CN103269845B - 由增强纤维束制成且含单向纤维带的纤维预制件以及复合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造纤维复合结构的纤维预制件(1)，所述预制件的壁包含至少一个由具有第一树脂组合物的增强纤维束(5)所组成的第一区(4)和至少一个由至少一条纤维带(其由至少一条具有第二树脂组合物的单向导向增强纱股(8)组成)所组成的第二区(7)，其中在按平行厚度延伸的方向观看时，在所述至少一个第一区(4)中的增强纤维束(5)以彼此不同的空间方向排列，且其中在按垂直壁厚延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域。此外，本发明涉及由此类纤维预制件组成的复合材料件。

Description

由增强纤维束制成且含单向纤维带的纤维预制件以及复合件

发明所属的技术领域

本发明涉及用于制造纤维复合结构或复合件的纤维预制件，其壁由增强纤维制成，及由此类纤维预制件所制成的复合件。

现有技术

现在更常使用由纤维复合材料所制成的组件，特别是在航天工业，以及例如机械建筑业中。纤维复合物经常提供相较金属为重量轻及/或强度高的优点。由此一个重要方面为不昂贵地制造此类兼具弹性及重量轻的复合件。关于弹性，即刚性及强度，增强纤维的体积百分比，且具体而言增强纤维的方向，对复合件有决定性影响。

常用制造方法目前是基于所谓的预渍技术。在此情形中，将增强纤维(如玻璃纤维或碳纤维)例如彼此平行排列，包埋在基质树脂中，及处理成为片状半成品。至于组件制造，在考虑组件负担所需的增强纤维定向的同时，将这些片根据组件外形切割且通过机械或以手工一层一层地积层而成为工具。随后在热压器中将基质在压力下及于一定的温度下固化。然而此类制造方法对许多组件来说非常复杂且昂贵。

另一种方法是由增强纤维制造所谓的纤维预制件。实际上，其为由增强纤维所制成的二或三维结构形状的纺织半成品，其中在制造纤维复合件的进一步步骤中经由灌注或注射且通过施加真空而引入合适的基材。随后将基材在通常高温及高压下固化成为最终组件。在此情形下，已知的基材灌注或注射方法为所谓的液体模塑（LM）法，或其相关方法，如树脂转移模塑（RTM）、真空辅助树脂转移模塑（VARTM）、树脂膜灌注（RFI）、液态树脂灌注（LRI）、或树脂灌注挠性工具（RIFT）。为了改良增强纤维在纤维预制件中的定型，用于制造所述纤维预制件的纤维材料也可以例如低量可固化性塑材料（即粘合剂材料）浸渍。此类预浸渍纱公开于例如WO2005/095080中。

为了制造此纤维预制件，WO98/22644已建议将短切增强纤维与粘合剂材料一起在适合所欲纤维预制件的形状的空气可渗透滤网上分散，且经由施加真空而将所述纤维维持在滤网上，直到在粘合剂材料冷却后获得预制件的充分稳定性为止。增强纤维借此步骤以随机、各向同性排列及方向而排列。如果无法事先预测组件中的负载方向，则其确实有利；然而其同时由于各向同性定向使仅部分纤维位于负载方向而不利。因此在使用此方法时无法适合组件中的特定负载方向。组件壁增强最多可例如经由局部地增加壁厚而完成；然而其附带组件重量增加。另外，根据WO98/22644的实施例，仅获得至多约15体积%的范围的纤维体积比例，因此由于低纤维体积比例，仅相当少的厚度相关组件强化。此类具有随机定向增强纤维的组件通常获得最多30体积%的纤维比例。

US2010/0126652A1及US2009/0229761A1公开了各用于制造纤维预制件的方法及装置，借其可满足组件中有适合负载的纤维方向的需求。在此情形中，使用所谓的TFP法(“调适纤维安置法”)，其中将纱或纤维股沿适合影响最终组件的力量分布的任何数量路径铺放且使用定型经纱预先定型，其中使用CNC控制缝纫及编织机。US2009/0229760A1公开了一种用于适合此类TFP法的纤维股的应用装置。使用这些TFP法可改良增强纤维的机械抗性用途，且可增加组件横截面对组件中各局部负载的适合度。然而这些方法，具体而言在制造具有复杂三维结构的纤维预制件时，复杂且成本高。

