СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ДВУХСЛОЙНЫХ ДЕТАЛЕЙ И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ДЕТАЛЬ Российский патент 2018 года по МПК B29C51/10 B29C43/56 B29C70/44 B60R13/08 B60N3/04 

Изобретение относится к способу изготовления по меньшей мере двухслойных деталей и, соответственно, к самим изготовленным деталям в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающим лицевой слой и абсорбент.

Обшивочные материалы багажного отделения состоят по существу из материала верха, в частности текстиля или текстильного изделия плоской формы, и подкладочного абсорбента, который, например, может иметь также свойства нетканого материала, служащего для придания жесткости. В качестве абсорбента, нетканого материала для придания жесткости или чисто каркасного материала используются различные материалы. Каркасные материалы из пластика, и здесь, в частности, подложки, формуемые литьем под давлением, дублируют после придания формы, или текстильный материал верха склеивают дополнительно литьем с каркасным материалом. Другой вариант решения представляют синтетические пленки с текстильным покрытием, которые изготавливают армированием текстиля путем экструзионной приформовки пластика в качестве чистой синтетики или неорганическими средствами, а также различными волокнами, и затем формуют прессованием.

Специальным выполнением синтетического материала являются полиолефины, которые после предварительного формования кашируют. Альтернативно, может быть запенена также текстильная поверхность.

Известные абсорбенты, изоляционные материалы, которые спрессовывают с нетканым материалом, придающим жесткость, или с каркасным материалом, включают различные волокна (синтетику и натуральные волокна), которые посредством связующих веществ термопластичного или реактопластичного свойства в процессе изготовления пластин термически или иглопробиванием, или при последующей обработке, соединяются в композиты. Известные связующие включают полипропилены, акрилаты или смолы различной природы, равно как биокомпонентные волокна (BiCo), которые состоят по существу из PET-сердцевины и часто одной coPET-оболочки.

Термопластичный абсорбент и текстильный материал верха нагревают и затем формуют в холодной пресс-форме и остужают. В зависимости от степени деформации, абсорбент, который при необходимости может обладать также несущими свойствами для детали, частично утоняют и, следовательно, ослабляют. Чтобы в этих областях деформации получить требуемые механические свойства, недеформированные области или области с небольшой деформацией, увеличивают в размере. Таким образом, деталь обретает больший вес, чем необходим согласно прочностным требованиям.

Акустически открытые покрытия пола (ковры) содержат, начиная с поверхности обзора, например, иглопробивные ковры из нетканого материала, из дилура, или типа тафтинга с вплетением волокна. Для получения необходимой жесткости с ковром по большей части прочно соединяют абсорбент или прессованный нетканый материал из смешанных волокон. Ковер и абсорбент или нетканый материал из смешанных волокон формуют на формовочной установке и затем обрезают. Абсорбент или изоляционный материал изготавливают отдельно.

При этом пенистые абсорбенты или изоляционные материалы представляют собой исключение; по существу они напениваются на ковровое покрытие, что, естественно, приводит затем к акустически закрытому коврику и не соответствует цели высокой поглощаемости и проницаемости для потока.

В качестве открытых абсорбентов или изоляционных материалов известны детали из нетканых материалов из чистого РЕТ или смешанных волокон, полученных на основе технологии волокнистых наполнителей или воздушного слоя (airlay), а также иглопробивной ленты. Что касается изоляционных нетканых материалов, то к ним относятся (плоские) неформованные, (предварительно) формованные платины, а также изоляционные материалы, изготовленные способом Faser-Flock (волокнистых флоков).

Сами пластины могут формоваться или наклеиваться на коврик как вырубные элементы. Недостатком для всех способов являются высокие расходы на установки и связанные с этим необходимые рабочие этапы.

Такие системы напольных покрытий описаны, например, в публикациях DE 102004046201 A1, DЕ 10360427 A1, DE 19960945 A1 и DE 102007036952 А1.

