用於由塑料製造模製品的方法
2023-08-04 05:08:06 2
專利名稱：用於由塑料製造模製品的方法
技術領域：
本發明涉及一種基於用合併/混和入的纖維加強的塑料型材製造模製品的方法， 其中對塑料型材進行加熱並通過外模或內模使該塑料型材變形。
背景技術：
由 PCT/EP2007/003 195 已知這種方法。該已知的方法尤其適用於製造具有全體恆定不變的曲率的塑料模製品，例如網球 拍的拍頭。
發明內容
基於此，本發明的目的是，提出一種方法，以此能精確、快速和成本低廉地製造形 狀較複雜的模製品。根據本發明，該目的這樣實現，使得塑料型材具有優選沿縱向延伸的帶狀區域，在 塑料基體的變形溫度下所述帶狀區域比塑料基體本身更硬和柔性更小，從而抵抗纖維的側 向波狀偏移。為此考慮使用基於幾乎不可膨脹的高穩定性纖維的所謂有機板型材，其中所述高 穩定性纖維的形式為關於型材軸線成0°至90°的纖維角度的無端纖維。根據該方法製成 的產品的特點在於在低重量情況下具有特別高的機械效率。優選使用其中大部分纖維取 向為軸向定向(0° )的有機板型材，即，不由辮狀結構組成的有機板型材。在此，在由外模 和內模形成的、用於形成外部幾何形狀的模腔中變形的過程中，塑料型材作為坯型材以這 樣的方式貼靠在壁部上，使得無端纖維保持拉伸，從而防止纖維束在軸向方向上彎曲或隆 起/折皺，由此確保即使在完成變形後也能保持有機板的特性。根據本發明，並非像現有技術中的大部分情況那樣使用辮狀結構來實現加強。這 種辮狀結構不允許通過預加壓而在封閉模具之前建立壓力，而這在本發明範圍內可以是有 利的，如在下文中將要說明的。在本發明的另一實施例中，帶狀區域一體地形成在塑料型材中或安放在塑料型材 上，其中在最終的成形完成後該帶狀材料可保留在塑料基體內或從塑料基體移除。在本發明的第一優選實施例中，帶狀區域由被合併/混合入的第二塑料成分形 成，所述第二塑料成分優選這樣選擇，使得在塑料基體的變形溫度下，第二塑料成分剛好超 過其玻璃轉化點。例如，可以選擇熔點為223 °C的聚醯胺6作為塑料基體，而選擇玻璃轉化點為 225°C的無定形PES聚醚碸或玻璃轉化點為180°C的無定形PES聚醚醯亞胺作為第二塑料成 分。優選地，塑料型材中的帶狀區域布置成在隨後的熱變形過程中跟隨型材的頂點線 (Scheitellinie)。在第二實施例中，帶狀區域可以由在小於型材周長的1/8的區域上沿周向延伸的彈性金屬帶來形成。在特定的應用中，即使在完成變形後，這些彈性金屬帶仍可以保留在塑料型材內 並具有功能性的作用，例如作為應變計，用於給予導電性，尤其是用於接地或避雷，或作為 破裂傳感器。在第三實施例中，以這樣的方式形成所述帶狀區域，使得在帶狀區域中受到的加 熱比周圍區域中的少，從而使帶狀區域保留為相對於塑料基體較硬的框架。這些較硬的區 域可以通過在加熱過程中進行冷卻或遮蔽來形成。在此，有利的是，長形區域設置有橫向於縱向方向的、沿周向延伸的肋狀或條片狀 的加寬部，該加寬部沿周向的延伸量小於所述(型材)周長的1/8.在本說明書所述的所有實施例中，有利的是，在變形過程中以50 500毫巴 (mbar)的壓力作用於塑料型材的內部。在前述方法的變型中，在利用兩種不同的塑料成分的情況下，帶狀區域這樣通過 位於內部的第二塑料成分形成，使得該第二塑料成分圍繞型材的全部或大部分周長延伸， 從而在變形過程中當兩種塑料成分均被加熱至高於它們的(例如超過223°C的)熔點時，該 第二塑料成分與塑料基體形成層間粘合。本發明方法的另一變型的特點在於，為了建立成形內壓，將耐高溫、輕質的泡沫材 料引入塑料型材的內部，當變形過程完成後，所述泡沫材料保留在塑料型材中，其中優選地 使用體積密度在30 50kg/m3的範圍內的聚醚碸硬質泡沫材料。
下面參考附圖通過一優選實施例更詳細地說明本發明。該附圖示意性示出一段根 據本發明的塑料型材的透視圖。
具體實施例方式圖中所示的塑料型材1包括塑料基體2。在圖中未特地示出的、沿縱向彼此平行地延伸的加強纖維被合併入基體2中。此外，還合併有由第二塑料成分組成的沿縱向延伸的帶狀區域3，所述帶狀區域設 置有沿周向延伸的橫向肋4。第二塑料成分的熔點高於第一塑料成分的熔點，這使得當第一 塑料成分熔化以變形時，第二塑料成分仍擁有殘餘穩定性，從而確保避免了加強纖維在變 形過程中的波狀偏移。
權利要求
