KR20140016952A - 복합 재료 및 차량용 구조 부품 - Google Patents

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페터 클라우케
토르스텐 뵈거
인고 로그너
올리베르 헨릭
크리스토프 필타우트
로타르 파트베르크
스테판 마이어
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티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 금속층(2, 3)과 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15)을 포함하는, 구조 부품(20) 특히 차량의 구조 부품(20)을 제조하기 위해 서로 겹쳐진 평탄한 층들로 만들어진 적층 재료 형태인 복합 재료(1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 복합 재료로 만들어진 구조 부품의 무게를 감소시키고 강도를 증가시키면서 부품 비용을 감소시키는 것이다. 이러한 목적은 섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15)이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 이들의 혼합물 기반의 매트릭스를 포함하는 것을 제공함으로써 달성된다.

Description

복합 재료 및 차량용 구조 부품{COMPOSITE MATERIAL AND STRUCTURAL COMPONENT FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 적어도 하나의 금속층과 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층을 포함하는, 성형에 의해 구조 부품 특히 차량용 부품을 제조하기 위해 평탄하게 겹쳐진 층들의 적층 재료 형태인 복합 재료에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 복합 재료로 만들어진 부품을 포함한다.
다양한 응용을 위해 부품 강도의 손실을 일으키지 않고 무게가 가벼운 부품들에 대한 요구가 있다. DE 600 11 917 T2에는 2개의 금속 커버층을 갖는 복합 재료 및 복합 재료로 만들어진 구조 부품이 개시되어 있다. 또한 DE 102 21 582 A1에는 금속층과 섬유 강화 플라스틱층을 구비한 차량 몸체 부품이 개시되어 있다.
자동차 제조에서 무게 절감과 부품 강도는 매우 중요하다. 그러므로 안전상의 이유로, 정상 작동 중에 부품 파손이 회피되고 충돌 발생시에 강한 힘이 흡수되거나 소산될 수 있는 것이 보장되어야만 한다. 동시에, 특히 자동차 산업에서 구조 부품은 매우 저렴하게 생산되어야 하므로 비용에 대한 관심이 높다. 이러한 요구들을 충족시키기 위하여 공지된 복합 재료에 대한 최적화의 필요성이 있다.
본 발명은 부품 비용의 감소와 더불어 첫째로 구조 부품의 무게 감소와 둘째로 강도 및/또는 강성의 증가가 달성될 수 있도록 서두에 언급하고 앞서 설명한 복합 재료 및 구조 부품을 구조화하고 개선하는 목적에 기초한 것이다.
전술한 목적은 섬유 강화 플라스틱층이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 이들의 혼합물 기반의 매트릭스(matrix)를 구비한 청구항 1에 따른 복합 재료에 의해 달성된다.
또한 전술한 목적은 복합 재료가 청구항 1 내지 14 중의 어느 것에 따른 복합 재료인 청구항 15에 따른 구조 부품에 의해 달성된다.
본 발명은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 이들의 혼합물 기반의 섬유 강화 플라스틱층의 매트릭스를 사용하는 것에 의해서 첫째로 무게 감소와 둘째로 강도 및/또는 강성과 관련하여 복합 재료 또는 구조 부품의 재료 특성이 매우 경제적인 방식으로 영향을 받을 수 있다는 것을 알아냈다. 섬유 강화 플라스틱층은 첫째로 낮은 비용으로 생산될 수 있고, 둘째로 금속층에 대한 강도 및/또는 강성 요건을 감소시킬 수 있는 높은 강도 및/또는 강성을 갖는다. 그러므로, 금속층은 얇은 층 두께를 갖는 저렴한 금속으로 형성될 수 있다. 전반적으로, 더욱 선호하는 섬유 강화 플라스틱층을 갖는 복합 재료와 비교하더라도, 결과는 복합 재료 및 구조 부품에 대해서 비용 절감이 된다.
복합 재료 또는 구조 부품의 다른 장점은 코팅, 특히 음극 침지 코팅될 수 있다는 것이다.
본 발명에서의 복합 재료는 평탄하게 겹쳐진 층으로 형성된 적층 재료이다. 바람직하게, 층들은 일정한 또는 적어도 균등한 층 두께를 갖는다. 바람직하게, 구조 부품은 성형에 의해 복합 재료로 제조된다.
