CN1115242C - 纤维强化复合中空构造体和制造该构造体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种热变形温度为106℃的ABS树脂用作一种PS热塑性树脂，并被挤压模制来获得一个型心。七个型心布置在右侧和左侧，并由牵引机牵引。强化长纤维用不饱和聚酯树脂浸渍，通过散布导向装置和吸引喷嘴，形成一种通过吸引而具有FRP制成的柱的纤维强化复合中空构造体。最后一个吸引喷嘴通过一个冷却套管布置在十字头模具内。在已经浸渍的纤维通过该喷嘴之后，外覆层被加热，并由ABS树脂涂覆。接着，纤维由成对的辊轴冷却和定型，一对垂直布置，其它的横向布置。然后涂覆的ABS树脂在固化槽的95℃热水中固化。ABS树脂表面粗糙防滑。由热塑性树脂制成的保护盖板安装在型心端部。每个盖板包括一个片状部分，基本上具有与复合中空构造体端部相同的平面形状，一个爪状突出部分从片状部分突出，并朝远端延伸。该突出部分在周向分开。一种制造上述复合中空构造体的设备，包括数对至少垂直布置的定型辊轴。定型辊轴可以转动，耐热，并且布置在牵引方向。辊轴温度从上游侧至下游侧逐渐降低。

Description

纤维强化复合中空构造体和制造该构造体的设备和方法
技术领域
本发明涉及纤维强化复合中空构造体和制造该构造体的方法及设备。具体地说，本发明涉及一种适合用作重量轻、强度大，尺寸准确的结构件的纤维强化复合中空构造体，具体地说涉及一种适用于临时建筑工程的脚手板的纤维强化复合中空构造体，还涉及一种快速和高效地制造该纤维强化复合中空构造体的设备和方法。
背景技术
(1)支架，也称为板条，用于建筑工程或者土木工程建筑中混凝土模板的安装。通常，板条是钢或者铝制的；但是这样的板条重，容易生锈和粘附混凝土。由于这些问题，有些板条是用重量轻、强度大和耐腐蚀性能强的FRP管制成的。
还有一种趋势是使用拉拔成型的FRP中空件作为各种构造体的结构件，如连杆、支柱、栅栏和脚手板。在这种FRP中空件中，横截面的一条边或者直径至少为60mm。在拉拔这样的大横截面FRP中空件时，如果用固化模拉拔成型，会出现的问题例如有：模具尺寸要加大，结构也会复杂；由于拉拔阻力显著增加，需要使用大型拉拔机；由于需要增加模具强度，模具成本增高。而且，还有一个问题是拉拔速度减慢至1m/min或者更小。
作为FRP管，有一种公知的复合管，(例如，商品名称“Compose”，由UBE-NITTO KASEI有限公司制造)，该管具有三层组合结构，它包括一层热塑性树脂制成的内管层(以下称为“中心型心”)，一层FRP制成的中间层，及一层热塑性树脂制成的外覆层。这种三层结构的复合管不需使用任何固化模，经过固化时，其形状由中心型心和外覆层保持，因此，具有固化/模制速度加快的优点，由于零件，例如模具成本显著降低，所以也节省费用。在这些复合管中，一种为方形管，它具有长方形的横截面，其一条边较大，为50-60mm；因此，为了保持抗压强度和抗弯强度，中间层和中心型心各自的壁厚设定为较大值。除了中空部分尺寸精度不足的缺点外，它不仅没有考虑到减轻重量的重要性，而且也有待于改善资源节约和投资效率。
另一个问题是，如果固化温度高于形成中心型心的热塑性树脂的变形温度，中心型心容易软化和变形，导致成品横截面变形。
对于一条边的尺寸大于60mm的复合管来讲，需要加大中心型心和中间层的壁厚。这种情况下，由于出现了横截面容易变形的问题，需要进一步增加中心型心的厚度以抑制该问题。这是由于当中间层的厚度增加时，由于FRP固化产生的热量变大，结果中心型心的强度降低，中心型心容易变形。此外，固化引起的收缩变大，结果侧部容易变形成为凸形或者凹形。也就是说，使中间层的厚度增加，由于FRP固化引起的温度上升，导致产生大量的热，从而使中心型心的强度下降，容易变形。
除了由于固化引起的发热和收缩外，还有下面一些其它变形因素。即，当由用液态热固性树脂浸渍后的强化长纤维组成的未固化中间层从成型喷嘴出来时，中间层的棱角部变形较少，而由于已经被冷却和固化的中心型心(中心型心侧部由于通过成型喷嘴时挤压热固性树脂的通行阻力和压力而变形，排斥力是由于外加压力减压而产生的)侧部的推斥力，造成中间层侧部向外膨胀成凸形。复合管一条边的长度越长，这种趋势就变的越强。对于一条边的长度大约为60mm或低于60mm的复合管来讲，可以通过制备一种内表面弯曲，形成内凹形的成型喷嘴来补偿变形，从而消除上述变形。
对于一条边的长度更长的复合管来讲，由于上述变形变得更大，就难于补偿上述变形。一种具有圆形横截面的复合管不容易因为上述因素导致变形；但是，在这种中空部分直径变大的圆形横截面的复合管中，要求中间层的壁厚增加至超过10mm，以便保持管的强度，这就导致重量增加。对于长方形横截面的复合管，长边的变形更大。更具体地说，长边(宽度)/短边(高度)的比值越大，尤其当比值大于1.5/1时，变形变得越大。而且，这样大的变形难于用弯曲成型喷嘴来补偿。通常，希望使用厚度约20至60mm，宽度约200至300mm的重量轻、高强度、高耐用性、和高电绝缘性的FRP中空材料作为建筑/土木工程建筑的脚手板。但是由于其宽度大于60mm，上述变形会更大，因而降低了材料的强度，在储存和运输时，将这些材料叠置时的稳定性恶化。
当长边/短边的比值大于1.5/1时，抗压强度也降低。原因是由于应力集中，宽度方向的即使小变形也会引起FRP中间层纵向裂缝，并且会使集中过载特别集中在中央部分。也可以通过使用玻璃纤维织物，玻璃纤维垫等，在宽度方向布置强化长纤维来消除上述缺点。但是，这种情况下，纵向刚度变低，由于制造工序增加和单位重量增加，制造成本增加。可以考虑梯形横截面的复合管，其中除了在上、下、右和左侧等外周边的FRP部分外，还将多根连接上下FRP板的FRP柱布置在纵向。但是在该复合管中，如果用固化模具制造，模具结构更加复杂，拉拔阻力显著增大。当成型的复合管具有大的方形横截面时，FRP柱可以布置成十字形结构或者桁架结构，其中空部分形成三角形横截面，用于提高强度和尺寸精确度，并降低重量。但是，由于上述相同的原因，尚未探索出一种用于制造这种复合管的工业方法。
考虑到尚未有用于大批量和有效地制造一条边或者直径大于60mm，强度高、尺寸精确、重量轻的大尺寸纤维强化复合中空结构体的公知方法，所以提出了本发明。因此本发明的第一个目的是提供一种三层结构的纤维强化复合中空构造体，该构造体能够即使在壁厚减小时保持强度和刚度，从而达到重量轻，节约资源，减少横截面的变形，并提供一种制造该纤维强化复合中空构造体的方法。
(2)为了获得上述三层结构的纤维强化复合中空构造体，提出以下一种挤压热塑性树脂，以便涂覆一个具有覆盖了未固化FRP中间层的中心型心的未固化型心部分：提供一个十字头模具(cross head die)；将未固化的型心部分引入十字头模具；挤压十字头模具，以便涂覆。其中一种方法(牵伸型)的特征在于，使用排料口大于待涂覆的未固化型心部分外周边的牵伸模具，其中让未固化的型心部分通过模头中部空间，而不接触模头排料口，热塑性树脂被向下牵伸，涂覆未固化型心部分。另一种方法(压力型)的特征在于，预热未固化的型心部分，使其与模头中熔融的树脂直接接触，通过挤压压力将树脂紧紧地涂覆在固化后的型心部分上。
这种牵伸型方法使热塑性树脂与未固化的型心部分之间的粘附性差，但是有一些优点，例如，即使未固化型心部分的尺寸稍微变化，也可以使用相同的模唇来处理未固化的型心部分，通过改变模具排料口间隙，用相同的模唇来改变涂覆厚度。
相反，压力型方法使热塑性树脂与未固化的型心部分之间的粘附性好，但是没有牵伸型的一些优点。也就是说，如果未固化型心部分的尺寸变化，相同的模唇不允许改变尺寸，需要根据尺寸的变化来改变模具形状。对于改变涂覆厚度也是如此。
在本发明中，由于未固化的树脂以一定的压力挤出，并通过涂覆树脂的热量来固化，所以不能使用压力型涂覆模具。更具体地说，对于浸渍有低粘度液态树脂的未固化FRP型心部分，低粘度液态树脂例如未固化状态的不饱和聚酯树脂，未固化的树脂以一定的压力挤压，用于挤出熔融的树脂，利用涂覆树脂的热量发泡并固化，从而使表面状态恶化(例如，产生隆起，不规则，涂层裂缝等)。总之，为了涂覆浸渍有液态树脂的未固化FRP型心部分，不能使用压力型涂覆模具，需要使用牵伸型涂覆模具。
但是，在涂覆横截面的一条边或者直径(横截面)大于100mm的大尺寸未固化型心部分时，由于出现涂覆厚度不均匀和小皱纹，会产生涂覆不均匀的问题。更具体地说，由于几乎一直使用以水平方向装配的生产线来模制大尺寸未固化的型心部分，所以在重力的作用下，熔融树脂趋向于下坠，阻碍了均匀涂覆。
通常，挤压机挤出的熔融树脂在涂覆于未固化型心部分之前，会受到周围大气的冷却。因此，如果未固化型心部分尺寸大，由于拉拔速度变慢，将树脂挤出和涂覆到未固化型心部分需要较长的时间。结果，树脂过度冷却，不能得到足够的拉伸。这引起涂覆层产生皱纹，并在涂覆层和未固化型心部分之间产生凹坑。对于这种大尺寸的未固化型心部分，涂覆速度为2-3m/min或更小。
此外，两个位置之间冷却速度的差异造成两者之间的涂覆厚度不均匀。引起这种冷却不均匀的原因是，周围大气由模具挤压出的未固化型心部分加热，这引起对流。如果用圆形牵伸模具将树脂涂覆在板形未固化型心部分上，挤出的树脂到达到涂覆点所需的时间有差别。这造成涂覆点的温度不均匀，从而使其难于均匀地涂覆在未固化型心部分上。
除了上述使用十字头模具的挤压涂覆方法外，还有另一种公知的将热塑性树脂涂覆在大直径管或者宽板形未固化型心部分上的方法。这就是将树脂挤入一个片材中，转动未固化的型心部分使片材卷绕到其上，或者预先准备一个树脂片材辊轴，转动该辊轴，将树脂片材卷绕到未固化型心部分上。还有一种公知的方法是，利用多个挤压机挤压多个树脂片材，多个片材边缘重叠卷绕，形成一层涂覆层。
这些方法的缺点是，由于出现片材接缝(重叠的边缘部分)，所以很难保证涂覆厚度均匀。结果，需要进行切割、抛光、或者热压突出接缝等后处理。如果使用可以在溶剂中溶解的可溶性树脂，就可以用一块浸渍溶剂的布擦去突出的接缝。但是，在各种情况下，出现的另一个问题是容易留下后处理标记。
因此，本发明的第二个目的是提供一种能够用热塑性树脂涂覆一条边或者直径(横截面)大于100mm的大尺寸未固化型心部分的热挤压涂覆方法，同时能够通过使用牵伸型涂覆模具，保持表面处于均匀状态(无皱纹)，并提供一种使用上述方法的设备。
(3)在利用仿形挤压模制塑料制品时，通常采取使用一个定型喷嘴(定型板用导热性好的金属制成，如黄铜)的水冷滑动型定型方法。具体地说，适当采用一种将定型喷嘴插入真空氛围内的水槽中的真空定型方法。
在制造具有两个或两个以上的，且在每两个之间布置有FRP柱的中心型心的三层复合中空构造体时，在未固化树脂型心部分用涂覆模具(十字头模具)涂覆了热塑性树脂(ABS树脂)后，需要使涂覆有热塑性树脂(ABS树脂)的中心型心部分模压(定型)，以便消除各中心型心之间的偏差，光滑地精加工表面。这种情况下，上述水冷滑动型定型方法有下述问题。
对于一条边(宽度)长大于100mm(周长：至少200mm或更多)的大尺寸复合中空构造体，由于增加了定型阻力，因此会存在表面上出现表面波状皱纹的缺陷。尤其是在定型装置间接被水冷却的间接水冷定型情况下，这种定型阻力趋向于增加。此外，只有条件变化引起的复合中空构造体尺寸(外形)的稍微变化会造成构造体在定型装置停止。在最坏的情况下，不能够拉拔该复合中空构造体。
在水冷滑动型定型方法中，如果涂覆厚度不均匀和/或表面出现异物，有可能破坏复合中空构造体和定型装置之间水的密封状态。这会导致出现水的流动，由于该不均匀部分的冷却速度不同于周围其它部分的冷却速度，则会在不均匀部分的表面出现不规则异点。一旦水开始流动，这种流动就会扩展，最后出现水浸透到涂覆模具中的问题，使模具不能够继续模制。对于一条边长大于100mm的大尺寸复合中空构造体，由于制造速度(拉拔速度)自然变慢，所以就很难防止定型表面和复合中空构造体之间由于水的粘度使水流到涂覆模具的侧面。这种现象尤其易于发生在四角和中心型心之间的部分(柱部分)。
如果采用抽真空进行定型，会间歇地发生空气吸入和冷却水的泄漏。该定型装置不能够灵活地应用于正在定型的复合中空构造体尺寸变化的情况。对于一种形状的(一种类型)的复合中空构造体，基本上需要准备一组定型装置。也就是说，该组定型装置并非通用于宽度、厚度等不同的复合中空构造体，应用自由度较差。
在涂覆了树脂并经过定型之后，需要对未固化的树脂型心部分进行固化。对于三层结构的复合管，考虑到可靠性、经济性和安全性，优选采用使用约100℃的热水固化未固化树脂型心部分的方法。具有三层结构的未固化复合中空构造体的形状由形成在外周边的热塑性树脂涂覆层(最好由物理性能好和成本低的苯乙烯基树脂制成，如ABS树脂)保持。但是，当树脂温度变高时，保持形状的特性变低(普通ABS树脂的热变形温度大约为不高于90℃)，使复合中空构造体的横截面的形状趋于变化。由于复合中空构造体在热水中固化，该构造体，尤其是大尺寸的构造体经受大浮力，因而容易发生纵向变形(卷绕)。结果，在未固化型心固化之前，需要一种从外侧支撑复合中空构造体形状的装置。为了防止复合中空构造体由于浮力而产生漂浮，已经将仅用来压下复合中空构造体的压力辊轴以彼此等间距(1.0-1.5m)的方式布置。这样可以减少纵向卷绕。但是，卷绕也会发生在宽度方向(横截面的变形，它向下突起，或者上凹)。
