TWI838481B - 纖維複合支柱 - Google Patents

Abstract

本發明關於支柱，例如用於飛機或太空船中的纖維複合支柱，其在支柱的圓柱型安裝空間中具有最大可能的外徑。本發明涉及連接至纖維複合空心結構的插入件。纖維複合空心結構，例如纖維塑料複合空心結構，其空心結構接合插入件的底切，其中纖維複合空心結構的外部區域同樣地具有底切，且外部區域的底切填充有纖維複合護套，例如纖維塑料複合護套，以及纖維複合空心結構的內部區域在至少一子區域中具有與其連接的芯。

Description

纖維複合支柱

本申請主張於2019年3月8日提申的德國申請案，編號10 2019 001585.1的優先權權益。上述申請案的全部內容通過引用合併於此。

本發明涉及一種由纖維複合材料製成的支柱或拉壓桿。

重負荷纖維複合材料的使用，例如用碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維或玄武岩纖維，並用例如熱固性或熱塑性塑料材料、合成橡膠（elastomer）、碳、石墨或陶瓷的基質，需要採用適合於所涉及材料的相應設計進行力傳遞。在本文中，「適合於所涉及材料」是指針對在纖維方向和橫向的不同機械性能有目的地利用材料的異向性。

由纖維複合材料製成的連接桿用於傳遞力，尤其是用於導引和機械安裝、用於支托、用於支撐或用於連接。由纖維複合材料製成的連接桿已為人知多年。這樣的連接桿優選地用於航太產業，但亦不排除其他。航空器以及太空船的連接桿，例如飛機、旋翼飛機、飛船、無人航空系統、火箭以及衛星，其主要在軸向承受壓力和拉力的載荷。

於使用纖維強化管時，經常存在將力引入此結構的基本問題。一般為了此目的，使用設置在管中的金屬螺紋元件。對於金屬元件和纖維強化管的連接問題有多種解決方案。具有以纖維複合材料製成之管狀體性質的支柱，其特別之處在於比金屬支柱的重量輕。

習慣上，在此種支柱的末端處的力引入元件會以金屬製成。在大多數情況下，力引入元件是以鋁製成。通常，這些力引入元件是通過黏合方式整體地結合至由纖維複合材料製成的管狀體。在這裡，金屬力引入元件的大重量，差的耐腐蝕性，黏膠接合的勞力密集質量控制以及相關的高製造成本是不利的。在極少數情況下，力引入元件也由塑料製成，其低強度以及和纖維強化管明顯不同的熱膨脹係數在此種情況下會產生不利的影響。

特別是在航太產業應用中，此些支柱也被稱為支架、連接桿或拉壓桿，尤其用於導引和機械安裝或用於支撐的這些支柱（「支柱」或「繫桿」）承受著劇烈的溫度波動，並且必須符合最高質量標準。支柱也可被稱為繫桿。此些支柱的主要載重方向是在支柱的縱軸上。此種性質的支柱通常包含基本上是管狀的主體，且在主體的各端部設有用以安裝支柱的元件（力引入元件或插入件）。

此些支柱被加諸特別高的要求，亦即不僅要求所用之材料的強度，同時還要求重量輕、可重複性和質量保證以及耐腐蝕性。此外，支柱必須極耐機械、熱以及其他環境應力。取決於每種狀況下可用的安裝空間，有時需要在圓柱形安裝空間中建造具有最大可能外徑的此種支柱。

對於減輕重量和成本的增長需求正接近於用於具以纖維複合材料製成之管體的支柱之已知建造方法的潛力極限。

從先前技術中已知用於纖維複合支柱之正鎖定（positive-locking）及/或整體載重引入的各種解決方案。

專利公開文件WO 2009/003,207 A1描述了一種用於吸收及/或傳遞拉力及/或扭力的連接配置。力引入元件至少部分地被護套元件圍繞，其中此元件基本上由纖維複合材料組成。在力引入元件的至少一區段上，其面對護套元件之外表面上設有突起物，且突起物至少部分地穿透護套元件。

在此不利的是，該連接不能最佳地用於壓力的傳遞。此外，力引入元件的外表面是用於將該元件黏附至護套元件。因此，需要更大的外表面。

根據專利公開文件DE 10 2014 109,886 A1，已知一種在長纖維的纖維複合材料上的連接區段，用於連接纖維複合材料組件至連接器組件，為了創造輕量且穩定的連接，該連接區段在其內部具有至少一纖維偏折元件。在這種設計中，長纖維在纖維偏折元件的周圍成環。纖維偏折元件用以作為力的正鎖定引入之緊固突起物。

在此不利的是，勞力密集的製造過程對於在纖維偏折元件周圍形成環是必需的。此外，在沒有後處理之下是不可能在支柱之整個長度上的圓柱形安裝空間中獲得最大可能的外徑。

在專利文獻DE 10 2013 008,810 B4中，描述了一種具有插入元件的纖維複合管，其用於力的正鎖定引入。從插入元件之外輪廓處開始徑向量測，插入元件在輪廓附近距離0毫米（mm）至0.5毫米處由纖維複合材料圍繞著，其中在輪廓附近區域中的纖維是定向在0度至±40度之間的角度；相對於管的縱軸量測，在輪廓附近區域中的纖維在纖維方向上具有60 GPa至600 GPa的彈性係數，且插入元件同樣地被遠離輪廓的纖維複合材料所圍繞，其中在遠離輪廓的區域中之纖維是定向在±41度至±89度之間的角度；相對於管的縱軸量測，且遠離輪廓的區域從0.5毫米的距離開始，從插入元件的外輪廓開始徑向量測，且在遠離輪廓的區域中之纖維在纖維方向上具有200 GPa至700 GPa的彈性係數，其中在輪廓附近區域中的纖維具有比在遠離輪廓之區域中的纖維低的彈性係數。

在這個概念上的缺點是，插入元件之區域中的管直徑之增大。

專利文獻DE 10 2013 018,970 B3描述了一種整體上非金屬實現的纖維複合管，其由薄壁且輕量的熔芯（lost core）構成，其中熔芯的中心段由纖維複合材料製成，且其內徑上大於力引入元件，使得纖維複合管的端部朝著管的中心軸逐漸變細，且由纖維複合材料製成的護套以正鎖定方式圍繞力引入元件以進行力傳遞。

在此解決方案中，管體的漸縮在力引入元件之區域中是不利的。

在公開的專利申請案DE 10 2016 007,663 A1中，描述了一種具有過渡元件的管式纖維複合體。其內部具有內螺紋，以及面對管式纖維複合體之一側具有插銷放置在其中的穿孔，且容限補償中間層（tolerance-compensating intermediate layer）位在過渡元件面對管狀纖維複合體之一側與管狀纖維複合體之間，且插銷的一部份穿過容限補償中間層與管式纖維複合體的整個壁厚，並且通過過渡元件連接至管式纖維複合體的連接元件之長度藉由螺紋可以無段地調節。

在此，為了實現正鎖定載重引入而額外使用的插銷以及由此產生的勞力密集製造過程是不利的。

專利公開文件DE 10 2017 003,024 A1描述了一種已經預製的纖維塑料複合管，其用於傳遞拉力與壓力，特別是該管具有管終止元件，且內部元件在其外表面上具有突出之凸起，且纖維塑料複合管在其內表面上具有凹口。以度為量測單位，該管之縱軸與內部元件之外輪廓間的角度，最小為1度，最大為65度，因此，至少在拉伸載重下，藉由在彼此接觸之表面上所出現的正向力來產生摩擦連接。

在前述的專利中所提出的力之導引需要對纖維複合管進行額外的處理。此外，該管在支柱的整個長度上的圓柱形安裝空間中不具有最大可能的外徑。

本發明涉及一種纖維複合支柱，其具有插入件連接至纖維複合空心結構，例如纖維塑料複合空心結構。在某些實施例中，纖維複合空心結構至少由基質材料與纖維製成，且插入件具有至少一底切。纖維複合空心結構接合於此底切。在另一些實施例中，纖維複合空心結構的外部區域也具有至少一底切，且此底切至少部分地填充有纖維複合護套，例如纖維塑料複合護套。在又一些實施例中，纖維複合空心結構的內部區域具有與芯連接的至少一子區域。

在某些實施例中，纖維複合空心結構包含纖維塑料複合材料。在其他實施例中，纖維複合護套包含纖維塑料複合材料。在本發明的又一些實施例中，芯包含纖維塑料複合材料。

另外，在本發明的某些實施例中，插入件具有內螺紋。在另一些實施例中，內螺紋為圓形、梯形、斜方或三角螺紋。

在某些實施例中，纖維複合護套的最外直徑在纖維複合支柱的最外直徑之內。

在一些實施例中，纖維複合空心結構包含超過體積百分比45%的纖維成分，其中纖維成分主要包含連續纖維。

在某些實施例中，纖維複合支柱包含纖維複合材料，纖維複合材料包含玻璃纖維及/或陶瓷纖維及/或碳纖維及/或玄武岩纖維及/或塑料纖維結合熱塑性塑料及/或熱固性材料。

在其他實施例中，插入件更透過黏膠連接至纖維複合空心結構。

在另一些實施例中，插入件包含金屬材料及/或陶瓷材料及/或短纖維強化塑料及/或非強化塑料。

在一些實施例中，纖維複合空心結構的纖維排向與纖維複合支柱的中心軸線之間的夾角在0度到45度之間。

在另一些實施例中，芯的纖維排向與纖維複合護套的中心軸線之間的夾角在0度到90度之間。

在某些實施例中，芯是由聚合物及/或聚合物發泡所組成。

在另一些實施例中，纖維複合護套具有與纖維複合支柱的中心軸線之間夾有70度到90度的纖維排向。

在一特定實施例中，插入件透過在纖維複合空心結構的內徑處將插入件的底切配合於纖維複合空心結構的底切來連接至纖維複合空心結構，以作為正鎖定載重引入。

在一些實施例中，纖維複合空心結構、芯或纖維複合護套中任一者包含連續玻璃纖維、碳纖維、玄武岩纖維、陶瓷纖維及/或塑料纖維結合環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂及/或乙烯基酯樹脂或熱塑性塑料，如聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚醚醯亞胺（PEI）、聚苯硫醚（PPS）或聚醚醚酮基質（PEEK matrix）。

在一特定實施例中，纖維複合支柱為桿狀。

在另一些實施例中，纖維複合支柱在纖維複合支柱的長度上具有一最外直徑，最外直徑為85%到99%的纖維複合支柱之安裝空間的直徑大小。在某些實施例中，最外直徑在纖維複合支柱的力引入區域以及中心區域的長度上。在另一些實施例中，最外直徑在纖維複合支柱的整個長度上。

在使用纖維強化管時，時常存在將力引入此結構的基本問題。根據每種情況下可用的安裝空間，有時需要在例如，圓柱形安裝空間中建造具有最大可能外徑的此種支柱。因此，支柱的最大可能外徑是僅限制於例如，圓柱形安裝空間，以允許支柱被導引至圓柱形安裝空間之中。

本發明於此提供了一種纖維複合結構，其在圓柱形安裝空間內之纖維複合結構的長度，例如整個長度上具有最大可能外徑。在某些實施例中，於圓柱形安裝空間內纖維複合結構的最大可能外徑是實現在施力引入區域上或插入件之長度上，以及在纖維複合結構的中心區域上或包含芯的區域上，由此可以克服先前技術的所述缺點。舉例來說，藉由在纖維複合結構，例如纖維複合支柱的整個長度上具有最大可能外徑，可以獲得更佳的屈曲抗力。此外，透過例如，不對支柱及其外徑做後處理，可以達到較低的生產成本。

在某些實施例中，本發明之支柱的外徑可以介在10毫米（mm）到80毫米之間。在此實施例中，例如，假設安裝空間的直徑為70毫米時，支柱的最外直徑可大約為65毫米。然而，在本領域中應理解到此些精確的數字部分地取決於在壓縮載重期間的撓度及/或桿的長度而變化。舉例而言，在安裝空間的直徑可為70毫米的情況下，支柱的最外直徑可以介在67毫米與63毫米之間。或者，安裝空間的直徑可為50毫米，因最大可能外徑取決於，例如撓度及/或桿的長度，支柱的最外直徑可介在48毫米與43毫米之間。除非另有說明，並且藉由非限制性的例示，本發明之支柱的最外直徑可大致為85%-99.9%的安裝空間之直徑大小。

