增强的模制件、其生产方法及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及由纤维带增强的模制件的生产方法，并且也涉及相应的增强的模制 件。另外，本发明涉及通过该方法生产的模制件的用途。
【背景技术】
[0002] 由于试图通过塑料材料替代金属，故对塑料材料的机械性能具有越来越高的要 求。用于提高机械性能的目前方式在于将纤维增强材料（例如玻璃纤维或碳纤维）引入至 塑料材料基体中。然而，即使是由采用这种方式增强的塑料材料制成的部件也通常具有比 金属部件明显更低的刚性。
[0003] 进一步的改进可以通过纤维带选择性增强模制件来实现。例如，通过将这些纤维 带特别应用或引入到模制件上或到模制件内来实现这点。用于生产塑料材料模制件的最重 要的方法之一是以注射模塑工艺为代表。由于经济原因，期望在注射模塑工艺期间将纤维 带应用到模制件（到模制件内或到模制件上），而不期望后续增加单独的步骤。
[0004] 从DE10 2011 077 834A1中得知，通过注射模塑或传递模塑来生产纤维复合结 构件的方法。预制的半成品由此放置在注射压模中，在压模闭合后，注入纤维增强的塑料材 料。由此通过夹紧元件来确保半成品在压模中的可靠位置。
[0005] 在DE10 2007 037 680A1中描述了用于生产由未切断（endless)纤维部分增强 的注射模塑部件的另一种方法。在此使用允许将针引入到压铸模内的特别压铸模。利用这 些针，在注射热塑性材料之前，未切断纤维半成品位于压铸模内。在注射后，将针缩回。
[0006]DE10 2011 120 986A1描述了一种用于制造具有模压成形结构和/或模压功能 结构的纤维复合空心型材部件的注射模塑方法。在第一模中，首先浇铸芯部，然后芯部被在 硬质塑料中饱和的纤维材料所覆盖。在第二模中，该被覆盖的芯部至少部分地被硬化，模压 功能结构或成形结构。在从模具中移除空心型材之后，将芯部至少加热至它的熔化温度，并 从空心型材熔化出芯部。
【发明内容】
[0007] 由此，本发明的目的是提供一种由纤维带增强的热塑性模制件的生产方法，该方 法能够在注射模塑工艺中安全固定纤维带。此外，本发明的目的是提供一种方法，该方法对 于装置是简单的，该方法使专门改造的注射压模的使用成为多余。
[0008] 通过具有权利要求1的特征的由纤维带增强的模制件的生产方法，以及具有权利 要求10的特征的模制件来实现该目的。其他的从属权利要求揭示了有利的展开。在权利 要求15中，表明根据本发明的用途。
[0009] 根据本发明，提供一种模制件的生产方法，该模制件具有借助于纤维的至少一个 增强部，该纤维被单向定向且嵌入在第一塑料材料基体中，该方法包括下述步骤：
[0010] a)提供预制体，所述预制体包括至少一个纤维带、沿着所述至少一个纤维带的纵 向方向在一端部装配的安装件、以及在另一端部装配的沿着所述至少一个纤维带的纵向方 向可移动的至少一个固定单元，
[0011] b)在注射压模中插入并固定所述预制体，所述具有安装件的端部设置在所述注射 压模的流出端，
[0012] c)通过熔体通道注射第二塑料材料基体，使得通过熔体流动将所述固定单元输送 至预制体的另一端部，以及
[0013] d)将所述模制件冷却并硬化。
[0014] 由此优选地，将固定单元设置成使得所述至少一个纤维带抵靠注射压模的内侧 面，并且在注射过程中固定单元被导向，使得第二塑料材料基体和至少一个纤维带在整个 表面上以平面方式相互连接，并且纤维带至少局部地形成模制件的表面。
[0015] 另一优选的实施方式提供，将固定单元设置成使得两个纤维带抵靠注射压模的相 对设置的内侧面，并且在注射过程中固定单元被导向，使得第二塑料材料基体和纤维带在 整个表面上以平面方式相互连接，并且两个纤维带至少局部地形成模制件的相对设置的表 面。
[0016] 此外，优选地，将固定单元装配在第一半部中，尤其优选地在与具有安装件的端部 相对的纤维带的纵向部分的三分之一处。尤其优选将固定单元装配在预制体的端部。
[0017] 待注射的纤维带的第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体优选选自热塑性 塑料、硬质塑料和/或它们的混合物，优选为热塑性塑料。