因此，本发明的第三个目的是提供一种能够改善一条边或者直径大于100mm的大尺寸纤维强化复合中空构造体的表面平滑度、横截面形状的精确性、和FRP/外层的粘附性，还能够提高复合中空构造体的生产率的方法，并提供一种使用该方法的设备。
(4)本发明的这种纤维强化复合中空构造体，不仅能够用作建筑工程和土木工程建筑的脚手板，还可以用作电力工程、喷漆工作等的临时脚手板，耕作的踏板，环行路的永久停车道，立交桥或阳台。
当用在室外作为临时脚手板等时，本发明的纤维强化复合中空构造体常常会被雨淋湿。这种情况下，包括热塑性树脂制成的中心型心、FRP制成的中间层、和热塑性树脂制成的外覆层等三层结构的复合中空构造体具有在光滑的外覆层被淋湿时变滑的缺陷。此外，在粉末状材料例如沙子或其它类似的材料，粘附到外覆层上的情况下，外覆层就易滑。
因此，本发明第四个目的在于提供一种纤维强化复合中空构造体，即使该构造体受潮或粘有例如沙子一类的颗粒时，也没有传统构造体滑，本发明的构造体适用于各种工程的脚手板。
(5)当用作不同建筑的脚手板时，在运输过程中，纤维强化复合中空构造体可能会落下，或者撞墙或者撞击地面，或者接触其他正在使用的脚手板，因此作用在构造体上的冲击力会使构造体端部由FRP制成的中间层产生裂缝。裂缝的发展会导致中间层纵向裂开，降低构造体的强度和刚度，因此，在最坏的情况下，不能够继续使用该构造体。另一方面，在复合中空构造体端部提供的由金属制成的保护元件导致了电绝缘性和耐腐蚀性差的问题。为了解决这个问题，就要考虑到利用热塑性树脂或者热固性树脂插入模制来制成构造体端部。但是，由于本发明的复合中空构造体通常长度较大，具有连续的中空部分，不能采用树脂插入模制。
可以考虑在中央部分的中空部分内安装一个树脂制成的盖。优选使用粘合剂来将盖固定在中心型心的中空部分内。但是，这种情况下，由于粘合剂不能全部充填到将要被固定到中空部分的盖周围，所以不能够完全防止水渗透至中空部分，即使粘合剂全部填满，长期使用之后，也会有水部分泄露的可能性。在使用密封型盖的情况下，如果水聚集在中心型心的中空部分，水就不容易除去，这会降低构造体的电学性能和安全性。由于这个原因，最好在盖上设置排水孔。如果将本发明的纤维强化复合中空构造体用作脚手板，由于将脚手板结构设计为翻转脚手板时使脚手板的功能保持不变，所以就必须将脚手板的孔设计成即使脚手板翻转也使孔的功能不发生变化。
如果盖是一种安装到复合中空构造体的每个中空部分上的盖，例如，如果构造体有七个中空部分，必须在中空部分的两端安装14个盖。这当然会使盖的安装工作复杂。此外，如果中空部分有差别和/或倾斜，相邻的盖会相互接触，因此在最坏的情况下，不能够安装盖。即使在使用整体型盖结构的情况下，其中七个作为栓塞的突出部件全部并列布置，突出部也不可能被嵌入中空部分中，除非突出部具有变形性能。如果盖不变形，如果考虑到复合中空构造体的尺寸公差，将突出部设计的较小，突出部就有可能漂移，将不会接触复合中空构造体中空部分的壁。这种情况下，突出部有可能从中空部分落下。即使减少突出部的数量，只在右侧、左侧和中央中空部分布置三个突出部，也不能解决上述问题。此外，在突出部没有装在中空部分中，而盖作为一个整体布置在中空部分周围时，盖的厚度和宽度变大，形成阶梯部分。结果，由于复合中空构造体彼此接触，则盖在运输过程中可能会松动。此外，在运输和储存过程中，复合中空构造体常常要叠置，由于出现阶梯部分，使加工性能变差，这些叠置的构造体将倾斜，并导致倒塌。
因此本发明的第五个目的是提供一种具有热塑性树脂制成的盖板的纤维强化复合中空构造体，该构造体可以容易地除去聚集在中心型心中空部分的水，也容易安装在中空部分内，并且不会从中空部分掉出，即使在该构造体落下或者撞墙、撞地、或撞击其他复合构造体时，都能够消除FRP制成的中间层的裂缝，以便抑制中间层的纵向裂开，提高寿命。
附图说明
图1(a)和1(b)表示根据本发明第一方面制造纤维强化复合中空构造体的设备示意图；
图2(a)、2(b)和2(c)表示实例1中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图3是实例1中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图4(a)和4(b)表示实例3中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图5(a)、5(b)和5(c)表示实例9中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图6是实例9中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图7是对照实例2中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图8是实例10中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图9(a)到9(f)表示实例10中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图10是对照实例3中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图11是实例11中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图12(a)到12(f)表示实例11中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图13是实例12中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图14(a)、14(b)和14(c)表示实例12中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图15是实例13中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图16(a)到16(f)表示实例13中所用的挤压喷嘴和散布导向装置外部轮廓的前视图；
图17(a)到17(e)分别是本发明第二方面所用的挤压喷嘴A、B、C、D和E的前视图；
图18是实例1到实例3和本发明第二方面中对照实例1和2中最终获得的纤维强化复合中空构造体的侧视图；
图19表示含有本发明第三方面的一个实施例中的制造设备部分的生产线的侧剖面图；
图20(a)表示本发明第三方面的一个实施例中的套型喷嘴的前视图；图20(b)表示沿图20(a)中A-A线剖开的剖面图；
图21(a)和21(b)是根据本发明第三方面的一个实施例的制造设备的侧视图和前视图；
图22(a)，22(b)和22(c)分别是本发明第四方面的一个实施例的辊轴定型装置的前视图、平面图和侧视图；
图23(a)和23(b)分别是固化槽中的辊轴定型装置的平面图和侧视图；
图24(a)和24(b)分别是滑动型定型水槽的平面图和侧视图；
图25是本发明第四方面压纹装置的侧视图；
图26(a)到26(c)是本发明第六方面的套的前视图，侧视图和后视图，图26(d)是图26(a)的放大剖视图。
技术方案
(1)根据本发明的权利要求1所述，提供了一种纤维强化复合中空构造体，特征在于，多个由热塑性树脂制成的中空中心型心(内管层)，每个中心型心可以制成任意形状，例如横截面为多边形或者圆形，这些中心型心彼此并列地布置于水平、垂直或者倾斜方向上；所述的多个中心型心通过一个中间层相互联结成一体，利用热固性树脂将强化长纤维彼此粘结在一起形成该中间层；其中一个柱部形成在所述各相邻的中心型心之间，所述柱部由彼此通过热固性树脂联结成一体的强化长纤维制成；及所述中间层的外周边由热塑性树脂制成的外覆层全部覆盖。
根据本发明，热固性树脂制成的部分中间层形成在相邻的两个中心型心之间的空间内，形成多个柱。结果，即使该构造体形成宽/高比至少为1.5/1的长方形横截面，或者即使壁厚很薄，或者负荷集中在中间部分，该构造体也表现出高强度和高刚度，并且变形小。此外，由于壁厚变薄，所以降低了制造成本。而且，由于中间层的强化纤维涂覆有热塑性树脂外覆层，强化纤维不会漂出到外边，因而美化了管形成品的外观。
此外，根据本发明，中心型心的数量和形状的选择取决于所需的性能和应用(在后面将要描述的实例中，将说明两个中心型心；但是，也可以提供包含六或七个中心型心的宽复合中空构造体)。此处，权利要求1中出现的术语“任意形状”包括多边形，如正方形，长方形，梯形，平行四边形，三角形，或者六边形；还包括正圆形或者椭圆形，或者弧形或者扇形。
(2)根据本发明权利要求2所述，所述中心型心的中空部分由一个热塑性树脂制成的柱分为几部分。采用本发明的这种结构，就能够进一步减少纤维强化复合中空构造体的变形。
(3)根据本发明权利要求3所述，将形成所述中心型心的热塑性树脂粘附到所述的中间层上，并且热塑性树脂具有不低于100℃的热变形温度。
采用本发明的这种结构后，由于形成中心型心的热塑性树脂的热变形温度不低于100℃，所以即使固化温度高，中心型心也很少软化和变形。
(4)根据本发明权利要求4所述，所述中间层的壁厚是所述中心型心壁厚的0.5-3倍，或者是所述外覆层壁厚的0.5-3倍。通过本发明的这种结构，即使对于大尺寸的纤维强化复合中空构造体，例如一条边为60mm的构造体来讲，主要由中心型心构成的单元的一条边也不大于60mm。因此，能够抑制该构造体的变形，保持其强度。此外，即使中间层的厚度薄，例如是外覆层壁厚的0.5-3倍，也能够保持构造体的强度。
考虑到纤维强化复合中空构造体的整体尺寸，中间层的厚度可以任意选择，但是优选将该值设定为0.5-4mm。当中间层的厚度比外覆层的厚度薄时，构造体的强度不能保持；构造体容易受到中心型心尺寸公差的影响；或者由于成型(挤压制模)阻力变大，不能够稳定地进行模制。当中间层厚度为外覆层厚度的4倍或4倍以上时，会出现这样的缺点：强度和刚度的提高减弱，由于收缩和因为固化而产生热变大，形状准确性降低，重量增加。
至于中心型心的中空部分，优选将其一条边(长边或者短边)或者直径(主轴或者副轴)设定为2-50mm。如果它小于2mm：形状就会复杂；减重的效果降低；成本上升。如果大于50mm，中空部分变的过大，因而变形变大，强度降低。
中心型心的厚度可以是0.7mm(优选1mm)至2mm(优选1.5mm)，总的来说，壁厚基本上是均匀的。如果小于0.7mm，刚度不足，导致变形。如果大于2mm，重量增加，成本也上升。若在不同的部分中心型心的厚度不同，模制时就会变形。
(5)根据本发明权利要求5所述，形成每个所述中心型心和所述外覆层的热塑性树脂可以从苯乙烯基树脂中选择，例如PS树脂，AS树脂，AES树脂，AAS树脂和ABS树脂，形成所述中间层的热固性树脂是一种包含苯乙烯单聚物作为交联成分的不饱和聚酯树脂或者一种乙烯基酯树脂。
为了紧密地将中心型心，中间层，和外覆层相互联结在一起，需要选择彼此相容的材料。作为形成中间层的热固性树脂(机体树脂)，优选使用苯乙烯基不饱和聚酯树脂，因为可以较好地平衡成本和物理性能。作为形成每个所述中心型心和所述外覆层的热塑性树脂，可以使用苯乙烯树脂，如PS，AS，AES，AAS，ABS树脂；一种苯乙烯改型的PPE，PMMA，或者PC树脂，或者它们的混合物；或者热塑性树脂(PBT，PA或者PP)与上述树脂熔合的合金树脂。尤其优选使用权利要求5中所述的热塑性树脂，因为它与苯乙烯基不饱和聚酯树脂粘合性好，以便提高成品中空纤维构造体的强度，成本与物理性能的平衡也好。
(6)根据本发明权利要求6所述，位于所述中心型心每个角落的所述部分中间层比所述中间层的其余部分厚。如果具有本发明的这种结构，就能够提高中间层的机械强度，如抗压强度，弯曲断裂强度，弯曲刚度，以便防止中间层外周边部分出现变形(凹陷)。
(7)根据本发明权利要求7所述，通过表面处理在所述外覆层表面增加不规则性，为所述外覆层表面提供了防滑作用。
通过表面处理在所述热塑性树脂制成的外覆层表面增加不规则性，能够得到具有防滑作用的复合中空构造体。可以通过下述方法增加不规则性：(1)机械地粗化表面，例如，通过喷砂处理；(2)加热热塑性树脂涂覆层并用压纹辊轴增加其表面的不规则性；(3)在用热塑性树脂涂覆复合构造体时，利用具有不规则图案(突起条纹)的模口挤压热塑性树脂；及(4)联合使用上述方法来增加不规则性。用上述任一种方法，均可以获得足够的防滑效果。
(8)根据本发明权利要求8所述，热塑性树脂制成的保护盖板安装于所述中心型心的端部。该盖板包括一个形状基本上与所述复合中空构造体端部横截面形状相同的平板形板状部分，及一个从所述板状部分突出的爪状突出部分，该爪状突出部分向顶端延伸，所述突出部分在周边方向分成几部分。该盖板优选使用与中心型心或外覆层相同的材料(即，耐冲击好的苯乙烯树脂，如ABS树脂)制成，该材料在用粘合剂粘合时表现出良好的粘附性。该盖板具有：形状基本上与所述复合中空构造体端部横截面形状相同的平板状部分；几对从所述板状部分突出的爪状突出部分，每一对都安装到每个中心型心中空部分的上表面和下表面上；及一对安装于位于复合中空构造体两端部中空部分端部侧表面上的爪状突出部。要求板状部分的壁厚约为5至10mm。当它不大于5mm时，强度太小，不足以吸收撞击；当它大于于10mm时，效果好，经济性差。
在每个中空部分安装这对爪状突出物，使它们之间的间隙朝着顶端变大。每个顶端削成锐角。这对削尖顶端表面之间形成的宽度(高度)小于每个中空部分的尺寸(高度)，这对爪状突出部分的外宽大于每个中空部分的尺寸(高度)。这样，由于弹性作用和粘合剂的粘附性，爪自然能够插入每个中空部分，当然也能够与复合中空构造体的壁压力接触。爪状突出物的宽度优选为中心型心直线部分宽度的1/2至小于1/1。
在下面所述的实例中，上述宽度设定为20mm，约比中空部分的直线段短5mm。突出部的长度可以是10至30mm。当其大于30mm时，经济性变差，而且，这样长的突出部很难插入中空部分。当它小于10mm时，这样短的突出部容易从中空部分掉落下来。
此外，优选在这对爪状突出物的靠近每个中空部分上表面和下表面的位置处设置排水孔。排水孔可以分别布置在上侧和下侧，或者设置一个长槽来代替这两个排水孔。
该盖板可以用合成树脂制成的粘合剂连接在一起，该粘合剂含有溶剂，如甲苯，MEK等。这对于方便可靠地防止盖板的松动是简单有效的。
(9)根据本发明权利要求9所述，提供了一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，包括步骤：通过连续地挤压模制热塑性树脂，形成多个由热塑性树脂制成的中空中心型心，或者，连续供应已经通过挤压模制热塑性树脂形成的多个热塑性树脂中空中心型心；制备多个强化长纤维束，每束都浸渍有热固性树脂；按照将长纤维束布置在中心型心外周边周围，和在相邻两个中心型心之间，挤压模制多个强化长纤维束的方法挤压模制每束强化长纤维，以便形成中间层和柱部；因而用热塑性树脂完整地涂覆在上述已经被覆盖的中心型心外周边上以形成一个外覆层；冷却该复合物；及加热和固化该中间层的热固性树脂。
对于本发明，热固性树脂制成的中间层作为柱位于多个中心型心的相邻的型心之间。结果，即使负荷集中于中央部分，也容易模制高强度、高刚度、变形小的三层结构纤维强化复合中空构造体。
(10)根据本发明权利要求10所述，提供了一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，包括步骤：按照将中心型心在水平、垂直、或者倾斜方向并排布置的方式，通过连续地挤压模制热塑性树脂，形成多个由热塑性树脂制成的中空中心型心，或者，连续供应已经通过挤压模制热塑性树脂形成的多个热塑性树脂中空中心型心；制备多根强化长纤维束，每束都浸渍有热固性树脂；按照将长纤维束布置在中心型心外周边周围，和在相邻两个中心型心之间的空间内的方法挤压模制各束强化长纤维，以便形成中间层和柱部；因而用热塑性树脂完整地覆盖在中心型心外周边上，该中心型心在此前已经覆盖上了中间层，形成外覆层；冷却所得到的该复合物；及加热和固化该中间层的热固性树脂。
对于本发明，由于能够减少布置在每个柱内的纤维束，可以减少相邻两个中心型心之间的空间。此外，由于可以采用在排列方向较长的挤压制模喷嘴，可以模制成外部轮廓光滑的复合中空构造体。
(11)根据权利要求11所述，中间层的加热和固化温度接近或者低于中心型心的热塑性树脂的热变形温度。
形成中间层的热固性树脂固化温度设定为等于或者小于形成中心型心的热塑性树脂的热变形温度。热固性树脂，如一种不饱和聚酯树脂，优选用由BPO基过氧化物组成的固化剂或者其它类似的固化剂固化。优选在温度为85至100℃的热水中进行热固性树脂的固化。
(12)根据本发明权利要求12所述，在挤压-模制每个浸渍有热固性树脂的强化长纤维束的步骤中，位于相邻两个中心型心之间的每个柱处的长纤维束的挤压比设定为高于其它长纤维束的挤压比，以便将每个柱处的玻璃纤维的含量(玻璃含量：以下简称为“GC”)设定为较高值。
对于本发明，由于树脂在最后挤压-模制阶段之前挤压出，以致柱的玻璃含量(GC)接近于最后的GC，这样就有可能在最后的挤压模制阶段消除变形。在最后挤压模制阶段，只有位于外周边的纤维束更多被挤压模制，位于柱处的纤维束较少被挤压模制。但是，根据本发明，能够在总体上平衡最后GC。这里，其它部分挤压比而不是柱处的挤压比设定为最后GC的90-95％时，柱处的GC设定为最后GC的95-100％。
此外，考虑到变形，即使在长方形或者三角形挤压模具的内表面不凹入的情况下，也能够获得每条边近似为直线的横截面的复合中空构造体。
(13)根据本发明权利要求13所述，中空的中心型心按照使每个中心型心沿该中心型心拉拔方向的抛物线延伸的方式在水平、垂直或倾斜方向上相互并列布置。对于本发明，能够极其平滑地进行连续的拉拔动作。为了在不扩大相邻中心型心之间的间隙而有效地制造复合中空部分，最好在联结成整体之前沿一条线供应中心型心，并在联结成整体前逐步将中心型心的运动轨迹转变成二次曲线。这对于能够极其平滑地进行连续的拉拔动作是非常有效的。
(14)根据本发明权利要求14所述，提供了一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，其中，热塑性树脂被热挤压在牵伸型十字头模具的排料口和涂覆点之间的适当位置处，来涂覆由中心型心和未固化的FRP中间层构成的未固化型心部分的外周边，中心型心和未固化的FRP中间层与权利要求1中纤维强化复合中空构造体的相应部分相同，其特征在于，熔融和挤压用于涂覆的热塑性树脂，随即用加热器加热热塑性树脂；用适当的密封装置密封位于十字头模具中的未固化型心部分；及在对由已经拉拔的未固化型心部分和从模具排出的热塑性树脂基本封闭的空间下部抽真空时，用加热器内或者加热器外的加热后的热塑性树脂涂覆未固化型心部分并对其牵伸。
对于本发明，在从基本由已经拉拔的未固化型心部分和从模具排出的热塑性树脂封闭的空间下部抽真空时，由于密封装置的密封效果和对热塑性树脂的牵伸效果相结合，就能够防止由于重力引起下部涂层下坠，因此能够均匀地用树脂涂覆大尺寸未固化型心部分(尺寸为宽不小于200mm，厚约30mm)，可以保持没有皱纹的表面状态。
由于浸渍有未固化树脂的玻璃纤维与熔融状态的涂覆树脂接触，就能够改善涂覆树脂和FRP部分之间的界面的粘附性。而且，即使型心部分的尺寸变化，也可以使用相同的涂覆模具。
通过在熔融/挤压后直接用加热器加热热塑性树脂，就能够延迟由于暴露在室外空气中而引起的涂覆树脂的温度降低，因而可以在不损失涂覆树脂粘附性的状态下完成涂覆。即使涂覆点位于加热器外，也能够实现这种加热效果，与不使用加热器的实例相比，可以提高涂覆树脂的粘附性。
如上所述，用热塑性树脂涂覆未固化型心部分防止了未固化型心部分在已经固化之后被损坏，增加了绝热性能，提高了耐腐蚀性。涂覆树脂感觉柔软，在接受波纹轧光处理时，提高了复合中空构造体的装饰性。此外，通过在表面增加不规则性，该涂覆层树脂表现出上述防滑性能。
此外，根据本发明，利用具有圆形或者椭圆形排料口的牵伸型十字头，有可以处理未固化型心部分的轻微尺寸变化，能够改变涂覆厚度。
(15)权利要求15所述的本发明的特征在于，让软化状态的外覆层通过至少一对上下定型辊，以便在用上述权利要求9或者10描述的外覆层覆盖中间层外周边后进行外覆层的定型。每个定型辊热阻高，能够转动。
对于本发明，获得了一种纤维强化复合中空构造体，该构造体无皱纹，在宽度方向和纵向具有平滑表面，具有光泽表面，形状精确度提高，涂覆树脂和中间层之间的粘附性提高。
(16)根据本发明权利要求16所述，提供了一种制造纤维强化复合中空构造体的设备，用于热挤压热塑性树脂，来涂覆由与权利要求1中所述的纤维强化复合中空构造体的相应部分相同的由中心型心和未固化FRP中间层构成的未固化型心部分，该设备包括；一个牵伸型的十字头模具；一个以围绕未固化型心部分的方式布置在所述十字头模具排料口和涂覆点之间的适当位置的加热器；一个用于密封十字头模具中的未固化型心部分的密封装置；及在对基本由已经拉拔的未固化型心部分和从模具排出的熔融热塑性树脂封闭的空间下部抽真空时，一个用于用加热器内侧或外侧的热塑性树脂涂覆未固化型心部分，和牵伸热塑性树脂的涂覆装置；其中在用于涂覆的热塑性树脂被热挤压之后，用所述的加热器直接加热热塑性树脂。
利用本发明的装置，可以不用特别改变传统的装置，就能够将热塑性树脂均匀地涂覆于未固化的型心部分上。
(17)根据本发明权利要求17所述，提供了一种制造如权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体的设备，其特征在于：多对可以转动和耐热的定型辊轴，每一对都至少布置在上下两侧，这些辊轴布置在拉拔方向，用于对已经涂覆在中间层外周边上的软化外覆层进行定型，所述的多对定型辊轴按照它们从上游侧到下游侧的位置顺序逐渐冷却。
这些定型辊轴可以是多级辊轴，其中旋转的金属辊轴的直径约为40-50mm，以约100mm的等间距布置，优选在垂直方向布置七对或者八对或八对以上的辊轴，在侧向(两边)布置相同对的辊轴。定型辊轴的数量必须至少为四对或四对以上。在供应到涂覆点上的涂覆树脂全部位于未固化型心部分上之后开始定型。辊轴不仅位于上侧，而且可以成对地位于上侧和下侧，以便保持复合中空构造体在上下侧辊轴之间。
由于设备的长度决定于制造速度，所以本发明的制造设备的长度至少为400mm。例如，制造设备的长度可以设定为约700mm，有效宽度可以设定为300mm。
在使用加热器加热涂覆树脂的情况下，部分(二或三对)定型辊轴位于加热器内，定型必须在距涂覆点不太远的位置进行。(即，在涂覆树脂软化的状态下)。如果分开，由于涂覆树脂被未固化型心部分冷却，定型效果就抵消了。
框架是一个利用手柄可以纵向移动的结构，它可以用制动器制动，如果需要，该框架最好具有在侧向和垂直方向定中心(位置调节)的功能。
为了防止由于涂覆树脂的热量引起的温度上升，要求给辊轴配备冷却机构。温度上升使涂覆树脂易于粘附在辊轴上，导致失效，进一步降低冷却效果。前一级辊轴上的冷却装置可以不同于后一级辊轴上的冷却装置(前一级：用油，热水或者热空气；后一级：用冷却水)。也就是说，在前一级上的冷却是以逐渐冷却涂覆树脂的方式进行的。通过迅速冷却，有效地缓和了涂覆树脂的快速固化和收缩，因而提高了涂覆树脂和FRP层之间的粘附性。此外，熔融的涂覆树脂易于粘附到上游侧(前一级)辊轴上，可以通过冷却这些辊轴来防止这种粘附现象。涂覆树脂粘附到辊轴上，在外覆层表面上引起皱纹和不规则点，还削弱了涂覆树脂和FRP层之间的粘附性。特别是在用加热器加热涂覆树脂的情况下，必须冷却加热器内布置的辊轴。为此，加热器可以具有一侧表面被部分切去的构造。
为了保证涂覆树脂和辊轴之间的可脱开性，上下两侧的一些前一级辊轴可以通过上下带分别相互连接，从而在涂覆树脂被冷却和固化之前将涂覆树脂压在这些带之间。该带优选涂覆高脱开性材料(例如一种Teflon浸渍的玻璃布)。这样使带表面形成的图案转移到涂覆树脂表面。在只使用辊轴的情况下，至少需要将前一级的辊轴(前一级中的第1、2和3号辊轴)涂覆上高脱开性材料，如Teflon，用来改善涂覆树脂的可脱开性。这种用高可脱开性的材料的处理包括：卷曲全氟树脂带；涂覆全氟树脂；或者涂覆陶瓷，如氮化钛(TiN)，碳化钨(WC)；或者碳化钛(TIC)。
优选使用表面有压纹图案的辊轴，其原因是由于它能够直接把图案转移到涂覆树脂表面上。但是，不希望深压纹图案，例如凹陷深度超过涂覆厚度的一半，因为有可能引起涂覆层断裂。
定型辊轴的设定依据辊轴间隙控制方式，据此控制方式调节相邻辊轴之间的间隙，并固定此位置。前一级辊轴的辊轴间隙最好不同于后一级辊轴的辊轴间隙。即，前一级辊轴的辊轴间隙设定为稍微宽于后一级辊轴的辊轴间隙，以便降低加在未固化的型心部分上的熔融涂覆树脂所产生的高温热作用。这就有效地提高了涂覆树脂和FRP层之间的粘附性。后一级辊轴的辊轴间隙值设定为等于被定型元件的平均厚度(即成品的平均厚度)。很难用调节压力(接触压力)设定辊轴的方法均匀地压上下辊轴，而且它还能够产生辊轴易于倾斜的缺点。这可能会导致：涂覆树脂和FRP层之间的粘附性降低；易于出现上下表面厚度不均匀，形状精确性降低。
作为一种安全设备，可以提供一种在定型装置上施加过压力时，打开相邻辊轴之间的间隙，或者停止拉拔机的机构。辊轴之间的间隙设定为可以由制动器调节，大约为产品厚度的两倍左右或较小(30.0-60.0mm)。如果出现过厚部分，可以将辊轴设计为可松开的。
辊轴可以独立转动，也可以与拉拔机同时转动。如果辊轴停止转动，未固化型心部分受到挤压，停止在辊轴附近，等待固化，从而降低了涂覆树脂表面的光滑性，引起了麻烦。考虑到工作性能，希望在拉拔之初，开大相邻辊轴之间的间隙(至少50mm)，这些辊轴保持静止。
