[發明專利]用于制造包括金屬載體和具有纖維增強的合成材料的能固化的涂層的半成品或構件的方法

有效

• 申請號: 201380029826.4
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN104379325B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 弗蘭茲·安德勒施;卡羅拉·艾塞爾;伯恩哈特·施特勞斯;克里斯蒂安·瓦爾施
• 申請（專利權）人: 奧鋼聯鋼鐵公司
• 主分類號: B29C70/08
• 分類號: B29C70/08;B29D29/00;B21D22/02;B29L31/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 車文,張建濤

技術領域

本發明涉及一種用于制造半成品或構件的方法，在該方法中，將具有纖維增強的合成材料的能固化的涂層施加到金屬載體尤其是板上，并且在接下來的步驟中，將經涂覆的金屬載體變形、尤其深沖壓或彎曲成半成品或構件。

背景技術

由現有技術公知了混合材料(DE19956394B4)，其具有多個上下疊置的金屬層，它們分別利用在整個面上纖維增強的單向預浸料層進行涂覆，預浸料層在混合材料變形之后固化成型材。然而不利的是，在混合材料通過其變形獲得其最終的形狀之前，此類方法對預浸料層的過早固化比較敏感。這尤其可以在如下中得到證實，即，已變形的混合材料降低了形狀精度，并連同地損傷了纖維增強的合成材料(FVK)或者預浸漬的碳纖維(CFK預浸料)。因此，以該方式并不能夠確保一種可重復的方法。此外，執行使用未固化的預浸料層的方法相對來說是比較昂貴的。此外，這類混合材料相對纖維增強的合成材料而言提出了較高的材料需求。低成本的半成品或構件不能通過這樣的方法來制造。

此外，對于纖維增強的半成品或構件的制造而言所公知的是，鋼板首先被變形，并且在接下來的步驟中不完全地配設有固化的FVK部分或者利用其進行涂覆。彼此分開的方法步驟，也就是金屬載體的成形和FVK部分的成形，連同它們的最后的連接(例如利用螺栓(DE102009009112A1))執行得相對來說比較昂貴，并且此外還要求成本高昂的半成品或者構件，尤其是該方法需要比較高的自動化耗費。

發明內容

因此本發明的任務是，基于先前所敘述的現有技術，不僅要簡化用于加強的半成品或構件的制造方法，而且還要進行耐用的設計，以便因此還要獲得該方法的高的可重復性。此外，該方法應適用于自動化的方法過程。

本發明以如下方式實現所提出的任務，即，對金屬載體至多區域性地涂覆，并且只有當金屬載體的涂層在其固化下形成至少一個抗粘著的表面時，才經受變形，其中，經涂覆的金屬載體如下地進行變形，即，其伴隨著變形半徑的塑性的形狀變化基本上，優選僅在金屬載體的無涂層的區域中形成。

如果金屬載體只有當其涂層在涂層固化下形成至少一個抗粘著的表面時才經受變形，那么該方法就可以相對FVK涂層的不可避免的固化反應更耐用地構建，這是因為在該方法中本身就允許涂層的固化反應。相對現有技術而言，根據本發明也不必太嚴格地關注金屬載體的儲存時間，以便因此必須考慮聚合物基體由于超出處理時間段的性能損失。由此，也可以在方法過程中實現消除應力，尤其是因為方法步驟可以將涂層和變形彼此在時間上不相關地實現，這恰恰對于深沖壓或彎曲金屬載體用以其成形來說是有利的。涂層的表面的抗粘著的狀態同樣也可以在變形之后確保經涂覆的金屬載體和工具的完全分離，由此，該方法的高的可重復性和相對來說比較簡單的自動化能夠成為可能。特別地，此外，根據本發明的方法的特征在于，金屬載體在其至少一個載體側上至多是區域性地進行涂覆，以便因此基本上獲得金屬載體的塑性的可變形性。此外，當金屬載體如下地進行變形時，即，其伴隨著變形半徑的塑性的形狀變化基本上在其無涂層的區域中形成，那么就可以實現比較高的變形度。這些無涂層的載體區域能夠盡可能無損于FVK涂層地產生塑性的形狀變化。當塑性的形狀變化僅發生在這些無涂層的區域中時，這就更高了。甚至高要求的輪廓(例如機動車的門檻或縱梁)可以因此被形狀精確地引入到金屬載體中。此外，雖然抗粘著地然而卻并不完全地固化的或者至多是部分固化的FVK涂層甚至可以允許一定的固有的塑性的可變形性，并且因此對金屬載體的變形特性產生積極的影響，由此甚至可以無故障地實現窄短的半徑。同時，經涂覆的載體區域的特征在于特別高的強度值，并且金屬載體在變形期間并且也在變形之后可以機械地穩定化。根據本發明，高度的塑性的形狀變化能力因此可以與高的機械強度值相結合，并且同時可以得到一種用于纖維增強的金屬載體優選鋼板的相對來說比較簡單的制造規程。

顯而易見地，金屬載體可以由具有鐵材料、鋁材料或鎂材料的或類似物的或者由它們組成的合金的板構成。一般來說被提及的是，纖維增強的合成材料(FVK)可以具有與無機或有機的增強纖維(像例如玻璃、玄武巖、碳或作為連續纖維、長纖維或短纖維的芳綸)組合起來的熱塑性或熱固性的合成材料基體或者可以由其構成。當使用可以給纖維增強的合成材料用作為基體的、化學交聯的中間層時，可以改進附著。另外，一般來說被提及的是，抗粘著被理解為涂層的表面不再是粘性的。當涂層的表面在壓力下例如被變形工具壓緊到另一表面上時，這也會是這種情況。換而言之：能固化的涂層在變形之前至少被部分固化并且不再是粘性的。