[0018] 如果第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体是热塑性塑料，则优选选自缩醛 树脂、液晶性聚合物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、烯烃聚合物和环烯烃聚合物、聚酰胺、 聚酰胺弹性体、尤其是聚酯酰胺、聚醚酰胺、聚醚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、包括聚苯醚的聚芳 醚、聚碳酸酯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酯、聚酯聚碳酸酯、聚醚、聚氧乙烯、聚苯乙 烯、聚砜、乙烯基聚合物如聚氯乙烯和聚醋酸乙烯酯、或所列出的材料的一种或多种的混合 物，尤其是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙 烯共聚物）、SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物）、PC(聚碳酸酯）和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）。
[0019] 热塑性的第一塑料材料基体和/或第二塑料材料基体优选具有50°C至500°C的熔 点，优选具有170°C至400°C的熔点，尤其优选具有170°C至350°C的熔点和/或在30°C至 250°C的范围内、优选在30°C至170°C的范围内、尤其优选在35°C至135°C的范围内的玻璃 化转变温度。
[0020] 优选地由聚酰胺制成的基材作为热塑性的第一塑料材料基体和/或第二塑料材 料基体。由此，聚酰胺优选由脂肪族（包括脂环族）的二胺和芳族的二羧酸或脂肪族的二羧 酸获得、或由内酰胺获得。尤其优选地，使用由脂环族的C6-C17二胺和/或脂肪族的C4-C12 二胺与脂肪族的C4-C20二羧酸和/或芳族的二羧酸形成的均聚酰胺和共聚酰胺。
[0021] 二羧酸的具体的非限制性示例为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二 酸、癸二酸、i^一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、1，4-环己烷二羧酸、二十烷 二酸、萘二羧酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。
[0022] 可替选地，聚酰胺还优选地为由前述的二胺和二羧酸以及具有4个至15个碳原子 的内酰胺和/或具有4个至15个碳原子的a，《-氨基酸形成的聚酰胺。
[0023] 特别地，二胺的非限制性示例为六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、壬 二胺、癸二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺、2-甲基-1，5-戊二 胺、异佛尔酮二胺、降冰片烷二胺、1，3-双（氨甲基）环己烷、MACM(3, 3'-二甲基-4, 4'-二 氨基环己基甲烷）、MXD(间二甲苯二胺）、PACM(4, 4 ' -二氨基环己基甲烷）、PXD(对二甲苯 二胺）和TMACM(3,3'，5,5' -四甲基_4,4' -二氨基环己基甲烷）。
[0024]MACM代表3, 3' -二甲基-4, 4'-二氨基环己基甲烷，MXD代表间二甲苯二胺， ?八〇1代表4,4'-二氨基环己基甲烷沖乂0代表对二甲苯二胺，1麻01代表3,3'，5,5'-四甲 基-4, 4' -二氨基环己基甲烷。
[0025] 此外，优选由MXD和对苯二甲酸制成的聚酰胺或由MXD和间苯二甲酸制成的聚酰 胺。
[0026]优选的透明聚酰胺选自：MACM9-18、PACM9-18、MACMI/12、MACMI/MACMT、MACMI/ MACMT/12、6I6T/MACMI/MACMT/12、3-6T、6I6T、6I/MACMI/MACMT、6I/PACMI/PACMT、6I/6T/ MACMI、MACMI/MACM36、6I、12/PACMI、MXDI/6I或 12/MACMT、6/PACMT、