电缆。然而，可替代地， 可单独地将非连续的离散传感元件500嵌入带152、158中。此外，在嵌入多个传感元件500的 一些示例性实施方案中，传感元件500可以是整体上单向的。
[0092] 此外，传感元件500可以作为单一元件、例如单一纤维或电缆而分开地嵌入，或者 可替代地，可以以成束的传感元件500嵌入。更进一步地，可将该一个或多个传感元件500组 装在管中，所述管例如可以由合适的金属或聚合物材料形成。在其中嵌入一个(或多个)传 感元件的管可以如在本文中所述地嵌入。
[0093]在带及其CFRT材料中可以使用相对高百分比的纤维，从而提供提高的强度性质。 例如，纤维典型地占从约25wt. %至约90wt. %、在一些实施方案中为从约30wt. %至约 75wt. %、并且在一些实施方案中为从约35wt. %至约70wt. %的带或其材料。同样地，一种 (或多种）聚合物典型地占从约20wt. %至约75wt. %、在一些实施方案中为从约25wt. %至 约70wt. %、并且在一些实施方案中为从约30wt. %至约65wt. %的带158。可以额外地或者 可替代地以体积分数来测量这样的纤维百分比。例如，在一些实施方案中，CFRT材料可以具 有的纤维体积分数为约25 %和约80%之间、在一些实施方案中为约30%和约70 %之间、在 一些实施方案中为约40 %和约60 %之间、并且在一些实施方案中为约45 %和约55 %之间。 [0094] 如上所述的，传感元件500在CFRT材料中，例如在带152、156中的嵌入由此可以提 供复合带158。在一些实施方案中，复合带158随后可用作特定应用中的带。可将带158冷却 并储存以用于这样的应用中的后续使用，或者可以在这样的应用中立即使用。示例性实施 方案中的带158可用于各种应用中，例如在图18中所述的，通过围绕芯部材料缠绕带158以 增强所述芯部材料。可以根据需要加热带158,从而根据需要促进与芯部材料和其它层的结 合和固化。
[0095]可替代地，可以将带152、156、158成形为杆。任何合适的方法和装置可用于将带 152、156、158成形为杆750。可谨慎地控制成型纱线和带152、156、158的特别方式以确保可 形成具有足够的压缩程度和强度性质的杆750。例如参见图13,示出用于形成杆的系统和方 法的一种特别的实施方案。在这种实施方案中，两个带152、156、158初始提供于粗纱架620 上的卷绕包装中。所述粗纱架620可以是解卷的粗纱架，其包括提供有水平轴622的框架，每 个水平轴622支撑包装。特别地，如果需要的话，还可以使用放线粗纱架，从而促使捻合成纤 维。还应当理解的是，还可以与杆的形成一致地形成所述带。例如，在一种实施方案中，可将 引导组件510下游的带152、156、158直接供给至用于形成杆的系统。还可使用张力调节装置 640来帮助控制带152、156、158中张力的程度。所述装置640可以包括入口板630,其位于平 行于粗纱架620的旋转轴622和/或垂直于引入带状物的竖直面内。张力调节装置640可以包 含以交错构造布置的圆柱棒641，从而使得带152、156、158在这些棒的上方和下方经过，以 限定波形图案。可以调节棒的高度以改变波形图案的幅度并控制张力。
[0096]在进入固化模具之前，可以在烘箱645中加热带152、156、158。可以使用任何已知 类型的烘箱(例如在红外式烘箱、对流式烘箱等中）来进行加热。在加热过程中，带内的纤维 为单向取向的，从而优化对热的暴露，并且跨过整个带保持均匀的加热。带152、156、158被 加热的温度通常高得足以将热塑性聚合物软化至带可以结合在一起的程度。然而，所述温 度不会太高而破坏材料的完整性。所述温度例如可以是从约l〇〇°C至约500°C，在一些实施 方案中为从约200°C至约400°C，并且在一些实施方案中为从约250°C至约350°C。例如，在一 种特别的实施方案中，聚苯硫醚（"PPS"）用作聚合物，并且将所述带加热至或高于PPS的熔 点（其为约285°C)。
