CN110997291A - 对复合零件的感应加热 - Google Patents

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Abstract

用于复合零件的成型工艺，包括通过缩短的拉挤模具拉挤树脂和纤维材料，使拉挤的树脂和纤维材料暴露于与拉挤模具成直线排列的感应加热线圈，以固化树脂和纤维材料，其中树脂和/或纤维材料中的一种或多种包括金属组分，以促进经由感应加热线圈的固化。

Description

对复合零件的感应加热
技术领域
本教导总体上涉及利用感应加热步骤来形成复合结构。更具体地说，本教导涉及通过具有顺序连接的(in-line)感应加热步骤的挤出和/或拉挤形成的复合材料。
背景技术
减轻大多数运输方式的重量的努力已使得聚合材料在整个运输车辆中的使用增加，以使重金属结构最小化。这些聚合物结构的制造通常涉及昂贵的模具的使用和用于注塑过程的极端温度。此外，改变零件的形状和/或尺寸通常需要新的模具，因此需要显著增加的时间和成本。
用于形成聚合物复合零件的挤出和拉挤过程也是已知的，但是这些过程需要相当大的机械装置和较长的循环时间以确保复合零件的充分固化。
复合结构的示例在PCT公开号为WO2007/008569、美国专利申请公开US2011/0039470和US2012/0251863以及美国专利US7,581,932的申请中示出，其全部内容出于所有目的通过引用被并入。还参见美国专利US6,855,652、US7,125,461和US7,318,873，以及美国专利申请公开US2003/0039792、US2010/0289242、US2011/0278802和US2009/0202294的申请，其出于所有目的通过引用被并入。
本申请还与2013年10月21日提交的英国专利申请号为1318595.4的申请相关并且出于所有目的通过引用将其并入。
此外，在专利号为US5,115,075、US4,438,254和US6,011,111的美国专利以PCT公开号为WO98/14498(参见例如3-8页)的申请中描述了具有至少一个环氧基的热塑性聚合物以及示例性合成条件，其全部通过引用并入本文(还参见也通过引用被并入本文的专利号为US3,317,471和US4,647,648的美国专利)。这种材料的示例还可以非限制性在公开号为US2007/0270515的美国专利公开的第15-25段中找到，该专利出于所有目的通过引用被并入本文。
PCT公开号为WO2017/007823的申请公开了针对多种粘合剂和聚合物基底使用感应加热，并且其出于所有目的通过引用被并入本文。
所需要的是一种聚合物件形成系统，该系统允许在不使用模具并且无需拉挤和挤出的漫长循环时间的情况下形成，同时仍包括加热步骤以有助于固化复合结构。
发明内容
本教导满足了上述需求中的一个或多个，本教导预期到复合结构和用于制造这些复合结构的方法，其在制造过期间利用感应加热步骤。
本文所述的聚合物复合材料可包括一个或多个纤维。这些纤维可以是金属纤维。这些纤维可以是碳纤维。这些纤维可以是有助于通过感应加热来加热复合材料的纤维。该纤维可以位于树脂材料中，并因此在暴露于感应加热线圈时，纤维可以起作用以加热周围的树脂。在使用金属纤维(例如碳纤维)的情况下，剩余的复合材料可不含额外的金属化合物。
用于本文所述的复合结构的树脂通常需要热量以用于固化或后可热成型处理。尽管这些树脂通常包含纤维(例如，玻璃纤维)，但是这些纤维通常是热绝缘的，从而导致更长的加热时间、更长的固化时间和不均匀的热分布。本文描述的结构和感应加热系统可以促进对整个结构的更均匀的加热和更快的加热。
作为一种选择，可以将金属化合物均匀地混合到树脂中，并此后通过感应被加热以引起对树脂的加热。对这些金属化合物的感应加热比传导加热快得多。对均匀分布在整个树脂中的金属化合物(例如颗粒)的感应加热将在整个结构中提供均匀加热。这种感应加热过程最小化了非均匀热分布的影响和增强纤维的绝缘性能。此外，通过最小化结构内的温度变化，均匀热分布可以最小化内部应力变化并且可以最小化复合材料的翘曲。
集成到制造过程中的感应加热系统可以为热塑性/热固性树脂复合系统的后成型和/或固化提供加热。感应加热可以进一步提供热量以熔融热塑性/热固性树脂，以用于后粘结应用。感应加热可以促进更快的固化，从而大大减少在挤出和拉挤系统的情况下的工具和制造线长度。感应线圈可以布置成使得其与挤出/拉挤线成直线。因此，与整个零件的成形和固化相反，挤出/拉挤模具仅需要向复合材料提供初始形状(例如，通过“剥皮”或仅固化零件的外部)。因此，可以缩短挤出/拉挤模具的长度，从而仅需要用于成形的长度，同时可以通过成直线排列的感应线圈在模具外部执行固化。
本文所述的感应加热系统可允许将非金属附件被后粘结在热塑性树脂系统上。感应加热系统可允许将低成本材料用于工具的一个或多个元件。例如，与完整的金属工具相反，工具的一个或多个部分可以由陶瓷、铸造酰胺、聚酰胺等的一种或任意组合形成。
感应加热过程的效率可以通过改变金属化合物/颗粒的密度来调节。感应加热过程的效率可以通过使用金属涂覆的增强纤维或金属丝来调节。
金属化合物/颗粒的使用还可以提供所得的复合零件的改善的机械性能。金属涂覆的增强纤维或金属丝作为增强纤维的使用还可提供所得的复合零件的改善的机械性能。
金属化合物/颗粒的添加可能增加总体零件的重量，因此金属化合物的量应恰好足以用于感应成型/固化，同时避免显著增加重量。金属材料的添加还可能导致腐蚀，以前完全的聚合物零件都不存在腐蚀。如果使用，则还可能需要采取额外的步骤来帮助树脂粘结至任何金属增强纤维。此外，必要采取一些步骤以使纤维对齐和/或使金属颗粒均匀分布，以使热量均匀地扩展到零件中，而不会“烧焦”零件的某些区域，同时其他区域可以不完全固化。此外，在使用金属化合物/颗粒的情况下，由于其较高的密度，它们可具有从树脂中滤出的趋势。因此，可以将组分添加到复合材料中以调节树脂和/或金属颗粒中的一种或多种的密度，从而使两者的密度更均匀地匹配。
本文所述的感应加热系统可用于任何复合结构上，该复合结构通过增加热量而被活化、固化、成形、再形成和/或再循环。
为了更均匀地加热整个零件，可以对小的模具插入件进行感应加热，而工具/模具的其余部分则由热绝缘材料(例如塑料)制成。在这种情况下，可以在内部产生热量，并且也可能在模具插入件中产生热量，这些热量会通过传导而传递到材料，因此在拉挤过程中同时具有两个感应加热机制。通过传统上可为树脂传递模塑工艺或传统热冲压工艺的工艺，对挤压/拉挤工具和材料这两者的感应加热也是可以的。
具体实施方式
本教导通过本文描述的改进的设备和方法满足上述需求中的一个或多个。本文提出的解释和示例旨在使本领域的其他技术人员认识该教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以最适合特定用途要求的多种形式来适应和应用该教导。因此，本教导所阐述的具体实施方式不旨在是本教导的穷举或限制。因此，教导的范围不应参考以上描述来确定，而应参考所附的权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部完整范围来确定。出于所有目的，通过引用将所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容并入本文。如将从所附权利要求书中得出的其他组合也是可以的，这些组合也通过引用并入该说明书。
本申请要求2017年8月14日提交的序列号为62/545,452的美国临时申请的申请日的权益，出于所有目的，该申请的内容通过引用被并入本文。
本申请还涉及2014年12月17日提交的申请号为PCT/US14/070853的PCT申请、2013年12月17日提交的序列号为61/916,884的美国临时申请以及2014年10月21日提交的申请号为PCT/US14/61531的PCT申请的教导，这些申请的内容出于所有目的通过引用被并入本文。
本文所述的复合材料可以利用在线感应加热过程来成形和/或固化复合结构而形成。感应加热过程可以用作低成本手段，以减少传统成型、挤压和/或拉挤过程中的线长和循环时间。该复合材料可以包括一种或多种树脂材料和一种或多种纤维结构。该复合材料还可以包括附加层，例如粘合剂或密封剂层。这样的粘合剂或密封剂层可以是可活化的以发泡和/或固化。一层或多层粘合剂或密封剂层在环境温度下可以被活化(例如“现场发泡”粘合剂)。可替代地，可使用刺激(例如，通过感应加热)来活化可活化的粘合剂或密封剂。一个或多个粘合剂层可以是可泵送的粘合剂。一个或多个粘合剂或密封剂层可以形成为膜。可挤出或拉挤一个或多个粘合剂或密封剂层。
树脂可以是热塑性或热固性树脂。树脂可包括阻燃剂组分。树脂可以包括金属组分，该金属组分可以是颗粒状的金属组分或可以形成为纤维。金属组分可以是铁颗粒。金属组分可以是碳纤维。
可以利用被一种或多种粘合剂或树脂(可以是热塑性或热固性树脂)浸渍的多个增强纤维来形成复合材料。可以将复合材料热成型为预浸料。预浸料可以包括热塑性材料，该热塑性材料可以是包括至少一个环氧基的热塑性材料。可以利用一种或多种纤维材料来形成复合材料，该纤维材料可以是膨松的非织造纤维材料，例如专利号为US8,365,862、US9,033,101、US9,315,930和US9,546,439的美国专利中所描述的那些，这些专利的内容出于所有目的通过引用并入本文。纤维材料可以是织造材料。纤维材料可具有毛细特性。纤维材料可用于间隙填充或用作液态树脂的基质。纤维可以通过粘合剂和/或树脂材料粘结在一起。该树脂可以是丙烯酸树脂、环氧树脂或它们的任意组合。复合材料可以由热固性材料形成。复合材料可以由聚氨酯材料形成。
复合材料可以包括一种或多种用于密封复合材料的材料。密封剂材料可以是在暴露于刺激时膨胀和/或固化的可活化材料。粘合剂可以是还密封的材料。该复合材料可以包括粘合剂、密封剂、树脂或其他材料/结构，其有助于不同材料的粘结。
复合材料可以包括在使用后可以再循环的材料。具体地，复合材料可以基本上不含任何的热固性材料。该复合材料可以包括一种或多种可以被加热以再循环的热塑性材料。
本文所述的复合材料还可包括采用分布相(例如，纤维相)的纤维材料和热塑性聚合物材料(例如，可再形成的树脂、具有至少一个环氧基的热塑性反应产物)。该材料提供通常通过将热固性聚合物材料(例如，热固性环氧材料)用作复合材料的一些或全部的基体相而获得的机械性能的益处。但是，该材料具有使其适合处理、加工和/或使用寿命后再利用、再循环和/或再使用的许多物理属性。
本文的教导提供了对拉挤、挤压和/或模制的复合结构的感应加热。本文的教导还提供了一种在在线感应加热和拉挤系统上制造这种结构的方法，包括以下中的一个或多个：通过用于限定连续的轮廓(profile)的模具拉动多个连续的纤维；将感应线圈引入到轮廓以成形和/或固化轮廓；将一个或多个固定装置和紧固装置模制到连续的轮廓上；并将辅助材料挤出到连续的轮廓上。
该方法可以包括利用感应线圈加热轮廓以结合至辅助部件。该方法可以包括拉挤轮廓，并然后加热轮廓以固化轮廓。轮廓可以包括传导部件。多个纤维可以减轻轮廓和附接到其的任何辅助部件之间的热膨胀的差异。轮廓可以在车辆完成烤漆炉处理之后安装在车辆中。
该教导根据本文总体上的教导预期到可以使用热塑性或热固性材料制造结构的可能性。特别地，根据本教导，该结构可以由热塑性或热固性材料制成，该热塑性或热固性材料由增强相(例如，本文所述的金属组分)增强。增强相可以分布在热塑性或热固性材料(例如，本文所述的聚酰胺、聚氨酯和/或可再形成的树脂材料)的基质中。例如，增强相可以是全部材料的至少大部分(按体积计)。它可以按体积计大于约60％或按体积计大于约70％。它可以按体积计低于约90％，按体积计低于80％，按体积计低于约70。任何增强相可随机地、大体均匀地和/或在零件的一个或多个预定位置中分布。
聚合物树脂与纤维的重量比可以在约1：10至约100：1的范围内(例如，其可以在约1：5至约10：1、约1：3至约5：1或甚至约1：2至大约2：1的范围内)。
分布相的材料可以包括有机材料、无机材料或它们的组合。该材料可以是天然存在的材料(例如，橡胶、纤维素、剑麻、黄麻、大麻或一些其他天然存在的材料)。它可以是合成材料(例如，聚合物(其可以是均聚物、共聚物、三元共聚物、共混物或它们的任意组合))。它可以是碳衍生材料(例如，碳纤维、石墨、石墨烯或其他)。因此，分布相可以包括选自(有机或无机的)矿物纤维(例如，玻璃纤维，例如E-玻璃纤维，S-玻璃，B-玻璃或其他)、聚合物纤维(例如，芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维或其他)、碳纤维、金属纤维、天然纤维(例如，来源于农业源)或它们的任意组合的纤维。多个细长纤维可以大体上彼此平行地取向。他们可以进行编织。它们可以扭曲。纤维的集合可以是织造的和/或非织造的。
分布相的材料可包括长度至少为约1cm、3cm或甚至5cm或更长的多个纤维。分布相的纤维的平均直径可以为约1至约50微米(例如，约5至约25微米)。纤维在其上可具有合适的胶结涂层。纤维可以按重量至少约20％、30％、40％或甚至50％的量存在于每一层中或通常存在于纤维插入物中。纤维可以按重量低于约90％、80％或甚至约70％的量存在于每一层中或通常存在于纤维插入物中。举例来说，纤维可以按重量约50％至约70％的量存在于每一层中或纤维插入物中。纤维的重量含量可以根据ASTM D2584-11来确定。
本文中用于纤维复合材料的一个或多个部分中的带和/或片(例如，膜)可以通过挤出、拉挤成型或其他方式制成。以这种方式，可以实现纤维在带和/或片中的排序。带和/或片可以由热塑性聚合物材料形成。带和/或片可以包括纤维相，或可替代地基本上不含任何纤维相。
