DE102017203056A1

DE102017203056A1 - Verbundteil mit eingefügter metallplatte und herstellungsmethode desselben

Info

Publication number: DE102017203056A1
Application number: DE102017203056.9A
Authority: DE
Inventors: Won Ki SONG
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-04-12
Also published as: KR101836716B1; CN206254520U; US20180099474A1; US10213981B2

Abstract

Offenbart ist ein Verbundteil mit einer eingefügten Metallplatte, der Verbundteil enthaltend: eine erste Metallplatte; eine Platte aus verstärkter Faserschicht gefaltet um die Metallplatte; ein erstes Verbindungsloch angebracht in der verstärkten Faserschicht und offenlegend einen Teil der Metallplatte; und ein Harz, imprägnierend die verstärkte Faserschicht und wesentlich verbindend die erste Platte und die verstärkte Faserschicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Verbundteil mit einer eingefügten Metallplatte, umfassend eine Metallplatte umhüllt mit einer verstärkten Faserschicht, wobei ein Teil der Metallplatte durch ein Durchgangsloch in der verstärkten Faserschicht zugänglich ist um einfacher mit einem zweiten Metallteil geschweißt zu werden.
Beschreibung des Stands der Technik
Verbundteile hergestellt aus Verbundmaterialien enthaltend verstärkte Fasern und ein Harz können mit Metallteilen verbunden werden, durch Anbringung einer Metallplatte an den Verbundteil und anschließendes Schweißen der Metallplatte an ein Metallteil. Typischerweise ist die Metallplatte mit dem Verbundteil unter Verwendung eines Klebstoffes verbunden, oder ein Schweißstutzen wird erzeugt, durch Einbringen der Metallplatte in den Verbundteil.
In diesen Konfigurationen wird allerdings wenn ein Endteil des Metalls angebracht am Verbundmaterial mit einem Metallteil verbunden wird eine Unterbrechung an der Grenze zwischen
verstärkter Faserschicht und Metallteil geformt, und die bindenden Kräfte zwischen dem Verbundteil und dem Metallteil können unzureichend sein um Kräfte wie einen Aufprall standzuhalten. Wenn eine externe Kraft auf das Verbund- und das Metallteil wirkt, kann die Klebeschicht verbindend das Verbund- und das Metallteil beschädigt werden, verursachend ein Ablösen des Metallteils vom Verbundteil.
Das Vorhergehende ist lediglich dazu gedacht, das Verständnis des Hintergrunds zu der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Erfindung im Bereich des Stands der Technik liegt und daraus für die Fachperson bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bietet einen Verbundteil mit einer eingefügten Metallplatte welcher besonders vorteilhaft zum Schweißen an andere Metallteile ist, wobei die Metallplatte mit einer verstärkten Faserschicht umhüllt ist, und ein Teil der Metallplatte durch ein Verbindungsloch in der verstärkten Faserschicht offengelegt ist, ermöglichend ein einfaches Schweißen der Metallplatte an andere Metallteile. In einer beispielhaften Ausführung, bietet die vorliegende Offenbarung ein Verbundteil mit einer eingefügten Metallplatte, umfassend eine erste Metallplatte; eine verstärkte Faserschicht um die Metallplatte gefaltet; ein Verbindungsloch sich erstreckend durch die verstärkte Faserschicht und offenlegend einen vorbestimmten Teil der Metallplatte; und ein Harz, imprägnierend die verstärkte Faserschicht und wesentlich verbindend die Metallplatte und die verstärkte Faserschicht.
Die verstärkte Faserschicht kann enthalten: einen ersten Teil mit einer inneren Oberfläche in Kontakt mit einer ersten Oberfläche der Metallplatte; einen zweiten Teil mit einer inneren Oberfläche in Kontakt mit einer zweiten Oberfläche der Metallplatte; und einen Falz zwischen dem ersten und zweiten Teil.
Das erste Verbindungsloch kann sich durch den ersten Teil der verstärkten Faserschicht erstrecken und einen entsprechenden Teil der Metallplatte offenlegen.
Und das Ende der Metallplatte kann in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des Falzes sein, und dadurch sind wenigstens drei Oberflächen der Metallplatte in Kontakt mit der verstärkten Faserschicht.
Teile der inneren Oberflächen des ersten Teils und des zweiten Teils der verstärkten Faserschicht die nicht in Kontakt mit der Metallplatte sind, können miteinander verbunden sein um die Metallplatte zu umschließen.
Die Metallplatte kann einen abgestuften, zum Verbindungsloch ragenden Teil enthalten. Der zweite Teil der verstärkten Faserschicht kann ein Blockierungsloch enthalten, eingerichtet als Durchgangsloch an einer Position entsprechend der Position des Verbindungslochs.
Eine Oberfläche des abgestuften Teils kann komplanar mit einer äußeren Oberfläche des ersten Teils der verstärkten Faserschicht sein.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Metallplatte weiter einen Stoßkantenteil am Ende, das in Kontakt mit dem ersten Falz ist, enthalten. Der Stoßkantenteil kann durch Walzen des Endes der ersten Platte gebildet wird.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Metallplatte einen gebogenen Teil enthalten, gebogen in Richtung des ersten Teils der verstärkten Faserschicht am Ende, das in Kontakt mit dem ersten Falz ist, so dass die innere Oberfläche des ersten Teils in Kontakt sowohl mit der ersten Oberfläche, als auch der zweiten Oberfläche der ersten Platte ist.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die verstärkte Faserschicht enthalten: einen ersten erweiterten Teil sich erstreckend von einem Ende des zweiten Teils; einen zweiten erweiterten Teil, so angeordnet, dass eine innere Oberfläche gegenüberliegend einer inneren Oberfläche des ersten erweiterten Teils ist; und einen zweite Falz zwischen dem ersten und zweiten erweiterten Teil. In dieser Ausführung, ist eine zweite Metallplatte eingefügt in den Verbundteil, so dass die zweite Platte von dem ersten und zweiten erweiterten Teil und dem zweiten Falz umhüllt wird, und der erste erweiterte Teil umfasst weiter ein zweites Verbindungsloch offenlegend einen Teil der zweiten Metallplatte.
Ein Verfahren zur Herstellung des Verbundteils mit einer eingefügten Metallplatte nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung enthaltend der Schritte: Anordnen einer verstärkten Faserschicht mit einem ersten Verbindungsloch eingerichtet als Durchgangsloch in einer Form; Einfügen einer ersten Metallplatte in die Form, so dass ein vorbestimmter Teil der Metallplatte der Position des ersten Verbindungslochs entspricht; Falten der verstärkten Faserschicht um die Metallplatte; und Schließen der Form und Einspritzen eines Harzes in die Form.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die erste Metallplatte weiter umfassen einen abgestuften Teil, ragend in das erste Verbindungsloch. Die Form umfasst einen oberen Formteil und einen unteren Formteil und Füllteile, positioniert der Position des abgestuften Teils, ragend in das erste Verbindungsloch, zu entsprechen. Wenn die Form geschlossen ist, ist der abgestufte Teil der ersten Metallplatte unter Druck gesetzt zwischen den Füllteilen. Harz wird dann von den Seiten in die Form eingespritzt und ausgehärtet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die verstärkte Faserschicht weiter ein zweites Verbindungsloch. Eine zweite Metallplatte kann so positioniert werden, dass ein vorbestimmter Teil der zweiten Metallplatte durch das zweite Verbindungsloch offengelegt ist. Die verstärkte Faserschicht kann in der Form gefaltet werden, indem ein Dichtschieber von einer Seite der Form zur gegenüberliegenden Seite der Form bewegt wird.
