預浸料制成的半成品及三維預成型體和包塑成型件制造技術

本實用新型專利技術涉及預浸料制成的半成品及三維預成型體和包塑成型件。具體而言，提供了一種由預浸料制成的半成品，它至少包括第一預浸料層和第二預浸料層，其特征在于，在所述第一預浸料層和所述第二預浸料層之間鋪有磁性材料層。由于在預浸料層之間加入了磁性材料層，由此制成的所述半成品在被制成三維成型體以及進一步制成包塑成型件的過程中能通過模具上的磁體對該磁性材料層的吸引來獲得良好的支承及定位，從而能夠精確成型。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
預浸料制成的半成品及三維預成型體和包塑成型件
本技術涉及預浸料制品領域，更具體地，涉及由預浸料制成的半成品及由該半成品制成的三維預成型體和包塑成型件。
技術介紹
預浸料(英文為“PREPREG”)是一種常用的制造復合材料的中間材料，通常由樹脂基體與浸潰在該基體中的增強體(例如:纖維或織物)構成。由于包含增強體，預浸料具有較高的機械強度，經常用于制造局部區域或整個區域需要加強的部件，例如機動車部件。市場上購買到的預浸料通常是片狀或者卷狀。機動車上需要加強的部件通常是三維的，有時還具有復雜的形狀。已知一種制造這種三維部件的方法包含以下步驟:步驟1:將購買的預浸料切割成合適的形狀和尺寸(通常是由期望得到的三維預成型體進行二維展開而得到的)并根據需要將若干層具有合適形狀和尺寸的預浸料堆疊在一起，從而獲得半成品；步驟2:對上述半成品進行加熱并隨后進行熱沖壓成形，從而得到三維預成型體；步驟3:將得到的三維預成型體從熱沖壓成形模具中取出，待冷卻后進行機械加工，例如輪廓精加工、鉆孔等，使其具有期望的最終尺寸和幾何構造；步驟4:對該三維預成型體重新加熱至預浸料樹脂基體的熔點以上，以便在后續的包塑成型(overmolding)中在預浸料的樹脂基體和包塑成型樹脂之間獲得良好的粘結力；步驟5:將上述熱的三維預成型體轉移到包塑成型模具中，在該三維預成型體上通過注塑法而包塑成型熱塑性樹脂部，從而得到最終的包含加強部(由所述三維預成型體構成的)和包塑成型樹脂部的三維部件。其中，在加工過程中通常使用機器臂來抓取預浸料制成的半成品或三維預成型體，然后將其放置于模具內可收回的針上，從而將預浸料制成的半成品或三維預成型體支承并保持在與模具的塑型部分相對的位置。當機器臂抓取運送預浸料制成的半成品或三維預成型體的距離遠，或者模具尚處于打開狀態時，這樣的針更顯得尤為必要。然而，為了控制上述針，在設備內還必須包括針控制裝置，從而需要提供額外的空間。此外，這些錐形的針會在半成品上留下孔洞，或者在三維預成型體上注入熱塑性塑料后留下錐體。而且，當預浸料制成的半成品或三維預成型體被加熱至預浸料樹脂基體軟化時，它的操縱變得更加棘手，僅使用上述針難以對其提供良好的支承和定位。為了在加工過程中支承及定位預浸料制成的半成品或三維預成型體，除了上述使用針的技術方案，還已知一種使用模塑框架的方案，其中使用預浸料浮動懸掛系統。然而，半成品或三維預成型體在成形時可能在模腔之間發生滑動。因此，該系統不能始終在模具中對半成品或三維預成型體進行精確的定位。因此，需要提供一種能夠在所述半成品或在所述三維預成型體的加工過程中，尤其是在熱加工過程中，更好地支承和定位所述半成品或三維預成型體的替代方式。
技術實現思路
本技術的目的在于解決上述技術問題。為此，本技術提供了一種由預浸料制成的半成品，至少包括第一預浸料層和第二預浸料層，其特征在于，在所述第一預浸料層和所述第二預浸料層之間鋪有磁性材料層。術語“預浸料(英文為“PREPREG”)”是一種常用的制造復合材料的中間材料，具有復合材料領域的通常含義，即用樹脂基體在嚴格控制的條件下浸潰增強體而制成的樹脂基體與增強體的組合物。術語“半成品”是指尚未制造完工為最終產品，仍需進一步加工的中間產品。術語“磁性材料”是指能夠被磁體吸引的材料。根據本技術，由于在預浸料層之間加入了磁性材料層，由此制成的半成品在被制成三維成型體以及進一步制成包塑成型件的過程中能通過模具上的磁體對該磁性材料層的吸引來獲得良好的支承及定位，從而能夠精確成型。按照本技術的半成品還可以另外包含以下技術特征中的一個或多個:所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中的至少一方具有鏤空，所述磁性材料層至少被鋪設在至少一個所述鏤空處。這樣，可將模具上的磁體布置得在模具閉合時至少部分地嵌入所述鏤空處，于是磁體與所述磁性材料層在所述鏤空處直接接觸，從而提供對所述半成品或所述三維預成型體的足夠大的磁力，以便更好地支承及定位所述半成品或所述三維預成型體。