三维表面上的预成型纤维放置制造技术

提供一种制造预成型件的方法。该方法包括将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，该遮蔽物包括热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在遮蔽物上；通过感应加热遮蔽物的至少一部分，使得纤维束变得联接至遮蔽物；用相对于第一模具部分具有负轮廓的第二模具部分朝向彼此压缩纤维束和遮蔽物；以及从第一模具部分和第二模具部分中移除预成型件。预成型件具有三维形状，并且包括联接至遮蔽物的纤维束。还提供通过该方法制备的预成型件。束。还提供通过该方法制备的预成型件。束。还提供通过该方法制备的预成型件。

【技术实现步骤摘要】
三维表面上的预成型纤维放置


[0001]本专利技术涉及三维表面上的预成型纤维放置。

技术介绍

[0002]本节提供与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0003]在机动车辆的某些部件的制造期间，将柔性二维预成型件压入具有三维形状的模具中。当预成型件的一部分与模具的一部分不紧密贴合时，在预成型件的该部分中切出狭缝。当预成型件适当地贴合模具时，将模具闭合并将聚合物材料注入模具中。所得的部件是复合结构，其包括嵌入聚合物材料内的预成型件。

技术实现思路

[0004]本节提供本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
[0005]在各个方面，当前技术提供一种制造预成型件的方法，该方法包括将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，该遮蔽物包括热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在遮蔽物上；通过感应加热遮蔽物的至少一部分，以使纤维束变得联接至遮蔽物；用具有相对于第一模具部分的负轮廓的第二模具部分将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩；以及从第一模具部分和第二模具部分移除预成型件，其中预成型件具有三维形状，并且包括联接至遮蔽物的纤维束。
[0006]在一方面，热塑性材料包括聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚四氟乙烯（PTFE）、尼龙，聚酮、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚乙酸乙烯酯（PVA）、聚乙烯醇（PVOH）、聚丙烯腈（PAN）、聚(苯乙烯
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共
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丙烯腈)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯（ABS）、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛（聚甲醛）、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚丙交酯或其组合。
[0007]在一方面，磁性颗粒包括铁（Fe）、钴（Co），镍（Ni）或其组合。
[0008]在一方面，磁性颗粒是嵌入热塑性材料内或设置在热塑性材料的表面上的至少一种。
[0009]在一方面，该方法还包括，在将遮蔽物设置在第一模具部分之上后，用辊将遮蔽物压紧在第一模具部分上。
[0010]在一方面，该方法还包括将粘合剂设置在遮蔽物上，以及将纤维束设置在粘合剂上。
[0011]在一方面，通过感应加热遮蔽物的至少一部分包括使交流电通过线圈以生成交变磁场，以及相对于遮蔽物的至少一部分移动线圈，其中交变磁场接触磁性颗粒并引起磁性颗粒加热。
[0012]在一方面，通过感应加热遮蔽物的至少一部分包括将遮蔽物加热至足以使粘合剂至少部分地熔化的温度，并且可选地使热塑性材料部分地融化的温度，使得纤维束变得连
接至热塑性材料。
[0013]在一方面，在压缩期间，将遮蔽物和纤维束加热至大于或等于约80℃至小于或等于约120℃的温度。
[0014]在一方面，该方法还包括在压缩之前将至少一根附加纤维束设置在纤维束上。
[0015]在一方面，通过感应加热的遮蔽物的至少一部分是其中纤维束不通过重力被拉入遮蔽物中的遮蔽物的至少一部分。
[0016]在一方面，在第一步骤期间执行将遮蔽物设置在第一模具部分之上，在第二步骤期间执行将纤维束设置在遮蔽物上，在第三步骤期间执行将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩，并且在第四步骤期间执行从模具中移除预成型件。
[0017]在一方面，在第一步骤期间执行将遮蔽物设置在第一模具部分之上并将纤维束设置在遮蔽物上，在第二步骤期间执行将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩，并且在第三步骤期间执行从模具中移除预成型件。
