CN109311240A - 用于生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材的方法、具有轮廓的纤维增强塑料型材及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材(1)的方法，其包括以下方法步骤：‑提供复数根第一增强纤维(2)，优选长纤维和/或连续纤维，‑将第一增强纤维(2)进给至用于组合第一增强纤维(2)的单元(3)以产生单向、双向或三向纤维束(4)，‑将纤维束(4)进给至用于用第一聚合物基体浸渍纤维束(4)的单元(5)，‑将经浸渍的纤维束(4)进给至用于使第一聚合物基体至少部分成形以及用于使第一聚合物基体至少部分或完全固化的单元(7)以产生纤维增强的主塑料体(8)，更特别地使用热进行，‑提供第二增强纤维(9)以至少部分地施加至纤维增强的主塑料体(8)，‑将包含第二增强纤维(9)的纤维增强的主塑料体(8)进给至用于至少部分纤维增强成型和/或成形的单元(13)以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(14)，更特别地在压力下进行，‑修整至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(14)以生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材(1)。
Description
本发明涉及用于生产至少部分具有轮廓的(contoured)纤维增强塑料型材的方法，所述方法包括以下方法步骤：
-提供复数根第一增强纤维，优选长纤维和/或连续纤维，
-将第一增强纤维供给至用于组合第一增强纤维的单元以产生单向、双向或三向纤维束，
-将纤维束供给至用于用第一塑料基体浸渍纤维束的单元，
-将经浸渍的纤维束供给至用于使第一塑料基体至少部分成形的单元或者用于使第一塑料基体至少部分成形且至少部分或完全固化的单元以产生纤维增强塑料基础元件，特别地在加热下进行，
-提供第二增强纤维以至少部分地施加至纤维增强塑料基础元件，
-将设置有第二增强纤维的纤维增强塑料基础元件供给至用于至少部分纤维增强成型和/或成形的单元以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(strand)，特别地在压力下进行，
-切割至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线以生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材。
本发明还涉及具有轮廓的纤维增强塑料型材及其相应用途，所述具有轮廓的纤维增强塑料型材包括具有附接的纤维增强成型部(profiling)的单向、双向或三向纤维增强塑料基础元件。
用于生产具有轮廓的纤维增强塑料型材的方法在现有技术中是已知的，特别是用于生产建筑用增强筋(reinforced bar)的方法。塑料型材包括可以经济地生产的单向纤维增强塑料基础元件，例如通过拉挤成型(pultrusion)法生产。
一方面，塑料基础元件可以用呈纤维束(即，所谓的粗纱)形式的另一些纤维紧密地包裹。包裹的粗纱的股线张力可以很高，使得纤维可以被缠结在单向纤维增强塑料基础元件中，这可能在塑料基础元件的纤维束中产生缺陷。通过缠绕粗纱，在塑料基础元件的长度上产生型材，所述型材当在建筑中使用具有轮廓的纤维增强塑料型材时例如用作混凝土的锚固(参见US 420401)。成型部的配置基本上取决于缠绕粗纱的直径和缠绕角度。
另一方面，塑料基础元件可以用呈粗纱形式的另一些纤维松散地包裹。由于包裹的粗纱的股线张力低，因此缠绕粗纱(成型部)与塑料基础元件的结合仅经由基体粘合进行，结果是仅可以施加极小的负载，并且不能排除由于其导致的成型部过早失效。成型部的配置基本上取决于缠绕粗纱的直径和缠绕角度。
在上述方法中，缠绕粗纱的取向对于具有轮廓的纤维增强塑料型材的负载方向不是最佳的。在这两种方法中，缠绕粗纱结构经受不利的横向压力负载。当横向负载至纤维时，这里使用的纤维，如玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维，显示出最低的负载承受能力。
作为另一些现有技术文献，提及了WO 1996/000824 A1和US 5,727,357。在以上讨论的现有技术中，成型部设计自由度存在限制。
本发明的目的是提供用于生产部分具有轮廓的纤维增强塑料型材的方法和具有轮廓的纤维增强塑料型材，其允许关于成型部的高的设计自由度以及适于塑料基础元件中和成型部中的负载路径(张力和/或压力)的纤维取向，并且可以单独地适合于所讨论的应用。