至于借纺织法(如借缝纫或编织法)将纤维股定型的替代方法，则也可借热活化粘合剂材料(例如借热塑物)将纤维股定型，如DE102007012608B4所公开。

制造纤维预制件的另一种可能性包括使用所谓的多轴不皱缩织物。应了解，多轴不皱缩织物为由多个重叠纤维层所制成的结构，其中纤维层包含彼此平行排列的增强纱片。重叠纤维层可经由并排且彼此平行而行进及形成缝线的多个缝纫或编织经纱彼此连接和固定，而以此方式稳定多轴不皱缩织物。所述纤维层的重叠的，使得层的增强纤维导向成为彼此平行或交错地交叉(例如-45°；0°；+45°)。

此类多轴不皱缩织物是无基材而辅放于模具中，且例如为了成形而增温以适合其轮廓。随后将制造复合件所需的基材经由灌注或注射而引入模具中及纤维预制件中，借此随基材固化而获得复合件。多轴不皱缩织物及其制造纤维预制件的用途公开于例如EP0361796B1、EP1352118B1、或WO98/10128中。

然而多轴不皱缩织物在制造上昂贵，且通常制成标准宽度，其极少对应后续组件的尺寸。如此造成不少量的废料。另外，特别是在轮廓复杂的组件中，且特别是关于齿度半径小的组件，其仅可有限地使用，因为多轴不皱缩织物无法弯折成为任何形式。此外观察到，缝纫或编织经纱经常会导致所生成的复合物的冲击强度降低。最后，后续的基材灌注或注射也会拖累液体模塑或相关方法。

为了避免接缝及横向纤丝，US2008/0085650A1建议使用具有分层构造的增强材料结构，所述增强材料结构包含一层平行导向的连续增强纤维，及一层由例如非织物、织物，或由短切纤维所制成的层，其中所述层经由粘着剂或经由粘着点而彼此连接。这些材料也起初以标准宽度获得，其必须切割以对应组件几何。以此方式，由于额外的步聚(例如切割、弯折及连接)而增加成本，且平均废料高达输出材料的30%。

发明内容

本发明目的为提供一种可用于多种组件轮廓的纤维预制件，其中具体而言可改良对组件中各种局部负载的适合度，及其可不昂贵地制造。

所述目的通过一种用于制造纤维复合结构的纤维预制件完成，其壁由增强纤维制成，

-其中所述壁具有第一表面，与第一表面对立安置的第二表面、及在所述表面间延伸的厚度，且以边缘限制，

-其中所述壁包含至少一个由具有第一树脂组合物的增强纤维束所制成的第一区、及至少一个由至少一条纤维带所制成的第二区，所述纤维带包含至少一条具有第二树脂组合物的单向导向增强纱股，

-其中在按平行厚度延伸的方向观看时，在所述至少一个第一区中的增强纤维维束以彼此不同的空间方向定向，

-其中各增强纤维维束包含彼此平行而导向的增强纤维纤丝，具有3至50毫米的长度，且含有相对纤维重量的浓度为1至10重量%的第一树脂组合物，

-其中所述纤维预制件的壁具有大于35体积%的增强纤维比例，及

-其中在按垂直壁厚度延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域，且所述至少一条纤维带的至少一端在所述壁内部终止。

通过本发明的纤维预制件，可以简单的方式制造纤维复合结构或复合件。在此情形下，可将根据本发明的纤维预制件借常用方法辅放在近网形模具中，将基材经由灌注、浸润或注射而引入所述模其中，随后通过将基材固化而形成复合件。由此本发明涉及一种复合件，其壁由包埋在聚合物基质中的增强纤维构成，

