CN112912223A - 用于制造用于车辆的部分区域的面加热装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于制造用于对车辆的部分区域进行加热的面加热装置的方法，其中，在第一步骤中，将加热丝设置在薄膜上并且将所述薄膜随后成型成预定的形状，或提供成型成预定的形状的薄膜。在第二步骤中，将经成型的薄膜置入注塑模具中，其中，加热丝指向注塑模具的壁或指向到注塑模具的空腔中。在第三步骤中，以预定的材料进行包封注塑，并且在第四步骤中，将透明的漆层施加到完成的注塑件上。

Description

用于制造用于车辆的部分区域的面加热装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于车辆的部分区域的面加热装置的方法。
背景技术
已知将面加热装置集成到车辆的外部构件中，以便提高传感器系统、尤其是雷达(FRR、MRR)的可用性。已知缠绕在薄膜上的加热装置或金属丝纱布，所述薄膜然后在注塑过程中被进一步处理。在缠绕的加热装置的情况中，将具有大约0.3mm-0.4mm的直径的金属丝缠绕到所谓的预注塑坯上并且与插头触通。随后将被调整的预注塑坯置入到注塑模具中并且二次注塑(überspritzt)。在基于薄膜的加热装置的情况中，借助于金属丝敷设方法将具有0.03mm-0.2mm的直径的金属丝沿要被加热的面敷设。随后将所述加热装置在注塑过程中二次注塑并且留出至触通位置的区域。
缠绕的加热装置基于所需要的金属丝厚度和缠绕几何结构不适合用于具有高的表面要求的面，因为所述加热装置基于在注塑中的质量集聚而出现包括收缩凹痕和表面不平的问题。此外，在加热元件(金属丝)和要加热的表面之间的间距过大，而不能确保例如用于除霜的加热装置的快速的响应特性。在基于薄膜的加热装置中，可以针对所述加热装置使用较小的金属丝直径，从而金属丝不向外显现为可见的。通常基于薄膜的加热装置以金属丝侧朝向塑料部件置入在注塑模具中并且将金属丝侧二次注塑。在这里存在如下危险，即，由于熔化而使金属丝移动。另一个问题是仅加热车辆的具有薄膜的部分区域、例如前饰板，因为在这里薄膜边缘可以显现。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于对车辆的部分区域进行加热的面加热装置的制造方法，通过所述制造方法能够实现加热装置的改善的响应特性以及集成到外部构件中的视觉上的集成。
所述任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的实施方式在从属权利要求中说明。要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下或仅结合独立权利要求的特征的子集形成单独的并且独立于独立权利要求的全部特征的组合的发明，其可以成为独立权利要求、分案申请或在后申请的主题。这同样适用于在说明书中所说明的技术教导，所述技术教导可以形成独立于独立权利要求的特征的发明。
提出一种用于制造用于对车辆的部分区域进行加热的面加热装置的方法，其中，在第一步骤中，将加热丝设置在薄膜上并且将所述薄膜随后成型成预定的形状。替代性地，可以提供已经成型成预定的形状的薄膜。在第二步骤中，将经成型的薄膜置入到注塑模具中，其中，加热丝指向注塑模具的壁或指向到注塑模具的空腔中。在第三步骤中，以预定的材料进行包封注塑。在第四步骤中，将透明的漆层施加到完成的注塑件上。
通过该制造方法，尤其是通过使用透明的漆层，可以实现没有较大的剪切力的小的层厚度，这导致在二次注塑时的提高的过程安全性。此外，面加热装置可以靠近要加热的表面、例如雷达传感器。因此，能量需求降低，并且面加热装置的响应特性改善。也可以通过施加透明的漆层(例如通过流动涂布)到面加热装置上、更准确地说到具有加热丝的薄膜上来对可见的薄膜边缘进行掩盖或覆盖。
此外设置，由具有加热丝的薄膜、材料和漆层组成的总层复合体的厚度在此在2mm至7mm之间，有利地在材质方面为雷达射束的半波长的多倍。
此外设置，在第四步骤中将漆层的厚度选择成，使得加热丝完全埋入在材料中。这不仅在加热丝在第二步骤中置入到注塑模具中之后指向到注塑模具的空腔中时适用，而且在加热丝指向注塑模具时也适用。有利地设置，透明的漆层按照加热丝的类型和在注塑模具中的布置结构具有在0.2mm至1.0mm之间、有利地大约0.7mm的厚度。
根据加热丝在第二步骤中置入时是指向到注塑模具的空腔中还是指向注塑模具的壁，可以在第四步骤中对应薄地选择透明的漆层的厚度。因此产生如下表面，在所述表面中，加热丝在该表面上不显现。
此外设置，借助于流动涂布在模具中施加漆层。通过以所述漆层进行流动涂布，可以实现均匀的覆盖。有利的是，注塑模具可旋转并且在第三步骤之后与注塑件一起旋转，从而在第四步骤中可以施加透明的漆层。因此可以缩短涂层过程。
