CN110914032A - 具有集成的安装辅助件的聚氨酯成型件，其制造方法以及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有集成的安装辅助件的聚氨酯成型件，尤其用于装入机动车的车身中间空间中，在至少一个子区域上具有与聚氨酯成型件材料配合地连接的基于漆的覆层，所述覆层具有摩擦减小的表面区域。此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的聚氨酯成型件的方法和一种用于将根据本发明的聚氨酯成型件装入机动车的车身中间空间中的方法。

Description

具有集成的安装辅助件的聚氨酯成型件，其制造方法以及其 安装方法

技术领域

本发明涉及一种具有集成的安装辅助件的聚氨酯成型件，尤其用于装入到机动车的车身中间空间中。此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的聚氨酯成型件的方法和一种用于将根据本发明的聚氨酯成型件装入到机动车的车身中间空间中的方法。

背景技术

聚氨酯成型件从现有技术中已知。尤其地，成型发泡的聚氨酯成型件由于其有利的声学和热学特性证实为适合在汽车制造业中使用。然而，聚氨酯成型件通常具有钝的表面。由于所述钝的表面，安装、尤其在车身空腔或中间空间中的安装，仅借助于滑动辅助件是可能的。在现今从现有技术中已知的系统中，通常将摩擦减小的薄膜用作为滑动辅助件。

制造这种聚氨酯成型件然而与相对高的成本相关联。摩擦减小的薄膜必须通常(手动地)装入成型工具中并且借助于真空拉入深处。所述工作步骤在技术上是非常耗费的，因为薄膜通常具有50μm和更小的层厚度。这通常引起，所述薄膜在处理时被损坏，例如撕裂，使得必须重复整个拉入深处的过程。因为技术决定地仅能够将整个成型工具半部用薄膜覆层，所以在这种工艺中还浪费大量摩擦减小的薄膜。

在实践中，薄膜在成型件上的还不足的附着值证实为是成问题的，这可能引起薄膜从聚氨酯成型件局部地剥离，这要求随后时间密集的再处理。此外，具有复杂的几何形状的聚氨酯成型件的薄膜覆层几乎不可以实现。

发明内容

因此，本发明基于如下目的，提供一种相对于现有技术改进的聚氨酯处成型件，尤其成型发泡的聚氨酯成型件。此外，应提供如下聚氨酯成型件，所述聚氨酯成型件在相同的或优选改进的安装特性下可以更简单地制造并且此外能够实现减小制造成本。此外，这种聚氨酯成型件应具有其他对于安装有用的特性。

所述目的通过具有权利要求1的特征的聚氨酯成型件来实现。

本发明的有利的设计方案和变型形式从其他独立权利要求、参引独立权利要求的从属权利要求以及下面的说明书中得出。

令人惊喜地已经证实的是，具有集成的安装辅助件的根据本发明的聚氨酯成型件可以出色地实现所述目的。这种成型件尤其适合于装入到机动车的车身空腔或中间空间中。这尤其在涉及成型发泡的聚氨酯成型件的情况下适用。

根据本发明的聚氨酯成型件至少在子区域中具有与聚氨酯成型件材料配合地连接的基于漆的覆层，所述覆层构成摩擦减小的表面区域。所述覆层防止成型件的聚氨酯的表面与空腔的表面的直接接触，所述成型件应插入到所述空腔中，所述空腔例如在机动车车身中构成。

在一个有利的改进方案中，根据本发明的聚氨酯成型件仅在所谓的“接触部位”处具有基于漆的覆层，并且不像在现有技术中的薄膜覆层的成型件中那样在成型件的由至少一个工具半部构成的整个表面上具有基于漆的覆层。所述接触部位尤其可以为成型件的如下表面区域，所述表面区域在将成型件插入到空腔中时与进入空腔的通道中的壁机械接触。与成型件的或要填充的空腔的几何形状相关地，这可以为唯一的接触部位。由于仅成型件的(多个)接触部位设有基于漆的覆层，要用于构成基于漆的覆层的漆量可以最小化。由此得出成本和环境优点，尤其在与根据现有技术的在上文中讨论的薄膜覆层的成型件直接比较时如此。

基于漆的覆层优选为基于固体润滑剂的含水悬浮液的覆层，所述固态润滑剂嵌入有机或无机粘合剂中。优选地在经典的模内覆层中基于聚氨酯，但是例如也可以是事后施加的漆/聚合物或絮状物。

