复合纤维组成物及制造复合纤维组成物的方法技术

本发明专利技术涉及一种复合纤维组成物，具有一纤维材料的至少一层(2)及所述纤维材料浸渍的一热塑性基材(3)，其中所述复合纤维组成物(1)具有至少一第一区域(4)，其中所述复合纤维组成物(1)的局部固结程度高于一第一固结阀值；及其中所述复合纤维组成物(1)具有邻近所述第一区域的至少一第二区域(5)，其中所述复合纤维组成物(1)的局部固结程度低于一第二固结阀值，其中所述第二固结阀值低于所述第一固结阀值。

Composite fiber composition and method for producing composite fiber composition

The invention relates to a composite fiber composition, at least one layer of a fiber material (2) heat and the fiber material impregnated plastic substrate (3), wherein the composite fiber composition (1) has at least a first region (4), wherein the composite fiber composition (1) the local consolidation degree is higher than a first threshold in the consolidation; and the composite fiber composition (1) has at least a second region adjacent the first region (5), wherein the composite fiber composition (1) the local consolidation degree is lower than a threshold second consolidation, the consolidation of second the threshold is lower than the first threshold of consolidation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有涉及一种复合纤维组成物，特别是一种纤维增强热塑性组成物组件，例如一有机片材组成物，以及涉及一种制造这种复合纤维组成物的方法，例如一种纤维增强热塑性组成物组件。
技术介绍
一种纤维增强热塑性组成物组件，例如一有机片材组成物组件，由一热塑性纤维塑料组成物所组成。纤维增强热塑料(Fibre-reinforcedthermoplastics；FRT)是由用于承重的多个增强纤维及用于确保纤维取向与尺寸稳定性的一基材材料(matrixmaterial)所组成。在所述制造过程中，例如可使用玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维(aramidfibres)、碳纤维等，或例如剑麻(sisal)、椰子、汉麻(hemp)、亚麻(flax)等天然纤维。在此处，介于短、长及连续性增强纤维之间具有一区别，短纤维及长纤维通常是使用热塑性颗粒直接注塑(injection-moulded)或挤出(extruded)。连续的增强纤维反过来通常被加工成纤维束(fibrestrand)，即所谓的粗纱(rovings)，针织的(knitted)、机织的(woven)或编织的(braided)材料。为了以轮廓方式制造连续的纤维增强热塑性组成物，例如可以使用卷绕法(windingmethod)、拉挤成型法(pultrusionmethod)或间隔热压法(intervalhotpressingmethod)。现今，通过使用例如在注塑成型工艺中的额外的反向注射或挤出(backinjectionorextrusion)的热成型方法(thermoformingmethod)，以生产扁平部件。为了这个目的，通常使用半成品，其是以部分或完全预固结板的形式供给，且被描述为有机片材或热塑性预浸料。由混合纱线制成的纺织结构可以用作半成品，其中所述基质与所述增强纤维也是纤维形式。所述公开的专利申请案第WO2012/032189A2号揭示一种制造座椅靠背的后壁的方法，其是针对于使用至少一个有机片材的座椅靠背。所述公开的专利申请案第DE102012104044A1号揭示一种在成型工具中至少局部的固结热塑性预成型件的方法。所述公开的专利申请案第DE102011056686A1号揭示一种制造复合纤维组成物的方法。
技术实现思路
有提供复合纤维组成物的解决方案的需求，其允许改善的局部力吸收和改善的刚度和强度性能。因此，提出一种具有权利要求1的所述特征的复合纤维组成物和一种具有权利要求11的所述特征的复合纤维组成物的制造方法。根据本专利技术的一第一样态，一复合纤维组成物包括：一纤维材料的至少一层；及一热塑性基材，浸渍所述纤维材料；所述复合纤维组成物具有至少一第一区域，在所述第一区域中所述复合纤维组成物的一局部固结程度高于一第一固结阀值；及所述复合纤维组成物具有邻近所述第一区域的至少一第二区域，在所述第二区域中所述复合纤维组成物的局部固结程度低于一第二固结阀值，所述第二固结阀值低于所述第一固结阀值。根据本专利技术的一第二样态，一种复合纤维组成物的制造方法包括：利用一纤维材料的至少一层及浸渍所述纤维材料的一热塑性基材，以进行一纤维增强半成品的一第一区域的固结，直到达到一第一固结程度；及对所述纤维增强半成品的一第二区域进行固结，直到达到不同于所述第一固结程度的一固结程度，其中所述第二区域邻近所述第一区域，所述第二固结程度低于所述第一固结程度。本专利技术的一基本概念为，不是或者不仅通过待引入的一部件几何形状，或者通过选择所述纤维材料，而是通过在某些部分中进行所述复合纤维组成物的固结程度或压实程度的一目标局部变化，以影响一复合纤维组成物的各部分之间的刚度差异。所述固结程度的调节的结果，例如通过在用一热塑性基材进行固结和/或浸渍所述纤维材料期间设定不同的压实压力或压实温度，可以调整所述复合纤维组成物的局部刚度和局部冲击强度。此方法的有利的技术效果是形成局部降低的冲击强度的区域、改善所述弯曲行为、形成增加的变形能吸收的区域和/或改善局部的力引入的可能性。有利的实施例和改进方案将从其余的从属权利要求和从参考所述附图中的图示的所述描述中显现。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的一实施例，所述第二固结阀值可介于所述第一固结阀值的10％及80％之间。