CN104139575A - 具有强度变化的纤维复合成品 - Google Patents

Abstract

一种具有强度变化的纤维复合成品，包含一个树脂部，该树脂部具有一个第一表面及一个第二表面，而该纤维复合成品还包含包覆在该树脂部内部的一个基材层，以及一个用来调整局部区域的结构强度的强度调整单元，该基材层为纤维布，而该强度调整单元包括至少两片由纤维所制成的强度调整层，所述强度调整层的至少一个对应该基材层的局部区域，其并选自于：人造纤维、热塑性聚氨酯弹性纤维，或两者的组合。利用该强度调整单元来调整该成品局部区域的结构强度，可以使该纤维复合成品具有强度变化。

Description

具有强度变化的纤维复合成品

技术领域

本发明涉及一种成品，特别是涉及一种以纤维为主要材料，并为多层式结构的具有强度变化的纤维复合成品。

背景技术

现有纤维复合材料在制造时，通常先将纤维编织成布料，再将该布料预浸在例如环氧树脂等等的黏结液体中，当含浸的环氧树脂干固后，就可以形成具有预定厚度及硬度的纤维复合材料。使用时可以依据需求不同，将数层纤维复合材料叠黏在一起，以形成具有结构强度的纤维复合成品。

现有纤维复合成品在强度的控制上，主要是选择不同的纤维来制造该布料，举例来说，当预浸在该环氧树脂内的布料由碳纤维或者玻璃纤维所制成时，在层层堆叠后，该复合成品将具有较佳的硬度及结构强度，相反的，如果用来制造该布料的纤维为例如聚酯(polyester)、聚酰胺(又称为尼龙，英文为Nylon)等等人造纤维时，其硬度及结构强度将低于由碳纤维或者玻璃纤维所制成的布料。也就是说，在现有纤维复合材料的制造领域中，制造者都是根据成品需要的强度，选择将数层面积相同且预浸有环氧树脂的布料黏结，因此，在结合后该纤维复合成品的每个部位的强度及硬度都相同。

现有纤维复合成品虽然可以根据需要调整整体的结构强度，但却无法改变该成品上不同区域的结构强度，因此，现有纤维复合成品可以运用领域受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有不同的结构强度变化，以扩大可运用范围的纤维复合成品。

本发明的纤维复合成品包含一个树脂部，该树脂部具有一个第一表面，以及一个第二表面，而该纤维复合成品还包含一个包覆在该树脂部内部并邻近该第一表面的基材层，以及一个包覆在该树脂部内部并用来调整局部区域的结构强度的强度调整单元，该基材层为纤维布，而该强度调整单元介于该树脂部的第二表面及该基材层之间，并包括至少两片由纤维所制成的强度调整层，所述强度调整层的至少其中一个对应该基材层的局部区域，并选自：人造纤维、热塑性聚氨酯弹性纤维，或人造纤维与热塑性聚氨酯弹性纤维的组合。

本发明所述的纤维复合成品，该强度调整单元包括一片邻近该第二表面的第一强度调整层，以及一片介于该第一强度调整层及该基材层之间的第二强度调整层，该第二强度调整层的面积小于该基材层的面积，并对应该基材层的局部区域。

本发明所述的纤维复合成品，该第一强度调整层的面积与该基材层的面积相同。

本发明所述的纤维复合成品，该第一强度调整层的材料不同于该第二强度调整层的材料。

本发明所述的纤维复合成品，该强度调整单元包括一片第一强度调整层，以及一片第二强度调整层，该第一强度调整层及该第二强度调整层的面积都小于该基材层的面积。

本发明所述的纤维复合成品，该第二强度调整层介于该第一强度调整层及该基材层之间。

本发明所述的纤维复合成品，该强度调整单元还包括至少一片第三强度调整层，以及至少一片第四强度调整层，该第三强度调整层及该第四强度调整层的面积都小于该基材层的面积，且该第三强度调整层及该第四强度调整层分别位于该第一强度调整层的相反侧。

本发明所述的纤维复合成品，该第一强度调整层及该第二强度调整层都位于该基材层及该树脂部的第二表面之间，且彼此错开设置。

本发明所述的纤维复合成品，该基材层选自于碳纤维、玻璃纤维，或碳纤维与玻璃纤维的组合。

本发明所述的纤维复合成品，还包含至少一个结合在该树脂部的第一表面及第二表面的其中之一上的薄膜表层，该薄膜表层是热塑性聚氨酯弹性体，该树脂部为环氧树脂。

本发明的有益效果在于：利用该强度调整单元来调整该纤维复合成品的局部区域的结构强度，可以使该纤维复合成品具有不同的结构强度，以符合不同使用需求，并扩大该成品可运用的范围。