根据本发明的第一方面，关于根据本发明的方法的目的通过权利要求1的特征来解决。
首先，提供复数根第一增强纤维，特别是连续纤维，其特别地缠绕在复数个辊上。将第一增强纤维退绕并供给至用于组合第一增强纤维的单元以产生单向、双向或三向纤维束。将组合成纤维束的第一增强纤维供给至用于用第一塑料基体浸渍纤维束的单元。然后将经浸渍的纤维束供给至用于使第一塑料基体至少部分成形的单元或者用于使第一塑料基体至少部分成形且至少部分(特别是完全)固化的单元以产生纤维增强塑料基础元件。此后，提供第二增强纤维以至少部分地施加至纤维增强塑料基础元件。将设置有第二增强纤维的纤维增强塑料基础元件供给至用于至少部分纤维增强成型和/或成形的单元以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。最后，将至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线切断并且提供至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材。本发明人发现，在使用长度比第一增强纤维短的第二增强纤维，特别是呈短纤维和/或长纤维形式的第二增强纤维时，实际上对成型部的设计自由没有限制，并且纤维取向可以根据待增强基体(优选混凝土)中的至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材的负载方向最佳地配置。可以针对每个应用单独地调整和产生成型部。
连续纤维应理解为长度超过50mm的纤维线。连续纤维以粗纱、无纬织物或织造织物的形式用于纤维增强塑料。包含连续纤维的结构组件显示出最高的刚度值和强度值。长纤维应理解为长度为1mm至5mm的纤维，特别是切割纤维(cut fiber)。短纤维应理解为长度为0.1mm至1mm的纤维，特别是切割纤维。
根据本发明，在成型/成形单元中进行至少部分成型和/或成形以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。由于成型和/或成形在基本上移动的塑料基础元件中进行，因此可以使用各种装置作为成型/成形单元。例如，可以使用共同移动的压力单元，其可以仅使设置有短纤维和/或长纤维的塑料基础元件的相应部分成型。因此，可移动的布置允许在连续移动的塑料基础元件上不连续地产生成型部。作为另一个实例，可以使用有源或无源驱动的辊单元，例如具有两个相对辊的辊单元，两个相对辊形成间隙，设置有短纤维和/或长纤维的纤维增强塑料基础元件被引导通过该间隙。在辊中，利用相应引入的阴模提供了成型部。该成型部也可以分阶段产生，例如使用串联布置的辊产生。至少部分地包围塑料基础元件的成形链单元也可以利用相应引入的阴模产生成型部。例如，如果链单元是有源驱动的，则可以在拉挤成型法中省略另外的拉出/驱动单元，即所谓的拉拔器。
根据根据本发明的方法的第一实施方案，短纤维和/或长纤维通过散布和/或喷洒作为短纤维和/或长纤维和第二塑料基体的混合物湿润地施加。该施加可以局部地进行，特别地在其中在纤维增强塑料基础元件上发生部分成型的区域上进行，或者将湿润的短纤维和/或长纤维施加至纤维增强塑料基础元件的整个表面。湿润的短纤维和/或长纤维充当用于产生成型部的材料，使得所施加的层厚度局部或完全取决于待产生的最终几何形状。或者，可以首先通过散布和/或喷洒将短纤维和/或长纤维局部或完全地干燥地施加至纤维增强塑料基础元件，其中然后用第二塑料基体浸渍经干燥地施加的短纤维和/或长纤维以提供用于产生成型部的材料。
根据根据本发明的方法的一个替代实施方案，将纤维增强塑料基础元件进给通过填充有短纤维和/或长纤维和液体第二塑料基体的混合物的浸渍单元，以将浸渍有第二塑料基体的短纤维和/或长纤维施加至为了产生成型部而提供的纤维增强塑料基础元件。还可以将包含所施加的短纤维和/或长纤维和第二塑料基体的混合物的纤维增强塑料基础元件进给通过剥除(stripping)单元，以设定最佳的相应指定量的短纤维和/或长纤维和塑料基体的混合物。
根据根据本发明的方法的另一个实施方案，在施加短纤维之后，将纤维增强塑料基础元件进给至用于使短纤维和/或长纤维具有指定取向的静电带电单元。这具有允许根据需要并且以适合于负载路径(张力和/或压力)的方式设定短纤维和/或长纤维的取向的优点。
根据根据本发明的方法的另一个实施方案，在至少部分成型和/或成形期间或之后进行浸渍有第二塑料基体的短纤维和/或长纤维的固化以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。例如，可以加热成型/成形单元，使得在成型部的产生期间使塑料基础元件和成型部(成型层)或者单独的成型部(成型层)固化。或者，可以在成型部产生之后进行塑料基础元件和成型部(成型层)或者单独的成型部(成型层)的固化，例如通过布置在下游的加热/固化单元(例如连续炉的形式)或者通过加热的拉出/驱动单元来进行。