구조 부품은 주로, 예를 들어 새시 부품, 바닥 아래에 설치되는 부품, 바닥 패널, 바닥 조립체, 도어 충격 캐리어, 지붕 보강재, 윈도우 프레임 보강재, 범퍼, A, B 및/또는 C 필러의 보강재, A, B 및/또는 C 필러, 대시보드 캐리어, 배터리 하우징, 탱크 컨테이너, 물 저장소, 스페어 휠 보관소 등등이다. 또한 필요하다면, 구조 부품은 기본적으로 차량의 정상 작동 중에 지지 기능이 전혀 없는 차량의 가시적인 외측 표면의 부품이 될 수 있다. 그러나, 특히 재료 특성으로 인하여 구조 부품은 지지 기능 및/또는, 충돌시에 차량에 작용하는 힘을 흡수 및/또는 소산시키는 부품이다. 현가 부품은 특히 크로스 부재, 서브프레임, 컨트롤 암, 피벗 베어링, 안티롤 바, 엔진 크로스 부재, 토션 빔 액슬, 휠 가이드 모듈 및/또는 휠 홀더이다. 새시 부품은 새시 또는 차량의 구동 특성과 차량에 대한 안전 요건과 기능적인 연결 관계의 부품이다. 명세서에서 자동차는 수송 차량, 버스 및 트랙터와 같은 상용차가 될 수 있다. 철도 차량이 또한 포함되며, 마찬가지로 비행기 및 우주항공 산업에 적용된다.
복합 재료 또는 상응하는 구조 부품은 건설 예를 들어 엘리베이터뿐만 아니라 예를 들어 풍력 및 태양열의 재생 에너지 이용을 위한 플랜트에도 적용될 수 있다. 원칙적으로, 이동하는 것에 그리고 높은 강도 및/또는 강성과 더불어 무게가 감소되어야 하는 것에 대한 모든 적용을 생각할 수 있다.
바람직하게, 금속층은 충격, 온도 증가와 같은 외부로부터의 원치않는 영향으로부터 섬유 강화 플라스틱을 보호할 수 있는 외층으로서 제공된다. 구조 부품에서 힘을 가능한 균등하거나 대칭적으로 전개할 수 있도록, 또는 양쪽으로부터의 외부 영향에 대하여 금속 강화 플라스틱을 보호할 수 있도록 하기 위하여, 2개의 금속층이 바람직하게는 복합 재료의 외층으로서 구비되어 제공될 수 있다. 또한 외층은 복합 재료를 구조 부품으로 성형하는 데에 적절하게 영향을 줄 수 있다. 복수의 금속층의 사용시에, 전술한 이유 및 제조상의 이유를 위해서 복수의 금속층이 동일한 두께 및/또는 동일한 재료로 이루어지는 것이 적합하다.
하나의 금속층 또는 복수의 금속층은 또한 안전 기능을 실행하고 섬유 강화 플라스틱층이 낮은 연신에서 파손되어도 구조 부품의 완전한 파괴를 방지할 수 있다.
복합 재료의 바람직한 제1 실시예에서 섬유가 없는(fibre-free) 적어도 하나의 플라스틱층이 또한 제공된다. 이 복합 재료는 높은 연신을 용인할 수 있고 완전 파손에 대항하여 적용할 수 있도록 형성될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로 섬유가 없는 플라스틱층은 압축력을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 원칙적으로, 섬유가 없는 적어도 하나의 플라스틱층은 또한 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 이들의 혼합물 기반의 것이 적합하다. 이것은 복합 재료의 특성 및/또는 바람직한 것으로서 서로 인접하게 구비되는 섬유 강화 및 섬유가 없는 플라스틱층들 간의 부착이나 연결에 향상을 가져온다. 특히, 섬유가 없는 플라스틱층의 플라스틱과 섬유 강화 플라스틱층의 매트릭스가 유사하거나 동일한 것이 바람직하다.
바람직하게, 섬유 강화 플라스틱층 및/또는 섬유가 없는 플라스틱층의 폴리아미드 기반의 매트릭스는 바람직하게는 폴리에틸렌(PE)을 포함할 수 있다. 폴리아미드(PA) 및 폴리에틸렌은 개별적인 층들을 형성하지 않는다. 오히려 상기 플라스틱들은 혼합물을 형성한다. 특히 온도 의존적 특성으로 인하여, 폴리에틸렌은 가공성 특히 복합 재료의 가공성을 촉진한다. 플라스틱 매트릭스 또는 플라스틱층에서 폴리에틸렌의 비율은 3 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량%가 될 수 있다.
