CN107690386A - 用包含干纤维遮蔽物表面层的预浸料传送预浸料的自动化方法以及预浸料 - Google Patents

用包含干纤维遮蔽物表面层的预浸料传送预浸料的自动化方法以及预浸料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及低粘性或零粘性复合材料如预浸料以及它们在自动化制造、特别是机器人的拾取和放置中的用途。本发明进一步涉及一种用于从纤维增强的组合物材料制备物品、特别是模制物品的自动化方法。通过在此描述的方法制备的模制物品特别适合作为用于运输应用并且特别是汽车工业的部件。由本发明制备的汽车部件特别适合作为中等或高体积的汽车零件，其中生产成本和速度是最重要的。本发明提供了一种方法，其中预浸料材料的切割和处理被大大简化，从而提供了效率和经济的优点。根据本发明的铺放时间显著减少，从而允许每个部件的单位成本的减少和/或允许在汽车工业中所希望的高体积部件生产。

Description

用包含干纤维遮蔽物表面层的预浸料传送预浸料的自动化方 法以及预浸料
本专利申请要求2015年5月29日提交的未决的英国序列1509292.7的优先权，将所述申请以其全文并入本申请。
本发明涉及纤维增强的复合材料如预浸料以及它们在自动化制造、特别是机器人的拾取和放置中的用途。本发明进一步涉及一种用于从纤维增强的组合物材料制备物品、特别是模制物品的自动化方法。
很好地建立了纤维增强的复合材料(在本领域中通常被称为预浸料，或者树脂浸渍的增强纤维织物或垫)的自动化处理。传授此类方法和设备的披露包括US-2005/0042323-A和US-7341086。然而，常规纤维增强的复合材料被设计成在室温下是粘性的或发粘的，以便可以将预浸料层以这种的方式层压到如模具工具的表面上或其他预浸料层上，使得该预浸料保持在适当位置，直到在固化之前用另外的加工工具或用固化相关的消耗品、真空封袋等固定其位置。虽然这可以辅助手动层压，并且确实是一些自动化方法中的要求，然而它要求保护性交织物，如聚合物片材或纸，以使该材料能够容易展开、切割和处理。对于如机器人的拾取和放置的自动化方法，去除交织物的任务是复杂的、不可靠的且耗时的步骤。因此将令人希望的是避免使用此类交织物。
该问题的一种解决方案是降低工作环境的温度，从而增加粘度并减少纤维增强的复合材料的粘性。低于某一温度，该预浸料将表现出减少的粘性，但是由于树脂的粘度接近其变成玻璃质的固体材料(与可移动的和树脂质的相反)的点此外将是脆性且不柔性的。为了实现在环境温度下具有低粘性或无粘性的预浸料，该预浸料将常规地要求在环境温度下是固体或非常接近是固体的热固性配制品。是脆性且不柔性的或者以脆性且不柔性的状态的预浸料难以在芯周围缠绕和展开，并且典型地损害涉及将该材料定位在模具工具上的方法。此外，该纤维增强的复合材料典型地保持其粘性的至少一些，导致在制造设备上树脂积聚的可能性，并偏离严格的树脂面积重量质量控制要求，并且因此依然需要交织物。此外，该解决方案增加了制造成本并且可能引入湿气和蒸气问题，并且要求附加的机器适应以及健康和安全考虑。
对于在此类自动化方法中使用的纤维增强的复合材料，将令人希望的是表现出无粘性的表面，这将大大改进这些材料的处理和切割，并且当由其生产模制物品时，特别地当保持柔性时减少或消除制造设备上的树脂积聚。特别希望的是增加由纤维增强的复合材料制备的模制物品的制备的速度和/或减少成本。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于由多种预浸料制备模制物品的自动化方法，该自动化方法包括以下步骤：
(a)提供模具；
(b)通过自动化传送构件将层状预浸料布置到所述模具中或上，该自动化传送构件将适于抓握的力施加到所述预浸料上以将所述预浸料从起始位置传送至最终位置；其中所述最终位置是在所述模具中或上；
(c)重复步骤(b)至少一次以将一种或多种另外的预浸料布置到所述模具中或上；
其中所述层状预浸料是纤维增强的可固化复合材料，其中所述预浸料包含具有第一表面和第二表面的芯层并且进一步包含直接布置在所述芯层的所述第一和第二表面的每一个上的表面层，其中所述芯层包含一个或多个浸渍有可固化树脂的增强纤维的层，并且其中所述表面层包含具有从约10至约50g/m2的面积重量的干纤维遮蔽物，该干纤维遮蔽物被粘附至该芯层的该可固化树脂上；并且
其中通过所述自动化传送构件将该适于抓握的力直接施加到所述预浸料的所述表面层的外表面上。
根据本发明的第二方面，提供了一种纤维增强的可固化复合材料的层状预浸料，其中所述预浸料包含具有第一表面和第二表面的芯层并且进一步包含直接布置在所述芯层的所述第一和第二表面的每一个上的表面层，其中所述芯层包含一个或多个浸渍有可固化树脂的增强纤维的层，并且其中所述表面层包含具有从约10至约50g/m2的面积重量的干纤维遮蔽物，该干纤维遮蔽物被粘附至该芯层的该可固化树脂上。
在本发明中，使用干纤维遮蔽物代替传统的保护性交织物。术语“干”意思是该纤维遮蔽物的外表面不含树脂。该纤维遮蔽物的外表面是由该传送构件接触的表面。将该干纤维遮蔽物布置在该纤维增强的复合材料的每个外表面上，并形成该层状预浸料的外表面，并且因此该预浸料的外表面在环境温度(即从约15℃至约30℃、更典型地18℃至约23℃、并且优选地20℃的温度)下有利地是无粘性的。因此，在固化之前，该预浸料(即在该方法的步骤(b)中被布置到该模具中或上的预浸料)的外表面是无粘性的。如在此使用的，术语“无粘性的”意思是在20℃的环境温度下经历横穿两层组件的表面积均匀地施加的1kg重量持续1分钟之后，当用手将一个放置到另一个顶上时，尺寸100×100mm的两个预浸料层不粘附在一起。
该干纤维遮蔽物保持在该纤维增强的复合材料的表面上以成为该固化层压件的一部分。该干纤维遮蔽物有利地允许通过自动化方法来处理该材料，而不需要去除传统上采用的保护性交织物，从而简化了该纤维增强的复合材料的切割和处理，并且避免了在制造设备上的树脂积聚。此外，传统的保护性交织物的不存在减少了浪费以及由此的制造成本，因为不再需要处置一旦被去除的交织物。此外，该纤维增强的复合材料能够在室温下处理，从而避免了与冷冻的工作环境相关联的问题。