根据根据本发明的方法的另一个实施方案，可以在至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线或至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材上进行至少部分表面结构化，特别地在至少部分成型和/或成形期间或之后，以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。为此目的，可以进行用另外的纤维进一步包裹、表面的另外打磨、经固化型材表面的粗糙化或通过成形成型单元的结构化，以便以这种方式有利地增加具有轮廓的纤维增强塑料型材的表面积。最后，可以想到至少部分地除去材料的表面处理，通过该表面处理例如可以在具有轮廓的纤维增强塑料型材的表面上产生底切(undercut)。
根据根据本发明的方法的另一个实施方案，可以提供芯材料，其与第一增强纤维一起被供给至用于组合第一增强纤维的单元以产生纤维束，其中芯材料在纵向方向上基本上完全被第一增强纤维包围。使用芯材料是有利的，因为这使得可以生产这样的塑料型材：其具有更厚的尺寸而不需要用(成本密集的)纤维和塑料基体材料完全填充塑料基础元件的截面。作为芯材料，可以使用橡胶、泡沫、金属或比纤维材料更有利的其他填料。还可以在适当安装之前除去芯材料以便以这种方式生产空心型材。为此目的，除了上述芯材料之外，还可以使用金属材料。
根据根据本发明的方法的另一个实施方案，可以在固化期间或之后使具有轮廓的纤维增强塑料股线弯曲。或者，也可以随后使具有轮廓的纤维增强塑料型材弯曲。
根据本发明的第二方面，关于根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材的目的通过权利要求9的特征实现。
具有轮廓的纤维增强塑料型材包括单向、双向或三向纤维增强塑料基础元件(塑料基础元件的增强纤维)。例如，在单向取向的情况下，纤维以适于纤维的拉伸形式存在，并因此型材可以承受强的拉伸力。附接至塑料基础元件的是纤维增强成型部，所述纤维增强成型部根据本发明包含短纤维和/或长纤维(成型部的增强纤维)。因此，与现有技术相比，实际上对设计的自由度没有限制，例如关于成型部的形状、高度、角度等。
根据本发明，成型部被设计为半球形结构、透镜结构、或者不被配置成围绕基础元件的周向的肋结构。
例如，成型部也可以部分地配置在不同的平面上。成型部的各结构也可以显示不同的取向，例如以彼此不同的角度。成型部也可以被配置为恒定或可变长度。这允许单独的成型部。
根据根据本发明的塑料型材的第一实施方案，纤维增强塑料基础元件具有圆形、方形、矩形或透镜形的截面。截面可以根据需要被配置为恒定或可变长度。
根据根据本发明的塑料型材的另一个实施方案，具有轮廓的纤维增强塑料型材可以被配置为实心或中空型材和/或由至少两种不同材料构成的混合型材。实施方案不限于线性型材，但也可以是二维或三维实施方案，例如弯曲型材。
根据根据本发明的塑料型材的另一个实施方案，塑料基础元件的增强纤维由玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、塑料纤维或其混合物构成。优选地，使用碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
根据根据本发明的塑料型材的另一个实施方案，短纤维由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、再循环纤维(特别是来自先前的基础材料的再循环纤维)、金属纤维、塑料纤维或其混合物构成。优选地，使用碳纤维。
根据根据本发明的塑料型材的另一个实施方案，第一塑料基体和/或第二塑料基体由热塑性塑料或硬塑料构成。
本发明的第三方面涉及根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材作为增强筋，例如用于混凝土基体的用途。
在下文中，借助于描绘实例的附图更详细地说明本发明。相同的组件使用相同的附图标记表示。附图示出了以下内容：
图1)：用于实施根据本发明的方法用以连续生产具有轮廓的纤维增强塑料型材的生产装置的实例的示意图，
图2a、2b、2c)：根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材的第一实例的示意性顶视图和侧视图以及沿A-A的截面，
图3a、3b、3c)：根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材的第二实例的示意性顶视图和侧视图以及沿A-A的截面，
