CN114981085A - 用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法、可模制复合结构和用于生产该复合结构的装置 - Google Patents

用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法、可模制复合结构和用于生产该复合结构的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法，所述复合结构具有至少两层，在所述层中的至少一层中，连续纤维嵌在热塑性材料基质中。本发明还涉及一种可模制复合结构和用于生产该复合结构的装置。本发明的特征在于，提供具有至少两层的复合结构半成品，加热所述层中的包含连续纤维的所述至少一层，使得至少一个第一表面区内的所述热塑性材料基质被加热到能够配属于热塑性材料的熔化温度或高于熔化温度，并且直接邻接所述第一表面区的第二表面区内的所述热塑性材料基质被保持低于熔化温度的温度，并且以这种方式加热的所述复合结构半成品被提供作为所述可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构的所述连续纤维能够在所述第一表面区内相对于彼此移动，并且在所述第二表面区内相对于彼此在空间上固定。

Description

用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法、可模 制复合结构和用于生产该复合结构的装置
技术领域
本发明涉及一种用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法，所述复合结构具有至少两层，且在所述层中的至少一层中，连续纤维嵌在热塑性材料基质中。还描述了一种可模制复合结构和用于生产该复合结构的装置。
用于大批量应用的轻质部件的生产涉及使用连续纤维增强的合成热塑性塑料，这些热塑性塑料大多设计为具有至少一个(例如蜂窝芯结构形式的)结构化层、或(例如作为泡沫芯的)非结构化层的紧凑多层结构和层合体或夹层结构的形式。为了提高耐久性和增加对机械损伤的保护的目的，这种多层结构通常具有至少一个连续纤维增强的覆盖层，该覆盖层至少被施用到一侧，优选被施用到两侧。
为了生产轻质部件，多层结构主要以扁平的平面复合结构半成品的形式提供，该复合结构半成品具有至少一个连续纤维增强覆盖层，在该覆盖层中，合成制造的纤维材料(例如玻璃、碳、芳纶)或天然纤维原材料(例如纤维素或韧皮等)的连续纤维嵌在由热塑性材料制成的基质中。该纤维可以按几何排列(例如单向并排排列或各自具有机织织物形式的交叉取向)或无序排列，或者该纤维可以以缠结球、机织物的形式或以棉绒团的方式嵌在热塑性基质中。
扁平的复合结构半成品典型地在压制工艺或热成型工艺期间被加工以产生形状复杂的轻质部件，在所述工艺中，扁平的固态复合结构半成品在模制加工步骤之前被加热到加工温度(该加工温度根据热塑性材料是可变的)。在这种情况下，嵌有连续纤维的热塑性材料被加热到热塑性材料的熔化温度以上，这导致该热塑性材料熔化。这对于确保连续纤维能够在模制期间在热塑性熔化区域内滑过彼此、从而在由模制工具施加的压力下模制后复合材料再次最佳地固化成固态复合材料来说是必不可少的。在模制工艺期间，纤维会移位和/或重新定向，这导致对成品部件的机械性能产生显著变化和影响。因此，在工艺的设计和实施之前和实施期间，必须考虑模制工艺期间纤维在熔融的热塑性材料基质内的重新定向和移位，以便避免成品状态下的轻质部件的由于起皱或擦痕而可能在纤维排列内出现的结构缺陷。
现有技术
最新创造的复合结构半成品的加热通常使用红外辐射进行，该红外辐射指向复合结构半成品上待加热的至少一个覆盖层。待用IR辐射加热的覆盖层的暴露导致覆盖层的整个体积的平稳且均匀的加热，以产生允许纤维在覆盖层内滑动的最佳可能条件。特定控制使温度在热塑性基质系统的熔化温度以上的红外辐射能够在覆盖层的整个表面上、以仅几开尔文的温度偏差进行均匀加热，参见Dr.Mesut Cetin；Christian Herrmann；StefanSchierl:Hochdynamisches und homogenes Aufheizen von Organoblechen,16.ATZ-Fachtagung[Ultradynamic,homogeneous heating of organic sheets,16th ATZConference],Hamburg 2018。
