预浸料制成的半成品及三维预成型体和包塑成型件制造技术

本实用新型专利技术涉及预浸料制成的半成品及三维预成型体和包塑成型件。具体而言，提供了一种由预浸料制成的半成品，它至少包括第一预浸料层和第二预浸料层，其特征在于，在所述第一预浸料层和所述第二预浸料层之间铺有金属层。由于在预浸料层之间加入了金属层，由所述半成品制成的三维预成型体在包塑成型前的重新加热过程中能得到该金属层的支撑，从而很好地保持其三维形状，而不会发生坍塌。另外，由于加入的金属层会保留在最终获得的包塑成型产品中，它还能够提高该产品的机械强度，起到补充的加强作用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及预浸料制品领域，更具体地，涉及由预浸料制成的半成品及由该 半成品制成的三维预成型体和包塑成型件。 预浸料制成的半成品及三维预成型体和包塑成型件
技术介绍
预浸料(英文为PREPREG）是一种常用的制造复合材料的中间材料，通常由树脂 基体与浸渍在该基体中的增强体(例如：纤维或织物）构成。由于包含增强体，预浸料具有 较高的机械强度，经常用于制造局部区域或整个区域需要加强的部件，例如机动车部件。市 场上购买到的预浸料通常是片状或者卷状。 机动车上需要加强的部件通常是三维的，有时还具有复杂的形状。已知一种制造 这种三维部件的方法包含以下步骤： 步骤1 :将购买的预浸料切割成合适的形状和尺寸(通常是由期望得到的三维预 成型体进行二维展开而得到的）并根据需要将若干层具有合适形状和尺寸的预浸料堆叠在 一起，从而获得半成品； 步骤2 :对上述半成品进行加热并随后进行热冲压成形，从而得到三维预成型体； 步骤3:将得到的三维预成型体从热冲压成形模具中取出，待冷却后进行机械加 工，例如轮廓精加工、钻孔等，使其具有期望的最终尺寸和几何构造； 步骤4:对该三维预成型体重新加热至预浸料树脂基体的熔点以上，以便在后续 的包塑成型（overmolding)中在预浸料的树脂基体和包塑成型树脂之间获得良好的粘结 力； 步骤5:将上述热的三维预成型体转移到包塑成型模具中，在该三维预成型体上 通过注塑法而包塑成型热塑性树脂部，从而得到最终的包含加强部（由所述三维预成型体 构成的）和包塑成型树脂部的三维部件。 图1示出了采用上述方法在步骤3后得到的三维预成型体，图2则示出了在步骤4 后得到的三维预成型体，在本例中，三维预成型体包括两层预浸料层1〇、12。可以清楚地看 至IJ，经过步骤4后该三维预成型体原来的三维形状(如图1所示)无法得以保持，而是像图2 所示那样发生坍塌，这是因为，在该步骤中，当该三维预成型体被重新加热至预浸料树脂基 体的熔点以上时，树脂基体变为熔融状态，导致该三维预成型体变得很软，从而在材料自身 重力的作用下发生坍塌。这对于制造最终所需的三维部件而言显然是不利的。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述技术问题。 为此，本技术提供了一种由预浸料制成的半成品，至少包括第一预浸料层和 第二预浸料层，其特征在于，在所述第一预浸料层和所述第二预浸料层之间铺有金属层。 术语预浸料(英文为PREPREG)是一种常用的制造复合材料的中间材料，具有 复合材料领域的通常含义，即用树脂基体在严格控制的条件下浸渍增强体而制成的树脂基 体与增强体的组合物。 术语半成品是指尚未制造完工为最终产品，仍需进一步加工的中间产品。 根据本技术，由于在预浸料层之间加入了金属层，由所述半成品制成的三维 预成型体在包塑成型前的重新加热过程中能得到该金属层的支撑，从而很好地保持其三维 形状，而不会发生坍塌。另外，由于加入的金属层会保留在最终获得的包塑成型产品中，它 还能够提高该产品的机械强度，起到补充的加强作用。 按照本技术的半成品还可以另外包含以下技术特征中的一个或多个： 当所述第一预浸料层和所述第二预浸料层中所含的热塑性树脂软化时，所述金属 层仍保持固体状态。本领域技术人员能够根据所使用的热塑性树脂的特性来选择合适的金 属，使得当所述半成品被加热至热塑性树脂软化时，金属层尚未熔化，这样能够在热成型过 程中对预浸料层提供更好的支撑。 优选地，所述金属层是金属网。由于金属网带有网眼，可以减轻最终产品的重量， 并且节约生产成本。另外，在所述半成品的后续加工过程(例如，热冲压成型）中，相邻层预 浸料的树脂基体可以穿过金属网的网眼而相互熔接在一起，从而将金属网更牢固地固定在 两层预浸料层之间。 