Wie oben beschrieben, hat in dem Verbundteil mit der eingefügten Metallplatte nach der vorliegenden Offenbarung die zu schweißende Metallplatte Oberflächen, umhüllt von und mit der verstärkten Faserschicht. Als Ergebnis, im Falle der Anwendung einer äußeren Kraft wie einen Aufprall, kann Schaden, verursacht durch Belastung fokussiert an einem Ende der ersten Platte, vermieden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die oben und anderswo angegebenen Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer verstanden durch die folgende detaillierte Beschreibung, in Verbindung mit den beigelegten Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbundteils mit einer eingefügten Metallplatte ist;
2 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbundteils mit einer eingefügten Metallplatte ist;
3 eine Ansicht zeigend eine Verbindung zwischen einem Ausführungsbeispiel des Verbundteils mit eingefügter Metallplatte und einem Metallteil ist;
4 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbundteils mit eingefügter Metallplatte mit einem Stoßkantenteil darin gebildet ist;
5 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbundteils mit eingefügter Metallplatte mit einem gebogenen Teil darin gebildet ist;
6 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbundteils mit eingefügter Metallplatte mit einem gebogenen Teil und einem abgestuften Teil darin gebildet ist;
7 eine schematische Ansicht zeigend eine Verbindung zwischen einem Ausführungsbeispiel eines Verbundteils mit zwei eingefügten Metallplatten und einem Metallteil ist.
8 eine Ansicht zeigend ein Verfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiel eines Verbundteils mit eingefügter Metallplatte ist; und
9 eine Ansicht zeigend ein Verfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiel eines Verbundteils mit eingefügter Metallplatte unter Verwendung eines Dichtschiebers ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind unterhalb im Detail erklärt, mit Referenz zu den beigelegten Zeichnungen. Durchgehend durch die Zeichnungen, werden sich dieselben Bezugszeichen auf dieselben oder ähnlichen Teile beziehen.
Wie gezeigt in 1 und 2, in einem Ausführungsbeispiel, enthält ein Verbundteil mit eingefügter Metallplatte: eine erste Metallplatte 100; eine verstärkte Faserschicht 200 gefaltet um die erste Metallplatte 100; ein erstes Verbindungsloch 201 sich erstreckend durch die verstärkte Faserschicht 200 und offenlegend einen vorbestimmten Teil der ersten Metallplatte 100; und ein Harz imprägnierend die verstärkte Faserschicht 200 und wesentlich verbindend die erste Metallplatte 100 und die verstärkte Faserschicht 200.
Die erste Metallplatte 100 kann aus einem Material wie Stahl, Aluminium, oder Magnesium gemacht sein. Fachpersonen werden erkennen, dass auch andere, für die Verwendung des Verbundteils geeignete Materialien für die erste Metallplatte verwendet werden können. Die erste Metallplatte 100 hat eine erste und zweite Oberfläche und eine vorbestimmte Dicke.
Die verstärke Faserschicht 200 ist eine Platte gemacht aus verstärkter Faser. In einem Ausführungsbeispiel wird die verstärkte Faserschicht 200 hergestellt durch Stapeln von kontinuierlichen Fasern mit regulären Reihenanordnungen oder durch Stapeln gewobener Fasern. In einer bevorzugten Ausführung, wird die verstärkte Faserschicht 200 hergestellt durch Stapeln kontinuierlicher Fasern mit regulären Reihenanordnungen in verschiedene Richtungen. Die verstärkte Faserschicht 200 kann ausgewählt werden aus einer oder mehr von einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Aramidfaser, und einer natürlichen Faser. Allerdings werden Fachpersonen erkennen, dass andere Arten von Fasern auch verwendet werden können um die verstärkte Faserschicht 200 zu bilden.
Die verstärkte Faserschicht 200 wird gefaltet um und umhüllt einen Teil der ersten Metallplatte 100. Dementsprechend sind sowohl die erste als auch die zweite Oberfläche der ersten Metallplatte 100 in Kontakt mit der verstärkten Faserschicht 200. Zusätzlich kann die verstärkte Faserschicht 200 durch Wickeln der ersten Metallplatte 100 mit der ersten Metallplatte 100 verbunden sein.
Das erstes Verbindungsloch 201 erstreckt sich durch einen Teil der verstärkten Faserschicht 200, offenlegend einen vorbestimmten Teil der ersten Metallplatte 100. Weil ein vorbestimmter Teil der ersten Metallplatte 100 offengelegt ist, kann die erste Metallplatte 100 mit einem Metallteil 500 durch Schweißen durch das erste Verbindungsloch 201 verbunden sein.
