用于制造設有單向纖維稀松布的SMC構件的方法技術

本發明專利技術涉及一種用于制造設有單向纖維稀松布(2)的SMC構件(1)的方法，其包括下述方法步驟：a)將單向纖維稀松布(2)的坯件放置到預制模具(10)下部部件(11)的模具表面(13)上，b)通過使預制模具(10)的預制模上部部件(12)和預制模下部部件(11)相向運動來關閉預制模具(10)，在此單向纖維稀松布(2)成形，c)單向纖維稀松布(2)在預制模具(10)中通過加熱預固化并且在經過預定時間后從預制模具(10)中取出預固化的單向纖維稀松布(2)，d)將取出的單向纖維稀松布(2)與至少一個無定向SMC半成品(3)一起放置到壓制模具(20)壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上，e)關閉壓制模具(20)，在此使壓制模具(20)的壓制模具上部部件(22)和壓制模具下部部件(21)相向運動以便壓合單向纖維稀松布(2)與所述至少一個無定向SMC半成品(3)，f)通過加熱完全固化制出的SMC構件(1)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于制造設有單向纖維稀松布的SMC構件的方法。
技術介紹
片狀模塑料(SheetMouldingCompound)是由可交聯的樹脂、纖維、部分礦物填料和添加劑制成的面式半成品。由SMC構件制成的構件已在工業上使用多年。SMC構件例如用于車輛和建筑工業以及基礎設施中。該復合物可簡單地適應客戶要求，從而具備高度專業化和擁有特定的短缺市場。SMC半成品在液壓壓制模具中被處理。與金屬板材成形類似，但變形度要高得多。對于SMC方法也已知使用單向纖維增強材料。單向纖維稀松布是由纖維塑料復合物制成的層，在其中所有纖維朝單一方向定向。單向纖維稀松布相比于無定向纖維增強半成品具有明顯不同的加工特性。此外，已知在壓制模具中以SMC半成品包封單向纖維稀松布。但在此不利的是單向纖維稀松布和所述至少一個SMC半成品的不同加工特性。基于單向纖維稀松布和SMC半成品明顯不同的流動特性，可能難以控制尤其是單向纖維稀松布或者說纖維在SMC構件中的定位。在壓合時必須采取復雜的預防措施，以便大致確保單向纖維稀松布相對于SMC半成品的希望的位置。
技術實現思路
因此，本專利技術的任務在于，在制造設有單向纖維稀松布的SMC構件時至少部分克服上述缺點。本專利技術的任務尤其是在于，提供一種用于制造設有單向纖維稀松布的SMC構件的方法，在該方法中能實現將單向纖維稀松布過程可靠地定位在產生的SMC構件中和由此能實現完成的SMC構件的所希望的定義的構件特性。上述任務通過具有權利要求1的特征的用于制造設有單向纖維稀松布的SMC構件的方法和具有權利要求10的特征的SMC構件來解決。本專利技術的其它特征和細節由從屬權利要求、說明書和附圖給出。在此，結合方法所描述的特征和細節當然也適用于按照本專利技術的SMC構件，并且相應地反之亦然，從而關于本專利技術各方面的公開內容可始終被相互引用。尤其是可通過使用按照本專利技術的方法來制造按照本專利技術的SMC構件。也就是說，上述任務通過一種用于制造設有單向纖維稀松布的SMC構件的方法來解決，該方法的特征在于下述方法步驟：a)將單向纖維稀松布的坯件放置到預制模具下部部件的模具表面上，b)通過使預制模具的預制模上部部件和預制模下部部件相向運動來關閉預制模具，使單向纖維稀松布成形，c)在預制模具中通過加熱來將單向纖維稀松布預固化，并且在經過預定時間之后從預制模具中取出預固化的單向纖維稀松布，d)將取出的單向纖維稀松布與至少一個無定向SMC半成品一起放置到壓制模具中、放置到壓制模具下部部件的模具表面上，e)關閉壓制模具，使壓制模具的壓制模具上部部件和壓制模具下部部件相向運動以便壓合單向纖維稀松布與所述至少一個無定向SMC半成品，f)通過加熱來完全固化制出的SMC構件。方法步驟a)至f)在此在時間上依次進行。首先將單向纖維稀松布的坯件放置到預制模具下部部件的模具表面上。該坯件可具有任何可能的形狀。坯件尤其是面式形成物。