CN113039051B - 复合流动模制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于模制零件的设备包括：柱塞腔；柱塞；以及模具腔，其中所述柱塞相对于所述模具腔的主表面取向为平面外，并且第一和第二排气口分别联接到所述模具腔的相应第一和第二部分。在一种方法中，将树脂和纤维从柱塞腔推动进入模具腔，并且纤维和树脂中的至少一些经由使用排气口优先流到模具腔中的某些区域。

Description

复合流动模制方法

相关案声明

本案要求于2018年10月9日提交的申请号为SN 62/743,390的美国专利申请的优先权，该申请通过引用结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及模制复杂零件，特别是特征非常小、细或复杂精细的那些零件。

背景技术

通常期望由纤维复合材料制造零件。纤维复合零件包括分散在由树脂形成的基质内的纤维。除了防止纤维磨损和环境侵蚀之外，基质还通过维持纤维的相对位置来围绕和支撑纤维。纤维赋予其机械和物理性能以增强基质的机械和物理性能。该结合是协同作用的；该复合材料拥有单独成分无法提供的材料性能，诸如非常高的强度-重量比。

可使用多种不同的模制工艺来形成纤维复合零件，诸如压缩模制、长纤缠绕、拉挤、湿法叠涂和转移模制。然而，使用此类工艺来制造特征非常小、细或复杂精细的复杂零件、特别是需要相当大的强度和刚度的那些零件面临诸多挑战。

发明内容

本发明提供了一种制造具有非常小、细或复杂精细的特征以及所期望性能的纤维增强零件的方法。此类零件的特征尺寸可能太小/太细而无法容纳弯曲预制件，而且同时又需要连续纤维才能获得强度和刚度。

根据本教导，将预制件放置在模具腔的一部分上。预制件是一定大小的或一定大小和形状的纤维束。在示例性实施例中，纤维束含有数千根纤维，并且通常被称为“丝束”。在示例性实施例中，丝束中的纤维被(预)浸渍有聚合物树脂；然后将丝束称为“浸渍丝束”或“预浸料丝束”。

将预制件压缩并加热，从而使其中的树脂熔化。在示例性实施例中，压缩是通过在柱塞腔内线性移动的柱塞施加的，其中柱塞的行程轴线(方向)相对于模具腔的主表面向平面外呈至少45度。在示例性实施例中，模具腔的主表面基本上正交于柱塞的行程轴线。

本发明的实施例实现了对纤维移动/放置的控制水平，这在利用柱塞的现有技术的模制工艺中是不可能的。在现有技术中，特别是在注射模制工艺中，将短切纤维用作原料。当短切纤维经由柱塞被推动进入模具中时，它基于树脂移动穿过模具腔以及与其他纤维的复杂且随机基质的碰撞而旋转和转动。然而，在本发明的实施例中，进料包括大多数相对较长的纤维(即，与所形成的零件的主轴线的长度相当的纤维)。据信，长纤维的使用稳定了零件的下层纤维结构，因为由于所述工艺的特征，纤维被保持在一定程度的张力下，使得纤维不严格遵循液态树脂的流动。更确切地，在模具腔中以及因此在最终零件中的纤维位置和取向在很大程度上由纤维的特性(例如，长度、在柱塞腔中的取向等)而不是由液化树脂来控制。

在该方法的实施例中，预制件被取向成使得：

·它们与柱塞的行程方向对准；或者

·它们与正交于柱塞的行程方向的平面对准；或者

·一些预制件与正交于柱塞的行程方向的平面对准，一些预制件在该平面内；

·它们与平行于模具腔的主表面的一个或多个平面对准；或者

·它们不与柱塞的行程方向对准，也不与正交于该行程方向的平面对准；

对于与平行于模具腔的主表面的一个或多个平面对准的预制件，在该方法的一些实施例中：

·它们与模具腔的长(最长)轴对准(即，“轴向”方向)；或者

·它们横向于模具腔的长(最长)轴(平面内和正交于该长轴)(即，“横向”方向)；或者

·一些预制件与轴向方向对准，并且一些预制件与横向方向对准；或者

·它们相对于轴向方向和横向方向取向成非零角度；或者

·它们被分为至少两组，该至少两组相对于轴向方向和横向方向取向成不同的非零角度。

在各个实施例中，预制件包括：

·连续纤维(即，与模具腔的最长轴一样长的纤维)；或者

·较短纤维(即，长度与模具腔的较小特征的长度类似的纤维)；或者

·连续纤维与较短纤维两者的混合物。

纤维在某种程度上倾向于与通过模具腔的流动方向对准。而且，纤维流到压力相对较低的区域。因此，发明人认识到，纤维在其大小适当时可以被引导到非常细、很小或其他复杂精细的特征中，或者可以设计它们在零件中的最终取向。在这方面，关键参数是纤维的大小(即，与小特征的大小相当)以及排气口的选择性放置和致动，这些排气口可以改变树脂和纤维通过模具腔的流动。

根据一些实施例，可以根据特殊用途通过使用以下一个或多个参数来控制在柱塞驱动的压缩模制期间纤维在模具腔中的最终位置，并且因此它们在被制造的零件中的最终位置：

(a)纤维长度；

(b)纤维在柱塞腔中的取向；

(c)纤维(预制件)在柱塞腔中堆叠的顺序；

(d)结合有排气口，以及它们在模具腔中的特定放置；

(e)排气口致动的定序。

原料(即，预制件)放置在柱塞腔中。在一些实施例中，预制件堆叠在柱塞腔体中的连续层中。在树脂(由于施加的热量/能量)熔化之后，将柱塞推进穿过柱塞腔将纤维和熔化的树脂推动进入模具腔中。在一些实施例中，排气口在单个柱塞行程期间多次打开和关闭。排气口的使用使得能够在模具腔的期望区域中选择性地降低压力，这将有助于将树脂和纤维的流动引导到此类减压区域。

根据该方法的一些实施例，对排气口的致动进行定序使得预制件层/组的堆叠中的不同的预制件层/组能够被引导到模具腔的不同区域。

例如，考虑模具腔，其中在模具腔的第一特征附近存在第一排气口，而在模具腔的第二特征附近存在第二排气口。为了将纤维选择性地引导到第一特征，打开第一排气口。为了将纤维选择性地引导到第二特征，第二排气口在第一排气口之后的某个时间被打开。例如，如果模具腔的第一特征与模具腔的整体大小相比相对较小，则意图用于该区域的纤维将比被引导到模具腔的主要区域的那些纤维小。更特别地，这些较小的纤维将与第一(相对较小)特征的大小相当。通常，较小的纤维将比该特征稍长一些，以促进那些纤维与腔体的主要区域中较长纤维之间的重叠。这种重叠增强了零件强度。