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы лицевой слой с плотно непроницаемой для потока подкладочной стороной соединить с абсорбентом или изоляционным материалом, без предварительного изготовления пластин абсорбента или изоляционного материала, так что абсорбент или изоляционный материал изготавливается в пресс-форме в виде флоков материала абсорбента, вследствие чего на детали могут создаваться определенные скопления материала, прессованием в формовочном устройстве с определенным разделением между оформляющими полостями достигается определенная толщина и, следовательно, определенная жесткость/прочность и определенные акустические свойства; при этом флоккированный материал абсорбента формуется (прессуется) вместе с лицевым слоем в окончательный контур за один этап, и одновременно соединяются лицевой слой или, соответственно, лицевой слой с абсорбентом или, соответственно, изоляционным материалом.

Вышеназванная задача решается в первой форме осуществления изображения посредством способа изготовления по меньшей мере двухслойных деталей в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающих лицевой слой и абсорбент, который отличается тем, что

a) отформованный c одной стороны в флок-камере материал абсорбента помещают в паровакуумное формовочное устройство,

b) раскроенный по форме пластины лицевой слой согласно этапу а) помещают его непроницаемой для потока стороной на содержащий связующее вещество материал абсорбента в формовочное устройство,

c) формовочное устройство закрывают,

d) подачей пара с нижней стороны подкладочного слоя формуют лицевой слой, активируют связующее в подкладочном слое и соединяют друг с другом лицевой слой с подкладочным слоем,

e) давление пара уменьшают за счет более низкого давления на верхней стороне относительно давления на нижней стороне подкладочного слоя и

f) затем деталь охлаждают в калибровочном устройстве или в выгружном поддоне.

В зависимости от детали, может быть выгодно уменьшено число этапов по сравнению со способом, известным из уровня техники.

При боковой обшивке багажного отделения транспортного средства текстильным абсорбентом (изоляционный материал здесь прессуют в абсорбент) можно, например, полностью отказаться от процесса производства пластин.

Благодаря технологии изготовления согласно изобретению, материал абсорбента может быть уложен определенным образом там, где это необходимо в соответствии с требованиями.

Так, при одинаковой конструкции относительно формования изоляционного материала в форме пластин, может быть сэкономлено до 20 вес.% материала, поскольку в местах, в которых материал не является необходимым, от его укладки можно отказаться.

Примерно точное наполнение окончательного контура флок-камеры материалом абсорбента позволяет снизить отходы по сравнению с формованием пластин еще более чем на 10 вес.%. Посредством способа отсоса (технологии волокнистых флоков в способе отсоса) могут быть реализованы комбинации материала различной толщины, которые невозможны при традиционном изготовлении.

При слоистой конструкции различных материалов, за счет технологии волокнистых флоков может быть достигнуто сочетание механических и акустических свойств.

Материал, из которого формуют абсорбент или изоляцию, включает, в частности, термопластичное связующее в форме волокон (PP, PET-BiCo, PE и других известных материалов) и, в частности, такие, как вспененный PP (EPP), вспененный PS (EPS), синтетические волокна, натуральные волокна, штучный наполнитель из синтетики (PUR-стружка) или натуральные вещества (например, пробковый гранулят). Используют наполнитель, температура плавления которого по меньшей мере на 10 К выше, чем температура плавления связующего вещества. Все связующие вещества или наполнители могут быть использованы отдельно или в различных смесях.

Связующее вещество, как правило, однородно смешивают с наполнителем и с использованием воздушного потока транспортируют в контурирующее воздухопроницаемое формовочное устройство (флок-камеру). В нем смесь распределяется соответственно по контуру и толщине.

Предварительно отформованный таким образом материал абсорбента или, соответственно, изоляционный материал помещают, как правило, в формовочное устройство с использованием робота в холодном или подогретом состоянии. На предварительно отформованный материал абсорбента или, соответственно, изоляционный материал подается, в частности в зажимном устройстве, лицевой слой своей обратной, непроницаемой для потока паровакуумплотной стороной, например, соответственно вырубленное по форме пластины декоративное вещество. Зажимное устройство находится предпочтительно за пределами формовочного устройства или монтируется на нем снаружи и преграждает закрывание формовочного устройства.

