纤维增强的混合模塑制造技术

制造模塑制品以及适用于模塑制品的模塑材料的方法，包括以下步骤：提供模塑材料，该模塑材料包括纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，所述第一树脂材料是至少部分加工的；向模具中提供所述模塑材料以形成模制品；和通过向模制品提供能量输入来加工该模制品以形成模塑制品。加工模制品以形成模塑制品的能量输入小于由模制品加工模塑制品所需的能量输入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】制造模塑制品以及适用于模塑制品的模塑材料的方法，包括以下步骤：提供模塑材料，该模塑材料包括纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，所述第一树脂材料是至少部分加工的；向模具中提供所述模塑材料以形成模制品；和通过向模制品提供能量输入来加工该模制品以形成模塑制品。加工模制品以形成模塑制品的能量输入小于由模制品加工模塑制品所需的能量输入。【专利说明】纤维增强的混合模塑
本专利技术涉及模塑材料，特别但不排他地涉及预成型模塑材料，生产模塑材料的方法，模塑的方法以及由上述模塑材料模塑的制品。
技术介绍
复合模塑材料通常包括通常为纤维材料的增强材料以及树脂材料。模塑材料可以包括纤维增强材料，该纤维增强材料可以用树脂浸溃(预浸料)。将模塑材料在模具中铺置成一个或多个层以形成复合结构模制品，然后使该模制品固化以形成产品或制品。树脂材料可以是热固性塑料，也称为热固性材料。热固性材料是固化不可逆的聚合物材料。材料通常可以在环境温度固化，该环境温度通常为-20°C至30°C，但是在这些温度将材料加工至完全固化所需的时间较长，通常为一小时至几天或甚至是几周或几个月。这对于复合模塑产品的商业制造是不期望的。因此，如下增强固化反应以减少模塑时间:通过加热(通常高于40°C )或辐射例如电子束处理增加材料的能量。固化反应是放热反应。为控制反应，能量输入通常分成两个或更多个阶段进行以防止模具中的放热反应失控，这种失控将导致模塑制品的机械性能差。如果能量输入的形式为加热以增加模制品的温度，则通常在第一阶段的加工中，温度随时间增加至所需的第一水平并保持恒定达一定时间段(称为停留阶段或停留期)。从第一停留期继续进行下去，温度进一步增加至第二水平并随时间保持恒定(第二停留阶段)。根据模制品的性质，可以进一步重复温度增加然后停留。 因此常规加工需要较长时间以加工模制品。这导致包含热固性树脂的复合模制品的生产较不适用于在大的商业规模上制造。而且，模制品的加工通常是复杂的并且需要大量的专门技术和设备以控制固化过程中模制品的能量输入或温度。通常，除了加热和温度控制设备之外，也将模制品加压以确保增强材料可被树脂材料适当地润湿。本专利技术通常旨在避免或至少减轻上述问题和/或提供改进。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了方法，模制品，模塑材料和模塑制品，如所附权利要求的任一项所限定的。在本专利技术的一种实施方式中，提供了制造模塑制品的方法，包括以下步骤:提供模塑材料，该模塑材料包括纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，所述第一树脂材料是至少部分加工的；向模具中提供所述模塑材料以形成模制品；和加工所述模制品以通过向所述模具提供能量输入形成模塑制品。用于加工所述模制品以形成所述模塑制品的能量输入小于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模制品制造模塑制品所需的能量输入。这使得加工模制品的能量输入减少，由此使得能够较快地加工。同样，由于加工的一部分在模塑材料的制造过程中进行，因此模制品的加工则简化且更有效了。这降低了模塑成本，由此减少了生产模塑制品所需的时间。在优选的实施方式中，通过将模制品加热至停留温度并将模制品保持在停留温度而加工模制品。通过将模制品加热至固化温度并在停留阶段将模制品保持在停留温度而加工模制品，停留阶段比由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模制品制造模塑制品所需的停留阶段短。模内加工可以包括停留温度高于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模制品制造模塑制品所需的停留温度。根据本专利技术的另一方面，提供了制造模塑材料的方法，包括:提供纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，各树脂材料与所述纤维增强材料接触，和；至少部分加工第一树脂材料。