[发明专利]用于制造具有补强部的塑料箱的方法

说明书

本发明涉及制造具有补强部的塑料箱的方法，包括提供由塑料构成的半成品板以形成塑料箱箱壁的至少一部分，其中半成品板具有至少一个由第一热塑性塑料构成的外层；提供至少一个纤维增强的结构构件作为用于塑料箱箱壁的补强部，其中纤维增强的结构构件含由第二热塑性塑料构成的基体，其中第二热塑性塑料可焊接至第一热塑性塑料；将纤维增强的结构构件施加在半成品板外层的预定区域上；使施加有纤维增强的结构构件的半成品板穿过连续式加热炉，其中将纤维增强的结构构件与半成品板外层熔接；将加热的具有与之熔接的纤维增强的结构构件的半成品板重塑成箱壁的至少一部分的最终形状；任选地与箱壁的至少一个另外的部分连接以形成塑料箱的完整箱壁。

技术领域

本发明涉及一种用于制造具有补强部的塑料箱的方法。

背景技术

在汽车制造中，一段时间以来，箱体(储箱)、尤其是燃料箱不仅由金属制成，而且越来越多地由塑料制成。这样的塑料箱(塑料储箱)能容易地并且成本低廉地制造，然而塑料箱的机械强度不足以应对所有应用。

尤其是在低排放车辆例如部分零排放车辆(PZEV)的运行时需要箱体系的运行策略，该运行策略预先规定最高达400豪巴的恒定压力以及-210豪巴和+560豪巴的压力峰值，其可导致箱体系的某些区域中的高度变形。在体系的某些运行状态中，压力和温度峰值的关联，尤其对于具有由塑料构成的壳体材料的箱，由于弹性和塑性变形而可导致箱壳体的高的相对运动，并且必须通过建设性措施来限制。

因此，塑料罐、尤其是压力箱必须部分地采用补强措施来实现。

已知的支撑方案大多使用固定于车身的抵靠点以限制箱囊部的变形。然而这样的措施对于压力下的箱体系是不够的，并且必须使用额外的措施以减少变形。通常提高箱囊部的壳体厚度或者使用加强的焊接的内部构件来限制变形。这些措施由于自身的原因导致箱体积的重大损失，并且因此限制体系的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于制造具有补强部的塑料箱的方法，以便有效地实现箱的补强并且在此能够简便地并且成本低廉地实施。

本发明所要解决的技术问题通过一种用于制造具有补强部的塑料箱的方法来解决，该方法包括以下步骤：提供由塑料构成的半成品板以形成塑料箱的箱壁的至少一部分，其中半成品板具有至少一个由第一热塑性塑料构成的外层；提供至少一个纤维增强的结构构件作为用于塑料箱的箱壁的补强部，其中纤维增强的结构构件包括由第二热塑性塑料构成的基体(基质)，其中第二热塑性塑料可焊接至第一热塑性塑料；将纤维增强的结构构件施加在半成品板的外层的预定区域上；使施加有纤维增强的结构构件的半成品板穿过连续式加热炉(Durchlaufofen)，其中将纤维增强的结构构件与半成品板的外层熔融(熔接)；将加热的具有与之熔接的纤维增强的结构构件的半成品板重塑成箱壁的至少一部分的最终形状；任选地与箱壁的至少一个另外的部分连接以形成塑料箱的完整的箱壁。

根据本发明，塑料箱至少部分地通过由塑料构成的半成品板制成，将半成品板引导穿过连续式加热炉以进行加热从而用于重塑工艺。为了进行补强并因此为了减少制造的塑料箱的变形，在穿过连续式加热炉前将至少一个、优选多个纤维增强的结构构件施加在半成品板上的待补强的区域中。对此，纤维增强的结构构件的面积小于半成品板的面积，使得纤维增强的结构构件形成“补丁(Fleck)”，也称为“补片(贴片)”，或者称为“纤维垫”。纤维增强的结构构件使用基体材料，该基体材料可焊接至半成品板至少在于其上施加纤维增强的结构构件的那侧上所具有的材料。这使得纤维垫的基体与壳体材料能够进行材料连接。第一热塑性塑料和第二热塑性塑料可为化学相似的。第一热塑性塑料优选是与第二热塑性塑料相同的材料。因此，在无论如何都必须穿过连续式加热炉或者隧道式炉(Tunnelofen)的情况下，纤维增强的结构构件熔接或焊接至半成品板。通过有针对性地施加一个或多个纤维增强的结构构件实现塑料箱的良好的补强。本方法使用连续式加热炉的热量并且可以成本有利的方式实施。