[发明专利]用于纤维增强热塑性复合材料结构的埋塑嵌件以及方法

权利要求书

1.一种用于高强度保持在纤维增强热塑性复合材料结构内的埋塑嵌件，所述埋塑嵌件包括：

圆柱形本体；以及，

在所述圆柱形本体中形成的至少一个圆周凹槽，所述凹槽具有基本凹的结构，其具有0.025英寸或更大的凹槽半径，并且具有大于或等于凹槽深度的所述凹槽半径。

2.根据权利要求1所述的嵌件，其中所述至少一个圆周凹槽具有大于所述凹槽深度的凹槽宽度。

3.根据权利要求1或2所述的嵌件，其中当所述埋塑嵌件在纤维增强热塑性复合材料结构中被模制时，所述纤维增强热塑性复合材料结构中的强化纤维流入并完全填充所述至少一个圆周凹槽，以便形成将所述埋塑嵌件固定就位于所述纤维增强热塑性复合材料结构中的高强度机械锁定机构。

4.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述埋塑嵌件经由模制工艺在所述纤维增强热塑性复合材料结构中模制，所述模制工艺从包括压缩模制、树脂传递模制、注塑模制、吹塑模制、传递模制、反应注塑模制、铸造以及熔模铸造的组中选择。

5.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述至少一个圆周凹槽被形成在所述圆柱形本体的外表面中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述至少一个圆周凹槽被形成在所述圆柱形本体的内表面中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述圆柱形本体具有形成在所述圆柱形本体的外表面中的两个或更多个圆周凹槽。

8.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述圆柱形本体具有形成在所述圆柱形本体的内表面中的两个或更多个圆周凹槽。

9.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述圆柱形本体具有形成在所述圆柱形本体的外表面中的第一圆周凹槽和形成在所述圆柱形本体的内表面中的第二圆周凹槽。

10.根据前述权利要求中任一项所述的嵌件，其中所述埋塑嵌件由可机加工的材料制成，所述可机加工的材料从包括金属材料、陶瓷材料以及复合材料的组中选择。

11.一种将埋塑嵌件保持在纤维增强热塑性复合材料中并形成高强度机械锁定机构的方法，所述方法包括：

将埋塑嵌件固定在模具空穴中，所述嵌件包括：

圆柱形本体；以及，

在所述圆柱形本体中形成的至少一个圆周凹槽，所述凹槽具有基本凹的结构，其具有0.025英寸或更大的凹槽半径，并且具有大于或等于凹槽深度的所述凹槽半径；

将纤维增强热塑性复合材料引入所述模具空穴中，并环绕所述埋塑嵌件；

封闭所述模具空穴；

加热和压缩所述模具空穴中的纤维增强热塑性复合材料，以便将所述纤维增强热塑性复合材料固结在所述埋塑嵌件周围，使得来自所述纤维增强热塑性复合材料的强化纤维流入并完全填充所述至少一个圆周凹槽，以便形成将所述埋塑嵌件保持就位于所述纤维增强热塑性复合材料中的高强度机械锁定机构，并形成带有所述埋塑嵌件的被固结的纤维增强热塑性复合材料结构；

冷却带有所述埋塑嵌件的被固结纤维增强热塑性复合材料结构；以及

将带有所述埋塑嵌件的被固结的纤维增强热塑性复合材料结构从所述模具空穴移除。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括在将所述埋塑嵌件固定到所述模具空穴中之前，处理所述埋塑嵌件的所述至少一个圆周凹槽的表面，以便促进所述纤维增强热塑性复合材料到所述至少一个圆周凹槽的表面的贴合，其中所述处理至少一个圆周凹槽的表面包括一个或多个表面预处理，所述表面预处理从包括溶剂擦拭、研磨、打磨、砂磨、喷砂、化学清洁、化学蚀刻、溶胶凝胶处理、底涂处理、粘合处理的组中选择。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述埋塑嵌件经由模制工艺与所述纤维增强热塑性复合材料固结，所述模制工艺从包括压缩模制、树脂传递模制、注塑模制、吹塑模制、传递模制、反应注塑模制、铸造以及熔模铸造的组中选择。

14.根据权利要求11到13中任一项所述的方法，其中所述至少一个圆周凹槽被形成在所述圆柱形本体的外表面中。

15.根据权利要求11到14中任一项所述的方法，其中所述至少一个圆周凹槽被形成在所述圆柱形本体的内表面中。

16.根据权利要求11到15中任一项所述的方法，其中所述圆柱形本体具有在所述圆柱形本体的外表面中形成的第一圆周凹槽和在所述圆柱形本体的内表面中形成的第二圆周凹槽。