[發明專利]纖維復合結構元件和用于制造纖維復合結構元件的方法

有效

• 申請號: 200680005630.1
• 申請日: 2006-02-21
• 公開（公告）號: CN101128307A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: R·卡普斯;J·朔普邁爾;L·赫貝克;D·施密特;A·赫爾曼
• 申請（專利權）人: 空中客車德國有限公司
• 主分類號: B29C65/02
• 分類號: B29C65/02;B29K105/06;B29L12/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

本發明涉及一種用于制造纖維復合結構元件的方法，該結構元件具有至少兩個相互鄰接的第一和第二部分元件，它們分別具有纖維結構和埋嵌所述纖維結構的不同的基體系，這些基體系由液體狀態不同地固化。

本發明還涉及一種纖維復合結構元件，它具有至少兩個相互鄰接的第一和第二部分元件，它們分別具有纖維結構和埋嵌所述纖維結構的不同固化的基體系。

已知，纖維復合結構元件由不同的部分元件組成，它們具有不同的纖維結構、尤其是不同的基體系，用于滿足對部分元件的不同要求。在傳統技術中部分元件分開地制造并且通過粘接和/或螺紋連接組合成結構元件。部分元件的組合導致的缺陷是，只有為連接花費高費用時該連接才能具有可能需要的高的剪切強度，這明顯提高了纖維復合結構元件的重量。

通過DE?199?15?083?C1和EP?1?400?341?A1已知，使不同的坯件、即纖維結構部分元件相互設置并且共同通過結合劑(基體系)透浸并且必要時在真空條件下固化。但是在此對于部分元件使用明顯相同的基體系。

US?5,667,881公開了熱塑性與熱固性塑料之間的連接，它由此制成：在兩種塑料的邊界面上，兩種塑料以液態或塑性狀態略微混合，以便由此相互間形成一種彌散。這種方法僅限于使用可相互混合的塑料，因此只具有有限的使用范圍。

本發明的目的是，使得能夠制造一種開頭所述類型的纖維復合結構元件，該結構元件的部分元件的連接的穩定性提高，可成本有利地制造并且不局限于確定的塑料組合。

該目的通過開頭所述類型的纖維復合結構元件實現，該結構元件的特征是，第一部分元件的基體系以不均勻的邊界面延伸到第二部分元件區域中并且第二部分元件的基體系在第二部分元件內部以互補的邊界面連接在第一部分元件的基體系上。

在一個可選擇的實施方式中，開頭所述類型的本發明纖維復合結構元件的特征是，第一部分元件的基體系以不均勻的邊界面延伸到第二部分元件的區域中并在那里形成具有不均勻邊界面的混合區并且第二部分元件的基體系在第二部分元件內部以互補的邊界面連接到該混合區上。

上述目的還在第一實施方式中通過一種開頭所述類型的方法這樣實現：首先使第一部分元件的基體系液化并且在此時不均勻地擠入到鄰接的第二部分元件的區域中，接著使第二部分元件的基體系液化，并且，使這些基體系固化。

因此，按照本發明的方法規定，首先使第一部分元件的基體系液化，而第二部分元件的纖維結構還是干燥的，即，第二部分元件的可能已經存在的基體系還未液化或者第二部分元件的纖維結構還完全沒有設置基體系。由此第一部分元件的基體系可以以液體形式不均勻地擠入第二部分元件的區域中，由此在接著第二部分元件的基體系液化時(通過加熱或者通過注射液體結合劑)在這些基體系之間構成不均勻的邊界面，通過該邊界面使固化的基體系相互“齒接”或“鉤連”。通過這種方式達到部分元件之間的連接，該連接由于基體系的“齒接”或“鉤連”而具有明顯增大的抗剪強度。按照本發明的方法的特征是，基體系的齒接或鉤連僅在其中一個部分元件的區域中發生，其中到另一部分元件中的“回流”可忽略并且小于在部分元件中引起齒接或鉤連的體積的2％、最好小于1％。

在本發明的一個實施方式中，這些部分元件具有由熱固性塑料構成的基體系和由熱塑性塑料構成的基體系。在此最好在第一部分元件的纖維結構中存在熱固性塑料，該纖維結構因此構造為熱塑性預浸帶或者其纖維結構可以含有熱塑性纖維。通過加熱可以使熱塑性塑料液化并因此擠入到第二部分元件的區域中，最好擠入到第二部分元件的纖維結構中。熱固性結合劑例如可以注射到第二部分元件的纖維結構中。在此在兩種液化的結合劑之間構成一個不均勻的邊界面，由此，以后固化的基體結構以不均勻的邊界面相互貼靠并且部分地相互擠入。

最好通過相應的導入溫度進行固化，其中例如使熱固性結合劑通過溫度升高—并且必要時通過過壓固化，而熱塑性結合劑接著在冷卻時固化。