CN113335210B - 新型热成型车门防撞板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型热成型车门防撞板，防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与金属基板成型为一体的纤维增强体，防撞板的热成型工艺包括如下步骤：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。本发明通过在等离子表面处理的金属基板外部包覆浸润后的纤维增强体，能有效的提高热成型的防撞板的强度，并能有效降低防撞板的质量，实现轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型热成型车门防撞板，属于车门防撞板领域。
背景技术
在通常设计中，车门防撞板采用抗拉强度大于等于980MPa的全金属板，产品形状呈几字型，来增强车门的碰撞性能。然而全金属板将导致产品净重增加，整车的轻量化得不到保证，整车油耗也会增加，且全金属板的整体强度也存在局限性，容易出现隐伤开裂现象。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种新型热成型车门防撞板，通过在等离子表面处理的金属基板外部包覆浸润后的纤维增强体，能有效的提高热成型的防撞板的强度，并能有效降低防撞板的质量，实现轻量化。
本发明所采用的技术方案为：
新型热成型车门防撞板，防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与金属基板成型为一体的纤维增强体，防撞板的热成型工艺包括如下步骤：
步骤一：在8-12pa的压力下，使用氮气和卤素气体混合对加热后温度为30-35℃的金属基板进行等离子表面处理，氮气导入流量70-80mL/min，卤素气体导入流量为150-230mL/min，等离子表面处理的时长为2-5min，功率为500-600W，处理结束后的金属基板备用；
步骤二：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再将浸润后的纤维增强体取出后初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；
步骤三：将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；
步骤四：将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。
优选的是，步骤二中浸润液由以下质量份数的溶剂混合而成，包括20-30份环氧树脂，25-30份聚丙烯树脂，3-7份硅烷偶联剂，2-3份表面活性剂和1-3份增塑剂。
进一步的优选，步骤二中浸润液的温度为80-90℃，纤维增强体的浸润时间为25-35min。
进一步的优选，纤维增强体为碳纤维布。
进一步的优选，步骤二中初步干燥的温度为70-80℃，初步干燥时间为8-10min。
进一步的优选，步骤三中热压成型具体步骤为：先将切割后的基材放置到真空热压工位上，并通过模具为基材进行预加热；然后对治具内腔进行抽真空并升高模具加热温度至成型温度，然后下压上模使上模和下模相互压合继而使基材在真空条件下热压成型，热压成型后保温保压30-60s，然后将防撞板顶出并冷却至室温即可。
进一步的优选，预加热温度为120-150℃。
进一步的优选，热压成型的真空度为-0.08～-0.05MPa。
进一步的优选，热压成型的成型温度500-600℃。
本发明的有益效果在于：
通过对金属基板进行等离子表面处理，使得金属基板外表面形成微小的蚀刻槽，继而使得纤维增强体与金属基体之间更够更好的黏合；浸润后的纤维增强体，其断裂强度得到提升，能有效的提高热成型的防撞板的强度，且纤维增强体的加入使得热成型的防撞板的质量低于全金属的防撞板的质量，实现轻量化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做具体的介绍。
实施例1：本实施例是一种新型热成型车门防撞板，防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与金属基板成型为一体的纤维增强体，防撞板的热成型工艺包括如下步骤：
步骤一：在8pa的压力下，使用氮气和卤素气体混合对加热后温度为35℃的金属基板进行等离子表面处理，氮气导入流量70mL/min，卤素气体导入流量为300 mL/min，等离子表面处理的时长为5min，功率为600W，处理结束后的金属基板备用；
步骤二：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再将浸润后的纤维增强体取出后初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；
步骤三：将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；
步骤四：将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。
本实施例中，步骤二中浸润液由以下质量份数的溶剂混合而成，包括20份环氧树脂，30份聚丙烯树脂，3份硅烷偶联剂，3份表面活性剂和3份增塑剂。
本实施例中，步骤二中浸润液的温度为80℃，纤维增强体的浸润时间为35min。
本实施例中，纤维增强体为碳纤维布。
本实施例中，步骤二中初步干燥的温度为70℃，初步干燥时间为10min。
本实施例中，步骤三中热压成型具体步骤为：先将切割后的基材放置到真空热压工位上，并通过模具为基材进行预加热；然后对治具内腔进行抽真空并升高模具加热温度至成型温度，然后下压上模使上模和下模相互压合继而使基材在真空条件下热压成型，热压成型后保温保压60s，然后将防撞板顶出并冷却至室温即可。
本实施例中，预加热温度为120℃。
本实施例中，热压成型的真空度为-0.08MPa。
本实施例中，热压成型的成型温度500℃。
实施例2：本实施例是一种新型热成型车门防撞板，防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与金属基板成型为一体的纤维增强体，防撞板的热成型工艺包括如下步骤：
步骤一：在12pa的压力下，使用氮气和卤素气体混合对加热后温度为30℃的金属基板进行等离子表面处理，氮气导入流量80mL/min，卤素气体导入流量为150 mL/min，等离子表面处理的时长为2min，功率为500W，处理结束后的金属基板备用；