本发明中使用的预浸料的芯层合适地由一个或多个浸渍有可固化树脂的增强纤维的层组成。该芯层优选地是其中所述一个或多个增强纤维层完全浸渍有所述可固化树脂的层。如在此使用的，术语“完全浸渍的”意思是该可固化树脂存在于该芯层的整个截面上，即，该可固化树脂存在于在该芯层的整个截面上的这些增强纤维或增强纤维的束之间的间隙中。将理解的是，术语“完全浸渍的”不要求在固化之前该芯层中的所有增强纤维的整个表面积完全浸湿在该预浸料中，只要该可固化树脂分散在该芯层的整个截面上。
本发明有利地提供了一种自动化方法，其中该预浸料不与布置在该预浸料的外表面上的保护性可去除交织物相关联。此外，本发明的自动化方法不包括去除该保护性可去除交织物的步骤。
先前已经在可固化复合材料中使用含纤维的表面层。例如，WO-02/094564-A披露了一种预浸料层压件，该预浸料层压件包含用于改进在固化层压件中的下面的树脂模制材料的外表面的装饰质量的表面材料。将该表面材料施加至包含增强材料和树脂材料的模制材料的一个表面上。该表面材料典型地包含接触常规增强树脂层的表面树脂材料的内层以及包含树脂导电层的外层，该树脂导电层包含接触该模具的表面的树脂保留结构。该树脂导电层是多孔或可渗透的含纤维的轻质织造或非织造的层，其允许下面的树脂的排出以及在固化期间高体积树脂在模具表面上或接近模具表面的保留，从而防止在固化期间模具表面的去湿并减少固化层压件中的表面不规则物的形成。
EP-1595689-A披露了一种部分嵌入到常规预浸料中的纤维稀松布，该常规预浸料包含纤维增强物和可热固化树脂，其中该稀松布提供了在加工期间允许空气逸出的路径，从而导致固化层压件的空隙含量的减少。没有提及无粘性的表面，并且仍然提出用于该预浸料-稀松布组件的一侧或两测上的保护性聚合物交织物。
WO-00/27632-A披露了一种包含夹在两个纤维层之间的中心树脂膜的预浸料，其中在加工期间，该树脂浸渍这些纤维层。然而，该中心树脂膜不是树脂浸渍的增强纤维层，并且没有提及制造模制物品的自动化拾取和放置方法。仍然提出用于与该预浸料一起使用的保护性聚乙烯交织物。
附图说明
图1说明了用于真空杯性能测试的程序。
图2和图3说明了在真空杯性能测试中使用的吸杯。
图4说明了用于本发明的自动化制造测试设施。
芯层
如上文描述的，本发明中使用的层状预浸料包含一层或多层增强纤维和可固化树脂。
增强纤维层中的纤维优选地呈连续纤维、长丝、丝束、束、片材、层或其组合的形式。可以指定纤维的精确规格(例如它们的取向和/或密度)，以实现对于预浸料的预期用途的最佳性能。连续纤维可以采用单向(在一个方向上对齐)、多向(在不同方向上对齐)、非织造、织造、针织、缝合、缠绕、和编织构造的任何一种。织造纤维结构可以包含多个织造丝束，每个丝束由多根长丝(例如数千根长丝)构成。在另外的实施例中，丝束可以通过交叉丝束针法、引纬针织针法、或少量的树脂粘合剂(如热塑性树脂)保持在适当的位置。在一个优选的实施例中，本发明中使用的该一个或多个增强纤维层包含织造纤维结构，这些织造纤维结构包含基本上正交安排的多个织造丝束。在另一个优选的实施例中，本发明中使用的该一个或多个增强纤维层包含纤维结构，其中单向地安排这些纤维。在另一个优选的实施例中，本发明中使用的该一个或多个增强纤维层包含纤维结构，其中在其他取向如三轴上安排这些纤维，其中在三个方向如0°、+60°、-60°上安排纤维。
这些增强纤维优选地选自，但不限于以下各项的纤维：玻璃(包括电气-或E-玻璃)、碳(特别是石墨)、芳族聚酰胺、聚酰胺、高模量聚乙烯(PE)、聚酯、聚-对亚苯基-苯并噁唑(PBO)、硼、石英、玄武岩、陶瓷、及其组合。碳纤维是特别合适的。为了制造高强度复合材料，例如用于航空航天和汽车应用，优选的是这些增强纤维具有大于3500MPa的拉伸强度。
该芯层优选地包含按该芯层的总重量计从约30至约70wt％、优选地从约35至65wt％、优选地从约40至约60wt％、优选地从约45％至约55wt％、典型地从约47至约54wt％的增强纤维。
该芯层优选地包含按该芯层的总重量计从约30至约70wt％、优选地从约35至约65wt％、优选地从约40至约60wt％、并且更优选地从约45至约55wt％、更优选地从约46至约53wt％的可固化树脂。更且最优选的树脂部分对于实现在此描述的所希望的渗透性特征是特别有利的。
增强纤维的量加上可固化树脂的量应该等于100％。
该可固化树脂可以选自本领域中常规已知的可固化树脂。一种或多种可固化树脂可以存在于该芯层中。可以指定该可固化树脂的配制品，以实现对于预浸料的预期用途的最佳性能。合适的可固化树脂可以选自下组，该组由以下各项组成：环氧树脂、加成聚合树脂(例如双马来酰亚胺树脂)、苯并噁嗪树脂、甲醛缩合物树脂(尤其是甲醛-苯酚或脲-甲醛树脂)、乙烯基酯树脂、1，3，5-三嗪-2，4，6-三胺(三聚氰胺)的树脂、氰酸酯树脂、异氰酸酯树脂、酚醛树脂以及其两种或更多种的混合物。优选地，这些可固化树脂选自环氧树脂、酚醛树脂或氰酸酯树脂，特别是环氧树脂和酚醛树脂，并且特别是环氧树脂。环氧树脂优选地是由以下化合物的组中的一种或多种的单-或多缩水甘油基衍生物衍生的环氧树脂，该组由以下各项组成：芳族二胺、芳族单伯胺、氨基苯酚、多元酚、多元醇、多元羧酸等，或其混合物。加成聚合树脂的实例是丙烯酸树脂、乙烯树脂、双马来酰亚胺和不饱和聚酯。甲醛缩合物树脂的实例是脲、三聚氰胺和苯酚。
特别优选的环氧树脂可以是单官能的、双官能的或多官能的环氧树脂。如在此使用的，术语“多官能的”环氧树脂是具有大于2的官能度的树脂。优选的多官能树脂是至少三官能的，典型地三官能的或四官能的，尽管还可以使用具有更大官能度的环氧树脂，例如具有5或6个环氧基的那些。术语“多官能的”包括具有非整数官能度的树脂，例如如本领域中已知的环氧苯酚酚醛清漆(EPN)树脂。该环氧树脂可包含单官能的、双官能的和/或多官能的(典型地三官能的或四官能的)环氧树脂。优选地，该可固化树脂包含一种或多种双官能的环氧树脂(并且优选地至少两种双官能的环氧树脂)，任选地与一种或多种多官能的(典型地三官能的或四官能的)环氧树脂组合。在优选的实施例中，该可固化树脂包含一种或多种双官能的环氧树脂(并且优选地至少两种双官能的环氧树脂)，任选地与一种或多种三官能的环氧树脂和/或一种或多种四官能的环氧树脂组合。在另一个优选的实施例中，该可固化树脂包含一种或多种多官能的环氧树脂(典型地三官能的和/或四官能的)。