대안으로 또는 부가적으로 플라스틱층 및/또는 섬유가 없는 플라스틱층의 매트릭스는 상응하는 층의 부착 특성을 향상시키기 위하여 스티렌 말레산 무수물(SMA)을 포함할 수 있다. 이것은 특히 부착 특성을 감소시키는 폴리에틸렌과 같은 다른 성분들이 폴리아미드에 첨가되는 경우이다. 부착과 관련하여, 특히 금속층에 대한 부착이 문제가 될 수 있다. 또한 스티렌 말레산 무수물을 첨가함으로써, 폴리아미드에서 다른 성분들의 분리 및 더욱 균일한 분포는 개선될 수 있다. 이것은 특히 첨가된 폴리에틸렌과 관련한 경우이다. 플라스틱층의 플라스틱 매트릭스에서 스티렌 말레산 무수물의 비율은 0.5 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 5 중량%가 될 수 있다.
복합 재료의 양호한 강도, 강성 및/또는 가공성을 달성하기 위하여 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층에서 섬유의 비율은 섬유 강화 플라스틱층에 대해서는 최대 65 체적%, 복합 재료에 대해서는 5 체적% 내지 40 체적% 바람직하게는 5 체적% 내지 20 체적%, 특히 5 체적% 내지 15 체적%가 될 수 있다.
섬유 강화 플라스틱층의 섬유는 원하는 특성에 따른 무기 섬유, 유기 섬유 및/또는 플라스틱 섬유이다. 바람직하게 무기 섬유는 유리 섬유, 붕소 섬유 및 바살트 섬유(basalt fibres)가 될 수 있는 반면에, 유기 섬유는 특히 탄소 섬유와 단백질 섬유가 될 수 있다. 플라스틱 섬유는 아라미드 섬유 또는 폴리에틸렌 섬유가 될 수 있다.
또한, 복합 재료 또는 구조 부품의 특성은 섬유 강화 플라스틱층의 매트릭스에서 섬유의 배열 방식에 의해서 설정될 수 있다. 원칙적으로, 인장 강도가 등방성 또는 이방성이 될지 여부에 따라 배열은 등방성 또는 이방성일 수 있다. 섬유는 추계로 또는 규칙적인 방식, 바람직하게는 섬유 강화 플라스틱층에 레이드 직물, 편물, 직물이나 플리스(fleece) 및/또는 단일방향의 층들로 분포될 수 있다. 특히 단일방향의 층들에서, 특히 인장하에서 응력을 받는 구조 부품의 최대 인장 강도는 섬유의 특정 방향으로 설정될 수 있다. 특히, 섬유가 단일방향으로 배향되고 접힘부가 섬유 방향과 실질적으로 평행하게 위치하면 복합 구조 부품도 성형에 의해 어려움 없이 제조될 수 있다.
재료 특성 및 비용 때문에, 적어도 하나의 금속층이 강 예를 들어 탄소강 또는 스테인리스강, 또는 알루미늄 재료로 만들어지는 것이 적합하다. 비용 때문이 아니라 무게 때문에 알루미늄이 강보다 바람직하다.
섬유 강화 플라스틱층의 높은 인장 강도 때문에, 금속층은 기껏해야 섬유 강화 플라스틱층의 인장 강도에 상응하는 인장 강도, 특히 최대 700 MPa, 바람직하게는 650 MPa, 더 바람직하게는 450 MPa 미만의 인장 강도를 갖는 것이면 충분하다. 금속층에 대한 인장 강도 요건이 낮을수록, 더욱더 경제적인 금속이 적합하다. 본 명세서에서 강 품질 DX 56, HX 220 BD, HC 340 LA 및 HCT 600 X가 바람직한 것이 될 수 있다.
섬유 강화 플라스틱층의 높은 인장 강도 때문에, 대안으로 또는 부가적으로 두께가 0.1 mm 내지 1 mm 바람직하게는 최대 0.75 mm일 수 있는 매우 얇은 금속층이 구비될 수 있다.