[0097]在加热时，将带152、156、158提供至固化模具650,该固化模具将它们压缩在一起 成为预型件614,以及排列并形成杆的初始形状。例如，如在图7中整体上所示的，引导带 152、156、158在方向"A"上由入口653经过模具650的流动通道651到出口655。通道651可以 具有任何不同的形状和/或尺寸，以实现杆构造。例如，通道和杆构造可以是圆形的、椭圆形 的、抛物线形的等。在模具650内，通常将带状物保持在所述带状物中使用的热塑性基体的 熔点处或其上的温度下以确保充分固化。
[0098]可以通过使用具有一个或多个部分的模具650来完成带152、156、158所需的加热、 压缩和成型。例如，尽管在图13中未详细示出，但是固化模具650可以具有多个部分，其一起 作用以将带152、156、158压缩并成型为所需的构造。例如，通道651的第一部分可以是锥形 区域，在材料由其流至模具650中时对材料进行初始成型。锥形区域通常在其入口具有比在 其出口更大的横截面面积。例如，通道651在锥形区域入口处的横截面面积可以比在锥形区 域出口处的横截面面积大:约2 %或更大，在一些实施方案中为约5 %或更大，并且在一些实 施方案中为从约10%至约20%。无论如何，流动通道的横截面典型地在锥形区域内逐渐地 并平滑地变化，从而使得可保持复合材料经过模具的平衡流动。成型区域还可以在锥形区 域之后，其压缩材料并提供在其中经过的整体上均匀的流动。成型区域还可以将材料预成 型为与杆的形状类似的中间形状，但是其典型地具有更大的横截面面积以允许热塑性聚合 物的膨胀，同时经加热以最小化模具650内积滞的风险。成型区域还可以包括一个或多个表 面特征，其为预型件赋予方向变化。方向变化迫使材料再分配，导致最终形状中的纤维/树 脂更加均匀的分配。这还降低了模具中可导致树脂燃烧的死点的风险。例如，通道651在成 型区域处的横截面区域可以比预型件614的宽度大：约2%或更大，在一些实施方案中为约 5%或更大，并且在一些实施方案中为从约10%至20%。模口成型面还可以在成型区域之 后，以用作通道651的出口。可将成型区域、锥形区域和/或模口成型面加热至热塑性基体的 玻璃化转变温度或熔点处或者以上的温度。
[0099]如果需要，还可以使用第二模具660(例如校准模具），其将预型件614压缩为杆的 最终形状。当使用时，有时需要使预型件614在离开固化模具650之后并在进入任选的第二 模具66〇之前短暂地冷却。这允许经固化的预型件614在进一步前进经过系统之前，保留其 初始形状。典型地，冷却将杆的外部温度降低至低于热塑性基体的熔点温度，从而最小化并 基本上防止熔体碎裂在杆的外表面上的发生。然而，杆的内部可以保持为熔融的，从而当所 述杆进入校准模具体时确保压缩。可以通过简单地将预型件614暴露至环境温度（例如室 温）或者通过使用本领域已知的主动冷却技术(例如水浴或者空气冷却）来完成这样的冷 却。例如，在一种实施方案中，将空气吹至预型件614上(例如使用通风）。然而，这些阶段之 间的冷却通常在短时间段内发生以确保预型件614仍然是柔软得足以被进一步成型。例如， 在离开固化模具650后，预型件614在进入第二模具660之前可被暴露至周围环境仅持续从 约1至约20秒，并且在一些实施方案中为从约2至约10秒。在模具660内，通常将预型件保持 在低于在带状物中使用的热塑性基体的熔点的温度下，从而使得可保持杆的形状。尽管上 文涉及单一模具，但是应当理解的是，模具650和660实际上可以由多个单独的模具(例如面 板模具)形成。
[0100]由此，在一些实施方案中，多个单独的模具660可用于将材料逐步地成型为所需的 构造。模具660被串联地设置，并提供材料尺寸的逐步减小。这样的逐步减小允许在不同步 骤过程中和不同步骤之间的收缩。
[0101] 例如，如在图14至16中所示的，第一模具660可以包括如所示出的一个或多个入口 662和相应的出口664。在模具660中可以包括任何数目的入口 662和相应的出口664，例如如 所示的四个，一个、两个、三个、五个、六个或更多个。在一些实施方案中，入口662可以是整 体上椭圆形或圆形的。在其它实施方案中，入口662可以具有弯曲的矩形形状，即具有弯曲 角部的矩形形状或具有笔直的较长侧壁和弯曲的较短侧壁的矩形形状。此外，出口664可以 是整体上椭圆形或圆形的，或者可以具有弯曲的矩形形状。在使用椭圆形入口的一些实施 方案中，入口662可以具有的长轴长度666与短轴长度668比值在约3比1和约5比1之间。在使 用椭圆形或圆形入口的一些实施方案中，出口664可以具有的长轴长度666与短轴长度668 比值在约1比1和约3比1之间。在使用弯曲的矩形形状的实施方案中，入口和出口可以具有 的长轴长度666与短轴长度668比值(纵横比）在约2比1和约7比1之间，出口664比值小于入 口 662比值。
[0102]在其它实施方案中，第一模具660的入口662的横截面面积和相应出口664的横截 面面积的比值可在约1.5比1和6比1之间。
[0103]第一模具660由此为聚合物浸渍的纤维材料至相对类似于所得杆的最终形状的形 状提供整体上平滑的转变，所述杆在示例性实施方案中具有圆形或椭圆形的横截面。后续 的模具，例如在图14中所示的第二模具660和第三模具660可以提供材料尺寸的进一步的逐 渐减小和/或变化，从而使得将材料的形状转化为杆的最终横截面形状。这些后续的模具 660可以成型并冷却所述材料。例如，在一些实施方案中，每个后续的模具660都可以维持在 比在先的模具更低的温度下。在示例性实施方案中，所有的模具660都维持在比材料的软化 点温度更高的温度下。
[0104] 在其它示例性实施方案中，具有相对长的台阶长度669的模具660可为所需的，例 如由于对于恰当的冷却和凝固所需要的，其对于实现所需的杆形状和尺寸是关键的。相对 长的台阶长度669减小压力并提供至所需的形状和尺寸的平滑转变，以及具有最小的空隙 分数和弯曲特性。例如，在一些实施方案中，对于模具660来说，出口 664处的台阶长度669与 出口 664处的主轴长度666的比值可以在约0和约20之间、例如在约2和约6之间的范围内。
[0105] 如所述的，根据本公开的校准模具660的使用提供了材料横截面中的逐步变化。这 些逐步变化在示例性实施方案中可以确保所得的产品（例如杆或其它合适的产品）具有整 体上均匀的纤维分配，其具有相对最小的空隙分数。
[0106] 应当理解的是，根据各种应用的需要或要求，任何合适数目的模具660可用于将材 料逐步形成为具有任何合适横截面形状的型材。
[0107] 如所述的，可以以结合或未结合的状态将传感元件500嵌入于带152、156中，或者 嵌入预型件614中（如果将带成形为杆750)。其它实施方案例如描述于图18至22中。如在图 18中所示的，在一种实施方案中，管800可以延伸经过各种模具(例如浸渍模具150和固化模 具650)和/或在各种模具之间延伸。例如，在浸渍模具150内，管800可以在浸渍区域、例如其 板的上方或下方延伸。管800例如可以由钢或另外合适的金属形成，或者可替代地由任何合 适的材料形成。一个或多个传感元件500可以延伸经过管800。如上所述的，可以在浸渍模具 150中形成一个或多个带152、156。管800可以使传感元件500相对于带152、156取向，从而使 得例如传感元件500通常相对于带152、156为中心或以其它方式定位，并位于所得的预型件 614内。如所示的，管800例如可以终止于模具660的入口662处或其内，从而使得传感元件 500在模具650内离开管800。在示例性实施方案中，可以进一步将管800定位，使得传感元件 500离开管800,通常进入模具650的通道651的中心。如上所述的，一个或多