步骤二：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再将浸润后的纤维增强体取出后初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；
步骤三：将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；
步骤四：将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。
本实施例中，步骤二中浸润液由以下质量份数的溶剂混合而成，包括30份环氧树脂，25份聚丙烯树脂，7份硅烷偶联剂，2份表面活性剂和1份增塑剂。
本实施例中，步骤二中浸润液的温度为90℃，纤维增强体的浸润时间为25min。
本实施例中，纤维增强体为碳纤维布。
本实施例中，步骤二中初步干燥的温度为80℃，初步干燥时间为8min。
本实施例中，步骤三中热压成型具体步骤为：先将切割后的基材放置到真空热压工位上，并通过模具为基材进行预加热；然后对治具内腔进行抽真空并升高模具加热温度至成型温度，然后下压上模使上模和下模相互压合继而使基材在真空条件下热压成型，热压成型后保温保压30s，然后将防撞板顶出并冷却至室温即可。
本实施例中，预加热温度为150℃。
本实施例中，热压成型的真空度为-0.08MPa。
本实施例中，热压成型的成型温度600℃。
实施例3：本实施例是一种新型热成型车门防撞板，防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与金属基板成型为一体的纤维增强体，防撞板的热成型工艺包括如下步骤：
步骤一：在10pa的压力下，使用氮气和卤素气体混合对加热后温度为33℃的金属基板进行等离子表面处理，氮气导入流量75mL/min，卤素气体导入流量为190 mL/min，等离子表面处理的时长为3min，功率为550W，处理结束后的金属基板备用；
步骤二：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再将浸润后的纤维增强体取出后初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；
步骤三：将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；
步骤四：将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。
本实施例中，步骤二中浸润液由以下质量份数的溶剂混合而成，包括25份环氧树脂，28份聚丙烯树脂，5份硅烷偶联剂，2份表面活性剂和2份增塑剂。
本实施例中，步骤二中浸润液的温度为85℃，纤维增强体的浸润时间为30min。
本实施例中，纤维增强体为碳纤维布。
本实施例中，步骤二中初步干燥的温度为75℃，初步干燥时间为9min。
本实施例中，步骤三中热压成型具体步骤为：先将切割后的基材放置到真空热压工位上，并通过模具为基材进行预加热；然后对治具内腔进行抽真空并升高模具加热温度至成型温度，然后下压上模使上模和下模相互压合继而使基材在真空条件下热压成型，热压成型后保温保压45s，然后将防撞板顶出并冷却至室温即可。
本实施例中，预加热温度为135℃。
本实施例中，热压成型的真空度为-0.05MPa。
本实施例中，热压成型的成型温度560℃。
本发明通过对金属基板进行等离子表面处理，使得金属基板外表面形成微小的蚀刻槽，继而使得纤维增强体与金属基体之间更够更好的黏合；浸润后的纤维增强体，其断裂强度得到提升，能有效的提高热成型的防撞板的强度，且纤维增强体的加入使得热成型的防撞板的质量低于全金属的防撞板的质量，实现轻量化。
以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。
Claims (8)
1.新型热成型车门防撞板，其特征在于：所述防撞板包括金属基板和通过热成型工艺与所述金属基板成型为一体的纤维增强体，所述防撞板的热成型工艺包括如下步骤：
步骤一：在8-12pa的压力下，使用氮气和卤素气体混合对加热后温度为30-35℃的金属基板进行等离子表面处理，氮气导入流量70-80mL/min，卤素气体导入流量为150-230 mL/min，等离子表面处理的时长为2-5min，功率为500-600W，处理结束后的金属基板备用；
步骤二：将纤维增强体在浸润液内浸润后，再将浸润后的纤维增强体取出后初步干燥，然后在纤维增强体的其中一面涂覆粘合剂，再将纤维增强体由内至外依次包覆在经等离子表面处理后的金属基板的外部并将纤维增强体涂覆有粘合剂的一面作为内层；
浸润液由以下质量份数的溶剂混合而成，包括20-30份环氧树脂，25-30份聚丙烯树脂，3-7份硅烷偶联剂，2-3份表面活性剂和1-3份增塑剂；
步骤三：将包覆纤维增强体的金属基板进行真空热压成型制得基材；
步骤四：将基材根据产品尺寸进行激光切割，然后将切割后的基材进行热成型制得防撞板。
2.根据权利要求1所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述步骤二中浸润液的温度为80-90℃，纤维增强体的浸润时间为25-35min。
3.根据权利要求1所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述纤维增强体为碳纤维布。
4.根据权利要求1所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述步骤二中初步干燥的温度为70-80℃，初步干燥时间为8-10min。
5.根据权利要求1所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述步骤三中热压成型具体步骤为：先将切割后的基材放置到真空热压工位上，并通过模具为基材进行预加热；然后对治具内腔进行抽真空并升高模具加热温度至成型温度，然后下压上模使上模和下模相互压合继而使基材在真空条件下热压成型，热压成型后保温保压30-60s，然后将防撞板顶出并冷却至室温即可。
6.根据权利要求5所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述预加热温度为120-150℃。
7.根据权利要求5所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述热压成型的真空度为-0.08～-0.05MPa。
8.根据权利要求5所述的新型热成型车门防撞板，其特征在于，所述热压成型的成型温度500-600℃。
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