作为各种固结程度的目标设定的结果，可以有利的影响所述复合纤维组成物的声学行为(acousticbehavior)，振动吸收行为和冲击强度。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的一实施例，所述第二区域可形成一膜铰链(filmhinge)。这提供的优点是，在复合纤维组成物要进行随后的成形步骤的区域中，通过所述降低的固结程度来简化这样的成形步骤。再者，根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的一实施例，所述复合纤维组成物可具有一力量引入区域，所述第二区域形成一圆形或椭圆形区域，以环绕所述力量引入区域。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的另一实施例，所述力量引入区域可构成一结合点(bondingpoint)、一铆接点(rivetingpoint)、一焊接点(weldingpoint)、一螺钉连接点(screwconnectionpoint)或一螺钉凸台(screwboss)。精确的在这种力量引入点的区域中，以有利的方式可以将一更均匀和更有效的力引入所述复合纤维组成物中。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的另一实施例，所述第一区域可具有一第一数量的多个纤维层；及其中所述第二区域可具有一第二数量的多个纤维层，所述第二数量的多个纤维层高于所述第一数量的多个纤维层。由于引入局部增强纤维层而出现的刚度的突然增加可以通过所述目标形成不完全固结的过渡区域而以这种方式特别有利的获得缓和。再者，根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的另一实施例，所述复合纤维组成物也能具有一第三区域，所述第三区域具有未被所述热塑性基材浸渍的所述纤维材料的多个层，所述第二区域排列在所述第一区域及所述第三区域之间。特别是在多材料组合的情况下，其中一复合纤维组成物在各个接合处延伸到空白或未浸渍纤维的一区域中，在介于用基质材料浸渍的所述完全固结区域和非浸渍纤维的所述区域之间可以形成一过渡区域，其能以有利的方式改善向所述纤维中的力量引入。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的另一实施例，所述纤维材料可由玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、剑麻、汉麻、椰子纤维、棉纤维及/或亚麻的一纤维排列所形成；及所述纤维排列可构成一机织材料(wovenmaterial)、一纤维股线(fibrestrand)、一针织材料(knittedmaterial)、一网状织物(mesh)、斜格织物(lattice)、垫状织物(mat)及/或一不织布(non-woven)材料。除了明确列出的天然纤维之外，同样可以使用其它天然纤维。这里，所使用的纤维可以是短的、长的和/或连续的纤维。根据所述专利技术的所述复合纤维组成物的另一实施例，所述复合材料组成物可包括至少一有机片材或一预固结片材，例如一片材。这种片材具有所述优点：所述增强纤维已经被部分浸渍和固结，因此仅需要短的加工时间和相对轻的压力用于成型。此外，不再绝对需要在所述有机片材的进一步加工范围内对预固结区域进行进一步固结，因为这些预固结区域已经具有足够程度的部分固结，即不完全固结所需的程度。根据所述专利技术的所述方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述复合纤维组成物(1)包含：一纤维材料的至少一层(2)；及一热塑性基材(3)，浸渍所述纤维材料；其中所述复合纤维组成物(1)具有至少一第一区域(4)，在所述第一区域(4)中所述复合纤维组成物(1)的一局部固结程度高于一第一固结阀值；其中所述复合纤维组成物(1)具有邻近所述第一区域(4)的至少一第二区域(5)，在所述第二区域(5)中所述复合纤维组成物(1)的局部固结程度低于一第二固结阀值；及其中所述第二固结阀值低于所述第一固结阀值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 DE 102014205861.91.一种复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述复合纤维组成物(1)包含：一纤维材料的至少一层(2)；及一热塑性基材(3)，浸渍所述纤维材料；其中所述复合纤维组成物(1)具有至少一第一区域(4)，在所述第一区域(4)中所述复合纤维组成物(1)的一局部固结程度高于一第一固结阀值；其中所述复合纤维组成物(1)具有邻近所述第一区域(4)的至少一第二区域(5)，在所述第二区域(5)中所述复合纤维组成物(1)的局部固结程度低于一第二固结阀值；及其中所述第二固结阀值低于所述第一固结阀值。2.如权利要求1所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述第二固结阀值是介于所述第一固结阀值的10％及80％之间。3.如权利要求1及2任一项所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述第二区域(5)构成一膜铰链。4.如权利要求1或2所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述复合纤维组成物(1)更包括：一力量引入区域(6)，其中所述第二区域(5)构成一圆形或椭圆形区域，以环绕所述力量引入区域(6)。5.如权利要求4所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述力量引入区域(6)构成一结合点(8)、一铆接点、一焊接点、一螺钉连接点(9)或一螺钉凸台(7)。6.如权利要求1及2任一项所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述第一区域(4)具有一第一数量的多个纤维层(2a)；及其中所述第二区域(5)具有一第二数量的多个纤维层(2b)，所述第二数量的多个纤维层(2b)高于所述第一数量的多个纤维层(2a)。7.如权利要求1至6任一项所述的复合纤维组成物(1)，其特征在于：所述复合纤维组成物(1)更包括一第三区域(...

【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·霍夫曼，乌尔夫·哈特曼，安德烈·宝华沙奇，
申请(专利权)人：博泽科堡汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE