一种汽车发动机舱隔热垫及制备方法
【专利摘要】一种汽车发动机舱隔热垫及制备方法，特别之处是，所述隔热垫由四个固合为一体的结构层组成，四个结构层依次为：铝箔层、PU发泡层、EVA层和XPE层。本发明方法包括注铝成型模压加工铝箔层、PU发泡层喷涂、模压EVA层和粘接XPE层等步骤。本发明主要优点如下：1、本发明产品增设XPE底层，可与车身钣金很好的贴合，避免出现产品与车身钣金之间的缝隙，使隔热垫具有优良的吸音、隔音、隔热效果；2、本发明方法采用铝箔注铝成型工艺，使产品铝箔表层完全符合产品型面要求，解决了原模压加工在成型过程中常常导致表层铝箔拉裂的问题，提升了产品质量；3、采用PU发泡层在铝箔层上喷涂的工艺，可提高材料利用率，减少原料浪费。
【专利说明】一种汽车发动机舱隔热垫及制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车内饰部件及制备方法，特别是汽车发动机舱隔热垫及制备方法。
【背景技术】
[0002]随汽车技术的快速发展，消费者对整车驾驶环境的要求越来越高，各大汽车主机厂也在努力提升汽车整体舒适水平。为防止发动机产生的热量和噪音传入驾驶舱，通常会在汽车发动机的机舱部位安装汽车发动机舱隔热垫，起到隔热、防震、隔音的作用。常用的汽车发动机舱隔热垫为三层结构，它由表面铝箔层、中间聚氨酯PU发泡层和底部为无纺布的三层材料通过模具热压复合而成。这种常用结构存在的问题是:发动机舱隔热垫安装之后与底层与车身钣金不能很好的贴合，存在缝隙，发动机噪音和热量会通过缝隙传到驾驶室，影响到隔热垫的降噪隔热效果。此外，发动机舱隔热垫的常规生产过程是将预制的各层片材经模压复合、再经剪裁形成隔热垫产品。这种传统工艺存在的问题是:1、铝箔层较薄且延展性不足，将其进行型面复杂的模压加工，在成型过程中常常导致铝箔层拉裂，从而影响产品的隔热性能；2、产品模压成型加工过程中会产生许多边角料，这些边角料只能作为废物处理，使原材料浪费，增加了产品的制作成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种吸音、隔热、减震效果好的汽车发动机舱隔热垫；本发明的另一目的是提供所述发动机舱隔热垫的制备方法。[0004]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种汽车发动机舱隔热垫，它为层结构，特别之处是:所述隔热垫由四个固合为一体的结构层组成，所述四个结构层依次为:铝箔层、PU发泡层、EVA层和XPE层。
[0005]上述汽车发动机舱隔热垫，所述铝箔层的厚度为0.1-0.12毫米，所述PU发泡层的厚度为20-30毫米、密度为17KG/m3，所述EVA层的厚度为2_3mm、密度为1.7g/cm3
层厚度为2-3mm，为30倍发泡。
[0006]上述汽车发动机舱隔热垫制备方法，它按照下述步骤进行:
a、注铝成型模压加工铝箔层:该步骤在用于注铝的模压机上实施，用于注铝的模压机具有上模和下模，上模和下模对合后的空腔与产品件轮廓完全符合，上下模合模后液态铝在压力作用下从位于下模中部的注料孔进入下模，冷却后即得到铝箔层；
b、TO发泡层喷涂:将载有铝箔层的下模输送到喷涂区，向下模中的铝箔层上喷涂PU发泡层；
C、模压EVA层:PU发泡层喷涂完成后，将载有铝箔层和发泡层的下模输送用于复合EVA层的模压机内，该模压机的上模具有吸附功能，预先将EVA层片材吸附到上模处，待载有铝箔层和PU发泡层的下模输送到位后模压机合模，模压完成EVA层的复合；
d、粘接XPE层:EVA模压完成后的半成品件进入粘结工位采用聚烯烃热熔胶进行XPE层片材的粘接；
e、水切割:四个结构层复合为一体的半成品件经切割成型，形成产品件。
[0007]上述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，所述a步骤中，铝液注料温度为730°C ±20°C，注料压力为0.06-0.15兆帕；上模温度为180°C ±10°C，下模温度为2100C ±20°C ;铝液注料后保压300-330S，开模自然冷却，使铝箔表面温度下降至40°C。
[0008]上述汽车发动机舱隔热垫制备方法，所述b步骤中，喷涂的发泡层采用常规低密度开孔I3U泡沫喷涂，喷涂量控制在20g-80g/秒，喷涂时间控制在1-5秒。