在本教导的纤维复合材料包括多个单独的纤维或分布相的其他分段形式(其以聚合物基质材料的内聚块分布)的意义上，它们可以包括固结(consolidated)的一层或多层(例如，它们可以具有2、3、4、6或15或更多的层)。可以将多个层固结在一起，从而形成包括多个层的内聚块。多个层可以被固结以形成三维形状的插入物形式的预定形状。例如，纤维插入物可采用多个层，该多个层包括多个细长纤维(例如，具有至少1cm、3cm或甚至5cm或更长的长度)，该多个细长纤维大体上彼此平行地或大体上彼此单向地定向并且分布在大体上连续的聚合物基质中(例如，在第二聚合物材料的连续基质中)。可以执行成形操作(例如，热成形、模制、通过模具、轧制或其他方式)。成形操作可以进一步包括使复合材料弯曲的步骤。
树脂或纤维中的一种或多种可以包括有助于加热材料的金属填充材料。这样的金属填料材料可以包括任何合适的金属填料，但是可以具体地包括镍、铁氧体、锌、锰或铁中的一种或任意组合。金属填料可构成树脂和/或纤维的很大部分。磁性填料的存在量按重量计可以是总的树脂和/或纤维的至少10％。磁性填料的存在量按重量计可以是总的树脂和/或纤维的至少20％。磁性填料的存在量按重量计可以是总的树脂和/或纤维的至少30％。磁性填料的存在量按重量计可以是总的树脂和/或纤维的至少40％。磁性填料的存在量按重量计可以小于总的树脂和/或纤维的80重％。磁性填料的存在量按重量计可以小于总的树脂和/或纤维的60％。磁性填料的存在量按重量计可以小于总的树脂和/或纤维的50％。
在本教导中使用的材料可以具有相对低的玻璃化转变温度(Tg)。当时，其可以具有根据ASTM E1356-08(2014)通过差示扫描量热法测量的低于约100℃、低于约90℃、低于约80℃、低于约70℃或甚至低于约65℃的Tg。本教导的材料可具有根据ASTM E1356-08(2014)通过差示扫描量热法测量的至少约45℃、至少约55℃或甚至至少约60℃的玻璃化转变温度。使用这种材料具有大幅提高生产率的能力。可以降低能耗。构建时间可以缩短。尽管如此，所得材料仍可使材料具有非常吸引人的机械和/或自粘特性。
所得的复合材料可表现出以下特性中的一种或任意组合：至少约15MPa(例如，至少约30MPa或45MPa)的屈服强度(根据ASTM D638-14)；至少约40MPa(例如，至少约45或55MPa)的断裂拉伸伸长强度(根据ASTM D638-14)；至少约为15％(例如，至少约为20％、25或30％)断裂伸长率(根据ASTM D638-14)；和/或至少约0.5GPa(例如，至少约1GPa、1.8GPa或2.7GPa)的拉伸模量(根据ASTM D638-14)。
根据本教导的用于制造物品的方法可以以连续的方式执行。例如，来自连续的供给装置(例如，用作分散相的所需纤维材料(例如，呈其所需形式，例如股线、纱线、织物、非织造毡或本文所述的其他形式)的卷轴)的纤维材料可以连续地被进给至模具并且通过模具。可以在纤维材料通过模具之前或之时使纤维材料与树脂或反应产物接触(例如，通过适当的涂覆操作，例如辊式涂布或其他方式)。可以在纤维材料通过模具之前或之时使纤维材料与聚合物反应产物的反应物接触(例如，通过适当的涂覆操作，例如辊式涂布或其他方式)。在退出模具后，会产生复合块。此时，只有块的外部可以被固化或“剥皮”，而与感应线圈的接触完成了固化过程，从而缩短了时间并缩短了线长。
可以理解，作为教导的结果，各种合适的复合轮廓是可能的。轮廓可包括纵轴。复合轮廓可以相对于纵轴对称或不对称。复合轮廓可包括一个或多个纵向取向的肋。复合轮廓可包括一个或多个横向延伸的凸缘。复合轮廓可具有一个或多个外表面。复合轮廓可具有一个或多个内表面。复合轮廓可以包括复合覆盖物，该复合覆盖物包括本教导的复合块或由其组成。教导的复合轮廓可以包括复合覆盖物，复合覆盖物包括本教导的复合块或由其组成。复合覆盖物可以覆盖外表面或内表面的全部或部分。复合覆盖物可包括本教导的复合块或由其组成，复合块可限定肋、凸缘(例如，横向取向的凸缘)或两者的全部或部分。复合轮廓可包括复合块，复合块在复合轮廓的一些或全部的长度上至少部分或甚至完全嵌入基质材料内。
用于形成本文所述的复合材料的其他材料包括聚酰胺、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯或其他)、聚碳酸酯、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯)、环氧基材料、热塑性聚氨酯、碳纤维增强的聚合物或其任何组合。可优选采用聚酰胺(例如，聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺9、聚酰胺10、聚酰胺12等)。复合材料以及任何层、覆盖物和/或插入物的材料通常可以在以下方面彼此相容：它们能够在它们之间形成机械或其他物理互连(例如，微观互连)，它们能够在它们之间形成化学键或两者。例如，第一材料和第二材料可以使得当它们被加热到高于它们的熔点和/或它们的软化点时融合在一起(例如，在没有任何粘合剂的情况下)。复合材料也可以用辅助材料包覆成型，这种辅助材料可以是聚合材料，例如聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚砜等或可膨胀聚合物(例如结构泡沫或吸音泡沫)。
期望邻接层中的每个作为内聚块结合在一起。例如，层中的每可通过相应层的树脂材料粘结在一起以形成一系列连续层。可以在没有任何粘合剂的情况下将层粘结在一起。
所得的复合结构可以是多种合适形式中的任何一种。例如，它可以是细长的部分。它可以具有长度，并且可以沿着全部或部分的长度是实心的。它可以具有长度，并且沿着全部或部分的长度是中空的。该结构可以具有从第一暴露表面到大体相对的暴露表面所测量的壁厚度。壁厚度可以是至少约0.5mm、约1mm、约2mm、约5mm、约10mm或约20mm。壁厚度可以小于约100mm、小于约80mm、小于约60mm或小于约40mm。
该结构可以具有预定形状。该形状可以包括一个或多个细长部分。该形状可以包括一个或多个中空部分。该形状可以包括限定至少一个腔的壁的一个或多个壁。该结构可以包括多个部分，每个部分具有不同的形状。该结构可以被配置为限定面板(fascia)，该面板可选地可以由下面的结构支撑。该结构可以被配置为限定在面板下面的支撑件。
可以任何合适的方式施加热量。一种方法可以是采用局部加热。例如，可以采用感应加热来选择性地加热上述结构的至少一部分。为了说明，该结构有可能由聚合物(例如，如本文所教导的聚酰胺和/或可再形成的树脂材料，其可以如本文所述例如由纤维或其他相增强)制成，并且将具有壁厚度。金属物品(其可以是期望附接到结构的部件)可以在期望的附接位置处与该结构接近(可以以接触关系或可以以不接触关系)。可以使感应加热装置与金属物品接近以加热金属物品，当向感应加热装置供电时，金属物品进而将在受影响的位置加热结构。也可以采用其他加热设备来实现局部加热。
本文描述的结构可以包括不同的材料。例如，一个部分可以包括本教导的树脂材料。另一部分可以包括聚氨酯、聚烯烃(例如聚丙烯)、聚酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯或它们的任意组合，另一部分可以包括热固性材料；另一部分可以由片状模塑料制成。
该方法可以包括至少部分地使复合结构成形的步骤。例如，可在将复合材料放在工具腔中之前将工具预加热至高于至少一个复合层的聚合物的软化温度和/或熔融温度的温度。该方法可以包括步骤：在将复合材料放置在工具的腔中之后并且在模制聚合物材料块的同时至少部分地使复合材料成形。例如，由将聚合物材料块引入腔产生的热量和/或压力(例如，通过感应加热)可以至少部分地使复合材料呈现由限定腔的一个或多个壁所决定的形状。因此，可以在将复合材料放在腔中之前不对其进行预成型，并且仅当在腔中时才呈现其最终形状。
预期本文公开的材料可以是可涂的。例如，如果任何表面可见地暴露，则可涂性可以是所期望的。该材料可以被喷墨印刷。该材料可以是可涂的，因为它可具有占有涂料的亲和力。在基质材料是可再形成的树脂的情况下，这可以至少部分是由于材料的极性和/或骨干的羟基官能度(例如，通常为线性的骨干聚合物链)。
本文的零件可以用于许多目的中的任何一个。例如，它们可用于在结构上增强运输车辆，例如机动车辆。就这一点而言，可以将零件放置在诸如车辆框架之类的车身结构的腔中。在对车身(例如，在空腔内)施加电子涂层之后，零件可能会经受烘烤炉的热量，这会导致可活化材料活化(例如，膨胀和填充腔)并粘接到车身上。
该制造系统还可包括一个或多个感应加热步骤和一个或多个拉挤步骤。举例来说，可能的制造系统可用于感应加热步骤，以缩短拉挤和/或挤压操作的时间和尺寸。可以将用于形成基础聚合物材料主体的原材料进给到与拉挤机相关联的容器中。拉挤机可具有模具，原材料通过该模具以形成成形的主体轮廓(例如拉挤的轮廓)。纤维块可被拉动通过模具并在模具中时被原材料渗透。原材料(其可以是反应性成分的单组分或多组分混合物)可以具有相对低的粘度，其足以使原材料浸渍纤维块，并且此后外部可以充分固化以只保持纤维轮廓的形状。然后可以经由感应线圈在模具外部加热并完全固化轮廓。进给系统可以将纤维材料(例如，通过辊)进给到模具，在模具处用于形成聚合物基质的原材料与纤维材料(例如，纤维块)接触。在拉挤的材料具有热塑性特征(例如热塑性环氧树脂)的情况下，成型辊(或另一种合适的挤出型成型设备)随后可以进一步限定所得纤维复合材料的期望形状。成型辊还可用于帮助将纤维复合材料与任何可选的成形基体轮廓结合。