Ein Harz wird zugeführt, welches die verstärkte Faser imprägniert, durch Füllen der Spalte zwischen den Fasern in der verstärkten Faserschicht 200. Das Harz verbindet auch wesentlich die erste Metallplatte 100 und die verstärkte Faserschicht 200 durch Beschichten der Oberfläche der ersten Metallplatte 100 und durch Aushärten. In Ausführungsbeispielen kann das Harz ein thermoplastisches Harz oder ein duroplastisches Harz sein.
Da die erste Metallplatte von der verstärkten Faserschicht auf zwei Oberflächen umhüllt ist, statt nur mit einer verstärkten Faserschicht an einer einzelnen Oberfläche verbunden ist, ist der Verbundteil besser dazu in der Lage, Kräften zu widerstehen, die mit einem Aufprall verbunden sind, und kann ein Trennen von der Metallplatte und der verstärkten Faserschicht besser verhindern.
In einem Ausführungsbeispiel kann die erste Metallplatte 100 ein Durchgangsloch enthalten, welches durch beide Oberflächen davon durchläuft, und das Harz imprägniert die verstärkte Faserschicht 200, füllt das Durchgangsloch und wird darin ausgehärtet. Die erste Metallplatte 100 und die verstärkte Faserschicht 200 sind wesentlich miteinander durch das Harz verbunden, und die bindende Kraft zwischen der ersten Metallplatte 100 und der verstärkten Faserschicht ist erhöht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die verstärkte Faserschicht 200 gefaltet werden um in einem ersten Teil 210 mit einer Oberfläche in Kontakt mit der ersten Oberfläche der ersten Metallplatte 100 zu erzeugen, einen zweiten Teil 220 mit einer Oberfläche in Kontakt mit einer zweiten Oberfläche der Metallplatte 100 zu erzeugen, und einen Falz 230 zwischen erstem Teil 210 und zweitem Teil 220 zu erzeugen.
Das erste Verbindungsloch 201 erstreckt sich durch ersten Teil 201 der verstärkten Faserschicht 200, offenlegend einen vorbestimmten Teil der ersten Oberfläche der ersten Metallplatte 100. Zusätzlich kann ein Ende der ersten Metallplatte 100 eine innere Oberfläche von dem Falz 230 berühren, resultierend in wenigstens drei Oberflächen der ersten Metallplatte 100 in Kontakt mit der verstärkten Faserschicht 200. Daher sind die erste Metallplatte 100 und die verstärkte Faserschicht 200 stark miteinander verbunden, durch die erhöhte Kontaktfläche.
Alle Teile der inneren Oberfläche des ersten Teils 210 und des zweiten Teils 220, die die erste Metallplatte 100 nicht berühren, können weiter wie in 2 gezeigt verbunden sein.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die erste Metallplatte 100 einen abgestuften Teil 110 enthalten, der in das erste Verbindungsloch 201 ragt, und der zweite Teil 220 der verstärkten Faser 200 kann ein Blockierungsloch enthalten, eingerichtet als Durchgangsloch an einer Position entsprechend der Position des ersten Verbindungslochs 201.
Wie oben beschrieben, erlaubt der Teil der ersten Metallplatte 100, offengelegt von dem ersten Verbindungsloch 201, ein Verbinden der ersten Metallplatte 100 mit einem Metallteil 500, inklusive durch Schweißen der ersten Metallplatte 100 und dem Metallteil 500. Daher kann der Verbundteil einfach mit dem Metallteil 500 verbunden werden, ohne irgendwelche Störungen, da der Teil der ersten Metallplatte 100 zum Schweißen in das erste Verbindungsloch 201 ragt.
