[发明专利]制造复合材料部件的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造至少一种复合材料部件的方法，复合材料部件包括由热塑性材料(13)制成的基体和至少一个包括纤维的增强层，该方法包括以下相继的步骤：(a)在模具(20)的模制腔中或在第一成形工具的模制腔中至少布置增强层和热塑性材料(13)，所述模具或所述第一成形工具能够在打开位置和关闭位置之间移动；(b)将关闭的模制腔或关闭的第一成形工具加热到高于热塑性材料(13)的熔化温度的第一温度，在所述模制腔或第一成形工具中施加第一压力使得热塑性材料(13)浸渍增强层的纤维，以便形成非固结部件；(c)将非固结部件冷却至低于热塑性材料(13)的熔化温度的第二温度，在非固结部件上施加第二压力，使得非固结部件固结。

技术领域

本发明涉及一种用于制造至少一种复合材料部件的方法，所述至少一种复合材料部件包括由热塑性材料制成的基体和至少一个包括纤维的增强层。

这种制造方法是已知的。这种方法特别用于制造机动车辆的复合部件。

背景技术

一种传统的解决方案包括使用在制造部件之前所制造的预浸渍的增强元件。该预浸渍的增强元件例如是浸渍有热塑性材料的增强纤维的织物。预浸渍的增强元件传统上在双带式压力机中连续制造，增强纤维织物带和热塑性材料带在所述双带式压力机中循环。压力机包括加热区域和第二冷区域，在所述加热区域中，两条带相接触放置，并且布置所述两条带以便熔化热塑性材料从而利用热塑性材料浸渍织物，所述第二冷区域使得可以固结增强元件。该方法使得仅可以制造具有恒定厚度和单纤维取向或单纤维编织的预浸渍材料的板。接下来将这些板切割成待制造和待成形的部件的形状。

在一个替代方案中，首先将热塑性材料和增强纤维层布置在模具中以便加热塑料材料使其浸渍纤维，然后冷却该部件以便使所述部件固结。因此这样的生产过程需要加热模具，然后使得由所述模具生产的每个部件冷却，这大大增加了生产时间，尤其是由于再次加热在先前部件的生产过程中已经冷却的模具所需的时间，生产时间可能达到几个小时。

因此这样的生产过程需要加热模具，然后使得由所述模具生产的每个部件冷却，这大大增加了生产时间，尤其是由于再次加热在先前部件的生产过程中已经冷却的模具所需的时间，生产时间可能达到几个小时。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出这样一种制造复合材料部件的方法来抵消该缺点，所述方法在保证复合材料部件的最终质量的同时是快速的。

为此，本发明涉及一种制造至少一种复合材料部件的方法，所述至少一种复合材料部件包括由热塑性材料制成的基体和至少一个包括纤维的增强层，所述方法包括以下相继的步骤：

(a)在模具的模制腔中或第一成形工具的模制腔中至少布置增强层和热塑性材料，所述模具和所述第一成形工具能够在打开位置和关闭位置之间移动；

(b)将关闭的模制腔或关闭的第一成形工具加热到高于热塑性材料熔化温度的第一温度，在模制腔或第一成形工具中施加第一压力，使得热塑性材料浸渍增强层的纤维以便形成非固结部件；

(c)将非固结部件冷却至低于热塑性材料熔化温度的第二温度，在非固结部件上施加第二压力，使得非固结部件固结。

根据本发明的制造方法特别地可以通过减少两个生产循环之间所需的时间来加速制造复合材料部件的过程。实际上，该制造方法可以主动加热和主动冷却模制腔，因此可以快速地主动加热和主动冷却布置在模具中的部件，或者当生产两个相继的部件时可以使第一成形工具保持在所期望的温度，而不必须进行冷却然后再加热。

根据本发明的具体实施例，该方法还具有一个或多个以下的特征，所述特征可以被单独考虑或根据任何技术上可能性而组合考虑：

-制造方法包括提供与第一成形工具分离的第二成形工具，所述第二成形工具的温度低于热塑性材料的熔化温度，

步骤(c)在第二成形工具中进行，