금속을 절감하고 그에 따라 무게 및/또는 비용을 절감하기 위하여, 적어도 하나의 금속층은 함몰부, 오목부 및/또는 개구를 포함할 수 있다. 이것들은 금속층에 바람직하게는 균일하게 배열된다.
금속을 절감하고 그에 따라 무게 및/또는 비용을 절감하기 위하여, 상기 적어도 하나의 금속층은 대안으로 복합 재료에 대해서 최대 50 체적%의 비율을 갖는다. 대안으로 또는 부가적으로, 복합 재료의 단면에서 금속 비율이 최대 50%인 것이 제공될 수 있다.
복합 재료의 무게 및 비용을 전체적으로 낮게 유지하기 위하여, 복합 재료의 전체 두께는 0.5 mm 내지 4.0 mm, 특히 1.0 mm 내지 3.0 mm가 될 수 있다.
부착 촉진제 특히 두께 0.01 mm 및 0.05 mm의 부착 촉진제가 첫째로 섬유 강화된 또는 섬유가 없는 플라스틱층과 인접하게 제공되고 둘째로 적어도 하나의 금속층과 인접하게 제공되면, 복합 재료에서 금속과 플라스틱 간에 향상된 부착이 달성될 수 있다.
본 발명의 유리한 것은 하나의 예로서 이하에 설명하는 예들에 나타나 있다.
예 1
두께 t = 0.25 mm인 2개의 외측 금속층, 금속층에 인접한 두께 t = 0.25 mm인 2개의 섬유 강화 금속 플라스틱층, 및 두께 t = 0.5 mm인 중간의 섬유가 없는 플라스틱층을 구비한 복합 재료의 인장 강도는 표 1에 따른 금속층들에 대한 단면 비율(혼합식)로부터 이론적으로 유발되며, 표 2에는 부여된 인장 강도가 기재되어 있다.
섬유 강화 플라스틱층은 탄소 섬유들이 서로 직각으로 놓인 직물 및 폴리아미드 매트릭스를 포함하며 45 체적%의 섬유 비율을 갖는다. 섬유 강화 플라스틱층의 인장 강도와 밀도는 Rm = 785 MPa과 ρ=1.43 g/㎤이다. 섬유가 없는 폴리아미드 플라스틱층의 인장 강도는 계산에 고려하지 않는다.
강
강 품질 Rm[MPa]
DX 56 260
HX 220 BD 320
HC 340 LA 410
HCT 600 X 600
복합 재료
강 품질 Rm[MPa]
DX 56 523
HX 220 BD 553
HC 340 LA 444
HCT 600 X 618
예 2
2개의 외측 금속층, 중간의 폴리아미드 기반의 섬유 강화 플라스틱층, 금속층들 사이의 섬유가 없는 2개의 폴리아미드 기반의 플라스틱층을 구비한 층 두께 t = 1.5 mm인 복합 재료에 대해서, 표 3 및 표 4에 이론적으로 부여된 인장 강도는 첫째로 개별적인 금속층의 층 두께 tMS 및 둘째로 섬유 강화 플라스틱의 층 두께 tFK에 의존하여 유발된다. 금속층 및 섬유 강화 플라스틱층의 재료는 예 1의 것과 대응한다. 섬유가 없는 폴리아미드 플라스틱층의 인장 강도는 계산에 고려하지 않는다.
tMS = 0.5 DX 56 HX 220 BD HC 340 LA HCT 600 X
tFK[mm] Rm[MPa] Rm[MPa] Rm[MPa] Rm[MPa]
0.25 365 413 485 637
0.5 433 473 533 661
0.75 485 520 571 680
tMS = 0.75 DX 56 HX 220 BD HC 340 LA HCT 600 X
tFK[mm] Rm[MPa] Rm[MPa] Rm[MPa] Rm[MPa]
0.25 333 385 462 625
0.5 391 436 501 646
0.75 433 473 533 661
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 복합 재료의 8개의 실시예들의 층 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 구조 부품의 실시예의 사시도이다.
이제, 예시적인 실시예들을 간략히 도시한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 외측 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(1)의 층 구조를 도시한다. 금속층(2, 3)에 인접한 것은 그 안에 섬유 직물이 놓여 있는 폴리아미드 기반의 매트릭스로 만들어진 섬유 강화 플라스틱층(4, 4')이다. 섬유가 없는 플라스틱층 형태의 코어층(5)은 섬유 강화 플라스틱층(4, 4')에 의해 둘러싸인다.
