[实用新型]增强片及含该片的用于模制的塑料片和该塑料片的组合体

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于模制由增强塑料制成的部件的成品或半成品的技术领域。 

特别地，本实用新型涉及用于实现由塑料制成的半成品的增强片。 

背景技术

例如在机动车领域，很多部件必须同时具有机械强度和小重量。 

为此，已知用热固性或热塑性塑料制成的部件来替代由钢制成的部件。 

已知由塑料制成的部件的不同模制方法： 

压缩成型法(用于如SMC的热固性材料)； 

加热成型法(压缩热塑性材料)； 

注射成型法(用于热塑性材料)； 

树脂转移成型法(英文为“RTM”)。 

使用增强(热固性或热塑性的)塑料是已知的。这些材料由与聚合物树脂混合的增强纤维组成。这些增强体例如包括玻璃纤维或碳纤维。这些纤维可以是截断的(长度在2mm至50mm之间变化的纤维段)或者相反，可以是连续的。 

为了获得高机械性能，通常使用例如单向或织物形式的连续纤维。这些增强体的优点在于改善包含了这些增强体的塑料件的机械特性。 

大部分复合材料部件的制造方法需要在实现这些部件之前将增强体放置在模具中。然而，用这些单向增强体或织造增强体铺盖不可展开的表面是非常困难的。这样，使用延展性不好的增强片需要很多时间来铺盖模具表面。因此通常需要制造一个预成形体，然后在使用树脂之前将预成形体布置在模具中。因此，该方法需要成形的准备步骤(预成形)，这延长了制造时间，因此增加了增强塑料部件的制造成本。 

截断纤维形式的增强体的优点在于组成了即使是在不可展开的表面上也可变形的增强体，这些增强体布置成片状，被用在例如SMC类型的材料中，或者以“垫(mat)”的形式被使用。 

然而，相对于包含连续纤维状(织物或者单向)的增强体的材料来说，这些类型的增强体布置结构的机械特性更弱。另外，模制时SMC材料的蠕变(fluage)倾向于在材料中产生几乎不可再现的各向异性，以及产生不均匀的特性和厚度。 

连续纤维在材料中的使用能够改善机械特性，但是部件的制造周期通常被增强体的布置的复杂性所延长，增强体要么布置在模具中，要么布置在预成型体上(铺盖)。事实上，对于由单向直线连续纤维网所增强的材料，不可展开的三维复杂形状的铺盖是不可能通过使用单一的整块增强片实现的，但是可以通过精确布置多个切割的更小的块(补片)来实现，每个块覆盖更小的、局部可铺盖的区域。在纤维的方向上增强体的刚性非常大，因此几乎不可能在纤维的方向上延长而不弄断它们。 

实用新型内容

本实用新型涉及一种增强片，其允许摆脱这些铺盖性的限制，其特征在于，该增强片包括一组大致连续的增强纤维，增强片的至少一个区域包括至少一根增强纤维，该至少一根增强纤维在所述片的平面中形成至少一个起伏，以有利于增强片在该区域中的拉伸。这样，有利于该增强片的变形性以及包含了这种增强片的半成品的变形性。 

连续纤维的起伏在增强片中的分布允许产生自由度，该自由度会在增强片的成形期间体现。 

这样，由于其固有的可变形的可能性，这种增强片有助于模具的铺盖，同时由于使用了连续(非截断)增强体而保持了高机械强度。 

借助于这种材料，可以限制甚至消除模制之前的预成形步骤。 

根据本实用新型，所述纤维中的至少一根具有：至少一个起伏，该起伏的波长与其他纤维的不同；和/或至少一个起伏，该起伏的幅度与其他纤维的不同；和/或少一个起伏，该起伏与至少一根其他纤维的起伏相位错开；和/或与至少一根其他纤维不同的主方向。另外，至少一根纤维可以与至少一根其他纤维并置。 

根据一个实施例，增强纤维的主方向在所述片的平面中平行。 

根据本实用新型，增强片可以包括在端部无起伏的纤维，并包括靠近增强片中心起伏越来越多的纤维。 

根据另一个实施例，增强纤维在与所述片的平面不同的平面中形成至少一个起伏。 

最后，增强纤维可以通过缝合或其他组装方法(胶合、撒粉(poudrage)等)来保持在位。 

本实用新型还涉及用于模制的塑料片，其包括聚合物树脂和符合本实用新型的增强片。 

本实用新型还涉及塑料片的组合体，该组合体包括至少两个符合本实用新型的塑料片。根据本实用新型，纤维的主定向方向在片与片之间可以不同。 

本实用新型还涉及制造符合本实用新型的、用于模制的塑料片的方法，在该方法中，实现以下步骤： 

展开增强纤维； 

借助于可动放置头在每根展开的纤维上形成至少一个起伏；