CN104552749B - 增强的模制件、其生产方法及其用途 - Google Patents

增强的模制件、其生产方法及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN104552749B
CN104552749B CN201410535106.1A CN201410535106A CN104552749B CN 104552749 B CN104552749 B CN 104552749B CN 201410535106 A CN201410535106 A CN 201410535106A CN 104552749 B CN104552749 B CN 104552749B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plastic material
moulded parts
fiber
material matrix
fixed cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410535106.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104552749A (zh
Inventor
托马斯·耶尔奇
贝恩德·亨克尔曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMS Patent AG
Original Assignee
EMS Patent AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMS Patent AG filed Critical EMS Patent AG
Publication of CN104552749A publication Critical patent/CN104552749A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104552749B publication Critical patent/CN104552749B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14065—Positioning or centering articles in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14467—Joining articles or parts of a single article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
    • B29C45/14786—Fibrous material or fibre containing material, e.g. fibre mats or fibre reinforced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14065—Positioning or centering articles in the mould
    • B29C2045/14131—Positioning or centering articles in the mould using positioning or centering means forming part of the insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14065—Positioning or centering articles in the mould
    • B29C2045/14163—Positioning or centering articles in the mould using springs being part of the positioning means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14467—Joining articles or parts of a single article
    • B29C2045/14532—Joining articles or parts of a single article injecting between two sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B29K2105/0881—Prepregs unidirectional
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00—Layered products
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/268—Monolayer with structurally defined element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