Um Schweißen zu ermöglichen kann die erste Metallplatte 100 weiter einen abgestuften Teil 110 enthalten, ragend in das erste Verbindungsloch 201. Der zweite Teil 220 der verstärkten Faserschicht 200 kann ein Blockierungsloch enthalten, eingerichtet als Durchgangsloch an einer Position entsprechend der Position des ersten Verbindungslochs 201. Dementsprechend ist der abgestufter Teil 110 der ersten Metallplatte 100 sowohl durch das erste Verbindungsloch 201 als auch das Blockierungsloch offengelegt.
Das Blockierungsloch kann das Einfließen von Harz in den abgestuften Teil 110 der ersten Metallplatte 100 durch das erste Verbindungsloch 201 verhindern, so dass nur die verstärkte Faserschicht 200 mit dem Harz imprägniert wird. Dies verhindert eine Beschichtung der äußeren Oberfläche des abgestuften Teils 110 mit dem Harz, welches ein Schweißen der ersten Metallplatte 100 und dem Metallteil 500 verhindern würde.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, ist eine Oberfläche des abgestuften Teils 110 komplanar mit einer äußeren Oberfläche des ersten Teils 210 der verstärkten Faserschicht 200.
Wie gezeigt in 3, kann der abgestufte Teil 110 in das erste Verbindungsloch 201 ragen, so dass eine Oberfläche des abgestuften Teils komplanar mit einer äußeren Oberfläche des ersten Teils 210 ist. Dies erlaubt einfaches Schweißen des Verbundteils mit dem Metallteil 500. Die verstärkte Faserschicht 200 kann dann entfernt werden zwischen einer zu schweißenden Oberfläche des Metallteils 500 und der ersten Metallplatte 100, erreichend eine stabile Verbindung zwischen der ersten Metallplatte 100 und dem Metallteil 500.
Bezugnehmend auf 4, in einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die erste Metallplatte 100 einen Stoßkantenteil 120 an einem Ende enthalten, der in Kontakt mit dem ersten Falz 230 ist. In einem Ausführungsbeispiel wird der Stoßkantenteil 120 durch Walzen des Endes der ersten Metallplatte 100 geformt. Verwendung des Stoßkantenteils hilft in der Vermeidung von Schäden, verursacht durch Kräfte eines Aufpralls. Zusätzlich ist die Kontaktfläche zwischen der ersten Metallplatte 100 und der inneren Oberfläche des ersten Teils 210 erhöht durch den Stoßkantenteil 120, dadurch erhöhend die bindenden Kräfte zwischen ihnen.
Zusätzlich kann der Stoßkantenteil 120 helfen, Belastung fokussiert am Ende der ersten Metallplatte 100 zu minimieren. Schaden, an der verstärkten Faserschicht bei dem ersten Falz 230, verursacht durch die erste Metallplatte wenn der Verbundteil Aufprallenergie erhält, kann vermieden werden, wegen der Zugkraft generiert in der verstärkten Faser.
Bezugnehmend auf 5 und 6, in einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die erste Metallplatte 100 einen gebogenen Teil 130 enthalten, gebogen in Richtung des ersten Teils 210 an einem Ende in Kontakt mit dem erstem Falz 230, so dass die innere Oberfläche des ersten Teils 210 in Kontakt mit sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche der ersten Metallplatte 100 ist. Wie mit dem Stoßkantenteil 120, hilft der gebogene Teil 130 bei der Vermeidung von Schaden verursacht durch Anwendung einer Kraft, wie der eines Aufpralls an einem Ende der ersten Metallplatte 100 und die innere Oberfläche des ersten Teils 210 ist vergrößert von dem gebogenem Teil 130, dadurch erhöhend die bindenden Kräfte zwischen der ersten Metallplatte 100 und der verstärkten Faserschicht 200. In dieser Konfiguration, ist die innere Oberfläche des ersten Teils 210 in Kontakt mit sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche der ersten Metallplatte 100 zur selben Zeit.