附图说明

图1是本发明纤维复合成品的一个第一较佳实施例的前视图；

图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线所取的一个剖视示意图，为了清楚显示结构，图中只示意该纤维复合成品的一个树脂部的剖线，其余元件的剖线省略；

图3是一个立体分解图，辅助说明该第一较佳实施例的制造过程；

图4是一个制造流程示意图，也是辅助说明该第一较佳实施例的制造过程；

图5是本发明纤维复合成品的一个第二较佳实施例的立体图；

图6是沿图5中Ⅵ-Ⅵ线所取的一个剖视示意图，图中只示意该纤维复合成品的树脂部的剖线，其余元件的剖线省略；

图7是本发明纤维复合成品的一个第三较佳实施例的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。

参阅图1与图2，本发明纤维复合成品1的一个第一较佳实施例为一片中央坚硬而周边柔软的物件，该纤维复合成品1包含：一个树脂部11，该树脂部11由环氧树脂所构成，并具有一个弧弯的第一表面111，以及一个形状及弧度与该第一表面111对应的第二表面112，该第一表面111并具有一个位于中央的平坦面段113，以及一个围绕该平坦面段113的围绕面段114。

该纤维复合成品1还包含一个包覆在该树脂部11内部的基材层12，以及一个包覆在该树脂部11内部的强度调整单元13。本实施例该基材层12是邻近该树脂部11的第一表面111，并选择结构强度较佳的碳纤维布、玻璃纤维布，或碳纤维与玻璃纤维的组合的布。前述布料为已知布料，故不在此赘述。在本较佳实施例采用碳纤维布，而该强度调整单元13包括一片面积与该基材层12面积相同的第一强度调整层131，以及一片面积小于该基材层12面积的第二强度调整层132，该第一强度调整层131及该第二强度调整层132选自于：人造纤维、热塑性聚氨酯弹性(thermoplasticurethaneelastomer，简称TPU)纤维，或人造纤维与热塑性聚氨酯弹性纤维的组合。前述材质为已知材料，故不在此赘述。所述的人造纤维例如：聚酯(polyester)纤维、聚酰胺(又称为尼龙，英文为Nylon)纤维等等。

其中，该第一强度调整层131邻近该树脂部11的第二表面112，而该第二强度调整层132介于该第一强度调整层131及该基材层12之间。但是在设计上，本实施例该第一强度调整层131也可以介于该第二强度调整层132及该基材层12之间，该第一强度调整层131及该第二强度调整层132的材料可为相同，亦可为不同。

又本实施例的纤维复合成品1还包含两片分别披覆地结合在该树脂部11的第一表面111及第二表面112上的薄膜表层14。在本较佳实施例中，所述薄膜表层14都是热塑性聚氨酯弹性体，所述薄膜表层14不但可以和例如：环氧树脂制成的树脂部11稳固的结合，也可以和橡胶、聚氨酯(PU)、聚酰胺纤维等等的材料稳固地结合，因此，前述薄膜表层14的材料选择，可以提高该纤维复合成品1与其他元件的结合效果。

参阅图2、3、4，本实施例该纤维复合成品1在制造时，首先根据纤维复合成品1性质及强度需求不同，选择由碳纤维布、玻璃纤维布、人造纤维布为基底，并将所述布料预浸在环氧树脂溶液中，以形成一个由碳纤维布所制成的第一预浸布21，以及由人造纤维布或热塑性聚氨酯弹性纤维所制成的一个第二预浸布22、一个第三预浸布23，该第一预浸布21的面积与该第二预浸布22的面积相同，该第三预浸布23的面积小于该第一预浸布21的面积。

然后由前往后依序叠放：所述薄膜表层14的其中一片、该第一预浸布21、该第三预浸布23、该第二预浸布22，以及所述薄膜表层14的另一片，最后将该组合体摆放在一个加工模具(图未示)内进行热压加工，就可以完成本实施例该纤维复合成品1的制造。

在热压黏结后，对应该树脂部11的平坦面段113的区域，除了具有该树脂部11外，还具有该基材层12、该第一强度调整层131及该第二强度调整层132，也就是说，该纤维复合成品1的中央区域具有该第二强度调整层132，上述层状结构的纤维复合材料1不但制造相当的简单，制造后该纤维复合成品1的不同区域也会具有不同的硬度及结构强度。