通常，在打开第二排气口之前不需要关闭第一排气口。具体地，当第一特征填充有纤维和树脂时，将更多材料推动进入该特征中所需的压力急剧增加。因此，一旦第二排气口打开，材料就将流向第二特征，因为那里的压力将较低，因此纤维和树脂将易于流到第二特征。在该示例中，第一排气口的打开以及一段时间后第二排气口的打开均在单个柱塞行程期间发生。

此外，纤维在模具腔中以及因此在最终零件中的取向可能受到预制件的取向的影响。此类取向包括预制件(纤维)：(1)相对于柱塞的行程方向的取向，和/或(2)相对于模具的轴线的取向。使用这些参数控制纤维取向使得能够增强零件在远离轴心方向上的强度。

此外，基于控制纤维在模具腔中的端部位置的前述能力，可以通过零件建立模量梯度(即，杨氏模量的梯度)。例如，这可以通过使用纤维类型不同的预制件(例如，一些预制件包括碳纤维，其他预制件包括玻璃纤维等)并且通过将它们适当地组织在柱塞腔内的堆叠中来实现。与排气口的选择性致动相结合，不同的材料会在模具腔中的不同位置处缠绕。

或者，可以通过控制纤维体积分数来产生模量梯度。例如，可以形成第一组预制件，使得纤维体积分数相对大于第二组预制件的纤维体积分数(即，树脂占第一组预制件中总成分的百分比相对少于树脂占第二组预制件中总成分的百分比)。使用前述提及的选择性地致动排气口的技术，与将第一和第二组预制件适当地堆叠在模具腔中相结合，可以将来自第一组预制件的树脂和纤维引导到模具中的第一位置，并且可以将来自第二组预制件的树脂和纤维引导到模具中的第二位置。这导致在模具的第一位置并且因此在最终零件中产生相对更多的纤维富集区域，由此产生前述模量梯度。

而且，可以通过使用具有不同长度的预制件来控制零件的选定区域的强度和刚度。可以根据零件的特定区域中的纤维重叠的程度(即，零件主要部分中的较长纤维与零件的较小/复杂精细的特征中的可能较小纤维重叠的量)来更改这些参数。再者，这是通过使用和选择性地致动排气口以及适当地堆叠具有不同长度的纤维并且在一些应用中相对于柱塞腔和/或模具腔具有不同取向的预制件来实现的。

总而言之，本发明的一些实施例利用相对于模具腔在平面外的柱塞与用于经由压缩模制来制造零件的模具相结合。在一些实施例中，排气口另外用于帮助将纤维的移动引导到模具腔的特定区域。尽管排气口和柱塞在现有技术中已知通常用于注射模制，但是这种用途不同于本发明的实施例。与现有技术不同，对于一些实施例，申请人公开：

·排气口的定序致动，这将纤维和树脂的流动引导到模具腔中的特定位置；

·使用有差别的预制件(例如，不同长度、不同材料、不同取向等)来模制零件；

·使用有序的预制件堆叠，其中将有差别的预制件以特定顺序堆叠在模具的柱塞腔中；以及

·协调经定序的排气口致动与有序的预制件堆叠。

该技术提供了对纤维在模具腔中以及因此在所模制的零件中的放置的前所未有的控制措施。此类教导在现有技术中是未知的。例如，考虑到注射模制工艺中的原料通常是均质的，使得除了没有将原料引导到模具腔中不同区域的概念外，没有理由这样做，因为原料是无差别的。

根据本教导，将预制件放置在柱塞腔中。预制件的最低层搁置在模具腔的一部分上。柱塞的行程轴线与模具腔的主表面在平面外。在示例性实施例中，柱塞的行程轴线相对于模具腔的主表面在平面外90度(即，正交)。在一些其他实施例中，柱塞的行程轴线相对于模具腔的主表面在平面外大于45度。借助于柱塞/柱塞腔相对于模具的取向，纤维在模具腔中的初始移动(当纤维从其在堆叠中的位置移开时)是经由剪切力进行的。

在第一实施例中，本发明提供了一种方法，所述方法包括：

将柱塞推进穿过柱塞腔，所述推进柱塞推动源自多个预制件的液化树脂和多根纤维从所述柱塞腔进入模具腔；

使液化树脂和所述多根纤维中的第一组纤维优先流向所述模具腔中的第一区域；以及

在所述液化树脂和所述第一组纤维流到所述模具腔的所述第一区域之后，使所述液化树脂和所述多根纤维中的第二组纤维优先流向所述模具腔中的第二区域。

在第二实施例中并且进一步根据第一实施例，使液化树脂和第一组纤维优先流动还包括相对于所述模具腔的其他区域降低所述第一区域中的压力。

在第三实施例中并且进一步根据第二实施例，降低所述第一区域中的压力还包括致动第一排气口，所述第一排气口流体地联接到所述第一区域。

在第四实施例中并且进一步根据第二实施例，使液化树脂和第二组纤维优先流动还包括相对于所述模具腔的其他区域降低所述第二区域中的压力。

在第五实施例中并且进一步根据第四实施例，降低所述第一区域中的压力还包括致动第一排气口，所述第一排气口流体地联接到所述第一区域；以及降低所述第二区域中的压力还包括致动第二排气口，所述第二排气口流体地联接到所述第二区域。

在第六实施例中并且进一步根据第一实施例，所述多个预制件包括具有所述第一组纤维的第一组预制件和具有第二组纤维的第二组预制件，其中，所述第一和第二组预制件在至少一个特性方面彼此不同。

在第七实施例中并且进一步根据第六实施例，所述至少一种特性选自由所述预制件的纤维的长度、所述预制件的所述纤维的组成和所述预制件的纤维体积分数组成的组。

在第八实施例中并且进一步根据第六实施例，所述一个特性是所述预制件的所述纤维的长度，并且其中，所述第一组预制件的纤维相对短于所述第二组预制件，所述方法还包括在所述柱塞腔中的叠层中对所述第一组和第二组预制件进行定序，使得所述第一组被定位成相对更靠近所述模具腔。

在第九实施例中并且进一步根据第六实施例，所述第一组预制件和所述第二组预制件在所述柱塞腔中的空间取向彼此不同。

在第十实施例中并且进一步根据第一实施例，一种方法还包括在推进所述柱塞之前将预制件添加到所述模具腔中。

在第十一实施例中并且进一步根据第六实施例，所述方法还包括协调所述第一组预制件和所述第二组预制件在所述柱塞腔中以所述第一组纤维和所述第二组纤维优先流向所述模具腔的相应第一和第二区域的所述次序进行堆叠的顺序。

在第十二实施例中，本发明提供了一种用于模制的方法，所述方法包括：

在柱塞腔内的堆叠中对第一和第二组预制件进行排序，每一组包括多个预制件，每个预制件包括经树脂涂覆的纤维，其中，所述第一组预制件和所述第二组预制件在至少一个特性方面彼此不同；

将所述树脂液化；

将柱塞推进穿过所述柱塞腔以将来自所述两组预制件的纤维和树脂推动进入模具腔中；以及

依次致动第一排气口，然后致动第二排气口，其中：

所述第一排气口流体地联接到所述模具腔的第一区域，

所述第二排气口流体地联接到所述模具腔的第二区域，

所述第一排气口的致动导致纤维优先流向所述第一区域，

所述第二排气口的致动导致纤维优先流向所述第二区域，

并且其中，所述堆叠中的预制件的所述排序和所述排气口的致动的所述定序是协调的，使得来自所述第一组预制件的纤维流到所述第一区域并且来自所述第二组预制件的纤维流到所述第二区域。

在第十三实施例中并且进一步根据第十二实施例，一种方法包括冷却所述纤维和树脂以产生复合零件。

在第十四实施例中并且进一步根据第十二实施例，在堆叠中排序还包括向所述柱塞腔中的所述第一组预制件提供第一空间取向并且向所述第二组预制件提供所述第二空间取向。

在第十五实施例中并且进一步根据第十四实施例，所述第一空间取向和所述第二空间取向分别选自由相对于所述柱塞腔轴向对准、相对于所述柱塞腔横向对准、相对于所述模具腔轴向对准、相对于所述模具腔横向对准组成的组。

在第十六实施例中并且进一步根据第十四实施例，所述第一组预制件和所述第二组预制件相对于所述柱塞腔横向对准，并且彼此不正交也不平行。

在第十七实施例中，本发明提供了一种用于模制的方法，所述方法包括：

将第一组预制件以第一取向放置在柱塞腔中；

将第二组预制件以第二取向放置在所述柱塞腔中，其中，将所述第二组预制件放置在所述第一组预制件的顶部上；

在所述柱塞腔中推进柱塞以将来自所述第一组预制件的纤维和树脂推动进入模具腔中；

将来自所述第一组预制件的纤维引导到所述模具腔的第一区域；

在所述柱塞腔中推进所述柱塞以将来自所述第二组预制件的纤维和树脂推动进入所述模具腔中；以及

将来自所述第二组预制件的纤维引导到所述模具腔的第二区域。

在第十八实施例中并且进一步根据第十七实施例，将来自所述第一组预制件的纤维引导到第一区域还包括致动第一排气口，所述第一排气口流体地联接到所述模具腔的所述第一区域。

在第十九实施例中并且进一步根据第十八实施例，将来自所述第二组预制件的纤维引导到第二区域还包括在来自所述第一组预制件的所述纤维流到所述模具腔的所述第一区域之后，致动第二排气口，所述第二排气口流体地联接到所述模具腔的所述第二区域。

在第二十实施例中，本发明提供了一种压模，所述压模包括：

柱塞腔；

柱塞，所述柱塞被所述柱塞腔容纳并在其中线性地移动；

模具腔，其中，所述柱塞腔内的所述柱塞的行程轴线相对于所述模具腔的主表面在平面外，并且其中，所述柱塞腔的口部的横截面积大幅小于所述模具腔的横截面积；

第一排气口，所述第一排气口流体地联接到所述模具腔的第一部分；以及

第二排气口，所述第二排气口流体地联接到所述模具腔的第二部分。

在第二十一实施例中并且进一步根据第二十实施例，所述第一排气口联接到一特征，该特征大幅小于所述模具腔的主表面。

在第二十二实施例中并且进一步根据第二十实施例，所述柱塞腔沿所述行程轴线的长度大幅大于所述模具腔的深度。

在第二十三实施例中，本发明提供了一种用于模制的方法，所述方法包括：

将多个预制件放置在柱塞腔中，每个预制件包括涂覆有树脂的纤维，所述预制件的一部分驻留在模具腔的表面上，其中，所述表面相对于所述柱塞和所述柱塞腔处于平面外；

将所述树脂液化；以及

经由柱塞移动穿过所述柱塞腔向所述纤维和液化树脂赋予剪切力，由此使所述纤维和树脂流过所述模具腔，其中，所述纤维中的至少一些的移动与所述模具腔的轴向方向对准。

在第二十四实施例中并且进一步根据第二十三实施例，将所述多个预制件放置在所述柱塞腔中还包括相对于所述柱塞腔在横向方向上对准所述预制件中的至少一些。

在第二十五实施例中并且进一步根据第二十三实施例，所述多个预制件包括第一组预制件和第二组预制件，其中，所述第一和第二组预制件在第一特性方面不同。

在第二十六实施例中并且进一步根据第二十五实施例，所述第一特性选自由所述预制件的纤维的长度、所述预制件的所述纤维的组成、以及所述预制件的纤维体积分数所组成的组。

在第二十七实施例中并且进一步根据第二十六实施例，所述多个预制件堆叠布置在所述柱塞腔中，其中，所述第一组预制件在所述堆叠中相对较低并且比所述第二组预制件更靠近模具腔，使得来自所述第一组预制件的所述纤维在来自所述第二组预制件中的纤维之前流过所述模具腔。

在第二十八实施例中并且进一步根据第二十七实施例，所述方法还包括将来自所述第一组预制件的纤维引导到所述模具腔中的第一位置并将来自所述第二组预制件的纤维引导到所述模具腔中的第二位置。