部分加工第一树脂材料以部分固化该材料或者在将模塑材料放入模具中之前将其完全加工为固化的材料。当将材料在模具中加工以形成模塑制品时，这由此减少了加工模塑材料的能量输入，并减少了加工模制品以固化的总时间。根据本专利技术进一步的方面，提供纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，各树脂材料与所述纤维增强材料接触，第一树脂材料是至少部分加工的。在优选的实施方式中，用各树脂材料浸溃纤维增强材料，第一树脂材料和第二树脂材料包含相同的树脂。纤维增强材料可以包括包含第一树脂材料的第一层和包含第二树脂材料的第二层。第一和第二层可以优选地组合以形成模塑材料。在优选的实施方式中，将第一层完全固化并与未固化的第二层组合以形成模塑材料。在另一种实施方式中，模塑材料可以包括纤维层，该纤维层包含部分固化或完全固化的第一树脂材料和未固化或部分固化的第二树脂材料。加工模制品以形成模塑制品的能量输入小于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模塑材料加工模塑制品所需的能量输入。在另一种实施方式中，模塑材料适合于在单一温度停留阶段中加工。在本专利技术进一步的实施方式中，在加工过程中的停留阶段比由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模制品制造模塑制品所需的停留阶段短。该材料的停留温度可以高于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料的模制品制造模塑制品所需的停留温度，其中第一树脂材料是未加工的。在本专利技术的另一种实施方式中，在施用于模具之前，将模塑材料成型或取向。这使得材料与模具表面一致。【具体实施方式】如上讨论，模塑材料包括增强材料和树脂材料。将模塑材料固化以形成模塑制品。固化法通过交联过程将树脂由塑料物质转换。添加能量和/或催化剂，这些会使分子链在化学活性位点反应，连接成刚性的3-D结构。交联过程形成具有较大分子量的分子，得到具有较高熔点的材料。在反应过程中，分子量增加至某一点，使得熔点高于周围的环境温度，而材料形成为固体物质。材料的不受控的重新加热会导致在获得熔点之前达到分解温度。因此，热固性材料不能在其固化之后熔融和重新成型。模塑材料可以形成一种或多种模塑材料的模塑组件。在模制品或包含一个或多个预浸料层的组件中，在固化过程中的放热性能量释放可能是显著的，特别是在模制品的中心/中间。这可能导致模制品的过热，如果模具不能暴露于高温的话这可能是有问题的。使用固化材料的一个或多个层可以显著降低放热性能量释放。通过加热的能量输入通常分成几个阶段进行:恒定温度的第一固化阶段或第一停留阶段，然后是恒定温度的第二固化阶段或第二停留阶段和之后的阶段，由此第二阶段或之后阶段中的温度或高于或低于前一阶段的温度。这使得复合材料的固化成为耗时工艺，导致方法较不适用于大量制造大的模塑部件。在本专利技术的一方面，提供制造模塑制品的方法，包括以下步骤:提供模塑材料，该模塑材料包括纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，第一树脂材料是至少部分加工的；向模具中提供所述模塑材料以形成模制品；和通过向模制品提供能量输入而加工模制品以形成模塑制品。加工模制品以形成模塑制品的能量输入小于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料的模制品加工模塑制品所需的能量输入。本专利技术能够用单阶段加热固化来改善模制品的加工速度和效率。这可很大程度地实现，因为在固化过程中模制品具有降低的放热能量释放或放热热量，这是因为模制品在固化之前包括固化或本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造模塑制品的方法，包括：a)提供模塑材料，该模塑材料包括纤维增强材料、第一树脂材料和第二树脂材料，所述第一树脂材料是至少部分加工的；然后b)向模具中提供所述模塑材料以形成模制品；和c)模内加工所述模制品以通过向所述模制品提供能量输入形成所述模塑制品，用于加工所述模制品以形成所述模塑制品的能量输入小于由包含相同的第一树脂材料和第二树脂材料且其中所述第一树脂材料是未加工的模制品制造模塑制品所需的能量输入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J莫泽，U卡纳，P珀里拉特克隆布，
申请(专利权)人：赫克赛尔控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT