[发明专利]汽车、用于汽车的防撞结构件及防撞结构件的制造方法

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2013年11月11日提交给德国知识产权局的德国专利申请第102013222923.2号的优先权的权益，将该德国专利申请的全部内容通过引证结合于此。 

技术领域

本公开涉及一种用于汽车的防撞结构件以及制造这种防撞结构件的制造方法。更具体地，本公开涉及一种用于包括防撞结构件的汽车的防撞结构件及其制造方法。 

背景技术

自从汽车发展的前数十年以来它们就已经配备有保险杠作为防撞结构件，该防撞结构件安装至汽车的前部以便如果发生碰撞则用来承受冲击力以防止或限制对汽车的内部损害。现今，例如，大多数管辖区域要求汽车的前部和后部两者都要有保险杠，同时例如在汽车的侧壁处或横跨汽车的顶部可额外地设置类似的防撞结构件。 

在目前制造的汽车中，保险杠通常被隐藏在符合汽车车身设计的覆盖物(cover)下面并且通常由钢制成，装配有诸如吸收冲击能的碰撞吸能盒的额外零件。尽管钢具有防撞所需的必要的强度和刚性，但钢也笨重并难以具有汽车车身设计所需求的复杂的形状。因此，常常需要构造包括更多 元件(诸如额外的加强板以及用于将加强板联接至保险杠的支架)的保险杠组件，这进一步增加重量并且使制造复杂。 

US6,346,325B1公开了通过利用解聚-重聚(DPRP)机制将保险杠制造成纤维增强刚性热塑性复合制品(article)。制造工艺包括通过熔体连续拉出纤维束，该熔体是通过将包含催化剂的刚性热塑性聚氨基甲酸乙酯加热至足以解聚该热塑性聚氨基甲酸乙酯的温度来获得的。用解聚的热塑性聚氨基甲酸乙酯浸渍拉出的纤维束以形成复合熔体。将复合熔体形成为制品的形状，并且用热塑性树脂封住该制品。 

然而，因为存在熔体在不失去其重聚的能力的前提下能被加热达到的最高温度，所以在纤维束浸渍过程中熔体的粘度是由相应最小粘度限制的，该最小粘度形成了纤维含量方面的上限，并且因此，形成了成品可获得的强度重量比率的上限。因此，期望提供这样一种用于汽车的保险杠或其他防撞结构件，即具有有利的强度重量比率并易于制造。 

发明内容

本公开的一方面提供了制造用于汽车的防撞结构件的方法以及用于汽车的防撞结构件。 

本公开的示例性实施方式提供一种制造用于汽车的防撞结构件的方法，该防撞结构件包括用于在汽车碰撞的过程中接收冲击力的梁元件。该方法包括布置具有100mm或更大长度的至少一层纤维的步骤。将成分混合以形成热塑性聚合物树脂并且所述成分包括活性单体，从而形成热塑性聚合物树脂的液态前体混合物。用液态前体混合物浸渍至少一层纤维，并且梁元件是由已浸渍所述至少一层纤维的液态前体混合物的原位聚合反应而形成的。 

该方法进一步包括在用液态前体混合物浸渍至少一层纤维的步骤之前预加热所述至少一层纤维的步骤。 

在连续拉挤成型工艺中执行浸渍至少一层纤维的步骤以及形成梁元件的步骤。 

活性单体是环状单体，并且通过活性单体的开环聚合执行原位聚合反应。该方法进一步包括由热塑性材料注塑模制防撞结构件的至少一个超模压元件(overmolded element，过模压元件)的步骤，从而将至少一个外围元件结合至梁元件。 

本公开的另一示例性实施方式提供了一种通过制造方法制造的用于汽车的防撞结构件，该防撞结构件用于在汽车的碰撞过程中接收冲击力。该方法包括布置具有100mm或更大长度的至少一层纤维的步骤。将成分混合以形成热塑性聚合物树脂并且该成分包括活性单体，从而形成热塑性聚合物树脂的液态前体混合物。用液态前体混合物浸渍至少一层纤维，并且梁元件是由已浸渍至少一层纤维的液态前体混合物的原位聚合反应形成的。 

至少一层纤维可包括梁元件的按体积计50％至75％的纤维含量，优选地梁元件的按体积计70％的纤维含量。 

至少一层纤维包括一层玻璃纤维和/或一层碳纤维。 

至少一层纤维包括中央层以及在中央层两侧对称地布置的其他层。 

中央层包括玻璃纤维，其中其他层包括外层和中间层，该外层包括玻璃纤维，该中间层包括碳纤维，将每个中间层布置于外层与中央层之间。 

梁元件包括波形截面。 

波形截面包括中央波形凹部和布置在中央波形凹部的两侧上的外围波形凹部，其中中央波形凹部具有比外围波形凹部大的深度。 

波形截面包括中央波形凹部和前壁，该前壁通过形成波形截面的内部空间来封闭中央波形凹部。