優選地，當所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中所含的熱塑性樹脂軟化時，所述磁性材料層仍具有磁性而能夠被磁體吸引。這樣，在所述半成品經過熱成型工藝(例如熱沖壓)而被制成三維預成型體以及進一步制成包塑成型件的過程中，也能夠由于模具上磁體對所述磁性材料層的吸引而得到支承和定位。優選地，當所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中所含的熱塑性樹脂軟化時，所述磁性材料層仍保持固體狀態。本領域技術人員能夠根據所使用的熱塑性樹脂的特性來選擇合適的磁性材料，使得當所述半成品被加熱至熱塑性樹脂軟化時，磁性材料層尚未熔化，這樣能夠在熱成型過程中對預浸料層提供更好的支撐。優選地，所述磁性材料層是磁性金屬網或磁性金屬片或磁性金屬網與磁性金屬片的組合。由于金屬通常具有較高的機械強度，且加入的金屬層會保留在最終獲得的包塑成型產品中，因此還能夠提高該產品的機械強度，起到補充的加強作用。特別地，當所述磁性材料層是磁性金屬網或不連成整片而是具有空隙的金屬片時，由于存在網眼或空隙，可以減輕最終產品的重量，并且節約生產成本。另外，在所述半成品的后續加工過程(例如，熱沖壓成型)中，相鄰層預浸料的樹脂基體可以穿過網眼或空隙而相互熔接在一起，從而將金屬層更牢固地固定在兩層預浸料層之間。優選地，在所述第一預浸料層和/或所述第二預浸料層與所述磁性材料層之間還鋪有聚丙烯膜。特別地，由于聚丙烯膜能填充金屬網眼或金屬片間的空隙，將困在其中的空氣排出，因此能大大提高產品的均勻性。另外，這還有利于提高金屬層與預浸料層的結合力。本技術還涉及一種三維預成型體，其特征在于，它由上述半成品通過熱沖壓成形而制成。此外，本技術還涉及一種包塑成型件，其特征在于，它包括至少一個如上所述的三維預成型體以及在所述三維預成型體上包塑成型的熱塑性樹脂部。優選地，所述包塑成型件是機動車的部件，尤其是機動車的后部關閉部件。【附圖說明】下面將參照附圖對本技術作進一步的詳細說明。本領域技術人員容易理解的是，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本技術的保護范圍構成限制。圖中相同的附圖標記表示相同或相似的部件。為了說明的目的，這些圖并非完全按比例繪制。圖1是根據本技術一個實施例的由預浸料制成的半成品的立體圖；圖2是圖1所示半成品的分解立體圖；圖3是根據本技術一個實施例的半成品分別在包含或不包含聚丙烯膜的情況下的剖視圖；圖4示出了將根據本技術兩個不同實施例的半成品加工成三維預成型體的過程；圖5示出了圖4所示過程中使用的成型模具；圖6與圖7分別是圖4所示過程中的成型設備的剖視圖；以及圖8是根據本技術一個實施例的三維預成型體的立體圖；圖9是圖8中三維預成型體的包塑成型件的立體圖。【具體實施方式】圖1示出了根據本技術一個實施例的由預浸料制成的半成品I的立體圖。圖2以分解圖的方式更好地示出了該半成品I的結構。在本例中，半成品I包括第一預浸料層10、第二預浸料層12以及夾在這兩層之間的磁性材料層14。可以理解的是，半成品I可以包括更多的預浸料層和/或其它材料層，這些其它材料層中至少有一部分可被磁體吸引，即至少有一部分是磁性材料層，本領域技術人員可以根據具體的設計目標來確定。例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種由預浸料制成的半成品，至少包括第一預浸料層和第二預浸料層，其特征在于，在所述第一預浸料層和所述第二預浸料層之間鋪有磁性材料層。

【技術特征摘要】
1.一種由預浸料制成的半成品，至少包括第一預浸料層和第二預浸料層，其特征在于，在所述第一預浸料層和所述第二預浸料層之間鋪有磁性材料層。2.如權利要求1所述的半成品，其特征在于，所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中的至少一方具有鏤空，所述磁性材料層至少被鋪設在至少一個所述鏤空處。3.如權利要求1所述的半成品，其特征在于，當所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中所含的熱塑性樹脂軟化時，所述磁性材料層仍具有磁性而能夠被磁體吸引。4.如權利要求3所述的半成品，其特征在于，當所述第一預浸料層和所述第二預浸料層中所含的熱塑性樹脂軟化時，所述磁性材料層仍保持固體狀態。5.如上述權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JY·德芒日，理查德·埃霍，
申請(專利權)人：全耐塑料公司，
類型：新型
國別省市：法國;FR