[0018]在各个方面，当前技术还提供一种制造预成型件的方法，该方法包括将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，该遮蔽物包括热塑性材料和磁性颗粒；用辊将遮蔽物压紧至第一模具部分上；将粘合剂层施加于遮蔽物；将纤维束设置在粘合剂层上，使得粘合剂层位于遮蔽物和纤维束之间；沿遮蔽物的至少一部分移动交变磁场，使得交变磁场在遮蔽物的至少一部分处接触一部分的磁性颗粒，并且使该部分的磁性颗粒通过感应加热，使得纤维束变得联接至遮蔽物；在加热遮蔽物、粘合剂层和纤维束的同时，用相对于第一模具部分具有负轮廓的第二模具部分朝向彼此压缩纤维束和遮蔽物；以及从第一模具部分和第二模具部分中移除预成型件，其中预成型件具有三维形状，并且包括联接至遮蔽物的纤维束。
[0019]在一方面，粘合剂层包括环氧粉末。
[0020]在一方面，该方法还包括在移动交变磁场之前，在纤维束上施加第二粘合剂层，将第二纤维束设置在第二粘合剂层上，以及可选地施加附加的粘合剂层并将附加的纤维束设置在第二纤维束上，直到预定数量的纤维束设置在遮蔽物上。
[0021]在各个方面，当前技术还提供一种预成型件，其具有包括热塑性材料和磁性颗粒的基质，磁性颗粒是嵌入热塑性材料内或设置在热塑性材料的表面上的至少一种，以及至少部分地嵌入基质内的纤维束，其中预成型件具有基本上刚性的三维形状。
[0022]在一方面，预成型件不被结合到复合部件中。
[0023]在一方面，预成型件至少部分地嵌入聚合物基质内。
[0024]在一方面，预成型件呈机动车辆部件的形状。
[0025]本专利技术提供以下技术方案：1. 一种制造预成型件的方法，所述方法包含：将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，所述遮蔽物包含热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在所述遮蔽物上；通过感应加热所述遮蔽物的至少一部分，使得所述纤维束变得联接至所述遮蔽物；用具有相对于所述第一模具部分的负轮廓的第二模具部分朝向彼此压缩所述纤
维束和所述遮蔽物；以及从所述第一模具部分和所述第二模具部分中移除所述预成型件，其中所述预成型件具有三维形状，并且包含联接至所述遮蔽物的所述纤维束。
[0026]2. 如方案1所述的方法，其中所述热塑性材料包含聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚四氟乙烯（PTFE）、尼龙，聚酮、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚乙酸乙烯酯（PVA）、聚乙烯醇（PVOH）、聚丙烯腈（PAN）、聚(苯乙烯
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共
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丙烯腈)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯（ABS）、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛（聚甲醛）、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚丙交酯或其组合。
[0027]3. 如方案1所述的方法，其中所述磁性颗粒包含铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）或其组合。
[0028]4. 如方案1所述的方法，其中所述磁性颗粒是嵌入所述热塑性材料内或设置在所述热塑性材料的表面上的至少一种。
[0029]5. 如方案1所述的方法，其还包含，在将所述遮蔽物设置在所述第一模具部分之上后：用辊将所述遮蔽物压紧在所述第一模具部分上。
[0030]6. 如方案1所述的方法，其还包含：将粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造预成型件的方法，所述方法包含：将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，所述遮蔽物包含热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在所述遮蔽物上；通过感应加热所述遮蔽物的至少一部分，使得所述纤维束变得联接至所述遮蔽物；用具有相对于所述第一模具部分的负轮廓的第二模具部分朝向彼此压缩所述纤维束和所述遮蔽物；以及从所述第一模具部分和所述第二模具部分中移除所述预成型件，其中所述预成型件具有三维形状，并且包含联接至所述遮蔽物的所述纤维束。2.如权利要求1所述的方法，其中所述热塑性材料包含聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚四氟乙烯（PTFE）、尼龙，聚酮、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚乙酸乙烯酯（PVA）、聚乙烯醇（PVOH）、聚丙烯腈（PAN）、聚(苯乙烯
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丙烯腈)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯（ABS）、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛（聚甲醛）、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚丙交酯或其组合。3.如权利要求1所述的方法，其中所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：