CN107107511A - 具有不连续横截面轮廓的连续型材的拉挤成型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造纤维增强连续型材的拉挤成型设备，所述连续型材具有沿拉挤方向的第二不连续横截面轮廓，所述拉挤成型设备包括用于成型所述连续型材的压力成型装置，其包括用于制造具有连续横截面轮廓的连续型材的第一成型装置和关于第一成型装置沿拉挤方向设置在下游的、用于成型连续型材的第二不连续横截面轮廓的第二成型装置。冲压模具设置在第一成型装置和第二成型装置之间并且构造用于至少在连续型材的定义区段中引起连续横截面轮廓的局部变形，以便产生连续型材的第一不连续横截面轮廓。此外提出一种用于制造纤维增强连续型材的方法，所述连续型材具有沿拉挤方向不连续的横截面轮廓。

Description

具有不连续横截面轮廓的连续型材的拉挤成型
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有沿拉挤方向不连续的横截面轮廓的纤维增强的连续型材的拉挤成型设备以及一种该连续型材的制造方法。
背景技术
拉挤成型法(也称为挤拉法)能制造连续型材、尤其是由塑料材料制成的纤维增强连续型材，其具有通常预定义的型材横截面。在此在第一步骤中，预先保持在筒管上的增强纤维、如玻璃纤维或碳纤维从筒管退绕并且在浸渍工具中被基质、如树脂浸渍。随后经浸渍的纤维被拉过压力成型装置并且在拉挤型材被增加的温度作用硬化之前将其成型为具有预设横截面的拉挤型材(下面也称为连续型材)。借助牵拉装置将如此制造的型材连续拉过各个加工站并且随后供应给切割工具以便分离出定义长度的分段。
借助这种已知的拉挤成型法制出的连续型材通常具有沿其长度连续的横截面轮廓。这表示，横截面轮廓构造成连续的且不具有跳跃的延伸变化，因此连续型材的外部轮廓也具有连续的延伸、即没有横截面的突然变化、尤其是无“跳跃”。为了实现连续型材的横截面变化，在运行期间在连续型材输送速度的同时改变压模几何形状，但由此只能制造连续型材的连续横截面变化，其在连续型材的一定长度上连续延伸。
而不连续的、即在连续型材的定义区段中“突然”出现的、不连续横截面变化目前只能在忍受显著缺点的情况下实现。例如已知在压力成型和硬化之后才设置用于加工已硬化的连续型材的冲压模具。
但在此在加工处于硬化状态中的连续型材时尤其是存在损伤集成的纤维结构以及包围纤维的基质的危险，因为已经硬化的塑料具有较低的断裂伸长率和较低的塑性变形性。此外，高摩擦力和上游压力成型装置的高拉应力作用于待加工的连续型材，因此开裂的危险显著提高。
作为替代方案使用的连续型材切削加工步骤也要求基质的硬化状并且特别复杂和昂贵。此外，切削加工步骤也具有损伤或切断集成的增强纤维的危险，从而造成连续型材的显著的局部材料弱化，这通常可导致受损伤的连续型材无法使用。
而为了在硬化之前就已经加工型材横截面，例如由DE 69605645 T2公开了一种拉挤成型设备，用于制造具有沿拉挤方向变化的横截面轮廓的连续型材。该拉挤成型设备具有固定或可移动的成形喷嘴，其可引起局部横截面变化。但在此待成形的连续型材承受设置在下游的牵拉装置的巨大拉应力，这种拉应力可导致连续型材容易开裂。
DE 69007648 T2示出一种示例性的拉挤成型设备，在其中通过不同的喷嘴几何形状实现连续的横截面变化。
发明内容
因此，本发明的任务在于能够制造具有沿拉挤方向不连续的横截面轮廓的纤维增强连续型材并且同时减少或甚至避免损伤所制造的连续型材或集成的增强纤维。
所述任务借助具有权利要求1所述特征的拉挤成型设备以及根据权利要求8的方法来解决。有利的实施方式由从属权利要求给出。
据此提出一种用于制造纤维增强连续型材的拉挤成型设备，该连续型材具有第二沿拉挤方向不连续的横截面轮廓。所述拉挤成型设备为此包括用于成型连续型材的压力成型装置，其包括：
－用于制造具有连续横截面轮廓的连续型材的第一成型装置，和
－关于第一成型装置沿拉挤方向设置在下游的、用于成型连续型材的第二不连续横截面轮廓的第二成型装置。
此外，拉挤成型设备包括冲压模具，其设置在第一成型装置和第二成型装置之间并且构造用于至少在连续型材的定义区段中引起连续横截面轮廓的局部变形，以便产生连续型材的第一不连续横截面轮廓。作为“第一不连续横截面轮廓”可理解为连续型材的所有经过冲压模具的横截面轮廓——与是否在冲压模具中实际被加工无关。因此第一不连续横截面轮廓既包括被冲压模具加工的区段，也包括未被加工的、仅通过第一成型装置成型的区段。
作为用于纤维增强连续型材的增强纤维原则上可使用所有已知并且适合的增强纤维、尤其是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、金属纤维或天然纤维以及这些纤维类型的任何混合物。
由于压力成型装置被分割为两个成型装置，因此该拉挤成型设备允许将冲压模具设置在这两个装置之间并且因此可以特别简单且可靠的方式制造具有最终的第二不连续横截面轮廓的连续型材。
