[发明专利]用于制造和监控至少部分地由塑料构成的物体的方法和一种构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的方法用以制造至少部分地由塑料构成的物体。本发明还涉及一种按照权利要求10的前序部分所述的方法用以监控至少部分地由塑料构成的物体。此外本发明涉及一种按照权利要求12的前序部分所述的构件。

背景技术

塑料物体、例如型材或构件完全由塑料构成或在大多数情况下通过由塑料和至少一种埋入塑料中的增强体（例如增强纤维和/或线材）构成的基体系统构成。为了间断地或连续地例如通过拉挤成型制造这样的物体，必须将塑料固化。为此在制造过程中将塑料或基体系统从液态的或以其它的方式可成型的状态转化成固体的状态。为此需要能量，其中按照使用的基体系统，这种能量可以是热能和/或电磁辐射能。

特别在具有较大横截面或明显的横截面变化的物体中、特别是构件或型材中不仅需要供给相应的能量，而且能量必须到达物体的全横截面直到芯部或中心。至今常见的是，将能量通过被加热的模具输入待制造的构件。在大的构件时，特别在这样的具有较大的横截面或很大横截面变化的构件时自然需要一定的时间，直到由被加热的模具从外面供给待制造的物体的塑料的能量也到达物体的内部直到其中心。后果是相应长的生产时间。此外只从外面实现的能量供给在具有大的厚度或横截面变化的物体中导致基体系统的不可控的收缩，这可能导致构件的非期望的变形和在构件中的应力。

在已知的物体如特别是具有基体结构、亦即增强塑料的构件和型材中没有可能检验物体的状态（特别是其负荷）。但有许多这样的应用情况，其中在使用或工作过程中应该尽可能简单地确定状态和/或负荷。

发明内容

本发明致力于塑料物体的改进的特别是效率高的制造、优选塑料物体的增强，和/或由增强的或不增强的塑料制成的物体的监控（特别是监视和检验）。

一种用于达到该目的的方法具有权利要求1的措施。据此设定，为了塑料的固化、特别是在增强的物体的情况下由塑料和增强体构成的基体的固化，使用至少一个能量导体，其中相应的能量导体处在待制造的物体中。通过至少一个能量导体在所述至少一个能量导体在物体的横截面中的相应的设置时可以将为塑料或基体的固化需要的能量直接传入物体的内部。特别如果使用多个能量导体，则可以向物体的那一关于横截面的点实现针对性的能量供给，在那里为了塑料或基体的固化首要需要能量。按照本发明的方法能够实现能量的直接供给，这不是在已知的通过加热的模具实现能量供给的情况下能够实现的。由此本发明能够实现具有或没有至少一个增强体的塑料物体的更快的制造。但另外可选地也仍可以将能量经由模具供给物体。

优选设定，将所述至少一个能量导体引入到待制造的物体中。这可以永久地或也只在制造过程中实现。为此优选设定，将所述至少一个能量导体完全或部分地埋入待制造的物体中。在设有增强体的物体中，所述至少一个能量导体可以是基体的构件。通过将所述至少一个能量导体埋入物体中，相应的能量导体可以将为塑料和基体的固化需要的能量直接和立即传进待制造的物体中。可以将能量传送到那里，在那里需要能量以为了塑料或基体的最好的均匀的固化。通过能量直接地针对地输入物体中塑料或基体可以迅速均质地固化。

此外优选设定，所述至少一个能量导体将由其传送的能量经由自由末端、优选自由端面发送给待制造的物体的塑料或基体。由此可以由每一能量导体将能量在关于待制造的物体的横截面和长度的确定的点上供给塑料或基体。为了同时避免很高的局部的能量密度，可设想在相应的能量导体的末端上设置散射体。由此提供较大的面积用来将通过相应的能量导体传入物体的内部的能量传向待固化的塑料或基体。

方法的有利的进一步构成设定，由相应的能量导体分散地放射通过所述至少一个能量导体输入待制造的物体中的能量。这可以例如通过在所述至少一个能量导体的结构上的波动和/或散射来实现。可以按不同的方式引起散射，例如通过优选条形的能量导体的外壳的相应的结构引起散射。由此不仅相应的能量导体的端面而且其外表面也用来将能量传向塑料或基体。通过能量导体的相应的长度埋入待制造的物体中可以将埋入待制造的物体中的表面相应地适应要求并由此对相应的能量导体将能量发送给待固化的塑料或基体的效力产生影响。

方法的一优选的实施形式设定，作为能量导体使用光学的能量导体，其例如在这方面是光纤维如例如玻璃纤维或聚合物纤维。以此将能量在极佳的路径上作为极高频率的电磁辐射（特别是至少一个激光的电磁辐射）传入待制造的物体中并且在光纤维的接触表面或过渡表面上输入待固化的塑料或基体。