合适的双官能的环氧树脂包括基于以下各项的那些：双酚F、双酚A(任选地溴化的)的二缩水甘油醚，苯酚和甲酚环氧酚醛清漆，酚醛加合物的缩水甘油醚，脂族二醇的缩水甘油醚，二缩水甘油醚，二乙二醇二缩水甘油醚，芳族环氧树脂，脂族聚缩水甘油醚，环氧化烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油胺，杂环缩水甘油酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺，缩水甘油醚，氟化环氧树脂或其任何组合。双官能的环氧树脂优选地选自双酚F的二缩水甘油醚(DGEBF)、双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)、二缩水甘油基二羟基萘或其任何组合。
合适的三官能的环氧树脂，通过举例，可以包括基于苯酚和甲酚环氧酚醛清漆的那些、酚醛加合物的缩水甘油醚、芳族环氧树脂、脂族三缩水甘油醚、二脂族三缩水甘油醚、脂族聚缩水甘油醚、环氧化烯烃、溴化树脂、三缩水甘油基氨基苯酚、芳族缩水甘油胺、杂环缩水甘油酰亚胺和酰胺、缩水甘油醚、氟化环氧树脂、或其任何组合。
合适的四官能的环氧树脂包括N，N，N′，N′-四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)和N，N，N′，N′-四缩水甘油基-间二甲苯二胺。
在优选的实施例中，该可固化树脂是以下环氧树脂的混合物：
(i)第一双官能环氧树脂，优选地选自双酚A环氧树脂，并且优选DGEBA；和/或
(ii)第二双官能环氧树脂，优选地选自双酚F环氧树脂，并且优选DGEBF；
其优选地与以下环氧树脂中的一种或多种组合：
(iii)环氧苯酚酚醛清漆(EPN)树脂；
(iv)环氧甲酚酚醛清漆(ECN)树脂；
(v)三官能环氧树脂，优选三缩水甘油基氨基苯酚(优选三缩水甘油基对氨基苯酚(TGPAP)；
(vi)四官能环氧树脂，优选四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)。
因此，环氧树脂可选自N，N，N′，N′-四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(例如，等级MY9663、MY 720或MY 721；亨斯迈公司(Huntsman))；N，N，N′，N′-四缩水甘油基-双(4-氨基苯基)-1，4-二异-丙基苯(例如EPON 1071；壳牌化学公司(Shell Chemical Co.))；N，N，N′，N′-四缩水甘油基-双(4-氨基-3，5-二甲基苯基)-1，4-二异丙基苯(例如EPON 1072；壳牌化学公司)；对氨基苯酚的三缩水甘油醚(例如MY 0510；汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy))；双酚A的二缩水甘油醚基材料如2，2-双(4，4′-二羟基苯基)丙烷(例如DE R 661(陶氏公司(Dow)，或者Epikote 828(壳牌公司(Shell))以及较高分子量的双酚A的二缩水甘油醚基材料，如具有400-3500g/mol的环氧当量重量的那些(例如，Epikote 1001和Epikote 1009)，以及优选地在25℃下粘度8-20Pa s的酚醛清漆树脂；苯酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚(例如DEN431或DEN 438；陶氏公司)；1，2-邻苯二甲酸二缩水甘油酯(例如GLY CEL A-100)；二羟基二苯基甲烷(双酚F)的二缩水甘油基衍生物(例如PY 306；汽巴嘉基公司(Ciba Geigy))。其他环氧树脂前体包括环脂族化合物如3′，4′-环氧环己基-3，4-环氧环己烷羧酸酯(例如CY179；汽巴嘉基公司)以及联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)的“Bakelite”系列内的那些。
氰酸酯树脂和酚醛树脂可以选自本领域中常规使用的那些，例如如在WO-2012/100980-A中披露的那些。
该可固化树脂优选地还包含一种或多种如本领域中已知的特别地用于环氧树脂的固化剂。例如在EP-A-03 1 1349、EP-A-0486197、EP-A-0365 168或US-6013730中披露了合适的固化剂，其披露内容通过援引方式并入本申请。如本领域中常规的，还可以存在催化剂。合适的固化剂包括酸酐(特别是聚羧酸酐)和胺。合适的胺固化剂具有每个氨基最高达500的分子量。芳族胺或胍衍生物是特别合适的。芳族胺包括，例如1，3-二氨基苯、4，4′-二氨基二苯基甲烷。作为固化剂特别实用的胺化合物是砜，例如4，4′-二氨基二苯基砜(4，4′DDS)和3，3′-二氨基二苯基砜(3，3′DDS)。其他固化剂包括亚甲基二苯胺；双(4-氨基-3，5-二甲基苯基)-1，4-二异丙基苯(EPON 1062；壳牌化学公司)；双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯(EPON 1061；壳牌化学公司)；4-氯苯基-N，N-二甲基-脲(例如Monuron)；3，4-二氯苯基-N，N-二甲基-脲(例如DiuronTM)和二氰二胺(AmicureTM CG 1200；太平洋锚化学公司(Pacific Anchor Chemical))。双酚扩链剂如双酚S或硫代联苯酚作为用于环氧树脂的固化剂也是特别有用的。二氰二胺及其与合适的催化剂如咪唑及其盐和/或脲(urone)如2，4-二(N，N-二甲基脲基)甲苯一起使用；2，6-二(N，N-二甲基脲基)甲苯(DyhardTM UR500)在本发明中是特别实用的。
该可固化树脂可进一步含有相对较小量的常规添加剂，如增韧剂，包括微粒增韧剂，例如聚集体如玻璃珠、橡胶颗粒和橡胶涂覆的玻璃珠，填充剂如聚四氟乙烯、二氧化硅、石墨、氮化硼、云母、滑石和蛭石，颜料，成核剂，阻燃剂如三水合氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MDH)，以及稳定剂如磷酸盐。还可以使用具有反应性基团的液体橡胶。热塑性增韧添加剂包括聚芳醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚乙烯醇缩甲醛(PVF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚氧化乙烯(PEO)。将理解的是，在存在此类添加剂的情况下，典型地将它们经由它们在该可固化树脂中的结合而添加到该预浸料中。该可固化树脂中的所述添加剂的总量是使得所述添加剂占按该芯层的总重量计典型地不超过约20wt％、更典型地不超过约10wt％。
优选地，当在至少100℃、优选地至少120℃、优选地大于120℃、优选地至少125℃、优选地至少130℃、并且优选地在从约130℃至约150℃的范围内的固化温度下固化时，该可固化树脂表现出至少90％、优选地至少95％、优选地至少98％的固化转化率(如在此描述测量的)，其中该固化循环具有不超过30分钟、优选地不超过15分钟、优选地不超过10分钟、优选地不超过5分钟的持续时间。优选地，当在从130℃至150℃的范围内的温度下固化持续不超过10分钟的周期、优选地持续不超过5分钟的周期时，该固化转化率是至少90％、优选地至少95％、优选地至少98％。
优选地，该芯层表现出从约300至约1500gsm、优选地从约600至约1300gsm的面积重量。
优选地，该芯层的厚度是不超过约1000μm、优选地至少约150μm、优选地从约400μm至约800μm。
该预浸料的芯层通过本领域已知的任何合适的技术来制造，使得使该可固化树脂与呈以上指出的形式中的一种或多种的纤维增强剂在足以引起该可固化树脂流动并且注入或浸渍这些纤维的温度和压力的条件下接触。术语“浸渍”指的是将可固化树脂组合物引入到增强纤维中以便将该可固化树脂引入在这些纤维的间隙之间和/或完全或部分地封装这些纤维。因此，该预浸料通过以下项的一般方法来制备：
a.提供由一个或多个增强纤维层构成的干纤维预成型件；
b.用可固化树脂浸渍所述干纤维预成型件，其中所述可固化树脂是液体。
一般地说，通过将该可固化树脂加热到其熔融状态并且将所述熔融的第一可固化树脂布置在所述干纤维预成型件上和中，用该可固化树脂浸渍该干纤维预成型件。典型的浸渍方法包括：
(1)将这些增强纤维连续地移动通过溶剂化树脂组合物的浴以完全或基本上完全浸湿这些纤维；接着是施加热以蒸发该溶剂；或
(2)在升高的温度下将顶部和/或底部树脂膜压靠在增强纤维网上。
优选地，该芯层通过热熔流延技术来制备，特别地其中低渗透性是所希望的。
所得芯层典型地是柔韧且发粘的材料片材。
表面层
表面层包含干纤维遮蔽物并优选地由干纤维遮蔽物组成。单个表面层可以由单种干纤维遮蔽物或由多种(优选地不超过两种)分开的干纤维遮蔽物构成。
该干纤维遮蔽物可以由任何合适的材料制成。用于该干纤维遮蔽物的合适材料包括纤维材料的织造或非织造的织物，优选非织造的织物。
优选地，这些纤维包含以下各项或者由以下各项组成：碳纤维(包括再生碳纤维)，玻璃纤维，选自硼、玄武岩、石英、纤维素的纤维，陶瓷纤维，或热塑性聚合物纤维，以及其混合物。该热塑性聚合物材料优选地选自聚苯硫醚(PPS)、聚醚亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚烯烃(特别是聚乙烯或和/或聚丙烯)、聚醚砜(特别是聚芳基醚砜)、聚酯(特别是PET和PBT)、聚酰胺(特别是尼龙6、尼龙6，6、尼龙11、尼龙12)以及间-和对-芳族聚酰胺(包括以和HM商品名出售的那些)及其共聚物。合适的干纤维遮蔽物是从英国的技术纤维产品公司(Technical Fibre Products)以OptiveilTM和商品名可获得的。
本发明的干纤维遮蔽物被粘附到该芯层的树脂上，但是不完全嵌入到该芯层的树脂中或被该芯层的树脂浸渍。该干纤维遮蔽物可以部分地被该芯层的树脂浸渍，但是该遮蔽物的最外部分不被该芯层的树脂浸渍。
本发明的干纤维遮蔽物具有从约10至约50g/m2、优选地不超过约35g/m2、优选地不超过约30g/m2、优选地至少约15g/m2的面积重量，并且优选地该面积重量是在从约10至约30g/m2、优选地从约15至约25g/m2的范围内。因此，将理解的是，该干纤维遮蔽物本身不适合作为纤维增强材料。
本发明的干纤维遮蔽物优选地具有从约20至约300μm、优选地从约60至约200μm、优选地从约60至约150μm的厚度。
预浸料
在此描述的预浸料优选地表现出低的空气渗透性。已经发现，此类预浸料是特别有利的，其中该适于抓握的力是真空，即，其中该收缩式末端执行器是或包括吸杯。该空气渗透性是使得将该预浸料的100×100mm样品通过外径22mm和工作内径20mm的硅酮吸杯在与该预浸料的表面接触之前施加由20升/min的无阻流量限定的真空保持持续至少60秒。
优选地，该空气渗透性是使得通过该预浸料的流量不超过18升/min并且优选地不超过15升/min，当已经将该预浸料通过外径22mm和工作内径20mm的硅酮吸杯在与该预浸料的表面接触之前施加由20升/min的无阻流量限定的真空水平保持持续60秒时测量的。
此外，还可以根据ASTM D737-04测量在此描述的预浸料的空气渗透性。根据ASTMD737-04测量的该预浸料的空气渗透性是优选地不超过4cm3/s/cm2、优选地不超过1cm3/s/cm2、优选地不超过0.1cm3/s/cm2、并且优选地不超过0.01cm3/s/cm2。
在环境温度(即，从约15℃至约30℃、更典型地18℃至约23℃、并且优选地20℃的温度)下测量空气渗透性。将理解的是，在本发明的方法中在该预浸料的固化之前以这种方式测量渗透性，即，渗透性是在该方法的步骤(b)中被布置到该模具中或上的预浸料的渗透性。