Bezugnehmend auf 7, in einem weiteren Ausführungsbeispiel, enthält die verstärkte Faserschicht 200 einen ersten erweiterten Teil 240, abwärts gebogen, und sich erstreckend von einem Ende des zweiten Teils 220, einen zweiten erweiterten Teil 250, so angebracht, dass eine innere Oberfläche davon gegenüber einer inneren Oberfläche des ersten erweiterten Teils 240 liegt, und einen zweiten Falz 260 verbindend den ersten erweiterten Teil 240 und den zweiten erweiterten Teil 250. Eine zweite Metallplatte 300 ist so positioniert, dass die zweite Metallplatte 300 von dem ersten und zweiten erweiterten Teil 240 und 250, und dem zweiten Falz 260 umhüllt wird. Ein zweites Verbindungsloch wird im ersten erweiterten Teil 240 angebracht, dadurch offenlegend einen Teil der zweiten Metallplatte 300.
Der erste erweiterte Teil 240 ist abwärts gebogen und erstreckt sich von einem Ende des zweiten Teils 220. Der zweite erweiterte Teil 250 liegt gegenüber dem ersten erweiterten Teil 240 und ist so angebracht, dass eine innere Oberfläche davon einer inneren Oberfläche des ersten erweiterten Teils 240 gegenüberliegt. Der zweite Falz 260 verbindet den ersten erweiterten Teil 240 und den zweiten erweiterten Teil 250.
In Ausführungsbeispielen kann die zweite Metallplatte 300 zusammengesetzt aus Materialien wie Stahl, Aluminium, und Magnesium sein. Fachpersonen werden erkennen, dass auch andere Materialien für die zweite Metallplatte verwendet werden können. Die zweite Metallplatte 300 hat eine erste und zweite Oberfläche und eine vorbestimmte Dicke.
Die zweite Metallplatte 300 ist vom ersten erweiterten Teil 240, vom zweiten erweiterten Teil 250, und vom zweiten Falz 260 umhüllt. Bevorzugt ist eine Endoberfläche der zweiten Metallplatte 300 in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des zweiten Falzes 260, resultierend in drei Oberflächen der zweiten Metallplatte 300 in Kontakt mit der verstärkten Faserschicht 200. Die zweite Metallplatte 300 und die verstärkte Faserschicht 200 sind stark miteinander verbunden, wegen der erhöhten Kontaktfläche zwischen ihnen.
Der erste erweiterte Teil 240 enthält ein zweites Verbindungsloch, eingerichtet als Durchgangsloch, offenlegend einen Teil der zweiten Metallplatte 300. Da der Teil der zweiten Metallplatte 300 offengelegt ist, kann die zweite Metallplatte 300 mit dem Metallteil 500 durch Schweißen durch das zweite Verbindungsloch verbunden werden.
Das Harz imprägniert den ersten erweiterten Teil 240, den zweiten erweiterten Teil 250, und den zweiten Falz 260 der verstärkten Faserschicht 200 durch Füllen der Spalte gebildet von der verstärkten Faser. Zur selben Zeit, verbindet das Harz auch wesentlich die zweite Metallplatte 300 und die verstärkte Faserschicht 200 durch Beschichten der Oberfläche der zweiten Metallplatte 300 und durch Aushärten. Ein thermoplastisches Harz oder ein duroplastisches Harz können als Harz verwendet werden.
Die Anbringungsrichtung der zweiten Metallplatte 300 kann sich von der der ersten Metallplatte 100 durch Biegen der verstärkten Faserschicht 200 unterscheiden, um jeweils den ersten und zweiten erweiterten Teil 240 und 250 zu bilden.
Daher kann in einem Ausführungsbeispiel, wenn der Metallteil 500 eine Schweißfläche in einer vertikalen Richtung hat, oder eine Schweißfläche in einer horizontalen Richtung hat, die erste Metallplatte 100 geschweißt werden mit der Schweißfläche gebildet in der horizontalen Richtung durch das erste Verbindungsloch 201, und die zweite Metallplatte 300 kann geschweißt werden mit einer Schweißfläche gebildet in der vertikalen Richtung durch das zweite Verbindungsloch. Daher ist der Verbundteil mit der eingefügten Metallplatte der vorliegenden Erfindung stabil mit dem Metallteil 500 verbunden.