도 2는 외측 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(6)의 층 구조를 도시한다. 이 실시예에서 금속층(2, 3)에 인접한 것은 양쪽에서 섬유 강화 플라스틱층(7)과 경계를 이루는 섬유가 없는 2개의 플라스틱층(5, 5')이다. 섬유 강화 플라스틱층(7)은 탄소 섬유들이 서로 직각으로 놓인 직물 및 폴리아미드 매트릭스를 포함하며 45 체적%의 섬유 비율을 갖는다. 섬유 강화 플라스틱층의 인장 강도와 밀도는 Rm = 785 MPa과 ρ=1.43 g/㎤이다.
도 3은 외부 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(8)의 층 구조를 도시한다. 이 실시예에서 금속층(2, 3)에 인접한 것은 양쪽에서 섬유 강화 플라스틱층(4)과 경계를 이루는 섬유가 없는 2개의 플라스틱층(5, 5')이다. 이 예에서 섬유 강화 플라스틱층(4)은 폴리아미드 기반의 매트릭스 안의 섬유 직물로 형성된다.
도 4는 외부 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(10)의 층 구조를 도시한다. 2개의 외측 커버층 사이에는 섬유 강화 플라스틱(11)의 코어층이 있다. 매트릭스는 단섬유들이 특정 방향으로 분포된 폴리아미드 기반의 플라스틱으로 이루어진다.
도 5는 외부 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(12)의 층 구조를 도시한다. 2개의 외측 커버층 사이에는 섬유 강화 플라스틱(13)의 코어층이 있다. 매트릭스는 섬유들이 추계로 분포된 폴리아미드 기반의 플라스틱으로 이루어진다.
도 6은 외부 커버층으로서 2개의 외측 금속층(2, 3)을 갖는 복합 재료(14)의 층 구조를 도시한다. 2개의 외측 커버층 사이에는 3개의 개별적인 층들이 서로 부착된 섬유 강화 플라스틱(15)의 코어층이 있다. 섬유 강화 플라스틱(15)의 층들은 폴리아미드 매트릭스와 섬유 재료의 배열 및 방식이 동일하게 또는 상이하게 구성될 수 있다.
도 7은 예 1에 따른 복합 재료(16)의 층 구조를 도시한다. 외측 커버층은 각각의 층 두께가 0.25 mm인 동일한 금속층(2, 3)으로 형성된다. 외측 커버층의 안에는 각각의 층 두께가 0.25 mm이며 부착 촉진제(15)를 통해 금속층에 연결된 섬유 강화 플라스틱층(7, 7')이 배열되어 있다. 이 예에서 섬유 강화 플라스틱층(7, 7')은 탄소 섬유들이 서로 직각으로 놓인 직물 및 폴리아미드 매트릭스를 포함하며 45 체적%의 섬유 비율을 갖는다. 섬유 강화 플라스틱층(7, 7')의 인장 강도와 밀도는 Rm = 785 MPa과 ρ=1.43 g/㎤이다. 코어층은 두께 0.5 mm의, 섬유가 없는 폴리아미드층(5)으로 형성된다. 완전히 동일한 것은 아니지만 섬유 강화 플라스틱층(7, 7')과 섬유가 없는 플라스틱층(5)의 플라스틱이 동일하기 때문에, 플라스틱층(5, 7, 7')은 부착 촉진제를 사용하지 않고 서로 부착된다.
도 8은 예 2에 따른 복합 재료(18)의 층 구조를 도시한다. 외측 커버층은 각각의 층 두께가 0.5 mm 또는 0.75 mm인 동일한 금속층(2, 3)으로 형성된다. 외측 커버층의 안에는 부착 촉진제를 사용하지 않고 금속층(2, 3)에 부착되는 섬유가 없는 폴리아미드층(5, 5')이 구비된다. 코어층은 섬유 강화된 폴리아미드 기반의 플라스틱층으로 형성된다. 섬유 강화 플라스틱층(7)은 탄소 섬유들이 서로 직각으로 놓인 직물 및 폴리아미드 매트릭스를 포함하며 45 체적%의 섬유 비율을 갖는다. 섬유 강화 플라스틱층(7)의 인장 강도와 밀도는 Rm = 785 MPa과 ρ=1.43 g/㎤이다. 코어층은 두께 0.5 mm의, 섬유가 없는 폴리아미드층(5)으로 형성된다. 완전히 동일한 것은 아니지만 섬유 강화 플라스틱층(7)과 섬유가 없는 플라스틱층(5, 5')의 플라스틱이 동일하기 때문에, 플라스틱층들은 부착 촉진제를 사용하지 않고 서로 부착된다.