在一些實施例中，本發明之支柱的最外直徑為用於支柱之安裝空間之直徑大小的85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%，以及在其之間的數值，例如85.5%和90.5%。在某些實施例中，最外直徑是介在90-99.9%、90-99%、90-98%、90-97%、90-96%、90-95%、90-94%、90-93%、90-92%、90-91%或90-90.5%的用於支柱之安裝空間的直徑大小，以及在其之間的數值，例如90-96.5%或91-99.9%。因此，本發明之支柱具有最大可能外徑，同時維持裝配在，例如圓柱形安裝空間中的能力。

如圖1所示，本發明之目的是透過連接至纖維複合空心結構102的插入件104來達成，其中，空心結構102接合於插入件104的底切107，其中纖維複合空心結構102的外部區域同樣地具有底切108，且此底切108填充有纖維複合護套105。

如圖2所示，本發明之目的是透過連接至纖維複合空心結構202的插入件204來達成，其中，空心結構202接合於插入件204的底切207，其中纖維複合空心結構202的外部區域同樣地具有底切208，且此底切208填充有纖維複合護套205。

此種纖維複合支柱可用在飛機或太空船，並且在本文中主要通過壓力和拉伸力軸向地載重。

本發明更涉及提供用於桿狀纖維複合結構的正鎖定載重引入。在某些實施例中，如圖1所示，插入件104透過將插入件104之底切107配合於空心結構102之底切109的方式來連接至空心結構102，以作為正鎖定載重引入。同樣地，在圖2中，插入件204透過將插入件204之底切207配合於空心結構202之底切209的方式來連接至空心結構202。

在本發明之實施例中，插入件具有小於纖維複合空心結構之最外直徑的最外直徑。在一實施例中，本發明之支柱的纖維複合空心結構之纖維相對於支柱之中心軸線以0度到45度的角度定向。由於在插入件之底切以及空心結構之底切，或插入件與空心結構之多個底切的區域中之纖維複合護套的應用，纖維複合空心結構的纖維以精確配合的方式沿著插入件的底切（多個底切）以及沿著空心結構的底切（多個底切）設置。在某些實施例中，纖維複合護套的纖維排向是在相對於纖維複合支柱之中心軸線的70度至90度之間。中心軸線也可稱為鏈線。在本發明之實施例中，纖維複合護套的直徑是在支柱的最外直徑之內。

纖維如何沿著插入件或空心結構的底切設置可以取決於例如，護套的基質及/或複合空心結構。在某些實施例中，護套及/或複合空心結構的基質是熱固性塑料或熱塑性塑料。在一些實施例中，護套是纖維塑料複合護套，其透過在支柱的製造過程中對護套的纖維施加高張力來強迫複合空心結構的纖維以精確配合的方式沿著插入件的底切（多個底切）以及沿著空心結構的底切（多個底切）設置。

此外，在某些實施例中，插入件的底切（多個底切）以及空心結構的底切（多個底切）在支柱的直徑上實質地連續。在另外一些實施例中，插入件的底切（多個底切）以及空心結構的底切（多個底切）處在彼此平行的位置或實質平行的位置。在又一些實施例中，插入件的底切（多個底切）以及空心結構的底切（多個底切）透過彼此精確的配合來實現支柱的正鎖定。在另一些實施例中，插入件的底切（多個底切）在空心結構的內徑處相鄰於空心結構的底切（多個底切）設置。

在某些實施例中，插入件可更透過黏膠接合來連接至纖維複合空心結構。

在其他實施例中，本發明的連接桿，例如但並非僅涉及用於纖維強化管式組件的力引入元件，其中，在管式組件之圓柱形安裝空間內實現了具有最大可能外徑的支柱。插入件可具有，例如內螺紋以擰入力引入元件。合適的力引入元件之例示包含滾珠軸承、叉末端以及標準桿末端。另外，所有已知的內螺紋類型皆可用作為內螺紋，包含也可以使用特殊的螺紋類型。舉例而言，圓螺紋、梯形螺紋、斜方螺紋以及三角螺紋為可使用的已知螺紋類型。

