[发明专利]三维表面上的预成型纤维放置

说明书

提供一种制造预成型件的方法。该方法包括将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，该遮蔽物包括热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在遮蔽物上；通过感应加热遮蔽物的至少一部分，使得纤维束变得联接至遮蔽物；用相对于第一模具部分具有负轮廓的第二模具部分朝向彼此压缩纤维束和遮蔽物；以及从第一模具部分和第二模具部分中移除预成型件。预成型件具有三维形状，并且包括联接至遮蔽物的纤维束。还提供通过该方法制备的预成型件。

技术领域

本发明涉及三维表面上的预成型纤维放置。

背景技术

本节提供与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。

在机动车辆的某些部件的制造期间，将柔性二维预成型件压入具有三维形状的模具中。当预成型件的一部分与模具的一部分不紧密贴合时，在预成型件的该部分中切出狭缝。当预成型件适当地贴合模具时，将模具闭合并将聚合物材料注入模具中。所得的部件是复合结构，其包括嵌入聚合物材料内的预成型件。

发明内容

本节提供本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在各个方面，当前技术提供一种制造预成型件的方法，该方法包括将遮蔽物设置在具有三维形状的第一模具部分之上，该遮蔽物包括热塑性材料和磁性颗粒；将纤维束设置在遮蔽物上；通过感应加热遮蔽物的至少一部分，以使纤维束变得联接至遮蔽物；用具有相对于第一模具部分的负轮廓的第二模具部分将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩；以及从第一模具部分和第二模具部分移除预成型件，其中预成型件具有三维形状，并且包括联接至遮蔽物的纤维束。

在一方面，热塑性材料包括聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚四氟乙烯（PTFE）、尼龙，聚酮、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚乙酸乙烯酯（PVA）、聚乙烯醇（PVOH）、聚丙烯腈（PAN）、聚(苯乙烯-共-丙烯腈)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛（聚甲醛）、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚丙交酯或其组合。

在一方面，磁性颗粒包括铁（Fe）、钴（Co），镍（Ni）或其组合。

在一方面，磁性颗粒是嵌入热塑性材料内或设置在热塑性材料的表面上的至少一种。

在一方面，该方法还包括，在将遮蔽物设置在第一模具部分之上后，用辊将遮蔽物压紧在第一模具部分上。

在一方面，该方法还包括将粘合剂设置在遮蔽物上，以及将纤维束设置在粘合剂上。

在一方面，通过感应加热遮蔽物的至少一部分包括使交流电通过线圈以生成交变磁场，以及相对于遮蔽物的至少一部分移动线圈，其中交变磁场接触磁性颗粒并引起磁性颗粒加热。

在一方面，通过感应加热遮蔽物的至少一部分包括将遮蔽物加热至足以使粘合剂至少部分地熔化的温度，并且可选地使热塑性材料部分地融化的温度，使得纤维束变得连接至热塑性材料。

在一方面，在压缩期间，将遮蔽物和纤维束加热至大于或等于约80℃至小于或等于约120℃的温度。

在一方面，该方法还包括在压缩之前将至少一根附加纤维束设置在纤维束上。

在一方面，通过感应加热的遮蔽物的至少一部分是其中纤维束不通过重力被拉入遮蔽物中的遮蔽物的至少一部分。

在一方面，在第一步骤期间执行将遮蔽物设置在第一模具部分之上，在第二步骤期间执行将纤维束设置在遮蔽物上，在第三步骤期间执行将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩，并且在第四步骤期间执行从模具中移除预成型件。

在一方面，在第一步骤期间执行将遮蔽物设置在第一模具部分之上并将纤维束设置在遮蔽物上，在第二步骤期间执行将纤维束和遮蔽物朝向彼此压缩，并且在第三步骤期间执行从模具中移除预成型件。