도 9는 전술한 타입의 복합 재료로부터 성형에 의해 만들어진 구조 부품(20)을 도시한다. 이 예에서 구조 부품은 터널 보강재이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 금속층(2, 3)과 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15)을 포함하는, 구조 부품(20)을 제조하기 위해 평탄하게 겹쳐진 층들의 적층 재료 형태인 복합 재료(1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)에 있어서,
    섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 이들의 혼합물 기반의 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    섬유가 없는 적어도 하나의 폴리아미드 기반의 플라스틱층(5, 5')이 구비된 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15) 및/또는 섬유가 없는 적어도 하나의 플라스틱층(5, 5')은 폴리에틸렌을 함유하는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층(4, 4', 7, 11, 13, 15) 및/또는 섬유가 없는 적어도 하나의 플라스틱층(5, 5')의 매트릭스는 스티렌 말레산 무수물(SMA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    복합 재료의 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층((4, 4', 7, 11, 13, 15)에서 섬유의 비율은 5 체적% 내지 40 체적%, 특히 5 체적% 내지 20 체적%인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층((4, 4', 7, 11, 13, 15)은 유리 섬유 와 붕소 섬유와 같은 무기 섬유, 탄소 섬유와 단백질 섬유와 같은 유기 섬유, 및/또는 아라미드 섬유와 폴리에틸렌 섬유와 같은 플라스틱 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱층((4, 4', 7, 15)의 섬유는 레이드 직물, 편물, 또는 직물로 존재하거나 단일방향의 층으로 존재하는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)은 강 및/또는 알루미늄 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)의 인장 강도는 450 MPa 미만인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)의 두께는 0.1 mm 내지 1 mm, 바람직하게는 최대 0.75 mm인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)은 함몰부, 오목부 및/또는 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)의 복합 재료에 대한 비율은 최대 50 체적%인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    복합 재료(1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)의 층 두께는 0.5 mm 내지 4.0 mm, 특히 1.0 mm 내지 3.0 mm인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    한쪽에서는 섬유 강화되거나 섬유가 없는 플라스틱층(4, 4', 5, 5', 7, 11, 13, 15)과 인접하고 다른 쪽에서는 상기 적어도 하나의 금속층(2, 3)과 인접해서, 특히 0.01 mm 및 0.05 mm 두께의 부착 촉진층(17)이 구비된 것을 특징으로 하는 복합 재료.
  15. 복합 재료로 만들어진, 특히 차량용 구조 부품(20)에 있어서,
    상기 복합 재료는 제1항 내지 제14항 중 어느 하나에 따른 복합 재료(1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)인 것을 특징으로 하는 구조 부품.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116470A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 도레이첨단소재 주식회사 섬유 복합 재료 구조체
KR20190044002A (ko) * 2017-10-18 2019-04-29 도요다 보쇼꾸 가부시키가이샤 차량용 천장재 및 그 제조 방법
KR20190054562A (ko) 2017-11-14 2019-05-22 한화케미칼 주식회사 폴리아마이드를 이용한 경량 샌드위치 강판 및 이의 제조방법
US10828867B2 (en) 2015-09-03 2020-11-10 Posco Lightweight composite metal sheet having excellent vibration damping characteristics, and manufacturing method therefor
US11420420B2 (en) 2017-12-24 2022-08-23 Posco Composite material steel sheet
KR20230010526A (ko) 2021-07-12 2023-01-19 주식회사 강운 전기 이륜차용 차체

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2734738C (en) 2008-08-18 2019-05-07 Productive Research LLC. Formable light weight composites
KR101774911B1 (ko) 2009-12-28 2017-09-05 프로덕티브 리서치 엘엘씨 복합 재료의 용접 공정 및 그로부터 제조된 제품
KR102032405B1 (ko) 2010-02-15 2019-10-16 프로덕티브 리서치 엘엘씨 성형가능한 경량 복합 재료 시스템 및 방법
DE102012106206A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Sandwichblech und Verfahren zu dessen Herstellung
US9233526B2 (en) 2012-08-03 2016-01-12 Productive Research Llc Composites having improved interlayer adhesion and methods thereof
DE102013111388A1 (de) * 2013-10-15 2015-04-16 Gerhardi Kunststofftechnik Gmbh Halbzeug zur Herstellung eines Hybridbauteils
DE102013112974A1 (de) * 2013-11-25 2015-05-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Sandwichblechkonstruktion
EP2886313B1 (de) * 2013-12-20 2016-05-25 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG Verfahren zur Herstellung einer Karosserie oder eines Karosseriemoduls
DE102014108112A1 (de) 2014-06-10 2015-12-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils und Verbundbauteil
DE102014214810A1 (de) 2014-07-29 2016-02-04 Robert Bosch Gmbh Gehäuse für eine Batteriezelle
WO2016018329A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Opaque-plastic film on a fiber surface
US9376013B2 (en) 2014-08-05 2016-06-28 KIRCHHOFF Van-Rob Automotive Composite fuel tank support
DE102015108307A1 (de) * 2015-05-27 2016-12-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Werkstoffverbund
DE102015116990A1 (de) 2015-10-06 2017-04-06 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
DE102015117201A1 (de) 2015-10-08 2017-04-13 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
DE102015118970A1 (de) 2015-11-05 2017-05-11 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
KR20180101577A (ko) * 2016-01-22 2018-09-12 바스프 에스이 제1 재료로 제조된 제1 층, 및 연속 필라멘트 섬유로 보강된 중합체로 제조된 제2 층으로 이루어진 라미네이트
DE102017201834A1 (de) 2017-02-06 2018-08-09 Thyssenkrupp Ag Halbzeug mit unterschiedlichen Eigenschaften
CN111432981A (zh) 2017-12-05 2020-07-17 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 钢材料复合物、用于制造构件的方法以及用途
WO2020137946A1 (ja) 2018-12-27 2020-07-02 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 金属・繊維強化プラスチック複合材料
US11338552B2 (en) 2019-02-15 2022-05-24 Productive Research Llc Composite materials, vehicle applications and methods thereof
FR3093864B1 (fr) * 2019-03-13 2021-03-19 Renault Sas Boîtier pour une batterie et procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier.
CN113147905B (zh) * 2021-03-24 2023-03-28 重庆长安汽车股份有限公司 一种连续玻纤增强尼龙复合材料顶盖横梁及车辆

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1704494A1 (de) * 1967-09-08 1971-05-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen
DE2312816C3 (de) * 1973-03-15 1983-02-03 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Halbzeug aus glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen
GB1451707A (en) * 1974-07-26 1976-10-06 British Uralite Ltd Noise control materials
DE2445931A1 (de) * 1974-09-26 1976-04-15 Basf Ag Verformbare kunststoff-metallverbundwerkstoffe
US4390489A (en) * 1977-12-19 1983-06-28 Allied Corporation Method of shaping thermoplastic compositions on aluminum foil support
US4369222A (en) * 1978-12-22 1983-01-18 Monsanto Company Metal-thermoplastic-metal laminates
JPS6040983B2 (ja) * 1980-10-21 1985-09-13 出光石油化学株式会社 積層体
DE3374673D1 (en) * 1983-01-24 1988-01-07 Sumitomo Metal Ind Metal-resin-metal sandwich laminates suitable for use in working
US4596736A (en) * 1984-06-04 1986-06-24 The Dow Chemical Company Fiber-reinforced resinous sheet
US4892774A (en) * 1988-01-07 1990-01-09 General Electric Company Interleafed fiber-reinforced thermoplastic composite
DE3818478A1 (de) * 1988-05-31 1989-12-07 Huels Troisdorf Verbundwerkstoff, enthaltend eine metallschicht und eine faserverstaerkte polypropylenschicht
JP2862138B2 (ja) * 1989-07-28 1999-02-24 住友ベークライト株式会社 複合成形物
DE4002218A1 (de) * 1990-01-26 1991-08-01 Hoechst Ag Faserverstaerkte polyesterformmasse und ihre verwendung im karosseriebau
DE4009182A1 (de) * 1990-03-22 1991-09-26 Bayer Ag Laminierte flaechengebilde
US5939512A (en) * 1990-05-21 1999-08-17 Allliedsignal Inc. Fast cycling blended polymer material comprising Nylon-6
US5278231A (en) * 1990-05-24 1994-01-11 Ferro Corporation Impact-resistant compatibilized polymer blends of olefin polymers and polyamides
US5092952A (en) * 1990-06-01 1992-03-03 General Electric Company Bonding aluminum cladding to random glass mat reinforced polypropylene sheet
JPH05185561A (ja) * 1992-01-08 1993-07-27 Nippon Steel Corp 金属―繊維強化熱可塑性樹脂積層体
JP2833378B2 (ja) * 1992-10-02 1998-12-09 住友化学工業株式会社 多層積層板
IT1267986B1 (it) * 1994-01-19 1997-02-20 Fiat Auto Spa Procedimento per la formatura di un elemento di materiale composito ed elemento di materiale composito utilizzabile in tale procedimento.
DE69505410T2 (de) * 1994-09-08 1999-05-20 Akzo Nobel Nv Allylgruppen enthaltende zusammensetzungen aus epoxyharz und dem copolymer eines ethylenisch ungesättigten anhydrids und einer vinylverbindung
JPH08309926A (ja) * 1995-05-17 1996-11-26 Nitto Boseki Co Ltd 積層板材及びそれから作製した織機の綜絖枠
JPH0911400A (ja) * 1995-07-04 1997-01-14 Chisso Corp 積層板
US6171705B1 (en) 1997-02-10 2001-01-09 Dofasco, Inc. Structural panel and method of manufacture
WO2000013892A1 (en) * 1998-09-03 2000-03-16 Linlan Induction Ab Sandwich construction
DE10002642A1 (de) * 2000-01-21 2001-08-16 Ticona Gmbh Metall- und Kunststoffverbund aus langfaserverstärkten Thermoplasten
DE10062009A1 (de) * 2000-12-13 2002-07-04 Henkel Teroson Gmbh Mehrschichtige Sandwich-Materialien mit organischen Zwischenschichten auf Epoxidbasis
DE10221582B4 (de) 2002-05-15 2005-02-10 Webasto Vehicle Systems International Gmbh Fahrzeug-Karosserieteil
EP1504892A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-09 Usinor A metal-polyamide/polyethylene-metal laminate
US20050214553A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Mitsubishi Chemical America, Inc. Metal/polymer laminates, a method for preparing the laminates, and structures derived therefrom
FR2876655B1 (fr) * 2004-10-19 2008-05-30 Faurecia Interieur Ind Snc Traverse pour vehicule automobile, et vehicule automobile correspondant
CA2587745A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Dofasco Inc. Laminate panel and process for production thereof
DE102007054004A1 (de) * 2007-11-13 2009-05-14 Daimler Ag Verbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils
JP2010069766A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Dainippon Printing Co Ltd 紙容器
DE102009017295A1 (de) * 2009-04-11 2009-11-05 Daimler Ag Schicht-Verbundbauteil und Herstellungsverfahren
KR102032405B1 (ko) * 2010-02-15 2019-10-16 프로덕티브 리서치 엘엘씨 성형가능한 경량 복합 재료 시스템 및 방법
DE102010037817A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-29 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Struktur- oder Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10828867B2 (en) 2015-09-03 2020-11-10 Posco Lightweight composite metal sheet having excellent vibration damping characteristics, and manufacturing method therefor
KR20170116470A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 도레이첨단소재 주식회사 섬유 복합 재료 구조체
KR20190044002A (ko) * 2017-10-18 2019-04-29 도요다 보쇼꾸 가부시키가이샤 차량용 천장재 및 그 제조 방법
US11511683B2 (en) 2017-10-18 2022-11-29 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Vehicle headliner and production method thereof
KR20190054562A (ko) 2017-11-14 2019-05-22 한화케미칼 주식회사 폴리아마이드를 이용한 경량 샌드위치 강판 및 이의 제조방법
US11433639B2 (en) 2017-11-14 2022-09-06 Hanwha Chemical Corporation Lightweight sandwich steel sheet using polyamide, and manufacturing method therefor
US11420420B2 (en) 2017-12-24 2022-08-23 Posco Composite material steel sheet
KR20230010526A (ko) 2021-07-12 2023-01-19 주식회사 강운 전기 이륜차용 차체

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