本发明涉及纤维带增强的模制件的生产方法，并且也涉及相应的增强的模制件。另外，本发明涉及通过该方法生产的模制件的用途。

Description

增强的模制件、其生产方法及其用途
技术领域
本发明涉及由纤维带增强的模制件的生产方法，并且也涉及相应的增强的模制件。另外，本发明涉及通过该方法生产的模制件的用途。
背景技术
由于试图通过塑料材料替代金属，故对塑料材料的机械性能具有越来越高的要求。用于提高机械性能的目前方式在于将纤维增强材料(例如玻璃纤维或碳纤维)引入至塑料材料基体中。然而，即使是由采用这种方式增强的塑料材料制成的部件也通常具有比金属部件明显更低的刚性。
进一步的改进可以通过纤维带选择性增强模制件来实现。例如，通过将这些纤维带特别应用或引入到模制件上或到模制件内来实现这点。用于生产塑料材料模制件的最重要的方法之一是以注射模塑工艺为代表。由于经济原因，期望在注射模塑工艺期间将纤维带应用到模制件(到模制件内或到模制件上)，而不期望后续增加单独的步骤。
从DE 10 2011 077 834 A1中得知，通过注射模塑或传递模塑来生产纤维复合结构件的方法。预制的半成品由此放置在注射压模中，在压模闭合后，注入纤维增强的塑料材料。由此通过夹紧元件来确保半成品在压模中的可靠位置。
在DE 10 2007 037 680 A1中描述了用于生产由未切断(endless)纤维部分增强的注射模塑部件的另一种方法。在此使用允许将针引入到压铸模内的特别压铸模。利用这些针，在注射热塑性材料之前，未切断纤维半成品位于压铸模内。在注射后，将针缩回。
DE 10 2011 120 986 A1描述了一种用于制造具有模压成形结构和/或模压功能结构的纤维复合空心型材部件的注射模塑方法。在第一模中，首先浇铸芯部，然后芯部被在硬质塑料中饱和的纤维材料所覆盖。在第二模中，该被覆盖的芯部至少部分地被硬化，模压功能结构或成形结构。在从模具中移除空心型材之后，将芯部至少加热至它的熔化温度，并从空心型材熔化出芯部。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一种由纤维带增强的热塑性模制件的生产方法，该方法能够在注射模塑工艺中安全固定纤维带。此外，本发明的目的是提供一种方法，该方法对于装置是简单的，该方法使专门改造的注射压模的使用成为多余。
通过具有本发明的特征的由纤维带增强的模制件的生产方法，以及具有本发明的特征的模制件来实现该目的。在本发明中，表明根据本发明的用途。
根据本发明，提供一种模制件的生产方法，该模制件具有借助于纤维的至少一个增强部，该纤维被单向定向且嵌入在第一塑料材料基体中，该方法包括下述步骤：
a)提供预制体，所述预制体包括至少一个纤维带、沿着所述至少一个纤维带的纵向方向在一端部装配的安装件、以及在另一端部装配的沿着所述至少一个纤维带的纵向方向可移动的至少一个固定单元，
b)在注射压模中插入并固定所述预制体，所述具有安装件的端部设置在所述注射压模的流出端，
c)通过熔体通道注射第二塑料材料基体，使得通过熔体流动将所述固定单元输送至预制体的另一端部，以及
d)将所述模制件冷却并硬化。
由此优选地，将固定单元设置成使得所述至少一个纤维带抵靠注射压模的内侧面，并且在注射过程中固定单元被导向，使得第二塑料材料基体和至少一个纤维带在整个表面上以平面方式相互连接，并且纤维带至少局部地形成模制件的表面。
另一优选的实施方式提供，将固定单元设置成使得两个纤维带抵靠注射压模的相对设置的内侧面，并且在注射过程中固定单元被导向，使得第二塑料材料基体和纤维带在整个表面上以平面方式相互连接，并且两个纤维带至少局部地形成模制件的相对设置的表面。
此外，优选地，将固定单元装配在与具有安装件的端部相对的纤维带的纵向部分的第一半部中，尤其优选地在与具有安装件的端部相对的纤维带的纵向部分的三分之一处。尤其优选将固定单元装配在预制体的端部。
待注射的纤维带的第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体优选选自热塑性塑料、硬质塑料和/或它们的混合物，优选为热塑性塑料。
如果第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体是热塑性塑料，则优选选自缩醛树脂、液晶性聚合物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、烯烃聚合物和环烯烃聚合物、聚酰胺、聚酰胺弹性体、尤其是聚酯酰胺、聚醚酰胺、聚醚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、包括聚苯醚的聚芳醚、聚碳酸酯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酯、聚酯聚碳酸酯、聚醚、聚氧乙烯、聚苯乙烯、聚砜、乙烯基聚合物如聚氯乙烯和聚醋酸乙烯酯、或所列出的材料的一种或多种的混合物，尤其是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、PC(聚碳酸酯)和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
热塑性的第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体优选具有50℃至500℃的熔点，优选具有170℃至400℃的熔点，尤其优选具有170℃至350℃的熔点和/或在30℃至250℃的范围内、优选在30℃至170℃的范围内、尤其优选在35℃至135℃的范围内的玻璃化转变温度。
优选地由聚酰胺制成的基材作为热塑性的第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体。由此，聚酰胺优选由脂肪族(包括脂环族)的二胺和芳族的二羧酸或脂肪族的二羧酸获得、或由内酰胺获得。尤其优选地，使用由脂环族的C6-C17二胺和/或脂肪族的C4-C12二胺与脂肪族的C4-C20二羧酸和/或芳族的二羧酸形成的均聚酰胺和共聚酰胺。