现在转到对根据本文中的材料的总体教导的使用热塑性或热固性材料形成轮廓产品的方法的更详细讨论，设想了一种组合反应物并在感应加热线圈存在时使反应物中的组合的反应物和/或反应产物与纤维块接触的方法。
尽管本文结合热塑性环氧树脂描述了本文的一些教导，但是本文的教导也对拉挤诸如热固性材料的其他材料更通用并且可以应用于拉挤诸如热固性材料的其他材料。其他材料的示例可以包括聚酯、聚氨酯、环氧树脂或其他。模具的长度可以为约0.1至约1(例如0.2)米。拉挤的速率为每分钟至少约0.5(1、2或3)米。模具可以包括在其中引入反应物的开口，使得接触步骤在模具内发生。
如本文所用，除非另有说明，否则教导设想可以将属(列表)的任何成员从该属中排除；和/或Markush分组的任何成员都可以从分组中排除。
除非另有说明，否则在此列举的任何数值包括从下限值到上限值以一个单位为增量的所有值，只要在任何下限值和任何上限值之间存在至少2个单位的间隔即可。例如，如果说组分的量、性质或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值例如为从1到90，优选为从20到80，更优选为从30到70，这意在是中间范围值(例如15到85、22到68、43到51、30到32等)在本说明书的教导之内。同样，各个中间值也在本教导内。对于小于1的值，适当地将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特定目的的示例，并且在所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能的组合应被认为在本申请中以类似的方式明确地进行了陈述。可以看出，在本文中表示为“重量份数”的量的教导也预期以重量百分比表示的相同范围。因此，以“按重量计所得合成物的至少‘x’份”表示的范围内的表达也预期到以所得合成物的“x”重量百分比的相同范围的教导。
除非另有说明，否则所有范围都包括端点和端点之间的所有数字。关于范围使用“约”或“大约”适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点。
出于所有目的，将所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容通过引用并入本文。用来描述组合的术语“基本上由...组成”应包括所标识的元件、成分、组分或步骤，以及没有实质性地影响组合的基本和新颖特征的其他元件、成分、组分或步骤。在本文中用于描述元件、成分、组分或步骤的组合的“包含”或“包括”也预期由元件、成分、组分或步骤组成或基本上由元件、成分、组分或步骤组成的实施例。
多个元件、成分、组分或步骤可以由单个集成元件、成分、组分或步骤提供。可替代地，单个集成的元件、成分、组分或步骤可以被分为单独的多个元件、成分、组分或步骤。描述元件、成分、组分或步骤的“一”或“一个”的公开内容并不意在排除其他元件、成分、组分或步骤。
应当理解，以上描述旨在示例性的而非限制性的。通过阅读以上描述，除了所提供的示例之外，许多实施例以及许多应用对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的完整范围来确定。出于所有目的，将所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容通过引用并入本文。在此公开的主题的任何方面的以下权利要求中的省略都不是该主题的放弃声明，也不应该被认为发明人没有将该主题视为公开的发明主题的一部分。

Claims (30)

1.一种方法，包括：
通过缩短的拉挤模具来拉挤树脂和纤维材料；
使拉挤的树脂和纤维材料暴露于与所述拉挤模具对齐一致的感应加热线圈以成形和/或固化所述树脂和纤维材料从而形成零件；