除了加热工艺之外，成形工艺还受到模制工具的强烈影响。因此，例如，也可以通过仅定义模制工艺期间的部件设计，在轻质部件内产生用于形成纤维排列的最佳放置几何形状。
还存在借助“压紧装置”和/或集成在模制工具中的模具元件来积极影响模制工艺的选项。在这种情况下，参考WO 2018/060195 A1，其公开了一种用于生产连续纤维增强成形零件的方法，在该方法中，所使用的模制工具包括能够在连续纤维与塑性基质之间产生局部升高的用于固定和稳定纤维的静摩擦力的压紧装置。特别是在深弯曲部件的情况下，以这种方式主要可以防止在暴露于强压力的层合区域中的纤维延伸路径中形成起皱。根据部件的复杂程度，还可以选择具有匹配所需的再成形程度的连续纤维定位和排列的复合结构半成品。在这种情况下，在相同方向上并排排列和定位的纤维具有非常低的成形能力，而梭织织物或针织织物形式的纤维防止成形期间纤维之间的撕裂，从而可以进行更强烈的再成形。
另一种用于在模压工艺期间影响嵌在软化的热塑性基质中的连续纤维的位置的方法设想在纤维嵌在热塑性材料基质中之前使用粘合剂方法将纤维局部地彼此固定，以使纤维几何排列稳定，例如防止纤维在热辅助模制工艺期间重新定向。现有的粘合剂方法包括例如使用缝合技术或物质对物质胶接来接合纤维，例如参见Lina Girdauskaite：LokaleStrukturfixierung im Preformherstellungsprozess für komplex gekrümmteFaserkunststoffverbundbauteile，Dresden 2011。
文献DE 10 2016 203 711 A1公开了一种用于从有机片材生产尺寸稳定的中空体的方法，出于再成形的原因，所述有机片材被加热以用于包覆载体框架的目的，从而塑性变形使有机片材能够紧密地贴附到载体框架所形成的圆周的轮廓。
文献DE 10 2013 013 497 A1描述了一种用于从至少两个分离的有机片材生产部件的方法，所述有机片材彼此重叠，并且使用焊接程序以物质对物质粘接的方式接合。
文献DD 94 886 A1公开了一种用于对焊热塑性半成品的装置，所述装置具有棱镜反射器，所述棱镜反射器将穿过反射器的IR或激光束引导到布置成正面彼此相对的两个热塑性焊接零件的正面的用于接合的两侧上。
文献DE 10 2011 052 979 A1描述了一种用于使用由IR点辐射源发射的IR辐射来加热部件表面的方法和系统，所述IR点辐射源的IR光束通过抛物面镜布置而被再成形为平行IR光束，并且所述IR光束指向部件的选定表面区。
文献DE 10 2014 006 681 A1描述了一种用于接合由纤维束材料制成的扁平体的方法和装置，所述扁平体在局部接合区上部分地熔化，并且铆钉形式的热塑性接合元件被引入到所述扁平体中。
发明内容
本发明的任务是创造生产热塑性连续纤维增强复合结构的先决条件，使得由再成形引起的且不利于复合结构后续在模制工艺中的稳定性的纤维的移位和/或变形被阻止或至少减小到可以忽略不计的程度。为此，意欲描述一种合适的方法，通过该方法获得可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构具有至少两层，所述层的至少一层包含嵌在热塑性材料基质中的连续纤维，并且所述复合结构可以被转到后续热模制工艺。
还意欲描述一种与该方法相关的可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构具有上述性能。进一步地，意欲描述一种用于生产这种可模制热塑性连续纤维增强复合结构的装置。
在权利要求1和2中限定了本发明任务的解决方案。权利要求12和13的主题分别涉及一种可模制热塑性连续纤维增强复合结构。权利要求18的主题涉及一种用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的装置。
