[发明专利]制造塑料复合制品

说明书

发明领域

本发明属于纺织品领域以及纤维增强复合材料领域。本发明尤其涉及连接两个纤维产品部件而将它们制造成产品，以及涉及用于复合材料制品的成型工艺的纤维预型件。

发明背景

在具有纤维增强，特别是连续纤维的纤维增强的复合材料的制品成型时，经常制备纤维增强的预型件(半制成的纤维产品)，然后加入浸渍半成品的聚合物基体。半制成的纤维产品可以是纤维织物(织造的(woven)、针织的、编织的、缝纫的)、纤维缠结、纤维垫、单向取向纤维的层或纤维集合的其它结构的形式。对于某些应用，半制成的纤维产品可以是预浸渍的，而保留其纺织或纤维特性。

对于成型工艺，半制成的纤维产品通常是手动地放入模具中的。然后，关闭模具以及然后注入基体材料(例如，在传递模塑法中，特别是在树脂传递模塑法RTM中)，或者加入基体材料以及然后关闭模具(例如，在压缩模塑法中)，或者基体已被混合为具有增强纤维的基体纤维以及随后在模塑工艺中固结成固体材料。

如果更大的元件-特别是具有更大面积或更复杂形状(其具有显著的翘弯和/或特别不可展开的表面几何图形)的稍平元件需要成型(模塑)，经常不可能提供用于整体元件的单一的半制成的纤维产品，但是数个预型件需要沿模具排齐。为了将它们稳定地保持在其位置以及为了得到最终制品的均匀机械强度，它们彼此钉住。根据现有技术，这可以通过缝合(在模具中不可行的，对于大面积的部件是困难的)、装订(stapling)(金属钉可能遭受腐蚀，可能由于不同于复合材料的材料性质而产生内应力，并且可能扭曲纤维的取向)或经由小针注入树脂粘合剂(可能引起局部增厚/打结，具有降低的对剪切力的稳定性)来实现。

为了用于纤维增强的复合材料的模塑工艺，拥有用于连接半制成的纤维产品部件的改进的方法将是有利的。

同样地，对于其它应用，需要连接纺织品结构的方法，所述其它应用例如，在纺织业中，例如，对于制造衣物或亚麻制品，但是也例如，对于将纺织品制造成建筑(building)或结构(construction)材料。根据现有技术，主要通过缝纫或缝合或可能地装订进行纺织品结构的连接。虽然建立了这些方法并且对于许多情况提供了好的结果，但是它们具有其缺点。例如，提供充分小心的接缝常常是困难的。

发明概述

因此，本发明的目的是提供克服现有技术方法的缺点的方法。尤其是，本发明的目的是提供一种用于连接半制成的纤维产品部件的方法，例如，为了用于纤维增强复合材料的模塑工艺或作为纺织品物体。本发明的另一目的是提供相应的模塑方法。

根据本发明的一方面，提供了制造产品的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供第一和第二产品部件，各自包含连续纤维或非连续纤维结构，所述纤维的平均长度为例如至少10mm或至少20mm和/或所述纤维属于短纤维(fiber staple)构造，当短于这些值时，稳定在纺纱中；

-相对于彼此并且贴着支撑物布置所述第一和第二部件；

-提供包含热塑性材料的连接元件；

-按压所述连接元件贴住产品部件，从而在所述连接元件和支撑物之间压紧产品部件，以及用能量冲击所述连接元件，从而使所述连接元件的热塑性材料变得可流动，并且使所述连接元件被压入产品部件中；以及

-使热塑性材料重新固化，从而将所述第一和第二产品部件相互连接。

产品可以为用于纤维增强复合材料的制品的模塑工艺的半成品。那么产品部件为半制成的纤维产品部件。

供选择地，产品可以为其它的纺织产品，例如，用于一片衣物或亚麻制品或作为建筑工业或建造工业(building or construction industry)中的构造材料。

产品部件的材料是软且柔韧的。它是非粘结性的(non-coherent)材料，即：它不遵守经典固体力学-因此单独的结构元件如线(threads)或纤维可以被取代(局部压缩、局部去除)，而对邻近的元件仅具有非常有限的或甚至没有影响。

在实施方案中，该非粘结性的结构可以受预聚合的材料约束，该预聚合的材料只在制造工艺结束以后(即：只在引入一个或多个连接元件将所述第一和第二产品部件相对于彼此连接之后)得到其最终性质。