CN112172700A - 包括用保护涂层覆盖的孔口的车身部件的元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆的车身部件(200)的元件(100)，其包括至少一个塑料材料的壁(110)，其特征在于，所述壁(110)具有穿过所述壁(110)的孔口(120)，该孔口(120)的内表面(122)涂覆有抗紫外线和/或湿气的保护涂层(130)。

Description

包括用保护涂层覆盖的孔口的车身部件的元件

技术领域

本发明涉及机动车辆领域，更具体地，涉及由塑料制成的车身部件的元件的制造领域，该车身部件的元件旨在安装在车身部件上并且从车身外部可见。

背景技术

许多现代车辆都装配有塑料车身部件，例如，可以安装在尾门，车门侧面，前后保险杠，车顶等上。

例如，已知的车辆配备有旨在有助于车辆的总体外观的造型(风格)部件。这些造形(风格)部件的目的是增强造形线条或突出形状，以增强制造商希望与其品牌或车辆型号相关联的形象特征。

例如，沿车辆侧面延伸的铬条，门槛板，品牌标志，门把手套，后视镜盖就是这样的外观部件，它们是车辆设计师特别要注意的主题。通过扩展，从外部可见并且对车辆的整体外观有贡献的所有车身部件，例如开口，保险杠，散热器格栅，也可以被视为车身部件或造型(风格)部件，并落入本发明的范围内。

这种车身部件元件由塑料制成。塑料材料的选择取决于该元件的功能和/或使用。

相对于车辆的使用寿命，这些塑料材料中的某些在外部条件的作用下会迅速降解，例如来自阳光的紫外线、环境湿度等环境条件。

例如，在车身部件的元件由包含聚碳酸酯的材料制成的情况下，在紫外线的作用下它趋于变黄并变脆。在车身元件由聚酰胺制成的情况下，它会在潮湿的作用下膨胀，因此孔口会变形。

从车辆外部可以看到这些车身部件，这种劣化对于汽车制造商是不可接受的。

为了保护这些元件不受外部条件的影响，已知的是用保护层来保护这些元件，从而有可能限制甚至消除外部条件的影响。这样的保护层可以由聚氨酯热塑性塑料或清漆制成。

例如，已知透明的车身部件，例如前大灯，其例如由聚碳酸酯制成，并覆盖有一层聚氨酯热塑性塑料或清漆。

然而，在模制之后可能需要对这些元件进行机械再加工以产生孔口(开口)，例如用于使固定鼓通过的孔口，从而能够将部件固定在元件上、或将元件固定在部件上。

孔的壁，即孔的内表面，没有保护层，然后暴露于外部条件，这降低了塑料的质量。因此，塑料和保护层之间的界面也特别脆弱。此外，水分可能会渗入机加工过程中产生的粗糙度中，从而使元件变质。

已知一种解决方案，该解决方案包括通过施加器垫将保护涂层施加到内表面上。因此，保护涂层被称为能够保护塑料层不受环境条件(紫外线，潮湿等)影响的涂层。可以使用清漆类型的涂层或两组分生漆(laque bi-composant)。也可以使用底漆(primaire)，其类似于在涂上粘接剂、施加密封连接之前使用的、或在上漆零件的涂漆步骤中使用的底漆。

然而，使用浸湿的垫将液体保护涂层施加到孔的内部会导致在车身部件的元件的两侧上形成毛刺，这就质量而言是不可接受的。

实际上，在车身部件的可见外表面上看到毛刺是不可接受的。

此外，车身部件的某些元件也对光线透明。结果，从车辆外部可见存在于元件的内表面上的毛刺。与面向车辆外部的面(外表面)相反的面被称为“内表面”。

当为了增强由这些透明车身元件产生的效果而在车身部件的元件的由透明材料形成的表面后面放置一个光源时(存在背光)，在内表面上的这种毛刺更加明显。

因此，就车身部件的外观而言，用于保护孔口内表面的现有解决方案是不可接受的，尤其是对于透明部件而言、更是不可接受的。

发明内容

本发明特别地旨在提供一种车身部件的元件，该元件包括具有通孔的塑料壁，该孔的内表面涂覆有保护性涂层，该涂层的施加在壁的各个面上都没有产生任何毛刺。本发明还提供制造这种元件的方法。

为此，本发明涉及一种机动车辆的车身部件的元件，其包括至少一个塑料材料的壁，其特征在于，所述壁具有穿过所述壁的孔口，该孔口的内表面涂覆有抗紫外线和/或湿气的保护涂层。

车身部件的元件可进一步包括以下一项或多项特征，可单独使用或组合使用：

-覆盖孔口的内表面的保护涂层不超出所述孔口之外；

-壁对光基本上是透明的；

-壁包括塑料层，所述塑料层对光基本上是透明的，并且具有当所述元件安装在车辆上时朝向该车辆外部的外表面，以及与该外表面相反的内表面，所述外表面被对光基本透明得保护层覆盖；

-塑料层的塑料材料可单独或组合选自以下热塑性材料：半透明的天然聚丙烯，环烯烃共聚物，聚乙烯，聚酰胺，聚碳酸酯，丙烯腈丁二烯苯乙烯，聚碳酸酯共混物，半透明的丙烯腈丁二烯苯乙烯，两者的混合物，聚苯乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚甲基丙烯酸甲酯；

-保护层由选自以下材料的材料制成：聚氨酯热塑性塑料，清漆或二组分生漆；

-覆盖所述孔口的内表面的所述保护涂层不延伸出至所述外表面，和/或不延伸出至所述内表面；

-保护涂层是底漆或两组分生漆。

本发明还涉及一种制造根据本发明的车身部件的元件的制造方法，所述塑料层由塑料材料制成，其具有当元件安装在该车辆上时朝向该车辆的外部的外表面，并且包括与外表面相反的内表面，其特征在于，执行以下步骤：

a)模制塑料材料的壁；

b)可选地，实施遮蔽以掩盖外表面的一个区域，该区域旨在包括孔口；

c)实现贯穿壁的孔口；

d)可选地，使用屏蔽设备以掩盖外表面的一个区域，该区域旨在具有孔口或包括孔口；

e)将保护涂层的施加器，例如喷嘴，引入到孔口中；

f)借助于施加器将保护涂层涂覆在孔口的内表面上。

该方法还可以包括以下一项或多项特征，可以单独使用或组合使用：

-步骤a)通过模制塑料层并通过用保护层覆盖其外表面来执行；

-在步骤b)中通过在外表面上施加掩膜来进行遮蔽，所述掩膜在步骤c)中被穿孔；

-在步骤d)中，包括主体的屏蔽设备被布置成覆盖所述孔口在外表面或内表面之一的边缘；

-在步骤d)中，将屏蔽设备布置在所述孔的任一侧，其中，第一屏蔽设备包括覆盖孔口在内表面上的边缘的主体，第二屏蔽设备包括覆盖孔口在外表面上的边缘的主体，上述主体之一包括与孔口相对的、用于将施加器引入到孔口中的腔体；

