成型件以及制造成型件的方法技术

本发明专利技术涉及一种成型件(1)，其具有构造为挤出型材的内型(3)，以及具有至少一个由纤维增强塑料构成的增强层(5)，所述增强层施覆在所述内型(3)上，其特征在于，所述内型(3)由至少两层构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成型件以及制造成型件的方法
本专利技术涉及一种成型件以及一种制造成型件的方法。
技术介绍
由德国专利公开文献DE102009016596A1已知一种连续型材以及一种制造该连续型材的方法，其中该连续型材具有增强层和包围增强层的塑料层，增强层由含有增强纤维的成型粗纱构成。通过将含有增强纤维的粗纱转变为成型的形态，而后借助挤出工艺为其包覆塑料层来制造连续型材。在此过程中，可以通过将粗纱施覆在塑料挤出型材上来实施粗纱成型。其缺点在于，用这种方法制造的连续型材不适于随后的方法步骤中的内高压成形，因为该连续型材相对所需内压而言稳定性不足，也不容易用特别是热塑性的塑料将其挤压包封，因为该连续型材的稳定性不足以用来吸收从外部作用的注射压力。此外，已知的是在多级的不连续工艺中制造连续型材，其中首先制成增强层，随后在一个单独的步骤中为这个增强层配设将其包围的塑料层。在此过程中特别是可能产生会对所制造构件的稳定性和品质造成不利影响的气泡。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种成型件以及一种制造该成型件的方法，其中不会出现前述缺点。该目的通过提供独立权利要求的主题解决。本专利技术的有利设计方案由从属权利要求得出。上述目的尤其由此解决，提供一种成型件，其具有构造为挤出型材的内型(Innenprofil)以及至少一个由纤维增强塑料构成的增强层，其中，所述增强层施覆/施加/敷设在所述内型上。本专利技术提出，所述内型由至少两层构成。多层结构能够为内型提供足以用来经受内高压成形过程和/或用特别是热塑性的塑料挤压包封处理过程的稳定性。尤其是，可以使这些层与构件的后续使用和/或随后的制造步骤功能性地相协调，以便获得为特殊用途定制的高品质成型件。内型因其多层结构已经具有较高的固有稳定性和强度，因此，不需要强制地在由纤维增强塑料构成的增强层上再施覆另一塑料层。总体而言，可以用经整合的连续工艺来制造成型件，其中可以避免由于气泡而产生的瑕疵并提高成型件的品质。构造为挤出型材的内型优选被构造为管状的或空心型材。沿周向观察，内型特别优选具有闭合的横截面。其中可以采用不同的横截面几何形状，特别是圆形横截面、椭圆形横截面、四边形横截面、多边形横截面或其他合适的横截面形状。成品成型件优选在横截面几何形状方面具有与内型的横截面几何形状对应的横截面。但在制造方法中也可以在内型的原始横截面的基础上来改变成型件的横截面。无论如何，成型件整体上也优选被构造为管状的或空心型材，其中沿周向观察，成型件特别具有闭合的横截面，特别优选具有圆形横截面、椭圆形横截面、四边形横截面、多边形横截面或其他合适的横截面几何形状。在此提到的周向是与成型件的纵向同轴延伸的方向。这个纵向优选以构造为挤出型材的内型的挤出方向来定义，即将内型沿这个方向挤出。径向垂直于纵向。内型优选也是成品成型件的组成部分，也就是说，内型保留在成型件中，且不会在后续的方法步骤中被取出。确切地说，内型也在之后的最终用途中为成型件提供有利的特性，特别是有所提高的强度和刚度。增强层优选具有长纤维，特别是塑料纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、天然纤维或其他合适的纤维。增强层特别是可以具有芳族聚酰胺纤维或玄武岩纤维。增强层可由纤维带构成。内型的层优选具有塑料，特别优选具有至少一种热塑性塑料。与使用热固性塑料相比，上述方案较为有利，因为热固性塑料不可回收利用或至少不易于回收利用，而热塑性塑料特别是可以借助机械加工被回收利用为高品质的塑料颗粒。因此，可以形成高品质的可持续的成型件。内型的至少一个层可以具有优选基于热塑性塑料的纤维增强塑料。其中优选将短纤维作为增强纤维用于内型，其中可以以简单且低成本的方式在基质材料中挤出短纤维，以便制造内型。所述短纤维优选选自由塑料纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、天然纤维和其他合适的纤维组成的群组。特别是可以将芳族聚酰胺纤维或玄武岩纤维用作短纤维。所述成型件的一个优选实施例的特征在于，内型的至少两个层具有彼此不同的材料或由彼此不同的材料构成。在此情况下，这些不同的层可以在成型件中承担不同的任务或功能，使得这个成型件能够特别灵活且有利地适应特殊要求。