此外，如本案中所用的術語「芯」，其涉及由材料包含但不限於塑料複合材料及/或發泡材料所製成的芯。在本發明的實施例中，芯在製造後包含了支柱的一部分，例如芯在製造後未自支柱上移除。在一些實施例中，芯包含支柱的最內直徑。一般而言，芯用以提供基體給複合材料，例如複合空心結構之捲繞施加於上。芯設定了纏繞之複合空心結構的內徑。如此一來，在某些實施例中，芯充當為芯棒，例如於製作本發明之複合支柱時。根據製成的複合空心結構之形狀，複合空心結構可能會也可能不會滑出於芯。作為本發明之一例示，並且特別是在複合空心結構不能滑出於芯的實施例中，使用了輕量但也可為纏繞操作提供充足之支撐的發泡芯或複合芯。

在某些實施例中，本發明之複合空心結構可以透過將芯和插入件放置於纏繞芯棒上來製成。芯和插入件是放置在用於製造所需之複合空心結構的位置。之後，透過將複合空心結構纏繞在芯和插入件之頂部來完成纏繞。因此，製造出了複合空心結構。接續，纏繞一或多個護套。至於，例如螺紋，螺紋可在纏繞程序後被加工，但也可以在纏繞程序之前加工到插入件中。

此外，在某些實施例中，在芯和插入件之間的區域可以是芯安裝在套筒上或插入件之套筒的一部分。在其他實施例中，插入件之後端表面以及芯的前端表面彼此相鄰，例如，面對面。此外，在本發明之實施例中，插入件及/或芯的內部區域或內部空間是空心的，即，此為空的空間或孔洞。在本發明的某些實施例中，插入件之內部區域或內部空間的一部分或全部在力引入元件引入時被填充。

舉例而言，纖維塑料複合空心結構、纖維塑料複合芯及/或纖維塑料複合護套可以使用連續玻璃纖維、碳纖維、玄武岩纖維、陶瓷纖維及/或塑料纖維結合塑料，例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂及/或乙烯基酯樹脂或熱塑性塑料，例如聚丙烯（polypropylene，PP）、聚酰胺（polyamide or nylon plastic，PA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（acrylonitrile butadiene styrene，ABS）、聚醚醯亞胺（polyetherimide，PEI）、聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）或聚醚醚酮基質（(polyether ether ketone matrix，PEEK matrix）。

金屬材料，例如鋁、鈦或鋼及/或陶瓷材料及/或短纖維強化塑料及/或非強化塑料可以作為插入件的材料。

以下，將根據實施例詳細說明本發明。

圖1繪示了由複合空心結構102製成的纖維複合支柱101之一部份的剖面圖（側視圖），舉例而言，纖維塑料複合空心結構，其在空心結構102的內徑處具有底切109且在空心結構102的外徑處具有底切108；由，例如纖維塑料複合材料製成的芯103；具有內螺紋106與底切107的插入件104；以及護套105，例如纖維塑料複合護套。插入件104具有邊緣111，芯103安裝在邊緣111上；芯103安裝在套筒區域或插入件104的外周邊上。芯103和插入件104兩者都與複合空心結構102的內表面相鄰。圖1也顯示出了支柱101的中心軸線110。芯103的纖維排向可以相對於纖維複合支柱101之中心軸線110在0度至90度之間。芯103更可優選地但不限於傳遞壓縮載重及/或拉伸載重。

圖2繪示了纖維複合支柱201之一部份的剖面圖（側視圖），其包含了複合空心結構202，例如，纖維塑料複合空心結構，其在空心結構202之內徑處具有底切209並在空心結構202之外徑處具有底切208；芯203；具有內螺紋206與底切207的插入件204；以及護套205，例如纖維塑料複合護套。任何類型的塑料都可能用作芯203的材料。舉例而言，在本實施例中的芯203可由聚合物或聚合物發泡材料所製成。插入件204具有邊緣211。芯203相鄰於插入件邊緣211，使得芯203與插入件204面對面地定位。芯203與插入件204兩者皆相鄰於複合空心結構202的內表面。圖2也顯示出了支柱201的中心軸線210。