优选地，所述第一预浸料层和所述第二预浸料层与所述金属网具有相同的形状和 尺寸。这样，金属网能够覆盖整个预浸料层，在每一处都能为其提供支撑，而不会留下支撑 盲点。因此，由所述半成品制成的三维预成型体在包塑成型前的重新加热过程中能够更好 地保持其三维形状。 优选地，所述金属含有铁。这可以增强最终产品的机械性能。 所述金属可以选自铁、低碳钢、铜合金以及铝合金。 在所述第一预浸料层和/或所述第二预浸料层与所述金属网之间还铺有聚丙烯 膜。由于聚丙烯膜能填充金属网眼，将困在其中的空气排出，因此能大大提高产品的均匀 性。另外，这还有利于提高金属网与预浸料层的结合力。 优选地，所述聚丙烯膜具有与所述金属网相同的形状和尺寸。 优选地，所述预浸料中的增强材料为碳或者玻璃。 本技术还涉及一种三维预成型体，其特征在于，它由上述半成品通过热冲压 成形而制成。 此外，本技术还涉及一种包塑成型件，其特征在于，它包括至少一个如上所述 的三维预成型体以及在所述三维预成型体上包塑成型的热塑性树脂部。 优选地，所述包塑成型件是机动车的部件，尤其是机动车的后部关闭部件。 【附图说明】 下面将参照附图对本技术作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的 是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中相 同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。 图1是现有技术中预浸料三维预成型体在加热之前的立体图； 图2是现有技术中预浸料三维预成型体在加热之后的立体图； 图3是根据本技术的由预浸料制成的半成品的立体图； 图4是图3所示半成品的分解立体图； 图5示出了将图3所示半成品加工成三维预成型体的过程； 图6是经图5所示过程得到的三维预成型体的立体图； 图7示出了图6所示三维预成型体的内部结构； 图8示出了从市购预浸料到最终三维部件的整个制造过程；和 图9是根据本技术的最终三维部件的一个实施例的立体图。 【具体实施方式】 图1和图2已在
技术介绍
部分中进行了描述，这里不再赘述。 图3示出了根据本技术一个实施例的由预浸料制成的半成品1的立体图。图 4以分解图的方式更好地示出了半成品1的结构。在本例中，半成品1包括第一预浸料层 10、第二预浸料层12以及夹在这两层之间的金属层。可以理解的是，半成品1可以包括更 多的预浸料层和/或金属层，本领域技术人员可以根据具体的设计目标来确定。例如，在一 个实施例中，半成品1包括依次堆叠的第一、第二和第三预浸料层，在每两个相邻的预浸料 层之间均夹有一金属层。在另一个实施例中，半成品1包括依次堆叠的第一、第二和第三预 浸料层，但仅仅在第一和第二预浸料层之间夹有金属层。 术语预浸料（英文为PREPREG）是一种常用的制造复合材料的中间材料，通常 由树脂基体与浸渍在该基体中的增强体(例如：纤维或织物)构成。在本例中，第一预浸料层 10、第二预浸料层12均由热塑性树脂基体和浸渍在该基体中的增强体构成，所述增强体可 以是碳和/或玻璃纤维或织物。金属层可以由任何合适的金属或合金(例如：铁、低碳钢、铜 合金、铝合金等）构成。优选地，金属层由含铁材料构成，这可以增强最终产品的机械性能。 金属层可以是实心的或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由预浸料制成的半成品，至少包括第一预浸料层和第二预浸料层，其特征在于，在所述第一预浸料层和所述第二预浸料层之间铺有金属层。

【技术特征摘要】
1. 一种由预浸料制成的半成品，至少包括第一预浸料层和第二预浸料层，其特征在于， 在所述第一预浸料层和所述第二预浸料层之间铺有金属层。2. 如权利要求1所述的半成品，其特征在于，当所述第一预浸料层和所述第二预浸料 层中所含的热塑性树脂软化时，所述金属层仍保持固体状态。3. 如权利要求1或2所述的半成品，其特征在于，所述金属层是金属网。4. 如权利要求3所述的半成品，其特征在于，所述第一预浸料层和所述第二预浸料层 与所述金属网具有相同的形状和尺寸。5. 如权利要求2所述的半成品，其特征在于，所述金属选自铁、低碳钢、铜合金以及铝 合金。6. 如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JY·德芒日，
申请(专利权)人：全耐塑料公司，
类型：新型
国别省市：法国;FR