此外设置，所述经成型的薄膜仅占据注塑模具的部分区域。有利地，所述加热丝至少在部分区域中、有利地在整个面上以所述材料的颜色被染色或进行染色。有利地，在第三步骤中以所述预定的材料进行包封注塑，使得产生具有预定的结构的结构化的表面。因为薄膜加热装置仅占据注塑模具的一部分，所以所属的外部构件可以在一个步骤中利用薄膜加热装置的包封注塑来制造。外部构件的大小在此仅被注塑模具的大小限制。因此外部构件可以以一种结构制造，其中，所述薄膜在这里要么被从所述结构取出要么集成到所述结构中。
原则上，薄膜与所述材料的接合边缘保持至少稍微可见。这可以通过结构化的表面掩盖。为此，所述材料可以在第三步骤中对应地适配，以便将所述结构引入到通过所述材料形成的外部构件中。例如可以引入菱形图案或其他图案，所述图案协调成，使得该图案将薄膜边缘包括到所述结构中并且因此对薄膜边缘在视觉上进行掩盖。所述图案在此可以按照薄膜的实施方式、但也可以按照设计准则来选择，其中，薄膜边缘也可以与预定的设计结构适配，即按照在材料中的预定的结构的边缘类型占据特定的形状，例如倒圆的或是直的。也有利的是，加热丝的颜色对应于所述材料的颜色，亦即两者例如是黑色的。所述加热丝可以为此在紧固在薄膜上之前或在紧固在薄膜上之后进行染色。
此外设置，所述材料是聚碳酸酯。该材料非常良好地适合于在汽车领域中使用，因为其具有高的强度、刚度和硬度，以及是良好的针对电流的绝缘体并且相对于水、矿物酸和其他材料是耐久的。该材料也良好地适合用于注塑。
此外设置，所述车辆的部分区域是一个或多个区域，在所述一个或多个区域上设置要加热的雷达构件和/或其他传感器构件。为了确保雷达传感器的功能性，需要的是，尤其是当雷达传感器即将被雪或冰遮盖或已经被雪或冰遮盖时，可对雷达传感器尽可能高效地加热。在这里，快速的除冰是重要的，这能够通过所提出的构造来实现，所述构造通过所述制造方法来实现。尤其地，如果车辆的设有传感器或构件的、不被雪或冰遮盖的其他区域可以借助于注塑制造，则所述其他区域也可以从所述方法获益。
本发明的其他的特征和优点由对本发明的实施例的后续的说明、借助于示出按照本发明的细节的附图的各个图以及由权利要求得出。各个特征可以分别本身单独地或多个任意组合地在本发明的变型方案中实现。
附图说明
接着借助于附图更详细地阐述本发明的优选实施方式。
图1示出按照本发明的一种实施方式的方法的流程图。
图2示出按照本发明的一种实施方式的通过所述方法制造的具有插头的构件。
具体实施方式
在后续的附图说明中，相同的元件或功能设有相同的附图标记。
接着说明用于上面所说明的面加热装置的制造方法。在第一步骤S1中，提供一种薄膜加热装置，所述薄膜加热装置包括具有加热丝11的薄膜1，所述薄膜应该用作用于例如在车辆的前部处的雷达传感器的加热装置。该薄膜加热装置可以作为完成的构件已经存在或在预处理步骤中制造。在这里，将由导电材质、例如铜制成的加热丝11施加、例如粘接到薄膜1上。所述方法对于本领域技术人员已知。将具有加热丝11的薄膜1成型成预定的形状。该形状例如是车辆的前饰板、尤其是肾形饰板的形状。因此，薄膜加热装置成型成，使得该薄膜加热装置与车辆的要制造的部分区域的表面、例如前饰板齐平或可以设置在其上。
在第二步骤S2中将薄膜加热装置置入到注塑模具中之前，有利的是，对所述薄膜加热装置进行清洁。为此，对应的方法对于本领域技术人员已知。
在第二步骤S2中，将经成型的薄膜加热装置置入到注塑模具中。在这里，加热丝11可以指向注塑模具的壁或指向到注塑模具的空腔中。
然后在第三步骤S3中，以预定的材料2、例如聚碳酸酯进行包封注塑。
然后在第四步骤S4中，将透明的漆层3施加到完成的注塑件上。
根据加热丝11如何在第二步骤S2中置入到注塑模具中来在第四步骤S4中选择漆层3的厚度。
在第二步骤S2中将具有加热丝11的薄膜1置入到注塑模具中之后，在第三步骤S3中以材料2、例如聚碳酸酯进行包封注塑。材料2的厚度选择成，使得加热丝11完全埋入在材料2、例如聚碳酸酯中。这例如对应于材料2的在2mm或3mm至12mm(分别包括2mm或3mm和12mm)之间的厚度。按照加热丝11的类型和加热丝在模具中的定向，有利的是大约2mm、3mm、5mm、7mm或10mm的厚度。
如果加热丝11在第二步骤S2中置入到注塑模具中之后指向注塑模具的壁，则漆层3的厚度可以基于以材料2的背后注塑(Hinterspritzung)而比在如下情况中略薄，在该情况中，加热丝11在第二步骤S2中置入到注塑模具中之后指向到注塑模具的空腔中。所述厚度按照实施方式被选择在0.2mm至1.0mm之间(分别包括0.2mm和1.0mm)、有利地为大约0.7mm。
由具有加热丝11的薄膜1、材料2和漆层3组成的总层复合体的厚度有利地在2mm至7mm之间且包括2mm和7mm，有利地在材质方面为雷达射束的半波长的多倍。
漆层3是透明的，从而位于所述漆层之下的材料2连同薄膜加热装置基本上可见。出于该原因，有意义的是，以如下颜色提供加热丝11，该颜色对应于材料2的颜色。所述加热丝11可以在制造薄膜加热装置之前被染色。
