具有強度變化的纖維復合成品的制作方法
【專利摘要】一種具有強度變化的纖維復合成品，包含一個樹脂部，該樹脂部具有一個第一表面及一個第二表面，而該纖維復合成品還包含包覆在該樹脂部內部的一個基材層，以及一個用來調整局部區域的結構強度的強度調整單元，該基材層為纖維布，而該強度調整單元包括至少兩片由纖維所制成的強度調整層，所述強度調整層的至少一個對應該基材層的局部區域，其并選自于：人造纖維、熱塑性聚氨酯彈性纖維，或兩者的組合。利用該強度調整單元來調整該成品局部區域的結構強度，可以使該纖維復合成品具有強度變化。
【專利說明】具有強度變化的纖維復合成品
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成品，特別是涉及一種以纖維為主要材料，并為多層式結構的具有強度變化的纖維復合成品。
【背景技術】
[0002]現有纖維復合材料在制造時，通常先將纖維編織成布料，再將該布料預浸在例如環氧樹脂等等的黏結液體中，當含浸的環氧樹脂干固后，就可以形成具有預定厚度及硬度的纖維復合材料。使用時可以依據需求不同，將數層纖維復合材料疊黏在一起，以形成具有結構強度的纖維復合成品。
[0003]現有纖維復合成品在強度的控制上，主要是選擇不同的纖維來制造該布料，舉例來說，當預浸在該環氧樹脂內的布料由碳纖維或者玻璃纖維所制成時，在層層堆疊后，該復合成品將具有較佳的硬度及結構強度，相反的，如果用來制造該布料的纖維為例如聚酯(polyester)、聚酰胺(又稱為尼龍，英文為Nylon)等等人造纖維時，其硬度及結構強度將低于由碳纖維或者玻璃纖維所制成的布料。也就是說，在現有纖維復合材料的制造領域中，制造者都是根據成品需要的強度，選擇將數層面積相同且預浸有環氧樹脂的布料黏結，因此，在結合后該纖維復合成品的每個部位的強度及硬度都相同。
[0004]現有纖維復合成品雖然可以根據需要調整整體的結構強度，但卻無法改變該成品上不同區域的結構強度，因此，現有纖維復合成品可以運用領域受到很大的限制。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種具有不同的結構強度變化，以擴大可運用范圍的纖維復合成品。
[0006]本發明的纖維復合成品包含一個樹脂部，該樹脂部具有一個第一表面，以及一個第二表面，而該纖維復合成品還包含一個包覆在該樹脂部內部并鄰近該第一表面的基材層，以及一個包覆在該樹脂部內部并用來調整局部區域的結構強度的強度調整單元，該基材層為纖維布，而該強度調整單元介于該樹脂部的第二表面及該基材層之間，并包括至少兩片由纖維所制成的強度調整層，所述強度調整層的至少其中一個對應該基材層的局部區域，并選自:人造纖維、熱塑性聚氨酯彈性纖維，或人造纖維與熱塑性聚氨酯彈性纖維的組口 ο
[0007]本發明所述的纖維復合成品，該強度調整單元包括一片鄰近該第二表面的第一強度調整層，以及一片介于該第一強度調整層及該基材層之間的第二強度調整層，該第二強度調整層的面積小于該基材層的面積，并對應該基材層的局部區域。
[0008]本發明所述的纖維復合成品，該第一強度調整層的面積與該基材層的面積相同。
[0009]本發明所述的纖維復合成品，該第一強度調整層的材料不同于該第二強度調整層的材料。
[0010]本發明所述的纖維復合成品，該強度調整單元包括一片第一強度調整層，以及一片第二強度調整層，該第一強度調整層及該第二強度調整層的面積都小于該基材層的面積。
[0011]本發明所述的纖維復合成品，該第二強度調整層介于該第一強度調整層及該基材層之間。
[0012]本發明所述的纖維復合成品，該強度調整單元還包括至少一片第三強度調整層，以及至少一片第四強度調整層，該第三強度調整層及該第四強度調整層的面積都小于該基材層的面積，且該第三強度調整層及該第四強度調整層分別位于該第一強度調整層的相反側。
[0013]本發明所述的纖維復合成品，該第一強度調整層及該第二強度調整層都位于該基材層及該樹脂部的第二表面之間，且彼此錯開設置。
[0014]本發明所述的纖維復合成品，該基材層選自于碳纖維、玻璃纖維，或碳纖維與玻璃纖維的組合。
[0015]本發明所述的纖維復合成品，還包含至少一個結合在該樹脂部的第一表面及第二表面的其中之一上的薄膜表層，該薄膜表層是熱塑性聚氨酯彈性體，該樹脂部為環氧樹脂。
[0016]本發明的有益效果在于:利用該強度調整單元來調整該纖維復合成品的局部區域的結構強度，可以使該纖維復合成品具有不同的結構強度，以符合不同使用需求，并擴大該成品可運用的范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明纖維復合成品的一個第一較佳實施例的前視圖；
[0018]圖2是沿圖1中I1-1I線所取的一個剖視示意圖，為了清楚顯示結構，圖中只示意該纖維復合成品的一個樹脂部的剖線，其余元件的剖線省略；