如在此描述的，该预浸料的表面表现出低粘性。优选地，该预浸料的表面的粘性是使得在已经将该预浸料的100×100mm样品通过外径22mm和工作内径20mm的硅酮吸杯在与该预浸料的表面接触之前施加由20升/min的无阻流量限定的真空保持持续60秒之后，在该真空的中止之后该预浸料样品在不超过1秒的周期内从该吸杯掉下。在环境温度(即，从约15℃至约30℃、更典型地18℃至约23℃、并且优选地20℃的温度)下以这种方式测量粘性。将理解的是，在本发明的方法中在该预浸料的固化之前以这种方式测量粘性，即，粘性是在该方法的步骤(b)中被布置到该模具中或上的预浸料的粘性。
该预浸料优选地在环境温度下(优选地在20℃下)在其未固化状态下是柔性的。根据ASTM D1388-96选项A可以测量在此描述的预浸料的刚度。优选地，该预浸料具有根据ASTM D1388-96选项A测量的不超过175cm、优选地不超过150cm并且优选地不超过125cm的弯曲长度。
可以通过本领域中的任何常规技术，通过将该表面层布置在该芯层的每个表面上制备该预浸料，即上文描述的浸渍的干纤维预成型件。
优选地，表面层被布置在该芯层的两个表面上。
用于制备模制物品的自动化方法
为了形成模制物品，将多种预浸料以堆叠安排铺放到模具(经常被称为模制工具)中或上以形成“预浸料铺叠件”。该铺叠件内的预浸料层可以相对于彼此以选定的取向放置。例如，预浸料铺叠件可以包含具有单向纤维安排的预浸料层，其中这些纤维以相对于该铺叠件的最大维度(典型地被定义为长度)的选定的角度θ例如0°、45°、或90°定向。一旦在适当位置，如下文描述的固化该铺叠件中的预浸料。
根据本发明，该铺叠方法是自动化方法。
该层状预浸料优选地以该预浸料材料的卷筒的形式提供(典型地缠绕在卡纸板或其他合适的材料的芯上)。因此，本发明的自动化方法典型地包括将该预浸料材料展开到平坦且水平的底座上、通过如本领域中常规的合适的固定装置合适地将该预浸料材料固定在适当位置的步骤。然后从该预浸料材料网中合适地使用如本领域中已知和常规的机械化和自动化切割装置切割一个或多个预定的形状。一种合适的切割装置是高频旋转操作的振荡锯片。在该切割步骤期间，该预浸料网可以由合适的保持构件支撑并且保持在适当位置。该预定的切割形状保持在剩余的预浸料材料的网的平面中，并且在该方法中的此点处的预定的切割预浸料形状的位置典型地限定所述起始位置。
然后，通过自动化传送构件将该预浸料(或该预定的切割预浸料形状)从所述起始位置传送至该模具中或上的最终位置。任选地，可以将该切割的预浸料形状从所述起始位置传送至在所述起始位置与最终位置之间的中间位置，例如传送至堆叠位置，其中这些切割的预浸料形状被堆叠或者其中这些切割的预浸料形状被沉积在离型膜或铺放模具或模具装载装置中或上，并且然后从该中间位置传送至所述模具中或上的所述最终位置。这些预浸料的层压可合适地在所述中间位置处进行，特别地其中这些切割的预浸料形状被沉积在离型膜或铺放模具中或上。可替代地，可以将切割的预浸料形状从所述起始位置直接传送至所述最终位置，这可以进一步改进该方法的速度和效率。
该自动化传送构件通过对其施加适于抓握的力来夹持该预浸料材料。
如在此使用的，术语“适于抓握的力”指的是任何抓取力，包括但不限于在该预浸料材料的多个表面上的施力(即，环绕一圈)。优选地，该适于抓握的力选自真空、磁粘附和电粘附中的一种或多种(并且优选地选自仅一种)，并且优选地所述适于抓握的力是真空。优选地，术语“适于抓握的力”指的是在该预浸料材料的单个表面上的施力。该适于抓握的力可以作用于该预浸料材料的表面上的单个附着点处，或者可以同时作用于该预浸料材料的表面上的多个附着点处。当该适于抓握的力作用于该预浸料材料的表面上的多个附着点处时，那么所述多个附着点位于该预浸料材料的单个表面上。
因此，根据本发明，通过将抽吸施加到该预浸料材料的表面(优选地单个表面)的一个或多个附着点，优选地将该层状预浸料从该起始位置传送至该最终位置。
在通过所述自动化传送构件已经将该预浸料材料传送至所述最终位置之后，中止该适于抓握的力。
对于一种或多种另外的层状预浸料然后重复传送顺序。
在已经将所希望的或预定数目的预浸料铺设在该模具中或上之后，典型地通过模压机压制这些预浸料，使得该多种预浸料与该模具的所希望的且适当的一个或多个模制表面(例如在模具腔中)接触。该模具的模制表面优选地被加热，优选地被等温加热。因此，优选地在其中该模具工具是在固定温度下的压模方法中压制该多种预浸料，该模具工具在本领域中被称为等温加工工具。将该模具或该模具工具的模制表面的温度固定在预定温度下以固化这些预浸料。迅速地并且与该模具工具允许的一样快地加热这些预浸料。
该自动化传送构件合适地是枢转的或关节型机器人臂，其是沿多个轴线或维度可移动的(包括旋转移动)。
优选地，该自动化传送构件包括一个或多个用于传送所述预浸料的收缩式末端执行器。优选地，该自动化传送构件包括一个或多个用于传送所述预浸料的吸杯。这些吸杯可以具有任何合适的形状，并且典型地向该预浸料呈现基本上圆形的接触表面。典型地使吸杯在该预浸料的表面上接触该预浸料，该预浸料具有拥有从约1cm至约10cm的最大维度(典型地直径)的区域；将理解的是，该区域是由吸杯的外周或圆周所规定的区域。通过任何合适的软管安排将该一个或多个收缩式末端执行器或吸杯连接到真空源。
本发明的自动化方法优选地是机器人的拾取和放置方法，其中自动化机器和控制系统已经是本领域中已知的。例如，US-2005/0042323披露了一种用于使用多个真空夹持器来处理常规树脂复合材料的自动化方法。
本发明的优点之一是，该预浸料不要求(并且确实不包括或另外不与其相关联)布置在该预浸料的外表面上的保护性可去除交织物。因此，将理解的是，该自动化方法不包括从该预浸料的表面去除保护性可去除交织物的步骤。
本发明的另一个优点是该预浸料材料的表面在环境温度下是无粘性的。因此，本发明的自动化方法不要求(并且确实不涉及一个步骤，该步骤包括)从已经接触并且传送该预浸料材料的自动化传送构件的表面去除残留树脂。
优选地在环境温度或以上并且优选地在环境温度下的环境中进行该自动化方法。在此上下文中，“环境温度”是在可以位于的无论哪种气候中在制造设施内的周围气氛的温度，并且典型地指的是在从约15℃至约30℃、更典型地18℃至约23℃的范围内并且典型地约20℃的温度。将理解的是，术语“在环境温度下的环境中进行”不指的是与下文描述的固化循环相关联的局部温度增加。