制造漆层3的材质例如是PUR或聚脲。例如由聚碳酸酯制成的在所述材料2上的涂层用于保护材料2以防紫外线(UV)辐射和其他会腐蚀所述材料2的介质。基于聚氨酯的低的粘性，非常小的层厚是可能的，而不会施加大的剪切力。这提高在二次注塑时的过程安全性。具有加热丝11的薄膜加热装置可以定位成靠近要被热的表面、例如雷达传感器，由此降低能量需求并且改善加热装置的响应特性。通过薄膜1的事后的流动涂布，可以对可见的薄膜边缘进行掩盖，并且对于透明的材料，也能够由此实现将部分加热区域不可见地集成到大的构件、例如前饰板中。
所使用的用于漆层3的材质应该在每种情况中是透明的并且适合于用于进行流动涂布，亦即具有对应地合适的粘性。替代性地，也可以进行喷射。
为了施加漆层3，有利的是，完成的注塑件、亦即车辆的具有薄膜加热装置的经制造的部分区域保留在注塑模具中。
加热丝11的触通经由对应的插头4来进行，所述插头可以在注塑过程之前或在注塑过程之后安装到薄膜加热装置上或与该薄膜加热装置触通。通过引入电流，加热丝11加热，并且可以进行除霜或除冰。
通过所提出的方法可以实现如下目的，即提供透明的车辆前部，所述车辆前部能够实现对由所述材料制造的、可能设有设计元件的外部构件的观察，但其中加热丝11不(干扰地)可见并且在触摸时不被察觉。这通过施加透明的漆层3来实现。所述加热丝11具有大致0.05mm至0.1mm的直径，从而漆层3可以同样非常薄地选择。
因此，加热车辆的预定的面、尤其是具有雷达传感器的区域的方法实施成，使得基于薄膜的加热元件以金属丝侧朝型腔或朝注塑模具置入在注塑模具中，并且随后薄膜侧在进行造型的第一过程中以预定的材料、例如聚碳酸酯进行背后注塑。随后型腔打开，并且包括薄膜加热装置和第一塑料部件的复合构件在一个模具内或使用另一个模具配设给第二型腔。此后以透明的聚氨酯(PUR)进行进一步涂层。在此，所述涂层在整个构件的金属丝侧上流动涂布，以便使基于薄膜的加热装置被完全埋入。为了掩盖由于薄膜1、更准确地说由于薄膜的边缘而还可能存在的可看出的结构，所述材料2可以以预定的结构来制造，所述预定的结构将薄膜1的边缘集成到该结构中并且因此使其成为所述设计的一部分。

Claims (10)

1.用于制造用于对车辆的部分区域进行加热的面加热装置的方法，其中，
在第一步骤(S1)中，将加热丝(11)设置在薄膜(1)上并且将所述薄膜(1)随后成型成预定的形状，或提供成型成预定的形状的薄膜(1)；
在第二步骤(S2)中，将经成型的薄膜(1)置入到注塑模具中，其中，加热丝(11)指向注塑模具的壁或指向到注塑模具的空腔中；
在第三步骤(S3)中，以预定的材料(2)进行包封注塑；并且
在第四步骤(S4)中，将透明的漆层(3)施加到完成的注塑件上。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，在第四步骤(S4)中将漆层(3)的厚度选择成，使得加热丝(11)完全埋入在所述材料(2)中。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，由具有加热丝(11)的薄膜(1)、材料(2)和漆层(3)组成的总层复合体的厚度在2mm至7mm之间且包括2mm和7mm，有利地，所述厚度在材质方面为雷达射束的半波长的多倍。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述漆层(3)具有在0.2mm至1.0mm之间、有利地大约0.5mm或0.7mm的厚度。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述漆层(3)借助于在模具中的流动涂布来施加。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述经成型的薄膜(1)仅占据注塑模具的部分区域。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述加热丝(11)至少在部分区域中、有利地在整个面上以所述材料(2)的颜色被染色或进行染色。
8.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，在第三步骤(S3)中，以预定的材料(2)进行包封注塑，使得产生具有预定的结构的结构化的表面。
9.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述材料(2)是聚碳酸酯。
10.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述车辆的部分区域是设置有要加热的雷达构件和/或其他传感器构件的一个或多个区域。
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