在第二十九实施例中并且进一步根据第二十八实施例，所述第一位置包括的特征相对小于与所述第二位置相关联的任何特征。

在第三十实施例中并且进一步根据第二十五实施例，所述第一组预制件具有与所述第二组预制件不同的空间取向，相对于所述柱塞腔和所述模具腔中的至少之一。

在第三十一实施例中并且进一步根据第二十三实施例，一种方法包括在将所述树脂液化之前将预制件添加到所述模具腔中。

在第三十二实施例中并且进一步根据第二十三实施例，所述纤维的主要部分的长度基本上与所述模具腔的主轴线一样长。

在第三十三实施例中并且进一步根据第二十三实施例，一种方法包括在所述纤维和树脂已经流过所述模具腔之后冷却所述模具腔。

在第三十四实施例中，本发明提供了一种用于模制的方法，所述方法包括将柱塞推进穿过柱塞腔，所述推进柱塞向所述液化树脂和多根纤维赋予剪切力，由此使所述纤维和树脂流过所述模具腔，其中，所述纤维中的至少一些的移动与所述模具腔的轴向方向对准。

在第三十五实施例中并且进一步根据第三十四实施例，所述柱塞腔相对于所述模具腔的最长轴线取向在平面外至少45度。

在第三十六实施例中并且进一步根据第三十四实施例，所述液化树脂和多根纤维源自位于所述柱塞腔中的多个预制件。

在第三十七实施例中并且进一步根据第三十六实施例，所述多个预制件包括至少两组预制件，其中，所述两组在至少一个特性方面不同。

在第三十八实施例中并且进一步根据第三十七实施例，所述至少一种特性与所述预制件的组成有关。

在第三十九实施例中并且进一步根据第三十七实施例，所述至少一种特性与所述预制件的空间取向有关。

在第四十实施例中并且进一步根据第三十七实施例，一种方法还包括将所述两组预制件堆叠在所述柱塞腔中，其中，所述堆叠是有序的，其中，排名第一的所述一组预制件首先进入所述模具腔并流到所述模具腔中的第一区域，并且排名第二的所述一组预制件第二进入所述模具腔并流到所述模具腔中的第二区域。

在第四十一实施例中，本发明提供了一种压模，所述压模包括：

柱塞腔；

柱塞，所述柱塞被所述柱塞腔容纳并在其中线性地移动；以及

模具腔，其中，所述柱塞腔内的所述柱塞的行程轴线与相对于所述模具腔的主表面在平面外的轴线对准，并且其中，所述柱塞腔的口部的横截面积大幅小于所述模具腔的横截面积。

在第四十二实施例中并且进一步根据第四十一实施例，所述柱塞的所述行程轴线相对于所述模具腔的所述主表面在平面外九十度。

在第四十三实施例中并且进一步根据第四十一实施例，所述柱塞的所述行程轴线相对于所述模具腔的所述主表面在平面外九十度至四十五度的范围中。

在第四十四实施例中并且进一步根据第四十一实施例，所述柱塞腔沿所述行程轴线的长度大幅大于所述模具腔的深度。

在第四十五实施例中，本发明提供了一种压模，所述压模包括：

柱塞腔；

柱塞，所述柱塞被所述柱塞腔容纳并在其中线性地移动；以及

模具腔，其中，所述柱塞腔沿着所述行程轴线的长度大幅大于所述模具腔的深度。

在第四十六实施例中并且进一步根据第四十五实施例，所述柱塞腔的口部的横截面积大幅小于所述模具腔的横截面积。

本发明的附加实施例包括在上文公开的实施例中叙述的特征的任何其他非冲突组合。

附图说明

图1描绘了常规的传递模制设备。

图2A描绘了零件200。

图2B描绘了用于制造零件200的复合模制设备。

图2C描绘了位于图2B的设备中的用于制造图2A的零件200的纤维束的第一布置。

图2D描绘了零件200内基于图2C中的纤维束的第一布置的纤维分布的概念性图示。

图2E描绘了位于图2B的设备中的用于制造图2A的零件200的纤维束的第二布置。

图2F描绘了零件200内基于图2E中的纤维束的第二布置的纤维分布的概念性图示。

图2G描绘了位于图2B的设备中的用于制造图2A的零件200的纤维束的第三布置。

图2H描绘了零件200内基于图2G中描绘的纤维束的第三布置的纤维分布的概念性图示。

图2I描绘了用于制造图2A的零件200的模具腔，示出了在尖齿的末端处的排气口。

图2J描绘了用于致动图2I中描绘的模具腔的排气口和柱塞的时序图。

图2K描绘了用于制造图2A的零件200的模具腔，示出了在尖齿的末端处以及沿着模具腔的主体的侧面的排气口。

图2L描绘了用于致动图2K中描绘的模具腔的排气口和柱塞的时序图。

图3A描绘了零件300。

图3B描绘了用于制造零件300的复合模制设备。

图3C描绘了位于图3B的设备中的用于制造图3A的零件300的纤维束的第一布置。

图3D描绘了零件300内基于图3C中描绘的纤维束的第一布置的纤维分布的概念性图示。

具体实施方式

如下定义以下术语及其变形形式以供在本公开和所附权利要求中使用：

·“轴向或轴向对准”表示例如在柱塞或柱塞腔的背景中与柱塞的行程方向对准，并且在模具腔的背景中，表示与模具腔的长(最长)轴或主轴对准。

·“横向或横向地对准”表示例如在柱塞或柱塞腔的背景中正交于柱塞的行程方向，并且在模具腔的背景中，与在平面中相对于模具腔的长(最长)主轴旋转90度的轴线对准。

·“平面外”表示例如在模具腔的背景中与从模具腔的主表面的平面旋转离开的轴线对准。在本发明的实施例中，柱塞的行程轴线相对于模具腔的主表面在平面外。

·“纤维”表示单股材料。纤维的长度远大于其直径。对于本文中的用途，纤维被分类为(i)连续的或(ii)短的。连续纤维的长度大约等于放置它们的模具的主特征的长度。并且，类似地，连续纤维的长度大约等于它们将驻留在其中的零件的长度。短纤维的长度比放置它们的模具的主特征的长度短，并且通常与模具的次要特征的长度加上一定的附加长度相当，以使得能够与诸如连续纤维之类的其他纤维“重叠”。如本文中所使用的，术语“短纤维”不同于“短切纤维”或“切割纤维”，因为这些术语通常在本领域中使用。在本公开的背景中，短纤维存在于预制件中，因而将在预制件、模具和最终零件中具有定义的取向。如本领域中通常使用的，短切或切割纤维在模具和最终零件中具有随机取向。另外，如本文中所使用的，“短纤维”的长度将基于模具的较小特征的长度(它们的长度将是相当的)。相反，短切或切割纤维的长度通常与模具/零件的任何特征的长度没有预定义关系。

·“刚度”表示通过杨氏模量衡量的抗弯曲性。

·“抗张强度”表示材料在“颈缩”或以其他方式失效之前被拉伸/拉扯时可承受的最大应力(在脆性材料的情况下)。

·“连续”纤维或纤维束表示纤维/纤维束的长度大约等于放置纤维/纤维束的模具的主特征的长度。

·“丝束”表示一束纤维，并且除非另有规定，否则这些术语在本文中可以互换使用。丝束通常是以千计数的纤维：1K丝束、4K丝束、8K丝束等。

·“预浸料”表示浸渍有树脂的纤维。

·“浸渍丝束”或“预浸料丝束”表示浸渍有树脂的纤维束(即，丝束)。

·“预制件”表示丝束/浸渍丝束的一定大小的或一定大小和形状的一部分，其中纤维束的横截面的纵横比(宽度:厚度)在约0.25至约6之间。术语预制件明确排除一定大小/形状的：(i)带(其纵横比-横截面-如上所述-通常在约10至约30之间)，(ⅱ)纤维片材，以及(iii)叠层。

·“大约”或“基本上”表示相对于所述数字或标称值的+/-20％。

除了在示例中或在另外指示的地方外，表达例如说明书和权利要求书中使用的成分数量的所有数字在所有情况下均应被理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则以下说明书和所附权利要求书中提出的数值参数应被理解为近似值，该近似值可以根据将以本领域技术人员将理解的方式获得的期望属性而变化。通常，这表示至少+/-20％的变化。

同样，应当理解，本文叙述的任何数值范围意图包括其中包含的所有子范围。例如，范围“1至10”意图包括在所叙述最小值约1至所叙述的最大值约10之间(并且包括它们)的所有子范围，即，最小值等于或大于约1，而最大值等于或小于约10。

此处用于形成预制件的所述具有特定尺寸、或具有特定尺寸和形状的纤维束包括数千根单根纤维，通常为一千的倍数(例如，1k、10k、24k等)。此类纤维束通常被称为“丝束”。在一些实施例中，丝束中的纤维被浸渍有聚合物树脂；这种材料被称为“浸渍丝束”或“预浸料丝束”。尽管附图中描绘的所有浸渍丝束都是圆柱形的(即，具有圆形横截面)，但是它们可以具有任何合适的横截面形状(例如，椭圆形、三叶形、多边形等)。

单根纤维可以具有任何直径，其通常但并非必须在1至100微米的范围内。单根纤维可以包括外部涂层，诸如但不限于涂料，以促进加工、粘结剂的粘合，将纤维的自粘合降至最低程度或赋予某些特性(例如，导电性等)。

每根单根纤维可以由单一材料或多种材料(例如，来自下面列出的材料)形成，或者本身可以是复合材料。例如，单根纤维可以包括(第一材料的)芯体，该芯体被涂覆有第二材料，诸如导电材料、电绝缘材料、导热材料或隔热材料。

就组成而言，每根单根纤维可以是例如但不限于碳、玻璃、天然纤维、芳族聚酰胺、硼、金属、陶瓷、聚合物长丝以及其他。金属纤维的非限制性示例包括钢、钛、钨、铝、金、银、前述任何一种的合金以及形状记忆合金。“陶瓷”是指所有无机和非金属材料。陶瓷纤维的非限制性示例包括玻璃(例如，S-玻璃、E-玻璃、AR-玻璃等)、石英、金属氧化物(例如，氧化铝)、硅酸铝、硅酸钙、岩棉、氮化硼、硅碳化物，以及前述任何一种的组合。此外，可以使用碳纳米管。

任何热塑性塑料都可以与本发明的实施例结合使用。与本发明的实施例结合使用的示例性热塑性树脂包括但不限于丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙、聚芳醚酮(PAEK)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)和聚碳酸酯-ABS(PC-ABS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯砜(PPSU)、聚磷酸(PPA)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSU)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)。示例性热固性材料是环氧树脂。

结合本发明的实施例使用的装备与被称为“传递模制”的工艺具有一些类似性。图1描绘了用于经由传递模制工艺形成零件的常规设备100。

设备100包括如图所示布置的模具102、模具腔104、传递模塑机预热填料室106、浇口108、柱塞110、加热器112和顶出销114。通常为塑料/树脂的进料被放置在传递模塑机预热填料室106中。柱塞110向下移动到传递模塑机预热填料室106中，从而压模具中的塑料。加热器112将模具加热到足以熔化塑料的温度。液态塑料然后在压力下流过浇道108并进入模具腔104。浇口108(可能有几个)通常是小的圆柱形开口，该开口从传递模塑机预热填料室106通向模具腔104。在形成零件并打开模具之后，使用顶出销114将零件推出模具腔104。借助于设备100的结构布置，诸如浇口的存在，使得通常不将纤维、特别是连续纤维与该传递模制工艺结合使用。如果进料中包括任何纤维，它通常是“短切”纤维，使得它可以穿过浇口。

图2A描绘了勺子200。勺子包括手柄202、主体204和指状物或尖齿206。勺子200非常细并且具有相对细长的形式。对于具有这种配置的零件，重要的是使零件刚度和强度沿手柄的长轴方向取向。这减少了零件在弯曲的作用下折断的任何趋势，诸如例如在尖齿206固定在地面上并且在手柄202处施加了过大的向上或向下压力时可能发生的折断。还需要使尖齿经由主体204以一定强度和刚度充分连接到手柄。

图2B和2C描绘了用于制造勺子200的模具210。模具包括模具腔200'，该模具腔包括用于形成勺子的相应部分的模具腔部分202'、204'和206'；即，手柄202、主体204和尖齿206。柱塞214被模具210中的柱塞腔212容纳，并且被布置成在其中线性移动。注意，柱塞214的行程轴线B-B相对于模具腔200'在平面外。实际上，行程轴线B-B相对于腔体部分202'和206'在平面外并且正交。

在模具210中，如同在许多与本教导相一致的模具中一样：

·柱塞的行程轴线相对于模具腔的主表面在平面外的量在45至90度的范围内；

·柱塞腔的口部的横截面积大幅小于模具腔的横截面积；

·柱塞腔沿着行程轴线的长度大幅大于模具腔的深度。

用于形成零件的材料；即，预制件216'，在模具腔200'的一部分上位于柱塞腔212内；在该实施例中，在部分202'上位于柱塞腔内。图2C中所示的实施例描绘了预制件216'的第一布置，其中预制件水平地取向，该预制件相对于柱塞的行程轴线B-B(即，柱塞214沿其移动的方向/轴线)在平面外并且实际上正交。此外，预制件216'与模具腔200'轴向对准；即，它们与轴线A-A对准。

通过将预制件的质量与所制造的勺子的质量匹配来确定用于制造勺子200(或任何零件)所需的预制件216'的数量。在该实施例中，预制件216'的长度与柱塞腔212的宽度匹配。预制件可能会更短，但是相对较长的纤维最终会为最终零件带来更好的材料性能。

图2D描绘了模制零件(即，勺子200)中的纤维(来自预制件216')的取向的表示。在制造期间，纤维倾向于沿着零件的长轴方向流动，该长轴在该实施例中为轴线A-A。对于该特定零件，纤维在通过勺子200的主体204呈扇形散开并最终流入尖齿206之前，沿着手柄202的长轴移动。如图所示，纤维重叠在例如位置218和220处，这为勺子200提供了相当大的刚度和强度。应当理解，在根据本教导制造的实际零件中，存在更多的纤维以及更多的重叠事件。

此外，纤维重叠的程度可以基于纤维长度和影响纤维在模具腔中的最终位置(诸如排气口)的参数而变化。即，在柱塞214的行程期间对排气口207的致动进行定序可以提供纤维的分阶段递送。图2C示出了排气口207；一个这样的排气口流体地联接到模具腔的每个尖齿(在图2C中仅示出了一个)的末端。在本说明书的后面部分，将结合图2I至2L更详细地讨论排气口及其操作。

对于同一模具210，图2E示出了预制件216”，该预制件被布置为不同于图2C所示的第一布置的第二布置。具体地，预制件216”竖直地取向，其相对于柱塞的行程轴线B-B“轴向对准”。由于在模具210中，柱塞腔212的长度大于其宽度，因此预制件216”可以比图2C的预制件216'长。如前所述，较长纤维(诸如相对于预制件216'存在于预制件216”中的纤维)通常为最终零件带来更好的材料性能。

再者，排气口(图2E中未示出)用于促进纤维向特定区域(例如，尖齿等)的移动并控制与其他纤维的重叠程度。

图2F描绘了勺子200中的纤维(来自预制件216')的取向的表示。如在图2D中描绘的实施例中，纤维倾向于与零件的长轴对准并且重叠，例如，在位置222处所示。

图2G描绘了模具210中的预制件的第三布置，其中相对较短的预制件216'水平地取向并与模具腔200'轴向对准(即，平行于轴线A-A)，而预制件216”竖直地取向，与活塞腔轴向对准(即，平行于轴线B-B)并且位于预制件216'的顶部上。

对于非常细的特征(诸如在勺子200中存在的特征)，使用较短纤维与较长纤维的这种组合可能是有益的。较短纤维可以更可靠地填充任何细的/小的/复杂精细的特征。同时，较长和较短的纤维混合并重叠，由此将细的/复杂精细的特征联接到零件的其余部分。

例如，在勺子200中，如果问题在于模具填充，则来自进料堆叠底部的较短预制件216'的纤维将首先流入腔体部分206'(尖齿)，并且与来自预制件216”的较长纤维相比更容易填充该部分。尽管未示出，但是如先前所讨论的，排气口有助于流体地联接到尖齿中的每一者的末端(即，模具腔部分206')。现在参考图2H，来自进料堆叠中的较高位置的预制件216”的较长纤维216f”将与来自预制件216’的较短纤维216f’混合，诸如在位置224处重叠，以将尖齿206的尖端连接到勺子200的其余部分。

图2I描绘了没有周围模具210的模具腔200'。排气口207-1、207-2和207-3分别流体地联接到相应尖齿的末端。在某些情况下，希望具有第一特性的纤维填充模具腔的一些但不是全部尖齿，而具有第二特性的纤维填充其余尖齿。

例如，尖齿中的一者或多者的长度可以与其他尖齿不同，或者尖齿中的一者或多者在使用期间可能比其他尖齿承受更大的应力。在此类情况下，较长尖齿或承受较大应力的尖齿将受益于相对较长纤维，或由相对较强材料制成的纤维，或由具有相对较高的纤维体积分数的材料制成的纤维。

将具有某些特性不同的纤维的两组(或更多组)预制件引导到模具中的不同位置要求将这两组(或更多组)预制件以适当顺序堆叠在柱塞腔中。因此，当致动柱塞(以推动纤维和液化树脂进入模具腔)并且致动适当的一个或多个排气口(以在模具腔的某些离散区域处产生压力降低)时，来自柱塞腔中的最低组预制件的纤维(连同液化树脂一起)进入模具腔并流到此类离散区域。在这些不连续的区域填充后并且在柱塞仍然向下移动并且致动一个或多个不同的排气口的情况下，来自堆叠中下一组预制件的纤维(连同液化树脂一起)进入模具腔并流动以填充模具腔的处于减压状态的其他部分。

继续参考图2I，并且还参考图2J的时序图，“排气口-1”对应于排气口207-1，“排气口-2”对应于排气口207-2，并且“排气口-3”对应于排气口207-3。排气口-1和排气口-3控制模具腔的与“外尖齿”相对应的部分，而排气口-2控制模具腔的与“中心尖齿”相对应的部分。首先要填充中心尖齿，然后是外尖齿，然后再填充模具腔的其余部分。在柱塞腔的底部放置用于填充中心尖齿的适量的第一类型的预制件。在第一类型的预制件的顶部放置用于填充外尖齿的适量的第二类型的预制件。将附加预制件放置在第二类型的预制件的顶部上以填充模具腔的主体(204')和手柄(202')部分的平衡。