-其中所述壁具有第一表面、与第一表面对立安置的第二表面、及在表面间延伸的厚度，且以边缘限制，

-其中所述壁包含至少一个由增强纤维束所制成的第一区、及至少一个由至少一条纤维带所制成的第二区，所述纤维带包含至少一条单向导向增强纱成股，

-其中在按平行厚度延伸的方向观看时，在所述至少一个第一区中的增强纤维维束是以彼此不同的空间方向定向，

-其中各增强纤维束包含彼此平行导向的增强纤维纤丝，且具有3至50毫米的长度，

-其中所述复合件的壁具有大于35体积%的增强纤维比例，及

-其中在按垂直壁厚度延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域，且所述至少一条纤维带的至少一端在所述壁内部将止。

所述纤维预制件或复合件由此在其壁内部具有至少一个由增强纤维束所制成的第一区、及至少一个由至少一条纤维带所制成的第二区。在此情形下，所述壁内部的第一区可在全部壁上形成连续区域，其中例如埋入一个或多个第二区。第二区因而可排列于所述壁内部，即在垂直所述壁厚度延伸而观看时形成岛状。然而在一个优选实施方案中，第二区也可排列于第一区上表面之一的区域中，即在此情形下，将至少一条纤维带安装在例如表面之一上。然而也可将第二区延伸通过全部壁厚，因而被第一区横向地限制。在此情形下，在按垂直所述壁厚度延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域，即在按此方向观看时，所述至少一个第二区在全部壁上不形成连续区域。如先前所解释，仅所述至少一个第一区可如连续区域而延伸通过全部壁。在本发明纤维预制件的一个优选实施方案中，所述壁内部的所述至少一个第一区在全部壁上形成由增强纤维束所制成的连续区域，且所述壁包含至少一个排列于所述由增强纤维束所制成的连续区域之中及/或之上的不连续第二区。

在所述至少一个第一区中，在按平行厚度延伸的方向观看时，所述增强纤维束按彼此不同的空间方向定向，即在所述至少一个第一区中，增强纤维按垂直厚度延伸的空间方向各向同性地分布或定向。因而应了解，各向同性地是表示虽然在个别增强纤维束内纤维为非等向定向，但所述束整体则显示无偏好定向而按所列的空间方向各向同性地定向。特别是关于第一区的较厚壁厚或较厚层厚，考虑按壁厚度方向延伸的空间方向则也可为各向同性分布，即在所述至少一个第一区中，所述纤维预制件或复合件在所有三个空间方向均可具有各向同性结构。

根据本发明，各增强纤维束包含彼此平行导向的增强纤维纤丝，且具有3至50毫米的长度。优选地，所述长度是在10至50毫米的范围。关于在所述至少一个第一区中可获得的增强纤维比例，具体而言为达到高于40体积%的比例，如果根据本发明的纤维预制件或复合件的壁在所述至少一个第一区中具有多组长度不同的增强纤维束而使所述增强纤维束的所有长度具有分布，则为有利的。例如可将长度为20、30及50毫米的增强纤维束彼此组合。

所述增强纤维束可包含具有例如500至50,000条增强纤维纤丝的共用纤丝纱。然而如果各增强纤维束包含500至24,000条增强纤维纤丝则为有利的。为了在所述至少一个第一区中实现最均匀的增强纤维束分布，及达到最高可行纤维比例，所述增强纤维束中增强纤维纤丝的数量特别优选为在500至6,000条的范围，且更特别优选为在1,000至3,000条的范围。

为了在所述至少一个第一区中达到高纤维体积比例，具体而言为达到高于40体积%的增强纤维比例，如果所述壁具有多组增强纤维纤丝的数量不同的增强纤维束则同样地证明为有利的，因为如此可在所述至少一个第一区中实现高堆积密度的所述束。例如可组合具有3,000、6,000及12,000条增强纤维纤丝的增强纤维束。

为了实现高堆积密度的所述束，即在所述至少一个第一区中达到超过40体积%的高纤维体积比例，如果增强纤维束具有垂直所述束中增强纤维纤丝延伸的尽可能平坦横截面则更有利。优选地，所述增强纤维束为条形，且具有至少25的束宽对束厚比。优选地，所述束宽对束厚比在30至150的范围。

实施方式

经由关于束宽对束厚比、关于长度、及关于增强纤维纤丝而适当地选择增强纤维束，则在所述至少一个第一区中可实现特别是高堆积密度的增强纤维束，因此特别是高纤维体积比例。在纤维预制件或复合件的更特别优选实施方案中，排列于纤维预制件或复合件的壁中的所述至少一个第一区的区域中的增强纤维束(除了平坦横截面以外)具有长度不同及数量不同的增强纤维纤丝。如此在纤维预制件或复合件的壁中导致特别高的纤维体积比例。根据本发明，纤维预制件或复合件的壁跨越其全部延伸(即在其延伸的每个点处)具有至少35体积%的增强纤维比例，优选地至少40体积%的增强纤维比例且特别优选地45体积%的增强纤维比例。如果增强纤维比例为至少50体积%则特别有利，因为如此导致复合件的超强机械性质。将增强纤维束用第一树脂组合物预先浸渍因而可在纤维预制件制造期间将这些增强纤维束紧密而稳定地铺放，借此支持此高纤维体积比例的实现。

纤维预制件的壁中的增强纤维比例可根据DINEN2564：1998而测定。由此根据一般方法将纤维预制件用环氧树脂(如HexFlowRTM6(Hexcel)]浸渍，并固化成为复合材料。从固化复合材料切割测试体，根据DINEN2564：1998测定其质量与密度、及在用浓硫酸处理以分离基质树脂后所述测试体所含的纤维质量。

根据DINEN2564：1998的规定可如此测定纤维质量比例，且由其获得纤维体积比例或增强纤维比例。比方法也可用于测定复合件的纤维体积比例。

纤维预制件中的增强纤维束像独特地具有相对纤维比例为1至10重量%的范围的第一树脂成分含量。借此对纤维束提供充分的稳定性，且避免分解成为个别纤丝或个别纤丝组。同时使用根据本发明的树脂涂布则保证在纤维预制件形成期间增强纤维束彼此粘附，且纤维预制件因此实现用于额外处理的充分稳定性。此类树脂涂布经常称为粘合剂或粘合。如已解释，形成复合件仍需要的实际基材是在后续的处理步骤中借由灌注或注射至预制件中而引入。优选地，纤维预制件中的增强纤维束含有相对纤维比例的浓度为2至7重量%的范围的第一树脂组合物。

关于第一树脂组合物，其可为满足上述目的的粘合剂材料。在本发明的一个优选实施方案中，第一树脂组合物为热活化性粘合剂材料，例如热塑物。然而优选地，所述粘合剂材料是基于环氧树脂，其中可将粘合剂材料多次熔化，且可借由冷却至室温而转化成定型状态。此类树脂组合物、或具有这些类型树脂组合物的增强纤维揭示于例如WO2005/095080中。WO98/22644号专利也揭示这些适合作为粘合剂的这类树脂组合物。

在所述至少一个第一区及因此所述至少一个第二区本身上或内部的至少一条纤维带，排列于例如由纤维预制件所制造的后续组件中或根据本发明的复合件中特别高应变的区域中，且按其所显示的应力方向对应地定向。所述至少一条纤维带因此优选地按力的定向排列，或根据纤维预制件或复合件的壁中负载而导向。因而所述至少一条或多条纤维带可从纤维预制件或复合件的壁的一侧或边缘延伸至纤维预制件或复合件的壁的另一侧或边缘，因此跨借此区域的全部延伸。所述边缘因而可以界定纤维预制件的外围；然而其也可借凹痕、开口、凸起等而出现于纤维预制件内部。

根据本发明的纤维预制件本身独特之处特别在于，其可弹性地适合欲由纤维预制件制造的组件中的局部负载。因比在一个实施方案中，所述纤维预制件具有其至少一端在所述壁内部终止的至少一条纤维带，且所述纤维带因此不从纤维预制件的一个边缘延伸至另一个边缘。一条纤维带或多条纤维带因此仅按此条纤维带或这些纤维带的方向延伸通过壁的部分扩张或延伸，如此形成岛形或半岛形区域。纤维带的末端因而对应形成此纤维带的至少一条单向导向增强纱股的末端。例如在纤维预制件或复合件具有形成接头的凸起的情形中，仅在凸起区域中应用纤维带作为增强纤维也可行。所述纤维带或至少一条纤维带因而也可沿弯曲路径应用或行进。

