CN101835593B - 用于由塑料制造模制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于基于用合并入的纤维加强的塑料型材(1)制造模制品的方法，其中对所述塑料型材进行加热并通过外模或内模使其变形，该塑料型材设置有优选沿纵向延伸的带状区域(3)，在塑料基体的变形温度下该带状区域比塑料基体本身更硬和柔性更小，从而抵抗纤维的侧向波状偏移。

Description

用于由塑料制造模制品的方法
技术领域
本发明涉及一种基于用合并/混和入的纤维加强的塑料型材制造模制品的方法，其中对塑料型材进行加热并通过外模或内模使该塑料型材变形。
背景技术
由PCT/EP2007/003 195已知这种方法。
该已知的方法尤其适用于制造具有全体恒定不变的曲率的塑料模制品，例如网球拍的拍头。
由EP 0 108 652 A1已知一种用于制造网球拍框架的方法，其中对利用加入的纤维加强的塑料型材进行加热并通过外模使其变形。在根据EP 0108 652 A1的图2的实施例中施加在侧前壁上的带状区域能够另外具有支承功能和用作装饰。这种带状区域可以通过共同挤出而与塑料型材一起制成。
由EP 0 045 176 A2、FR 2 689 811 A1、US 5 456 591、WO 2007/118 643A1和EP 0 533 524 A1可知另外的由塑料制成的模制品和用于制造它们的方法。
发明内容
基于此，本发明的目的是，提出一种方法，以此能精确、快速和成本低廉地制造形状较复杂的模制品。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的制造方法来实现。
为此考虑使用基于几乎不可膨胀的高稳定性纤维的所谓有机板型材，其中所述高稳定性纤维的形式为关于型材轴线成0°至90°的纤维角度的无端纤维。根据该方法制成的产品的特点在于：在低重量情况下具有特别高的机械效率。优选使用其中大部分纤维取向为轴向定向(0°)的有机板型材，即，不由辫状结构组成的有机板型材。在此，在由外模和内模形成的、用于形成外部几何形状的模腔中变形的过程中，塑料型材作为坯型材以这样的方式贴靠在壁部上，使得无端纤维保持拉伸，从而防止纤维束在轴向方向上弯曲或隆起/折皱，由此确保即使在完成变形后也能保持有机板的特性。
根据本发明，并非像现有技术中的大部分情况那样使用辫状结构来实现加强。这种辫状结构不允许通过预加压而在封闭模具之前建立压力，而这在本发明范围内可以是有利的，如在下文中将要说明的。
在本发明的另一实施例中，带状区域一体地形成在塑料型材中或安放在塑料型材上，其中在最终的成形完成后该带状材料可保留在塑料基体内或从塑料基体移除。
在本发明的第一优选实施例中，带状区域由被合并/混合入的第二塑料成分形成，所述第二塑料成分这样选择，使得在塑料基体的变形温度下，第二塑料成分刚好超过其玻璃转化点。
例如，可以选择熔点为223℃的聚酰胺6作为塑料基体，而选择玻璃转化点为225℃的无定形聚醚砜(PES)或玻璃转化点为180℃的无定形聚醚酰亚胺(PEI)作为第二塑料成分。
优选地，塑料型材中的带状区域布置成在随后的热变形过程中跟随型材的顶点线(Scheitellinie)。
在第二实施例中，带状区域可以由在小于型材周长的1/8的区域上沿周向延伸的弹性金属带来形成。
在特定的应用中，即使在完成变形后，这些弹性金属带仍可以保留在塑料型材内并具有功能性的作用，例如作为应变计，用于给予导电性，尤其是用于接地或避雷，或作为破裂传感器。
在第三实施例中，以这样的方式形成所述带状区域，使得在带状区域中受到的加热比周围区域中的少，从而使带状区域保留为相对于塑料基体较硬的框架。这些较硬的区域可以通过在加热过程中进行冷却或遮蔽来形成。
在此，有利的是，长形区域设置有横向于纵向方向的、沿周向延伸的肋状或条片状的加宽部，该加宽部沿周向的延伸量小于所述(型材)周长的1/8.
在本说明书所述的所有实施例中，有利的是，在变形过程中以50～500毫巴(mbar)的压力作用于塑料型材的内部。
在前述方法的变型中，在利用两种不同的塑料成分的情况下，带状区域这样通过位于内部的第二塑料成分形成，使得该第二塑料成分围绕型材的全部或大部分周长延伸，从而在变形过程中当两种塑料成分均被加热至高于它们的(例如超过223℃的)熔点时，该第二塑料成分与塑料基体形成层间粘合。
本发明方法的另一变型的特点在于，为了建立成形内压，将耐高温、轻质的泡沫材料引入塑料型材的内部，当变形过程完成后，所述泡沫材料保留在塑料型材中，其中优选地使用体积密度在30～50kg/m3的范围内的聚醚砜硬质泡沫材料。
附图说明
下面参考附图通过一优选实施例更详细地说明本发明。该附图示意性示出一段根据本发明的塑料型材的透视图。
具体实施方式
图中所示的塑料型材1包括塑料基体2。
在图中未特地示出的、沿纵向彼此平行地延伸的加强纤维被合并入基体2中。
此外，还合并有由第二塑料成分组成的沿纵向延伸的带状区域3，所述带状区域设置有沿周向延伸的横向肋4。第二塑料成分的熔点高于第一塑料成分的熔点，这使得当第一塑料成分熔化以变形时，第二塑料成分仍拥有残余稳定性，从而确保避免了加强纤维在变形过程中的波状偏移。