(18)本发明不仅包括上述权利要求描述的发明，而且包括对上述发明进行组合所得到的发明。例如，通过把权利要求1和2、3进行组合而新得到的发明。
本发明的最佳实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的最佳实施方式。
本发明的第一方面
实例1
图1(a)表示一种根据本发明的连续制造纤维强化复合中空构造体的设备。用挤压机1同时连续地将PS基热塑性树脂挤压模制成多个管材，热塑性树脂例如是一种ABS树脂(商品名称：Y672B，由Ube Cycon有限公司制造)。这些管材用心轴调节内径或外径定型槽2调节的真空定型，形成壁厚1.4mm，外形尺寸为26.9×25.4mm(单位重量135g/m)的方管。所获得的方管用作中心型心。两个中心型心并列布置，并由拉拔机3向图示的右侧拉拔。
另一方面，使用作强化长纤维的玻璃纤维粗纱4(RS-440RR-526，由Nitto Boseki有限公司制造)通过浸渍槽5，用不饱和聚酯树脂浸渍，接着依次通过散布导向装置和多个挤压喷嘴(模具)6，挤压于中心型心外周边周围的特定位置。
图2(a)表示：用于导引两个中心型心的近似为方形的多个导向装置20，以便中心型心并列布置在右边和左边；用于挤压玻璃纤维束的长方形喷嘴21，以便纤维束面对中心型心侧部布置；及用于挤压玻璃纤维束的圆形喷嘴22，以便纤维束面对中心型心的角落布置。参照该图，位于形成一柱部的两个中心型心之间的喷嘴布置成在右边和左边的两条线上。同时，最终的模制成品外周边周围的玻璃纤维的GC设定为预定值的90-95％，中心型心之间的柱处的玻璃纤维的GC设定为预定值的95-100％。图2(b)表示两个喷嘴23，每个喷嘴成型为近似正方形，用于将该玻璃纤维束和中心型心的外周边联结为一体。
图2(c)表示一个喷嘴24，成型为近似方形。喷嘴24全部挤压出玻璃纤维束，达到最终挤压比(100％)，将该纤维束连为一体。如上所述，由于柱处纤维束的挤压比在联结成整体之前较高，所以能够防止由于联结成整体的纤维束挤压不足，引起最后模制成的成品柱部GC不足，因而从整体上平衡了最后的GC。
此外，单个玻璃纤维束的挤压和与中心型心连为一体的挤压是连续和逐渐进行的。因此，两个中心型心之间的间隙不会迅速变化，使模制阻力和变形都很小，因而能够持续地模制。此外，中空中心型心布置在右边或者左边，以便中心型心的中心线在中心型心的拉拔方向(中心轴向)描绘出一条抛物线(二次曲线)。因此，可以减少拉拔阻力，并因而防止变形。
接着让整体化的成品通过最后一个喷嘴，由外层挤压机7挤压，以便ABS树脂呈圆形地挤压压出，并用滑动型定型板(模具)8冷却和定型。成型的产品接着通过热水固化箱9等，硬化未固化的树脂，形成中间层。不饱和聚酯树脂优选用过氧化基固化剂固化，例如一种BPO基固化剂。
固化后的产品接着通过冷却水槽10，由拉拔机11拉拔，最后由切割机12切割成一定的长度，从而获得复合中空构造体。
如图3所示，最后得到的纤维强化复合中空构造体是三层结构，它有中心型心100，中间层200，及外覆层300，整体形成一个宽60mm，高30mm的长方形。外覆层的壁厚是1mm，该构造体的单位重量是1080g/m。位于中心型心100角落部分的中间层部分200比中间层200的其余部分厚。
采用跨距1000mm的三点弯曲测试法，使用Shimadzu公司制造的Autograph IS-2000测量该构造体的抗弯强度和弯曲刚度。在该测试中，弯曲刚度用下述公式计算：
弯曲刚度EI＝(W×L3)/(48×δ)
其中W是负荷，L是跨距，δ是偏差。上述测量的结果是，弯曲刚度为1.94×108kg*mm2，抗弯强度是650kg。此外，十字头速度设定为20mm/min。
还采用Minebea公司制造的通用测试机TCM-5000C对样品长度为50mm的该构造体进行平板型抗压测试。在该测试中，测量了宽度方向(60mm)和高度方向(30mm)的抗压强度。测试的结果是，宽度方向(60mm)的抗压强度是1510kg。
对于两个中心型心，测量了纵向和横向两个方向上的中央部分和角落部分的内部尺寸。结果，纵向内部尺寸的最大差值是0.25mm，横向内部尺寸的最大差值是0.2mm。
在本发明中，中心型心的横截面形状可以变化为长方形，如三角形或者圆形；中心型心不仅可以布置在右侧和左侧，还可以布置在上侧和下侧，或者同时布置在右侧和左侧及上侧和下侧。在中心型心全部布置在右侧和左侧及上侧和下侧时，即在一个横截面内时，优先挤压从中心型心分离出来的最后复合中空构造体的上下表面及柱部(侧部和横截面中央部分)。
实例2
在该实例中，最后的复合中空构造体的尺寸设定为：使其外部尺寸与实例1中的尺寸相同，即60mm×30mm；外覆层壁厚设定为1mm；中间层壁厚设定为2mm(柱的壁厚也设定为2mm)。中心型心的外部尺寸设定为25.9mm×24.0mm；壁厚设定为1.4mm。
与实例1相同，尽管中心型心之间的柱部的壁厚稍厚，但还是获得了重量减轻、刚度好，尺寸精确和强度好的纤维强化复合中空构造体。
实例3
在该实例中，复合中空构造体的尺寸设定为，构造体的外部尺寸为60mm×30mm，与实例1和2相同，但是外覆层的壁厚设定为0.7mm，中间层(包括外周边和柱)的壁厚设定为1.3mm。中心型心的外部尺寸设定为27.4mm×26.0mm，壁厚设定为1.4mm。为了均衡任何部位的挤压-制模压力，从而防止变形，希望浸渍了不饱和聚酯树脂而处于未固化状态的玻璃纤维层的壁厚在任何部分都是均匀的，布置该层是为了包围中心型心。但是，在实例1和2中，位于中心型心之间的柱处的中间层部分的壁厚大于两端部分的壁厚。为了均衡柱和端部的壁厚，要求中央柱部处的中间层的壁厚小于外周边的壁厚。但是如果这样的话，柱处的中间层的壁厚变薄，施加到柱处的挤压压力增加了，导致压力不平衡，从而引起中心型心的位置发生变化。
因此，在本发明图4(a)所示的实施例中，在两个中心型心并排左右布置的状态下，浸渍有不饱和聚酯树脂的玻璃纤维束被挤压，以便在全部被挤压出来后，将玻璃纤维束布置于最后模制成的产品的外周边周围和中心型心之间的柱处，如图4(b)所示。这种情况下，在图4(a)所示的步骤中，通过将外周边玻璃纤维束的GC设定为预定值的90-95％，将柱处玻璃纤维束的GC设定为预定值的95-100％，就能够防止总体变形。此外，如同一图所示，位于成品复合中空构造体上下两侧的每个挤压喷嘴成为在中心型心布置方向延伸的长方形。
实例4
在该实例中，复合中空构造体的尺寸设定为：外覆层的壁厚设定为0.7mm；中间层的壁厚设定为2mm；中心型心的外部尺寸设定为26.3mm×24.6mm。像实例3一样，纤维强化复合中空构造体中间层的厚度是均匀的，减少了中空部分的应变。
实例5
一种纤维强化复合中空构造体，其中每个中心型心，中间层和外覆层的壁厚与实例3中的相同，只是外部尺寸比实例3中的外部尺寸比实例3中的外部尺寸大5mm(即65mm×35mm)，并用与实例3中相同的方法制备。中心型心的外部尺寸设定在29.9mm×31.0mm。像实例3一样，纤维强化复合中空构造体中间层的厚度是均匀的，减少了中空部分的应变。由于高度设定为35mm，可以获得良好的弯曲刚度(每单位重量)。
实例6
在实例1中中间层的壁厚设定为2.5mm。(外覆层的壁厚设定为1mm，中心型心的壁厚设定为大于1.4mm)。
实例7
中心型心的壁厚设定为1mm。
实例8
在实例3中中间层的壁厚设定为2.5mm，外覆层的壁厚设定为0.7mm。
对照实例1
使用外部尺寸为53mm×23mm的中心型心制造无柱型纤维强化复合中空构造体。如实例1一样，设计每一个散布导向装置和挤压喷嘴，它们没有对应于柱的孔，只有一个用于中心型心的导向孔。由于没有柱，中间层壁厚很不均匀，中心型心中空部分应变很大。
实例1-8和该对照实例测量结果的比较
实例1-8和该对照实例部分尺寸的物理性能和测量结果的比较见
表1和2。
                                        表1
   外部尺寸(设计)   柱数量  外覆层壁厚(mm)   中间层外周边壁厚(柱)   中心型心外部尺寸的壁厚(mm)  单位重量(g/m)    弯曲刚度×108(kg.mm2)
实例1   60×30  1   1.0    1.3-0.2(1.4-0.3)    1.426.9×25.4  1080   1.94
实例2   60×30  1   1.0    2.0-0.2(2.2-0.4)    1.425.9×24.0  1310   2.52
实例3   60×30  1   0.7    1.3-0.2(1.3-0.2)    1.427.4×26.0  1020   2.01
实例4   60×30  1   0.7    2.0-0.2(2.0-0.3)    1.426.3×24.6  1260   2.63
实例5   65×35  1   0.7    1.3-0.2(1.3-0.2)    1.429.9×31.0  1140   3.09
实例6   60×30  1   1.0    2.5-0.3(3.0-0.5)    1.425.2×23.0  1430   2.88
实例7   60×30  1   1.0    2.5-0.3(3.2-0.8)    1.025.2×23.1  1420   2.87
实例8   60×30  1   0.7    2.8-0.2(2.5-0.3)    1.425.6×23.6  1400   3.03
对照实例1   60×30  0   0.8    2.5-1.4(-)    1.553.0×23.0  1300   3.01
(1)中心型心的壁厚和外部尺寸用单个中心型心被模制成复合结构之前的值表示(平均值)
(2)中间层的壁厚用平均值和其在外周边的变化范围及其在柱处的变化范围和平均值表示。
                                 表2
 中心型心中空部分的变形(mm)  抗压强度(kg)  单位重量的刚度×108  单位重量的压缩强度(kg/kg/m) 抗弯强度(kg)  单位重量的强度(kg/kg/m)
实例1  横向0.2纵向0.25  1510   1.80  1400  650  600
实例2  横向0.15纵向0.25  1880   1.94  1440  760  580
实例3  横向0.10纵向0.15  1470   1.97  1440  620  610
实例4  横向0.15纵向0.25  1790   2.09  1420  730  580
实例5  横向0.15纵向0.15  1590   2.71  1390  600  530
实例6  横向0.35纵向0.45  1880   2.01  1310  770  570
实例7  横向0.45纵向0.60  1860   2.02  1310  810  570
实例8  横向0.25纵向0.40  1910   2.16  1360  840  600
对照实例1  横向0.15纵向1.80  1670   2.39  1280  640  490
*单位重量的刚度表示为kg·mm2/kg/m。
中心型心的壁厚值和外部尺寸是单个中心型心被模制成复合结构之前的平均值。中间层的壁厚用平均值和其在外周边的变化范围及其在柱处的平均值和变化范围表示。
实例9
上述实例已经描述了每一个都包括两个中心型心的纤维强化复合中空构造体和制造这种构造体的方法，下面的实例将描述包括三个或三个以上的中心型心的中空构造体和制造这种中空构造体的方法。
在该实例中，参照图1(a)，用挤压机1同时、连续地由ABS树脂(Y672B，由Ube Cycon有限公司制造)挤压模制五个管材，并用心轴确定管材内径，形成长方形管(225g/m)，作为中心型心(长边(宽度)与短边(高度)之比是1.38。)。壁厚是1.5mm，外部尺寸是37.6×30mm(内部尺寸是34.6×27mm)。由拉拔机3连续供应五个中心型心。
另一方面，由Nitto Boseki有限公司制造的426个玻璃纤维粗纱(RS-440RR-526)作为强化长纤维通过浸渍槽5，由一种不饱和聚酯树脂浸渍，接着通过散布导向装置和挤压喷嘴，这样，五个中心型心由浸渍不饱和聚酯树脂的玻璃纤维束完全包覆。(上述不饱和聚酯树脂包括：75份重量的日本U-pica有限公司制造的U-pica3464；25份重量的日本U-pica有限公司制造的减缩剂A-02；4份重量的Kayaku AKZO公司制造的Cadox BCH-50；和0.5份重量的Kayaku AKZO公司制造的Kayabutyl B。)
该实例中使用的挤压喷嘴的形状和布置示于图5(a)、5(b)和5(c)。首先，如图5(a)所示，在五个中心型心从右至左并列布置的状态下，浸渍不饱和聚酯树脂的玻璃纤维束被挤压出来，布置在最后模制成品的外周边，及相邻中心型心之间的柱处。接着，如图5(b)所示，每个中心型心坯都是整体挤压的。然后，如图5(c)所示，全部中心型心坯被挤压出来，彼此连接在一起。这种情况下，在图(a)的步骤中，GC设定为预定值的91％，在图(b)的步骤中，GC设定为预定值的96％，在图(c)的步骤中，GC设定为预定值的100％。
在联结成整体的产品已经通过最后的挤压喷嘴之后，ABS树脂(Cycorac GSE.450，由Ube Cycon有限公司制造)从一个椭圆形(300×120mm)模嘴中挤压出来，涂覆该产品。产品接着在95℃的固化箱中(长：12m)固化，并由拉拔机拉拔。此时拉拔速度设定为1.8m/min。最后，固化后的产品在80℃的干燥炉中接受48小时的后处理，因而获得一种外部尺寸为200×36mm，单位重量为4040g/m，具有图6所示形状的纤维强化复合中空构造体。参照图6，中间层200的厚度为：在每个柱200A处的厚度为2.0mm；在两侧表面部分200B为1.0mm；在上下表面200C部分为2.0mm。
抗压强度的评价结果是，这样获得的构造体有一个较好的值，中空部分较少变形。
对照实例2
不可能制造一种与实例9中的外部尺寸200×36mm相同而无柱的构造体。因此在该实例中，获得了一种外部尺寸66×36mm(因此，与实例9中的高度相同)的纤维强化复合中空构造体，它具有三层结构，包括一个长方形的中心型心，中心型心外部尺寸为60×30mm，内部尺寸为57×27mm；一个由在浸渍槽中浸渍了不饱和聚酯树脂的玻璃粗纱(S-440，RR-526)制成的中间层(厚度：2.0mm)；及一层热塑性树脂制成的外覆层(厚度：1.0mm)。(见图7。)其制造方法与实例9中的相同。此外，中心型心中空部分的长边(宽度)与短边(高度)之比是2.11/1，即大于比值1.5/1。
对于由此所获得的纤维强化复合中空构造体，中空部分的变形，尤其是长边的变形和沉陷较大。
实例9与对照实例2的结果见表3。
                                     表3
 FRP的厚度     外部尺寸   单位重量   抗压强度
实例9   2.0mm    200w×36hmm   4040g/m(20200g/m2)   92kg/cm2
对照实例2   2.0mm    66w×36hmm   1350g/m(20450g/m2)   58kg/cm2
在上表中，抗压强度的获得是：将纤维强化复合中空构造体切成50mm长，制备一个测试段，并使该测试段以1.0mm/min的速度接受平板型抗压测试，测试段表面区域破裂时分开施加到测试段上的负荷。在此，实例9中的表面积为50×200mm2，对照实例2中的表面积为50×66mm2。
在实例9中，中空部分长边与短边之比是1.28，接近于1，高度变小至约30mm，以致中空部分很少发生变形，强度高。该构造体还能够减少重量。
此外，通过在横向移动实例9中使用的散布导向装置和挤压喷嘴的位置，只用一个新的喷嘴代替最后的挤压喷嘴，不用较大地变动设备就能够制造包括四个中心型心的横截面尺寸为160.4×36mm的纤维强化复合中空构造体。此外，只利用位于中央侧的三个中心型心，去掉两侧的中心型心，不用较大地变动设备就能够制造包括三个中心型心的横截面尺寸为120.6×36mm的纤维强化复合中空构造体。这种情况下，可以使用相同的挤压部分，设备的其它部分，如涂覆模具，可以容易地用新的替代，而不用作较大的变化。
实例10
如图8所示，制造了一种十字形横截面的纤维强化复合中空构造体。在该构造体中，构造体外部尺寸设定为60×60mm；外覆层厚度设定为1.0mm；中间层外部尺寸设定为58×58mm；中心型心的外部尺寸设定为26.25×26.25mm(厚度：1.5mm)。
外部尺寸设定为26.25×26.25mm，厚度为1.5mm的中心型心(单位重量：150g/m)用正方的心轴由ABS树脂(Y672B，由Ube Cycon有限公司制造)挤压出来，并切成7m长。四个中心型心分成位于上下层的两组，由挤压辊供应。
另一方面，232个作为强化长纤维的玻璃纤维粗纱分成两组，分别通过上下浸渍槽(未示出)，以便用上下浸渍槽中的不饱和聚酯树脂浸渍。如图9(a)所示，这些玻璃纤维粗纱通过数个布置在四个中心型心导向孔30周围的散布导向孔31分布在各个中心型心周围。此外，用于散布由上浸渍槽中的不饱和聚酯树脂浸渍的玻璃纤维粗纱的散布导向孔由标记(X)表示。
用不饱和聚酯树脂浸渍过的玻璃纤维粗纱由图9(b)所示的散布导向装置导向，由图9(c)所示的挤压喷嘴挤压至特定的GC，并由图9(d)所示的挤压喷嘴35集中挤压，彼此联结成一体。此时，在外周的中间层部分的FRP挤压到特定的GC。这里，在图9(c)所示的挤压喷嘴33和34处，外周边33挤压至53vol％GC(预定GC的95％)，除外周边外，柱34处(即中心型心和外周边之间的交叉部分和角落)挤压至56vol％GC(预定GC的100％)。经过这一调整，柱处的中间层部分的厚度设定为预定值，而且，利用外周边中间层部分FRP的挤压压力，使中心型心与中间层联结为一体。接着，从具有环形排料口的涂覆模(未示出)中挤压出涂层，涂覆在产品上。此时，涂层厚度设定为1mm。因此获得的涂覆有树脂的产品用一个滑动型定型喷嘴水冷定型，并在有95℃热水的固化箱中固化。该拉拔速度设定为1.5m/min。最后，固化后的产品在保持80℃的干燥炉中接受后固化处理。因此获得的构造体受到抗压测试。
测试结果为，中心型心中空部分呈现为方形，不变形，形状准确度好，强度高。
对照实例3
如图10所示，制造了一种方形横截面的三层管式纤维强化复合中空构造体。在该构造体中，构造体外部尺寸设定为60×60mm；外覆层厚度设定为1.0mm；中间层外部尺寸设定为58×58mm；中心型心外部尺寸设定为53×53mm(厚度：1.5mm)。
中心型心用心轴连续模制。接着，将216个玻璃纤维粗纱(玻璃纤维束)浸渍不饱和聚酯树脂，通过散布导向装置将它们分布到中心型心周围，并用每个边的中间部分变形成为凸形的方形挤压喷嘴挤压至特定的GC(56vol％)。将该产品涂覆ABS树脂。同时，涂覆厚度设定为与实例10中的相同，即1mm。如实例10一样，涂覆后的产品受到水冷定型，固化，和后固化处理。因此获得的构造体受到抗压测试。中空部分每条边的中部稍微内凹(向中心侧)，中间层厚度有变化(最大厚度和最小厚度的差值为：0.5mm)。
实例11
如图11所述，用横截面形状为直角三角形(边的尺寸为：约22，22，32mm)的中心型心制造了一种具有桁架结构的纤维强化复合中空构造体。在该构造体中，构造体外部尺寸设定为60×60mm；外覆层厚度设定为1.0mm；中间层外部尺寸设定为58×58mm。此外中间层的厚度设定为：在外周边为2mm，在柱处为1.5mm。中心型心的厚度设定为1.0mm。
中心型心用心轴连续挤压而模制，并切为长7m。中心型心分为位于上和下两层共四个两组，并被供应(见图12(a))。接着，将308个玻璃纤维粗纱分成三组，分别在三个浸渍槽中由树脂浸渍。
散布导向装置和挤压喷嘴的形式和布置从上游侧顺序变化，如图12(a)-12(f)所示。首先，如图12(a)所示，一定数量的散布导向装置41水平布置在中心型心导向孔40之间。接着如图12(b)所示，由于中心型心导向孔40逐渐相互靠近，散布导向装置42在+45°和-45°方向上倾斜布置。然后，当中心型心导向孔40进一步相互靠近，引导玻璃纤维粗纱通过上下散布导向孔43和44，如图12(c)所示。然后，最后位置通过图(d)所示的最后散布导向装置45基本最后确定下来。接着由图(e)所示的挤压喷嘴挤出不饱和聚酯树脂，最后被挤压通过图(f)所示的最后挤压喷嘴，从而联结为一个整体。在散布导向孔中，用黑圈强调了那些位于中央部分和角落部分处的引导玻璃纤维粗纱的散布导向孔。
在联结之前，外周边的FRP部分被挤压至预定GC值的95％，各柱挤压至100％。然后，用与实例10相同的喷嘴将ABS树脂涂覆在已经联结的产品上。同时，涂层的厚度设定为1mm。涂覆后的产品受到水冷定型，固化。拉拔速度设定为1.5m/min。对于因此获得的构造体，中空部分没有变形。经过80℃和48小时的后处理后的构造体的抗压强度高。
实例10和11与对照实例3的结果见表4。
                                       表4
  FRP的厚度   外部尺寸    单位重量     抗压强度      单位重量的抗压强度
实例10   2.0mm(1.5)   60×60mm   2230g/m    130kg/cm2     58.3kg/cm2/kg/m
实例11   2.0mm(1.5)   60×60mm   2740g/m    220kg/cm2     80kg/cm2/kg/m
对照实例3   2.5mm   60×60mm   1850g/m    49kg/cm2     26.5kg/cm2/kg/m
实例12
如图13 所示，制造了一种具有桁架结构横截面的纤维强化复合中空构造体。在该构造体中，构造体外部尺寸设定为80.6×27.8mm；中间层的外部尺寸设定为79.2×26.4mm；中间层的厚度设定为1.5mm。
总共六个中心型心，具体地说，四个近似为等边三角形的中心型心A和两个直角三角形中心型心B，两个直角三角形中心型心等于等边三角形的中心型心的一半，六个中心型心逆向交错布置。使用ABS树脂(Y672B，由Ube Cycon有限公司制造)，利用真空定型水槽和一个定型喷嘴通过外径冷却定型成型，并切成约15m长。这样获得的产品作为中心型心，并用挤压辊供应。
在该实例中，使用图1(b)中所示的5a，5b，5c上、中、下三层浸渍槽。与中间层的上下表面部分，柱部，侧表面部分等同的玻璃纤维组从浸渍槽引入图14(a)，(b)，(c)所示的散布导向装置和挤压喷嘴中。首先，形成中间层柱部的玻璃纤维组从中间浸渍槽牵伸出来，通过散布导向装置(见图14(a))，然后形成上和下表面的玻璃纤维组从上下浸渍槽中拉拔出来，通过散布导向装置(见图14(b))设置。
在整体化步骤之前，在倾斜60°位置处的玻璃纤维挤压至预定值(56vol％)的100％ GC，上下部分和侧表面部分用挤压喷嘴挤压至预定值(53vol％)的95％GC。在联结成整体阶段，GC设定为56vol％。
实例13
如图15所示，用六个中心角为60°的扇形中心型心制备一个圆管。在该管中，管外径设定为60mm；外覆层厚度设定为0.7mm；中间层厚度设定为1.5mm；中心型心厚度设定为1.3mm。使用真空定型方法通过外径定型挤压模制形成中心型心。这些中心型心分成上下层两组供应。用上，中和下三层浸渍槽中的树脂浸渍玻璃纤维。制造是根据图16(a)至16(f)所示的步骤进行。如前面的实例一样，在整体化之前，中心部分的玻璃纤维挤压至最后GC的100％(即100％，56vol％)。
本发明的第二方面
实例1
从作为一种PS基热塑性树脂的ABS树脂(商品名：Y672B，由UbeCycon有限公司制造)挤压模制一种宽27.07mm，高25.51mm，壁厚1.42mm的中空管材(中心型心)，接着用具有特定尺寸的心轴作内径定型。上述Y672B的热变形温度为88℃(根据ASTM D648，负荷为18.6kg/cm2)。
两个这样的中心型心并列布置于左右两侧，由拉拔机供应。另一方面，80个玻璃纤维粗纱(商品名：RS-440RR-526，由Nitto Boseki有限公司制造)和11个玻璃纤维粗纱(商品名：RS-220RR-510，由相同的公司制造)作为强化长纤维通过浸渍槽，以便用不饱和聚酯树脂浸渍。(不饱和聚酯树脂含4份重量的BPO基CadoxBCH-50(商品名：KayakuAKZO公司制造)作为过氧化型固化催化剂和0.5份重量的KayabutylB(商品名：由Kayaku AKZO公司制造)作为过氧化催化剂)。这些纤维粗纱依次通过挤压喷嘴A，，B，C，D，E，如图17(a)-17(e)所示，以便获得一具有FRP柱的纤维强化复合管。
在该情况下，柱处的玻璃纤维与外周边的不同，几乎挤压至最后GC，然后与中心型心和外周边的FRP层联结为一体，形成外周边FRP层。柱处的GC设定为53.8vol％，在外周边的GC设定为54.0vol％。整体化联结后的产品通过最后一个挤压喷嘴(58.0×27.9mm，GC：53.9vol％)，该挤压喷嘴通过冷却套分布于十字头模具内，因而产品外周边涂覆有ABS树脂(GSE450，由Ube Cycon有限公司制造)，处于无缝状态。此时外覆层的厚度设定为0.9mm。涂覆后的产品用一个滑动型定型板水冷定型，并在88至90℃的热水固化箱中固化。拉拔速度设定为0.8m/min，固化箱的长度设定为8m。
固化后的产品在冷却槽中冷却，由拉拔机拉拔，并切成特定的长度。最后获得的纤维强化复合管如图18所示，具有三层结构，包括两个中心型心100，一个FRP制的中间层200(柱200a，外周边部分200b)，及一个热塑性树脂制的外覆层300。该管成为宽约60mm，厚约30mm，具有两个中空部分的长方形。
因此制成的纤维强化复合中空构造体的形状测量结果见表5。样品切的很薄，厚约3mm，其端面被抛光。使用这些样品，由放大倍数为5的显微镜测量FRP的厚度和中心型心的纵向和横向尺寸。显然，表5中圆环中的参数表示图18的圆环中相同参数所描述部分的尺寸。
                           表5
    实例   实例1  对照实例1   实例2   实例3 对照实例2
中心型心树脂 Y672B  Y672B   UT-30B   UT-30B   Y672B
固化温度 88-90℃  98-100℃   88-90℃   98-100℃   93-95℃
FRP的厚度 (5) 1.39   1.26   1.27   1.31   1.33
(6) 1.25   1.47   1.47   1.48   1.38
(7) 1.20   1.16   1.23   1.23   1.18
(8) 1.48   1.71   1.35   1.44   1.66
(9) 1.19   1.17   1.24   1.23   1.21
中心型心的尺寸 (10) 22.23(22.68)   21.82(←)   22.45(22.53)   22.24(←)
(11) 23.83(24.06)   23.75(←)   24.05(24.16)   24.13(←)
(12) 22.29   21.70   22.41   22.37
(13) 23.86   23.82   24.13   24.06
中心型心的变形 (10) -0.35   -0.86   -0.08   -0.29   -0.55
(11) -0.23   -0.31   -0.11   -0.06   -0.29
(12) -0.39   -0.98   -0.12   -0.16   -0.67
(13) -0.20   -0.24   -0.03   -0.10   -0.20
圆括号中的数值表示FRP固化以前的中心型心的内径。此处用的单位为mm。
在表5中，中心型心的变形由每个中心型心在固化(纤维强化)前后沿纵向和横向尺寸之差来表示。显然，获得了一种纤维强化复合管，其FRP厚度均匀，中心型心变形小，具有所要求的尺寸精确度。
对照实例1
除了固化温度值设定为98-100℃外，以与实例1相同的方式制备一种纤维强化复合树脂管。形状测量的结果见表5。由于固化温度高于形成中心型心的ABS树脂的热变形温度，所以中心型心的变形变大，FRP部分的厚度不均匀也加重。具体地说，由于中心型心以向内突出的形式变形，柱处(在中央部分)的厚度变大。
对照实例2
除了固化温度值设定为93-95℃外，以与实例1相同的方式制备一种纤维强化复合树脂管。形状测量的结果见表5。象对照实例1一样，中心型心的变形变大，FRP部分的厚度不均匀也加重。具体地说，由于中心型心以向内突出的形式变形，柱处(在中央部分)的厚度变大。
实例2
用热变形温度为106℃的耐热ABS树脂(UT-30B，由Ube Cycon有限公司制造)，用与实例1相同的方法制备中心型心。外形为27.07mm×25.4mm。象实例1一样，固化是在88-90℃的固化温度下进行的。尺寸测量结果示于表5。由于中心型心耐热性好(热变形温度：100℃或以上)，固化温度可以在88-90℃的范围内调节，中心型心的变形较小，FRP层的厚度不均匀也变小。因此获得了一种准确度高的纤维强化复合管。
实例3
除了固化温度值设定为98-100℃外，以与实例2相同的方式制备一种纤维强化复合树脂管。形状测量的结果见表5。纤维强化复合管的形状准确度稍差于实例2中的，但是与实例1中的接近。根据该实例，显然，即使中心型心的热变形温度设定为100℃或高于100℃，固化温度设定为约100℃，也能够以高的模制速度模制一种比对照实例1变形小的纤维强化复合管。
本发明的第三方面
下面将参照附图描述本发明第三方面的最佳实施例。图19是表示本发明包括热挤压/涂覆装置的制造生产线部分的侧剖视图。图20(a)是套管喷嘴的前视图，图(b)是沿图20(a)中A-A线的剖视图。图21(a)是涂覆树脂加热装置的侧视图，图(b)是该加热装置的前视图。
热挤压/涂覆装置101包括：一个十字头模具102，该模具具有一个喷嘴，该喷嘴位于被涂覆元件C的外周边，用于排出形成外覆层的热塑性树脂；及一个布置在十字头模具102排料侧前表面、用于加热被涂覆元件C的加热装置104。
在制造纤维强化复合中空构造体时，ABS树脂从挤压机中通过牵伸型圆十字头模具102挤出，用设置在树脂周围，但与该树脂不接触的红外加热器104a加热其四个角(外周边部分)加热，但不包括前后表面。该加热器104a分为可以独立控制的多个区(例如，在上侧和下侧，右侧和左侧共四个)。它能够：防止由于大气温度和大气对流造成树脂表面温度降低，冷却不均匀和温度不均匀；在树脂涂覆在未固化部分之前，以与排出树脂时相同的条件保持树脂的温度和熔融状态。
同样也能够涂覆模制的产品，而不是未固化的型心部分。这种情况下，可以通过预热产品，来提高涂覆树脂的粘附性。此外，最好通过上述使用红外线的方法进行加热。由于会把空气从入口/出口带入，为了加热，不希望使用热空气加热(即从前和后侧)，这样会降低涂覆树脂的温度，并会增加涂覆树脂的振动。
外层涂覆层(基本上形成封闭的空间：在有待涂覆的被拉拔元件C通过的喷嘴106和冷却套管及从模具102排料口排出的涂覆树脂之间)的内部空间S下部被抽真空，而空间S的上部空间不被抽真空或者被引入大气。具有了上述结构后，内部空间S压力下降的程度，尤其是其下部压力下降的程度可以设定为高值，以便元件C上部描绘出一个下凸曲线，元件C下部描绘出一个上凸曲线，以便以垂直对称的方式使涂覆收敛于涂覆点P。
为了涂覆模制的产品，十字头模具和引入的产品之间的空间必须被密封，以便实现上述抽真空。这种情况下，可以用一个由耐热性和柔性材料如Teflon或者硅橡胶制成的环，作为一个导向装置或者填料密封复合中空构造体。密封元件会磨损，因此，适合用一个新的来代替。参照图21，模具102中的喷嘴，套管，螺纹接头(皮芯)也要密封，以便防止空气泄漏。更具体地说，在模具102中，喷嘴106装有套管105，套管105和螺纹接头(皮芯)之间的空间也要用陶瓷材料制成的绝热填料密封。
下面的描述将给出更具体的实例。首先，给出的一个实例是一种制造横截面尺寸为240mm×30mm的纤维强化复合中空构造体(以下称为“FRP脚手板”)的方法。
实例1
在该实例中，制造了一种宽度为240mm，厚度为20mm，三层结构的FRP脚手板，包括：七个由ABS树脂制成的中心型心，它们以平行的方式按照一定的间距并列布置；一个FRP中间层；及一个由ABS树脂制成的外覆层。在上述的制造方法中，使用本发明的热挤压/涂覆装置101完成形成外覆层的步骤，该外覆层由ABS树脂制成，具有一定的厚度(1mm，在该实例中)，其中涂覆层内部空间S下部被抽真空。
首先，由ABS树脂制成的中心型心通过挤压模制和真空定型成型。七个中心型心并列布置并被供入。另一方面，玻璃纤维从流动站供入，并在浸渍槽中浸渍不饱和聚酯树脂。玻璃纤维束通过散布导向装置布置在中心型心周围，接着通过挤压喷嘴挤压过量的不饱和聚酯树脂，与中心型心联结成整体。此外，整体化产品的外周边部分的树脂被挤压模制成一定的形状(宽：238mm，厚：28mm)。(注意：上述生产线结构在图中未示出)。然后，整体化产品引入具有如图21所示的具有350mm孔的牵伸型十字头模具102，ABS树脂被环状地挤压出来，涂覆在待涂覆物体的外周边，即，平板状中心型心部分用未固化的聚酯树脂浸渍。在这种情况下，挤压机的温度从料斗侧至模具以10℃的间隔从180℃逐渐变化至230℃，涂覆树脂的排出量设定为568.16g/m.。
涂覆阶段之后，通过将热量传递至中央部分，涂覆树脂通过空气冷却或自己冷却而冷却，并在95℃的热水槽中固化。如此冷却后的产品在冷水槽中冷却，由拉拔机107以1m/min的拉拔速度拉拔。
图20(a)是喷嘴106的前视图，图20(b)是沿A-A线剖开的剖视图。喷嘴106成型为具有让中心型心部分通过的特定形状(238mm×28mm，长方形)的挤压喷嘴孔106a的盘形。喷嘴106通过冷却套管105装在十字头模具102的最下游侧上。在挤压喷嘴孔106a下侧以左右对称和描绘出凸曲线的方式形成四个抽真空孔(抽真空通道)106b。另一方面，在挤压喷嘴孔106a上侧以左右对称和描绘出凹曲线的方式形成四个大气引入孔(空气引入通道)106c。
如图19所示，抽真空孔106b连接真空管108一端，真空管108另一端连接一个真空泵(未示出)。大气引入通道106c连接大气连通管109一端，大气连通管的另一端与大气连通。真空管108和大气连通管109与模具102中的待涂覆元件C平行布置。
涂覆层内部空间S通过抽空通道106b排空，而大气通过大气引入通道106c引入。这有效地降低了元件C下部的压力，从而防止由于重力作用造成涂覆树脂堵塞。此外，减压度(真空度)设定为50mmH2O。
冷却套管105用于冷却喷嘴106，以便防止不饱和聚酯树脂固化，套管105通过一个绝热的陶瓷填料布置在十字头模具102周围。只要涂覆层不破裂，由喷嘴106和涂覆树脂包围的空间S就形成一个独立的封闭空间。
如图21所示，在热挤压/涂覆装置101下游侧，有一个涂覆树脂加热装置104，其中相对地布置有四个宽400mm，长300mm的陶瓷加热器104a。这样，加热空间约400mm方，300mm长，并与十字头模具102同轴。加热器104a可以沿滑轨(导架)4b滑动，滑至或者滑离十字头模具102。四个加热器的温度可以独立地控制。
测试在加热器104的温度设定为350℃的条件下进行。涂覆点P设定为距模具前表面110mm处。在该点，上表面中央部分树脂表面温度约为220℃。这基本上等于直接从模具中挤压出来的树脂温度。这样形成的涂覆树脂状态良好，即厚度不均匀小，呈现出无皱纹的光滑表面。
成品中每种组分的单位重量设定为：七个中心型心为992.84g/m；强化纤维为1372g/m；热固性树脂为540g/m；涂覆树脂为568.16g/m.。成品的设定重量为3500g/m(实际测量重量为3490g/m)。
实例2
加热装置104的设定温度为300℃。尽管光滑度降低，但是还是获得了一种最佳的涂覆树脂，该树脂厚度不均匀小，呈现出无皱纹的最佳表面。涂覆点P设定为距模具102前表面120mm处，树脂表面温度设定为210℃。
实例3
位于加热装置104上侧和下侧的加热器104a的设定温度为350℃。右侧和左侧加热器104a不运行。尽管在右端和左端可以观察到稍许的皱纹，但是还是获得一种基本最佳的涂覆树脂，该树脂厚度不均匀小，光滑。
对照实例1
除了加热装置104不运行外，以与实例1中相同的方式进行测试。获得了一种具有皱纹，表面很不规则的涂覆树脂。该树脂在涂覆点P的表面温度下降到150-160℃。
对照实例2
象对照实例1一样，在加热装置104不运行的条件下进行测试，模具设定温度上升至250℃，唇模缝隙扩大到4.4mm。获得了一种具有皱纹的表面很不规则的涂覆树脂。
对照实例3
除了从垂直对称地形成在喷嘴上的孔中抽真空和不引入大气外，按照与实例1相同的方式进行测试。降压度(真空度)在0-150mmH2O的范围内变化。当真空度不大于100mmH2O时，涂覆树脂下部由于本身的重力而堵塞，在下表面中央部分产生皱纹。当真空度高于100mmH2O时，由于过高的降压度(真空度)，涂覆树脂堆积在上喷嘴前表面上，引起涂覆树脂断裂。
实例4
除了由ABS树脂制成的中心型心的尺寸为32.5mm×30.2mm，成品形状设定为宽240mm，高35mm；套管内的喷嘴106的孔部尺寸设定为238mm×33mm，以增加2％的排出量外，在与实例1相同的条件下，用相同的模具进行ABS树脂的涂覆。涂覆点P设定为距模具102前表面110mm处。在此位置，上表面中央部分涂覆点P处的树脂表面温度是约220℃。这表明，温度基本上等于直接从模具挤压出来的树脂的温度。因此形成的涂覆树脂状态良好，即，厚度不均匀小，呈现出无皱纹的最佳光滑表面。
接着将描述对直径150mm的钢管涂覆树脂的一个参考实例。
参考实例
将外径为150mm，内径为134mm的钢管涂覆HDPE树脂，涂覆速度为1m/min，涂覆厚度达到1mm。在该涂覆过程中，使用圆形加热装置4，涂覆层内部空间S下部被抽真空。
钢由导向辊支持，在长度为3m和温度为135℃的热空气加热炉中加热，并被引入十字头模具102。模具孔的形状与实例1中的相同。将HDPE树脂，Hi-zex6300MB(商品名称，由Mitsui化学公司制造)(MI＝0.1)在200℃的挤压温度下挤压出来，用于涂覆。一个导向装置(孔：152mm)布置在十字头模具引入部分处，钢管通过在十字头模具前表面的导向装置(等价于实例1中的喷嘴)用Teflon密封圈(3级)密封。更具体地说，外径为150mm的钢管的内径通过引入导向装置(导向板)用三个Teflon密封圈密封之后达到152至150mm。抽真空是从导向装置下部进行的，大气引入通道布置在相应的上部位置。加热装置4具有420mm的孔，长度为250mm，加热温度只控制在一个点上。加热温度设定为260℃，真空度设定为35mmH2O。涂覆点P设定为距模具102前表面约150mm，涂覆点P处的HDPE树脂表面温度设定为约190℃。因此获得的涂覆树脂没有皱纹，厚度不均匀小，粘附性好。