优选地，所述至少一条纤维带具有至少7厘米，且特别优选地至少10厘米的长度。长度较短，则传输至组件中纤维带中的力不足。另外，例如在DE102007012608B4中所公开，较短纤维带的处理困难，特别是自动化铺放。所述至少一条纤维带特别优选地具有至少20厘米的长度。如先前所解释，纤维带长度的上限依个别情形的组件几何而定。

所述至少一条纤维带可例如包含一条铺展及平放的单一复丝式增强纱，即一条单一增强纱股。然而优选地，所述至少一条纤维带包含多条并排且彼此平行的增强纱股。

在根据本发明的纤维预制件或复合件的一个实施方案中，所述至少一个第二区因而可包含一条个别纤维带，其也可包含紧邻且彼比重叠地应用的多个复丝式增强纱。然而优选地，所述至少一个第二区包含以数层彼此重叠地排列的多个纤维带，其中层数及其宽度依后续组件中的各负载而定。

如所解释，由于根据本发明的纤维预制件的特定结构，纤维预制件及由其所制造的组件的适合负载的结构以简单的方式是可行的。其在此因在纤维预制件或复合件的壁中将至少一条纤维带优选地按力的定向排列，或者以适合负载的方式导向而实现。因此在一个实施方案中，纤维预制件或复合件的壁包含至少两条纤维带，且至少一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股的定向与另一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股的定向不同。在一个实施方案中，在第二区内部，以数层彼此重叠的纤维带、或在所述纤维带内且形成所述纤维带的单向导向增强纱股因而可具有不同的定向。在一个进一步实施方案中，在纤维预制件或复合件的壁之上及/或之中具有多个第二区的情形中，不同第二区的纤维带、或在所述纤维带内且形成所述纤维带的不同第二区的单向导向增强纱股均可具有不同的定向。定向不同的增强纱股可形成例如彼此为5°至175°，且优选地20°至160°的α角。其自然也包含其中一个第二区和不同第二区的纤维带具有彼此不同的定向的实施方案。

在一个进一步实施方案中，至少一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股、或至少一条纤维带的纵向延伸并未平行纤维预制件或复合件的任何边缘而导向。

根据本发明，所述单向导向增强纱股或所述至少一条纤维带具有第二树脂组合物。其是表示可将至少一条纤维带固定铺放及定型且实现纤维预制件的稳定化。依应用而定，纤维带可为所谓的单向预浸材，其中已将单向定向增强纤维用基质树脂浸渍，且所述预浸材中基质树脂的浓度已实质上相当于组件中的浓度，即大约25至45重量%的范围。然而优选地，根据本发明的纤维预制件的至少一条纤维带具有相对纤维比例的浓度为1至10重量%的第二树脂组合物。第二树脂组合物然后如同粘合剂材料而作用。在此类浓度，一方面可保证前述良好处理及定型。另一方面，所述至少一条纤维带具有充分的挠性，且在后续组件处理期间用基质树脂完全地浸润。

纤维预制件的至少一个第二区的至少一条纤维带中的增强纤维比例应低于70体积%，使得在用基质树脂浸润后在最终组件中保证将增强纤维实质上完全包埋在基质树脂中。另一方面，纤维比例应尽量高以在特定体积实现最高的可行增强效果。尤其是也考虑实际处理力，现已显示纤维预制件或复合件的至少一条纤维带中的增强纤维体积比例在40至65体积%的范围，且优选地50至65体积%的范围为适当的。

关于第二树脂组合物，如同第一树脂组合物，其可为热活化性粘合剂材料，例如热塑物。基于环氧树脂的粘合剂材料同样地优选，其中可将粘合剂材料多次熔化，且可借由冷却至室温而转化成定型状态。又关于第二树脂组合物，或关于具有这些树脂组合物的纤维带，其可考虑例如WO2005/095080所揭示的纱及树脂组合物。第一树脂组合物与第二树脂组合物优选地化学上类似，且特别优选地为相同的。合适的树脂组合物或粘合剂材料也揭示于已提及的WO98/22644中。

关于用于根据本发明的纤维预制件或根据本发明的复合件的增强纤维或增强纤维纱，所述纤维或纱均可基于碳、玻璃、芳香族聚胺、陶瓷、硼、钢、或合成聚合物，如聚酰胺、多羟基醚、聚乙烯(具体而言为UHMW聚乙烯)、或聚酯，或这些材料的组合，例如混合纱(共混纱)的形式。在一个优选实施方案中，增强纤维束及/或至少一条纤维带的增强纱股为碳纤维。在此情形下，碳纤维可从沥青、聚丙烯腈、或粘性前产物获得。

各向同性导向增强纤维束、与按力的定向导向的纤维带或增强纱股的组合可不昂贵地制造纤维预制件，所述制造可同时适合后续组件中的指定负载。因此，第一区可例如经由所谓的纤维喷洒法，以增强纤维束不昂贵地形成，其中将涂布第一树脂组合物的增强纤维纱进料至切割头，切割成为具有所需长度的对应测量束，最后喷洒至适合纤维预制件的最终轮廓的工具中。或者也可将由对应增强纤维束所制成的填充物沉积在工具中。在两种情形，增强纤维束的定位均可经由对工具施加真空而支持，在此情形为打孔。

同时或也例如随后在后续组件的负载增加的区域中可将纤维带按负载方向定向而应用，其中可使用现有技术已知的方法，如WO2007/101578所揭示方法，其中在应用期间使用喷焰法沉积第二树脂组合物，或E102007012608B4所揭示的方法，其中将具有热活化性粘合剂材料(例如热塑物)作为第二树脂组合物的纤维带或增强纤维束，在铺放头上借自动化应用装置定位。此类方法也已知称为“纤维安置法”。

与现有技术的纤维预制件相反，借本发明以此方式可制造原则上具有任何平坦或二维表面几何，或者优选地具有从平坦表面几何发散的三维表晶几何的纤维预制件。根据本发明的预制件及根据本发明的复合件均可在其壁延伸处具有不同的壁厚，或凸起、开口等。优选的纤维预制件因此特别地在至少一个第一区中具有不同的壁厚。

因此，根据本发明的纤维预制件或根据本发明的复合件可在多个不同实施方案中获得。相对彼此地弹性控制第一及第二区，则可简单地适合组件中的负载。因此，根据负载位置则可经由以额外比例的第一区(即增加增强束)增加壁厚而进行适合。同样地，在指定区域中经由具有按负载方向定向的纤维带的第二区而增强为可行的。依指定组件而定或依指定纤维预制件而定，借此可使具有增强纤维束的第一区的比例超过具有由增强纱股所制成的纤维带的第二区的比例，或者反之亦然。决定此情形的实施方案的关键为最终组件中的预测负载，及关于例如壁厚、重量、体积等欲实现的目标，尤其是关于组件的制造成本。

本发明借以下图而更详细地说明，其中图应非限制性。在简化示意图中：

图1显示弯曲帽罩片段形的本发明纤维预制件的顶视图。

图2显示在图1中沿线A-A所示纤维预制件片段的横截面。

图1示意地显示弯曲帽罩片段形纤维预制件1，其具有第一表面2与第二表面3、及在表面间延伸的厚度。从第一表面2的顶视图可辨识由增强纤维束5所制成的第一区4，所述束平均按不同方向各向同性地定向。增强纤维束5是由平行行进的短切增强纤丝6所构成，其中所述束中的增强纤维纤丝数量可在500至50,000条的范围。增强纤维束5具有第一树脂组合物，借此实现增强纤维束彼比的完全粘附，且纤维预制件获得进一步处理的充分稳定性。

在本实例中，纤维预制件1在第一表面2上具有2个纤维带形式的第二区7a、7b，其包含单向导向增强纱股8a、8b。在所示实例中，第二区7a从一个边缘至相反边缘延伸通过表面2，而第二区7b则仅在一段表面上行进且在壁内部终止。第二区7a、7b的增强纱股8a、8b按不同方向定向且不平行纤维预制件的任何边缘而导向。

