[发明专利]制造具有复杂形状的复合部件的方法和装置

权利要求书

1.制造具有热塑性基质和包含连续纤维增强的具有三维形状的复合部件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a. 通过三维编织获得 (410) 热塑性聚合物的具有三维形状的纤维预成型件 (100,500) ，其中所述纤维预成型件由连续纤维制成，并预浸渍构成所述基质的聚合物，所述纤维预成型件的形状为一个手提箱的半壳，包含被称为“角配件”的三维连接区域（501），所述纤维预成型件的形状与最终部件的三维形状相对应；

b. 将所述具有三维形状的纤维预成型件放 (420) 在工具的凸模 (110 , 310 ) 和与所述凸模配对的凹模 (120 , 320 ) 之间，在所述凸模和所述凹模之间形成一个密封的封闭腔，在所述工具包括打开状态和关闭状态，其中所述工具处于关闭状态下时，所述凸模和所述凹模之间形成一个封闭的间隙；

c. 以对所述具有三维形状的纤维预成型件施加第一个压力的方式关闭模具；

d. 在保持所述第一个压力的同时使封闭模腔达到 (430) 浸渍所述预成型件的聚合物的熔融温度；

e. 在保持第二个压力的同时将包含所述预成型件的腔体冷却 (450) 至适于脱模的温度；

f. 打开所述模具并将所述具有三维形状的纤维复合部件脱模 (460) 。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c）包括排空（427）所述腔体。

3.根据权利要求1所述的方法，包括在步骤d）和f）之间的步骤：

g. 在适于所述聚合物浸渍所述预成型件的时间内保持（440）温度不变。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤g）期间将所述第二个压力施加（445）在所述预成型件上。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用由增强纤维的股线与由浸渍聚合物制成的股线混合的丝线来获得编织的所述具有三维形状的纤维复合预成型件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编织的所述具有三维形状的纤维复合预成型件是从涂覆有浸渍聚合物的丝线获得的。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有三维形状的纤维复合预成型件是通过编织由增强纤维制成的丝线和由所述浸渍聚合物制成的丝线而获得的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述增强纤维包括由聚合物制成的纤维，所述聚合物的熔融温度高于所述浸渍聚合物的熔融温度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述具有三维形状的纤维复合预成型件通过使用指向编织技术来编织。

10.根据权利要求9所述的方法，包括在步骤b）之前的缝合步骤，以闭合所述具有三维形状的纤维复合预成型件的轮廓。

11.根据权利要求1所述的方法，包括在步骤b）和步骤c）之间的步骤：

h. 通过焊接闭合所述具有三维形状的纤维复合预成型件（425）的所述轮廓。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述具有三维形状的纤维复合预成型件通过使用转移网格技术来编织。

13.根据权利要求4所述的方法，其中，通过在两个值之间的变化，将所述第一个和所述第二个压力施加在所述具有三维形状的纤维复合预成型件上，该值表示所述封闭腔上的所述凸模和所述凹模之间的间隙大小。