对照实例4
除了不使用加热装置104外，按照与实例5相同的方式进行HDPE树脂(Hi-zex 6300MB)的涂覆。因此获得的涂覆树脂表面具有皱纹，非常不规则。涂覆点P处的树脂的表面温度降低至150-160℃。
在上述实例中，涂覆点P设定在十字头模具102的前面板之前，并在加热装置104中。但是，即使生产线的运行速度提高，使涂覆点P移出加热装置104，也可以保持涂覆加热装置104的加热效果(即，与不使用加热装置104相比，改善了粘附性)。因此，加热装置104的加热效果有别于由于暴露于大气而引起的涂覆树脂的温度降低，因而在保持涂覆树脂粘附性的同时完成涂覆。因此，涂覆点P可以设定在加热装置104内部或外部；但是，最好设置在加热装置104内。
改进实例
每个抽真空孔106b和大气引入孔106c的形状不限于圆形，也可以是方形孔或者椭圆形孔。多个抽真空孔106b和大气引入孔106c位置之间的联系不受特别限制，即可以布置成沿挤压喷嘴孔106a的直线，或可以形成一条分别向上或向下弯曲的缝或直线延伸的缝。总之，优选使这些孔口与涂覆树脂或者中心型心部分分开，用于防止涂覆不均匀。
用于排出涂覆树脂的排料口的形状并不局限于正圆形，而可以是椭圆形或者多边形。但是，在多边形的情况下，尤其是具有锐角的多边形的情况下，最好使角部带有圆弧(即在角部带有曲率半径R)，以便防止涂覆树脂出现皱纹。
如上所述，根据本发明第三方面的通过熔融热塑性树脂涂覆的方法和设备，能够均匀地用树脂涂覆横截面直径或者一条边大于100mm的大型未固化中心型心部分，同时提供一种无皱纹的强化表面状态。此外，使用具有圆形或者椭圆形排出料的牵伸型十字头模具能够在一定程度上改变未固化中心型心的尺寸，改变涂覆覆厚度。
尤其在制造一种横截面尺寸为240mm×30mm的大型纤维强化复合中空构造体的过程中，能够进行均匀无皱纹的涂覆，而且由于浸渍有不饱和树脂的玻璃纤维与熔融状态的涂覆树脂接触，能够改善FRP部分与涂覆树脂之间的粘附强度。
如果中心型心的尺寸改变，可以使用相同的涂覆模具处理该变化。此外，由于能够保证均匀的涂覆厚度，接着的后处理就变的容易了，如用于改善装饰性的压纹。
本发明的第四方面
实例1
一种FRP脚手板，宽240mm，厚30mm，其中七个ABS树脂制成的中心型心横向布置，每个FRP柱位于两个相邻的中心型心之间，并用下述方法制造。
首先，ABS树脂制成的中心型心被挤压模制，利用真空定型成型。七个中心型心并列布置，并被供入。另一方面，玻璃纤维从流动站供应，在一个浸渍槽中被不饱和聚酯树脂浸渍，通过散布导向装置布置在中心型心周围。通过挤压喷嘴挤压过量的不饱和聚酯树脂，将这些玻璃纤维和中心型心联结在一起。(同时，每个柱挤压至特定的GC。)然后，中心型心周围的FRP部分的树脂被进一步挤压，直到全部联结成整体后的产品形成特定的形状(宽：238mm。厚：28mm。)这样获得的产品(未固化中心部分)引入具有350mm孔的牵伸型十字头模具。然后，ABS树脂被环形地挤压出来，用于涂覆。从模具前部到涂覆点附近的区域被涂覆树脂加热装置加热，涂覆后的中心型心利用辊轴定型装置从距涂覆点10mm的位置向固化箱方向定型-模制。(例如，见图22)。涂覆点距模具前表面约110mm。第一组辊轴和第二组辊轴分别通过50℃的热水和室温水(约20℃)冷却。第一组辊轴中的第一至第三辊轴的表面涂覆有Teflon。在定型制模之后，未固化部分在具有95℃热水的热水固化箱(见图23(a)和23(b))中固化，其中五组定型装置中每一组都具有五对仅布置在上和下侧的定型辊轴。固化后的产品接着在冷却水槽中冷却，由接收装置以1m/min的接收速度接收，并由切割机切割。
在十字头模具的前表面上，布置了一种包括四个相对布置的陶瓷加热器的加热装置，每个加热器宽400mm，长150mm。(在左右两侧的两个陶瓷加热器有一个50mm长的用于使辊轴接近模具前表面120mm处的切口部分。)因此，形成一个与十字头模具共轴，并且约400mm，长约150mm的加热空间。该加热器可以滑至或者滑离该十字头模具。四个加热器的温度可以独立控制。右、左、和上加热器的设定温度设定为350℃。涂覆点设定为距模具前表面110mm处。在该点，树脂上表面中央部分的温度保持为220℃，基本上等于直接挤压后的树脂的温度。
关于辊轴定型装置，对于第一组辊轴中最前面的两对辊轴来讲，上下辊轴之间的间隙设定为31.5mm，对于No.3至No.7辊轴和第二组辊轴来讲，间隙设定为31.0mm。值31.0mm等于“固化后产品的平均厚度“+”0.5mm”。对于第一组辊轴中的No.1至No.2辊轴，左右辊轴之间的间隙设定为241.5mm，对于No.3至以后的辊轴和第二组辊轴设定为240.5mm。值240.5mm等于“固化后产品的平均宽度“+”0.5mm”。在固化箱中的辊轴全部是上下辊轴，没有左右辊轴。这些辊轴中每个辊轴的间隙设定为31.0mm。
因此获得的FRP脚手板无皱纹，在宽度方向和纵向表面平整，光滑，形状精确，涂覆树脂和FRP部分之间的粘附性好。在宽度方向的厚度精确性好，即在29.9-30.6mm的范围内。
实例2
第一辊轴定型装置的定型起始位置设定在加热装置下游侧(即，距模具前表面180mm)。其它结构与实例1中的相同。涂覆点设定为距模具前表面110mm处。因此获得的FRP制成的脚手板具有纵向玻璃纤维的轻微印痕(条纹)，但是没有皱纹，在宽度方向和纵向有平整的表面，光滑，涂覆树脂和FRP之间的粘附性好。在宽度方向的厚度精确性好，即在29.8-30.6mm的范围内。
实例3
一种带状的Teflon浸渍后的玻璃纤维布(压纹片)卷绕在实例1中所用的第一辊轴定型装置的前一级辊轴的前三对辊轴上，防止带在左右辊轴之间偏移。其他结构与实例1中的相同。通过将带的压纹图案转移到涂覆层表面，获得了一种具有高装饰性的平滑涂覆表面。因此获得的FRP脚手板表现出无皱纹，在宽度方向和纵向表面平滑，形状精确，涂覆树脂和FRP部分之间的粘附性好。在宽度方向的厚度精确性好，即在29.9-30.5mm的范围内。
实例4
使实例1之中使用的第一辊轴定型装置的一对前辊轴受到处理(压纹，以便具有一个刮刷表面)，使表面不规则，接着由Teflon涂覆。其它结构与实例1中的相同。通过将辊轴表面的压纹图案转移到涂覆树脂表面，获得了一种具有高装饰性的平滑表面。因此获得的FRP脚手板表现出无皱纹，在宽度方向和纵向表面平滑，形状精确，涂覆树脂和FRP部分之间的粘附性好。在宽度方向的厚度精确性好，即在29.9-30.6mm的范围内。
对照实例1
除了在涂覆之后不使用第一和第二辊轴定型装置中的上辊轴和侧辊轴外，重复实例1中的程序。可以在涂覆树脂表面观察到玻璃纤维条纹，除了中央部分外，在上表面，侧表面，和下表面，ABS树脂和FRP部分之间的粘附性降低。(即，一旦切割，涂覆层漂移，或者易于被切割机剥落。)在宽度方向上，厚度精确性不均匀，即在29.7-31.4mm的范围内。
对照实例2
在固化箱中不用定型装置(辊轴)，而是用防止漂移辊(在固化箱(长度方向8m)中只有上辊轴按1m的间隔布置)。其它结构与实例1中的相同。(涂覆之后辊轴定型同样进行。)因此获得的FRP脚手板表现出无皱纹，在宽度方向和纵向表面平滑，宽度方向上厚度精确性好，即厚度在29.8-30.8mm的范围内。涂覆树脂和FRP部分之间的粘附性在上表面基本良好，但是除了侧部(即在中央部分)外，在下表面上不好。而且，在宽度方向可以观察到小弯曲。横截面的观察结果是，一些中心型心是倾斜的。
对照实例3
象对照实例1一样，对于涂覆之后使用的辊轴定型装置来讲，不使用上辊轴和侧辊轴，只使用下辊轴。而且如对照实例2一样，在固化箱中使用防止漂移辊轴(在固化箱(长度方向8m)中只有上辊轴按1m的间隔布置)，不进行辊轴定型。
可以在涂覆树脂表面上观察到玻璃纤维条纹，除了中央部分外，在上表面，侧表面，和下表面，ABS树脂和FRP部分之间的粘附性降低。宽度方向的厚度精确性差；即厚度的范围为29.7到31.5mm之间。另外，在宽度方向可以观察到小弯曲。横截面的观察结果是，一些中心型心是倾斜的。
对照实例4
不用辊轴定型装置，而是在热涂覆装置之后使用图24所示的水冷滑动型定型装置(水槽)。滑动型定型部分的长度设定为80mm。定型装置的前部(引入部分)成锥形，抽真空通道布置在锥形部分和线性部分之间的界面上，以便防止涂覆模具侧面漏水。
但是，定型-模制不能够稳定和连续地进行。当涂覆树脂的排出量设定为小值时，直角角落部分的尖锐度不足，引起水从角落部分流动。水的流动加大，引起水吸入不足。结果，水沿着涂覆层到达模具，导致涂覆层断裂。当涂覆树脂的排出量设定为大值时，定型阻力增加，引起接收斑点(take-up mottles)，从而引起宽度方向的台阶。即使当排出量设定为中间值，由于过程变化因素(如玻璃纤维束扰动)，也常常会引起厚度稍微不均匀，导致水流动，使涂覆层断裂。如上所述，由于定型宽度宽(240mm)，所以不能够进行稳定的定型制模。
此外，在试制240mm×30mm的FRP制成的脚手板时，如下所述，需要在涂覆热固性树脂和冷却定型之后进行固化阶段的辊轴定型。固化可以通过在95至100℃热水中浸渍未固化型心部分来进行。这有助于均衡固化温度，因而就能可靠地消除部分斑点的出现。
这些每一个直径为约40mm的辊轴以至多200mm的间隔从固化箱入口至少布置到未固化型心部分被固化的点(即在该例中，距入口0-6m)。辊轴不仅可以布置在上侧，而且可以以成对和交替布置的方式布置在上侧和下侧。
为了位置控制，将辊轴适当地分组(每组的长度约为1m)。如果过厚部分靠近相邻辊之间的间隙，泄漏机构能够打开辊轴之间的间隙，以便避免结块。对于左右辊轴也是如此。
辊轴之间间隔和间隔设定范围的控制与涂覆阶段之后使用的辊轴的相同。对于位于固化箱入口附近的辊轴来讲，辊轴间隙设定较宽，其值设定为等于位于固化点附近的辊轴处产品的平均厚度。如果辊轴间隙窄(或者设定为等于产品的厚度值)，而涂覆树脂仍然在被冷却和固化时，即没有被软化时，会出现树脂被挤压和接收阻力增加的缺陷。
不需要一种冷却辊轴的机构，该辊轴可以自由转动。
本发明的第五方面
实例1
根据本发明第三方面的实例1所述的程序，利用图25所示的装置进行外覆层表面的压纹处理，制造了一种脚手板。该脚手板宽240mm，厚30mm，具有三层结构，它包括七个以一定间距并列布置的ABS树脂制成的中心型心，FRP制成的中间层和ABS树脂制成的外涂覆层。
该脚手板由接收装置接收，通过长度为900mm，设定温度为300℃，具有上下陶瓷加热器的预热装置。接着，通过压迫一对每个直径为230mm，外覆硅橡胶片，和用格网间距为10mm，线径为2mm的金属丝网卷绕的钢制辊轴的加热辊轴，以便连续地将金属丝网格网卷绕到外覆层表面，以进行压花处理。作为加热介质的200℃的油流过加热辊轴而循环。辊轴前侧和后侧用陶瓷加热器(设定温度：340℃)从外部加热；在辊轴后侧，复合中空构造体表面由空气喷嘴冷却，以便方便地脱开金属丝网。空气流速设定为20000L/hr。按照这种方式，获得了一种带有均匀压纹的上下涂覆表面的复合中空构造体。
例如，防滑效果能够用一种方法评价：倾斜一个切成适当尺寸的样品，在该样品上放置一个底部设有软的PVC或者橡胶片，改变样品的倾斜角度，在重物开始滑动时测量该角度。该评价方法用于本发明。
用一个实验室千斤顶使样品的纵向成为倾斜方向(接收方向)，从而使样品倾斜，将有底部商用滑块(软PVC片)的重物放置在其上。使用了两种重量和直径不同的重物。千斤顶的高度可以通过缓慢地转动手柄来变化，以便不引起振动，可以评价重物沿样品滑下的倾斜角度。该倾斜以正切函数表示(“tan”，高度/底)。为了比较，测试还可以通过从分离漏斗往样品上滴水的潮湿状态下进行。作为一个对照实例，本发明的脚手板和商用胶合板制的脚手板的测量结果见表6。显然，即使在潮湿的状态下，在倾斜角至少为45°时，重物也不会沿本发明的样品滑下，因此，本发明具有所要求的防滑效果。
                         表6
         样品  A(φ30)重量：192g   D(φ70)重量：1507g
没被水淋湿 无压纹        对照实例1  1.075   0.81
胶合板制的    参考实例脚手板  0.89   0.78
由金属丝网    实例1压纹  至少1.50   至少1.00重物倾斜
由金属丝网    对照实例2压纹无预热  0.80   -
吹砂 加压30秒实例2  0.86   0.78
吹砂 加压30秒对照实例3  0.74   0.70
由辊轴压纹     实例3由金属丝网压纹  1.5   -
被水淋湿 无压纹         对照实例1  0.64   0.69
胶合板制       参考实例脚手板  0.83   0.77
