[發明專利]浸漬遮蔽物

有效

• 申請號: 201680072827.0
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108367509B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 約翰·英格拉姆;大衛·卡爾德;丹尼爾·麥克納爾蒂;保羅·特魯多;亨利·摩爾
• 申請（專利權）人: 麥格納外飾公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;趙丹

浸漬遮蔽物以及增強纖維預浸漬連續和不連續熱固性和熱塑性材料的模壓成型方法。遮蔽物在預浸漬過程(基于熱熔體或溶劑的過程)內，即在成膜或層合階段內被并入各種所選擇的樹脂中。遮蔽物有助于改善視覺部件品質，減少纖維分裂，并在必須存在不相容材料的應用中提供隔離材料。

相關申請的交叉引用

本申請是要求于2015年12月14日提交的美國臨時申請第62/266,987號的優先權的PCT國際專利申請。以上申請的公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及并入制造部件例如汽車部件時進行模壓成型的預浸漬材料中的遮蔽物層。

背景技術

對各種塑料材料進行模制是用于為各種應用創建部件的常用方法。傳統上，碳纖維復合材料具有關于表面上的纖維線和樹脂富集區域的已知表面問題，導致對部件進行模制后再加工以滿足外觀和品質標準。缺陷包括在涂漆表面上可見的纖維通讀(readthrough)，尤其是表面上的樹脂富集區域。在較高的溫度下，例如在模壓成型期間，由于在升高的溫度下樹脂膨脹并且碳纖維收縮，基體內的線性熱膨脹差系數增加了通讀可見度。樹脂富集區域通常由模壓成型過程期間預浸料的分裂(例如纖維束分裂)引起。“預浸料”通常是用樹脂預浸漬的增強材料。

過去已使用浸漬片材來形成模制部件。然而，目前，復合材料供應商供應干的浸漬遮蔽物，但未以本申請的創造性方式進行組裝，或者用于如本申請所闡述的用于碳纖維連續預浸漬材料的新制造方法。

一個常見的問題是能夠從模具中提供待進行涂漆的“A”級表面(所有碳處理都需要表面準備工作以使其為A級做好準備)。碳纖維的表面和準備和再加工是昂貴的，并且增加了為汽車以該材料模制的制品的成本高昂性質。此外，材料、部件幾何形狀和處理可能會在主題獨特的模壓成型方法中造成額外的缺陷。

典型的已知模壓成型方法包括層片(ply)的預浸料組堆疊，其中各個層片具有0°層片取向或90°層片取向。一些體系還包括干遮蔽物，其具有顯著的缺點，例如不可用于三維(3D)部件等。預浸料堆疊體被切割成平面二維(2D)預浸料坯。預浸料坯被預成型為期望部件的大體形狀并放在芯工具上。腔工具在芯工具中的坯上關閉，并且在工具處于加熱溫度范圍(即150℃)下時施加合模力(即900kN至11000kN)以形成部件。

然而，如果預浸料的完整性弱，則在施加合模力時會產生裂縫。這些裂縫還與頂層片上的纖維取向一致。預浸料層合件內的纖維橋連和應力在部件幾何形狀發生顯著變化的區域中尤其是在直壁和尖銳邊界(sharp radii)處復合。這導致這些區域中的通讀增加。通常，預浸料的品質越差，樹脂富集區域越嚴重并且導致通讀—在具有更復雜幾何形狀的區域中尤其如此。另一個問題是，當在壓縮期間施加熱時，纖維洗脫(washout)產物和裂縫將進一步分離。此外，當市售碳纖維材料(例如50K連續碳纖維絲束等)開始具有絲束質量變化時，這影響纖維鋪展和纖維束在預浸料內交織的能力。差的纖維交織可能造成裂縫或以其他方式損害預浸漬體的完整性。

因此，需要改善的層片布置(layup)和制造部件的方法，所述方法從模具中產生更好的表面，該表面需要較少的表面準備和再加工以滿足汽車A級要求，并且減少與當前加工相關的表面準備和成本。

發明內容

本發明一般地涉及浸漬遮蔽物的并入和預浸漬碳纖維的模壓成型方法。提供了用于碳纖維預浸漬連續和/或不連續熱固性和熱塑性材料的模壓成型方法的浸漬遮蔽物。這些遮蔽物在預浸漬(基于熱熔體或溶劑的過程)的成膜或層合階段內被并入各種樹脂(例如環氧類、聚氨酯、聚酯、乙烯基酯、尼龍6、尼龍6,6等)中。遮蔽物有助于改善視覺品質，減少纖維分裂并在必須存在不相容材料的應用中提供隔離材料。該方法可以用于裝飾性外觀部件、結構和/或半結構部件。

根據下文提供的詳細描述，本發明的其他應用領域將變得明顯。應理解，雖然詳細描述和具體實例示出了本發明的優選實施方案，但僅旨在用于舉例說明的目的，而不旨在限制本發明的范圍。

附圖說明