Claims (19)

1.一种用于基于用合并入的纤维加强的塑料型材(1)制造模制品的方法，其中对所述塑料型材(1)进行加热并通过外模或内模使该塑料型材变形，其中，
-所述塑料型材(1)设置有带状区域(3)，在塑料基体(2)的变形温度下所述带状区域比所述塑料基体(2)本身更硬和柔性更小，从而抵抗所述纤维的侧向波状偏移，
-所述带状区域(3)这样由被合并入的、位于内部的第二塑料成分形成，使得该第二塑料成分围绕所述型材的周长延伸并在变形过程中在两种塑料成分都被加热至高于它们的熔点时与所述塑料基体形成层间的粘合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)沿所述塑料型材的纵向延伸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)一体地形成在所述塑料型材(1)中或安放在所述塑料型材(1)上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在完成最终的成形后所述带状区域(3)保留在所述塑料基体(2)内或从所述塑料基体(2)移除。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二塑料成分以这样的方式选择，使得在所述塑料基体(2)的变形温度下，所述第二塑料成分刚好超过玻璃转化点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述塑料基体(2)是聚酰胺6，而所述第二成分是无定形聚醚砜(PES)或无定形聚醚酰亚胺(PEI)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)在所述塑料型材(1)中布置成在随后的热变形过程中跟随所述型材曲线的顶点线。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)由在小于所述型材的周长的1/8的区域上沿周向延伸的弹性金属带形成。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在变形完成后所述弹性金属带保留在所述塑料型材(1)内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，保留在所述塑料型材内的所述弹性金属带用作应变计。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，保留在所述塑料型材内的所述弹性金属带用于给予导电性。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，保留在所述塑料型材内的所述弹性金属带用于接地或避雷。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，保留在所述塑料型材内的所述弹性金属带用作破裂传感器。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)这样形成，使得在这些区域中受到的加热比周围区域中的少，从而将这些区域保留为相对于所述塑料基体(2)较硬的框架。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)通过进行冷却或遮蔽而形成。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述带状区域(3)设置有沿周向方向延伸的、肋状或条片状的加宽部(4)，所述加宽部沿周向的延伸量小于所述周长的1/8。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在变形过程中以50～500mbar的低压作用于所述塑料型材(1)的内部。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了建立成形内压，向所述塑料型材(1)的内部引入耐高温、轻质的泡沫材料，在变形过程完成后所述泡沫材料保留在所述塑料型材(1)内。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料是体积密度在30～50kg/m3的范围内的聚醚砜硬质泡沫材料。
20一种按照根据权利要求1至19中任一项所述的方法制成的塑料模制件。
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