二羧酸的具体的非限制性示例为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、1,4-环己烷二羧酸、二十烷二酸、萘二羧酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。
可替选地，聚酰胺还优选地为由前述的二胺和二羧酸以及具有4个至15个碳原子的内酰胺和/或具有4个至15个碳原子的α,ω-氨基酸形成的聚酰胺。
特别地，二胺的非限制性示例为六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、壬二胺、癸二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、异佛尔酮二胺、降冰片烷二胺、1,3-双(氨甲基)环己烷、MACM(3,3’-二甲基-4,4’-二氨基环己基甲烷)、MXD(间二甲苯二胺)、PACM(4,4’-二氨基环己基甲烷)、PXD(对二甲苯二胺)和TMACM(3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基环己基甲烷)。
MACM代表3,3’-二甲基-4,4’-二氨基环己基甲烷，MXD代表间二甲苯二胺，PACM代表4,4’-二氨基环己基甲烷，PXD代表对二甲苯二胺，TMACM代表3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基环己基甲烷。
此外，优选由MXD和对苯二甲酸制成的聚酰胺或由MXD和间苯二甲酸制成的聚酰胺。
优选的透明聚酰胺选自：MACM9-18、PACM9-18、MACMI/12、MACMI/MACMT、MACMI/MACMT/12、6I6T/MACMI/MACMT/12、3-6T、6I6T、6I/MACMI/MACMT、6I/PACMI/PACMT、6I/6T/MACMI、MACMI/MACM36、6I、12/PACMI、MXDI/6I或12/MACMT、6/PACMT、6/6I、6/IPDT或它们的混合物，以摩尔计，50％的IPS能够被TPS所取代。
此外，选自PA6、PA66、PA69、PA610、PA612、PA11、PA12、PA1010、PA1012、PA1210、PA1212的部分结晶态聚酰胺是优选的。尤其优选PA12以及PA66和PA6I/6T的混合物。
优选第一塑料材料基体具有比第二塑料材料基体更低的熔点。优选地，第一塑料材料基体的熔点比第二塑料材料基体的熔点低1℃至300℃，优选低20℃至150℃。
如果第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体是硬质塑料，则优选选自三聚氰胺树脂、酚基塑料、聚酯树脂、氨基塑料、环氧树脂、聚氨酯、交联的聚丙烯酸酯和/或它们的混合物或共混物。
在优选的实施方式中，第二塑料材料基体也是纤维增强的，优选采用具有扁平或圆形横截面的碳纤维或玻璃纤维增强的。在此优选具有0.1mm至50mm长度和5μm至40μm直径的纤维。分别相对于第二塑料材料基体和可选存在的其它添加剂的总质量，对于碳纤维增强材料的比例按重量计为3％至50％，优选按重量计5％至40％，对于玻璃纤维增强材料的比例按重量计为5％至75％，优选按重量计15％至65％，尤其优选按重量计30％至50％。
然而，也可以使用非增强的塑料材料基体。
第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体可优选具有其它添加剂。这些添加剂优选选自无机稳定剂、有机稳定剂、润滑剂、消泡剂、链增长添加剂、光亮增白剂、增塑剂、粘合剂、含卤素的阻燃剂、无卤素的阻燃剂、抗冲改性剂、颗粒、填料和增强材料、着色剂、颜料和/或它们的混合物。
相对于第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体与增强材料的总质量，其它添加剂的比例优选按重量计为0.1％至20％，尤其优选地按重量计0.5％至10％。
优选地，扩张楔被用作固定单元。根据本发明的任何类型的固定单元，在一方面，其确保从注射时直到第二塑料材料基体硬化时纤维带的安全保留，在另一方面，其被第二塑料材料基体输送至纤维带的用于安装件的对端。例如，在优选的实施方式中，包括弹性元件的插头形、块形或箭头形的固定单元是可想到的。
用于生产预制体的安装件和固定单元可由已经提到的用于第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体的所有材料组成，并且已经提到的聚酰胺为用于安装件和固定单元的优选材料。
在优选的实施方式中，安装件和固定单元由相同材料制作。此外，优选安装件和固定单元具有与第二塑料材料基体相同的或更低的熔点。由此，优选安装件和固定单元的熔点比第二塑料材料基体的熔点低0℃至300℃，优选20℃至150℃，尤其优选40℃至130℃。
在特别优选的实施方式中，安装件和固定单元由同样的材料制作，尤其优选地安装件、固定单元和第二塑料材料基体选用同样的材料。
安装件和固定单元优选通过快速原型方法、挤出方法、注射模塑方法或机械加工方法制作。
优选地，纤维为未切断纤维或短纤维，尤其是碳纤维、玻璃纤维、矿物纤维或芳族聚酰胺纤维。在此，具有扁平或圆形横截面的碳纤维或玻璃纤维是特别优选的，尤其优选碳纤维。上述的纤维的混合物也可被采用。
相对于纤维带的总质量，纤维在纤维带中的比例按重量计优选为1％至60％，尤其优选地按重量计5％至50％，尤其优选地按重量计10％至40％。
纤维带的厚度优选为0.1mm至5mm，优选0.2mm至2.0mm，并且尤其优选0.2mm至1.0mm。纤维带的宽度优选为1mm至40mm，优选2mm至20mm，并且尤其优选5mm至15mm。
纤维带可以被模压到上侧和下侧上或者仅到两侧中的一侧上。此外，模制件可以在整个表面上延伸或仅限于表面的一部分。