В специальных деталях/структурах материала лицевой слой содержит не плотно непроницаемую для потока обратную сторону, а проницаемую для потока обратную сторону с высоким сопротивлением потоку. Непроницаемая для потока обратная сторона лицевого слоя содержит однослойную или многослойную пароплотную и вакуумплотную пленку или нанесенное экструзионной приформовкой на лицевой слой синтетическое покрытие. При этом используются, например, микроперфорированные синтетические пленки, а также нетканые материалы с высоким сопротивлением потоку. Синтетическая пленка содержит ТРО-пленку или PVC-пленку.

В особой форме осуществления зажимное устройство содержит лишь одну или несколько подвижных зажимных цанг, посредством которых лицевой слой целенаправленно может зажиматься или свободно пропускаться в формовочное устройство.

При закрывании формовочного устройства лицевому слою и абсорбенту или изоляционному материалу придают их окончательную форму. Согласно целенаправленно накопленным в отдельных местах объемам материала и требуемой толщине создаются различные плотности и, следовательно, различные механические и акустические свойства абсорбента или изоляционного материала.

Лицевой слой включает предпочтительно плоский иглопробивной нетканый материал, дилур (dilours), велюр, включая их промежуточные ступени, ткань, трикотаж или синтетическую пленку. Лицевой материал может быть, в случае необходимости, со стороны верха и/или стороны низа снабжен нетканым материалом из смешанных волокон. Далее может быть использован также регенерированный иглопробивной нетканый сэндвич-материал, имеющий следующие параметры:

от 100 до 250 г/м² нетканый материал из смешанных волокон (PET/PP или РР/СО/РЕТ)

от 350 до 800 г/м² регенерат-гранулят (РЕТ, сердцевина 1-4 мм)

от 100 до 250 г/м² нетканый материал из смешанных волокон (PET/PP или РР/СО/РЕТ).

В особом варианте способа формируют и термически обрабатывают, как описано, напененное связующее вещество (например, ЕРР) без другого наполнителя.

Формовочное устройство отличается, в частности тем, что необходимый для части материал загружают в оформляющую полость герметично, с геометрическим замыканием.

По меньшей мере, в одной полуформе формовочного устройства, в частности, в зоне нижней стороны абсорбента или изоляционного материала находится система сверленых отверждений, через которую пар может подаваться в формовочную полость и вновь удаляться из нее.

Обе полуформы формовочного устройства нагреваются соответствующей системой подогрева до одинаковой или различной температуры. Вначале из оформляющей полости посредством создаваемого через систему сверления вакуума из оформляющей полости отсасывают большую часть заключенного внутри воздуха. Затем паром осуществляют подогрев замкнутого материала. Наконец, пар в значительной степени отсасывают из оформляющей полости, и таким образом часть охлаждается внутри.

Ниже изобретение поясняется более детально на основе примера осуществления.

Материал абсорбента или, соответственно, изоляционного материала, состоящего из смеси BiCo, волокна PET и хлопка, а также PUR-пенофлоков, флоккулировался в флок-камере посредством технологии волокнистых флоков в процессе отсоса.

Затем предварительно отформованный материал абсорбента или изоляционный материал посредством захвата извлекался и помещался в паровакуумное формовочное устройство.

Лицевой слой, ковровое покрытие из РЕТ-дилура плотностью 540 г/м² с долевым содержанием 20 вес.% BiCo и пленкой РЕ/РА/РЕ на 90 мкм на обратной стороне, посредством зажимной рамы был введен в открытое паровакуумное формовочное устройство и помещен на материал абсорбента или изоляционный материал.

В этом примере осуществления пленка не была соединена с лицевым слоем. Лицевой слой нагревали в излучаемом поле подогрева, и пленка, а также лицевой слой были помещены в паровакуумную формовочную машину (здесь вручную).

На практике лицевой слой, который с обратной стороны содержит, при необходимости, в качестве подложки нетканый материал из смешанных волокон или регенерированный нетканый сэндвич материал, предварительно каширован пленкой или на него нанесен слой, полученный экструзией.