该拉挤成型设备的一个特殊优点在于，基于压力成型装置的两级结构，在这两个成型装置之间仅减小的拉应力作用于连续型材。在第二成型装置之后拉挤成型设备的所有拉应力才出现在连续型材上。这表示，基于该设计，借助冲压模具的加工可在减小的连续型材拉应力负荷下进行并且因此显著降低开裂危险。此外，减小的拉应力的精确数值与第一和第二成型装置的设计和协调以及冲压模具在这两个成型装置之间的精确位置有关并且可相应改变。
第一和第二成型装置可完全相互分离或者说彼此间隔开地构造，以便将冲压模具设置在这两个成型装置之间。作为替代方案，代替两个装置的这种完全分离也可设置一体模具，使得两个装置虽然彼此连接，但却在相应的位置上借助用于冲压模具的相应凹口实现冲压模具在这两个装置之间的设置。
“具有不连续横截面轮廓的连续型材”尤其是可理解为这样的连续型材，其任意型材横截面——在垂直于拉挤方向的平面中看——沿连续型材的纵向方向不仅可连续地、即不断地、而且也在可需要时不连续地、即突然或跳跃地改变。因此，通过横截面轮廓定义连续型材的外部轮廓的不连续延伸。
例如连续型材首先在第一成型装置中预成型并且首先在其长度的任何位置上获得通过第一成型装置定义的第一(初步)型材横截面。该第一型材横截面可沿连续型材的纵向方向保持恒定或变化地构造。因此在恒定型材横截面的情况下产生这样的连续型材，该连续型材沿其纵向延伸始终具有相同的型材横截面形状和尺寸并且因此定义连续横截面轮廓的第一种方案。
作为替代方案，第一成型装置的几何形状可在前进以便输送连续型材的同时沿拉挤方向变化。在此情况下连续型材的第一型材横截面的几何形状沿其纵向延伸变化，但在此基于同时前进而产生不断的、连续横截面轮廓且无跳跃式变化。
因此，在两种情况下，首先制出具有不断的、连续的横截面轮廓且无跳跃式延伸变化的连续型材。随后可借助冲压模具在连续型材的一个或多个选择的区段中这样加工型材横截面的局部形状，使得至少在所述区段中将上述连续的横截面轮廓变形为(第一)不连续的横截面轮廓。借助所描述的对所述横截面和横截面轮廓的加工和变形尤其是引起连续型材的外部轮廓变化。当然，替代或附加地也可引起内部轮廓的相应变化。
接下来，连续型材被供应至第二成型装置，第二成型装置制造连续型材的第二不连续横截面轮廓。在此由冲压模具预成型的第一不连续横截面轮廓在通过第二成型装置时转变为第二不连续横截面轮廓。这表示，在第二成型装置中连续型材再次变形。这可在连续型材的由冲压模具加工的区段中或在连续型材的未由冲压模具加工、仅由第一成型装置成型的区段中进行。第二成型装置也可构造用于加工所有区段。可选地可为相应区段设置不同的加工度。
换言之，可这样构造第二成型装置，使得连续型材仅在仅由第一成型装置且不由冲压模具(预)成型的区段中成型。当然，也可这样构造第二成型装置，使得替代或附加地(再)成形由冲压模具成形的区段。
根据一种实施方式，冲压模具沿拉挤方向至少在初始位置和最终位置之间构造成可平行于拉挤方向移动。冲压模具因此可伴随在拉挤成型设备中以特定前进速度(也称为牵拉速度)移动的连续型材移动。这允许冲压模具在初始位置中关闭，以便由此局部变形连续型材并且保持在关闭状态中直至到达最终位置，从而成型可在延长的定义时间段内作用于连续型材。
在到达最终位置时冲压模具再次打开并且释放连续型材，在此冲压模具返回其初始位置，以便在连续型材的另一区段中重复冲压过程。通过这种方式可特别简单地实现不连续的横截面变化并且同时基于延长的“作用时间”减小对连续型材造成的负荷。这可在拉挤成型设备的恒定前进速度下进行，且不必改变用于实施各加工步骤的速度，因此不影响整个拉挤成型设备的生产率。
此外，第一成型装置和/或第二成型装置可分别构造用于连续型材的至少部分硬化。因此连续型材的基质可首先借助第一成型装置在第一部分上被硬化。优选基质在此首先在一定程度上不完全硬化，基质尤其是可保持在凝胶状状态中。在该凝胶状状态中，基质一方面可易于加工，并且另一方面具有足够的粘性，以便为后续加工步骤提供足够的连续型材的形状稳定性。例如在初次成型时正好这样选择硬化度，使得可实现局部变形并且该局部变形即使在拉挤成型设备中的进一步拉力加载下仍保持不变。
这允许在不损伤已经硬化的基质或纤维的情况下通过冲压模具引起局部变形。在第二成型装置中连续型材可随后在另一部分上被硬化。
优选冲压模具也构造用于局部去除、局部挤压和/或局部成形连续型材的材料，和/或用于局部加入附加材料到连续型材中和/或局部加入填料、尤其是插入物或镶嵌物到连续型材中，和/或用于在连续型材的定义区段中局部产生局部凹口。因此例如可在不损伤纤维并且实现连续型材最佳强度的情况下实现局部凹口、在连续型材的轮廓中的跳跃、贯通部或孔以及横截面轮廓的其它突然变形。
也可加入附加的材料、如带或所谓的预浸带、金属元件、如桁条或附加的塑料元件、如塑料带。在连续型材仅部分硬化的状态中在此可实现无胶粘剂的材料锁合接合。在附加成形的情况下，所加入的附加材料、尤其是所述附加元件可与连续型材(所谓的拉挤物)的基质在规定位置上力锁合连接。
此外，冲压模具可具有可更换的加工附件，其构造用于引起局部变形。通过更换不同的加工附件可在冲压模具上设置用于局部变形的不同几何形状并且因此可在同一连续型材中依次任意使用不同的加工附件，或也可以简单的方式快速为制造连续型材的不同几何形状改装拉挤成型设备。