[0019]圖3是一個立體分解圖，輔助說明該第一較佳實施例的制造過程；
[0020]圖4是一個制造流程示意圖，也是輔助說明該第一較佳實施例的制造過程；
[0021]圖5是本發明纖維復合成品的一個第二較佳實施例的立體圖；
[0022]圖6是沿圖5中V1- VI線所取的一個剖視示意圖，圖中只示意該纖維復合成品的樹脂部的剖線，其余元件的剖線省略；
[0023]圖7是本發明纖維復合成品的一個第三較佳實施例的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明，在以下的說明內容中，類似的元件以相同的編號來表不。
[0025]參閱圖1與圖2，本發明纖維復合成品I的一個第一較佳實施例為一片中央堅硬而周邊柔軟的物件，該纖維復合成品I包含:一個樹脂部11，該樹脂部11由環氧樹脂所構成，并具有一個弧彎的第一表面111，以及一個形狀及弧度與該第一表面111對應的第二表面112，該第一表面111并具有一個位于中央的平坦面段113，以及一個圍繞該平坦面段113的圍繞面段114。
[0026]該纖維復合成品I還包含一個包覆在該樹脂部11內部的基材層12，以及一個包覆在該樹脂部11內部的強度調整單元13。本實施例該基材層12是鄰近該樹脂部11的第一表面111，并選擇結構強度較佳的碳纖維布、玻璃纖維布，或碳纖維與玻璃纖維的組合的布。前述布料為已知布料，故不在此贅述。在本較佳實施例采用碳纖維布，而該強度調整單元13包括一片面積與該基材層12面積相同的第一強度調整層131，以及一片面積小于該基材層12面積的第二強度調整層132，該第一強度調整層131及該第二強度調整層132選自于--人造纖維、熱塑性聚氨酯彈性(thermoplasticurethaneelastomer,簡稱TPU)纖維,或人造纖維與熱塑性聚氨酯彈性纖維的組合。前述材質為已知材料，故不在此贅述。所述的人造纖維例如:聚酯(polyester)纖維、聚酰胺(又稱為尼龍，英文為Nylon)纖維等等。
[0027]其中，該第一強度調整層131鄰近該樹脂部11的第二表面112，而該第二強度調整層132介于該第一強度調整層131及該基材層12之間。但是在設計上，本實施例該第一強度調整層131也可以介于該第二強度調整層132及該基材層12之間，該第一強度調整層131及該第二強度調整層132的材料可為相同，亦可為不同。
[0028]又本實施例的纖維復合成品I還包含兩片分別披覆地結合在該樹脂部11的第一表面111及第二表面112上的薄膜表層14。在本較佳實施例中，所述薄膜表層14都是熱塑性聚氨酯彈性體，所述薄膜表層14不但可以和例如:環氧樹脂制成的樹脂部11穩固的結合，也可以和橡膠、聚氨酯(PU)、聚酰胺纖維等等的材料穩固地結合，因此，前述薄膜表層14的材料選擇，可以提高該纖維復合成品I與其他元件的結合效果。
[0029]參閱圖2、3、4，本實施例該纖維復合成品I在制造時，首先根據纖維復合成品I性質及強度需求不同，選擇由碳纖維布、玻璃纖維布、人造纖維布為基底，并將所述布料預浸在環氧樹脂溶液中，以形成一個由碳纖維布所制成的第一預浸布21，以及由人造纖維布或熱塑性聚氨酯彈性纖維所制成的一個第二預浸布22、一個第三預浸布23，該第一預浸布21的面積與該第二預浸布22的面積相同，該第三預浸布23的面積小于該第一預浸布21的面積。
[0030]然后由前往后依序疊放:所述薄膜表層14的其中一片、該第一預浸布21、該第三預浸布23、該第二預浸布22，以及所述薄膜表層14的另一片，最后將該組合體擺放在一個加工模具(圖未示)內進行熱壓加工，就可以完成本實施例該纖維復合成品I的制造。
[0031]在熱壓黏結后，對應該樹脂部11的平坦面段113的區域，除了具有該樹脂部11夕卜，還具有該基材層12、該第一強度調整層131及該第二強度調整層132，也就是說，該纖維復合成品I的中央區域具有該第二強度調整層132，上述層狀結構的纖維復合材料I不但制造相當的簡單，制造后該纖維復合成品I的不同區域也會具有不同的硬度及結構強度。
[0032]參閱圖5、6，本發明纖維復合成品I的一個第二較佳實施例也是包含:一個樹脂部
11、一片包覆在該樹脂部11內部的基材層12、兩片分別結合在該樹脂部11的第一表面111及第二表面112上的薄膜表層14，以及一個包覆在該樹脂部11內部的強度調整單元13。
[0033]該基材層12及所述薄膜表層14的設置位置與第一實施例相同，不再說明。而該強度調整單元13包括一片鄰近該樹脂部11的第二表面112的第一強度調整層131、一片介于該第一強度調整層131及該基材層12之間的第二強度調整層132、兩片前后疊合并介于該樹脂部11的第二表面112及該基材層12之間的第三強度調整層133，以及數片前后疊合并介于該樹脂部11的第二表面112及該基材層12之間的第四強度調整層134。其中該第一強度調整層131及該第二強度調整層132的面積相同，并小于該基材層11的面積，所述第三強度調整層133及所述第四強度調整層134分別位在該第一強度調整層131的相反側。
