[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

说明书

德国专利申请DE 10 2011 090 143.4的内容通过参考也包含在本发明内。

技术领域

本发明涉及一种用于制造形式为至少一个用聚合物浸渍的/充满聚合物的宽纤维条带的纤维复合材料的方法以及设备。此外本发明涉及一种通过该方法制成的宽纤维条带和一种通过这种宽纤维条带的部段构造的多层复合结构。

背景技术

用于加工或制造纤维条带的方法和设备由以下专利申请已知：EP0392431A2、US7,993,715B2、US7,964,266B2、GB502,409、DE2305139A、EP1908586A1、DE102008063651A1、US4,588,538A、EP2086753B1、EP1868808B1、US2010/0075126A1、JP2688845B2、JP03146777A、JP03251408A、WO2009/074490A1、US2005/0221085A1、JP2007-076224A、JP2008-246782A、US3,422,796A、US4,059,068A、EP0397506A2、US5,798,068、US3,873,389A、US3,993,726A、DE2507675A1、US4,300,878A、US7,571,524B2和US6,114,000。由DE2650778A1已知了一种用于制造条带的方法和设备。

发明内容

本发明的目的是，对开头所述类型的方法和设备加以改进，以获得一种在其特性方面在整个宽度上尽可能均匀的宽纤维条带。

该目的根据本发明通过具有权利要求1所述特征的方法和具有权利要求7所述特征的设备来实现。

根据本发明已知了，在单-纤维条带的整个宽度上加热该单-纤维条带会促使所获得的宽纤维条带在其整个宽度上均匀化。令人惊奇地证实了，为此单独在对接区域中进行加热是不足够的。已确认的是，在单-纤维条带的整个宽度上的加热不仅在通过侧棱边彼此邻接的单-纤维条带的对接区域中，而且也在单-纤维条带本身内部导致了均匀化效果。得到了一种宽纤维条带，其也在原始的单-纤维条带相互焊接的地方具有均匀的材料特性。所得到的宽纤维条带可以用于其中要求在整个表面上的无孔疵性(Abzeichnungsfreiheit)的高品质的纤维复合部件，特别是用于车辆的车身部件。作为制造宽纤维条带的原材料所使用的单-纤维条带可以具有多个连续纤维。替代地或附加地，可以把织物带用作纤维条带，在该织物带中也存在与沿纵向定向的单纤维不同的单纤维。也可以把另一种例如由无纺织物制成的条带形的纤维构型物或者把纺织构型物用作纤维条带。在把汇聚的单-纤维条带的对接区域焊接在一起时可以反向于单-纤维条带的输送方向进行排气。可以连续地实施该制造方法。方法产品可以是连续的宽纤维条带。可以制造宽度在几米范围内的宽纤维条带。宽纤维条带的典型宽度在280mm到1800mm之间。还更大的宽度也是可能的。在把单-纤维条带汇聚到加热加压装置中时原则上要区分两种情况：在第一种情况下，当单-纤维条带进入到加热加压装置中时各个单-纤维条带的相邻侧棱边首先彼此具有一距离，该距离然后在单-纤维条带被加热到高于聚合物熔点的温度时和在施加压力时减小，这是因为单-纤维条带的纤维复合材料横向于单-纤维条带的输送方向彼此扩散/膨胀并由此在输入区域中在汇聚的单-纤维条带的相邻的侧棱边之间的空隙闭合，从而使得各个单-纤维条带在对接区域中彼此贴靠。在第二种情况下，把单-纤维条带这样引入到加热加压装置中，使得单-纤维条带在引入时就已经通过其相邻的侧棱边在对接区域中彼此贴靠。在这种情况下，在单-纤维条带被引入到加热加压装置中时在汇聚的单-纤维条带的相邻的侧棱边之间不存在空隙。在加热加压装置中汇聚的单-纤维条带在对接区域中这样彼此贴靠，使得单-纤维条带不会彼此重叠。在对接区域中也就不会出现纤维条带的材料加厚部。在单-纤维条带的整个宽度上横向于其输送方向的加热能够以在整个宽度上统一的温度进行。