根据使用目的，基于漆的覆层本身可以构成摩擦减小的表面区域，其方式优选为：使用具有低的摩擦系数的基于漆的组合物。

基于漆的覆层例如能够以单个点、凸起或带和/或面状设置的点、凸起或带或其他结构的形式构成。

在另一优选的实施方式中，基于漆的覆层连续地面状地构成。

摩擦减小的表面区域、即成型件的表面的设有基于漆的覆层的区域优选地平坦地或更优选地结构化地构成。借助于结构化的表面，可以减小在成型件和空腔之间的接触面，使得简化成型件到空腔中的引入。

在另一有利的改进方案中，摩擦减小的表面区域通过单独地构成的摩擦减小的层形成，所述层与基于漆的覆层连接。在此，基于漆的覆层或摩擦减小的层可以设有粘结剂配方，尤其由其覆层，以便在基于漆的覆层和摩擦减小的层之间建立材料配合的连接。

优选地，摩擦减小的层由无纺布或毛毡构成。尤其优选地，无纺布或毛毡包括塑料纤维，例如由PP构成的塑料纤维。

根据另一优选的实施方式，摩擦减小的层由纤维絮构成，所述纤维絮施加到完成成型的构件上。尤其优选地，纤维絮包括塑料纤维，优选由PP构成的塑料纤维。

根据另一优选的实施方式，摩擦减小的层由泡沫状的元件构成，所述泡沫状的元件关于聚氨酯成型件和/或基于漆的覆层具有更小的压缩硬度。

优选地，基于漆的覆层覆盖聚氨酯成型件的整个表面的最大50％，尤其优选最大30％。

根据另一优选的实施变型形式，基于漆的覆层此外具有摩擦升高的表面区域。这种摩擦升高的表面区域例如可以通过如下方式构成：适当地选择成型件的局部的表面几何形状，例如其方式为：在表面中构成肋结构，所述肋结构尤其横向于成型件的设置的推入方向延伸，或者其方式为：局部地将基于漆的第二覆层施加到成型件的表面上，所述第二覆层尤其可以覆盖基于漆的第一覆层。在此，用于基于漆的第二覆层的漆具有相对于基于漆的第一覆层的漆提高的摩擦系数。

因此，根据本发明的聚氨酯成型件具有两个不同的功能，所述功能在安装时以及在安装之后都证实为是尤其有利的。除了摩擦减小的覆层作为安装辅助件的功能之外，摩擦升高的表面区域确保构件在插入到空腔中之后在其常规位置的持久的固定。

优选地，聚氨酯成型件根据所述优选的实施变型形式构成为，使得当成型件已经占据其在空腔中的常规的最终位置时，摩擦升高的表面区域才履行其用于固定位置的功能。对此，例如摩擦升高的表面区域可以在成型件的这种表面部段中设置，所述表面部段首先在成型件在空腔中的装入位置中贴靠在空腔的内壁部上，而在引入到空腔中期间不同地不与通向空腔的通道的内壁部机械接触。

根据另一优选的实施变型形式，基于漆的覆层具有用于标识位置的机构。借助于用于标识位置的结构，大程度地简化聚氨酯成型件的安装，因为可以根据标识，例如将成型件的精确的引入方向，例如为机场工人明确地示出。这种标识此外例如在借助于安装机器人的自动化的安装中用作为例如在自动化的位置识别中的取向点并且简化安装工艺。

优选地，作为用于识别位置的机构使用颜料，借助所述颜料可以将基于漆的覆层相应地染色。有利的是如下着色，使得在正常的照明条件下，在聚氨酯成型件和基于漆的覆层之间出现色彩对比度或亮度对比度。在另一优选的实施变型形式中，也可以使用光致发光的颜料。

优选地，基于漆的覆层具有在5至150μm的范围内，优选在30和50μm之间的层厚度。

在另一优选的实施变型形式中，基于漆的覆层可以在其横截面中构成为具有改变的厚度，例如以沿纵向方向延伸的滑动棱边的形式，并且在最高点处具有150μm的层厚度。

根据另一方面，本发明涉及一种用于制造根据本发明的聚氨酯成型件的方法，其中首先将用于构成基于漆的覆层的组合物施加在成型工具的敞开的腔室的至少一个子区域上，并且随后将成型工具的腔室借助聚氨酯在后部发泡。对此，例如可以将由多元醇和异氰酸酯和可能由水构成的反应混合物引入到腔室中，以构成发泡的聚氨酯，并且将所述腔室封闭，以构成成型件。