[0009]上述汽车发动机舱隔热垫制备方法，所述步骤a、b、C、d在三台模压机、两个喷涂区、两个粘接工位上完成，所述三台模压机分别称之为一号模压机、二号模压机、三号模压机，其中，二号模压机用于注招、一号模压机和三号模压机用于EVA层的模压,三台模压机共用两个结构相同的、设有注料孔的下模；二号模压机设有液态铝储料装置，液态铝储料装置上设有连通空气压缩装置的空气管路；一号模压机和三号模压机的上模均设有连接负压装置的负压吸附孔；所述各喷涂区设有喷涂机械人。
[0010]上述汽车发动机舱隔热垫制备方法，步骤a、b、C、d按照下述流程进行:
①、将EVA层片材吸附到一号机上模和三号机上模上；
②、二号模压机注铝，二号模压机合模后，压缩空气经空气管路进入到液态铝储料装置中，在压力作用下铝液缓缓由注料孔注入到二号机下模，经冷却，铝箔层注成；
③、将注成铝箔层的二号机下模移送到第一喷涂区，由喷涂机器人向二号机下模的铝箔层喷涂PU发泡层；
④、PU发泡层喷涂完成后二号机下模通过轨道移动到三号模压机内进行EVA片材模压；与此同时一号机下模通过轨道6进入到二号模压机进行注铝；
⑤、三号模压机内EVA模压完成后，半成品进入第二粘结附件工位进行XPE层粘接，从而完成第一件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作；
⑥、一号机下模铝箔层注成后通过轨道移送到第二喷涂区，由喷涂机器人向一号机下模铝箔层喷涂PU发泡层；
⑦、PU发泡层喷涂完成后一号机下模通过轨道6移动到一号模压机内进行EVA片材模压；与此同时二号机下模送入到二号模压机进行注铝；
⑧、一号模压机的EVA模压完成后，半成品进入第一粘结工位进行XPE层粘接，从而完成第二件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作；
上述过程循环进行。
[0011]本发明针对提高发动机舱隔热垫降噪隔热性能及消除加工过程铝箔破裂等问进行了改进，其主要优点如下:1、本发明产品为四层结构，增设XPE底层，该底层泡孔细、抗拉强度高、弹性好，可与车身钣金很好的贴合，提高了的产品的安装质量，避免出现产品与车身钣金之间的缝隙，使隔热垫具有优良的吸音、隔音、隔热效果；2、本发明方法采用铝箔注铝成型工艺，使产品铝箔层完全符合产品型面要求，解决了原模压加工在成型过程中常常导致表层铝箔拉裂的问题，提升了产品质量；3、采用发泡层在铝箔层上喷涂的工艺，提高材料利用率，减少原料浪费；4、利用三套模具交替进行工作，提高了工作效率，实现设备利用率最大化。【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0013]图1是本发明方法的工艺流程图；
图2是本发明产品的结构示意图。
[0014]图中各标号清单为:1、一号模压机，1-1、一号机上模，1-2、一号机下模,2、二号模压机,2-1、二号机上模,2-2、二号机下模,3、三号模压机,3-1、三号机上模,4、负压装置,5、液态铝储料装置，5-1、空气管路，5-2、注料孔，6、轨道，7、第一喷涂区，8、第二喷涂区，9、第一粘结工位，10、第二粘结工位，11、铝箔层，12、PU发泡层，13、EVA层，14、XPE层。
【具体实施方式】
[0015]参看图2，本发明产品汽车发动机舱隔热垫为层结构，它由四个结构层构成，这四个结构层由上到下依次为，铝箔层11、PU发泡层12、EVA层13和XPE层4。由这四个结构层固合为一体形成的汽车发动机舱隔热垫具有良好的隔热、隔音、减震作用。所述隔热垫的表面为铝箔层，铝箔层的厚度为0.1-0.12毫米，铝箔层能够有效反射发动机工作时散发的热量。第二层为PU发泡层(又称聚氨酯PU发泡层)，PU发泡层聚氨酯密度为17KG/ m3厚度为20-30毫米，该层主要是降低发动机工作时的噪音，通过内部的开孔气泡来消减声波的传递。第三层为EVA层(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物材料层)，密度为1.7g/cm3，厚度为2-3mm，该层主要作用是对发动机舱的噪音起到隔离的作用。第四层为XPE层(化学交联聚乙烯发泡材料层)，XPE层厚度为2-3mm为30倍发泡，增设该层后很好的解决了普通隔热垫EVA层与车身钣金配合间隙的问题，使产品件与汽车钣金更好的贴合，达到无缝配合的目的。
