[实用新型]轻质结构的加强元件及用于制造该加强元件的材料复合物

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加强元件，其用于轻质结构，特别用于车辆结构，其适用于机械加固和/或减缓二维组件的振动趋势。

背景技术

例如，美国印第安纳州埃文斯维尔的耀世公司(Uniseal,Inc.)已经研发了一种用于减缓二维组件的振动的方法，例如，用于汽车工程中机动车辆的顶板。这种方法是基于直接设置在待减振的车身组件上的弹性厚层的申请。为了这一目的，蒸馏液体弹性物质被应用在待减振的组件上，例如，通过注入或挤出来施用。随后，所施用的层被固化/交联。

进一步地，众所周知的是，如果将编织玻璃纤维垫粘合在汽车工程中的二维组件的表面上，可以减小该组件的振动趋势。例如，陶氏汽车(DowAutomotive)公司(美国)以BETABRACE^TM的名义，销售一种相应的自粘结玻璃纤维垫，就是特别针对此用途设计的。所制造的复合组件由二维组件、粘结层和玻璃纤维垫构成，不论就可能的谐振频率而言，还是就固有的振动衰减而言，该复合组件都具有显著改善的振动特性。此外，当使用薄玻璃纤维垫时，这样的加强元件并非对于所应用的各种情况都足够有效。虽然使用较厚的玻璃纤维垫能够改善加强元件的有效性，但是这样会引起加强元件的总重量不利的增加。

本实用新型的申请人寻求一种与以“CC-Brace”的名义销售的加强元件相类似的方式，其基于相层压的金属箔与可压力活化的粘结层。这些加强元件与上面提到的陶氏汽车制造的加强元件BetaBrace^TM类似使用。然而，“CC-Brace”型的加强元件同样受到上述限制。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种新型的加强元件，其能够避免上述缺陷。进一步地，本实用新型的目的在于提供一种材料复合物，其适用于制造这样的加强元件。

根据本实用新型提供一种材料复合物，其用于通过热压成型的方式制造轻质结构的加强元件。该材料复合物包括纤维素基芯材和牛皮纸板。纤维素基芯材由波纹纸带构成或具有蜂巢结构。牛皮纸板机械地连接至波纹纸带或蜂巢结构，并且牛皮纸板包括平面纸带。一般地，牛皮纸板的平面纸带的单位面积的重量为100g/m²，优选为大于150g/m²，特别优选为大于200g/m²。根据本实用新型，可热活化的热固性粘结层设置在牛皮纸板的平面纸带与芯材之间，在活化状态下，粘结层用于将牛皮纸板的平面纸带机械地连接至芯材，特别是连接至芯材的波纹纸带。

根据本实用新型的材料复合物特别有利于热压成型。即使在热的状态下，可热活化的热固性粘结层也具有良好的机械承载能力。使得采用材料复合物热压成型的组件可以从用于热压成型的模具中被移除，即使在热的或者仅经过稍微冷却的状态下，也不会失去经过热压成型制造的三维轮廓。因此，无需冷却步骤，即无需在打开的模具中等待所制造的组件足够冷却，这样便减少了循环周期时间。此外，所制造的组件非常轻，并且可以具有高水平的机械稳定性。此外，采用这种方式制造的二维组件在垂直于其表面的方向具有非常高的抗振性。这特别适用于芯材包括波纹纸带，并且波纹结构在平行于牛皮纸板的平面纸带的平面方向上延伸的情况。有鉴于此，波纹结构的“波峰”或“波谷”可以通过粘结层的方式直接地连接在牛皮纸板的平面纸带上。然而，即使波纹纸带朝向不同的方向，或者所使用的芯材具有蜂巢结构，仍然可以得到延伸平面的横截面方向的较高的抗振性。

根据本实用新型的用于轻质结构的加强元件，其可以通过热压成型工序来制造，例如采用根据本实用新型的材料复合物。该材料复合物包括纤维素基芯材和牛皮纸板。纤维素基芯材由波纹纸带构成或具有蜂巢结构，牛皮纸板机械地连接至波纹纸带或蜂巢结构，并且牛皮纸板包括平面纸带。根据本实用新型，例如，牛皮纸板的平面纸带可以通过经热固化的热固性粘结层的方式机械地连接至芯材。

在这种情况中，加强元件具体实现了上文提及的关于其可通过热压成型来生产，以及轻质和抗振性的有利之处。因此，该加强元件特别适用于为更大的二维延伸的组件减震，该二维延伸的组件通常对于横向振动具有增强的趋势。因此，其特别适于用于车辆本体的制造中，例如用于加强机动车辆的顶板。