用于復合材料的鉸鏈和用于其制造的方法技術

一種鉸鏈，包括分別設置在柔軟且兼容采用樹脂粘接復合材料的材料的至少一個基板（1；8；10；13）的兩個相對的邊緣上和/或下的至少兩組纖維層（3，3'；9，9'；11，11'；14，14'），以便這些層（3，3'；9，9'；11，11'；14，14'）不覆蓋基板（1；8；10；13）的中央部分（4），基板（1；8；10；13）和層（3，3'；9，9'；11，11'；14，14'）集成在固化柔軟樹脂（6）中。本發明專利技術還涉及用于制造所述鉸鏈的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于復合材料的鉸鏈，特別是可以固定或集成在必須以可旋轉方式相互連接的兩個復合材料部件中的鉸鏈。本專利技術還涉及用于制造所述鉸鏈的方法。
技術介紹
用于復合材料部件的已知鉸鏈包括兩個金屬板，彼此樞接并設置有用于通過螺栓或其它螺紋件固定至要相互連接的部件的孔洞。在復合材料部件中制造用于所述已知的鉸鏈的孔洞是相對困難的，在任何情況下，由于復合材料的特定的物理特性，它們可能導致這些部件的結構弱化。由于要粘接的材料的不同的物理和化學特性，所述已知的鉸鏈用粘接劑固定至復合材料部件也是比較困難的。歐洲專利申請EP1738895披露了一種鉸鏈，包括兩組用環氧樹脂浸潰的碳纖維層，設置在用聚氨酯樹脂浸潰的芳綸纖維的基板上和下。層和基板固化在一起而沒有樹脂注射，之后在兩個層上均形成具有V形或U-形橫截面的槽，以便基板的中央部分沒有被所述層覆蓋，因此形成拐線。但是，所述已知的鉸鏈要制造是復雜和昂貴的，因為它需要預浸潰的纖維層，也稱為預浸材的名稱，其比干纖維更加昂貴。此外，外層，當固化時更加剛性，需要精確的機械工作用于形成槽，它們必須是完全平行的，以允許正確的拐點。所述機械工作，除了增加制造成本和時間外，還涉及損害基板的風險，因為剛性層的整個厚度必須去除，但不令基板表面裸露。為了減少所述風險，EP1738895解釋如下，具有V形橫截面的槽是優選的，但是這些槽只允許具有小于或等于槽的頂角的角度的拐點，因此，它們不能使用在必須旋轉大于180°角度的鉸鏈中。由于槽，基板遠遠薄于整個鉸鏈，具有隨之而來的沿著拐線破裂的風險。另一方面，基板，如果它或多或少類似鉸鏈的其余部分的厚度，由于其物理-化學組成，將過于剛性。使用不同的樹脂用于層和基板進一步涉及粘接問題，EP1738895建議通過另外的粗糙基板的工作來減少。由于使用用于基板的芳綸和/或機織纖維，所述已知的鉸鏈也是相對昂貴和易碎的。另外，為了減少后者的缺點，EP1738895建議采用由幾層與拐線交叉和/或垂直的纖維層制成的基板，結果增加制造成本。通常，EP1738895建議采用彼此相似的基板和纖維層，其中，基板相對于層的剛性的差異主要取決于浸潰層和基板的不同樹脂。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個目的是提供一種鉸鏈，其沒有所述缺點。所述目的通過一種鉸鏈和一種制造方法實現，其主要特征分別披露在權利要求1和權利要求7中，而其它特征披露在其余權利要求中。由于其特定的物理和化學特性，根據本專利技術的鉸鏈不僅可以很容易地也通過粘接劑或用于相互接合復合材料部件的其它已知系統固定到復合材料部件，而且它也可以很容易地在 RTM (Resin Transfer Molding,樹脂傳遞模塑成型)、輕型-RTM、VARTM (VacuumAssisted Resin Transfer Molding,真空輔助樹脂傳遞模塑成型)工藝中和/或在披露在意大利專利申請MI2010A001072中的工藝中集成在這些部件中。此外，由于在特定的制造方法，在其結束時，基板和層均集成在固化柔軟樹脂中，鉸鏈可以以簡單、快速和經濟的方式生產，以便它可以用于各種應用中，不僅用于相互連接兩個部件，而不必需用于連接兩個由復合材料制成的部件。例如，鉸鏈可以以這樣的尺寸和形狀生產以便可以采用本身作為文件夾。根據本專利技術的鉸鏈可以很容易地吸收設置公差，因為它沒有設置銷，從而旋轉軸的位置可以適應要被轉動的部件的相對位置。此外，由于它的厚度減小，如果它粘接至后者，鉸鏈不會在(浸潰或非浸潰碳)的A類部件上導致斑紋。鉸鏈還具有令人愉快的美學方面，特別是如果外層由天然皮革、微纖維和/或具有基本平行于旋轉軸的纖維的材料制成以便避免該層由鉸鏈的旋轉而損壞時。根據本專利技術的鉸鏈是特別耐磨損的，尤其當使用具有2.8和6.5MPa之間的楊氏模量、0.7和1.3MPa之間的極限拉伸強度和/或21和39%之間的斷裂伸長率的特殊的樹脂時。附圖說明對于本領域技術人員來說，從下面的其一些具體實施例的詳細的非限制性的描述以及參考附圖，根據本專利技術的鉸鏈和方法的進一步的優點和特征將變得清楚，其中:圖1顯示在方法的第一操作步驟中的鉸鏈的第一具體實施例的俯視圖。圖2顯示圖1的截面11-11。圖3顯示在方法的第二操作步驟中的圖2的鉸鏈。圖4顯示在方法結束時的圖2的鉸鏈。圖5顯示在使用過程中的圖4的鉸鏈。圖6顯示在方法的第一操作步驟中的鉸鏈的第二具體實施例的剖視圖。圖7顯示在方法的第一操作步驟中的鉸鏈的第三具體實施例的剖視圖。圖8顯示在方法的第一操作步驟中的鉸鏈的第四具體實施例的剖視圖。具體實施例方式參見圖1和圖2，看到，在方法的第一操作步驟中，柔軟且兼容采用樹脂粘接復合材料的材料特別是微纖維或天然皮革優選麂皮的至少一個基板1，特別是矩形的，設置在用于復合材料的模具2的功能面上。基板I的平均厚度在I和4.5毫米之間。至少兩組纖維層3，3’，特別是碳纖維層，疊放設置在基板I的兩個相對的邊緣上，以便層3，3’不覆蓋基板I的中央部分4。層3，3’的纖維優選是干的，即具有從O到10%重量的樹脂量，優選為5%重量。基板I的中央部分4的平均寬度優選在I和25毫米之間，特別地它是基板I的平均寬度的2.5%和30%之間的一個分數。基板I的邊緣的由層3或3’覆蓋的部分的寬度優選在5和40毫米之間。每個組的層3或3’是四層TW (Twill Weave，斜紋編織)2X2纖維，基重200g/m2，在相鄰層中相互基本垂直導向疊放設置。在一個可選的具體實施例中，兩組纖維層可以疊放設置在基板的兩個相對的邊緣下。圖3顯示第二操作步驟，其中基板I和層3，3’由堅不可摧的可移除拆卸的保護片覆蓋，由塑料材料制成的用于注入的網覆蓋，以及由真空袋5覆蓋，在此之后整體加熱至約60°C，在真空袋5和模具2之間形成真空，即不高于0.01巴的壓力，約60°C樹脂，覆蓋基板I和層3，3’，注入和/或通過低氣壓抽入這個空間。整體以每分鐘2/3°C進一步加熱至約900C，然后保持在約90°C至少一個小時，最后冷卻到室溫。圖4顯示成品的鉸鏈，它已從真空袋5取出，與模具2、保護片和用于注入的網分離，以及沿邊緣修整。成品的鉸鏈包括基板I和相互接合在集成在樹脂6中的兩個組7，7’中的纖維層3,3’。樹脂6, —旦固化,是柔軟的，并具有2.8和6.5MPa之間的楊氏模量、0.7和1.3MPa之間的極限拉伸強度和/或21和39%之間的斷裂伸長率。為了這個目的，亨斯邁先進材料樹脂LME10184/10185證明是特別有效的。參見圖5，看到，根據本專利技術的鉸鏈的基板1，當鉸鏈彎曲時，具有大于當鉸鏈沒有彎曲時基板I的中央部分4的平均寬度的4.5%的曲率半徑R。當鉸鏈彎曲時，曲率半徑R大于2毫米。圖6顯示鉸鏈的第二具體實施例，類似于第一具體實施例，其中基板8的一個或兩個相對邊緣位于纖維層9，9’之間，尤其是在基板8的一個邊緣的任一側上的在相鄰層中相互基本垂直導向的兩個纖維層9或9’之間。圖7顯示鉸鏈的第三具體實施例，總是類似于第一具體實施例，其中基板10在長度上至少延伸纖維層11，11’的整個延伸，以便后者不能接觸模具2。圖8顯示鉸鏈的第四具體實施例，總是類似于第一具體實施例，其中基本平行于鉸鏈的旋轉軸的額外的纖維層12至少部分覆蓋基板13的一側本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.17 IT MI2010A0016931.一種鉸鏈，包括分別設置在柔軟且兼容采用樹脂粘接復合材料的材料的至少一個基板(1 ;8 ;10 ;13)的兩個相對的邊緣上和/或下的至少兩組纖維層(3，3’ ；9，9’ ；11，11’ ；14，14’)，以便這些層(3，3’ ；9，9’ ;11，11，;14，14’)不覆蓋基板(I ;8 ;10 ;13)的中央部分(4)，其特征在于，基板(I ;8 ;10 ;13)和層(3，3’ ；9，9’ ；11，11’ ；14，14’)集成在固化柔軟樹月旨(6 )中。2.根據前述權利要求所述的鉸鏈，其特征在于，基板(1；8 ；10 ；13)的中心部分(4)的平均寬度在I和25毫米之間。3.根據任一項前述權利要求所述的鉸鏈，其特征在于，基板(I；8 ；10 ；13)的中心部分(4)的平均寬度是基板(1 ；8 ；10 ；13)的平均寬度的2.5%和30%之間的一個分數。4.根據任一項前述權利要求所述的鉸鏈，其特征在于，由層(3，3’；9，9’ ；11，11’ ；14，14’)覆蓋的基板(1；8 ；10 ；13)的邊緣的部分的寬度在5和40毫米之間。5.根據任一項前述權利要求所述的鉸鏈，其特征在于，當它彎曲時，曲率半徑(R)大于當鉸鏈沒有彎曲時基板(1 ;8 ；10 ；13)的中央部分(4)的平均寬度的4.5%。6.根據任一項前述權利要求所述的鉸鏈，其特征在于，當它彎曲時，曲率半徑(R)大于2毫米。7.一種用于制造鉸鏈的方法，其特征在于，它包括下列操作步驟: 在模具(2)的功能面上設置在柔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尼科洛·帕西尼，阿帝利奧·馬西尼，盧吉·德薩里奧，
申請(專利權)人：蘭博基尼汽車公開有限公司，
類型：
國別省市：