Wie gezeigt in 8, enthält eine Methode zur Herstellung eines Verbundteils mit einer eingefügten Metallplatte nach der vorliegenden Offenbarung: Anordnen der verstärkten Faserschicht 200 mit einem ersten Verbindungsloch 201, eingerichtet als Durchgangsloch in Form 10; Einfügen einer ersten Metallplatte 100 in Form 10 an einer Position, in welcher das erste Verbindungsloch 201 gebildet wird; Falten der verstärkten Faserschicht 200, so dass die erste Metallplatte 100 umhüllt wird von der verstärkten Faserschicht; und Formen des Verbundteils durch Schließen der Form 10 und Einspritzen eines Harzes in die Form 10.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Harz 400 in die Form 10 unter hoher Temperatur und hohem Druck eingespritzt werden, so dass die Spalte gebildet von der verstärkten Faser minimiert werden.
Die Form 10 kann umfassen, bereitgestellt werden mit Füllteilen 20 in einem oberen Formteil 11, einem unterem Formteil und die Füllteile können jeweils zwischen dem oberen und unteren Formteil 11 und 12 positioniert werden. Wenn die erste Metallplatte 100 einen abgestuften Teil 110 enthält, können die Füllteile 20 so positioniert werden, dass sie der Position des ersten Verbindungslochs 201 entsprechen. Wenn die Form 10 geschlossen ist, kann der abgestufter Teil 110 der ersten Metallplatte 100 unter Druck gesetzt werden von den Füllteilen 20. Das Harz 400 kann an beiden Seiten der Form eingespritzt werden. Die Füllteile 20 verhindern Einfließen des Harzes 400 in den abgestuften Teil 110 durch unter Druck setzen der Position der ersten Metallplatte 100 an welcher der abgestufte Teil 110 gebildet wird. In diesem Beispiel wird nur die verstärkte Faser von dem Harz 400 imprägniert; die Oberfläche des abgestuften Teils 110 wird nicht beschichtet mit Harz, und daher wird Schweißen zwischen der ersten Metallplatte 100 und dem Metallteil 500 nicht vom Harz gehindert.
Bezugnehmend auf 9, bevorzugt in einem weiteren Ausführungsbeispiel, kann die verstärkte Faserschicht 200 weiter umfassen ein zweites Verbindungsloch. Eine zweite Metallplatte 300 kann eingefügt sein und die erste und zweite Erweiterung der verstärkten Faserschicht 200 kann um die zweite Metallplatte 300 durch Bewegen eines Dichtschiebers 30 von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite der Form 10 gefaltet werden. Die Form 10 kann dann geschlossen werden um den Verbundteil zu bilden.
Das zweite Verbindungsloch für die zweite Metallplatte 300 kann in der verstärkten Faserschicht 200 angebracht werden. Der Dichtschieber 30 kann sich von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite bewegen, faltend die verstärkte Faserschicht 200, um die erste Metallplatte 100 und die zweite Metallplatte 300 zu umschließen. Teile der ersten Metallplatte 100 und der zweiten Metallplatte 300 können offengelegt werden durch das erste und zweite Verbindungsloch.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu illustrativen Zwecken beschrieben wurden, werden Fachpersonen verstehen, dass verschiedene Änderungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung wie offenbart in den beigelegten Ansprüchen abzuweichen.

Claims

Verbundteil mit einer eingefügten Metallplatte, die Verbundplatte umfassend: eine Metallplatte mit einer ersten und zweiten Oberfläche; eine verstärkte Faserschicht um die Metallplatte gefaltet; ein erstes Verbindungsloch, sich erstreckend durch die verstärkte Faserschicht und offenlegend einen Teil der ersten Oberfläche der Metallplatte; und ein Harz, imprägnierend die verstärkte Faserschicht und wesentlich verbindend die Metallplatte und die verstärkte Faserschicht.
Verbundteil nach Anspruch 1, wobei die verstärkte Faserschicht umfasst: einen ersten Teil der verstärkten Faserschicht mit einer inneren Oberfläche in Kontakt mit der ersten Oberfläche der Metallplatte; einen zweiten Teil der verstärkten Faserschicht mit einer inneren Oberfläche in Kontakt mit der zweiten Oberfläche der Metallplatte; und einen Falz zwischen dem ersten und zweiten Teil der verstärkten Faserschicht.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei das erste Verbindungsloch sich durch den ersten Teil der verstärkten Faserschicht erstreckt und einen Teil der ersten Oberfläche der Metallplatte offenlegt.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die Metallplatte weiter umfasst ein Ende in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Falzes.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die Teile der inneren Oberflächen des ersten und zweiten Teils der verstärkten Faserschicht, die mit der Metallplatte in Kontakt sind, nicht miteinander im Kontakt sind.
Verbundteil nach Anspruch 5, wobei die inneren Oberflächen des ersten und zweiten Teils der verstärkten Faserschicht miteinander in Kontakt sind.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die Metallplatte weiter einen abgestuften Teil umfasst.
Verbundteil nach Anspruch 7, wobei der abgestufte Teil in das erste Verbindungsloch ragt.
Verbundteil nach Anspruch 8, wobei der zweite Teil der verstärkten Faserschicht weiter ein Loch an der Position entsprechend der Position des ersten Verbindungslochs im ersten Teil der verstärkten Faserschicht umfasst.
Verbundteil nach Anspruch 7, wobei die Oberfläche des abgestuften Teils komplanar mit einer äußeren Oberfläche des ersten Teils der verstärkten Faserschicht ist.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die erste Platte weiter eine Stoßkante in Kontakt mit dem Falz umfasst.
Verbundteil nach Anspruch 11, wobei der Stoßkantenteil durch Walzen des Endes der ersten Platte gebildet wird.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die Metallplatte weiter umfasst einen gebogenen Teil in Kontakt mit dem ersten Falz und gebogen in Richtung des ersten Teils der verstärkten Faserschicht.
Verbundteil nach Anspruch 2, wobei die verstärkte Faserschicht weiter umfasst: einen ersten erweiterten Teil sich erstreckend von einem Ende des zweiten Teils; einen zweiten erweiterten Teil mit einer inneren Oberfläche gegenüberliegend einer inneren Oberfläche des ersten erweiterten Teils; und eine zweite Falz verbindend den ersten und zweiten erweiterten Teil.
Verbundplatte nach Anspruch 14, weiter umfassend eine zweite Metallplatte, wobei die zweite Metallplatte in die verstärkte Faserschicht eingefügt wird, so dass die zweite Metallplatte vom ersten und zweiten erweiterten Teil und dem zweiten Falz bedeckt wird, wobei der erste erweiterte Teil weiter umfasst ein zweites Verbindungsloch, offenlegend einen Teil der zweiten Metallplatte.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils mit einer eingefügten Metallplatte, das Verfahren umfassend: Anordnen der verstärkten Faserschicht mit einem ersten Verbindungsloch in einer Form; Einfügen einer Metallplatte in die Form, so dass ein Teil der Metallplatte dem ersten Verbindungsloch entspricht; Falten der verstärkten Faserschicht um die Metallplatte; Schließen der Form; und Einspritzen eines Harzes in die Form.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Platte weiter einen abgestuften Teil umfasst, und die Form einen oberen Formteil, einen unteren Formteil und einen Füllteil umfasst, wobei der Füllteil so positioniert ist, dass er der Position des ersten Verbindungslochs entspricht; und wobei die Form geschlossen wird, die Füllteile das Harz daran hindern, die äußere Oberfläche des abgestuften Teils aus dem ersten Verbindungsloch herausstehend zu beschichten.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die verstärkte Faserschicht weiter umfasst ein zweites Verbindungsloch, eine zweite Metallplatte die so eingefügt ist, dass ein Teil der zweiten Metallplatte offengelegt ist durch das zweite Verbindungsloch, und die verstärkte Faserschicht um die erste und zweite Metallplatte gefaltet wird, indem ein Dichtschieber von einer Seite der Form zur gegenüberliegenden Seite der Form bewegt wird.