图2显示穿过图1所示意的纤维预制件片段的横截面。由此相同的部分具有相同的参考号码。纤维预制件1以具有第一表面2与第二表面3的弯曲片段表现，纤维预制件的壁厚在其间延伸。所述壁由第一区4与第二区7a、7b、9、10所构成，其中在横截面图中明显可见，第一区4在全部壁上形成由增强纤维束5所制成的连续区，且所述区可称为连续相。相反地，第二区7a、7b、9、10作为不连续区域而包埋在第一区4中。在图2中，除了图1所示在第一表面2上的区7a、7b之外，2个额外第二区9、10示于壁内部，所述区被第一区4完全地包围。第二区7a、7b、9、10由以数层彼比重叠而排列的增强纱股8、8a、8b所构成。

图1及2所示的纤维预制件具有相当大的厚度。因此在此实例中，增强纤维束5在所述横截面图的壁横截面上也实质上各向同性地定向。

Claims (17)

1.一种用于制造纤维复合结构的纤维预制件，其壁是由增强纤维制成，

-其中所述壁具有第一表面、与第一表面对立安置的第二表面、及在所述表面间延伸的厚度，且以边缘限制，

-其中所述壁包含至少一个由具有第一树脂组合物的增强纤维束所制成的第一区、及至少一个由至少一条纤维带所制成的第二区，所述纤维带包含至少一条具有第二树脂组合物的单向导向增强纱股，

-其中在按平行厚度延伸的方向观看时，在所述至少一个第一区中的增强纤维束以彼此不同的空间方向定向，

-其中各增强纤维束包含彼此平行导向的增强纤维纤丝，其具有3至50毫米的长度，且含有相对纤维重量的浓度为1至10重量％的第一树脂组合物，

-其中所述纤维预制件的壁具有大于35体积％的增强纤维比例，及

-其中在按垂直壁厚度延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域，且所述至少一条纤维带的至少一端在所述壁内部终止。

2.根据权利要求1的纤维预制件，其中其壁包含至少两条纤维带，且所述至少一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股的定向与另一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股的定向不同。

3.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述至少一条纤维带的至少一条单向导向增强纱股不平行任何边缘而导向。

4.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述增强纤维束的增强纤维及/或所述至少一条纤维带的增强纱股为碳纤维。

5.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述壁内部的至少一个第一区形成由增强纤维束所形成的连续区域，且所述壁包含排列于由增强纤维束所形成的连续区域之中和/或之上的至少一个不连续第二区。

6.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中各增强纤维束具有10至50毫米的长度。

7.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述壁具有多组彼此长度不同的增强纤维束。

8.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中各增强纤维束具有500至24,000条增强纤维纤丝。

9.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述壁具有不同组增强纤维纤丝的数量彼此不同的增强纤维束。

10.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述壁在所述至少一个第一区中具有至少45体积％的增强纤维比例。

11.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述增强纤维束含有相对纤维比例的浓度为2至5重量％的第一树脂组合物。

12.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述至少一条纤维带包含彼此紧邻排列的多个增强纤维股。

13.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述至少一条纤维带具有至少7厘米的长度。

14.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中所述至少一条纤维带具有相对纤维比例的浓度为1至10重量％的第二树脂组合物。

15.根据权利要求1或2的纤维预制件，其中第一树脂组合物与第二树脂组合物相同。

16.一种复合件，其可由根据权利要求1至15中任一项的纤维预制件制成。

17.一种复合件，其壁由包埋在聚合物基质中的增强纤维构成，

-其中所述壁具有第一表面、与第一表面对立安置的第二表面、及在所述表面间延伸的厚度，且以边缘限制，

-其中所述壁包含至少一个由增强纤维束所制成的第一区、及至少一个由至少一条纤维带所制成的第二区，所述纤维带包含至少一条单向导向增强纱股，

-其中在按平行厚度延伸的方向观看时，在所述至少一个第一区中的增强纤维束以彼此不同的空间方向定向，

-其中各增强纤维束包含彼此平行导向的增强纤维纤丝，且具有3至50毫米的长度，

-其中所述复合件的壁具有大于35体积％的增强纤维比例，及

-其中在按垂直壁厚度延伸的方向观看时，所述至少一个第二区形成不连续区域，且所述至少一条纤维带的至少一端在所述壁内部终止。