在已经将所希望的或预定数目的预浸料铺设在该模具中或上之后，将该多种预浸料固化，优选地热固化。优选地进行固化，同时这些预浸料位于该模具中或上，并且优选地同时将这些预浸料在模具腔、优选地加热的模具腔、优选地等温加热的模具腔中压制。因此，如以上描述的，固化优选地在压模方法中进行，其中该模具工具是在固定温度下(等温加工工具)。
在本发明中，使用至少100℃、优选地至少120℃、优选地大于120℃、优选地至少125℃、优选地至少130℃、并且优选地在从约130℃至约150℃的范围内的固化温度进行热固化。优选地，使用具有不超过30分钟、优选地不超过15分钟、优选地不超过10分钟、优选地不超过5分钟的持续时间的固化循环进行热固化。如在此定义的固化循环持续时间是其中使该多种预浸料经受预定固化温度的周期。该固化循环持续时间不包括斜坡阶段或冷却阶段。如上文指出的，本发明主要针对压模方法，其中该模具工具是在固定温度下(等温加工工具)并且尽可能迅速地加热这些预浸料。
在替代实施例中，热固化可以在烘箱或高压釜中进行，并且可以在真空下(例如在如本领域中已知的真空袋中)进行，合适地在升高的压力下、例如在从约2至约10巴的压力下进行。在这个实施例中，上文描述的固化温度和固化循环持续时间也是适用的，但典型地控制加热和冷却速率。优选地，在该斜坡阶段期间的加热速率是从约1至约5℃/min、优选地从约1至约3℃/min。优选地，该冷却阶段中的冷却速率是从约1至约5℃/min、优选地从约1至约3℃/min至60℃。
该方法进一步包括从该模具中去除该一种或多种模制固化的预浸料以提供该模制物品的步骤。
在本发明的自动化方法中，将理解的是，该干纤维遮蔽物在固化期间和之后保持在该纤维增强的复合材料上。因此，由该方法生产的模制物品包括多种干纤维遮蔽物。
应用
通过在此描述的方法制备的模制物品特别适合作为用于运输应用并且特别是汽车工业的部件。由本发明制备的汽车部件特别适合作为中等或高体积的汽车零件，其中生产成本和速度是最重要的。本发明提供了一种方法，其中预浸料材料的切割和处理被大大简化，从而提供了效率和经济的优点。根据本发明的铺放时间显著减少，从而允许每个部件的单位成本的减少和/或允许在汽车工业中所希望的高体积部件生产。
在此描述了本发明的各种实施例。将认可的是，每个实施例中指定的特征可以与其他指定的特征组合以提供另外的实施例。
测量方法
如下表征在此描述的预浸料。
无粘性
通过以下测试定性评估样品的粘性。从最终预浸料上切下两个100×100mm的正方形，并且彼此上下堆叠。将1kg重量均匀地施加在两层组件的区域上并且在移除之前使静止持续1分钟。该实验在20℃的环境温度下进行。在移除该重量时，将这两层分开并评估粘附程度。如果立即分开这两层，则在它们之间没有粘附，该预浸料被认为是无粘性的。
粘性水平
还通过简单的手触摸测试定性地评估样品的粘性。将这些预浸料样品首先放置于真空(28mm Hg)下持续10分钟，并且粘性水平通过触摸测试，并且如下分等级：
等级1-完全去除的粘性，摸起来不粘的
等级2-非常低的粘性；摸起来非常轻微粘的
等级3-低的粘性；摸起来稍微粘的
等级4-中等粘性；摸起来粘的
等级5-高粘性
本发明中实用的预浸料表现出等级1或2(优选等级1)的粘性水平。
真空杯性能
除非另外说明，否则当通过真空杯传送时该预浸料的渗透性和粘性性能在以下两部分测试中评估，该测试在环境温度(即从约15℃至约30℃、更典型地18℃至约23℃、并且优选地20℃的温度)下进行。
部分(i)：该预浸料的渗透性通过使硅酮波纹管吸杯(模型B20；从英国的派亚博公司(Piab)可获得的)与该预浸料(样品尺寸100×100mm)的表面层接触来测试。在图2和图3中示出的吸杯具有22mm的外径以及20mm的工作内径。外径和内径是处于未压缩状态的吸杯的外径和内径，并且在接触该预浸料的吸杯的端部(即，近端，相对于与该预浸料接触的点)处并在由与该预浸料的接触区域限定的平面中进行测量。该吸杯具有1mm的壁厚。该吸杯的波纹管的最窄部分是11mm。该吸杯经由位于相对于与该预浸料接触的点的该吸杯的远端处的大约4.6mm的孔被附接到真空泵上。该吸杯在与该预浸料的表面接触之前施加由20升/min的无阻流量限定的真空水平，以评估该吸杯是否能够将样品的重量保持持续60秒的周期。如下将渗透性分等级。
良好的真空保持：该样品由该吸杯保持
差的真空保持：该样品不能够由该吸杯保持
本发明中实用的预浸料应表现出良好的真空保持。
部分(ii)：对于表现出良好的真空保持的预浸料，然后移除真空供应以评估该样品从该吸杯的释放，并因此提供该预浸料表面的粘性的量度。如下将释放性能分等级：
等级1-良好的释放；样品不会粘到真空杯上，并且在移除真空时立即掉下
等级2-差的释放；稍稍粘到真空杯上；在真空移除时延迟掉下
等级3-非常差的释放；在真空移除时粘到真空杯上
本发明中实用的预浸料应表现出等级1的释放。
参考图1，测试的程序如下。将有待测试的样品(10)放置在可在竖直方向上移动的支架台(9)上。在关闭阀A和B(2，5)并且打开阀C(6)的情况下，开启真空泵(1)，打开阀A(2)，并且使用流量计(3)将无阻流量设定为20升/min。升高支架台(9)使得使样品(10)与吸杯(7)接触。将支架台(9)远离吸杯(7)降低，以确定吸杯(7)是否将该样品的重量保持持续60秒。不能够通过该吸杯从该支架台提升的样品是太可渗透的和/或太发粘的而不能用于本发明中。如果该样品保持与该吸杯接触持续60秒，则经由真空计(4)记录在60秒时的真空水平，并在流量计(3)处记录在60秒时的流量，即样品(10)阻塞开口以便评估该样品的渗透性。较高的流量指示较高的渗透性。对于在本发明中具有实用性的预浸料，在流量计(3)处在60秒时测量的流量优选地是不超过18升/min、并且优选地不超过15升/min，因为否则该预浸料是太可渗透的。然后关闭阀A(2)，并通过打开阀B(5)排出真空，并记录该样品从该吸杯释放的时间。在杯(7)与杯(8)之间的线路中距离(即，管路长度)是大约30cm。在真空中止之后，预浸料样品应具有不超过1秒的释放时间以用于本发明中，否则该预浸料是太发粘的。
在真空杯性能测试的修改版本中，无阻流量被设定为50升/min，并且将样品(10)提供给如前的吸杯。对于由吸杯(7)保持持续至少60秒的那些样品，在60秒时可以测量在流量计(3)处的流量，即，样品(10)阻塞开口以便评估该样品的渗透性。可以通过关闭阀A(2)并通过打开阀B(5)排出真空来记录该样品从该吸杯释放的时间。在真空中止之后，根据本发明的预浸料应具有不超过1秒的释放时间，否则该预浸料是太发粘的。
根据ASTM D737-04的空气渗透性
此外根据ASTM D737-04在20℃下使用Shirley空气渗透性测试仪并且使用1英寸(大约2.54cm)直径的孔口(即5.07cm3的测试面积)和大约125Pa的水压差测量该预浸料的空气渗透性。
柔性
通过评估在20℃的环境温度下将该预浸料缠绕到具有4英寸(大约10.16cm)的外径的卡纸板芯上的耐受性来定性地评估该预浸料的柔性。此外，通过使预浸料经受180°折叠测试还可以定性地评估预浸料柔性并且在放大倍率下在视觉上评估纤维断裂。此外，在20℃的环境温度下还使用ASTM D 1388-96，选项A-悬臂测试，使用350×25mm(即，比200mm的标准试样长度更长)的试样尺寸测量该预浸料的刚度。
固化转化率
基本上根据ISO-11357-5：2013，利用差示扫描量热法(DSC)来确定在给定的一组固化条件下的固化转化率。在DSC测量期间检测的残余焓(剩余反应热)与固化反应的总焓(放出的热量)相关。DSC测量通过从30℃以10℃/min的加热速率加热至足以捕获整个固化反应的温度(225℃对于在此描述的关注的树脂是足够的)来进行。样本量是约5-10mg。固化转化率(％)被计算为：
其中：
ΔHi是在从30℃加热至225℃期间由未固化的测试样品产生的焓；并且
ΔHe是在从30℃加热至225℃的加热扫描期间由固化样品产生的焓。
参考以下非限制性实例进一步说明了本发明。
实例
实例1
由具有600gsm的面积重量的碳纤维增强的复合材料的层状片材(0°/90°双轴纤维取向)制备一系列预浸料。该片材包含环氧树脂(从氰特公司(Cytec)可获得的)，该环氧树脂包含按该复合材料的重量计42wt％的树脂。该树脂在室温下具有高粘性。将该树脂作为膜施加到该碳纤维增强物上并通过加热辊从而以常规方式生成具有640μm的厚度的层状片材。在该片材的一侧上布置保护性聚合物交织物(LDPE；80μm)，并且在相反侧上布置干纤维遮蔽物，如下表1中详述的。然后使用图1中示出的测试设备评估该预浸料的样品的粘性水平和真空杯性能。标准工业真空(1)通过阀和空气流量调节器(2和3)供应。真空供应两个真空杯(7和8)，每个具有阀(5和6)。排气系统被用来释放系统(4)中的残留真空压力。使用升降平台(9)将预浸料样品(10)呈现给这些真空杯之一。真空被供应给该真空杯并且该升降平台被降低。然后评估真空保持的水平。在系统中的真空被释放之前，将真空保持持续60秒。然后评估释放的水平。图2和图3中示出了使用的真空杯的细节。结果在下表1中给出。
表1
材料：PEI遮蔽物：T2570-05(英国的技术纤维产品公司)
碳遮蔽物：T2622-04(英国的技术纤维产品公司)
这些实例证明了，包含干纤维遮蔽物的预浸料能够在根据本发明的自动化方法中操作。
实例2
由与对于实例1所描述的相同的层状片材制备预浸料(1250mm×1250mm)。在该片材的每一侧上布置两层干纤维聚酯遮蔽物(PM25；25gsm；从技术纤维产品公司可获得的)，并且将该预浸料真空抹平(debaulk)持续10分钟。在测试之前然后将该预浸料滚卷并且然后展开。如在此描述的评估该预浸料的样品的粘性水平和真空杯性能。结果在下表2中给出。在无粘性测试中还测试了该预浸料的样品，并且发现这些表面是无粘性的。
表2
然后在自动化制造测试设施中测试该样品。对于设备安排参见图4。当滚卷/展开该样品(2)时，该预浸料容易展开，没有自粘附。使用自动化切割机(1)从该样品上切割预成型件形状，并且将该材料干净地切割。将125mm的正方形样品(4)通过自动化切割机来切割，并且具有吸杯末端执行器(3)的机器人的拾取和放置臂致动器用于将样品铺放在模具(5)中；该样品被干净地释放。
该实例证明了，包含干纤维遮蔽物的预浸料能够在根据本发明的自动化方法中操作。
实例3
由与在实例1中使用的相似的相对高粘性的层状片材制备一系列预浸料样品，除了该树脂是环氧树脂(从氰特工业材料(德比)公司(Cytec IndustrialMaterials(Derby)Ltd.)可获得的)之外。将多种干纤维遮蔽物(所有从技术纤维产品公司(英国)可获得的；参见下表3)布置在该层状片材的两侧上以产生该预浸料。制备在任一侧上没有该干纤维遮蔽物的对照样品。将这些样品真空抹平持续5分钟。然后在实例1中使用的相同的粘性测试中测试本发明的样品。发现所有样品都具有良好的真空保持和等级1粘性释放。然后在该真空杯性能测试的修改版本中测试预浸料的样品，并记录该样品从该吸杯释放的时间。测试该预浸料的两侧，即高树脂含量侧(其是将该树脂膜在通过加热辊之前铺设在该纤维增强层上的侧)和相反的低树脂含量侧。结果呈现在下表3中。
表3
对于有待用作自动化传送机的一部分的吸杯构件的有效且可靠的使用，掉下延迟应该不超过1秒。表3中的结果证明了，没有表面层的预浸料芯不适合用在使用吸杯构件的自动化传送机中。这些结果进一步证明了，提供干纤维遮蔽物在减小发粘的纤维增强的复合材料的粘性水平上是有效的。因此，其中干纤维遮蔽物构成该外表面的预浸料能够在拾取和放置自动化方法中处理，而不使用聚合物交织物。

Claims (21)

1.一种用于由多种预浸料制备模制物品的自动化方法，该自动化方法包括以下步骤：
(a)提供模具；
(b)通过自动化传送构件将层状预浸料布置到所述模具中或上，该自动化传送构件将适于抓握的力施加到所述预浸料上以将所述预浸料从起始位置传送至最终位置；其中所述最终位置是在所述模具中或上；
(c)重复步骤(b)至少一次以将一种或多种另外的预浸料布置到所述模具中或上；
其中所述层状预浸料是纤维增强的可固化复合材料，其中所述预浸料包含具有第一表面和第二表面的芯层并且进一步包含直接布置在所述芯层的所述第一和第二表面的每一个上的表面层，其中所述芯层包含一个或多个浸渍有可固化树脂的增强纤维的层，并且其中所述表面层包含具有从约10至约50g/m2的面积重量的干纤维遮蔽物，该干纤维遮蔽物被粘附至该芯层的该可固化树脂上；并且