具体而言，内型优选具有包含第一材料或由第一材料构成的第一层，其中，内型具有包含第二材料或由第二材料构成的第二层。其中，第一材料与第二材料不同。尤其是，至少两层可以具有不同的塑料，特别是具有不同的热塑性塑料，或者由不同的塑料构成，特别是由不同的热塑性塑料构成。前述两层也可以具有不同的纤维增强的塑料或由不同纤维增强的塑料构成。这些不同的纤维增强塑料可以在所用的基质材料和/或所用的增强纤维方面有所区别。成型件的另一优选实施例的特征在于，增强层通过将连续纤维材料施覆到所述内型上而被施覆。用这种方式可以借助特别是经整合的制造方法特别简单且高品质地制造成型件。连续纤维材料是指纤维长度数倍于纤维直径的材料，其中可以在连续的工艺中特别通过编织、卷绕、编结、针织、成网、织造或其他合适的方式加工这些纤维。就这一点而言，连续纤维和短纤维不同，因为后者所具有的长度使其无法接受相应加工。确切地说，通常是以挤出工艺或注塑工艺加工短纤维。而连续纤维通常是从供料卷筒上展开，这一点由于短纤维的延伸度较小而无法在短纤维中实现。连续纤维材料优选具有所谓的混合纤维粗纱，因而具有包含增强纤维和基质材料的纤维束。这种混合纤维粗纱一方面可以具有增强纤维，另一方面具有由基质材料构成的纤维，例如热塑性纤维。增强纤维与基质纤维可以并排布置在粗纱中。作为替代或补充方案，可以在混合纤维粗纱的增强纤维上涂布基质材料，特别是热塑性基质材料。可以将混合纤维粗纱的全部基质材料作为涂层施覆在增强纤维上，使得不再存在额外的基质纤维，但基质材料也可以既以增强纤维上的涂层的形式又以单独的基质纤维的形式，因而以热塑性纤维的形式存在于混合纤维粗纱中。在成型件的制造工艺中，特别是在加固步骤和/或拉挤步骤中，混合纤维粗纱的热塑性纤维组分熔化并直接作为基质材料进入所产生的成型件中。优选通过增强层的混合纤维粗纱来施覆成品成型件所具有的一部分基质材料，其中通过内型，特别是通过内型的直接接触增强层的外层来施覆另一部分基质材料。这些不同的部分可以与成型件的期望特性针对性地相协调。此外，在增强层和内型均对成型件的基质材料总量有所贡献的情况下，可以减少连续纤维材料的混合纤维粗纱中和/或内型的外层中的基质材料含量。增强层优选被施覆在内型上，其中连续纤维材料被编织在内型上。这一点特别优选以编织拉挤工艺来完成。作为替代或补充方案，连续纤维材料可以被卷绕、编结、成网、织造、针织或以其他方式施覆在内型上。成型件的另一优选实施例的特征在于，所述成型件通过内型与增强层的共同内高压成形而制成。也就是说，将内型和增强层共同内高压成形。以这种方式就能非常灵活地针对不同类型的用途来制造合适的成型件。内型适于内高压成形，因为内型由于其多层结构能够被构建得足够稳定，以便无损地承受住内高压成形时的温度和内压。这样也能确保内型所需的不透气性。成型件的又一优选实施例的特征在于，在成型件上注射/注塑形成有由塑料，特别是由热塑性塑料构成的连接元件。这些连接元件优选用于例如在车辆的车身制造中连接相邻的构件。可以在成型件上注射形成由纤维增强塑料，特别是由短纤维增强塑料构成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成型件(1)，具有构造为挤出型材的内型(3)，以及具有至少一个由纤维增强的塑料构成的增强层(5)，所述增强层施覆在所述内型(3)上，其特征在于，所述内型(3)由至少两个层构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 DE 102014019152.41.一种成型件(1)，具有构造为挤出型材的内型(3)，以及具有至少一个由纤维增强的塑料构成的增强层(5)，所述增强层施覆在所述内型(3)上，其特征在于，所述内型(3)由至少两个层构成。2.根据权利要求1所述的成型件(1)，其特征在于，所述增强层(5)通过将连续纤维材料施覆在所述内型(3)上而被施覆。3.根据上述权利要求中任一项所述的成型件(1)，其特征在于，所述成型件(1)通过所述内型(3)与所述增强层(5)的内高压成形而制成。4.根据上述权利要求中任一项所述的成型件(1)，其特征在于，所述内型(3)具有外层(7)，所述外层具有用于纤维增强塑料的基质材料，其中，所述外层(7)优选具有与所述增强层(5)所包含的基质材料相同的材料，或者由与所述增强层所包含的基质材料相同的材料构成。5.根据上述权利要求中任一项所述的成型件(1)，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·里斯，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE