本发明专利技术涉及用于生产复合成型件(3)的方法，该复合成型件(3)具有芯部(1)和壳体(2)，特别地旨在用作优选地热塑性塑料材料中的增强元件或增强杆，和/或用作弹性条(11)的增强杆，其中壳体(2)包括围绕芯部(1)的圆周铺设的壳体纤维(4)，其中，在将壳体纤维(4)施加至芯部(1)之后，使用卷绕装置将至少一根支撑纤维(5)卷绕在所施加的壳体纤维(4)周围，以便生产预成形的预复合成型件(6)。替代地和/或另外，公开了用于生产上述复合成型件(3)的方法，其中用至少一台挤出机通过泡沫挤出连续地生产芯部(1)。
The method of producing composite parts and composite parts
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产复合成型件的方法以及复合成型件本专利技术涉及用于生产复合成型件，特别是旨在用作弹性条的复合成型件的方法。此外，本专利技术涉及复合成型件，该复合成型件特别地提供为优选热塑性塑料材料中的增强元件和/或增强杆和/或用作弹性条的增强杆，优选地通过上述方法生产。此外，本专利技术涉及弹性条，该弹性条具有上述复合成型件并且具有护套。根据现有技术，用于弹性条和/或作为增强杆的一件式设计的复合成型件是已知的。该一件式复合成型件具有实体的形状，特别是实体杆的形状。从实践中已知的一件式复合成型件提供了将玻璃纤维增强的合成塑料作为材料的用途。因此，由于高的材料成本，一件式复合成型件的生产导致了高的生产成本。此外，一件式纤维增强的塑料复合成型件具有高的重量。不论一件式复合成型件，也不论在生产弹性条中的用途，至少两件式复合成型件在实践中也是已知的。两件式版本的复合成型件具有芯部和围绕芯部的壳体。在另一方面，该壳体可以以纤维增强的塑料材料为特征。为了生产上述复合成型件，需要成形工具和/或硬化元件来对预复合成型件进行成形。生产复合成型件的这一附加方法步骤使整个生产过程更加复杂。成形工具的缺点在于，它显著损害和/或降低了生产速度。在进一步加工上述复合成型件之前，必须确保完全硬化，以避免可能的截面变形和/或改变。这排除了在在线制造中使用前述复合成型件，在线制造中复合成型件在其生产后可以至少基本上立即进行进一步加工。本专利技术提出要解决的问题首先是提供用于生产复合成型件的新方法，由此尽可能地避免或减少现有技术中的缺点。特别地，本专利技术的任务是实现连续的在线工艺，特别是用于生产被特别是热塑性塑料材料围绕的弹性条和/或增强杆。另外，该任务特别是在几个工艺步骤中并且以低成本来实施该方法。此外，本专利技术的任务特别是提供复合成型件，特别地旨在用作弹性条，该复合成型件具有低的重量和/或可以以低成本生产。在上述类型的方法中，通过以下事实至少基本上解决了上述任务：复合成型件具有芯部和壳体，壳体具有围绕芯部的圆周铺设的壳体纤维。根据该方法的第一实施方式，在将壳体纤维施加到芯部之后，借助卷绕装置将至少一根支撑纤维卷绕在所施加的壳体纤维周围，以生产如上描述的复合成型件。作为独立的替代方案和/或除了用支撑纤维包裹壳体纤维的方法的前述实施方式之外，根据本专利技术，提供了用至少一台挤出机通过泡沫挤出连续地生产芯部。首先，解释了将复合成型件分成芯部和包围芯部的壳体所产生的基本优点。最终，可以理解的是，包封芯部的壳体并不包围芯部的端面，而是在径向上围绕芯部。壳体可以优选地设计为中空型材，由此在壳体与芯部之间不需要粘合层和/或接合。与将复合成型件设计为单个实体(特别是实体杆)相比，根据本专利技术的复合成型件具有节省材料特别是纤维增强的塑料的优点，优选节省了最高达60％。除其他以外，这样节省的材料使得总生产成本降低，特别地降低了最高达30％。测试表明，剪切应力主要转移到复合成型件的壳体的中空型材上。特别地，内部芯部不用于补偿压缩应力和/或剪切应力，而是出于生产原因和/或为了支撑壳体而需要。由于壳体的材料自身包裹在芯部周围并由芯部支撑，所以可以更容易地进行根据本专利技术的芯部的生产。随后，在可以将复合成型件用作弹性条的增强件和/或增强杆和/或用作增强杆之前，不必将芯部从复合成型件中移除，尤其是与特别地固定销相比。优选地，根据本专利技术的复合成型件与包括热塑性和/或热固性(硬质塑料)塑料的保护壳体和/或护套一起使用作为增强杆和/或增强元件。特别有利的是，通过改变壳体的壁厚和/或尺寸，可以产生复合成型件的不同性能，特别是机械性能和/或与弯曲行为有关的性能，从而特别地提供相应的“硬质”和/或“软质”复合成型件，其例如可以用于生产特别地“硬质”和/或“软质”弹性板条。特别地，壳体的表面可以机械地箍住芯部的面向壳体内侧的表面。根据本专利技术，由于内部芯部并不需要补偿复合成型件上的机械载荷，所以不必要提供机械的互锁和/或连接。测试表明，具有根据本专利技术的复合成型件和护套的弹性条几乎完全实现了具有由纤维增强塑料制成的完全柱形复合成型件的弹性条的性能。与仅由纤维增强塑料材料制成的复合成型件相比，可以降低生产成本和/或生产时间。还可以确定的是，弹性条上的载荷主要由复合成型件的外侧，特别是壳体来平衡和/或补偿。另外，特别地，由于可以实现纤维增强材料的减少，在复合成型件中使用芯部比使用完全由根据本专利技术的复合成型件的壳体的材料制成的复合成型件更环保。特别地，在本专利技术的弹性条的生产过程中需要更少的纤维增强塑料材料，特别是更少的玻璃纤维和/或更少的树脂。通过将复合成型件分成芯部和壳体除了单纯的材料节省之外，由于必须使用的玻璃纤维线圈更少，因此还减少了生产开始之前的准备时间。与仅包括纤维增强塑料的复合成型件相比，根据本专利技术的复合成型件优选地设置有更大的外部直径。当载荷其中夹固了复合成型件的弹性条时，力会在复合成型件的截面上分布。截面积越大，载荷可被平衡得越好，并且特别地应力峰越小。截面积越小，吸收力就越困难，并且出现更高的应力峰的可能性就越大。在所进行的测试中表明，复合成型件的外部护套主要承受载荷，由此复合成型件的截面积越大，所得到的力分布越好。使用根据本专利技术的复合成型件，特别地可以以较低成本生产具有改善的力吸收的较宽的弹性条。根据本专利技术的方法的第一种可能的实施方式示出了用至少一根支撑纤维包裹壳体纤维。用支撑纤维的这种包裹实现了各种优点。特别有利的是，可以省略在用支撑纤维包裹之前和/或之后用于成形和/或硬化元件以成形复合成型件的工具。复合成型件或预复合成型件的成形由于支撑纤维而实现。特别地，可以以此方式生产柱形和/或杆状的复合成型件。在将壳体纤维施加至芯部之后，可以省略现有技术中提供的用于成形的方法步骤，从而，特别地，在用支撑纤维包裹之前和/或之后，不必引导预复合成型件通过另一工具，特别是通过间隙。特别地，这可以实现更高的产出速度并减少待维护的机器组件。这使得机器成本并且特别是运行成本降低。用支撑纤维包裹壳体纤维稳定了预复合成型件，特别是如果预复合成型件尚未完全硬化的情况下。这种部分硬化以充分的方式实现，其中因为螺旋形包裹而使得区域保持自由。根据第一优选的替代方案，可以预见的是，壳体和/或芯部或复合成型件的材料被支撑纤维压缩，使得非包裹的区域具有增加的外周长并且在用支撑纤维包裹的区域中复合成型件的外周长减小。另一第二种替代方案是减小非包裹区域中复合成型件的外周长。对复合成型件材料的压缩，尤其是在上述第一包裹替代方案之后，可以在加热装置的内部和/或之后提供。壳体和/或芯部的材料优选地被支撑纤维压缩和/或压实。包裹，特别是在纤维束的外侧上的反应树脂的硬化期间，由该包裹形成了具有壳体纤维(优选在纵向方向上延伸)和支撑纤维(优选几乎在横向上延伸)的基质的纤维复合塑料。即使截面的该初始外部区域没有完全硬化，这也可以在预复合成型件的外侧上形成稳定的壳体结构。由于在预复合成型件的外部区域中优选多轴纤维方向，然而，预复合成型件足够稳定，可以在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于生产复合成型件(3)的方法，所述复合成型件(3)包括芯部(1)和壳体(2)，特别地旨在用作优选地热塑性塑料材料中的增强元件和/或增强杆和/或用作弹性条(11)的增强杆，其中所述壳体(2)具有围绕所述芯部(1)的圆周铺设的壳体纤维(4)，其中，在将所述壳体纤维(4)施加至所述芯部(1)之后，借助卷绕装置将至少一根支撑纤维(5)卷绕在所施加的壳体纤维(4)周围，用于生产预成形的预复合成型件(6)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170712 DE 102017006688.4;20170828 DE 102017008051.用于生产复合成型件(3)的方法，所述复合成型件(3)包括芯部(1)和壳体(2)，特别地旨在用作优选地热塑性塑料材料中的增强元件和/或增强杆和/或用作弹性条(11)的增强杆，其中所述壳体(2)具有围绕所述芯部(1)的圆周铺设的壳体纤维(4)，其中，在将所述壳体纤维(4)施加至所述芯部(1)之后，借助卷绕装置将至少一根支撑纤维(5)卷绕在所施加的壳体纤维(4)周围，用于生产预成形的预复合成型件(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以在线方法将所述芯部(1)作为束状物进料。
3.用于生产复合成型件(3)的方法，所述复合成型件(3)包括芯部(1)和壳体(2)，特别地旨在用作优选地热塑性塑料材料中的增强元件或增强杆和/或用作弹性条(11)的增强杆，其中所述壳体(2)包括围绕所述芯部(1)的圆周铺设的壳体纤维(4)，特别地根据权利要求1或2，所述芯部(1)用至少一台挤出机通过泡沫挤出连续地生产。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑纤维(5)卷绕成螺旋形，其中相邻圈(7)之间的距离在1mm至15mm之间，优选地在2mm至10mm之间，更优选地至少基本上在5mm至7mm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述在线方法从所述复合成型件(3)生产弹性条束状物(8)，所述复合成型件(3)包覆有护套(9)，所述护套(9)特别地被挤出在上面。
6.复合成型件(3)，特别地旨在用作优选地热塑性塑料材料中的增强元件或增强杆和/或用作弹性条(11)的增强杆，优选地根据上述方法生产，具有芯部(1)和圆周地围绕所述芯部(1)的壳体(2)，其中所述芯部(1)具有和/或组成为挤出的特别是发泡的塑料。
7.根据权利要求6所述的复合成型件，其特征在于，所述芯部(1)设计为中空体，优选地至少基本上设计为中空柱体，特别地具有的壁厚大于1mm，优选大于2mm，或设计为实体，优选地至少基本上呈柱形，特别地其中所述芯部(1)的外部直径小于或等于30mm，优选小于或等于20mm，进一步优选小于或等于15mm，并且特别地小于或等于10mm。
8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·巴特尔，索斯藤·菲希特纳，亚历山大·埃普，亚历山大·鲁辛斯基，
申请(专利权)人：OKE集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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