[發(fā)明專利]由非卷曲織物形成復(fù)合制品的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910333587.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN110641040A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·R·艾塔拉朱;W·R·羅杰斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B29C70/22
• 分類號(hào): B29C70/22;B29C70/46
• 代理公司: 72001 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 韋欣華;楊思捷

用于形成復(fù)合制品的方法包括提供非卷曲織物(NCF)，非卷曲織物包括通過(guò)縫線保持在接頭處的多個(gè)纖維層，其中縫線表現(xiàn)出相對(duì)于纖維層較低的對(duì)熱和/或UV光的結(jié)構(gòu)耐受性，使用熱或UV光在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中選擇性地降解縫線，將NCF懸垂在成型制品上，將聚合物基質(zhì)材料施加到懸垂的NCF，并且固化聚合物基質(zhì)材料以形成成型復(fù)合制品。縫線可以在NCF的區(qū)域中降解，當(dāng)懸垂在成型制品上時(shí)，NCF的區(qū)域?qū)?yīng)于成型制品的拓?fù)涮卣鳌＝到饪p線可包括破壞縫線。纖維層可包括碳纖維、玻璃纖維和/或玄武巖纖維。成型制品可以是工具和/或汽車部件。NCF可以是雙軸NCF。

背景技術(shù)

人們?cè)絹?lái)越關(guān)注利用合適的增強(qiáng)材料來(lái)代替高性能輕質(zhì)增強(qiáng)復(fù)合材料部件和包含聚合物基質(zhì)的結(jié)構(gòu)用于車輛中的金屬部件。合適的聚合物通常是熱固性材料，例如環(huán)氧樹脂、乙烯基酯或聚酯，或者熱塑性材料，例如聚丙烯或聚酰胺，并且合適的增強(qiáng)材料包括結(jié)構(gòu)纖維，例如碳纖維、玻璃纖維或芳族聚酰胺纖維。這類纖維可以隨機(jī)取向并沿一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選方向排列或?qū)R。

對(duì)于織物應(yīng)用，為了易于應(yīng)用，對(duì)齊的纖維可以組成兩種織物結(jié)構(gòu)中的一種：織造布或非織造物，非織造物通常稱為非卷曲織物或縫編織物。織造布采用第一取向的絲束，第一取向的絲束交替地位于第二取向的纖維絲束之上和之下，第二取向通常與第一取向成大約90°。編織物可以是緊密的，相鄰的絲束相隔約1毫米或更小，或?yàn)樗缮⒌模噜彽慕z束相隔達(dá)約10毫米。

非卷曲織物包括許多間隔開的纖維粗紗，這些纖維粗紗可以簡(jiǎn)單地彼此并排放置在層中，并且通過(guò)縫線、使用例如聚酯紗線固定和鎖定到位。這種縫線通常在加強(qiáng)層的長(zhǎng)度和寬度上延伸，并且通常通過(guò)縫線梁來(lái)實(shí)現(xiàn)，該縫線梁結(jié)合有多個(gè)針并且具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的鏈?zhǔn)娇p線和其它更復(fù)雜的縫線，例如經(jīng)編縫線。在許多情況下，多個(gè)共同延伸的層彼此疊置，并且所有層的粗紗在單個(gè)縫線操作中固定。通常，層在相鄰層的纖維取向彼此旋轉(zhuǎn)的情況下放置，以使得在多層增強(qiáng)材料中的面內(nèi)性質(zhì)比單獨(dú)在每一層中具有更小的方向性或更各向同性。每層的重量由粗紗的體積和相鄰粗紗束之間的間距確定。這些非織造增強(qiáng)材料稱為縫編織物或非卷曲織物，通常縮寫為NCF。

這種織物增強(qiáng)材料，織造的或非織造的，可以用合適的聚合物樹脂浸漬，放置在模具中，成型，然后固化，典型地在適度升高的溫度(例如150℃)下，以形成所需的聚合物復(fù)合材料。應(yīng)了解，可針對(duì)不同模制工藝修改上文列出的操作序列。例如，可將織物放入具有已浸漬樹脂的工具(即模具)中，或者可在織物進(jìn)入模具之后通過(guò)樹脂浸漬、樹脂傳遞模塑或結(jié)構(gòu)樹脂注射模塑來(lái)加入樹脂。也可以使用熱塑性或熱固性片材或具有熱塑性和增強(qiáng)纖維的共混股線的材料。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于形成復(fù)合制品的方法，并且包括提供非卷曲織物(NCF)。NCF包括通過(guò)縫線保持在接頭處的多個(gè)纖維層，并且縫線表現(xiàn)出相對(duì)于纖維層較低的對(duì)熱和/或UV光的結(jié)構(gòu)耐受性。該方法接下來(lái)包括使用熱或UV光選擇性地降解一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的縫線，將NCF懸垂在成型制品上，將聚合物基質(zhì)材料施加到懸垂的NCF，并且固化聚合物基質(zhì)材料以形成成型復(fù)合制品。縫線可以在NCF的區(qū)域中降解，當(dāng)懸垂在成型制品上時(shí)，NCF的區(qū)域?qū)?yīng)于成型制品的拓?fù)涮卣鳌？p線可以在NCF的區(qū)域中降解，當(dāng)在成型制品上懸垂時(shí)，NCF的區(qū)域?qū)?yīng)于其在多于一個(gè)維度上呈現(xiàn)拓?fù)渥兓奶卣鳌＝到饪p線可包括破壞縫線。纖維層可包括碳纖維、玻璃纖維和/或玄武巖纖維。成型制品可以是工具。成型制品可以是汽車部件。NCF可以是雙軸NCF。