参阅图5、6，本发明纤维复合成品1的一个第二较佳实施例也是包含：一个树脂部11、一片包覆在该树脂部11内部的基材层12、两片分别结合在该树脂部11的第一表面111及第二表面112上的薄膜表层14，以及一个包覆在该树脂部11内部的强度调整单元13。

该基材层12及所述薄膜表层14的设置位置与第一实施例相同，不再说明。而该强度调整单元13包括一片邻近该树脂部11的第二表面112的第一强度调整层131、一片介于该第一强度调整层131及该基材层12之间的第二强度调整层132、两片前后叠合并介于该树脂部11的第二表面112及该基材层12之间的第三强度调整层133，以及数片前后叠合并介于该树脂部11的第二表面112及该基材层12之间的第四强度调整层134。其中该第一强度调整层131及该第二强度调整层132的面积相同，并小于该基材层11的面积，所述第三强度调整层133及所述第四强度调整层134分别位在该第一强度调整层131的相反侧。

该第一强度调整层131、该第二强度调整层132、所述第三强度调整层133及所述第四强度调整层134可选择相同的材料，也可以选择不同的材料。具体来说，本实施例主要根据产品特性需要不同，在热压加工时，将不同大小、不同层数及不同材料的纤维布或者膜片摆放在不同的区域，就可以轻易的制造出具有强度变化的纤维复合成品1。

参阅图7，本发明纤维复合成品的一个第三较佳实施例的构造与第一较佳实施例类似，不同的地方在于：该第一强度调整层131及该第二强度调整层132的面积都小于该基材层12的面积，并左右错开，同时位在该基材层12及该树脂部11的第二表面112之间。当该第一强度调整层131及该第二强度调整层132采用不同强度的纤维布时，就可以改变该纤维复合成品1的不同区域的结构强度。

由以上说明可知，本发明该纤维复合成品1主要利用该强度调整单元13的叠合层数、叠合位置、叠合面积及材料的改变，来使得该纤维复合成品1具有强度变化。上述纤维复合成品1不但结构创新，在制造时，只要根据每件商品各部位强度需要的不同，裁切出具有不同结构强度的预浸布或者膜片，再加以配置、叠合，就可以利用简单的热压技术成型具有强度变化的纤维复合成品1，故本发明不但制造时相当的简单、方便，也可以使该纤维复合成品1不同区域具有强度变化，并扩大该纤维复合成品1的可运用范围。

Claims (10)

1.一种具有强度变化的纤维复合成品，包含一个树脂部，以及一个基材层，该树脂部具有一个第一表面以及一个第二表面，该基材层为纤维所制成的布料，并包覆在该树脂部内部，其并邻近该树脂部的第一表面；其特征在于：

该纤维复合成品还包含一个包覆在该树脂部内并介于该树脂部的第二表面及该基材层之间的强度调整单元，该强度调整单元包括至少两片由纤维所制成的强度调整层，所述强度调整层的至少其中一片对应该基材层的局部区域，并选自于：人造纤维、热塑性聚氨酯弹性纤维，或人造纤维与热塑性聚氨酯弹性纤维的组合。

2.根据权利要求1所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该强度调整单元包括一片邻近该第二表面的第一强度调整层，以及一片介于该第一强度调整层及该基材层之间的第二强度调整层，该第二强度调整层的面积小于该基材层的面积，并对应该基材层的局部区域。

3.根据权利要求2所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该第一强度调整层的面积与该基材层的面积相同。

4.根据权利要求3所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该第一强度调整层的材料不同于该第二强度调整层的材料。

5.根据权利要求1所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该强度调整单元包括一片第一强度调整层，以及一片第二强度调整层，该第一强度调整层及该第二强度调整层的面积都小于该基材层的面积。

6.根据权利要求5所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该第二强度调整层介于该第一强度调整层及该基材层之间。

7.根据权利要求6所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该强度调整单元还包括至少一片第三强度调整层，以及至少一片第四强度调整层，该第三强度调整层及该第四强度调整层的面积都小于该基材层的面积，且该第三强度调整层及该第四强度调整层分别位于该第一强度调整层的相反侧。

8.根据权利要求5所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该第一强度调整层及该第二强度调整层都位于该基材层及该树脂部的第二表面之间，且彼此错开设置。

9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该基材层选自于碳纤维、玻璃纤维，或碳纤维与玻璃纤维的组合。

10.根据权利要求9所述的具有强度变化的纤维复合成品，其特征在于：该纤维复合成品还包含至少一个结合在该树脂部的第一表面及第二表面的其中之一上的薄膜表层，该薄膜表层是热塑性聚氨酯弹性体，而该树脂部为环氧树脂。