纖維稀松布的纖維單向定向，即所有纖維在纖維稀松布中朝向單一方向定向。預制模具下部部件的模具表面具有單向纖維稀松布在其應與至少一個SMC半成品被壓合成SMC構件之前所應具有的形狀。在將單向纖維稀松布放置到預制模具下部部件的模具表面上之后，關閉預制模具。預制模具上部部件的模具表面優選與預制模具下部部件的模具表面互補地構造。由此，單向纖維稀松布在預制模具關閉時處處一樣厚地被壓成希望的最終輪廓。在壓合纖維稀松布之后或已經在壓合纖維稀松布期間，將單向纖維稀松布在預制模具中通過加熱來預固化。在此有利的是，直接通過預制模具的上部部件和下部部件向單向纖維稀松布傳遞熱量。可加熱所述預制模具上部部件和下部部件，從而將預制模具的熱量傳遞到單向纖維稀松布上。優選的是，預制模具部件的模具表面上的溫度介于100℃至150℃之間、尤其是120℃至130℃之間。單向纖維稀松布最高加熱到180℃。代替在預制模具中加熱單向纖維稀松布，也可想到在預制模具之外加熱單向纖維稀松布。單向纖維稀松布的預固化程度除了溫度外也由加熱時間決定。這表示，單向纖維稀松布在預制模具中被加熱的時間越長，單向纖維稀松布就越硬化。優選的是，每毫米厚度的纖維稀松布加熱半分鐘或者約半分鐘。這表示，10毫米厚的單向纖維稀松布應加熱五分鐘來達到希望的預固化。此外，單向纖維稀松布的加熱時間也與基質系統類型有關。單向纖維稀松布優選在加熱時這樣受熱，使得其不完全硬化，這是因為否則單向纖維稀松布在接下來與所述至少一個SMC半成品壓合時不能最佳連接。在經過預定時間之后，從預制模具中取出相應預固化的單向纖維稀松布并且將其與至少一個無定向SMC半成品一起放置到壓制模具中、放置到壓制模具下部部件的模具表面上。壓制模具可以是與預制模具分開的模具。作為替代方案，預制模具可以是壓制模具本身。在后一種情況下，可以將預固化的單向纖維稀松布在與至少一個SMC半成品壓合之前保留在預制模具中。優選將一個或多個無定向SMC半成品放置到已經放入壓制模具中的單向纖維稀松布上。這表示，僅在單向纖維稀松布的一側上放置無定向SMC半成品。這也稱為單向纖維稀松布在壓制模具中的不對稱包封。在本專利技術意義上的SMC半成品是由可交聯的樹脂和纖維制成的面式半成品，即SMC半成品由高粘性的纖維樹脂復合材料制成。附加地可以是SMC半成品的礦物填料和添加劑。纖維樹脂材料的粘度在關閉壓制模具的情況下進一步處理時在高溫和壓力下減小。纖維可以是長纖維和短纖維。SMC半成品在其與單向纖維稀松布以熱壓法在壓制模具中被處理之前優選是板材。填料、如礦物填料防止基質附著在壓制模具下部部件或壓制模具上部部件的模具表面上并且因此可操作SMC半成品。通常將聚酯或乙烯基酯樹脂用作樹脂。例如可將玻璃纖維用作纖維。備選于此也可使用碳纖維、玄武巖纖維或其它纖維。如果SMC半成品部分由碳纖維制成，那么優選將環氧樹脂用作樹脂。填料可以是礦物填料、如白堊或石粉。附加添加劑用于減少收縮。此外，可在SMC半成品中設置分離介質，所述分離介質在壓制模具中加熱SMC半成品時移動到SMC半成品表面上，由此可在壓制過程結束時更易于從模具中取出SMC半成品。在將單向纖維稀松布和所述至少一個無定向SMC半成品放置到壓制模具下部部件的模具表面上之后，關閉壓制模具并且通過加熱將由單向纖維稀松布和無定向SMC半成品構成的形成物完全固化成SMC構件。為了完全固化，SMC構件優選被以140℃至160℃之間的溫度加熱、尤其是以約150℃的溫度加熱。加熱時間取決于SMC構件厚度。通過按照本專利技術的方法，可以將單向纖維稀松布過程可靠地定位在壓制模具中并且因此相對于所述至少一個無定向SMC半成品過程可靠地定位。通過單向纖維稀松布在壓制模具中的最佳定位和與此關聯的單向纖維稀松布在無定向SMC半成品上的最佳貼靠，可實現所制造的SMC構件的希望的定義的構件特性。與單向纖維稀松布在與至少一個無定向SMC半成品壓合之前沒有提前在預制模具中預成形和預固化的SMC半成品相比，通過該方法制造的SMC構件在構件特性中具有明顯更小的波動、如機械構件特性或翹曲。