對上述內容之修改對於本領域中具有通常知識者而言是顯而易見的，但這樣修改的發明並不會脫離本發明的範疇。所附的申請專利範圍應當解釋為涵蓋此類情況。

101:纖維複合支柱 102:空心結構 103:芯 104:插入件 105:纖維複合護套 106:內螺紋 107:底切 108:底切 109:底切 110:中心軸線 111:邊緣 201:纖維複合支柱 202:空心結構 203:芯 204:插入件 205:護套 206:內螺紋 207:底切 208:底切 209:底切 210:中心軸線 211:邊緣

圖1示出了包含芯103的本發明之纖維複合支柱101的剖面圖。在本實施例中，芯103可在空心結構的製造程序中支持纖維複合空心結構102。 圖2示出了包含芯203的本發明之纖維複合支柱201的剖面圖。在本實施例中，芯203可在空心結構的製造程序中支持纖維複合空心結構202。

101:纖維複合支柱

102:空心結構

103:芯

104:插入件

105:纖維複合護套

106:內螺紋

107:底切

108:底切

109:底切

110:中心軸線

111:邊緣

Claims (21)

1. 一種纖維複合支柱，包含：(i)一插入件，連接至一纖維複合空心結構，其中該纖維複合空心結構係由至少一基體材料與纖維製成，該插入件具有至少一底切，且該纖維複合空心結構接合於該至少一底切；(ii)一纖維複合護套，該纖維複合空心結構的一外部區域具有至少一底切，該纖維複合護套至少部分地填充該外部區域的該底切；以及(iii)一芯，連接該纖維複合空心結構的一內部區域的至少一子區域，其中，該芯定義出該纖維複合空心結構的一內徑。
2. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合空心結構包含纖維塑料複合材料。
3. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合護套包含纖維塑料複合材料。
4. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該芯包含纖維塑料複合材料。
5. 如請求項1或請求項2所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合空心結構的一纖維排向與該纖維複合支柱的一中心軸線之間的夾角在0度到45度之間。
6. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該插入件包含內螺紋。
7. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合護套的最外直徑在該纖維複合支柱的最外直徑之內。
8. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合空心結構包含超過體積百分比45%的纖維成分，其中該纖維成分主要包含連續纖維。
9. 如請求項1或請求項8所述的纖維複合支柱，包含一纖維複合材料，該纖維複合材料包含玻璃纖維及/或陶瓷纖維及/或碳纖維及/或玄武岩纖維及/或塑料纖維結合熱塑性塑料及/或熱固性材料。
10. 如請求項6所述的纖維複合支柱，其中該內螺紋係選自圓螺紋、梯形螺紋、斜方螺紋或三角螺紋。
11. 如請求項1或請求項6所述的纖維複合支柱，其中該插入件更透過黏膠連接至該纖維複合空心結構。
12. 如請求項1或請求項6所述的纖維複合支柱，其中該插入件包含金屬材料及/或陶瓷材料及/或短纖維強化塑料及/或非強化塑料。
13. 如請求項4所述的纖維複合支柱，其中該芯的一纖維排向與該纖維複合護套的一中心軸線之間的夾角在0度到90度之間。
14. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該芯係由聚合物或聚合物發泡所組成。
15. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合護套具有與該纖維複合支柱的一中心軸線之間夾有70度到90度的一纖維排向。
16. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該插入件透過在該纖維複合空心結構的內徑處將該插入件的該底切配合於該纖維複合空心結構的該底切來連接至該纖維複合空心結構，以作為正鎖定載重引入。
17. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合空心結構、該芯或該纖維複合護套中任一者包含連續玻璃纖維、碳纖維、玄武岩纖維、陶 瓷纖維及/或塑料纖維結合環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂及/或乙烯基酯樹脂或熱塑性塑料，該熱塑性塑料包含聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮基質(PEEK matrix)。
18. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合支柱為桿狀。
19. 如請求項1所述的纖維複合支柱，其中該纖維複合支柱在該纖維複合支柱的長度上具有一最外直徑，該最外直徑為85%到99%的該纖維複合支柱之安裝空間的直徑大小。
20. 如請求項19所述的纖維複合支柱，其中該最外直徑在該插入件以及該纖維複合支柱的一中心區域的長度上。
21. 如請求項20所述的纖維複合支柱，其中該最外直徑在該纖維複合支柱的整個長度上。