[发明专利]机动车的构件或底盘件

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车的构件或底盘件，其中，该构件或底盘件由具有外金属层、中间塑料层或塑料泡沫层和外纤维加强塑料层的复合材料构成。

背景技术

机动车必须持续满足新的要求。因而存在这样一个总要求，在安全性能保持不变的前提下降低机动车的重量。安全性要求通过构件或底盘件得以确保。作为本发明的意义上的构件，例如为底部件、底板、底板总成、门框支架、顶部加强件、窗框加强件、保险杠缓冲器、B柱加强件及B柱、设备板状支撑件、电池外壳、油箱、水箱、备胎槽等。所述的构件是常见的，即，它不是机动车可视外皮的部分，并首先由于它的承载功能用于接纳和/或传导作用于机动车上的力。在本发明的意义上，例如，底盘的横梁、副车架、拉杆、摆动轴承、稳定器、发动机横梁、复合拉杆轴、轮引导模块以及轮圈的轮盘都是底盘件。底盘件是这样的部件，该部件与底盘或机动车的行驶性能以及机动车的安全性能具有功能性关联。

在迄今所使用的用于的机动车构件和底盘件的材料中，由单一材料构成的构件或底盘件到了重量降低的极限。由文献DE10221582B4已知，对于机动车，复合材料用于外皮部件、特别是车顶。该复合材料由金属层以及第三层构成，金属层具有由热塑性塑料构成的置于金属层之下的塑料层，第三层由纤维加强塑料构成。

另外，由文献DE102009006130A1已知一种机动车的平板部件，该平板部件由具有至少三个不同的材料层的复合部件构成，具体为，由金属构成的载体层、由合成橡胶构成的粘附中介层和由碳纤维或碳混合纤维加强塑料构成的覆盖层。

由现有技术（DE3818479A1）已知一种用于机动车外部件的复合材料，该复合材料由金属层、粘附中介层和聚丙烯层构成。

最后，由文献DE102007009928A1已知一种用于汽车制造的复合部件，该复合部件同样由金属塑料复合体构成，该复合体具有金属组分和玻璃纤维加强的塑料组分，其中，在两个组分之间设有粘附层。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于提供一种构件或底盘件，其实现了进一步的重量节省，而不会弱化负载接纳能力。

关于机动车构件或底盘件的上述目的由此实现，即，中间塑料层的厚度为至少0.2mm。对于根据本发明的机动车的构件或底盘件，金属层不用于负载接纳。根据本发明的构件或底盘件的负载接纳能力通过纤维加强塑料层来提供。热塑性的和热固性的复合材料的中间塑料层或塑料泡沫层实现了，纤维加强的、外部的热塑性或热固性塑料层的纤维结构不会出现压痕。此外，局部的压力峰值（例如由塌方引起的）在纤维加强塑料层方向上得到缓冲，从而使硬而脆的纤维加强塑料不会撕裂。复合材料的外金属层一方面用于保护热塑性或热固性中间层，例如免受湿气，另一方面作为外皮以及作为构件或底盘件的可能出现的过载的指示器。例如，金属层中的裂缝或隆起显示发生过载。本发明的构件或底盘件全部使用复合材料实现了持续的、显著的机动车重量降低。此外构件或底盘件的构造实现了在机动车中持久的使用，而不会出现性能损失，这是因为，敏感的、纤维加强塑料层通过其它层得到保护。

根据构件或底盘件的第一设计方案，纤维加强的、热塑性的或热固性的塑料层具有玻璃纤维和/或碳纤维。玻璃纤维加强塑料层通常比碳纤维加强塑料层更加廉价。然而，在负载容纳能力方面，玻璃纤维加强塑料层相对于碳纤维加强塑料层更加受限。然而，玻璃纤维加强塑料层实现了更简单的制造，例如在喷铸工艺中。相反，碳纤维加强塑料层具有最小重量下的最大强度，并因而导致构件或底盘件的最小重量。还可以考虑使用其它的纤维类型，例如聚酰胺、聚乙烯、玄武岩、硼。金属纤维，特别是钢纤维同样用于加强外部塑料层，并具有这样的优势，即，外部塑料层是导电的并可以和其它部件焊接在一起。为了改善纤维加强塑料层表面的粘附性和油漆涂层，优选进行光冠处理或火焰处理。

热塑性塑料包括例如聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯或不同塑料的混合物。热塑性塑料层优选基于聚酰胺和/或聚乙烯。两种热塑性塑料一方面可以很好地进行处理，另一方面，在热状态下在变形性能方面具有有利的性能。聚酰胺相对于聚乙烯基本上是温度稳定的并可以用于高温区域。

热固性塑料是温度稳定的，并可以例如用于这些区域，在该区域，短时地出现更高温度。

为在最小重量下实现所要求的强度，根据构件或底盘件的另一设计方案，纤维加强塑料的厚度为0.2mm至1.0mm，优选最大0.8mm。