根据模制件的厚度，多个纤维带还可以一个挨着另一个地设置。此外，可以使用由纤维带制成的层压板。这些层压板优选用于更复杂的几何形状，例如螺旋形的、弯曲的或S形的结构。
优选的实施方式提供由2个纤维带制成的预制体。
在进一步优选的实施方式中，将在预制体中的纤维带设置成相对彼此具有0.1mm至100mm的间距，优选0.3mm至30mm的间距，并且尤其优选1mm至10mm的间距。
还可以通过适当设计可移动的固定单元来设计预制体，其中，纤维带的间距在整个路径长度上不是统一的。在优选的实施方式中，由此将扩张楔设计成V形，并且开口角度反向地适于纤维带的间距。
此外，可以使用具有更复杂的几何形状(例如螺旋形结构或S形结构)的纤维带或由纤维带制成的层压板。优选使用具有平面几何形状的纤维带。
通过夹紧或粘合模制件或通过真空吸入模制件将预制体固定在模中。优选地，预制体应被夹紧。
在塑料材料基体的注射过程中，优选通过2个纤维带导向至少一个固定单元。在仅使用一个纤维带的变型中，固定单元通过该纤维带和模壁被导向。通过熔体流动将固定单元输送至纤维带的对端，并且位于安装件的前面。
可选地，可分隔模制件的一部分，固定单元位于该部分内且安装件位于该部分内。分隔可以通过切割、激光处理、挤压、锯切、水射流、弯曲或这些方式的组合来实现。
根据本发明的方法的另一变型提出，对于安装件和固定单元使用具有同样或较低的0℃至300℃的熔点，优选20℃至150℃的熔点的材料。在通过熔化注射塑料材料基体之后，连接件和固定单元可以被简单地集成在模制件中。
根据本发明，还提供了纤维增强的注射模制件，其包括由单向嵌入第一塑料材料基体中的纤维制成的至少一个纤维带、以及至少一个第二塑料材料基体，模制件的至少一个表面至少局部地由至少一个纤维带形成。
优选地，模制件在两个相对的表面上分别至少局部地具有至少一个纤维带，纤维带相对彼此的间距是相同的或不同的，优选在0.1mm至100mm的范围内，优选在0.3mm至30mm的范围内，并且尤其优选在1mm至10mm范围内。
根据本发明的模制件优选根据前述方法生产。
根据本发明增强的模制件尤其用作：
-汽车零件，优选驱动装置部件、撑杆、内部零件、外部零件、传动装置部件和轮辋；
-工业品和消费品，优选杠杆、固定件、园林器具、工具、家用电器、清洁部件、球拍、弓和鞋。
附图说明
参照以下附图更详细地描述根据本发明的主题，但不希望将所述主题限于所示的具体实施方式。
图1参照示意图示出注射压模6的半模的顶出侧。第二塑料材料基体8通过熔体通道7被引入至注射压模6内。
图2参照示意图示出预制体3的结构。纤维带2，2’通过安装件4和扩张楔5被固定。
图3参照示意图示出将预制体3插入至注射压模6内。预制体3由此被放置在注射压模6中，使得安装件4位于注射压模的一侧，该侧位于与熔体通道7相对的流出端9侧。预制体3的下侧抵靠注射压模6的下部内侧面10。
图4参照示意图示出放置在注射压模6中的预制体3。从熔体通道7观察，扩张楔5位于它的初始位置处，在纤维带2的第一半部中。
图5参照示意图示出根据本发明的方法生产的模制件1的结构。扩张楔5位于它的端部位置处，与安装件4相邻，被第二塑料材料基体8推到安装件4内。
图6参照示意图示出安装件4可能的结构。图6中a)示出具有预应力连接件40，40’的安装件4，预应力连接件40，40’确保预制体3相对注射压模6的弹性居中。图6中b)示出具有横向支撑臂41，41’的安装件，横向支撑臂41，41’确保预制体3在注射压模6中的固定弹性定位。从图6中b)可以看出支撑臂41，41’朝向外侧预弯曲。图6中c)示出放置在注射压模6中的安装件4。
图7参照示意图示出扩张楔5的结构，其可以通过注射模塑方法或快速原型方法制作。扩张楔具有预应力连接件50、50’以及定心把手51、51’、51”、51”’，预应力连接件50、50’以及定心把手51、51’、51”、51”’确保纤维带2、2’相对于注射压模6的垂直和横向的导向。
图8参照示意图示出扩张楔5a的结构，其可以通过挤出方法制作。扩张楔5a包括预应力连接件52和抵靠纤维带2和注射压模6的空腔表面的支撑表面53、53’。第二塑料材料基体8由此从方向54流入。
具体实施方式
此外，参照后续实施例和比较例更详细地说明根据本发明的主题，但不希望将所述主题限于所示的具体实施方式。
在表1中，列举了用于实施例和比较例的化学品。
表1
材料 商品名 供应商
PAMACM 12 Grilamid TR90 EMS-CHEMIE AG(瑞士)
纤维带 Grilamid LCT-30<sup>a</sup> EMS-CHEMIE AG(德国)
a：这涉及具有由PA12制成的基体和作为增强手段的碳纤维的纤维带。
由PAMACM 12TR90(CE1)制成的拉伸测试条的生产
从EMS-CHEMIE AG获得MACM 12，ISO测试样在注射模塑机Engele-Victory 120上被注射，1区至4区的料筒温度为250℃至260℃，且模温为80℃。
根据本发明的方法增强的由Grilamid TR90(E1)制成的拉伸测试条的生产
根据图2的由Grilamid LCT-30制成的预制体、根据图6的通过快速原型法制作的安装件、以及根据图7的通过快速原型法制作的扩张楔被制作且根据图4被放置在注射压模中。此后，MACM 12在注射模塑机Engel e-Victory 120上被注射，1区至4区的料筒温度为250℃至260℃，且模温为80℃，从而获得增强的ISO测试样。
在表2中示出的机械性能测定如下。
拉伸模量的测定
根据ISO 527对ISO拉伸测试条进行拉伸模量的测定，其中拉伸速度为1mm/min，根据标准ISO 3167，A型，温度为23℃，尺寸为170×20/10×4mm。
断裂强度的测定
根据ISO 527，对ISO拉伸测试条进行断裂强度的测定，其中拉伸速度为5mm/min，根据标准ISO 3167，A型，温度为23℃，尺寸为170×20/10×4mm。
表2：机械性能

Claims (19)

1.一种生产模制件(1)的方法，该模制件具有借助于纤维的至少一个增强部，所述纤维被单向定向且嵌入在第一塑料材料基体中，该方法包括下述步骤：
a)提供预制体(3)，所述预制体(3)包括至少一个纤维带(2，2’)、沿着所述至少一个纤维带(2，2’)的纵向方向在一端部装配的安装件(4)、以及在另一端部装配的沿着所述至少一个纤维带(2，2’)的纵向方向可移动的至少一个固定单元(5)，
b)在注射压模(6)中插入并固定所述预制体(3)，具有所述安装件(4)的端部设置在所述注射压模(6)的流出端(9)，
c)通过熔体通道(7)注射第二塑料材料基体(8)，使得通过熔体流动将所述固定单元(5)输送至所述预制体(3)的另一端部，以及
d)将所述模制件(1)冷却并硬化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述固定单元(5)设置成使得所述至少一个纤维带(2，2’)抵靠所述注射压模(6)的内侧面(10)，并且在注射过程中所述固定单元(5)被导向，使得所述第二塑料材料基体(8)和所述至少一个纤维带(2，2’)在整个表面上以平面方式相互连接，并且所述至少一个纤维带(2，2’)至少局部地形成所述模制件(1)的表面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述固定单元设置成使得两个纤维带(2，2’)抵靠所述注射压模(6)的相对设置的内侧面，并且在注射过程中所述固定单元(5)被导向，使得所述第二塑料材料基体(8)和所述纤维带(2，2’)在整个表面上以平面方式相互连接，并且所述两个纤维带(2，2’)至少局部地形成所述模制件(1)的相对设置的表面。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述固定单元(5)装配在与具有所述安装件(4)的端部相对的所述纤维带(2，2’)的纵向部分的第一半部中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一塑料材料基体和/或所述第二塑料材料基体选自缩醛树脂、液晶性聚合物、烯烃聚合物、聚酰胺、包括聚苯醚的聚芳醚、聚碳酸酯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚、聚氧乙烯、乙烯基聚合物、或所列出的材料的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烯烃聚合物选自环烯烃聚合物。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺弹性体。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乙烯基聚合物选自聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乙烯基聚合物选自聚氯乙烯和聚醋酸乙烯酯。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一塑料材料基体和/或所述第二塑料材料基体具有在50℃至500℃范围内的熔点。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定单元(5)选自扩张楔、块形固定单元、插头形固定单元和箭头形固定单元。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定单元(5)和所述安装件(4)由同样的材料构成。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在硬化后，所述模制件(1)的包含所述固定单元(5)和所述安装件(4)的部分被分隔开。
14.一种通过根据权利要求1至13中任一项所述的方法生产的纤维增强的注射模制件(1)，包括由单向嵌入第一塑料材料基体中的纤维制成的至少一个纤维带(2，2’)、以及至少一个第二塑料材料基体(8)，所述模制件(1)的至少一个表面至少局部地由所述至少一个纤维带(2，2’)形成，其中，所述第一塑料材料基体具有比所述第二塑料材料基体低20℃至150℃的熔点。
15.根据权利要求14所述的模制件，其特征在于，所述纤维带(2，2’)包括未切断纤维或短纤维。
16.根据权利要求14或15所述的模制件，其特征在于，所述纤维带(2，2’)具有0.1mm至5mm的厚度。
17.根据权利要求14或15所述的模制件，其特征在于，所述模制件(1)在两个相对的表面上分别至少局部地具有至少一个纤维带(2，2’)，所述纤维带(2，2’)相对彼此的间距是相同的或不同的。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的模制件的用途，用于生产汽车零件；以及用于生产工业品和消费品。
19.根据权利要求18所述的用途，用于生产驱动装置部件、撑杆、内部零件、外部零件、传动装置部件和轮辋；以及用于生产杠杆、固定件、园林器具、工具、家用电器、清洁部件、球拍、弓和鞋。
CN201410535106.1A 2013-10-11 2014-10-11 增强的模制件、其生产方法及其用途 Active CN104552749B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13188305.0 2013-10-11
EP13188305.0A EP2860009B1 (de) 2013-10-11 2013-10-11 Verfahren zu der Herstellung von verstärkten Formkörper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104552749A CN104552749A (zh) 2015-04-29
CN104552749B true CN104552749B (zh) 2019-02-19