此外，冲压模具和/或至少加工附件可构造成可加热的，以便至少在定义区段中引起连续型材的局部预硬化。这具有以下优点，即连续型材的基质至少在局部变形的局部区段中(进一步)硬化并且因此避免因普遍存在的拉力负荷加载引起不希望的(晚些时候的)变形。在此情况下借助冲压模具施加的局部变形即使在拉力负荷持续加载连续型材的情况下仍能尽可能好地保持，否则该拉力负荷可导致恢复原状，由此特别是确保了变形的高精度。
如上所述，拉挤成型设备可包括用于以施加的拉力连续加载连续型材的牵拉装置。连续型材由此持续被加载拉力并被输送通过各加工站。
根据另一种实施方式，可在加工出的凹口内将泡沫材料填充到连续型材中、优选填充到构造为空心型材的连续型材内，该泡沫材料随后例如通过第二成型装置中的温度发泡并且硬化，以便填充空腔并且必要时进行支撑。
此外，提出一种用于制造纤维增强连续型材的方法，该连续型材具有第二沿拉挤方向不连续的横截面轮廓，所述方法至少包括下述步骤：
－制造具有连续横截面轮廓的连续型材；
－局部冲压连续型材，以便在连续型材的定义区段中引起连续横截面轮廓的局部变形，从而产生连续型材的第一不连续横截面轮廓；
－将连续型材的第一不连续横截面轮廓成形为连续型材的第二不连续横截面轮廓。
可选地，制造具有连续横截面轮廓的连续型材的步骤包括至少部分初次硬化所制造的连续型材。
此外，所述方法还可包括加热连续型材以便局部硬化的步骤，该步骤在冲压步骤期间或接着冲压步骤进行。
附图说明
下面参考实施例借助附图详细说明本发明。附图如下：
图1为根据本发明的拉挤成型设备的一种实施例；
图2为根据现有技术的拉挤成型设备的应力曲线；
图3为根据图1的拉挤成型设备的应力曲线。
具体实施方式
图1示出根据本发明的拉挤成型设备10，用于制造具有沿拉挤方向P不连续的横截面轮廓16c(下面称为“第二不连续横截面轮廓16c”)的、纤维增强的连续型材16。首先在第一步骤中，预先保持在筒管12上的增强纤维13(如玻璃纤维或碳纤维)从筒管12上退绕并且借助浸渍工具14被基质(如树脂)浸渍。随后，经浸渍的纤维13被拉过压力成型装置15并且成型为拉挤型材16(下面也称为连续型材)。压力成型装置15为了成型连续型材16而包括：第一成型装置15a，用于产生具有连续横截面轮廓16a的连续型材16(作为具有第二不连续横截面轮廓16c的最终连续型材16的第一前身)；和关于第一压力成型装置15a沿拉挤方向P设置在下游的第二成型装置15b，用于成型连续型材16的最终的第二不连续横截面轮廓16c。此外，冲压模具15c设置在第一成型装置15a和第二成型装置15b之间并且构造用于至少在具有连续横截面轮廓16a的连续型材16的定义区段中引起连续横截面轮廓16a的局部变形，以便产生连续型材16的第一不连续横截面轮廓16b(即，具有第二不连续横截面轮廓16c的最终连续型材16的第二前身)。
冲压模具15c例如可构造成多件式的，以便从多个方向作用于连续型材16从而有针对性地改变形状，其方式是，冲压模具15c可关闭并且随后再次打开(参见移动箭头S)。此外，优选冲压模具15c沿拉挤方向P至少在初始位置A和最终位置B之间构造成可平行于拉挤方向P移动，使得冲压模具15c可在关闭状态中包围连续型材16并且平行于连续型材16地被带动，以便在到达最终位置B时再次打开冲压模具15c。
例如，冲压模具15c可构造用于局部去除、局部挤压和/或局部成形连续型材16的材料，和/或用于局部加入附加材料到连续型材16中和/或局部加入填料、尤其是插入物或镶嵌物到连续型材中，和/或用于在连续型材16的定义区段中局部产生局部凹口，以便引起连续型材的相应局部变形。冲压模具的相应几何实施方式并未示出。
可选地，冲压模具15c具有可更换的加工附件15d，其构造用于引起局部变形。可更换的加工附件15d因此可简单地被另一加工附件更换，以便例如设置其它几何形状。
为了将连续型材16输送通过各个所描述的加工站，拉挤成型设备10还包括牵拉装置17，用于以拉力沿拉挤方向P连续加载连续型材16。
图2示出根据现有技术的拉挤成型设备1沿连续型材6的长度的应力曲线σ，其中，为了更好的说明以及清楚起见仅局部高度简化地示出该拉挤成型设备。首先在第一步骤中，预先保持在筒管2上的增强纤维3从筒管2退绕并且被基质(未示出)浸渍。随后经浸渍的纤维3被拉过压力成型装置5并且成形为具有定义横截面的连续型材6，该连续型材6具有不断连续的横截面轮廓且没有跳跃。连续型材6借助牵拉装置7输送通过拉挤成型设备1。
所示应力曲线σ显示在连续型材6在压力成型装置5中成形和硬化期间在连续型材6内应力上升至最大值σmax，该值一直保持至牵拉装置7。
现在为了由连续型材6的连续横截面轮廓获得不连续的横截面轮廓，根据现有技术在压力成型装置5下游(如位置X处)加工连续型材6，在那里连续型材6被加载最大应力σmax并且连续型材6开裂的危险极高。基质也已经在很大程度上硬化，因此基质和固定在基质中的纤维也极有可能受损伤。
而图3示出根据图1的拉挤成型设备的应力曲线σ。为清楚起见仅示出筒管12、第一成型装置15a、冲压模具15c和第二成型装置15b以及牵拉装置17。当然，所有关于图1所描述的特征也适用于图3。
在此情况下同样在压力成型装置15的最后在连续型材16内才达到最大应力值σmax。但基于压力成型装置15的分割，连续型材16在第一成型装置15a中初次成形后可以特别简单的方式被加工。在该阶段中，连续型材16尚具有减小的应力负荷σ1，该应力负荷在所示实施方式中是最大应力值σmax的一部分。连续型材16因借助冲压模具15c加工而开裂的危险大大降低。在此之后连续型材16才经过设置在下游的第二成型装置15b，以便将连续型材16成形为具有最终的第二不连续横截面轮廓16c的最终形状。
可选地，第一成型装置15a和/或第二成型装置15b可分别构造用于至少部分硬化连续型材16。因此可在每个装置中单独确定相应的硬化度并且使其符合最佳加工性的要求。
此外，冲压模具15c和/或至少加工附件15d可构造成可加热的，以便至少在局部变形的定义区段中引起连续型材16的局部预硬化，从而避免已进行的成型不希望地恢复原状。
因此，借助图1和3所示的拉挤成型设备10可制造这样的纤维增强的连续型材16，其具有第二沿拉挤方向P不连续的横截面轮廓16c。为此首先制造具有连续横截面轮廓16a的连续型材16。随后局部冲压连续型材16以便在连续型材16的一个或多个定义区段中引起连续横截面轮廓16a的局部变形，从而产生连续型材16的第一不连续横截面轮廓16b。之后将连续型材16的第一不连续横截面轮廓16b成形为连续型材16的第二不连续且最终的横截面轮廓16c。
如上所述，制造具有连续横截面轮廓16a的连续型材16的步骤附加地包括至少部分初次硬化所制造的连续型材16。此外，可设置加热连续型材16以便局部硬化的步骤，该步骤可在冲压步骤期间或之后进行。

Claims (10)

1.用于制造具有沿拉挤方向不连续的第二不连续横截面轮廓的、纤维增强的连续型材(16)的拉挤成型设备，所述拉挤成型设备包括用于成型连续型材(16)的压力成型装置(15)，该压力成型装置包括：
－用于制造具有连续横截面轮廓(16a)的连续型材(16)的第一成型装置(15a)，和
－关于第一成型装置(15a)沿拉挤方向(P)设置在下游的、用于成型连续型材(16)的第二不连续横截面轮廓(16c)的第二成型装置(15b)，
其特征在于，
－冲压模具(15c)设置在第一成型装置(15a)和第二成型装置(15b)之间并且构造用于至少在连续型材(16)的定义区段中引起所述连续横截面轮廓(16a)的局部变形，以便产生连续型材(16)的第一不连续横截面轮廓(16b)。
2.根据权利要求1所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述冲压模具(15c)沿拉挤方向(P)至少在初始位置(A)和最终位置(B)之间构造成能够平行于拉挤方向(P)移动。
3.根据权利要求1或2所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述第一成型装置(15a)和/或第二成型装置(15b)分别构造用于至少部分硬化连续型材(16)。
4.根据权利要求1至3之一所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述冲压模具(15c)构造用于局部去除、局部挤压和/或局部成形连续型材(16)的材料，和/或用于局部加入附加材料到连续型材(16)中和/或局部加入填料、尤其是插入物或镶嵌物到连续型材(16)中，和/或用于在连续型材(16)的定义区段中局部产生局部凹口。
5.根据权利要求1至4之一所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述冲压模具(15c)具有可更换的加工附件(15d)，该加工附件构造用于引起局部变形。
6.根据权利要求1至5之一所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述冲压模具(15c)和/或至少加工附件(15d)构造成可加热的，以便至少在定义区段中引起连续型材(16)的局部预硬化。
7.根据权利要求1至6之一所述的拉挤成型设备，其特征在于，所述拉挤成型设备(10)包括用于以拉力连续加载连续型材(16)的牵拉装置(17)。
8.用于制造具有沿拉挤方向不连续的第二不连续横截面轮廓的、纤维增强的连续型材的方法，所述方法至少包括下述步骤：
－制造具有连续横截面轮廓的连续型材；
－局部冲压连续型材，以便在连续型材的定义区段中引起连续横截面轮廓的局部变形，从而产生连续型材的第一不连续横截面轮廓；