根据一个优选的实施变型形式，在施加用于构成基于漆的覆层的步骤之前，将脱模剂引入到成型工具的敞开的腔室中和施加到成型工具的表面上，以便防止覆层以及成型件的附着，尤其借助于用于构成基于漆的覆层的组合物的喷射雾化来防止。

根据本发明的工艺优选在至少45℃，更优选至少55℃的温度下执行。成型工具表面的提高的温度促进用于构成基于漆的覆层的组合物的快速硬化，例如通过可能包含的溶剂、例如水的提高的挥发。

优选地，将用于构成基于漆的覆层的组合物自动化地借助于多轴机器人喷入到成型工具的敞开的腔室中。多轴机器人在制造覆层时提供非常灵活的构型可能性，使得不同的几何构成方案可以详细地构成。

在一个替选的实施变型形式中，将基于漆的组合物以静电的方式喷入到成型工具的敞开的腔室中。在此，将基于漆的组合物优选粉末状地提供。

在施加用于构成基于漆的覆层的组合物时，成型工具的表面的掩盖例如可以借助于机械掩模来进行，所述掩盖在应当有针对性地仅对表面的子区域覆层时是有利的。

替选地，已经证实为尤其有利的是，成型工具的表面在预定的区域中静电充电，使得实际上仅所述表面由用于构成基于漆的涂层的粉末状的或雾化的液态的组合物覆盖。以所述方式，在将组合物施加在成型工具的表面上时的材料损失可以最小化。

根据另一方面，本发明涉及一种用于将根据本发明的聚氨酯成型件装入机动车的车身中间空间中的方法，其中根据本发明的聚氨酯成型件首先定向，并且随后引入到其在机动车的车身空腔或中间空间中的常规位置中，所述车身空腔或中间空间具有为此设置的通道。在引导经过所述通道时，成型件基本上仅借助由基于漆的涂层构成的或获得的摩擦减小的表面以在表面上贴靠的方式到达通道。

手动地或自动地，优选根据用于标识位置的机构进行根据本发明的聚氨酯成型件的定向。

附图说明

下面，本发明根据附图详细阐述。详细地示出：

图1示出根据本发明的成型件的第一实施例的示意图，

图2示出根据本发明的成型件的第二实施例的局部图，

图3示出根据本发明的成型件的第三实施例的局部图，

图4示出根据本发明的成型件的第四实施例的局部图，以及

图5示出根据本发明的成型件的第五实施例的局部图。

具体实施方式

在图1中示意地示出用于装入到车身中间空间(未示出)的根据本发明的聚氨酯成型件1的第一实施例。聚氨酯成型件1由成型发泡的聚氨酯泡沫构成，所述聚氨酯泡沫具有65-300Kg/m³的典型密度和根据ISO3386-1为3-40kPa的典型硬度，并且具有呈基于漆的覆层2的形式的集成的安装辅助件。所述安装辅助件设置在聚氨酯成型件1的表面的子区域上，并且具有摩擦减小的表面3。在此，摩擦减小的表面3通过基于漆的覆层本身形成，其方式为：使用具有小的摩擦系数的漆。尤其地，相对于表面或表面的材料较低的摩擦系数是有利的，成型件在其确定地点引入时应在所述表面上滑动。

优选地，出于保护环境和工作安装性的原因，使用水基的漆体系。然而必要时，含溶剂的漆体系也可以是有利的。将摩擦减小的颗粒、例如由PTFE构成的颗粒添加至漆体系也可以是有利的。

在图2中示出根据本发明的聚氨酯成型件1的第二实施例的局部。基于漆的覆层2以单个凸起的形式构成，所述凸起构成摩擦减小的表面3。凸起的几何形状可以不同地构成。例如，凸起可以线性地或面状地设置。在面状设置的情况下，多个凸起相互间以限定的间距设置，其中凸起的具体分布或其密度也可以改变，以便时成型件1的引入特性有针对性地匹配于空腔或其通道的已知条件。在此，摩擦减小的表面3同样由基于漆的覆层2本身构成，其方式为：使用具有优选低的摩擦系数的漆，尤其基于与第一实施例中的漆相同的组合物。

图3示出具有基于漆的覆层2的根据本发明的聚氨酯成型件1的第三实施例。基于漆的覆层2具有呈蜿蜒结构形式的结构化的表面4，所述表面构成摩擦减小的表面3。通过呈线性的蜿蜒结构，减小用作为安装辅助件的表面的大小。由于摩擦减小的表面3本身具有低的摩擦系数，聚氨酯成型件1根据第三实施例总计具有突出的滑动特性。