其中，树脂和/或纤维材料中的一种或多种包括金属组分，以促进经由所述感应加热线圈的固化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属组分是纤维组分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属组分是颗粒组分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述纤维材料是碳纤维。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述拉挤模具的长度小于约1米。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述拉挤模具的长度小于约0.8米。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述拉挤模具的长度小于约0.4米。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述树脂包括聚氨酯材料。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述树脂包括可再形成的树脂材料。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述线圈紧邻所述拉挤模具定位。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述金属组分包括铁材料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法形成用于插入腔中的零件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法形成细长的中空零件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述零件在暴露于所述感应线圈之前在外表面的一部分上至少部分地被固化。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述零件在暴露于所述感应线圈之前至少部分地未被固化。
16.一种制造系统，包括：
缩短的拉挤模具；
与所述缩短的拉挤模具一致的感应加热线圈。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述拉挤模具的长度小于1米。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述拉挤模具的长度小于0.8米。
19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述拉挤模具的长度小于0.5米。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的系统，其中，所述线圈紧邻所述拉挤模具定位。
21.一种制造拉挤物品的方法，包括以下步骤：
a)通过模具拉出多个连续的纤维，所述模具用于限定连续的轮廓，所述连续的轮廓具有不共面且相对于彼此具有不同厚度的至少两个部分；
b)使所述多个连续的纤维与一种或多种反应物接触，以连续地形成用于所得的拉挤物品的通常连续的聚合物基质的聚合物；
c)使所述拉挤物品暴露于感应加热线圈，使得施加足够量的能量以引起所述拉挤物品的固化。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述纤维包括金属组分。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述基质包括金属组分。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，所述基质材料是热固性材料。
25.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，所述基质材料是热塑性材料。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，所述纤维是碳纤维。
27.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，所述纤维是玻璃纤维。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法，其中，所述基质材料包括铁组分。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中，在暴露于所述加热线圈之前，将辅助部件附接到所述轮廓。
30.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中，在暴露于所述加热线圈之后，将辅助部件附接到所述轮廓。
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