根据本解决方案的方法建立在本身已知的方案之上，该方案即为了稳定和/或维持嵌在热塑性材料基质内的连续纤维的形状和位置的目的而局部粘接纤维，以便抵消在成形工艺期间纤维的不希望的移位或者有利于连续纤维的变形和/或位置变化，从而获得成品最终模制复合结构的最理想的机械性能。
根据本解决方案，具有权利要求1前序部分中描述的特征的用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法的特征在于，提供包括至少两层的复合结构半成品，加热所述层中的包含连续纤维的至少一层，使得至少一个第一表面区内的热塑性材料基质被加热到可配属于热塑性材料的熔化温度或高于熔化温度，并且在直接邻接第一表面区的第二表面区内热塑性材料基质被保持低于熔化温度的温度。以这种方式加热的复合结构半成品被提供作为可模制热塑性连续纤维增强复合结构，该复合结构的连续纤维可以在第一表面区内相对于彼此移动并且在第二表面区内相对于彼此在空间上固定。
类似于前述的纤维被局部地彼此接合以避免纤维在热辅助再成形工艺过程中的不希望的重新定向的粘合剂方法，根据本解决方案，嵌有连续纤维的热塑性材料基质未熔化并由此保持固态的至少一个第二表面区用作用于连续纤维的定位图案的稳定支撑区，在该稳定支撑区中，即使在热成型工艺期间，连续纤维也保持其相对于彼此的固定的空间位置。因此，该至少一个第二表面区代表在根据本解决方案进行热处理之后的固定基质区，确保了各个连续纤维之间的并与接合区对应的基于基质的连接，该接合区可以另外使用本身已知的胶接结合技术来产生。
与现有的粘合剂方法相比，根据本解决方案的方法的特征特别在于嵌在热塑性基质内的连续纤维不需要诸如缝合或胶粘的劳动密集且昂贵的预处理；与固定接合点或区对应的包含连续纤维的层的相应第二表面区的数量、位置和形状仅由加热复合结构半成品期间的特定工序预先确定。
在根据本解决方案的替代方法变体中，也提供具有至少两层的复合结构半成品，以以下方式加热包含连续纤维的至少一层：至少一个第一表面区内的热塑性材料基质被加热到高于配属于热塑性材料的熔化温度的第一温度T1，并且直接邻接第一表面区的第二表面区内的热塑性材料基质被加热到第二温度T2，所述第二温度T2至少等于熔化温度并且低于第一温度T1，并且以这种方式加热的复合结构半成品被提供作为可模制热塑性连续纤维增强复合结构，其中第一表面区内的连续纤维能够比第二表面区内的连续纤维更容易地相对于彼此移动。
通过有针对性地设置和选择两个温度T1和T2、每个温度都在热塑性材料的熔点以上、且其中T2被选择为小于或低于T1，可以在至少两个直接相邻的第一表面区和第二表面区中预设不同的粘度，所述粘度对于包含在两个表面区中的连续纤维组分相应地在熔融的热塑性基质中的两个表面区中各自相对于彼此移动的能力而言是决定性的。由于第一表面区中的温度T1较高，在该表面区中的熔融热塑性材料的粘度η1低于温度T2下第二表面区中的熔融热塑性材料的粘度η2。这意味着连续纤维在第一表面区内相对于彼此移动的能力大于连续纤维在第二表面区内相对于彼此移动的能力。
取决于根据本解决方案的可模制热塑性连续纤维增强复合结构之后经历的下游工艺(特别是成形工艺)的性质，连续纤维在至少两个邻接的表面区中的相对移动能力可以通过改变热量输入而被调整成适应特定工艺的要求。
有利地，理想的复合结构半成品是扁平的、紧凑的固态多层结构，其由两个、优选多个固定层组成，每个固定层由全材料制成，其中多层结构的至少一个覆盖层由嵌有连续纤维的热塑性材料制成。这种多层结构也被称为有机片材。同样适合作为复合结构半成品的是扁平的固态夹层结构，其具有至少一个芯层，该芯层至少部分地填充有空气或气体，例如蜂窝结构化层结构或非结构化泡沫层的形式，该芯层的至少一侧直接或间接地邻接连续纤维嵌在热塑性材料基质中的覆盖层。
根据非必要但优选的实施方案，复合结构半成品的所有层均由热塑性材料制成，所述热塑性材料均已被一致地选择、或者具有相同或相似的熔化温度。