[0016]参看图1，制备本发明产品所使用的主要设备是:一号模压机1，二号模压机2，三号模压机3，分别设有喷涂机械人的第一喷涂区7，第二喷涂区8和第一粘接工位9、第二粘接工位10。三台模压机共用两个结构相同、设有注料孔的下模。二号模压机通过合模注铝的方式制备铝箔层，二号模压机设有液态铝储料装置5，液态铝储料装置上设有连通空气压缩装置的空气管路5-1。一号模压机和三号模压机用于EVA层的模压,一号机上模1-1和三号机上模3-1设有连接负压装置4的负压吸附孔。第一喷涂区7、第二喷涂区8用于喷涂PU发泡层。第一粘接工位9、第二粘接工位10用于粘接XPE层。
[0017]仍参看图1，本发明方法按照下述步骤进行:
a、注铝成型加工铝箔层:该步骤在用于注铝的二号模压机上实施，二号模压机具有合模后空腔与产品件轮廓完全符合的二号机上模2-1和二号机下模2-2。合模后,液态招在通入液态铝储料装置的压缩空气的作用下，从位于下模中部的注料孔5-2进入下模，冷却后即得到铝箔层。在此步骤中，铝液注料温度730°C ±20°C，压力根据产品要求的铝箔层克重控制在0.06-0.15兆帕。注铝过程中二号机上模2-1的温度为180°C ±10°C，二号机下模2-2的温度为210°C ±20°C。模具采用加热板的方式加热，以为防止铝液进入模具后迅速的固化。铝液注料后保压330S，开模自然冷却使铝箔表面温度下降至40°C ；
b、PU发泡层喷涂:将载有铝箔层的下模输送到第一或第二喷涂区，由喷涂机械人向下模中的I3U的铝箔层上喷涂I3U发泡层，PU发泡层采用常规低密度开孔I3U泡沫喷涂，喷涂量控制在20g-80g/秒，喷涂时间控制在1-5秒；
C、模压EVA层:PU发泡层喷涂完成后，将载有铝箔层和发泡层的下模输送用于复合EVA层的一号模压机或三号模压机内，上述两模压机的上模均设有连接负压装置4的负压吸附，它们预先将EVA层片材吸附到上模处，待载有铝箔层和PU发泡层的下模输送至模压机后合模，模压完成EVA层的复合；
d、粘接XPE层:EVA模压完成后半成品件进入第一粘结工位9或第二粘结工位10，采用聚烯烃热熔胶进行XPE层片材的粘接；
e、将四个结构层复合为一体的半成品件经切割成型。
[0018]在上述步骤中，步骤a和步骤b是本发明改进的关键步骤。步骤a以注铝的方式按照汽车发动机舱隔热垫型面的几何轮廓制成铝箔层，从根本上克服了普通方法中铝箔片材经模压加工成型而导致铝箔层拉裂的弊端，从而消除了因铝箔层破裂影响产品件的隔热性能的隐患，提升了产品件的品质。步骤b采用在成型的铝箔层上喷涂PU发泡层的方法，相比直接采用PU发泡层片材模压的常规方法，其优点之一是使PU发泡层与铝箔层更好的贴合，优点之二是基本上不产生边角料，提高材料利用率，减少原料浪费。
[0019]为提高生产效率，实现设备利用率最大化，所述步骤a、b、C、d按照下述流程进行:
①、将EVA层片材吸附到一号机上模1-1、和三号机上模3-1上；
②、二号模压机2注铝，二号模压机合模后，压缩空气经空气管路5-1进入到液态铝储料装置5中，由于液态铝储料装置中的压力增加，在压力作用下铝液缓缓由注料孔5-2注入到二号机下模2-2，通过模具的冷却，形成与所述隔热垫型面匹配的铝箔层；
③、将注成铝箔层的二号机下模2-2移送到第一喷涂区7，由喷涂机器人向二号机下模2-2的铝箔层喷涂I3U发泡层；
④、PU发泡层喷涂完成后二号机下模2-2通过轨道6移动到三号模压机3内进行EVA片材模压；与此同时一号机下模1-2通过轨道6进入到二号模压机进行注铝；
⑤、三号模压机内EVA层模压完成后，半成品件进入第二粘结附件工位10进行XPE层粘接，从而完成第一件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作；
⑥、一号机下模1-2铝箔层注成后通过轨道6移送到第二喷涂区8，由喷涂机器人向一号机下模1-2铝箔层喷涂PU发泡层；
⑦、PU发泡层喷涂完成后一号机下模1-2通过轨道6移动到一号模压机I内进行EVA片材模压；与此同时二号机下模2-2送入到二号模压机进行注铝；
⑧、一号模压机I内EVA模压完成后，半成品进入第一粘结工位9进行XPE层粘接，从而完成第二件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作；
上述过程循环进行。
【权利要求】
1.一种汽车发动机舱隔热垫，它为层结构，其特征在于:所述隔热垫由四个固合为一体的结构层组成，所述四个结构层依次为:铝箔层(11 )、PU发泡层(12)、EVA层(13)和XPE层(14)。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机舱隔热垫，其特征在于，所述铝箔层的厚度为0.1-0.12毫米，所述PU发泡层的厚度为20-30毫米、密度为17KG/m3，所述EVA层的厚度为2-3mm、密度为1.7g/cm3，所述XPE层厚度为2_3mm，为30倍发泡。