與傳統方式制造的具有單向纖維增強的SMC構件相比，通過該方法制造的SMC構件具有波動較小的尺寸穩定性。通過預固化和預成形單向纖維稀松布，可以將單向纖維稀松布在隨后與所述至少一個無定向SM本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于制造設有單向纖維稀松布(2)的SMC構件(1)的方法，該方法的特征在于下述方法步驟：a)將單向纖維稀松布(2)的坯件放置到預制模具(10)下部部件(11)的模具表面(13)上，b)通過使預制模具(10)的預制模上部部件(12)和預制模下部部件(11)相向運動來關閉預制模具(10)，使單向纖維稀松布(2)成形，c)在預制模具(10)中通過加熱來將單向纖維稀松布(2)預固化，并且在經過預定時間之后從預制模具(10)中取出預固化的單向纖維稀松布(2)，d)將取出的單向纖維稀松布(2)與至少一個無定向SMC半成品(3)一起放置到壓制模具(20)中、放置到壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上，e)關閉壓制模具(20)，使壓制模具(20)的壓制模具上部部件(22)和壓制模具下部部件(21)相向運動以便壓合單向纖維稀松布(2)與所述至少一個無定向SMC半成品(3)，f)通過加熱來完全固化制出的SMC構件(1)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.12 DE 102014215964.41.用于制造設有單向纖維稀松布(2)的SMC構件(1)的方法，該方法的特征在于下述方法步驟：a)將單向纖維稀松布(2)的坯件放置到預制模具(10)下部部件(11)的模具表面(13)上，b)通過使預制模具(10)的預制模上部部件(12)和預制模下部部件(11)相向運動來關閉預制模具(10)，使單向纖維稀松布(2)成形，c)在預制模具(10)中通過加熱來將單向纖維稀松布(2)預固化，并且在經過預定時間之后從預制模具(10)中取出預固化的單向纖維稀松布(2)，d)將取出的單向纖維稀松布(2)與至少一個無定向SMC半成品(3)一起放置到壓制模具(20)中、放置到壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上，e)關閉壓制模具(20)，使壓制模具(20)的壓制模具上部部件(22)和壓制模具下部部件(21)相向運動以便壓合單向纖維稀松布(2)與所述至少一個無定向SMC半成品(3)，f)通過加熱來完全固化制出的SMC構件(1)。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，首先將單向纖維稀松布(2)放置到壓制模具(20)中、放置到壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上，并且隨后將所述至少一個SMC半成品(3)放置到單向纖維稀松布(2)上。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述單向纖維稀松布(2)形鎖合或材料結合地保持在壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，首先將所述至少一個SMC半成品(3)放置到壓制模具(20)中、放置到壓制模具下部部件(21)的模具表面(24)上，并且隨后將單向纖維稀松布(2)放置到所述至少一個SMC半成品(3)上。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將至少一個另外的SMC半成品(3)放置到單向纖維稀松布(2)的背離壓制模具下部部件(21)模具表面(24)的一側上。6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·埃施勒，M·賴斯，H·施圖特，
申請(專利權)人：寶馬股份公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE