纤维束批量预成型的方法和系统技术方案

能够同时形成多个预制件(520)的预成型机包括成型表面(210)和热源。成型表面包括导向件(212)，该导向件用于保持纤维束(420)(预制件的初生形式)间隔开并且保持其截面尺寸。在一些实施例中，预成型机进一步包括能量源(216)，并且在一些实施例中，预成型机包括能量源和冷却源(217)。还公开了一种用于形成预制件的方法。件的方法。件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维束批量预成型的方法和系统
相关案的声明
[0001]本说明书要求于2019年4月24日提交的美国专利申请序列号62/838,192的优先权并且将其通过引用并入本文。


[0002]本专利技术涉及纤维复合材料。

技术介绍

[0003]纤维复合材料包括两个主要部分：基质材料和纤维材料。纤维材料
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纤维
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除了对复合材料有贡献的任何其他特性之外，它们通常负责复合材料的强度。由聚合物树脂形成的基质围绕并支持纤维，从而保持它们的相对位置并防止其磨损和环境侵蚀。纤维和树脂的组合是协同的，并且其产生的特性在某种程度上是不可预测的。也就是说，复合材料可能具有单个成分无法提供的材料特性。
[0004]为得到复合材料零件最大性能，复合材料中的纤维沿主应力方向对齐是重要的考虑因素。这种对齐例如，使用手糊技术进行，通过这种技术将纤维放置在模具等中。在一些这样的实施例中，将包括数千根纤维的纤维束的片段使用弯折机切割和/或预成形成所希望的形状，从而形成“预制件”，然后将其定位在模具中。/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种同时形成多个预制件的方法，所述方法包括：将多个树脂浸渍的纤维束定位在成型工具的表面上，每个纤维束都具有长度，其中每个纤维束的所述长度的第一部分，而不是所述长度的第二部分与所述成型工具的所述表面接触，并且其中每个纤维束的所述第一部分与邻近的纤维束物理地分离；限制每个第一部分向邻近的第一部分的横向运动；以及使所述多个纤维束变形，其中每个纤维束的所述第二部分接触所述成型工具的所述表面，从而顺应所述成型工具的所述表面的轮廓，由此形成多个预制件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括将所述纤维束的温度提高到高于所述纤维束中所述树脂的热变形温度并且低于熔化温度的温度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提高所述纤维束的温度包括向所述成型工具提供能量，其中所施加的能量加热所述成型工具和所述纤维束。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提高所述纤维束的温度包括向所述纤维束直接施加能量。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括在所述多个纤维束已顺应所述成型工具的所述表面的所述轮廓后，将所述多个纤维束的所述温度降低到低于所述热变形温度。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括对所述纤维束施加力，其中所述力指向所述成型工具。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括改变所述成型工具在正交运动空间中的取向，例如沿x、y和z轴。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括改变所述成型工具在旋转运动空间中的取向。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括改变所述成型工具在旋转运动空间中的取向。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使所述多个纤维束变形包括：改变所述成型工具的取向；以及响应于所述成型工具的所述取向的变化，改变施加所述力的方向。11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括冷却所述变形的纤维束。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，限制所述纤维束的横向运动包括在所述成型工具的所述表面处提供多个间隔开的导向件。13.一种同时形成多个预制件的方法，所述方法包括：将多个树脂浸渍的纤维束定位在成型工具的表面上，其中每个纤维束与邻近的纤维束物理地分离；限制每个纤维束向邻近的纤维束的横向运动；根据所述成型工具的表面几...

【专利技术属性】
技术研发人员：E艾斯科维茨，JS珀金斯，E戴维森，R里斯，C布鲁姆，
申请(专利权)人：阿里斯复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：