[0034]該第一強度調整層131、該第二強度調整層132、所述第三強度調整層133及所述第四強度調整層134可選擇相同的材料，也可以選擇不同的材料。具體來說，本實施例主要根據產品特性需要不同，在熱壓加工時，將不同大小、不同層數及不同材料的纖維布或者膜片擺放在不同的區域，就可以輕易的制造出具有強度變化的纖維復合成品I。
[0035]參閱圖7，本發明纖維復合成品的一個第三較佳實施例的構造與第一較佳實施例類似，不同的地方在于:該第一強度調整層131及該第二強度調整層132的面積都小于該基材層12的面積，并左右錯開，同時位在該基材層12及該樹脂部11的第二表面112之間。當該第一強度調整層131及該第二強度調整層132采用不同強度的纖維布時，就可以改變該纖維復合成品I的不同區域的結構強度。
[0036]由以上說明可知，本發明該纖維復合成品I主要利用該強度調整單元13的疊合層數、疊合位置、疊合面積及材料的改變，來使得該纖維復合成品I具有強度變化。上述纖維復合成品I不但結構創新，在制造時，只要根據每件商品各部位強度需要的不同，裁切出具有不同結構強度的預浸布或者膜片，再加以配置、疊合，就可以利用簡單的熱壓技術成型具有強度變化的纖維復合成品1，故本發明不但制造時相當的簡單、方便，也可以使該纖維復合成品I不同區域具有強度變化，并擴大該纖維復合成品I的可運用范圍。
【權利要求】
1.一種具有強度變化的纖維復合成品，包含一個樹脂部，以及一個基材層，該樹脂部具有一個第一表面以及一個第二表面，該基材層為纖維所制成的布料，并包覆在該樹脂部內部，其并鄰近該樹脂部的第一表面；其特征在于: 該纖維復合成品還包含一個包覆在該樹脂部內并介于該樹脂部的第二表面及該基材層之間的強度調整單元，該強度調整單元包括至少兩片由纖維所制成的強度調整層，所述強度調整層的至少其中一片對應該基材層的局部區域，并選自于:人造纖維、熱塑性聚氨酯彈性纖維，或人造纖維與熱塑性聚氨酯彈性纖維的組合。
2.根據權利要求1所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該強度調整單元包括一片鄰近該第二表面的第一強度調整層，以及一片介于該第一強度調整層及該基材層之間的第二強度調整層，該第二強度調整層的面積小于該基材層的面積，并對應該基材層的局部區域。
3.根據權利要求2所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該第一強度調整層的面積與該基材層的面積相同。
4.根據權利要求3所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該第一強度調整層的材料不同于該第二強度調整層的材料。
5.根據權利要求1所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該強度調整單元包括一片第一強度調整層，以及一片第二強度調整層，該第一強度調整層及該第二強度調整層的面積都小于該基材層的面積。
6.根據權利要求5所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該第二強度調整層介于該第一強度調整層及該基材層之間。
7.根據權利要求6所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該強度調整單元還包括至少一片第三強度調整層，以及至少一片第四強度調整層，該第三強度調整層及該第四強度調整層的面積都小于該基材層的面積，且該第三強度調整層及該第四強度調整層分別位于該第一強度調整層的相反側。
8.根據權利要求5所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該第一強度調整層及該第二強度調整層都位于該基材層及該樹脂部的第二表面之間，且彼此錯開設置。
9.根據權利要求1至8中任一項權利要求所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該基材層選自于碳纖維、玻璃纖維，或碳纖維與玻璃纖維的組合。
10.根據權利要求9所述的具有強度變化的纖維復合成品，其特征在于:該纖維復合成品還包含至少一個結合在該樹脂部的第一表面及第二表面的其中之一上的薄膜表層，該薄膜表層是熱塑性聚氨酯彈性體，而該樹脂部為環氧樹脂。
【文檔編號】B32B27/02GK104139575SQ201310168856
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月6日 優先權日:2013年5月6日
【發明者】蕭登波 申請人:天疆實業股份有限公司