[发明专利]轻质且坚固的机动车辆结构件

说明书

本发明涉及一种轻质且坚固的机动车辆结构件及其制造方法，该结构件(10)包括：第一垫层(12A)和第二垫层(12B)，其中每个垫层包括纤维和用来将纤维粘合在一起的树脂；以及分隔体(14)，所述分隔体(14)嵌入第一垫层(12A)和第二垫层(12B)之间，所述第一垫层(12A)和第二垫层(12B)分别固定在所述分隔体(14)的相对的表面上，所述第一垫层(12A)和第二垫层(12B)中的至少一个垫层包括至少一个连续的纤维网状物(16)，所述纤维网状物(16)包括由热固性树脂粘合在一起的多个平行纤维，每个纤维网状物(16)的至少部分纤维的长度大于20厘米，优选大于50厘米。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的复合结构件，尤其是所述结构件为轻质且具有令人满意的机械特性。

特别地，本发明涉及一种用于机动车辆上的面板，例如掩蔽行李厢的后架，乘客车厢或者行李厢的假底，或者发动机下罩。

背景技术

现有技术中公开的一种用于机动车辆的结构件包括：

-构成外表层的第一垫层、第二垫层，每个垫层包括纤维和将纤维粘合在一起的树脂，及

-设置在第一垫层和第二垫层之间的分隔体，第一垫层和第二垫层分别固定在所述分隔体的相对的表面上。

“垫层”指的是基本上是纤维的组装物，无论是否通过浸渍树脂连接。该垫层可以为非纺织类，这种情况下，通常通过梳理-修护(一般叫做“干法”)方法制成，通过贴纸(一般叫做“湿法”)方法制成，通过气流梳理(一般叫做“气流法”)方法制成，或者直接在丝束挤出后形成例如熔喷无纺布(“纺粘”或“熔喷”的非织造布)。

说明书中通常说明了该种结构件某些特性，尤其是该结构件具有尽可能最轻的质量，好的机械特性，主要是在高温(85℃)时良好的屈曲和蠕变性能，能够具有三维形状，例如具有允许容纳互补件如手柄的凹面形状，和/或具有特定轮廓尤其是圆形或弧形轮廓的边缘。

说明书中通常也要求所述结构件包括天然的原料成份，从而能够回收利用或者减小环境污染。

最后，该种结构件应当保持高性价比，所以其制造方法必须特别简单并需要少的投资，且这种方法中尤其具有一个只需要一个模具的压缩步骤。

现有技术中已知的所述天然原料的结构件并不能满足所有这些需求。尤其是，以木材或冲压木材为基底的均质压缩面板或者以亚麻、大麻、洋麻等为基底的均质压缩板的质量太重。

此外，由单一压缩步骤制得的类似三明治型的结构件包括分隔体，所述分隔体通常由蜂窝状的纸板制成，且表层基于天然纤维(木材，大麻，亚麻，洋麻)和树脂的垫层，通常没有令人满意的机械特性，尤其是，关于屈曲和蠕变性能，由于其纤维的排列不优化，所述结构件的表层的纤维体积率仍较低，导致高孔隙率、低密度。

所述结构件的制造：由短亚麻纤维制成的两垫层和纸板分隔体通过单一的压缩步骤来制造，这在WO 2012 056202中详细描述了。然而，用该方法，我们可以看到虽然的确是将所述零件组装以获得了一种类似三明治型的结构件，所述垫层的孔隙率高(低密度)。事实上，如果尝试通过增大压缩垫层的力以获得一个最佳的高密度，模具所施加的压力的会变得太高，导致压碎分隔体。然而，为了生产真正能提供最佳的机械性能的复合材料，关键的高密度是必要的，因为树脂必须要被强烈的压缩以尽可能多的占据纤维之间的空间。

压碎所述分隔体的问题源于这样的事实：在压缩之前所述垫层过于多孔(密度低于0.1)，原因是纤维的随机取向，而这是WO 2012 056202中的梳理/修补法的产品所固有的，因此需要极其高的压力才能将所述垫层压至致密。特别是，厚度大约为10cm的500g/m2的垫层在压缩之后需要厚度降低至大约0.5mm才能具有令人满意的致密性。