[发明专利]车身部件

说明书

本公开涉及一种车身部件，该车身部件包含用纤维增强塑料材料的增强元件增强的基本元件。提出的是，用增强元件增强的基本元件是车身的立柱或车顶元件的基本元件，增强元件具有恒定的厚度或可变的厚度。

技术领域

本公开涉及一种车身部件并且更具体地涉及一种具有纤维增强塑料材料的车身部件。

背景技术

这部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

在DE 10 2012 203 888 A1中公开了一种具有金属板部件的机动车辆车身单元，该金属板部件用大面积附接到其的纤维复合材料的增强部件来增强。如在DE 10 2012 203888 A1中所阐述的问题，这样的混合部件不能使用车辆构造中常规的接合方法——例如，点焊——在增强部件的区域中被接合到其他部件。DE 10 2012 203 888 A1因此提出的是，增强部件包含至少一个开口，使得金属板部件可以使用常规的接合方法被接合到开口的区域中的另一个金属板部件。该金属板部件是门槛面板增强板。该增强部件包括碳纤维增强塑料材料，该金属板部件包括可焊接的铁材料。

EP 2 689 882 A2公开了一种用于摩擦搅动焊接的装置和方法。这里，两个不同的金属板——即，一块铝板和一块钢板——被接合在一起。填充材料被用来闭合接合焊缝。

US 2010/0089977 A1也涉及不同材料的摩擦搅动焊接。这里，铝板被接合到镁板，其中铜、锡和锌以及其他粉末的组合可以加强含镁和含铝摩擦搅动焊接材料。

在机动车辆构造中，特别是对于车身，车身特别轻是有利的。这样可以节省燃料并且从而也减少有害气体——例如二氧化碳(CO₂)——的排放。在不同的区域中，结构——即，车身——部件需要被设计用于非常不同的载荷。在这方面，部件也必须以这样的方式来制造，即，使得实现可能的最轻量级结构同时损失尽可能少的材料。在被施加特别重的载荷的区域中，因此也可以提供增强措施。部件可以例如由基本元件制成，并且包含在某些位置作为增强措施的加厚部分。“定制轧制坯料(Tailored rolled blanks)”是已知的。然而，定制轧制坯料的制造非常复杂，并且在这方面也非常昂贵。另外，不利的是，在仅一个轧制缺陷存在的情况下，不管多么小，整个部件必须被处理掉，因为它那时不再满足要求。然而，也可以想到的是，在基本元件上提供单独的增强元件，该增强元件可以包括纤维增强塑料材料。如在DE 10 2012 203 888 A1中已经公开的，常规的接合方法是不适用的。增强元件可以使用粘合结合的接合点被接合到基本元件，以使得预期的载荷可以被车身部件吸收这样的方式来增强所述基本元件。然而，粘合结合的接合点不允许达到最大可能的接合力。在这方面，附加的机械接合点也是必要的，然而，该附加的机械接合点可能破坏纤维增强塑料材料的纤维，因此使所需的增强无效。例如，增强元件可以使用铆钉被紧固到基本元件，这不可避免地破坏接合点区域中的纤维。此外，原来的接合点的剪切力和开裂力可能会降低，其中腐蚀问题也可能发生。

文章“铝AA6181-T4和碳纤维增强的聚苯硫醚的摩擦点接合：工艺参数对微观结构和机械强度的影响”(材料和设计66(2015)，437-445)涉及铝板与纤维增强塑料材料的可能接合，也参考EP 2 329 905 B1。

EP 2 329 905 B1公开了一种再填充摩擦搅动焊接方法，其中轻金属板被接合到纤维增强塑料材料。摩擦搅动焊接装置包含销、套筒和夹紧环。该装置旨在使得在焊接工艺过程期间通过摩擦搅动焊接装置闭合摩擦焊接焊缝成为可能，其中纤维增强塑料材料被熔化，但纤维应当保持不被损坏。一旦旋转已停止，材料就硬化，使得预先熔化的区域粘附到彼此。然而，在这方面，明确说明的是，粘合剂结合的已知缺点被排除，因为没有使用单独的粘合剂。

发明内容

本公开提供了一种车身部件，该车身部件具有降低的制造难度和减轻的重量，同时仍然满足刚性和/或碰撞要求。