Затем формовочное устройство было закрыто; верхняя полуформа имела температуру среды, нижняя поддерживалась на 120°C и способна к вакуумированию.

В этом примере осуществления лицевой слой не выдерживался в вакууме.

Как только формовочное устройство закрыли, в нижней полуформе был создан вакуум примерно на 3 с, затем последовало нагружение паром примерно 15 с и, наконец, вновь выдержка в вакууме примерно на 3 с.

По истечению времени цикла примерно 40 с, не включая закрывание и открывание формовочного устройства, процесс придания формы был завершен и лицевой слой жестко соединен с абсорбентом и изоляционным материалом.

Теперь готовая деталь была помещена для охлаждения в поддон.

Группа изобретений относится к способу изготовления по меньшей мере двухслойных деталей и, соответственно, к изготовленным деталям в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающим лицевой слой и абсорбент. Способ изготовления по меньшей мере двухслойных деталей включает отформованный в флок-камере материал абсорбента, размещение его лицевой непроницаемой стороной на содержащее связующее вещество материал абсорбента, формование с подачей пара и регулированием давления. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении соединения лицевого слоя с непроницаемой для потока подкладочной стороной с абсорбентом или изоляционным материалом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления по меньшей мере двухслойной детали в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающих лицевой слой и абсорбент, отличающийся тем, что

a) отформованный c одной стороны в флок-камере материал абсорбента помещают в паровакуумное формовочное устройство,

b) раскроенный по форме пластины лицевой слой согласно этапу а) помещают его непроницаемой для потока нижней стороной на содержащий связующее вещество материал абсорбента в формовочное устройство,

c) формовочное устройство закрывают,

d) подачей пара с нижней стороны материала абсорбента формуют лицевой слой, активируют связующее в материале абсорбента и соединяют друг с другом лицевой слой с материалом абсорбента,

e) уменьшают давление пара за счет более низкого давления на верхней стороне относительно давления на нижней стороне материала абсорбента и

f) затем деталь охлаждают в калибровочном устройстве или в выгружном поддоне.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лицевой слой помещают в формовочное устройство в холодном или подогретом состоянии.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что лицевой слой помещают в формовочное устройство с находящимся снаружи формовочного устройства зажимным устройством.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют текстильный лицевой слой, при необходимости, с нетканым материалом из смешанных волокон или регенерированным нетканым сэндвич-материалом.

5. По меньшей мере двухслойная деталь в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортных средств, включающая лицевой слой и абсорбент, выполненная способом по одному из пп.1-4.

6. Деталь по п.5, отличающаяся тем, что лицевой слой включает плоский иглопробивной нетканый материал, дилур, велюр, включая их промежуточные ступени, ткань, трикотаж или синтетическую пленку.

7. Деталь по п.5 или 6, отличающаяся тем, что непроницаемая для потока обратная сторона лицевого слоя содержит однослойную или многослойную пароплотную и вакуумплотную пленку или нанесенное экструзионной приформовкой на лицевой слой синтетическое покрытие.

8. Деталь по п.6, отличающаяся тем, что пленка содержит ТРО-пленку или PVC-пленку.

9. Деталь по п.5, отличающаяся тем, что материал абсорбента представляет собой связующее вещество и, при необходимости, наполнитель.

10. Деталь по п.5, отличающаяся тем, что материал абсорбента содержит термопластичное связующее в форме волокон, в частности, на основе PP, PET-BiCo и/или РЕ.

11. Деталь по п.9 или 10, отличающаяся тем, что наполнитель включает натуральные волокна, синтетические волокна, штучный наполнитель из синтетики, в частности на основе вспененного PP (EPP), вспененного PS (EPS), PUR-стружку или натуральные вещества, в частности пробковый гранулят.

12. Деталь по п.9 или 10, отличающаяся тем, что температура плавления наполнителя по меньшей мере на 10⁰ К выше, чем температура плавления связующего вещества.

13. Деталь по п.11, отличающаяся тем, что температура плавления наполнителя по меньшей мере на 10⁰ К выше, чем температура плавления связующего вещества.