在时间T1处，柱塞(例如，柱塞214，图2G)被致动，向下移动以推动纤维和当前液化的树脂进入模具腔200'中。同样在时间T1处，排气口-2被致动(即，打开)。与外尖齿相比，该排气口的致动在中心尖齿中产生相对较低的压力。因此，纤维和树脂流动以填充中心尖齿。在时间T2之前，中心尖齿已填充有树脂和适当类型的纤维，并且致动排气口-1和排气口-3以在外尖齿中产生比中心尖齿和模具腔的其他区域低的相对压力。请注意，柱塞仍在向下移动，推动纤维和液化树脂进入模具腔。尽管图2J描绘了排气口-2在时间T2处关闭，但这不是必需的，因为当区域填充有材料时，推动更多纤维进入该区域中所需的压力显著增加。因此，纤维和树脂将优先流向其他地方；在这种情况下，流到外尖齿。

例如，可以使用排气口上的泄压阀来被动地控制稍后打开的排气口(诸如排气口-1和排气口-3)的致动。在此实施例中，当模具腔中的压力超过某个值时(当离散区域填充，同时纤维和树脂继续被推动进入模具腔中时)，泄压阀致动，由此打开了最初关闭的排气口。或者，诸如通过使用柱塞上的位置控制并控制体积，可以主动控制排气口。即，知道柱塞的每单位移动将多少材料推动进入模具腔以及必须递送多少材料以填充模具腔的首先要填充的部分，就可以确定柱塞的位置的必要变化以递送一定量的材料。因此，一旦柱塞移动了确定的量，就致动第二组排气口。

图2K描绘了模具腔200”，该模具腔是用于制造图2A的勺子200的模具的另一个实施例。除了在每个尖齿的末端具有排气口之外，模具腔200”还包括四个排气口207-4、207-5、207-6和207-7，其中两个排气口流体地联接到模具腔的主体部分204'的每一侧。这些排气口可以用于在尖齿中的纤维与勺子的其他部分中的纤维之间形成交叉重叠。

图2L描绘了模具填充工艺的时序图。对于该示例，假设尖齿容纳一种类型的纤维，而模具的其余部分容纳第二种类型的纤维。主要用于尖齿的纤维比尖齿长约1.5倍。主要用于平衡模具腔的纤维约为尖齿长度的2.5倍。将具有意图用于尖齿的纤维的第一组预制件放入柱塞腔中，然后将具有意图用于模具腔的其余部分的纤维的第二组预制件放入柱塞腔中。被示为堆叠在图2G中的柱塞腔中的相对较短的预制件216'和相对较长的预制件216”是示例性的。

第一组预制件中的纤维和树脂量足以填充尖齿。第二组预制件包括填充其余模具腔所需的纤维和树脂。

在时间T1之前，至少第一(下部)组预制件中的树脂被液化。在时间T1处，柱塞以及排气口-1、排气口-2和排气口-3被致动。尖齿中的相对较低的压力将相对较短的纤维从第一组预制件中拉入尖齿中。

在时间T2处，排气口-4、排气口-5、排气口-6和排气口-7被致动，在模具主体部分204'的侧面产生低压区域。柱塞继续向下移动，将来自第二组预制件的纤维以及液化树脂推动进入模具腔。这些较长纤维的驻留在主体部分204'中的部分倾向于朝其任一侧弯曲，与纤维的从尖齿延伸的部分交叉。如先前所讨论的，当排气口控制的腔体部分被填充时，不需要将排气口关闭，因为将花费显著增加的压力以将附加材料推动进入那些区域中。

图3A描绘了支架300。支架包括主体302、四个水平突片304、紧固件孔306、两个竖直突片308和杆容纳孔309。支架300可以例如用于将杆端连接到控制表面。杆被杆容纳孔309容纳。紧固件孔306利用螺钉、螺栓、销等将支架300安装到表面。竖直突片308和水平突片304彼此正交。期望在突片304和308的每一者中具有良好的弯曲刚度，并且期望所有此类突片以一定强度和刚度彼此充分连接。

图3B和3C描绘了用于制造支架300的模具310。模具包括模具腔300'。柱塞314在模具310的柱塞腔中沿行程轴线B-B(图3C)线性移动。其他模具300'的隐藏线被描绘以示出零件如何位于模具中。模具上的分模线已被省略。再者，柱塞314的行程轴线B-B相对于模具腔300'、特别是相对于其主体部分302'和水平突片部分304'在平面外。模具310还包括滑动销(为清楚起见未描绘)以产生孔306和309。

如图3C中描绘，将形成零件的预制件被组织成在柱塞腔中具有两个不同的取向。纤维束的底部处的预制件316'与轴线A-A对准，该轴线是模具腔300'的长轴。换句话说，纤维束316'相对于模具腔300'轴向对准。堆叠顶部的预制件316”与轴线C-C对准，该轴线横向于模具腔300'的长轴。

图3D描绘了支架300中的纤维(来自预制件316'和316”)的取向的表示。如上文暗示，来自预制件的纤维以它们位于柱塞腔中的顺序流入模具腔300'，在底部(即，模具腔300'的表面)上的那些纤维首先流动。

因此，来自下部、轴向对准的预制件316'的纤维316f'将首先优先填充模具腔的水平突片部分304'(图3B)，该水平突片部分通常与轴线A-A对准。在来自预制件316'的所有纤维316f'已经流入模具腔之后，来自横向取向的预制件316”的纤维316f”开始填充模具腔300'。目的是使纤维316f”填充竖直突片308。纤维316f”的横向取向不促进流向竖直突片308；更确切地，促进与轴向延伸的纤维316f'的重叠。

预制件跟随阻力最小的路径，这通常表示沿着模具腔的长轴流向压力最低的区域。后一参数-压力-可以通过使用策略性定位的排气口而改变，如前面所公开的。这种技术可以用于将树脂和纤维的流动选择性地引导到特定位置。

因此，在本实施例中，排气口(未描绘)被定位成排放模具腔的水平突片部分304'的末端和竖直突片部分308'的顶部的压力(图3C)。在本发明的一些实施例中，在来自预制件316'的纤维316f'流到水平突片部分304'之后，控制这些位置处的压力的排气口被关闭，而控制竖直突片部分308'的尖端处的压力的排气口被打开。这在模具腔的竖直突片部分的尖端处产生相对较低压力的区域，并且树脂/纤维优先流向那些位置。

