[发明专利]制造热塑性聚合物复合材料部件的方法，和通过所述方法获得的物体

说明书

本发明涉及由至少两个由热塑性聚合物复合材料制成的部件（10）来制造由热塑性聚合物复合材料制成的物体（1）的方法（100），所述热塑性聚合物复合材料包含纤维增强材料和热塑性聚合物基质，所述方法包括以下步骤：在组装界面区域（11）处相邻或重叠布置（120）两个由热塑性聚合物复合材料制成的部件（10），在所述组装界面区域（11）处加热（130）以熔融该热塑性聚合物基质，从而形成包含焊接界面（12）的由热塑性聚合物复合材料制成的物体（1）。

本发明属于热塑性聚合物复合材料制成的物体的领域。更特别地，本发明涉及制造由包含热塑性聚合物基质的聚合物复合材料制成的部件的方法。本发明还涉及热塑性聚合物复合材料制成的物体，特别是来自于此类方法。

[现有技术]

基于聚合物复合材料（包含固定在刚性聚合物基质中的纤维增强材料）的物体越来越多地用于所有领域，尤其是建筑、汽车、航空和航天领域。这是因为这些纤维增强的聚合物复合材料具有高强度/重量比和合意的机械性质，使得它们越来越广泛地用于制造物体如蒙皮、加强筋、横梁、白车身、成型件、短舱、门、尾翼、肋片、扰流板或襟翼。

用于生产这些物体的聚合物通常是热固性聚合物，生产这些物体的技术通常包括通过低压注塑、浸渍、灌注成型、真空辅助树脂灌注（VARI）、拉挤成型、真空灌注成型、加压灌注成型、树脂传递成型及其变体、或预浸料坯的模塑的工艺制造多个要组装的部件。

各种技术用于组装由聚合物复合材料制成的这些部件。这些连接技术主要包括机械紧固和粘合粘结（粘合剂）。铆钉组装的实施相对昂贵（例如就劳动而言）和复杂，并且所用铆钉提高了总重量。粘合剂粘结（例如环氧或聚酯或聚氨酯粘合剂）也是昂贵和复杂的，因为它们需要对要粘合粘结在一起的表面进行特殊准备，并通常需要实施特定固化和/或设备。此外，除了并非最佳的连接方式外，这些热固性聚合物复合材料是不可回收的。

为了应对这些问题，已经提出了生产热塑性材料制成的部件（其通过焊接技术来组装）。在焊接时，要组装的部件的温度升高至高于聚合物基质的熔点或软化点，将该部件放置在组装位置，直到树脂冷却以获得组装区域的机械结合。

由此，已经开发了热塑性聚合物制成的物体。它们通常是可回收的，并可以通过焊接技术连接。然而。热塑性聚合物制成的这些物体是通过与为了热固性聚合物复合材料制成的物体而开发的机器不兼容的方法形成的。此外，此类系统需要使用高温（通常高于100℃）以便生成待组装的部件。这种约束条件特别限制了生产大尺寸部件。

因此，需要能够应对现有方法造成的问题的制造由热塑性聚合物复合材料制成的物体的方法，该方法易于实施，并且不需要高温即可制造构成热塑性聚合物复合材料制成的物体的部件。

[技术问题]

本发明因此旨在克服现有技术的缺点。特别地，本发明的目的是提供比现有技术更快地制造由热塑性聚合物复合材料制成的部件的方法，并且还能够快速和容易地组装、维修或调整。

本发明的另一目的是提供由热塑性聚合物复合材料制成的物体，该物体可以比热固性聚合物复合材料制成的传统物体更快速地制造，同时优选主要是可回收的，并且耐受该物体在其使用过程中可能遇到的机械和化学应力。

[发明概述]

为此，本发明涉及由至少两个由热塑性聚合物复合材料制成的部件来制造由热塑性聚合物复合材料制成的物体的方法，所述热塑性聚合物复合材料包含纤维增强材料和热塑性聚合物基质，所述方法包括以下步骤：

- 在组装界面区域处相邻或重叠布置两个由热塑性聚合物复合材料制成的部件，

- 在所述组装界面区域处加热以熔融该热塑性聚合物基质，从而形成包含焊接界面的由热塑性聚合物复合材料制成的物体。