[发明专利]用于制造形式为至少一个用聚合物浸渍的宽纤维条带的纤维复合材料的方法以及设备

权利要求书

1.一种用于制造形式为至少一个用聚合物浸渍的宽纤维条带(2)的纤维复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供多个预先制造的单-纤维条带(4)，所述单-纤维条带分别具有用聚合物浸渍的长丝结构，

-使单-纤维条带(4)在加热加压装置(7；22)中汇聚到一起，其中，在输入区域(9)中把单-纤维条带(4)并排地这样输送到加热加压装置(7；22)中，使得汇聚的单-纤维条带(4)的相邻的侧棱边(10a)在对接区域中彼此贴靠，

-通过加热加压装置(7；22)把并排输送的单-纤维条带(4)加热到高于聚合物熔点的温度，其中，这种加热在单-纤维条带(4)的整个宽度上横向于(y)单-纤维条带的输送方向(x)进行，

-通过加热加压装置(7；22)把压力施加到被并排输送的、被加热的单-纤维条带(4)上，

-把汇聚的单-纤维条带(4)一直保持在高于聚合物熔点的加工温度范围内，直到汇聚的单-纤维条带(4)的对接区域彼此焊接，

-对彼此焊接成宽纤维条带(2)的单-纤维条带(4)进行冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

这样进行制造，使得制成的宽纤维条带(2)的条带厚度小于单-纤维条带(4)的条带厚度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在加热期间，通过所述加热加压装置(7；22)向汇聚的单-纤维条带(4)施加剪切振动加载，其中，剪切力沿剪切力加载方向(y)被施加到单-纤维条带(4)上，该剪切力垂直于输送方向(x)和条带法向(z)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其特征在于，

还在通过所述加热加压装置(7；22)进行压力加载期间就把被加热的和彼此焊接的单-纤维条带(4)冷却到加工温度范围的温度下限之下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

在把所述单-纤维条带(4)汇聚到加热加压装置(7；22)的输入区域(9)中之前对单-纤维条带进行预热。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

其特征在于，

把制成的宽纤维条带(2)的多个部段继续加工成层压制品-层结构。

7.一种用于制造形式为用聚合物浸渍的宽纤维条带(2)的纤维复合材料的设备(1)，具有：

-传送装置(3)，该传送装置用于输入多个预先制造的单-纤维条带(4)和用于沿加工路径(B)传送单-纤维条带(4)，

-加热加压装置(7；22)，在该加热加压装置中使单-纤维条带(4)汇聚到一起，其中，在输入区域(9)中把单-纤维条带(4)并排地这样输送到加热加压装置(7；22)中，使得汇聚的单-纤维条带(4)的相邻的侧棱边(10a)在对接区域中彼此贴靠，

-至少一个加热单元(13)，该至少一个加热单元用于通过加热加压装置(7；22)把并排输送的单-纤维条带(4)加热到高于聚合物熔点的温度，其中，这种加热在单-纤维条带(4)的整个宽度上横向于(y)单-纤维条带的输送方向(x)进行，

-压力单元(10、11；23)，该压力单元用于通过加热加压装置(7；22)把压力施加到被并排输送的、被加热的单-纤维条带(4)上，

-温度调控单元(13)，该温度调控单元用于把汇聚的单-纤维条带(4)一直保持在高于聚合物熔点的加工温度范围内，直到汇聚的单-纤维条带(4)的对接区域彼此焊接。

8.根据权利要求7所述的设备，

其特征在于冷却单元(17；26)，该冷却单元用于对彼此焊接成宽纤维条带(2)的单-纤维条带(4)进行冷却。

9.根据权利要求7或8所述的设备，

其特征在于，

所述加热加压装置(7)具有剪切振动加载单元(21)，通过该剪切振动加载单元向汇聚的单-纤维条带(4)施加剪切力，该剪切力垂直于输送方向(x)和条带法向(z)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述加热加压装置(7)具有两个彼此协同工作的挤压凸模(10、11)，这两个挤压凸模中特别是至少一个挤压凸模被设计成凸拱的。