－将连续型材的第一不连续横截面轮廓成形为连续型材的第二不连续横截面轮廓。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述制造具有连续横截面轮廓的连续型材的步骤包括至少部分初次硬化所制造的连续型材。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述方法还包括加热连续型材以便局部硬化的步骤，该步骤在冲压步骤期间或紧接着冲压步骤进行。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3354450A1 (de) * 2017-01-27 2018-08-01 Nordex Energy GmbH Pultrudiertes profil für ein strukturbauteil einer windenergieanlage
ES2884303T3 (es) 2018-05-17 2021-12-10 Siemens Gamesa Renewable Energy As Método y aparato de pultrusión
DE102019127025A1 (de) * 2019-10-08 2021-04-08 Kraussmaffei Technologies Gmbh Pultrusionsvorrichtung für gekrümmte Profile
DE102019217464A1 (de) 2019-11-12 2021-05-12 Robert Bosch Gmbh Komponente einer elektrischen Maschine
DE102020202320A1 (de) * 2020-02-24 2021-08-26 Zf Friedrichshafen Ag Profilbauteil aus einem Faserverbundwerkstoff für ein Fahrzeug
AT525587A1 (de) * 2021-10-19 2023-05-15 Isosport Verbundbauteile Ges M B H Verfahren zum Herstellen eines Faserlaminats, ein Faserlaminat sowie eine Verwendung eines Faserlaminats
DE102021130919A1 (de) 2021-11-25 2023-05-25 Muhr Und Bender Kg Koppelstange und Verfahren zum Herstellen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716487A (en) * 1995-01-10 1998-02-10 Creative Pultrusions, Inc. Pultrusion apparatus
CN101663157A (zh) * 2007-04-17 2010-03-03 空中客车运营有限公司 用于生产连续型材的拉挤成型工艺
CN102917849A (zh) * 2010-06-14 2013-02-06 宝马股份公司 用于制造纤维复合预成型件的方法和成型模具
CN103206168A (zh) * 2006-02-21 2013-07-17 威那公司 具有增加的耐气候老化性的玻璃纤维加强型塑料产品、系统及方法
CN103958165A (zh) * 2011-10-11 2014-07-30 空中客车运营简化股份公司 制造挤压加固板的方法及实施装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2779388A (en) 1954-08-02 1957-01-29 Henry N Quoss Apparatus and method of forming elongate articles from fiberglas
US2938566A (en) 1956-04-26 1960-05-31 Ohio Commw Eng Co Apparatus for forming solid structural members of glass fiber reinforced resin
US3530212A (en) 1967-02-16 1970-09-22 Gen Motors Corp Method of making glass resin laminates
US3657040A (en) * 1970-02-06 1972-04-18 Samuel M Shobert Method of fabricating reinforced plastic bows having different draw weights
NO812163L (no) * 1981-06-24 1982-12-27 Berg Ltd A S Laader Fremgangsmaate ved fremstilling av fiberarmerte gjenstander, og innretning for utfoerelse av fremgangsmaaten