图4a、4b、4c)：根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材的第三实例的示意性顶视图和侧视图以及沿A-A的截面，
图5a、5b、5c)：根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材的第四实例的示意性顶视图和侧视图以及沿A-A的截面，
图6)：复数个根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材彼此连接的实例。
图1以示意图示出了用于实施根据本发明的方法用以连续生产具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1″、1″′)的生产装置的实例。首先，提供复数根第一增强纤维(2)，优选长纤维或连续纤维，其特别地缠绕在复数个辊(2.1)上，所述辊(2.1)例如被布置在多层纤维架或退绕单元(2.2)中用于退绕的目的。作为第一增强纤维(2)，可以使用玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、塑料纤维或其混合物。第一增强纤维(2)也可以被加工成纺织条的形式。将第一增强纤维(2)退绕并连续供给至用于组合增强纤维(2)的单元(3)以产生纤维束(4)。借助于一个或复数个纤维导向器(3.1)，将增强纤维(2)组合成纤维束(4)。将组合成纤维束(4)的增强纤维(2)连续供给至用于用第一塑料基体浸渍纤维束(4)的单元(5)，所述单元(5)连接至用于提供第一塑料基体的单元(6)。根据待产生的基体材料(无论是硬塑料还是热塑性塑料)，也可以在单元(6)中提供两种基体体系(6.1、6.2)的混合物。将纤维束(4)完全浸渍在单元(5)中。然后将经浸渍的纤维束连续供给至用于使第一塑料基体至少部分成形或者用于使第一塑料基体至少部分成形且至少部分(优选完全)固化的单元(7)以产生纤维增强塑料基础元件(8)。单元(7)优选为加热的成形单元，使得除了设定待产生的纤维增强塑料基础元件(8)的几何形状(特别是其截面，可以被配置为圆形、方形、矩形、星形或透镜形并且根据需要可以具有恒定或可变长度)之外，通过加热还发生第一塑料基体的部分固化(优选完全)固化，而不需要提供另外的加热/固化单元，例如布置在下游的连续炉。
此后，提供呈短纤维和/或长纤维形式的第二增强纤维(9)以至少部分地施加至纤维增强塑料基础元件(8)。作为第二增强纤维(9)，可以使用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、陶瓷纤维、塑料纤维、金属纤维或其混合物。例如，首先通过散布和/或喷洒在单元(11)中将第二增强纤维(9)以干燥形式局部或完全地施加至纤维增强塑料基础元件。单元(11)连接至用于提供用于浸渍第二增强纤维(9)的第二塑料基体的单元(10)，所述第二增强纤维(9)已经被干燥地施加至纤维增强塑料基础元件(8)。经浸渍的增强纤维充当用于待产生成型部的材料。根据待产生的基体材料(无论是硬塑料还是热塑性塑料)，也可以在单元(10)中提供两种基体体系(10.1、10.2)的混合物。或者，可以通过在单元(11)中散布和/或喷洒将第二增强纤维(9)作为增强纤维和第二塑料基体的混合物湿润地施加。该施加可以局部地进行，特别地在其中在纤维增强塑料基础元件(8)上发生部分成型的区域上进行，或者将湿润的增强纤维施加至纤维增强塑料基础元件(8)的整个表面。湿润的增强纤维提供用于产生成型部的材料，使得所施加的层厚度局部或完全取决于待产生的最终几何形状。单元(11)可以例如包括用于使增强纤维(9)取向的静电带电单元(12)和/或用于设定最佳量的增强纤维和塑料基体的混合物的剥除单元(12)。
将设置有第二增强纤维(9)的纤维增强塑料基础元件(8)连续地供给至用于至少部分纤维增强成型和/或成形的单元(13)以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(14)。由于成型和/或成形在基本上移动的塑料基础元件(8)上进行，因此可以使用不同的装置作为成型/成形单元(13)。例如，可以使用共同移动的压力单元，其可以仅使设置有经第二塑料基体浸渍的增强纤维(9)的塑料基础元件(8)的相应部分成型。因此，可移动的布置允许在连续移动的塑料基础元件(8)上不连续地产生成型部(1.1、1'.1、1″.1、1″′.1)。作为另一个实例，可以使用有源或无源驱动的辊单元，例如具有两个相对辊的辊单元，两个相对辊形成间隙，设置有增强纤维的纤维增强塑料基础元件(8)被进给通过该间隙。在辊中，利用相应引入的阴模提供了成型部。成型部(1.1、1'.1、1″.1、1″′.1)也可以分阶段产生，例如使用串联布置的辊(13)产生。