其中通过所述自动化传送构件将该适于抓握的力直接施加到所述预浸料的所述表面层的外表面上。
2.如权利要求1所述的自动化方法，其中所述适于抓握的力选自真空、磁粘附和电粘附中的一种或多种，并且优选地所述力是真空力。
3.如权利要求2所述的自动化方法，其中所述自动化传送构件包括将所述预浸料从所述起始位置传送至所述模具中或上的所述最终位置的收缩式末端执行器，任选地其中将所述预浸料从所述起始位置传送至在所述起始位置与最终位置之间的中间位置，其中所述中间位置是其中所述预浸料是堆叠的堆叠位置，或者其中所述中间位置是其中所述预浸料被沉积在离型膜或铺放模具或模具装载装置中或上的位置，并且其中然后将所述预浸料从该中间位置传送至所述模具中或上的所述最终位置。
4.如权利要求3所述的自动化方法，在环境温度或以上的环境中进行该自动化方法。
5.如权利要求4所述的自动化方法，其中所述方法进一步包括热固化所述预浸料以形成该模制物品的步骤，并且在大于120℃、优选地在从约130℃至约150℃的范围内的固化温度下进行所述热固化，并且优选地其中将该多种预浸料保持在所述固化温度下持续不超过10分钟的持续时间。
6.如权利要求5所述的自动化方法，其中该干纤维遮蔽物在固化期间和之后保持在该纤维增强的复合材料上。
7.如权利要求6所述的自动化方法，其中该干纤维遮蔽物的面积重量是从约15至约25g/m2和/或厚度是从约60μm至约150μm。
8.如权利要求6所述的自动化方法，其中该干纤维遮蔽物是织造或非织造的织物。
9.如权利要求6所述的自动化方法，其中该干纤维遮蔽物的纤维包含以下各项或者由以下各项组成：碳纤维，玻璃纤维，选自硼、玄武岩、石英、纤维素的纤维，陶瓷纤维，或热塑性聚合物纤维。
10.如权利要求6所述的自动化方法，其中该干纤维遮蔽物的纤维包含聚合物材料或者由聚合物材料组成，该聚合物材料选自聚苯硫醚(PPS)、聚醚亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚烯烃、聚醚砜、聚酯、聚酰胺以及间-和对-芳族聚酰胺及其共聚物。
11.如权利要求9所述的自动化方法，其中该层状预浸料的表面在固化之前在环境温度下是无粘性的。
12.如权利要求1所述的自动化方法，其中在固化之前该预浸料的表面的在环境温度下的粘性是使得在已经将该预浸料的100×100mm样品通过外径22mm和工作内径20mm的硅酮吸杯在与该预浸料的表面接触之前施加由20升/min的无阻流量限定的真空保持持续60秒之后，在该真空的中止之后该预浸料样品在不超过1秒的周期内从该吸杯掉下。
13.如权利要求11所述的自动化方法，其中所述预浸料在其未固化的状态下在20℃下是柔性的，优选地其中该预浸料具有根据ASTM D1388-96选项A测量的不超过175cm、优选地不超过150cm并且优选地不超过125cm的弯曲长度。
14.如权利要求12所述的自动化方法，其中该芯层包含按该芯层的总重量计从约40wt％至约60wt％、优选地从约45wt％至约55wt％、优选地从约46wt％至约53wt％的可固化树脂。
15.如权利要求13所述的自动化方法，其中该芯层的一个或多个增强纤维层完全浸渍有该可固化树脂，并且该可固化树脂选自下组，该组由以下各项组成：单官能、双官能和多官能的环氧树脂以及其混合物，并且优选地该芯层的该可固化树脂包含一种或多种双官能环氧树脂，任选地与一种或多种多官能环氧树脂组合，其中所述双官能环氧树脂选自双酚F的二缩水甘油醚(DGEBF)、双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)、二缩水甘油基二羟基萘或其任何组合；并且其中所述多官能环氧树脂选自基于苯酚和甲酚环氧酚醛清漆的树脂、酚醛加合物的缩水甘油醚、芳族环氧树脂、脂族三缩水甘油醚、二脂族三缩水甘油醚、脂族聚缩水甘油醚、环氧化烯烃、三缩水甘油基氨基苯酚、芳族缩水甘油胺、杂环缩水甘油酰亚胺和酰胺、缩水甘油醚、氟化环氧树脂、N，N，N′，N′-四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)和N，N，N′，N′-四缩水甘油基-间二甲苯二胺、或其任何组合。
16.如权利要求15所述的自动化方法，其中该可固化树脂包含：
(i)第一双官能环氧树脂，优选地选自双酚A环氧树脂，并且优选DGEBA；和/或
(ii)第二双官能环氧树脂，优选地选自双酚F环氧树脂，并且优选DGEBF；
任选地与选自以下各项的环氧树脂中的一种或多种组合：
(iii)环氧苯酚酚醛清漆(EPN)树脂；
(iv)环氧甲酚酚醛清漆(ECN)树脂；
(v)三官能环氧树脂，优选三缩水甘油基氨基苯酚，优选三缩水甘油基对氨基苯酚(TGPAP)；以及
(vi)四官能环氧树脂，优选四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)。
17.根据权利要求15所述的自动化方法，其中该可固化树脂包含一种或多种固化剂。
18.如权利要求16所述的自动化方法，其中该芯层表现出从约300至约1500gsm的面积重量和/或从约150μm至约1000μm的厚度。
19.如权利要求17所述的自动化方法，进一步包括通过以下方式制备所述预浸料的步骤：
a.提供由一个或多个增强纤维层构成的干纤维预成型件；
b.用所述可固化树脂浸渍所述干纤维预成型件，其中所述可固化树脂是液体；并且
c.将所述表面层布置到该浸渍的干纤维预成型件的每个表面上。
20.一种纤维增强的可固化复合材料的层状预浸料，其中所述预浸料包含具有第一表面和第二表面的芯层并且进一步包含直接布置在所述芯层的所述第一和第二表面的每一个上的表面层，其中所述芯层包含一个或多个浸渍有可固化树脂的增强纤维的层，并且其中所述表面层包含具有从约10至约50g/m2的面积重量的干纤维遮蔽物，该干纤维遮蔽物被粘附至该芯层的该可固化树脂上。
21.如权利要求19所述的层状预浸料，其中该芯层表现出从约300至约1500gsm的面积重量和/或从约150μm至约1000μm的厚度。
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