不管所提供的扁平复合结构半成品中的单个层的数量是多少，根据本解决方案的加热均主要针对最外层，即复合结构半成品的嵌有连续纤维的一个或多个覆盖层中的每一个。
精确加热该覆盖层的目的优选地由均匀的红外辐射场提供，该红外辐射场可以由至少一个辐射源生成，并且该红外辐射场指向所述至少一个覆盖层。以这种方式，借助于连续的红外辐射场，覆盖层被无接触地加热。
在第一方法变体中，红外辐射场以局部受限的方式仅指向第一表面区或相应的第一表面区，其中意欲将覆盖层中的热塑性材料基质尽可能均匀和完整地加热到高于热塑性材料的熔化温度。然而，同时，重要的是确保直接邻接第一表面区的第二表面区或直接邻接多个第一表面区的相应多个第二表面区不暴露于红外辐射场或仅暴露到可忽略的程度，使得这些第二表面区中的每一个中的热塑性材料保持低于热塑性材料的熔化温度并由此保持在固态聚合状态，结果是即使在加热工艺之后，在相应的第二表面区内延伸的连续纤维或连续纤维区中的每一个都保持以空间上固定的方式接合或彼此附接。
通过应用根据本解决方案的替代方法变体，意欲将第二表面区中的热塑性材料基质加热到高于熔化温度的温度T2，但是该温度T2低于第一表面区中的温度T1。以这种方式，第二表面区中的连续纤维组分保持可相对于彼此移动，但是可移动的程度以受控方式为可调节的并且小于第一表面区内的连续纤维组分。因此，可以在两个邻接的表面区内产生彼此单独协调的热条件，其中每个粘度都可以以受控方式为可调节的并且与相应的熔融热塑性材料基质内的连续纤维组分的相对移动能力相关联。
为了遮蔽或覆盖覆盖层的相应第二表面区，可以使用屏蔽物或掩模，所述屏蔽物或掩膜被布置成尽可能地靠近覆盖层的表面、并因此赋予热遮蔽效果以保护一个或多个相应第二表面区免受红外辐射场的影响，否则该红外辐射场将作用在覆盖层上。
在根据本解决方案的方法的另一个优选实施方案中，在第一方法步骤中，复合结构半成品的包含连续纤维的至少一个覆盖层的整个表面被均匀加热到低于热塑性材料的熔化温度的预热温度。原则上，预热可以通过任何方式进行，例如在炉中进行和/或使用至少一个辐射源以生成指向复合结构半成品的覆盖层的表面的红外辐射场来进行。
在随后的第二方法步骤中，仅复合结构半成品的覆盖层的至少一个第一表面区被加热到高于熔化温度或，结果是存在于该至少一个第一表面区中的热塑性材料基质被转化为可流动状态或流体聚合状态。
在第二方法步骤中，复合结构半成品的覆盖层的加热是使用至少一个红外辐射场以以下方式进行的：在发射至少一个红外辐射场的红外辐射源与覆盖层的至少一个第二表面区之间引入元件，通过该元件，至少一个第二表面区被屏蔽以免受红外线辐射场的影响。如前所述，适用于执行该功能的优选元件是吸收和/或反射入射到其上的红外辐射并由此防止相应第二表面区内的热塑性材料熔化的屏蔽物或掩模结构。
在该方法的优选变体中，强制空气流或气流在加热室中生成，并且在加热复合结构半成品的至少一个覆盖层之前、期间和之后至少间歇地沿着待加热的至少一个覆盖层流过，以避免屏蔽物或掩膜结构与覆盖层的表面之间的热量积累效应，从而也加强了每个待热软化的第一表面区和与其紧邻的热塑性材料基质保持固态聚合状态的相应第二表面区之间的选择性。
彼此紧邻的第一表面区和第二表面区中的每一个的数量、形状和尺寸分别相应地由屏蔽物或掩模结构的设计确定；这一点稍后将在本文中参考其所示出的示例性实施方案来更详细地讨论。
优选地，一旦相应第一表面区内的热塑性材料基质在预定温度下已均匀熔化，复合结构半成品的加热就结束。
因此，根据本解决方案，已经以这种方式热处理的可模制热塑性连续纤维增强复合结构的特征在于至少一个第一表面区内的热塑性材料基质熔化，结果是第一表面区内的连续纤维能够相对于彼此移动，而紧邻第一表面区的第二表面区内的热塑性材料基质保持其固态稠度，并且第二表面区内的连续纤维相应地相对于彼此保持空间上的固定。
在根据本解决方案的方法的高级变体中，在第二加热步骤中，至少一个第一表面区内的热塑性材料已经均匀熔化，随后是进一步的加热步骤，由此在每个第一表面区内产生区域特有的温度梯度，即在第一表面区内存在温度高于当前温度的至少一个子区。通过产生这种区域特有的温度梯度，可以在复合结构的各自与覆盖层直接和/或间接相邻的热塑性材料层中获得技术上可用的热效应。例如，如果相关层是位于覆盖层下方的例如蜂窝结构形式的结构化芯层，则可以局部地和单独地控制由热塑性材料制成的蜂窝结构的温度，并因此以不同的方式再成形该蜂窝结构的区域。
根据本解决方案的方法所基于的思想是，在复合结构的覆盖层内部以受控方式局部固定或建立嵌在热塑性材料基质内的连续纤维的预定的、优选降低的相对可移动性，并产生覆盖层的用于控制连续纤维在软化基质中的相对移动的软化表面区作为后续热压或热成型工艺一部分，该思想使可模制热塑性连续纤维增强复合结构的热预处理能够廉价地并以适合工业制造的方式进行，然后该结构适合作为半成品用于后续加工操作，在后续加工操作中，复合结构被功能化和/或模制。
除了如前所述已根据本解决方案熔化的覆盖层区对于后续压制或热成型工艺的适用性之外，该覆盖层区还适用于附接另外的热塑性零件或部件，这些零件或部件可以接合到第一表面区，每个第一表面区已经在注塑或浇铸工艺中高于其熔点软化。
附图说明
现在将基于本发明的实施方案并参考附图，出于示例性目的描述本发明，而不限制本发明的总体思想。在附图中：
图1是复合结构半成品的示意性图示，
图2a至图2c显示了根据本解决方案的用于加热和软化复合结构半成品的工艺步骤的顺序，以及
图3是可模制热塑性连续纤维增强复合结构的优选变体的图示。
具体实施方式、工业实用性
图1显示了扁平的复合结构半成品1的示意性纵向横截面，该复合结构半成品1被构造为具有三层的多层结构，其中顶部覆盖层2由热塑性材料制成，连续纤维3嵌在顶部覆盖层2中。芯层4紧邻顶部覆盖层3，并且由其他连续纤维增强热塑性单独层或结构化热塑性层构成，例如呈蜂窝结构的形式。底部热塑性覆盖层5位于芯层4的正下方；连续纤维3也嵌在底部覆盖层的热塑性基质中。至少顶部覆盖层2和底部覆盖层5的热塑性材料优选是相同的。扁平的复合结构半成品最初具有固态稠度。
为了加热相应的顶部覆盖层2和底部覆盖层5，图1所示的复合结构半成品1被定位在两个红外辐射场6之间，每个红外辐射场6由安装在支撑结构8上的多个辐射源7发射，参见图2a。两个红外辐射场6均具有均匀的辐射强度，通过两个红外辐射场6，安装在支撑网格结构13上的复合结构半成品1被均匀地照射。支撑网格结构13优选地由对红外辐射透明但不具有或具有可忽略不计的弱红外遮蔽性能的金属栅格构成。
复合结构半成品1的顶部覆盖层2和底部覆盖层5的表面在预热工艺中被完全且均匀地照射，直到两个覆盖层2、5达到刚好低于热塑性材料的熔点的温度。熔化温度被定义为半结晶热塑性塑料的晶体熔点和无定形热塑性塑料的玻璃化转变温度。
在达到刚好低于熔化温度(典型地比熔化温度低3至20K)的预定目标温度之后，优选由金属材料制成的屏蔽物9在IR辐射源7与复合结构半成品1之间被放置在覆盖层2、5的表面附近，优选地分别在相应的覆盖层的表面上方或下方0.5与3cm之间的距离处。为了进一步加热相应的第二表面区10的目的，屏蔽物屏蔽顶部覆盖层2和底部覆盖层5免受红外辐射6的影响，从而防止红外辐射6在这些相应的第二表面区中的进一步热量输入。屏蔽物9优选地布置成相对于支撑网格结构13是可移动的，因此为了屏蔽顶部覆盖层2和底部覆盖层5免受红外辐射的影响的目的，屏蔽物9分别相应地在顶部覆盖层2或底部覆盖层5的上方或下方是可滑动的。
在该工艺的后续阶段，未被屏蔽物9屏蔽的、被称为第一表面区11的区被进一步加热，直到顶部覆盖层2和底部覆盖层5的所述第一表面区11内的热塑性材料完全且均匀地熔化。
由于顶部覆盖层2和底部覆盖层5中的热塑性材料的导热系数很小，并且由于复合结构半成品1周围的大气中的空气温度较低(与复合结构半成品的温度相比)，因此几乎没有或只有可忽略不计的量的热量被输入到相应的被屏蔽的第二表面区10中。这使得第二表面区10内的相应固态热塑性基质和与其直接相邻的相应的熔融的第一表面区11能够高度有效地隔离。根据本解决方案的熔化过程可以立即中断或结束，参见图2c，以防止在软化的热塑性材料基质内发生不希望的过热和相关的材料降解。
保持在固态聚合状态下的每个第二表面区10的形状、数量和尺寸可以使用单独配置和布置的屏蔽物9来单独地选择。
结果是，获得如图3所示的可模制热塑性连续纤维增强复合结构12，其顶部覆盖层2和底部覆盖层5具有第一表面区11，在第一表面区11中，嵌在局部熔融的热塑性基质中的连续纤维3相对于彼此是可移动的，而在紧邻第一表面区11的第二表面区10内，嵌在相应的固态热塑性基质中的连续纤维3被固定地接合。第二表面区10内的连续纤维的固定附着确保了第一表面区11内的连续纤维3可以在后续再成形工艺过程中被正确地重新定向。通过每个第二表面区10对连续纤维的稳定化作用使得在生产具有可逆地限定的材料性能的连续纤维增强热塑性部件时可以获得更复杂的部件几何形状。
借助合适的抓握与运输设备，可以将可模制热塑性连续纤维增强复合结构12从红外加热器中移除，该设备仅通过未熔化的第二表面区10来抓握和操纵复合结构12，并且这些在相应的第二表面区10的表面上没有留下任何类型的操纵痕迹。
之前解释的屏蔽物9适用于替代方法变体的情况，在替代方法变体中，第二表面区10也被加热到温度T2，该温度T2高于熔化温度但低于相应的第一表面区11中的温度T1。与前面的解释相反，两个覆盖层2、5被完全且均匀地预热到温度T1，优选地刚好高于热塑性材料的熔点。如前所述，使用以非接触方式屏蔽相应第二表面区10的屏蔽物9来进行进一步加热。
附图标记列表
1 复合结构半成品
2 顶部覆盖层
3 连续纤维
4 芯层
5 底部覆盖层
6 红外辐射场
7 红外辐射源
8 支撑结构
9 屏蔽物
10 第二表面区
11 第一表面区
12 复合结构
13 支撑网格结构。

Claims (19)

1.一种用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法，所述复合结构具有至少两层，且连续纤维在所述层中的至少一层中嵌在热塑性材料基质中，其特征在于，提供具有至少两层的复合结构半成品，加热所述层中的包含所述连续纤维的所述至少一层，使得至少一个第一表面区内的所述热塑性材料基质被加热到能够配属于热塑性材料的熔化温度或高于熔化温度，并且直接邻接所述第一表面区的第二表面区内的所述热塑性材料基质被保持在低于所述熔化温度的温度，并且以这种方式加热的所述复合结构半成品被提供作为所述可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构的所述连续纤维能够在所述第一表面区内相对于彼此移动，并且在所述第二表面区内相对于彼此在空间上固定。
2.一种用于生产可模制热塑性连续纤维增强复合结构的方法，所述复合结构具有至少两层，且连续纤维在层中的至少一层中嵌在热塑性材料基质中，其特征在于，提供具有至少两层的复合结构半成品，加热所述层中的包含所述连续纤维的所述至少一层，使得至少一个第一表面区内的所述热塑性材料基质被加热到高于配属于热塑性材料的熔化温度的第一温度T1，并且直接邻接所述第一表面区的第二表面区内的所述热塑性材料基质被加热到第二温度T2，所述第二温度T2至少等于所述熔化温度、并低于所述第一温度T1，并且以这种方式加热的所述复合结构半成品被提供作为所述可模制热塑性连续纤维增强复合结构，其中所述第一表面区内的所述连续纤维比所述第二表面区内的所述连续纤维更容易移动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，具有至少部分地填充有空气或气体的至少一个芯层结构的、且具有所述连续纤维嵌在所述热塑性材料基质中的至少一个覆盖层的扁平的、紧凑的固态多层结构或扁平的固态夹层结构被用作复合结构半成品。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，借助于至少一个红外辐射场对所述复合结构半成品的加热以以下方式执行：所述红外辐射场以均匀的红外辐射场的形式至少指向所述连续纤维嵌在所述热塑性材料基质中的所述至少一层。
5.根据权利要求1、3和4中任一项所述的方法，
其特征在于，在第一步骤中，至少所述复合结构半成品的包含所述连续纤维的层被均匀加热到低于所述熔化温度的预热温度，并且在第二步骤中，仅所述复合结构半成品的所述至少一个第一表面区被加热到所述熔化温度或高于所述熔化温度。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，