至少部分地包围塑料基础元件的成形链单元也可以利用相应引入的阴模产生成型部。例如，如果链单元是有源驱动的，则可以在拉挤成型法中省略另外的拉出/驱动单元(15)，即所谓的拉拔器。优选地加热用于至少部分纤维增强成型和/或成形以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(14)的单元(13)以进行塑料基础元件和成型部(成型层)或者单独的成型部(成型层)的部分固化，优选完全固化，而不需要另外的加热/固化单元，例如布置在下游的连续炉。至少一个拉出/驱动单元(15)被用作进给单元，其可以在塑料股线(14)的拉出方向上移动或与该拉出方向相反地移动，通过所示的箭头表示，其表示交替运动。
最终，在切割单元(16)中将至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线(14)切断并且提供至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1″、1″′)。
由于使用短纤维和/或长纤维(9)来增强成型部几何形状而不是缠绕有连续纤维的型材，因此实际上对成型部(1.1、1'.1、1″.1、1″′.1)没有限制，如图2至图5中的实例所示。此外，在使用短纤维和/或长纤维(9)来增强成型部几何形状而不是缠绕有连续纤维的型材时，增强纤维(9)可以以适合于负载路径的方式布置。具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1″、1″′)优选地在建筑中，特别是在混凝土基体中用作增强筋。
图2)示出了以示意性顶视图(图2a))和侧视图(图2b))示出的根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1)的第一实例。对于侧视图的图，塑料型材(1)自从上方看时绕中心轴线(M)旋转90°。具有轮廓的纤维增强塑料型材(1)由至少部分地附接有呈肋结构(1.1)形式的短纤维增强成型部的单向纤维增强塑料基础元件(8)构成。不仅成型部(1.1)的区域设置有短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)，而且在施加短纤维和/或长纤维(9)和第二塑料基体期间，塑料基础元件(8)被完全覆盖，使得短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)完全包围塑料基础元件(8)，如图2c)所示。肋结构(1.1)不被配置成周向围绕塑料基础元件(8)，而是在每种情况下限制为相对于周向为最大170°，其中肋结构(1.1)由基础材料(9.1)连续地形成至高至预定高度(h)。肋结构(1.1)可以优选地被配置成与中心轴线(M)成一定角度，具有指定宽度(b)，并且以距离(a)重复布置。肋结构(1.1)的高度(h)、宽度(b)和/或距离(a)可以通过使用用于使成型部(1.1)增强的短纤维和/或长纤维(9)根据需要单独地设定，并且特别地可以以适合于负载路径的方式布置。
图3)以示意性顶视图(图3a))和侧视图(图3b))示出了根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1')的第二实例。与图2)相比，成型部具有至少部分经短纤维和/或长纤维(1'.1)增强的肋结构(1'.11、1'.12)，所述肋结构(1'.11、1'.12)具有重复图案，但是以相对于中心轴线(M)不同的角度取向(1'.11，α)和(1'.12，β)。例如，角度为α＝45°和β＝65°。在施加短纤维和/或长纤维(9)和第二塑料基体期间，塑料基础元件(8)仅在待产生的成型部(1'.1)的区域中用短纤维和/或长纤维局部地覆盖，使得短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)仅设置在成型部(1'.1)的区域中，如图2c)所示。此外，在单向纤维增强塑料基础元件(8)内部可以设置有芯材料(17)，特别地以允许在同时减少纤维和基体材料使用量的情况下使具有轮廓的纤维增强塑料型材(1')的直径(d)增加。
图4)以示意性顶视图(图4a))和侧视图(图4b))示出了根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1″)的第三实例。至少部分经短纤维和/或长纤维增强的成型部(1″.1)由限定第一部分平面(E1)的第一平台样结构(1″.11)和布置在其上的整体肋状结构(1″.12)构成，所述整体肋状结构(1″.12)具有彼此平行且与中心轴线(M)成一角度地布置的两个肋，所述两个肋限定第二部分平面(E2)。不仅成型部(1".1)的区域设置有短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)，而且在施加短纤维和/或长纤维(9)和第二塑料基体的过程中，塑料基础元件(8)被完全覆盖，使得短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)完全包围塑料基础元件(8)，如图4c)所示。
