[发明专利]用于制造纤维增强塑料构件的方法

说明书

本发明涉及一种用于由热塑性纤维增强塑料制造构件的方法。在此，制造多个半成品(1)，所述半成品分别具有多个浸渍的纺织层(2)，所述纺织层仅局部彼此连接，以及所述半成品具有带有至少一个缺口(4)的框架形状(3)。借助固结装置(5)固结所述半成品(1)，在固结所述半成品(1)之前分别在缺口(4)中设置内置元件(6)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造纤维增强塑料构件的方法、尤其是用于以多个浸渍的纺织层为起点由热塑性纤维增强塑料制造构件的方法。

背景技术

纤维增强塑料构件具有嵌入塑料基质材料中的由增强纤维制成的结构。对于较复杂且较高质量的构件常常需要具有尽可能根据负荷设置的纤维方向的多层纤维结构。浸渍的热塑性纤维带用作用于上述制造的初始材料。这种纤维带通常由单层带状纤维基本结构制成，该纤维基本结构已经借助所需的基质材料浸渍。这种纤维带例如作为辊材料被提供。在DE 4218434 A1中例如描述了一种用于制造这种浸渍的纤维带的可能性。

已知由这种浸渍的纤维带制造多层矩形板，这些多层矩形板用作半成品用于进一步加工。在文献US 2011/0111168 A1中描述了如何由这种纤维带制造多轴平板，所述多轴平板具有尽可能与方向无关的强度并且可被存储并且在晚些时候被进一步加工。

此外，现有技术中公开了所谓的有机板材，其具有嵌入塑料基质中的纤维纺织物、纤维稀松布或纤维针织物。

根据现有技术，当半成品具有一个或多个缺口时，所述半成品不能在一个连续的工艺中被固结。因此，在现有技术中，半成品作为板被固结并且在固结工艺之后从板中冲裁掉内部区域。由此，产生了有价值材料的较多废料。

发明内容

因此，至少一些实施方式的待解决的任务在于，给出一种用于由热塑性纤维增强塑料制造构件的方法，借助该方法可减少材料使用并且因此节约成本。

所述任务通过一种如下的方法来解决，用于由热塑性纤维增强塑料制造构件的方法包括下述步骤：制造多个半成品，所述半成品分别具有多个浸渍的纺织层，所述纺织层仅局部地彼此连接，其中，所述半成品分别具有带有至少一个缺口的框架形状；借助固结装置固结所述半成品，其中，使所述半成品在固结期间在一个连续的工艺中穿过固结装置内的多个加热区；在固结所述半成品之前，分别在缺口中设置内置元件。

根据一种实施方式，在用于由热塑性纤维增强塑料制造构件的方法中，制造多个半成品，它们分别具有多个浸渍的纺织层，所述纺织层仅局部地彼此连接。换言之，所述层在厚度方向上并非全表面地彼此连接。例如，所述半成品分别具有多个纤维带层，在每个层中设有多个并排设置的纤维带，一个层内的纤维带可相同或不同地定向。纤维带优选具有由纤维制成的单层带状纤维基本结构，所述纤维基本结构借助基质材料浸渍。所述纤维带也可称为UD带。替代或附加地，半成品可具有多个浸渍的纺织层，它们分别具有嵌入基质材料中的纤维纺织物、纤维稀松布或纤维针织物。

在半成品内，各相邻层的纤维带的纤维例如可不同地定向。优选地，纤维带首先彼此仅通过点状连接点、如点状焊点连接。因此半成品优选作为未固结半成品存在。半成品在此并且在下面也可称为叠层。此外，各个未固结半成品优选以分开的形式存在、即半成品彼此不连接。

浸渍纤维带的纤维优选是单向连续纤维。所述纤维例如可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或天然纤维。基质材料优选是热塑性塑料、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(热塑性弹性体)或聚酰胺。

此外，半成品分别具有带有至少一个缺口的框架形状。缺口优选从半成品的一个表面延伸至半成品的相对置表面。相应缺口在横向上优选在所有侧面被半成品的未固结纤维带界定。