-屏蔽设备包括至少一个相对于所述元件的密封件，该密封件由柔性材料制成，例如硅酮(或硅树脂)；

-在步骤c)之后对所述壁的表面和所述孔口进行清洁；

-施加器是喷嘴；

-实施所述保护涂层的干燥，其借助于喷嘴用热空气喷雾而实现。

附图说明

通过阅读以下仅作为示例给出并参考附图的描述，将更好地理解本发明，其中：

-图1是包括根据本发明的实施例的雷达保护装置的机动车辆的正面的透视图。

-图2以剖视图示出了根据本发明的车身部件的元件的示例。

-图3以剖视图示出了根据本发明的车身部件的元件的制造方法的示例的三个主要步骤。

具体实施方式

图1以示例而非限制的方式示出了车身部件200的元件100，其位于车辆的前部面上。

图2以示例而非限制的方式示出了根据本发明的车身部件的元件100的示例。该身体部件的元件100包括至少一个由塑料制成的壁110。

壁110具有穿过壁110的孔口120，并且孔口的内表面涂覆有抗UV和/或湿气的保护涂层130。

覆盖孔口120的内表面122的保护涂层130不延伸超出孔口120。

孔口120的内表面122是指在壁110的整个厚度上形成孔边缘的表面。

术语“保护涂层”是指可以涂成薄层(厚度小于1毫米)并且能够保护塑料材料层不受环境条件(例如紫外线，潮湿等)影响的涂层。技术人员知道能够实现这样功能的涂层。例如可以使用清漆类型的涂料或两组分生漆。也可以使用底漆，其类似于在涂上粘接剂、施加密封连接之前使用的、或在上漆零件的涂漆步骤中使用的底漆。底漆是指能够进另一个涂层(漆层)在零件上的附着的涂层。例如，底漆在用于喷涂车身部件的涂漆过程中，可改善着色层的附着力。在防止外部条件的情况下，底漆不用于此粘合功能，因为它未被另一涂层覆盖，而是用于其抗紫外线功能和耐腐蚀性能。因此，根据一个实施例，孔口120的内表面122涂覆有底漆类型的保护涂层130。

可以使用具有以下组分的底漆：单一或两种成分的聚氨酯树脂化合物、炭黑类型的导电电荷、以及二甲苯，乙酸丁酯，乙酸丁酯二醇类型的有机溶剂等，底漆还可以包含基于水，二醇醚和/或吡咯烷酮的溶剂。

如图2的示例所示，壁110具有覆盖有保护层150的热塑性材料塑料层140。

根据该示例，保护层150具有在0.3mm与0.8mm之间的厚度，并且塑料层140具有在3mm与6mm之间的厚度。

根据一个实施例，壁110对于光基本上是透明的，也就是说，射向壁110的光束的至少一部分穿过壁110。

根据该实施例，塑料层140和保护层150对于光基本上是透明的。

塑料层140的塑料选自以下热塑性材料：半透明的天然聚丙烯，环烯烃共聚物(COC)，聚乙烯(PE)，聚酰胺(PA)，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈丁二烯苯乙烯半透明(ABS)，(ABS/PC)两者的混合物，聚苯乙烯(PS)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

保护层150由选自以下材料的材料制成：聚氨酯热塑性塑料(TPU)，清漆或两组分生漆。

塑料层140具有两个面：内表面144和外表面142。当元件100被安装在车辆上时，内表面144是面向车辆内部的一侧，而外表面则是面向车辆外部的一侧，与内表面相反。保护层150覆盖外表面142。

因此，当塑料层140是不透明的并且保护层150是透明的时，从车辆外部仅可见塑料层140的外表面142。

根据本发明，覆盖孔口120的内表面122的保护涂层130不延伸超出孔口120。因此，外表面142不具有保护涂层130。也就是说，保护涂层130仅设置在孔120的内表面122上。因此，外表面142不具有该涂层130的任何毛刺。因此，孔口120中存在保护涂层130不会影响元件100的外观。

有利地，当壁110基本上是透明的时，内表面144上也没有保护涂层130，因此没有该涂层130的毛刺。因此，即使壁110是透明的、甚至是有背光的，元件100的外观也不会因为在孔口120中存在保护性涂层130而变差。

根据一个实施例，车身部件的元件100构成用于机动车辆的雷达的天线罩。

本发明还涉及一种根据本发明的车身部件的元件100的制造方法。

图3示出了这种方法的示例的主要步骤，其中执行以下步骤：

a)优选地通过注塑模制塑料材料的壁110；

b)可选地，实施遮蔽(marouflage)以掩盖外表面142的一个区域，该区域旨在包括孔口120；

c)实现贯穿壁110的孔口120，例如通过钻孔或铣削；

d)可选地，使用屏蔽设备500以掩盖外表面142的一个区域，该区域旨在具有孔口120或包括孔口120；

e)将保护涂层130的施加器400，例如喷嘴，引入到孔口120中；

f)借助于施加器400将保护涂层130涂覆在孔口120的内表面上。

步骤d)可以在步骤b)之后或在步骤c)之后进行。在步骤b)之后进行的情况下，屏蔽设备500用于遮盖包括孔口120的外表面142的区域。在步骤c)之后进行的情况下，屏幕装置500用于遮盖包括孔口120的外表面142的区域。

