[發明專利]用于制造纖維增強塑料構件的方法

有效

• 申請號: 201680003653.2
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN107073839B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: J·貝克;D·黑姆
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/42;B29C70/50;B29C70/54;B29K101/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 程猛

本發明涉及一種用于由熱塑性纖維增強塑料制造構件的方法。在此，制造多個半成品(1)，所述半成品分別具有多個浸漬的紡織層(2)，所述紡織層僅局部彼此連接，以及所述半成品具有帶有至少一個缺口(4)的框架形狀(3)。借助固結裝置(5)固結所述半成品(1)，在固結所述半成品(1)之前分別在缺口(4)中設置內置元件(6)。

技術領域

本發明涉及一種用于制造纖維增強塑料構件的方法、尤其是用于以多個浸漬的紡織層為起點由熱塑性纖維增強塑料制造構件的方法。

背景技術

纖維增強塑料構件具有嵌入塑料基質材料中的由增強纖維制成的結構。對于較復雜且較高質量的構件常常需要具有盡可能根據負荷設置的纖維方向的多層纖維結構。浸漬的熱塑性纖維帶用作用于上述制造的初始材料。這種纖維帶通常由單層帶狀纖維基本結構制成，該纖維基本結構已經借助所需的基質材料浸漬。這種纖維帶例如作為輥材料被提供。在DE 4218434 A1中例如描述了一種用于制造這種浸漬的纖維帶的可能性。

已知由這種浸漬的纖維帶制造多層矩形板，這些多層矩形板用作半成品用于進一步加工。在文獻US 2011/0111168 A1中描述了如何由這種纖維帶制造多軸平板，所述多軸平板具有盡可能與方向無關的強度并且可被存儲并且在晚些時候被進一步加工。

此外，現有技術中公開了所謂的有機板材，其具有嵌入塑料基質中的纖維紡織物、纖維稀松布或纖維針織物。

根據現有技術，當半成品具有一個或多個缺口時，所述半成品不能在一個連續的工藝中被固結。因此，在現有技術中，半成品作為板被固結并且在固結工藝之后從板中沖裁掉內部區域。由此，產生了有價值材料的較多廢料。

發明內容

因此，至少一些實施方式的待解決的任務在于，給出一種用于由熱塑性纖維增強塑料制造構件的方法，借助該方法可減少材料使用并且因此節約成本。

所述任務通過一種如下的方法來解決，用于由熱塑性纖維增強塑料制造構件的方法包括下述步驟：制造多個半成品，所述半成品分別具有多個浸漬的紡織層，所述紡織層僅局部地彼此連接，其中，所述半成品分別具有帶有至少一個缺口的框架形狀；借助固結裝置固結所述半成品，其中，使所述半成品在固結期間在一個連續的工藝中穿過固結裝置內的多個加熱區；在固結所述半成品之前，分別在缺口中設置內置元件。

根據一種實施方式，在用于由熱塑性纖維增強塑料制造構件的方法中，制造多個半成品，它們分別具有多個浸漬的紡織層，所述紡織層僅局部地彼此連接。換言之，所述層在厚度方向上并非全表面地彼此連接。例如，所述半成品分別具有多個纖維帶層，在每個層中設有多個并排設置的纖維帶，一個層內的纖維帶可相同或不同地定向。纖維帶優選具有由纖維制成的單層帶狀纖維基本結構，所述纖維基本結構借助基質材料浸漬。所述纖維帶也可稱為UD帶。替代或附加地，半成品可具有多個浸漬的紡織層，它們分別具有嵌入基質材料中的纖維紡織物、纖維稀松布或纖維針織物。

在半成品內，各相鄰層的纖維帶的纖維例如可不同地定向。優選地，纖維帶首先彼此僅通過點狀連接點、如點狀焊點連接。因此半成品優選作為未固結半成品存在。半成品在此并且在下面也可稱為疊層。此外，各個未固結半成品優選以分開的形式存在、即半成品彼此不連接。

浸漬纖維帶的纖維優選是單向連續纖維。所述纖維例如可以是碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或天然纖維。基質材料優選是熱塑性塑料、如PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、TPE(熱塑性彈性體)或聚酰胺。

此外，半成品分別具有帶有至少一個缺口的框架形狀。缺口優選從半成品的一個表面延伸至半成品的相對置表面。相應缺口在橫向上優選在所有側面被半成品的未固結纖維帶界定。