[发明专利]纤维增强塑料构件以及用于制造纤维增强塑料构件的方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强塑料构件，其包括一个三维的构件塑料体(1)和多个增强纤维杆(4)，所述构件塑料体至少确定塑料构件的形状的一部分，其中，构件塑料体(1)具有多个向至少一侧敞开的自由空间，在所述多个自由空间中分别置入一个增强纤维杆(4)，其中，所述多个自由空间构成一个框架结构，各自由空间和置入的各增强纤维杆(4)平行延伸，并且在空间上在两个另外的方向上间隔开地定向。此外，本发明还涉及用于制造纤维增强塑料构件的方法。

技术领域

本发明涉及一种纤维增强塑料构件以及一种用于制造纤维增强塑料构件的方法。

背景技术

多年来，纤维增强塑料构件用于不同的技术领域，此外也广泛用于汽车制造。纤维增强塑料构件具有高轻质结构潜力，并且与其它材料(如金属或非增强塑料)相比，通过添加的纤维可以承受高拉力。在此，如果基质材料中的纤维设计为符合负载路径，这以材料的符合负载的结构为前提，那么纤维增强塑料的特定于重量的优势可得到最佳利用。

增强纤维杆用于纤维复合构件技术中，并且与纤维层或纤维织物的不同之处在于，增强纤维杆由多个单向连续纤维形成，也就是说通过纤维成为预定的杆形。作为杆横截面形状，在这里大多使用圆形、四边形或六边形杆，其中，高宽比大于或等于1/10。在更小的高宽比的情况下，涉及的不是成形的纤维杆，而是稀松布类型。

对于纤维杆的使用而言，在骨架结构方式(接下来对其进行注塑加工以用于制造构件)中的使用也是有利的，但是，用于制造这种构件的工具的投资成本相对高。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供纤维增强塑料构件以及用于制造纤维增强塑料构件的方法，对于该纤维增强塑料构件和方法而言，可以在成本更低的情况下利用增强纤维杆的积极效果。

该任务通过一种纤维增强塑料构件得以解决，其包括一个三维的构件塑料体和多个增强纤维杆，所述构件塑料体至少确定塑料构件的形状的一部分，其中，构件塑料体具有多个向至少一侧敞开的自由空间，在所述多个自由空间中分别置入一个增强纤维杆，其中，所述多个自由空间构成一个框架结构，各自由空间和置入的各增强纤维杆平行延伸，并且在空间上在两个另外的方向上间隔开地定向。

该任务通过一种用于制造纤维增强塑料构件的方法得以解决，其中，将一个相应的增强纤维杆固定在构件塑料体上，其方式为，将构件塑料体的表面在所述多个自由空间之中的一个自由空间的区域中加热到构件塑料体的熔化温度范围内，并且将所述相应的增强纤维杆放置到加热的表面上，使得所述相应的增强纤维杆与构件塑料体焊接。

该任务通过一种用于制造纤维增强塑料构件的方法得以解决，其中，将所述多个增强纤维杆固定在构件塑料体上，其方式为，将所述多个增强纤维杆加热到构件塑料体的熔化温度，并且将加热的所述多个增强纤维杆置入到构件塑料体的相应的自由空间中，使得所述多个增强纤维杆与构件塑料体焊接。

根据本发明，提出了一种纤维增强塑料构件，其包括一个三维的构件塑料体和至少一个增强纤维杆，所述构件塑料体至少确定塑料构件的形状的一部分。构件塑料体在此具有至少一个向至少一侧敞开的自由空间，在所述自由空间中置入所述至少一个增强纤维杆。

尤其是带有塑料基质的碳纤维杆用作增强杆。构件塑料体构成待制造的纤维增强塑料构件最终形状的至少一部分。

作为低成本实施方式已经被证明有利的是，构件塑料体以生成或增材制造方法制成。在此，所述制造直接基于计算机内部数据模型由无定形材料、多数情况下为液体或粉末材料通过化学和/或物理过程进行。在此根据本发明，特别是将选择性激光烧结用于三维形状的产生。用于构件塑料体的合适材料例如为聚酰胺6或聚酰胺12。