在一个替选的实施变型形式(图4)中，将结构化的表面4通过聚氨酯成型件1本身形成。优选地，在这种实施方案中，仅结构4的齿部设有基于漆的覆层2，所述覆层形成摩擦减小的表面3。

在图5中示出根据本发明的聚氨酯成型件1的第五实施例的局部。在该实施例中，摩擦减小的表面3通过摩擦减小的层6、例如无纺布层形成。这优选地借助于粘结层5与基于漆的涂层2连接。

替选地，无纺布层至少部分地嵌入到基于漆的覆层中。这可以通过如下方式实现：将适当地设计尺寸的无纺布层铺入到成型工具的敞开的腔室中，并且随后借助用于构成基于漆的覆层的液态的或粉末状的组合物喷射。下面，将由醇和异氰酸酯和可能由水构成的反应混合物为了构成发泡的聚氨酯而引入到腔室中，并且将所述腔室封闭以构成成型件。

Claims (16)

1.一种具有集成的安装辅助件的聚氨酯成型件(1)，尤其用于装入机动车的车身中间空间中，具有与所述聚氨酯成型件(1)材料配合地连接的基于漆的覆层，所述覆层具有摩擦减小的表面区域(3)，所述覆层至少设置在所述聚氨酯成型件(1)的表面的子区域上。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯成型件(1)，

其中基于漆的所述覆层(2)占据所述聚氨酯成型件(1)的总表面的最大50％，更优选最大30％。

3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯成型件(1)，

其中基于漆的所述覆层(2)还具有摩擦升高的表面区域(4)。

4.根据权利要求1或2所述的聚氨酯成型件(1)，

其中设有基于漆的另一覆层(2)，所述另一覆层具有摩擦升高的表面区域(4)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的聚氨酯成型件(1)，

其中基于漆的所述覆层(2)具有用于标识位置的机构。

6.根据上述权利要求中任一项所述的聚氨酯成型件(1)，

其中基于漆的所述覆层(2)具有在30μm至150μm的范围内的层厚度。

7.根据上述权利要求中任一项所述的聚氨酯成型件(1)，

其中基于漆的所述覆层(2)，尤其是摩擦减小的和/或摩擦升高的表面区域(4)具有平坦的或结构化的表面。

8.根据上述权利要求中任一项所述的聚氨酯成型件(1)，

其中摩擦减小的和/或摩擦升高的表面区域(3)、(4)通过基于漆的所述覆层(2)或摩擦减小的或摩擦升高的层形成。

9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的聚氨酯成型件(1)的方法，所述方法具有如下步骤：

i)将用于构成基于漆的覆层(2)的组合物施加到成型工具的敞开的腔室的至少一个子区域中，和

ii)将所述成型工具借助聚氨酯在后部发泡。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中在步骤i)之前将脱模剂施加到所述敞开的腔室中。

11.根据权利要求9或10所述的方法，

其中工艺在至少45℃，更优选在至少55℃的温度下执行。

12.根据上述权利要求9至11中任一项所述的方法，

其中将基于漆的所述组合物借助于多轴机器人喷入到所述成型工具的所述敞开的腔室中。

13.根据上述权利要求9至12中任一项所述的方法，

其中将基于漆的所述组合物以静电的方式喷入到所述成型工具的所述敞开的腔室中。

14.根据权利要求9所述的方法，

其中在制造所述聚氨酯成型件(1)时将用于标识位置的机构安置到所述成型件(1)中或安置在所述成型件(1)上。

15.一种用于将聚氨酯成型件(1)装入到机动车的车身中间空间中的方法，所述车身中间空间具有通道，所述方法包含如下步骤：

-提供根据权利要求1至8中任一项所述的聚氨酯成型件(1)，

-将所述聚氨酯成型件(1)定向，和

-将所述聚氨酯成型件(1)插入到所述车身中间空间中，其中所述聚氨酯成型件(1)通过所述通道引入到所述中间空间中，其中所述成型件基本上仅借助由基于漆的所述覆层(2)构成的或获得的摩擦减小的表面区域(3)与所述表面贴靠地到达所述通道。

16.根据权利要求15所述的方法，所述方法用于引入根据权利要求14所述的成型件(1)，其中根据所述用于标识位置的机构进行所述聚氨酯成型件(1)的定向。

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