3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，它按照下述步骤进行: a、注铝成型模压加工铝箔层:该步骤在用于注铝的模压机上实施，用于注铝的模压机具有下模和上模，下模和上模对合后的空腔与产品件轮廓完全符合，上下模合模后液态铝在压力作用下从位于下模中部的注料孔进入下模，冷却后即得到铝箔层； b、TO发泡层喷涂:将载有铝箔层的下模输送到喷涂区，向下模中的铝箔层上喷涂PU发泡层； C、模压EVA层:PU发泡层喷涂完成后，将载有铝箔层和发泡层的下模输送用于复合EVA层的模压机内，该模压机的上模具有吸附功能，预先将EVA层片材吸附到上模处，待载有铝箔层和PU发泡层的下模输送到位后模压机合模，模压完成EVA层的复合； d、粘接XPE层:EVA模压完成后的半成品件进入粘结工位采用聚烯烃热熔胶进行XPE层片材的粘接； e、水切割:四个结构层复合为一体的半成品件经切割成型，形成产品件。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，所述a步骤中，铝液注料温度为730°C ±20°〇，注`料压力为0.06-0.15兆帕；上模温度为180°C ±10°C，下模温度为210°C ±20°C ;铝液注料后保压300-330S，开模自然冷却，使铝箔表面温度下降至40。。。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，所述b步骤中，喷涂的PU发泡层采用常规低密度开孔I3U泡沫喷涂，喷涂量控制在20g-80g/秒，喷涂时间控制在1-5秒。
6.根据权利要求5所述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，所述步骤a、b、C、d在三台模压机、两个喷涂区、两个粘接工位上完成；所述三台模压机分别称之为一号模压机、二号模压机、三号模压机，其中，二号模压机(2)用于注招、一号模压机(I)和三号模压机(3)用于EVA层的模压，三台模压机共用两个结构相同的、设有注料孔的下模；二号模压机设有液态铝储料装置(5)，液态铝储料装置上设有连通空气压缩装置的空气管路(5-1);一号模压机和三号模压机的上模均设有连接负压装置(4)的负压吸附孔；所述各喷涂区设有嗔涂机械人。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机舱隔热垫制备方法，其特征在于，所述步骤a、b、C、d按照下述流程进行: ①、将EVA层片材吸附到一号机上模(1-1)、和三号机上模(3-1)上； ②、二号模压机注铝，二号模压机合模后，压缩空气经空气管路进入到液态铝储料装置(5)中，在压力作用下铝液缓缓由注料孔(5-2)注入到二号机下模(2-2)，经冷却，铝箔层注成；③、将注成铝箔层的二号机下模(2-2)移送到第一喷涂区(7)，由喷涂机器人向二号机下模(2-2)的铝箔层喷涂PU发泡层； ④、PU发泡层喷涂完成后二号机下模(2-2)通过轨道(6)移动到三号模压机(3)内进行EVA片材模压；与此同时一号机下模(1-2)通过轨道6进入到二号模压机进行注铝； ⑤、三号模压机内EVA模压完成后，半成品进入第二粘结附件工位(10)进行XPE层粘接，从而完成第一件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作； ⑥、一号机下模(1-2)铝箔层注成后通过轨道(6)移送到第二喷涂区(8)，由喷涂机器人向一号机下模(1-2)铝箔层喷涂发泡层； ⑦、PU发泡层喷涂完成后一号机下模(1-2)通过轨道6移动到一号模压机(1)内进行EVA片材模压；与此同时二号机下模(2-2)送入到二号模压机进行注铝； ⑧、一号模压机(1)内EVA模压完成后，半成品进入第一粘结工位(9)进行XPE层粘接，从而完成第二件汽车发动机舱隔热垫半成品的制作； 上述过程循环进行。
【文档编号】B32B37/10GK103707592SQ201310736244
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】艾亚东, 曹保海, 孙立强, 徐伟华, 宿博赞, 郑金来, 王艳平, 刘东雷 申请人:长城汽车股份有限公司