Family

ID=49356256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410535106.1A Active CN104552749B (zh) 2013-10-11 2014-10-11 增强的模制件、其生产方法及其用途

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150104638A1 (zh)
EP (1) EP2860009B1 (zh)
JP (1) JP6395550B2 (zh)
KR (1) KR102150393B1 (zh)
CN (1) CN104552749B (zh)
MY (1) MY178098A (zh)
TW (1) TWI677425B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184577A1 (de) 2015-12-23 2017-06-28 Ems-Patent Ag Verfahren und behälter für die lagerung und den transport von polyamidgranulaten und entsprechend gelagertes oder transportiertes polyamidgranulat sowie hieraus hergestellte formkörper
CN108290328B (zh) * 2015-12-28 2020-09-18 东丽株式会社 复合成型体的制造方法
DE102016102081A1 (de) * 2016-02-05 2017-08-10 Technische Universität Braunschweig Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Bauteils und Gussform zum Herstellen eines faserverstärkten Bauteils
EP3312224B1 (en) 2016-10-21 2018-12-26 Ems-Patent Ag Polyamide moulding composition and multi-layered structure made herefrom
DE102017212971A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Montageelement, Montagesatz, Verfahren zum Montieren und Bauteil
EP3444112B1 (de) 2017-08-18 2020-12-23 Ems-Chemie Ag Verstärkte polyamid-formmassen mit geringem haze und formkörper daraus
EP3444114B1 (de) 2017-08-18 2023-10-25 Ems-Chemie Ag Verstärkte polyamid-formmassen mit geringem haze und formkörper daraus
EP3444113B1 (de) 2017-08-18 2021-01-20 Ems-Chemie Ag Verstärkte polyamid-formmassen mit geringem haze und formkörper daraus
EP3450481B1 (de) 2017-08-31 2020-10-21 Ems-Chemie Ag Polyamid-formmasse mit hohem glanz und hoher kerbschlagzähigkeit
FR3071257B1 (fr) * 2017-09-19 2021-08-20 Safran Ceram Procede d'injection d'une suspension chargee dans une texture fibreuse et procede de fabrication d'une piece en materiau composite
EP3502191B1 (de) 2017-12-22 2021-02-17 Ems-Chemie Ag Polyamid-formmasse
EP3502164B1 (de) 2017-12-22 2022-10-05 Ems-Chemie Ag Polyamid-formmasse
EP3636406B1 (de) 2018-10-09 2021-04-28 Ems-Chemie Ag Schlagzähmodifizierte polyamid-formmassen
EP3772520B1 (de) 2019-08-09 2023-07-12 Ems-Chemie Ag Polyamid-formmasse und deren verwendung sowie aus der formmasse hergestellte formkörper
EP3842496A1 (de) 2019-12-23 2021-06-30 Ems-Chemie Ag Polyamid-formmassen für hypochlorit-beständige anwendungen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001293746A (ja) * 2000-04-14 2001-10-23 Denso Corp 樹脂成形品