旨在包括(具有)孔口120的区域是指：表面(外表面142或内表面144)的一个区域，其中包括穿过壁110的孔口的位置。

根据一个实施例，在步骤a)中，通过模制(优选地通过注射模制)来制造塑料层140，并且其外表面142覆盖有保护层150，优选地通过包覆模制该塑料层140的操作来实现。

遮蔽(marouflage)是指施加(或铺覆)掩膜(film de masquage)300。根据一个实施例，在步骤b)中通过在外表面142上施加掩膜300来进行。该步骤在图3中的第一个图示出：参考i)。

如图3中的第二图所示：图i i)，在制造孔口120的步骤之前施加掩膜300，因此在步骤c)中对掩膜300进行穿孔。优选地，通过从具有用于遮蔽的掩膜300的面开始钻孔来制造孔口。

根据一个实施例，通常当壁110基本上对光透明时，在步骤c)和步骤d)之间实施对内表面144的区域的第二遮蔽。使用相同的方式进行：通过在内表面144上施加掩膜300来实现该第二遮蔽。该步骤未在图中示出。

根据一个优选的实施例，通过替代地或除掩模之外使用至少一个屏蔽设备500，能够避免在面142和144之一上的保护涂层130的毛刺。该屏幕装置500可具有围罩

形状。

屏蔽设备500包括主体，该主体围绕内表面144或外表面142上的孔口120的边缘。

在图中，主体510围绕内表面144上的孔口120的边缘，而主体520围绕外表面142上的孔口120的边缘。

每个主体510、520可以具有围罩的形状，并且优选地包括与元件100接触的密封件512、522。这些密封件由诸如硅树脂的柔性材料制成，从而确保了相对于保护涂层130的突出部的屏蔽密封，并保护面142和144不受任何毛刺或残留物的影响。

上述主体中的一个，即图3中的主体520，在孔120的对面包括一个腔体530，以能够将施加器400引入孔120中。图3中的主体510可包括与孔口120相对的镂空部540，该镂空部540能够使得施加器400的引入行程超过面144。

根据一个实施例，在步骤d)中，布置单个屏蔽设备500：主体510或主体520。根据另一实施例，设置两个屏蔽设备位于孔口120两侧：主体510和主体520。

有利地，在制造孔口120的步骤c)之后，清洁壁110的面142、144和孔口120。

当施加器400是喷嘴时，可以通过利用喷嘴喷射热空气来干燥保护涂层130。这种干燥防止毛刺在施加涂层130之后出现，例如在施加保护层之后紧接的部件处理期间出现。另外，这种干燥使得可以清洁喷嘴，并防止底漆/清漆变干从而阻塞喷嘴的进料/排出通道。

附图标记列表：

100：车身部件200的元件

110：车身部件的元件100的壁

120：穿过壁110的孔口

122：孔口120的内表面

130：防紫外线和/或湿气的防护涂层

140：壁110的塑料层，由对光基本上透明的塑料制成

142：层140的外表面

144：层140的内表面

150：壁110的保护层，对可见光基本透明

200：机动车辆的车身部件

300：壁110的掩膜

400：施加保护涂层130的施加器

500：屏蔽设备(能够优化遮蔽的围罩)

510：屏蔽设备500的主体，其覆盖壁110的内表面144上的孔口120的边缘。

512：主体510的密封件

520：屏蔽设备500的主体，其覆盖壁110的外表面142上的孔口120的边缘。

522：第二元件520的密封件

530：第一或第二主体510、520中的腔体

540：第一或第二主体510、520中的镂空部

Claims (17)

1.机动车辆的车身部件(200)的元件(100)，其包括至少一个塑料材料的壁(110)，其特征在于，所述壁(110)具有穿过所述壁(110)的孔口(120)，该孔口(120)的内表面(122)涂覆有抗紫外线和/或湿气的保护涂层(130)。

2.根据前述权利要求所述的车身部件的元件(100)，其中，覆盖所述孔口(120)的内表面(122)的所述保护涂层(130)不超出所述孔口(120)之外。

3.根据前述权利要求中任一项所述的车身部件的元件(100)，其中，所述壁(110)对光基本上是透明的。

4.根据前述权利要求所述的车身部件的元件(100)，其中，所述壁(110)包括塑料层(140)，所述塑料层对光基本上是透明的，并且具有当所述元件(100)安装在车辆上时朝向该车辆外部的外表面(142)，以及与该外表面(142)相反的内表面(144)，所述外表面(142)被对光基本透明得保护层(150)覆盖。

5.根据前述权利要求所述的车身部件的元件(100)，其中，所述塑料层(140)的塑料材料选自以下热塑性材料的一项或多项：半透明的天然聚丙烯，环烯烃共聚物(COC)，聚乙烯(PE)，聚酰胺(PA)，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，聚碳酸酯(PC)混合物，半透明的丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，(ABS/PC)两者的混合物，聚苯乙烯(PS)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

6.根据前述权利要求所述的车身部件的元件(100)，其中，所述保护层(150)由选自以下材料的材料制成：热塑性聚氨酯(TPU)，清漆或两组分生漆。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的车身部件的元件(100)，其中，覆盖所述孔口(120)的内表面(122)的所述保护涂层(130)不延伸出至所述外表面(142)，和/或不延伸出至所述内表面(144)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的车身部件的元件(100)，其中，所述保护涂层(130)是底漆或两组分生漆。

9.用于制造根据权利要求1至8中的任一项所述的车身部件的元件(100)的制造方法，所述塑料层(140)由塑料材料制成，其具有当元件(110)安装在该车辆上时朝向该车辆的外部的外表面(142)，并且包括与外表面(142)相反的内表面(144)，其特征在于，执行以下步骤：

a)模制塑料材料的壁(110)；

b)可选地，实施遮蔽以掩盖外表面(142)的一个区域，该区域旨在包括孔口(120)；

c)实现贯穿壁(110)的孔口(120)；

d)可选地，使用屏蔽设备(500)以掩盖外表面(142)的一个区域，该区域旨在具有孔口(120)或包括孔口(120)；

e)将保护涂层(130)的施加器(400)，例如喷嘴，引入到孔口(120)中；

f)借助于施加器(400)将保护涂层(130)涂覆在孔口(120)的内表面上。

10.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，步骤a)通过模制所述塑料层(140)并通过用保护层(150)覆盖其外表面(142)来执行。

11.根据权利要求9和10中的任一项所述的制造方法，其中，在步骤b)中通过在所述外表面(142)上施加掩膜(300)来进行遮蔽，所述掩膜(300)在步骤c)中被穿孔。

12.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，在步骤d)中，包括主体(520、510)的屏蔽设备(500)被布置成覆盖所述孔口(120)在外表面(142)或内表面(144)之一的边缘。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其中，在步骤d)中，将屏蔽设备(500)布置在所述孔(120)的任一侧，其中，第一屏蔽设备(500)包括覆盖孔口(120)在内表面(144)上的边缘的主体(510)，第二屏蔽设备(500)包括覆盖孔口(120)在外表面(142)上的边缘的主体(520)，主体(510、520)之一包括与孔口(120)相对的、用于将施加器(400)引入到孔口(120)中的腔体(530)。

14.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，所述屏蔽设备(500)包括至少一个相对于所述元件(100)的密封件(512，522)，该密封件由柔性材料制成，例如硅酮。

15.根据权利要求9至14中的任一项所述的制造方法，其中，在步骤c)之后对所述壁(110)的表面(142、144)和所述孔口(120)进行清洁。

16.根据权利要求9至15中的任一项所述的制造方法，其中，所述施加器(400)是喷嘴。

17.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，实施所述保护涂层(130)的干燥，其借助于喷嘴用热空气喷雾而实现。

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