由于竖直突片308，重力将有可能导致树脂/纤维优先流到水平突片部分304'，然后，随着树脂水平的升高，纤维/树脂最终将流到竖直突片部分308'。尽管将发生一些混合，但是来自束316”的纤维316f”将主要终止于与轴线C-C对准的竖直突片308中(参见图3D)。

纤维取向之间的混合发生在支架300的中间附近，诸如发生在位置320处。这促进支架300的所有特征之间的牢固连接。并且，沿着孔306在不同方向上(诸如在位置322处)流动的纤维之间的重叠导致那些特征有良好的环向强度。

也可以包括其他角度的纤维束(即，不与A-A或C-C轴对准)。在一些实施例中，轴向对准的预制件316'由碳纤维浸渍丝束制成，而横向对准的预制件316”由玻璃纤维浸渍丝束制成，这两者均结合有相同的树脂。这导致竖直突片308比水平突片304更顺应。此外，纤维体积分数可以在整个堆叠中变化，以针对支架300的不同部分设计不同的材料性能。

在另一个实施例中，在使预制件流入模具腔中之前，使用放置在模具腔300'中的预制件提高选定区域中的零件强度。例如，如果需要的环向强度的量大于本文公开的方法标称上期望的量(即，由于来自紧固件孔306的两侧的流动纤维的重叠而导致的)，则在一个或多个孔306周围放置螺旋形、螺线形或圆形纤维束预制件(诸如预制件318)。来自本文描述的方法的流动纤维重叠并且联接到预制件318，并且在模制工艺期间将它连接到零件的其余部分。

根据本方法，为了制造勺子200(图2A至2L)或支架300(图3A至3D)，除了柱塞之外，将模具零件组合(关闭)，使柱塞腔保持打开。根据零件体积和复合材料的密度估计零件的最终重量。纤维的最大长度根据其在模具腔中的预期位置和取向来确定。预制件的最大长度根据其在柱塞腔中的取向来确定。预制件是通过将浸渍丝束切割成适当长度而产生的，认识到纤维的允许长度(如基于其在模具中的取向计算出的)可能会长于其实际长度(如基于柱塞腔的大小确定并允许的)。

对所有纤维进行称重以检查纤维/树脂的重量是否与预期的最终零件重量相匹配。由于某些树脂、甚至纤维会流入模具的排气口，因此预制件的总重量可能会略微超过预期的零件重量。

然后将预制件以所需顺序和取向堆叠在柱塞腔中。然后将柱塞放入柱塞腔中。整个模具(包括柱塞腔、柱塞和模具腔)均被加热。在一些实施例中，通过孔插入模具中的筒式加热器等用于加热柱塞、柱塞腔和模具腔。在一些其他实施例中，模具位于加热的压板上，该加热的压板用于加热模具。对于大型模具，可以在模具周围放置绝缘毯以减少辐射的和对流的热损失。在使用多组(不同类型的)预制件的大部分实施例中，不需要对不同组预制件进行差异化加热。取决于预制件堆叠的方式，来自不同预制件的不同纤维的在柱塞腔中混合后最少。在某些应用中，在某种程度上期望熔化一种类型的预制件然后熔化另一种类型的预制件，这可以通过在比柱塞/柱塞腔更高的温度下操作模具腔来实现。

在加热之后，将柱塞压靠在预制件上，由此压缩纤维和树脂，并将它们推动进入模具腔。根据压缩模制规程在热量和压力下经过一段适当的时间后，停止加热。在一些实施例中，诸如通过使空气、水、蒸汽或油通过冷却通道来主动冷却模具。在冷却之后，根据需要拆卸模具，以移除通过该工艺形成的复合零件。

应当理解，本公开描述了几个实例，并且在阅读本发明之后，本领域技术人员可容易地设计出本发明的许多变型，并且本发明的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (13)

1.一种用于模制的方法，其包括：

在柱塞腔内的堆叠中对第一和第二组预制件进行排序，每一组包括多个预制件，每个预制件包括经树脂涂覆的纤维，其中，所述第一组预制件和所述第二组预制件在至少一个特性方面彼此不同；

将所述树脂液化；

将柱塞推进穿过所述柱塞腔以将来自所述两组预制件的纤维和树脂推动进入模具腔中；以及

依次致动第一排气口，然后致动第二排气口，其中：

所述第一排气口流体地联接到所述模具腔的第一区域，

所述第二排气口流体地联接到所述模具腔的第二区域，

所述第一排气口的致动导致纤维优先流向所述第一区域，

所述第二排气口的致动导致纤维优先流向所述第二区域，并且其中，所述堆叠中的预型件的所述排序和所述排气口的致动的所述定序是协调的，使得来自所述第一组预型件的纤维流到所述第一区域并且来自所述第二组预制件的纤维流到所述第二区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括冷却所述纤维和树脂以形成复合零件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在堆叠中排序还包括向所述柱塞腔中的所述第一组预制件提供第一空间取向并且向所述第二组预制件提供所述第二空间取向。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一空间取向和所述第二空间取向单独地选自由相对于所述柱塞腔轴向对准、相对于所述柱塞腔横向对准、相对于所述模具腔轴向对准、相对于所述模具腔横向对准组成的组。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组预制件和所述第二组预制件相对于所述柱塞腔水平地取向，并且彼此不正交也不平行。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一特性选自由所述预制件的纤维的长度、所述预制件的所述纤维的组成和所述预制件的纤维体积分数组成的组。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组预制件在所述堆叠中相对较低并且比所述第二组预制件更靠近模具腔，使得来自所述第一组预制件的所述纤维在来自所述第二组预制件中的纤维之前流过所述模具腔。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区域包括的特征相对小于与所述第二区域相关联的任何特征。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于所述柱塞腔和所述模具腔中的至少一者，所述第一组预制件具有与所述第二组预制件不同的空间取向。

10.根据权利要求1所述的方法，并且还包括在将所述树脂液化之前将预制件添加到所述模具腔中。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纤维的主要部分的长度基本上与所述模具腔的主轴线一样长。

12.根据权利要求1所述的方法，并且还包括在所述纤维和树脂已经流过所述模具腔之后冷却所述模具腔。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柱塞腔相对于所述模具腔的最长轴线取向在平面外至少45度。