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8703138A (nl) * 1987-12-28 1989-07-17 Schreiner Luchtvaart Sandwichmateriaal en toepassing daarvan.
JP2736026B2 (ja) * 1995-03-16 1998-04-02 株式会社筒井プラスチック 可撓性補強材が積層されたインジェクション成形品の成形法
JP3792354B2 (ja) * 1997-07-01 2006-07-05 株式会社佐藤精機 インサート成形金型
US6841114B2 (en) * 2001-03-28 2005-01-11 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Molding method and apparatus for resin long body
GB2384461B (en) * 2002-01-28 2005-03-16 Intelligent Engineering Improved structural sandwich plate members
US8163081B2 (en) * 2002-04-04 2012-04-24 Kirby Wayne Beard Composite materials using novel reinforcements
NL1025510C2 (nl) * 2004-02-18 2005-08-19 Lankhorst Recycling Products B Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een langwerpig gewapend kunststof constructiedeel, alsmede gewapend kunststof constructiedeel vervaardigd met behulp van een dergelijke inrichting.
DE102007037680A1 (de) 2007-08-10 2009-02-12 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines partiell mit Endlosfasern verstärkten Spritzgussbauteils und Werkzeugform für das Spritzgießverfahren
JP2011031438A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Nippon Ftb Kk 合成樹脂複合成型品の製造方法
BR112012012381A2 (pt) * 2009-11-26 2019-09-24 Teijin Ltd meterial composito,e , material em sanduiche
CN103189200A (zh) * 2010-10-29 2013-07-03 纳幕尔杜邦公司 重叠注塑的聚酰胺复合结构及其制备方法
DE102011077834A1 (de) 2011-06-20 2012-12-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Faserverbund-Strukturteils, insbesondere Fahrzeug-Rades aus faserverstärktem Kunststoff
DE102011120986B4 (de) 2011-12-13 2017-11-30 Daimler Ag Spritzgussverfahren zur Fertigung eines Faserverbund-Hohlprofilbauteils

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001293746A (ja) * 2000-04-14 2001-10-23 Denso Corp 樹脂成形品

Also Published As

Publication number Publication date
TW201522020A (zh) 2015-06-16
US20150104638A1 (en) 2015-04-16
JP2015077796A (ja) 2015-04-23
MY178098A (en) 2020-10-02
EP2860009A1 (de) 2015-04-15
KR102150393B1 (ko) 2020-09-02
CN104552749A (zh) 2015-04-29
TWI677425B (zh) 2019-11-21
JP6395550B2 (ja) 2018-09-26
EP2860009B1 (de) 2019-01-09
KR20150042735A (ko) 2015-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104552749B (zh) 增强的模制件、其生产方法及其用途
CN104044326B (zh) 用于连续制造由纤维带制成的层合体的方法及其用途
KR102414215B1 (ko) 보강재로 보강된 성형 물품, 이의 제조 방법 및 이의 용도
JP5913520B2 (ja) ポリアミドベースの複合物品の製造方法
JP6169281B2 (ja) 複合プラスチック部材（ｃｋ）の製造方法
JP6388238B2 (ja) 繊維強化プラスチック製品の製造方法
CN103180134A (zh) 重叠注塑的聚酰胺复合结构及其制备方法
KR20120020166A (ko) 오버몰딩된 폴리아미드 복합 구조체 및 그 제조 방법
JPWO2015012335A1 (ja) 繊維強化プラスチック接合体及びその製造方法
JP6223435B2 (ja) １つの部品を形成させるために２つのプラスチック部品を接合する方法
JP6169280B2 (ja) 部材に含まれるプラスチック構成部分間の付着が改善された複合プラスチック部材
JP2013513709A (ja) 低分子量ポリアミド樹脂を基材とする複合物品
JP2005532934A (ja) ガラス繊維強化された熱可塑性プラスチック
US20130320588A1 (en) Process for connecting two plastics elements to give a component
JP6596873B2 (ja) 成形体の製造方法
JP2017119433A (ja) 複合成形体およびその製造方法
JP2017006680A (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂材料と接合対象物とを接合する接合方法及び繊維強化プラスチック製品
CN104334300B (zh) 金属嵌入树脂成形制品的制造方法
JP2019202453A (ja) 繊維強化プラスチック製品の製造方法
JP2007320090A (ja) 長繊維強化熱可塑性樹脂パイプ成形品及びその製造方法
CN104334300A (zh) 金属嵌入树脂成形制品的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant