本发明专利技术涉及由纤维束(11)和至少一种填料组分(12、13)制造带状复合制品(10)的方法和拉挤成型设备(1)，其中将纤维束(11)送入带有至少两个供料通道(29)和注射室(15)的注射箱(14)，向其中注入可流动态的填料组分(12、13)以使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透，由此形成复合材料(16)。根据本发明专利技术，将能量引入注射室(15)以在能量引入下使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造带状复合材料的方法及其设备本专利技术涉及由纤维束和至少一种填料组分制造带状复合制品的方法，其中将纤维束送入带有注射室的注射箱，向其中注入可流动态的填料组分以使纤维束被填料组分浸透，由此形成复合材料。WO 2007/107007 Al公开了由纤维束制造带状复合制品的方法，该方法用所谓的拉挤成型设备进行。该拉挤成型设备具有注射箱，将由玻璃纤维制成的束牵引经过该注射箱。将玻璃纤维牵引到该注射箱中，并在注射箱的注射室中，玻璃纤维被两种填料组分浸透。所述填料组分是多异氰酸酯和多元醇。这两种填料组分经供料系统送入注射箱，该供料系统可以将这两种填料组分互相汇入，特别是将它们互相混合。在注射箱中，这两种填料组分例如互相反应以产生聚氨酯并同时浸透纤维束的纤维，特别地，所述填料组分可以润湿纤维束。填料组分的反应可以例如产生聚氨酯，以使该复合制品由在聚氨酯基质中的玻璃纤维构成。在经过注射箱后，将所得复合材料引入冷却单元，然后引入加热单元并同时实施复合制品的成型，以使其在离开拉挤成型设备时可以例如呈带状型材的形式。在这些单元的末端，存在牵引装置，其最初将纤维束牵引到注射箱中，然后将该复合材料牵引经过随后的工艺单元。EP I 960 184 BI揭示了带有注射室的注射箱，将纤维束牵引经过该注射箱并在其中使纤维束被填料组分浸透。在输入端，该注射箱具有导板，其带有布置在基质中的孔，纤维束的纤维经过所述孔。在注射室中，纤维被填料组分浸透，然后它们经过注射室的相邻的具有递减横截面的区域，其后是固化模具。EP 513 927 Al描述了通过拉挤成型法制造塑料型材。就该塑料由两种组分制成而言，在该方法中使用超声改进这两种组分的混合。不利地，纤维束牵引经过注射箱的速度受到限制，因为所选的容许牵引速度不能高于确保纤维束的纤维被所述至少一种填料组分完全浸透的速度。特别地，必须确保纤维被填料组分完全润湿，并且已经发现，纤维束以过高的速度牵引经过注射箱会导致形成气泡，以致在复合制品中有可能出现缺陷。因此必须避免形成气泡，这一必要性决定了纤维束牵引经过注射箱的最大速度。同时，纤维束牵引经过注射箱的速度在此同时决定了经由该拉挤成型设备可以提供带状挤出复合制品的速度。特别在基于添加多异氰酸酯和多元醇作为填料组分的聚氨酯复合制品的制造过程中，在使用例如400毫米长的注射箱时，可实现的拉挤成型速度为例如最多0.5米/分钟。但是，为了设计更便宜的拉挤成型工艺，更高速度是合意的。但是，在更高工艺速度下，如果纤维束的纤维没有完全被聚氨酯润湿，会形成气泡，并制成脆性复合制品，其例如是型材形式并且无法承受规定的负荷。因此本专利技术的目的是提供能以更高速度制造由纤维束和至少一种填料组分制成的复合制品、同时不会损害该复合制品的有利机械性质的方法。一个特定目的是提供允许更高工艺速度的用于拉挤成型设备的注射箱。最后，本专利技术的目的是提供在更高工艺速度下避免在复合制品中形成气泡的拉挤成型设备。通过提供由纤维束和至少一种填料组分制成的带状复合制品的制造方法，实现所述目的，其中将纤维束送入带有注射室的注射箱，向其中注入可流动态的填料组分以使纤维束被填料组分浸透，由此形成复合材料，其中将能量引入注射室以在能量引入下使纤维束被填料组分浸透，其中填料组分的注入和能量的引入以互相独立的方式进行。通过提供由纤维束和至少一种填料组分制成的带状复合制品的制造方法，实现所述目的，其中将纤维束送入带有注射室的注射箱，向其中注入可流动态的填料组分以使纤维束被填料组分浸透，由此形成复合材料，其中将能量引入注射室以在能量引入下使纤维束被填料组分浸透，其中填料组分的注入和能量的引入以空间上独立的方式进行，以防止在纤维束上形成气泡。同样地通过提供由纤维束和至少一种填料组分制成的带状复合制品的制造方法，实现所述目的，其中将纤维束送入带有注射室的注射箱，向其中注入可流动态的填料组分以使纤维束被填料组分浸透，由此形成复合材料，其中将能量引入注射室以在能量引入下使纤维束被填料组分浸透，并且填料组分的注入位置不同于能量引入位置，以防止在纤维束上形成气泡。本专利技术包括关于将能量引入注射室以在能量引入下使纤维束被填料组分浸透的效果的技术教导。该能量优选以选自微波、超声、高频波和冲击波的波形式引入注射室。本专利技术基于下述专利技术概念:如果在能量引入下使纤维束被填料组分浸透，可以减轻或防止在用于使纤维束被至少一种填料组分浸透的提高的工艺速度下形成气泡。在此引入的能量不一定仅呈现为提高温度而引入的热的形式:该能量也可以例如以振荡激发(通过超声波和/或电磁辐射)的形式引入注射室。在该方法的一个有利的实施方案中，可以通过超声振荡将能量引入注射室。为此，可以使用在注射箱外围或作为注射箱的组成部分设计的超声发生器。特别将超声振荡引入注射箱的注射室以通过超声振荡激发填料组分和/或纤维束的纤维。超声振荡的频率优选可以为至少16 kHz至最多I GHz,特别优选至少16 kHz至I MHz。但是,对本专利技术而言，当例如声频大于I GHz时，还可以使用特超声(Hyperschall)将能量引入注射室。超声振荡的波长可以有利地具有比纤维束的纤维的直径值大的值。这实现了超声振荡不在纤维束的纤维处散射并基本确保注射室在空间上被超声振荡渗透的优点。超声振荡特别渗透达到纤维束芯，在此处优先发生气泡形成并可以利用经超声引入的能量避免。基于超声振荡的能量引入方式因此确保能量的引入不仅在外围，而是引入的能量穿过纤维束并伴随着纤维束在所得复合材料和因此所得复合制品的整个横截面上被填料组分浸透，以使其甚至在提高的挤拉成型速度下也可以无气泡地制造。可以有利地借助至少一个超声换能器(Ultraschal Isonde )将能量弓I入注射室,该超声换能器可优选设计成以超声探针形式伸入注射室中。此外或或者，注射箱的部件已被设计成超声换能器，该部件例如可经受超声振荡并可以将超声振荡传送给所述至少一种填料组分。特别地，已被设计成超声换能器的注射箱部件可构成划定注射室范围的注射箱内壁。如果超声换能器已被设计成超声探针，该超声探针可伸入注射室中以使该超声探针穿透纤维束例如直至纤维束芯。在一种特别有利的可能性中，可以提供多个超声探针，它们例如以规则间距伸入注射室中。超声探针可以从注射箱的至少两侧伸入注射室中。超声换能器可连向超声发生器以在超声换能器中产生超声振荡。在纤维束附近将能量引入注射室也是有利的。例如，可以在纤维束附近将超声换能器安置到注射室中。可以利用提高的压力将填料组分从注射管线引入注射室，或可以利用大气压将所述至少一种填料组分充入注射室。为了注入填料组分，可以例如在注射箱中提供适当的开口，利用大气压经所述开口将所述至少一种填料组分充入注射室。在另一实施方案中，注射管可以至少在一定程度上伸入注射室中，从这些管的末端或在沿管长度的各种位置将填料组分充入注射室。注射管可以有利地本身不被设计成超声探针:被设计成超声探针的注射管因此只有注入填料组分的功能。如果经由超声振荡将能量引入注射室，超声会使纤维束的纤维振荡，特别是在填料组分浸透纤维时。超声振荡在此可以先从超声换能器传送给填料组分，以使其随后可以从填料组分传送给纤维束的纤维。因此安置超声换能器以使超声换能器的表面与填料组分接本文档来自技高网...
【技术保护点】
由纤维束(11)和至少一种填料组分(12、13)制造带状复合制品(10)的方法，其中将纤维束(11)送入带有注射室(15)的注射箱(14)，向其中注入可流动态的填料组分(12、13)以使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透，由此形成复合材料(16)，其特征在于将能量引入注射室(15)以在能量引入下使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透，其中填料组分(12、13)的注入和能量的引入以互相独立的方式进行。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.21 EP 11195050.71.由纤维束(11)和至少一种填料组分(12、13)制造带状复合制品(10)的方法，其中将纤维束(11)送入带有注射室(15)的注射箱(14)，向其中注入可流动态的填料组分(12、13)以使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透，由此形成复合材料(16)， 其特征在于将能量引入注射室(15)以在能量引入下使纤维束(11)被填料组分(12、13)浸透，其中填料组分(12、13)的注入和能量的引入以互相独立的方式进行。2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述能量以选自微波、超声、高频波和冲击波的波形式引入注射室(15)。3.如权利要求1或2中所述的方法，其特征在于通过超声振荡将所述能量引入注射室(15)。4.如权利要求3中所述的方法，其特征在于所述超声振荡的波长具有比纤维束(11)的纤维(20)的直径值大的值。5.如权利要求1至4的至少一项中所述的方法，其特征在于借助至少一个超声换能器(17、18)将所述能量引入注射室(15)，其中超声换能器(17、18)优选设计成伸入注射室(15)中的超声探针(17)和/或设计成注射箱(14)的部件(18)。6.如权利要求1至5的至少一项中所述的方法，其特征在于超声使纤维束(11)的纤维(20)振荡，特别是在填料组分(12、13)浸透纤维(20)时。7.如权利要求6中所述的方法，其特征在于所述超声振荡从超声换能器(17、18)经由填料...
【专利技术属性】
技术研发人员：S施莱尔马歇尔，J瓦格纳，T克莱纳，KP尼尔曼，L沃尔夫，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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