一種用於基於用合併入的纖維加強的塑料型材製造模製品的方法，其中對所述塑料型材進行加熱並通過外模或內模使該塑料型材變形，其特徵在於，所述塑料型材設置有優選沿縱向延伸的帶狀區域，在塑料基體的變形溫度下所述帶狀區域比所述塑料基體本身更硬和柔性更小，從而抵抗所述纖維的側向波狀偏移。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域一體地形成在所述塑料型 材中或安放在所述塑料型材上。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在完成最終的成形後所述帶狀區域保留 在所述塑料基體內或從所述塑料基體移除。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域由合併入的第二塑料成分 形成。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述第二塑料成分以這樣的方式選擇，使 得在所述塑料基體的變形溫度下，所述第二塑料成分剛好超過玻璃轉化點。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述塑料基體是聚醯胺6，而所述第二成 分是無定形PES聚醚碸或無定形PES聚醚醯亞胺。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域在所述塑料型材中布置成 在隨後的熱變形過程中跟隨所述型材曲線的頂點線。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域由在小於所述型材的周長 的1/8的區域上沿周向延伸的彈性金屬帶形成。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，在變形完成後所述彈性金屬帶保留在所 述塑料型材內並具有功能性的作用，例如作為應變計，用於給予導電性，尤其是用於接地或 避雷，或者作為破裂傳感器。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域這樣形成，使得在這些區 域中受到的加熱比周圍區域中的少，從而將這些區域保留為相對於所述塑料基體較硬的框架。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域通過進行冷卻或遮蔽而 形成。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域設置有沿周向方向延伸 的、肋狀或條片狀的加寬部，所述加寬部沿周向的延伸量小於所述周長的1/8。
13.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在變形過程中以50 500mbar的低壓作 用於所述塑料型材的內部。
14.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述帶狀區域這樣由位於內部的第二塑 料成分形成，使得該第二塑料成分圍繞所述型材的全部或大部分周長延伸，從而在變形過 程中在兩種塑料成分都被加熱至高於它們的例如超過223°C的熔點時，所述第二塑料成分 與所述塑料基體形成層間的粘合。
15.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，為了建立成形內壓，向所述塑料型材的 內部引入耐高溫、輕質的泡沫材料，在變形過程完成後所述泡沫材料保留在所述塑料型材 內。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述泡沫材料是體積密度在30 50kg/m3的範圍內的聚醚碸硬質泡沫材料。
17. 一種按照根據權利要求1至16中任一項所述的方法製成的塑料模製件。
全文摘要
本發明涉及一種用於基於用合併入的纖維加強的塑料型材(1)製造模製品的方法，其中對所述塑料型材進行加熱並通過外模或內模使其變形，該塑料型材設置有優選沿縱向延伸的帶狀區域(3)，在塑料基體的變形溫度下該帶狀區域比塑料基體本身更硬和柔性更小，從而抵抗纖維的側向波狀偏移。
文檔編號B29C53/08GK101835593SQ200880110030
公開日2010年9月15日 申請日期2008年9月5日 優先權日2007年10月1日
發明者H·伯格爾 申請人:熱塑性複合材料有限公司