由金属丝网     实例1压纹  1.24   至少1.00
由金属丝网     对照实例2压纹无预热  0.67
吹砂 加压30秒实例2  0.80   0.75
吹砂 加压30秒对照实例3  0.68   0.63
由辊轴压纹      实例3由金属丝网压纹  1.32   -
对照实例1
除了不使用金属丝网进行压纹处理外，按照与实例1相同的程序制造复合中空构造体。因此获得的构造体的防滑效果能够被评价，结果见表6。显然，在非湿状态下，重物很少沿样品滑下，但是在潮湿状态下，重物很容易沿样品滑下。
对照实例2
除了使用金属丝网进行压纹处理时不进行预热外，按照与实例1相同的程序制造复合中空构造体。因此获得的构造体的防滑效果能够被评价。结果，显然通过压纹产生的外覆层不规则性不足，在非湿状态下，重物很少沿样品滑下，但是在潮湿状态下，重物很容易沿样品滑下。
实例2
在对照实例1中获得的复合中空构造体没有受到压纹处理，将其切成300mm长(宽240mm)。因此制备的样品表面在下述状态下，用SintoBrator公司制造的MYBLAST MY-30A(商品名称)进行吹砂处理。使用人造刚玉#24作为吹砂材料。而且使用直径为8mm的喷嘴。以0.4Mpa(4kg/cm2)的空气压力，每一个表面30秒，从距样品150mm的喷嘴将喷砂材料喷射到全部表面。在样品全部表面受到均匀的喷砂处理之后，利用与实例1相同的方法评价样品的防滑效果。结果见表6。显然，在非湿状态下和在潮湿状态下，样品的防滑效果与商用的胶合板接近，即，对于实际使用来说是满意的。
对照实例3
除了吹砂时间设定为10秒外，按照与实例2相同的方法对复合中空构造体的单个表面进行吹砂处理。并评价了其防滑效果。结果见表6。显然，由于吹砂时间不足，外覆层表面的不规则性不足，因此，不能够获得足够的防滑效果。
实例3
该实例是对实例1的改进，其中，用作定型的第一辊轴定型装置中的最前一对辊轴在涂覆之后被用作压纹辊轴(每个突起的尺寸为0.5mm(宽)×1.0mm(长)×1.0mm(高)，按照0.85mm的间距布置)。在涂覆之后利用该辊轴使外覆层表面得到细的压纹图案。此外，如实例1一样，在抽出复合中空构造体之后，用金属丝网(格网间距：10mm)使外覆层表面增加不规则性大的压纹图案。从而改善了外覆层的装饰性能，也获得了足够的防滑效果。
根据该实例，获得了一种重量减轻，强度和刚度增加，电绝缘性能高，耐用和耐腐蚀，即使在用做脚手板而处于潮湿状态下，也具有较好的防滑性能的由FRP制成的脚手板。
本发明的第六方面
实例
如图26(a)-(d)所示，通过喷射模制，形成了一种ABS树脂制成的盖板。该盖板包括：形状基本上等于复合中空构造体端部横截面形状的板状部分301，例如，宽240.5mm，高30.0mm，厚7.0mm；七对爪状突出部分从板状部分301突出，每一对都插入每个中心型心的中空部分中，与中空部分的上和下表面接触；及一对爪状部分305，每一个都插入位于结构体两端的中空部分中，与中空部分侧表面接触。所述突出部分以这种方式成形，即朝顶端侧突出部分之间的空间变大，突出部分的顶端削成锐角。一对突出部分削尖的顶端表面之间的宽度(高度)设定为20.0mm，小于对应的复合中空构造体中空部分的尺寸(22.2mm)。爪状突出部分303外侧(削尖部分外侧)的最大宽度设定为24.0mm，其比复合中空构造体中空部分的相应尺寸稍小。爪状突出部分的宽度(削尖部分内侧)的宽度设定为20.0mm，比复合中空构造体的中心型心直段部分的宽度(25mm)短5mm。每个突出部分303和305的突出长度设定为18mm。此外，形成了七条靠近每个中空部分上下表面的缝307(排水孔)。
通过用含有类似甲苯或者MEK的溶剂的粘合剂涂覆爪状突出部分的外表面和板状爪部的外表面，并插入到中空部分内，将盖板粘牢。盖板容易被插入，在粘合剂固化之后，即使用软质锤撞击复合中空构造体端部，盖板也不会脱开。这样处理后的长3m的脚手板经受落体试验，其中脚手板从2m的高度落到混凝土地板上。结果，盖板变形，但是脚手板主体没有被损坏。
对照实例1
如上述实例，端部没有被处理过的复合中空构造体受到落体试验。结果，在构造体端部可以观察到，在端部，涂覆树脂裂缝约50mm，中心型心裂缝，FRP制成的中间层裂缝，外覆层/中间层/中心型心剥落。
对照实例2
象上述实例一样，以一一对应地将盖板插入每个复合中空构造体中空部分中的方式制备盖板，将他们插入中空部分，并用粘合剂固定于其上。突出部尺寸设定为29.6×22.2mm。对于多数复合中空构造体，由于不当的尺寸公差，盖板不能够插入一些中空部分中。盖板的插入需要很多时间，由于为每个复合中空构造体提供14个盖板，制造成本高。
对照实例3
制备一种用于试验的整体式盖板，该盖板的突出部分插入中空部分，与全部内周边表面接触。对于多数复合中空构造体，盖板突出部分不能被插入中空部分。
对照实例4
制备一种用于试验的整体式盖板，其中，留下对照实例3中七个突出部分中的三个，即在右和左侧的，和在中间的一个，删除其它的突出部分。尽管与对照实例3相比，突出部分较少，但是对于多数复合中空构造体，某些盖板突出部分不能被插入中空部分。作为在粘合剂固化之后用软质锤冲击复合中空构造体端部的结果，除去了突出部分的盖板部分易于浮动，形成空间。
对照实例5
制备一种板状部分外部尺寸稍微大于复合中空构造体端部横截面形状的盖板，以便平板部分以从外侧包围和覆盖中空构造体端部的方式从板状部分的外周边突出。盖板尺寸为：宽246mm，高37mm，壁厚3mm。该盖板容易插入和粘结，还具有要求的工作可靠性；但是，由于在盖板和复合中空构造体之间形成台阶，由于接触另一个中空构造体，盖板经常落下。另外由于出现台阶，一旦运输或者储存，在堆积这些复合中空构造体时，工作可靠性差，在最坏的情况下，堆积的复合中空构造体倾斜和倒塌。

Claims (20)

1.一种纤维强化复合中空构造体，其特征在于：
多个由热塑性树脂制成的中空中心型心，每个型心可以制成任意形状，如横截面为多边形或者圆形，中心型心在水平、垂直或倾斜方向上彼此并列布置；
所述的多个中心型心通过一个中间层相互联结成一体，利用热固性树脂将强化长纤维彼此粘接在一起形成该中间层，其中柱部形成在所述各相邻的中心型心之间，所述柱部由彼此用热固性树脂联结为一体的强化长纤维制成；
所述中间层的外周边由热塑性树脂制成的外覆层全部覆盖。
2.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，所述中心型心的中空部分由一个热塑性树脂制成的柱分为几部分。
3.根据权利要求1所述纤维强化复合中空构造体，其特征在于，将形成所述中心型心的热塑性树脂粘附到所述的中间层上，并且热塑性树脂具有不低于100℃的热变形温度。
4.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，所述中间层的壁厚是所述中心型心壁厚的0.5-3倍，或者是所述外覆层壁厚的0.5-3倍。
5.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于形成每个所述中心型心和所述外覆层的热塑性树脂可以从苯乙烯基树脂，例如PS树脂，AS树脂，AES树脂，AAS树脂和ABS树脂中选择，形成所述中间层的热固性树脂是包含一种作为交联成分的苯乙烯单聚物的不饱和聚酯树脂或者一种乙烯基酯树脂。
6.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，位于所述中心型心每个角落的所述中间层部分比所述中间层的其余部分厚。
7.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，在所述外覆层表面增加不规则性，为所述外覆层表面提供了防滑作用。
8.根据权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，热塑性树脂制成的保护盖板安装于所述中心型心的端部，所述盖板包括一个形状基本上与所述复合中空纤维端部横截面形状相同的平板状部分，及一个从所述板状部分突出的爪状突出部分，它向顶端延伸，所述突出部分在周边方向分开。
9.一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，包括步骤：
通过连续地挤压模制热塑性树脂，形成多个由热塑性树脂制成的中空中心型心，或者，连续供应已经通过挤压模制热塑性树脂形成的多个热塑性树脂中空中心型心；
制备多个强化长纤维束，每束纤维都通过热固性树脂彼此联结成整体；
按照将长纤维束布置在中心型心外周边周围，和在相邻两个中心型心之间，挤压模制多个强化长纤维束的方法挤压模制每束强化纤维，以便形成中间层和柱部；
用热塑性树脂完整地涂覆在已经覆盖的中心型心外周边上；
冷却该复合物；
及加热和固化该中间层的热固性树脂。
10.一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，包括步骤：
按照将中心型心在水平、垂直、或者倾斜方向并排布置的方式，通过连续地挤压模制热塑性树脂，形成多个由热塑性树脂制成的中空中心型心，或者，连续供应已经通过挤压模制热塑性树脂形成的多个热塑性树脂中空中心型心；
制备多个强化长纤维束，每束都浸渍有热固性树脂；
按照将长纤维束布置在中心型心外周边周围，和在相邻两个中心型心之间的空间内，挤压模制多个强化长纤维束的方法挤压模制每束强化纤维，以便形成中间层和柱部；
用热塑性树脂完整地覆盖在已经被中间层覆盖的中心型心外周边上形成外覆层；
冷却所得到的该复合物；及
加热和固化该中间层的热固性树脂。
11.根据权利要求9或10所述的制造纤维强化复合中空构造体的方法，其特征在于，中间层的加热和固化温度接近或者低于中心型心热塑性树脂的热变形温度。
12.根据权利要求9或10所述的制造纤维强化复合中空构造体的方法，其特征在于，在所述挤压-模制每个浸渍有热固性树脂的强化长纤维的步骤中，位于相邻两个中心型心之间的每个柱处的长纤维束的挤压比设定为高于其它长纤维束的挤压比，以便将所述柱处的玻璃纤维的含量设定为较高值。
13.根据权利要求9或10所述的制造纤维强化复合中空构造体的方法，其特征在于，中空的中心型心按照使每个中心型心沿该中心型心拉拔方向的抛物线的方式在水平、垂直和倾斜方向上并排布置。
14.一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，其特征在于，热塑性树脂被热挤压在牵伸型十字头模具排料口一个涂覆点之间的适当位置处，来涂覆由中心型心和未固化的纤维增强塑料(FRP)中间层构成的未固化型心部分的外周边，它们构成权利要求1所述的纤维强化复合中空构造体，其特征在于，
熔融和挤压用于涂覆的热塑性树脂，随即用加热器加热热塑性树脂；
用适当的密封装置密封位于十字头模具中的未固化型心部分；
在对由已经拉拔的未固化型心部分从模具排出的热塑性树脂形成的基本封闭的空间下部抽真空时，用加热器内或者加热器外的熔融热塑性树脂涂覆未固化型心部分并牵伸热塑性树脂。
15.一种制造纤维强化复合中空构造体的方法，其特征在于，在用上述权利要求9或者10描述的外覆层覆盖中间层外周边后，让软化状态的外覆层通过至少一对相对的上下定型辊，每个定型辊热阻高，能够转动，以便进行外覆层的定型。
16.一种制造纤维强化复合中空构造体的设备，用于热挤压热塑性树脂，来涂覆构成权利要求1中所述的纤维强化复合中空构造体的中心型心和未固化纤维增强塑料(FRP)中间层构成的未固化型心部分的外周边，其特征在于，
所述的设备包括：
一个牵伸型的十字头模具；
一个以围绕未固化型心部分的方式布置在所述十字头模具排料口和涂覆点之间的一个适当位置的加热器；
一个用于密封十字头模具中的未固化型心部分的密封装置；
及在对由已经牵伸的未固化型心部分和从模具排出的热塑性树脂形成的基本封闭的空间下部抽真空时，一个用于用加热器内或外的熔融热塑性树脂涂覆未固化型心部分并牵伸该热塑性树脂的涂覆装置；
在用于涂覆的热塑性树脂被熔融和挤压后，用加热器加热热塑性树脂。
17.一种如权利要求1所述的制造纤维强化复合中空构造体的设备，其特征在于：
多对可以转动和耐热的定型辊轴，每一对都至少相对布置在上下两侧，这些滚轴布置在拉拔方向，用于对已经涂覆在中间层外周边上的软化外覆层进行定型，所述的多对定型辊轴按照它们从上游侧到下游侧的位置的顺序逐渐冷却。
18.一种根据权利要求17所述的制造纤维强化复合中空构造体的设备，其特征在于，进行表面处理，使定型辊轴表面具有模具的可脱开性。
19.一种根据权利要求17所述的制造纤维强化复合中空构造体的设备，其特征在于，进行表面处理，使定型辊轴表面不规则。
20.一种根据权利要求17所述的制造纤维强化复合中空构造体的设备，其特征在于，所述的定型辊轴可以由绕在带轮周围的带状元件代替。
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