其特征在于，在第一步骤中，至少所述复合结构半成品的包含所述连续纤维的层被均匀加热到所述第二温度T2，并且在第二步骤中，仅所述复合结构半成品的所述至少一个第一表面区被加热到所述第一温度T1。
7.根据权利要求5或6所述的方法，
其特征在于，在所述第二步骤中，所述复合结构半成品的加热借助于至少一个红外辐射场以以下方式执行：在发射所述至少一个红外辐射场的红外辐射源与所述层的至少一个第二表面区之间引入元件，通过所述元件，所述至少一个第二表面区被屏蔽以免受所述红外辐射场的影响。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，吸收和/或反射入射到其上的红外辐射的屏蔽物或掩模装置被用作所述元件。
9.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，
其特征在于，在加热所述复合结构半成品之前、期间和/或之后在所述至少一个红外辐射源与所述复合结构半成品之间至少间歇地生成强制空气流。
10.根据权利要求1、3至5、7至9中任一项所述的方法，
其特征在于，一旦所述第一表面区内的所述热塑性材料基质在预定温度下均匀熔化，所述复合结构半成品的加热就结束。
11.根据权利要求2至4、6至9中任一项所述的方法，
其特征在于，一旦所述第一表面区内的所述热塑性材料基质在所述第一温度T1下均匀熔化，所述复合结构半成品的加热就结束。
12.一种可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构具有至少两层，其中，连续纤维嵌在热塑性材料基质中，
其特征在于，所述热塑性材料基质在至少一个第一表面区内熔化，使得所述第一表面区内的所述连续纤维能够相对于彼此移动，以及
所述热塑性材料基质在直接邻近所述第一表面区的第二表面区内具有固态稠度，并且所述第二表面区内的所述连续纤维相对于彼此在空间上固定。
13.一种可模制热塑性连续纤维增强复合结构，所述复合结构具有至少两层，其中，连续纤维嵌在热塑性材料基质中，
其特征在于，所述热塑性材料基质在至少一个第一表面区内熔化，使得所述第一表面区内的熔融热塑性材料具有第一粘度η1，以及
直接邻接所述第一表面区的第二表面区内的所述热塑性材料基质熔化，使得所述第二表面区内的熔融热塑性材料具有第二粘度η2，所述第二粘度η2大于所述第一粘度η1。
14.根据权利要求12或13所述的复合结构，
其特征在于，所述热塑性材料基质中嵌有所述连续纤维的至少一层被构造和布置成覆盖层的形式，并且是多层层叠体或夹层结构的一部分。
15.根据权利要求13或14所述的复合结构作为用于后续加工操作的半成品的用途，所述后续加工操作用于功能化和/或成形所述半成品。
16.根据权利要求15所述的用途，
其特征在于，所述成形加工操作为热成型工艺，在所述热成型工艺中，所述半成品借助于至少一个成形工具而被再成形。
17.根据权利要求15所述的用途，
其特征在于，用于功能化所述半成品的加工操作是用于将至少一个热塑性部件附接到所述可模制热塑性连续纤维增强复合结构的至少一个第一表面区的热辅助接合工艺。
18.一种用于生产根据权利要求12至14中任一项所述的可模制热塑性连续纤维增强复合结构的装置，所述装置具有生成均匀红外辐射场的至少一个辐射源，所述至少一个辐射源在加热期间被布置在扁平的、水平安装的支撑网格结构的上方和/或下方，并且所述至少一个辐射源的红外辐射场指向所述支撑网格结构，所述支撑网格结构的顶侧被设计为支撑所述复合结构半成品，并且所述装置具有至少一个屏蔽结构，所述至少一个屏蔽结构布置在所述至少一个辐射源与所述支撑网格结构之间、从而平行于所述顶侧相对于所述支撑网格结构是可移动的。
19.根据权利要求18所述的装置，
其特征在于，所述屏蔽结构被布置为与所述支撑网格结构垂直分离，使得所述屏蔽结构与支撑在所述支撑网格结构的所述顶侧上的复合结构半成品之间存在0.5mm至3cm的距离。
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