[发明专利]使用多模具拉挤设备形成异种材料的多层结构的拉挤工艺

说明书

形成多层结构的方法包括通过将液体树脂组分(60)施加到被拉动通过注射箱(110)的纤维材料(32)上以使纤维材料被液体树脂组分部分浸渍并被其包围以形成注入了树脂的纤维材料而形成注入了树脂的纤维材料(70)。然后将注入了树脂的纤维材料引入第一模具(130)并部分固化以形成部分固化的纤维增强芯材(80)。芯材离开第一模具到达中间区域，然后在此将聚合物层(40)施加到芯材的外轮廓表面的至少一部分上。然后该材料进入第二模具(140)，其中在第二模具内液体树脂组分被完全固化以形成纤维增强的热固性芯材(30)，其具有粘附在其上的聚合物层，从而形成多层结构(20)。

发明背景

1.发明领域

本发明总体上涉及用于形成异种材料的多层结构的拉挤工艺，并且更具体地涉及使用多模具拉挤设备来形成异种材料的多层结构的拉挤工艺。

2.背景技术的描述

可以使用各种制造方法来制造异种材料例如金属、热固性塑料、热塑性塑料、粘合剂、粘结层、涂层等的多层结构。这些制造方法包括但不限于拉挤、挤出、共挤出、封装、涂层和金属成型。由各种方法得到的多层结构可以以多种几何设计形成，例如多层管、棒、柱、工字梁等。

在标准的拉挤工艺中，将增强材料(例如纤维或机织或编织股线)浸入树脂中，然后可能是单独的预成型系统，并且拉过加热的固定模具，在此使树脂进行聚合反应，从而形成具有所需外轮廓(即地理形状)的热固性树脂，也称为拉挤基材。浸渍通过将增强材料拉过浴液来完成，或通过将树脂注入到注射腔内并注入通常与模具相连的增强材料上来完成。

在某些应用中，将拉挤的基材从模具中取出后，通常通过喷涂或类似的涂覆工艺进行处理，以包括施加一层或多层附加的聚合物材料以形成多层结构。这种附加层的施加可以为拉挤的基材提供增强的性能，例如机械性能、耐化学性、耐紫外线性、所需的电性能或增强的美学外观。这样的附加层通常可以在拉挤的基材离开拉挤机的模具之后经由涂覆工艺等施加。

本发明提供了一种通过改进的拉挤工艺形成多层结构的替代方法。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供了一种使用改进的拉挤工艺形成多层结构的方法。因此，在本实施例中，形成多层结构的方法包括：

通过多模具拉挤设备的注射箱、可选的冷却箱、第一模具和第二模具连续地拉动纤维材料，其中第一模具和第二模具被中间区域分开；

通过将液体树脂组分引入到注射箱内的纤维材料上，从而使纤维材料至少部分地被液体树脂组分浸渍并且至少部分地被液体树脂组分包围，形成注入了树脂的纤维材料；

通过将注入了树脂的纤维材料加热至足以部分固化多模具拉挤设备的第一模具内的液体树脂组分的第一温度并持续第一时间来形成部分固化的纤维增强芯材；

通过将部分固化的纤维增强芯材拉过第一模具中的模具开口并进入第一模具和第二模具之间的中间区域，将部分固化的纤维增强芯材成形为外轮廓形状，同时将部分固化的纤维增强芯材从第一模具中移出；

在第一模具和第二模具之间的中间区域内，将一层或多层聚合物材料施加到部分固化的纤维增强芯材的外轮廓表面的至少一部分上；和

将具有施加的一层或多层的部分固化的纤维增强芯材引入第二模具，并将具有施加的一层或多层的部分固化的纤维增强芯材加热到足以基本上固化液体树脂组分并形成纤维增强的热固性芯材的第二温度并持续第二时间，其中施加的一层或多层中的一层被粘附到纤维增强的热固性芯材的外表面上，从而形成多层结构。

本发明的方法在制造的容易性以及容易且快速地改变所形成的机械或化学特性的能力方面提供优于现有技术系统的优点。

在阅读了结合附图的后续描述之后，将容易理解本发明的其他特征和优点，因为将更好地理解本发明。