图5)以示意性顶视图(图5a))和侧视图(图5b))示出了根据本发明的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1″′)的第四实例。与图2)相比，成型部至少部分地经短纤维和/或长纤维(1"'.1)增强，其具有在纵向方向上的半球形结构(1"'.11)和透镜结构(1"'.12)的变化布置。不仅成型部(1"'.1)的区域设置有短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)，而且短纤维和/或长纤维增强基体(9.1)完全包围塑料基础元件(8)，如图5c)所示。
图6)示出了连接两个使用图4)的实施方案的实例的塑料型材(1")的实例。在生产塑料型材的过程中，不仅可以产生适合于负载的成型部，而且可以产生这样的连接区域(18)：所述连接区域(18)在根据待生产的塑料型材的长度以连续重复的方式连续生产期间被模制到塑料型材股线上，其中塑料型材股线特别地在所产生的连接区域中间被切断以提供在两端具有连接区域(18)的塑料型材。连接区域(18)的几何形状可以单独地调节，并且其优选地被配置成使得至少两个塑料型材可以通过连接元件(19)在其端部彼此连接，优选地以强制锁定和/或非强制锁定的方式连接，特别地通过其各自的连接区域(18)连接。图6)中的连接区域(18)示出轴向槽，其中其他形式也是可想到的。连接区域(18)的产生不限于根据图4)的实例(1")，而是适用于所有根据本发明的塑料型材(1、1'、1″、1″′)。塑料型材(1、1'、1″、1″′)可以在一端并且优选在其两端具有连接区域(18)。
本发明不限于说明书或实例，并且实例的组合也是可以的。
相反，具有轮廓的纤维增强塑料型材可以被配置为实心或中空型材和/或由至少两种不同材料构成的混合型材。(相同的)基体也可以用作第一塑料基体和第二塑料基体。
附图标记列表
1、1'、1″、1″′ 具有轮廓的纤维增强塑料型材
2 第一增强纤维
2.1 辊
2.2 纤维架、退绕单元
3 用于组合第一增强纤维的单元
3.1 纤维导向器
4 纤维束
5 用于浸渍纤维束的单元
6 用于提供第一塑料基体的单元
6.1、6.2 基体体系
7 加热的成形单元
8 纤维增强塑料基础元件
9 第二增强纤维，短纤维和/或长纤维
9.1 短纤维和/或长纤维增强基体
10 用于提供第二塑料基体的单元
10.1、10.2 基体体系
11 用于施加第二增强纤维/第二塑料基体的单元
12 静电带电单元/剥除单元
13 成型/成形单元
14 具有轮廓的纤维增强塑料股线
15 拉出/驱动单元
16 切割单元
17 芯材料
18 连接区域
19 连接元件
a 肋结构之间的距离
A 中心轴线
b 肋结构的宽度
d 距离
E1、E2 平面
h 肋结构的高度
α、β 角度
Claims (18)
1.一种用于生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材的方法，包括以下方法步骤：
-提供复数根第一增强纤维，特别是长纤维和/或连续纤维，
-将所述第一增强纤维供给至用于组合所述第一增强纤维的单元以产生单向、双向或三向纤维束，
-将所述纤维束供给至用于用第一塑料基体浸渍所述纤维束的单元，
-将经浸渍的纤维束供给至用于使所述第一塑料基体至少部分成形的单元或者供给至用于使所述第一塑料基体至少部分成形和至少部分或完全固化的单元以产生纤维增强塑料基础元件，特别地在加热下进行，
-提供第二增强纤维以至少部分地施加至所述纤维增强塑料基础元件，
-将设置有所述第二增强纤维的所述纤维增强塑料基础元件供给至用于至少部分纤维增强成型和/或成形的单元以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线，特别地在压力下进行，
-切割所述至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线以生产至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材，
特征在于，
-所述第二增强纤维的长度比所述第一增强纤维短，并且特别地以短纤维和/或长纤维的形式提供，其中在成型/成形单元中进行至少部分成型和/或成形以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。
2.根据权利要求1所述的方法，
特征在于，
所述短纤维和/或长纤维通过散布和/或喷洒作为短纤维和/或长纤维和第二塑料基体的混合物干燥或湿润地施加，其中经干燥地施加的所述短纤维和/或长纤维然后用第二塑料基体浸渍。
3.根据权利要求1所述的方法，
特征在于，
将所述纤维增强塑料基础元件进给通过填充有短纤维和/或长纤维和液体第二塑料基体的混合物的浸渍单元，以将至少部分浸渍有塑料基体的短纤维和/或长纤维施加至所述纤维增强塑料基础元件。
4.根据上述权利要求中的一项所述的方法，
特征在于，
在施加所述第二增强纤维之后，将所述纤维增强塑料基础元件供给至用于使所述增强纤维具有指定取向的静电带电单元。
5.根据上述权利要求中的一项所述的方法，
特征在于，
在所述至少部分成型和/或成形期间或之后进行浸渍有所述第二塑料基体的所述第二增强纤维的固化以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。
6.根据上述权利要求中的一项所述的方法，
特征在于，
能够在所述至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线或所述至少部分具有轮廓的纤维增强塑料型材上进行至少部分表面结构化，特别地在所述至少部分成型和/或成形期间或之后进行，以产生至少部分具有轮廓的纤维增强塑料股线。
7.根据上述权利要求中的一项所述的方法，
特征在于，
提供芯材料，所述芯材料与所述第一增强纤维一起被供给至用于组合所述第一增强纤维的单元以产生纤维束，其中所述芯材料在纵向方向上基本上完全被所述增强纤维包围或者随后被除去。
8.根据上述权利要求中的一项所述的方法，
特征在于，
在固化期间或之后使所述具有轮廓的纤维增强塑料股线弯曲，或者随后使所述具有轮廓的纤维增强塑料型材弯曲。
9.一种成型的纤维增强塑料型材(1、1'、1"、1"')，特别是根据权利要求1至8中的一项所述的方法生产的成型的纤维增强塑料型材(1、1'、1"、1"')，包括具有附接的纤维增强成型部(1.1、1'.1、1".1、1"'.1)的单向、双向或三向纤维增强塑料基础元件(8)，
特征在于，
所述成型部(1.1、1'.1、1".1、1"'.1)包含短纤维和/或长纤维，其中所述成型部(1.1、1'.1、1".1、1"'.1)被配置为肋结构(1.1、1'.11、1'.12、1".12)、半球形结构(1"'.12)、或者透镜结构(1"'.11)，所述肋结构(1.1、1'.11、1'.12、1".12)被配置成非周向地围绕所述塑料基础元件(8)。
10.根据权利要求9所述的塑料型材，
特征在于，
所述纤维增强塑料基础元件(8)具有圆形、方形、矩形、星形或透镜形的截面，其中所述截面能够具有恒定或可变的长度。
11.根据权利要求9或10所述的塑料型材，
特征在于，
所述成型部(1.1、1'.1、1".1、1"'.1)能够被配置为恒定或可变长度。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的塑料型材，
特征在于，
所述具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1"、1"')能够被配置为实心或中空型材和/或由至少两种不同材料构成的混合型材。
13.根据权利要求9至12中的一项所述的塑料型材，
特征在于，
第一增强纤维(2)由玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、塑料纤维或其混合物构成。
14.根据权利要求9至13中的一项所述的塑料型材，
特征在于，
第二增强纤维(9)由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、亚麻纤维、***纤维、金属纤维、塑料纤维或其混合物构成。
15.根据权利要求9至14中的一项所述的塑料型材，
特征在于，
所述第一塑料基体和/或第二塑料基体由热塑性塑料或硬塑料构成。
16.根据权利要求9至15中的一项所述的塑料型材，
特征在于，
所述塑料型材(1、1'、1"、1"')在一端，优选在其两端，具有连接区域(18)。
17.根据权利要求9至16中的一项所述的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1"、1"')作为增强筋，特别是用于混凝土基体的用途。
18.能够经由连接元件(19)以强制锁定或非强制锁定的方式在其端部彼此连接的至少两个根据权利要求16所述的具有轮廓的纤维增强塑料型材(1、1'、1"、1"')的用途。
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