RU97112867A

RU97112867A - Способ изготовления деталей из армированных волокном термопластов (варианты) и деталь, изготовленная этим способом

Info

Publication number: RU97112867A
Application number: RU97112867/25A
Authority: RU
Inventors: Лоер Уре; Майер Йорг; Тогнини Рогер; Вегенер Томас; Винтермантель Эрих
Original assignee: Отг Ст.Галлен АГ
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1999-06-10

Claims

1. Способ изготовления деталей из армированных волокон термопластов, при котором предварительно из коротких, длинных и/или бесконечных волокон (6) и термопластов изготовляют заготовку (7) и этой заготовке (7) придают окончательный вид детали в негативной форме способом горячего формообразования под давлением, отличающийся тем, что заготовку (7) сначала нагревают на ступени нагрева до температуры формообразования, а затем посредством прессования выдавливанием запрессовывают в негативную форму (13).

2. Способ изготовления нагружаемых на растяжение, сжатие и/или кручение деталей из армированных волокон термопластов, при котором предварительно из волокон с содержанием более 50 об.% с преимущественным содержанием бесконечных волокон и из термопласта изготовляют заготовку (7) и этой заготовке придают окончательный вид детали в негативной форме способом горячего формообразования под давлением, отличающийся тем, что заготовку (7) сначала нагревают на ступени нагрева до температуры формообразования, а затем посредством прессования выдавливанием запрессовывают в негативную форму (13).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что заготовку (7) предварительно изготовляют в виде прутка и перед горячим формообразованием нагревают на требуемую для окончательных деталей длину.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что бесконечные волокна (6) используют такой длины, которая по меньшей мере соответствует длине заготовки окончательной детали.

5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что заготовку (7) подвергают формообразованию из проходящих вдоль нее слоев с разной ориентацией волокон.

6. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что заготовку (7) подвергают формообразованию более чем из одной полимерной композиции, например с несколькими слоями с разными материалами матрицы и разным расположением, и/или разным объемным содержанием, и/или разным материалом волокон, и/или разной длиной волокон.

7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что заготовку (7) подвергают формообразованию в окончательную деталь способом прессования выдавливанием со встречным тактом.

8. Способ по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что при прессовании выдавливанием или прессовании выдавливанием со встречным тактом заготовку (7) нагревают на ступени нагрева до температуры формообразования, например 350-450^oС, а затем запрессовывают в негативную форму (13), причем на фазе выдержки под давлением осуществляют охлаждение ниже температуры стеклования термопласта, например 143^oС.

9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при горячем формообразовании в качестве разделительного слоя применяют углерод или графит.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что заготовку (7) перерабатывают из армированного углеродными волокнами (6) ПАЭК (полиарилэфирокетоны).

11. Способ по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что по меньшей мере при одном содержании волокон (6) они расположены в заготовке (7) осепараллельно.

12. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что по меньшей мере при одном содержании волокон (6) они ориентированы в заготовке (7) под углом 0-90^o.

13. Способ по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что волокна (6) имеют длину более 3 мм.

14. Способ по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что волокна при выдавливании окружены материалом матрицы, закрывающим их поверхность.

15. Способ по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что температура и скорость прессования устанавливают в качестве переменной для изменения положения и ориентации волокон в готовой детали.

16. Способ по одному из пп. 1-15, отличающийся тем, что поверхность деталей при горячем формообразовании дополнительно заделывают.

17. Деталь из армированных волокном термопластов, изготовленная способом по меньшей мере по одному из пп. 1-16, отличающаяся тем, что она имеет заданное в соответствии с ее формой и применением расположение волокон для получения зон с локально заданными жесткостью и прочностью.

18. Деталь по п. 17, отличающаяся тем, что она выполнена в качестве соединительного элемента с упорным концом для инструмента и резьбовым стержнем (5), при этом жесткость соединительного элемента изменяется за счет разной ориентации волокон от упорного конца к острию.

19. Деталь по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что волокна (6) расположены от упорного конца до непосредственно примыкающих к нему витков (4) резьбы по меньшей мере приблизительно параллельно средней оси детали, а волокна (6) на оставшемся резьбовом отрезке близко к поверхности повторяют резьбой контур по оси детали, однако в сердцевинной зоне этого отрезка ориентация волокон к свободному концу носит все более случайный характер.

20. Деталь по пп. 18 и 19, отличающаяся тем, что ее жесткость за счет разной ориентации волокон уменьшается от упорного конца ступенчато или плавно.

21. Деталь по одному из пп. 17-20, отличающаяся тем, что в детали выполнено по меньшей мере одно глухое или сквозное отверстие, например для вставки вращающего инструмента или для ввода крепежных средств.

22. Деталь по п. 22, отличающаяся тем, что глухое или сквозное отверстие выполнено при изготовлении детали.

23. Деталь по одному из пп. 17-22, отличающаяся тем, что она выполнена в качестве структурно-совместимого для медицинского использования кортикального или спонгиозного винта.

24. Деталь по п. 17, отличающаяся тем, что она выполнена в качестве монтажной детали (18) в виде полосы или пластины с одним или несколькими сквозными отверстиями (14) и/или участками, выступающими за продольные и боковые ограничения, причем жесткость и прочность заданы по всей ее длине, и/или ширине, и/или диаметру.

25. Деталь по п. 17 или 24, отличающаяся тем, что деталь, выполненная. в качестве монтажной детали, за счет более плотного расположения волокон (6) в зоне сквозных отверстий (14) и/или выступающих участков имеет в этих обычно ослабленных зонах такие же прочность и жесткость, как в других зонах детали.

26. Деталь по пп. 17, 24 или 25, отличающаяся тем, что она выполнена в качестве остеосинтезной пластины, например для использования с кортикальным или спонгиозным винтом.