US4445957A (en) * 1982-11-22 1984-05-01 General Motors Corporation Method and means for making constant cross sectional area pultruded fiber reinforced polymeric articles.
US5026447A (en) 1989-02-10 1991-06-25 Phillips Petroleum Company Method for making variable cross section pultruded thermoplastic composite articles
US5182060A (en) * 1991-01-31 1993-01-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Continuous forming of composites
DE10014376A1 (de) 2000-01-18 2001-07-19 Thomas Gmbh & Co Technik Innovation Kg Verfahren zur Herstellung eines länglichen, insbesondere leistenartigen Gegenstands
DK1754589T3 (en) * 2005-08-17 2016-01-04 Gen Electric Use of the continuous laminate, in particular suitable as a beam cover or other part of a vindmøllerotorvinge
US20100064946A1 (en) * 2007-03-01 2010-03-18 Cas Holdings Australia Pty Ltd Material handling platform, components and methods of production thereof
US7748099B2 (en) * 2007-07-19 2010-07-06 Vanguard National Trailer Corp. Method for creating cargo container with U-shaped panels
DE102014202352B4 (de) * 2014-02-10 2021-08-12 Hyundai Motor Company Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten duroplastischen Gegenstands
US20150376946A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Jershon, Inc. Thermoplastic pultruded process and related products
FR3030346B1 (fr) * 2014-12-22 2017-01-20 Rhodia Operations Procede de fabrication continu d'un profile en materiau composite a base de polymere thermoplastique a haute fluidite
US20180066396A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 Precision Fabrics Group, Inc. Surfacing fabrics, composites comprising the same, and compositions and methods for preparing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716487A (en) * 1995-01-10 1998-02-10 Creative Pultrusions, Inc. Pultrusion apparatus
CN103206168A (zh) * 2006-02-21 2013-07-17 威那公司 具有增加的耐气候老化性的玻璃纤维加强型塑料产品、系统及方法
CN101663157A (zh) * 2007-04-17 2010-03-03 空中客车运营有限公司 用于生产连续型材的拉挤成型工艺
CN102917849A (zh) * 2010-06-14 2013-02-06 宝马股份公司 用于制造纤维复合预成型件的方法和成型模具
CN103958165A (zh) * 2011-10-11 2014-07-30 空中客车运营简化股份公司 制造挤压加固板的方法及实施装置

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