材料形成，包括聚乙烯，聚丙烯，热塑性弹性体(TPE)，聚酯，聚酯共聚物，脂族或半芳族聚酰胺，聚醚醚，酮，聚酯酰亚胺，聚丙烯腈，三聚氰胺，玻璃，碳或芳族聚酰胺，和/或天然材料，包括大麻、黄麻、亚麻、纤维素等，及其材料混合物。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法可以用局部或全局施加的聚合物珠粒或泡沫颗粒、可膨胀的微球体、颗粒阻尼添加剂等进行功能化和调整。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法允许通过在浆料阶段中包覆成型，在模塑阶段中熔合或在粘合阶段中捕获来添加组分。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法允许将再循环材料和生物纤维掺入到产品中，最终甚至变成100％再循环或生物基的固有能力。

本发明的另一个目的是将吸收性纤维素纤维或聚合物颗粒或诸如聚丙烯酰胺凝胶的纤维掺入到壁结构中，以暂时吸收然后通过蒸发释放，冷凝水可造成汽车HVAC系统中的破坏性或恼人的滴水。

本发明的另一个目的是公开一种制造方法，该方法允许纸浆成形系统在内部或通过外部和区域分散的地区非常快速地形成预制件，允许分布式制造操作以完成组件，用于提高柔性。

本发明的另一个目的是公开表面稀松布(scrims)、薄膜或装饰涂层的模内层压，以提供强化，孔隙率调节，着色，外观或表面化学改性等性能。

本发明的另一个目的是教导一种方法，通过该方法可以采用微波、红外或射频加热来为组件的干燥、熔合或粘合的任何步骤提供所需的热量，以及通过可以将感受器掺入垫子组合物以改善此类加热方法的手段。

本发明的另一个目的是教导一种将垫子沉积到多孔的、穿孔的或其它可接受的预制件材料上的方法，以用作载体、粘合剂或以其它方式改变的复合材料的性能。

本发明的另一个目的是教导一种方法，该方法在成形前或成形后将溶液施加到复合材料，以施加液体粘合剂、粘合剂颗粒、碳氢化合物吸收剂、杀生物剂、可膨胀微球、表面能改性剂等，用于全局或选择性的性能增强。

本发明的另一个目的是教导一种方法，通过该方法，再加工的材料，或者在熔合之前从预制件移除的未熔融的纤维或者熔融的纤维束和由先前熔融的或粘合的组分衍生的簇，被切碎成可接受的形式并以可接受的水平重新引入到纸浆中，以减少浪费。

本发明的一个优点是可以包括在该方法中的高强度有机或无机纤维，诸如碳、玻璃或金属纤维，用于提高强度、刚度、导电性或其它有益性能。

本发明的另一个优点是该制造方法允许掺入活性炭颗粒或纤维或类似功能的沸石或其它材料，以赋予AIS系统的烃吸附/解吸特性或HVAC管道的气味消除或抗微生物特性。

本发明的又一个优点是该技术可以应用于其他非结构或半结构特性，诸如负载地板、车身屏蔽下、内饰衬底，诸如门衬里等。

本发明的其他目的和优点将从以下结合任何附图的描述中变得显而易见，其中，通过说明和举例以及本发明的某些实施方案阐述了这些附图。这里包含的任何附图构成本说明书的一部分，并且包括本发明的示例性实施例，并且示出了其各种目的和特征。

附图说明

图1是操作方法的流程图；

图2示出了浆料；

图3示出了暴露于浆料的多孔模具；

图4示出了取出的多孔模具；

图5示出了沉积在加热模具中的垫子；

图6示出了闭合的模具；

图7示出了打开模具以释放零件；

图8示出了两壳制品；

图9示出了附接的壳制品；和

图10示出了由制品形成的空气管道。

具体实施方式

在此描述本发明的详细实施例，然而，应当明白，所公开的实施例仅是举例说明本发明，可以以各种方式实施本发明。因此，不将在此公开的具体功能细节和结构细节看作限制，而仅看作权利要求的基础和对本技术领域内的技术人员讲述以各种方式将本发明实际应用于任何适当详细结构中的说明基础。

本文公开的方法用合成聚合物纤维和颗粒代替大部分或全部天然纤维，为了追求当前最大的兴趣，主要但非排他性地集中在热塑性塑料上。也可掺入天然纤维和颗粒以获得一定的性能水平。在优选的实施方案中，纤维的长度在2-38mm之间，但可以使用其它长度的纤维，并且直径在1-45旦尼尔(Denier)的范围内，但可以使用其它直径的纤维。

该方法的第一步是制备浆料。在该步骤中，必须将纤维充分地打开或分离。这可以通过使用水力碎浆机来完成，水力碎浆机是纸浆和造纸工业中常用的高剪切混合装置，它通过打开纤维、混合纤维和混合任何加工助剂，诸如分散剂、增稠剂和/或表面活性剂进入浆料来制备浆料。然后将制备的浆料转移到容器中，该容器允许将浆料暴露于多孔模具中。

接下来，在真空作用下，浆料在暴露于流化浆料的多孔模具的表面上积聚。在该实施方案中，真空用于将浆料吸引到多孔模具的表面，来自浆料的水将通过该表面，而浆料中存在的固体将在多孔模具的表面上积聚，从而形成网状垫子。可以通过将浆料倒在多孔模具的表面上同时模具面向与重力作用方向平行但相反的方向来形成垫子。也可以将浆料泵送通过多孔模具。必要的措施是使用多孔模具过滤浆料中的固体。为此，必须在多孔模具上产生压力差，其中压力在模具的外表面处最高并且通过模具减小。用于产生压力差的方法并不重要。

多孔模具可以由金属块加工，优选铝，以使重量最小化，多空模具具有允许空气和水通过的孔，并且暴露于浆料的模具侧面覆盖有开口尺寸足够小以防止纤维和颗粒通过模具的筛。筛的材料优选是不锈钢。但是，多孔模具的细节并不重要；当承载流体通过模具时，可以使用任何能够充分地将浆料中的固体与承载流体分离的模具设计或材料，以及如果需要特定工艺，则允许使用分区真空。在规定的时间后，颗粒和纤维将在模具的多孔区域上形成基本上无规的垫子；形成近似网状的预制件。无论形状如何，沉积的材料都可以非常均匀，诸如通常限制对拉伸或吹胀比敏感的热成型和吹塑成型部件。在从浆料中取出模具后，大部分承载流体被提取并再循环到系统中。将形成的部件形状的松散垫子转移到另一个模具中，在该模具中用足够的热量压缩模塑以将纤维和颗粒熔合在一起，以产生具有优异结构性能和所需厚度、密度、孔隙率和表面完整性的最终部件。

融合可以通过许多机制进行。在一个实施方案中，加热过程可以将预制件中的所有纤维熔化在一起以产生结构。或者，可以将双组分纤维掺入预制件中，该双组分纤维是由两种不同材料制成的纤维，通常是围绕较高熔化温度纤维的纤维外侧上的较低熔化温度的材料。为了熔化管道，双组分纤维外侧的材料可以熔化并与其它双组分纤维粘合或流动并通过基质中其他纤维的包封而机械结合。适当机制的选择取决于管道产品的所需特性，原材料经济性等。

管道的熔合不需要通过压缩模塑工艺来进行。可以通过使用流过预制件表面的加热的空气施加热和压力来熔化管道。在这样的实施方案中，该过程中的转移步骤可以被消除，并且熔合可以通过例如将多孔模具暴露于加热的空气在多孔模具上进行，其中，预制件仍然在模具上，然后将空气吸入多孔模具，从而将热空气吸入预制件并熔化管道的纤维。当使用纯纤维素浆料时，这种类型的熔合过程是不可能的；纤维素纤维不允许空气以足够的体积流速流过预制件，以使这种熔融方法在批量生产中经济划算。

加热的压缩模塑工艺还可以使薄的内表面和外表面蒙皮，诸如薄膜、织造或非织造织物得以应用。另外，还可以应用树脂灌注或局部施加织物或固体增强物。可以设想，如果期望的产品是中空构件，则可以生产具有合适连接特征的终部件的两半，以使两个半部能够焊接、胶合或以其他方式连接在一起。因为组件以基本上网状的形式生产，所以在该过程中几乎没有浪费。

本发明通过使能够通过在模具的多孔表面上沉积纤维层和可能的颗粒来选择性地形成开放的结构化多孔部件的能力而改进了上述现有技术。无论部件形状如何，该方法都可以产生厚度非常均匀的沉积材料，并且，取决于模具局部区域中真空抽吸的持续时间和强度，可以产生厚度显着增加的区域以用作厚吸声器，热填充等。通过将多孔模具暴露于不同的浆料来沉积具有不同性质的连续层的能力使得分层结构的形成，用于显着改善声学、结构完整性和隔热性，并有助于促进配对的壳的粘合。沉积过程还可用于选择性地将可膨胀聚合物微球体掺入到壁中，可用于增加厚度以及在加热过程中调节材料的孔隙率和表面完整性。在模塑之前或之后，根据需要，可以选择性地添加喷涂或浸渍化学处理物，用于防霉、疏水性、阻燃性、着色、碳氢化合物吸附等。所用的纤维可以是一种类型的材料或者不同结构的混合，粘合剂和/或双组分纤维或不同尺寸、形状和取向的颗粒的混合物。

在接触点将纤维熔合在一起的模塑方法可用于将结构固结并膨胀至所需的壁厚、密度和孔隙率。将成形的横截面、中空部或原纤化的微/纳米纤维或其他轻质颗粒，诸如插入的石墨或有机硅酸盐粘土掺入到浆料中可以为粘性和颗粒阻尼提供弯曲度，以进一步改善声学和热性质。贯穿该结构的粘合纤维的3D网络，包括在所有方向上以一定角度定向的纤维，产生非常坚韧、有弹性结构，该结构能更好地以有限的损害承受受损的压碎力，相对容易地回弹到原始形状。内置安装片和安装法兰同样坚固且有弹性。取决于在模塑工艺中施加的固结和膨胀程度，成型的壁厚度可以从小于1mm到超过20mm的变化。

在工业上所熟知的是，在管道的内表面部分的外部弯曲部分上施加声吸收器，诸如粘合剂背衬的开孔泡沫垫，通常有利于降低流动噪声。类似的外部垫的应用经常用于改善隔热或提供冷凝积聚和滴水的对策，以及改善声学性能并降低嗡嗡声、吱吱声和嘎嘎声。在诸如吹塑的成型技术中，可能无法获得深的内部弯曲，吸收材料的应用可能难以实现。在诸如注射成型、EPP成型和热成型的开壳技术(open shell technique)中容易获得管道内部的弯曲，并且在将壳体粘合在一起以完成管道之前，可以应用粘合剂背衬的声学泡沫。此类方法增加了成本，并且一旦零件关闭和粘合就难以验证，使得质量更具挑战性。该制造方法提供了通过沉积局部较厚的材料层或通过选择性地将该区域模制成更厚和更多孔来改变局部厚度的能力。使用这种制造方法也具有内置吸音或隔热功能的能力。这降低了对这些特征使用二次操作的成本、复杂性和风险。

通过在制浆系统中直接包覆成型组件可以进一步降低组装风险。适当设计的物品，诸如具有合适的开放结构，穿孔或多孔物品的端部配件，可以在暴露于浆料之前放入模具中。在将纤维沉积物积聚在模具表面上时，纤维和颗粒可以进入包覆成型部件的孔隙和通道中，从而将其包封。在模塑/熔合步骤期间，模塑组件可以熔合成结构的永久添加物。这可能是在不需要粘合剂的情况下将诸如泡沫密封件、衬垫和其他物品的天然多孔物品添加到结构中的理想方法。在融合过程中添加额外的部件也是一种固有的、显而易见的可能性。

加热表面可以施加一定程度的表面熔化，这可以产生局部成形的、光滑的、完整的聚合物膜，以进一步调节局部孔隙度，用于声学调谐，粘合剂吸收的调节，抗滴水等。此外，具有各种膨胀和降解温度的可膨胀微球的应用不仅促进复合材料在模腔内的膨胀和纤维(放样)的分离，它还将纤维压到模具表面以获得适当的表面完整性，增加结构的压缩和弯曲性能，并且最后，可用于进一步调节孔隙度。一旦可膨胀微球膨胀以填充空腔，就可将它们加热至其降解温度，其中一些微球将塌陷，留下更开放的最终结构。可以选择聚合物珠粒、可膨胀的微球体和泡沫颗粒，使得在设定的温度下，一些将熔化并塌陷以留下空隙，并且在凝固时，可以用作粘合剂树脂以进一步巩固复合材料。可以以不同程度的固结来生产成形的壳，以促进相邻壳或附加部件的有效结合。

由于该方法的性质，由于内表面和外表面都是在主要实施例中模制的，内表面非常平滑，从而促进了有效的空气流动，同时具有阻力低和降低的流动引起的噪声的可能性，这两者都是暖通空调(HVAC)管道的重要性能标准。由于高速气流的性质导致在粗糙表面存在时不期望的压力损失，因此光滑壁AIS管道是有益的。主要实施例的替代方案是将浆料泵送到中空的多孔模具的内腔内的能力，从而沉积合适的材料层以形成壁。这可以在单个步骤中产生中空部件，而不需要二次粘合操作。该选项将在封闭的模具中加热和熔化，但是由于该表面在熔合期间不接触模具，因此将导致更粗糙的内表面。该选项可用于复杂的形状，其中空气流速较低并且不易于经受摩擦损失或流动引起的噪声。在一些情况下，可以使用柔性构件，诸如可充气膜或管，用于挤压内表面，以在加热成形阶段期间巩固和平滑内表面。

参照附图，所述的是一种由本发明的纤维浆料制造网状声管的方法。图1描述了由纤维/颗粒浆料制造产品的方法。这些步骤包括产生纤维/颗粒浆料或浆料。浆料组合物的实例包括以下：

颗粒0-5％；纤维0.01-5％；粘合促进剂0-2％；分散助剂0-1％；增稠剂0-1％；和表面活性剂0-1％；其中浆料的余量由承载流体组成。

颗粒选自以下组：聚合物颗粒，珠粒和薄片，可膨胀微球，聚合物泡沫颗粒，有机硅酸盐粘土，可膨胀或不可膨胀的石墨薄片，云母，金属薄片，石墨烯，碳纤维或纳米管等。

细纤维选自以下组：原纤化或纳米原纤化的聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚丙烯腈，或生物纤维，诸如任何含纤维素的植物纤维，棉花等。

短切纤维选自以下组：热塑性塑料，包括聚乙烯，聚丙烯，热塑性弹性体(TPE)，聚酯，聚酯共聚物，脂族或半芳族聚酰胺，聚醚醚酮，聚醚酰亚胺，聚丙烯腈和/或非热塑性塑料，诸如三聚氰胺，玻璃，碳或芳族聚酰胺，和/或天然材料，包括大麻，黄麻，亚麻，纤维素等。此类纤维可以是多组分的，以结合几种不同的性质，以及以圆形，多边形，多叶形，扁平或中空的形状提供，并且可能具有不同的直径和长度。

承载流体选自以下组：水和主要水溶液、金属盐、PH调节剂以及本文所列的各种添加剂。

粘附促进剂选自以下组：官能基硅烷，马来酸化单体或聚合物或其他类似的增溶改性剂。

分散助剂选自以下组：1,2-丙二醇，1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,2-丁二醇和1,3-丁二醇等。

增稠剂选自以下组：聚丙二醇或具有高分子量的氧化物，或高分子量聚丙烯酰胺。

表面活性剂选自以下组：主要阳离子表面活性剂，诸如十六烷基三甲基溴化铵或硬脂基二甲基苄基氯化铵。

图2示出了合适的浆料10的使用，浆料10主要使用常规的纸浆成型系统和实践，以由包含细纤维、颗粒、短切纤维和添加剂的组合物产生浆料10。

图3描绘了浆料10如何放置在浸渍20中或其他方式将多孔模具22暴露于浆料10。使用真空将载体流体牵引到模具的多孔表面，颗粒和纤维被吸引，以在图4的模具22的多孔区域上积聚成合适的层。这形成了该过程的网状垫子25(net-shape potential mat)。在优选的实施方案中，当垫子25转移到加热的成形模具时，通过真空提取使沉积的垫子脱水。然而，可以通过将多孔模具定向使垫子脱水，使得垫子可能仍然在多孔模具上并借助于重力或外部施加的压力而不是使用真空抽吸来排出。

所需的脱水程度将取决于组合物和具体的工艺需求，可能不需要完全。在某些情况下，可能根本不需要或不期望有大量脱水。

参照图5和6，垫子25被转移到具有基底30和顶部32的加热的模具中并且封闭以将纤维和颗粒压缩并熔合在半连续制品中。如果需要，可以在模具表面加入附加的薄膜或稀松布，以进一步调节制品的表面性能，这些性能在模塑过程中熔合到制品。模具30和32在垫子上封闭并保持适合于熔化结构的一段时间，任选地熔化表面以产生用于孔隙率控制和结构完整性的半连续完整膜。模具的不同区域可以具有不同的温度，并且模具系统可以结合快速加热/快速冷却类型的方面，以提高循环时间或者用于赋予特定的结构特征，诸如选择性表面成膜。

图7描绘了熔融的垫子，其现在是壳25'并且从模具30和32移除。如果需要，壳25'准备好进行最终修整和组装。

图8和9描绘了不同的壳制品25'和25”，其被设计成形成位于焊接或粘合固定装置中的中空管道40。此时，可以将内部支撑件、端部适配器等插入空腔中。此时，也可以加入二次处理物。将不同的壳体制品25'和25”焊接或粘合在一起以形成中空管道。

图10最终的部件是任意形状的，具有极其均匀的壁，完整的表面蒙皮以及经调节的表面和总孔隙率。由于整个粘合的纤维网络，该制品在结构上可以是完全合理的，并具有柔韧性和弹性。

整个制造方法产生轻质的、选择性的多孔部件，以基本上是网状的形式具有可编程厚度和密度的潜能，因此为满足或超过竞争现有技术提供了工程效益，但却具有非常少的过程中废物和提高整体成本。再生聚合物纤维非常适合这种技术，它提高了可持续性并进一步降低系统成本。另外，该方法适用于掺入生物基可再生纤维以根据需要取代一些聚合物纤维。

本说明书中提及的所有专利和出版物表示本发明所属领域的技术人员的水平。应当理解，虽然示出了本发明的某种形式，但是本发明并不局限于这里描述和示出的具体形式或布置。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变，并且本发明不应被视为局限于在说明书和附图/图中示出和描述的内容。

本技术领域内的技术人员容易理解，本发明非常适合执行这些目的并且实现提及的以及其固有的目的和优点。在此描述的实施例、方法、过程和技术当前代表优选实施例，旨在举例说明，并且无意限制该范围。本技术领域内的技术人员想到包括在本发明的精神内并且由所附权利要求书的范围限定的对此变更和其他用途。尽管结合特定优选实施例描述了本发明，但是应当明白，要求保护的本发明不应当不适当地局限于这些特定实施例。

Claims (18)

1.一种制造吸声汽车管道的方法，该方法包括：

产生浆料，所述浆料包含对纤维和水的选择；

将多孔模具暴露于所述浆料并将所述浆料的纤维沉积在所述多孔模具上以形成预制件；

使得所述预制件脱水；

对所述预制件施加热和压力，以活化在所述预制件内使用的任何特定粘合剂，以形成管道；和

使熔融部件脱模，其中所述部件结构上基本稳定，其具有可控的密度、厚度、孔隙率和表面完整性，并且所述部件与类似形状的固体结构相比，具有吸声的性质。

2.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中所述纤维在所述多孔模具上的沉积通过使用真空源将所述浆料牵引到所述多孔模具，或通过施加压力将所述浆料泵送到所述模具或者通过使用重力将所述浆料排出所述模具来实施。

3.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中对所述预制件施加热和压力通过用热的压缩模压缩所述预制件，和/或通过使热的空气流过所述预制件，和/或通过使热的空气流过所述预制件的内部或外部来实施。

4.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中所述浆料还包括以下中的一种或多种：具有不同成分、直径、轮廓、形状和长度的纤维；不同聚合物的颗粒；填料，包括工艺废料；可膨胀微球和分散剂；增稠剂；表面活性剂和其他加工助剂。

5.根据权利要求3所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括将所述预制件从所述多孔模具转移到施加热的装置中的步骤。

6.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括使用分区真空在所述预制件上产生可变沉积厚度的步骤。

7.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括将所述预制件多次暴露于所述浆料以形成由多层相同成分和受控的厚度组成的管道的步骤。

8.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括将所述预制件一次或多次暴露于各种浆料以形成由多层各种成分组成的管道的步骤。

9.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括在使得所述预制件脱水后施加表面改性剂以获得疏水性的步骤。

10.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括使用热在接触点处热结合组成纤维以产生互连的纤维网络的步骤。

11.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括添加蒸汽或使用感应成型以形成所述预制件的内表面蒙皮的步骤。

12.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括添加蒸汽或使用感应成型以形成所述预制件的外表面蒙皮的步骤。

13.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括通过使用塑料焊接将管道粘合在一起的步骤。

14.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括将管道粘合在一起，围绕管道周边重熔材料以及施加压力将管道的熔化边缘压缩在一起，以产生完整管道组件的步骤。

15.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中包括对模具和/或预制件施加快速的热和/或冷以减少制造管道所需的时间或赋予特定的局部特性的步骤。

16.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中形成管道的步骤包括通过使用混合在浆料中的粘合纤维将管道的纤维粘合在一起的步骤。

17.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中形成管道的步骤包括通过将粘合剂喷射到所述预制件上而将所述管道的纤维粘合在一起的步骤。

18.根据权利要求1所述的制造吸声汽车管道的方法，其中形成管道的步骤包括熔化纤维的步骤。

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