CN109703065A - 制造复合材料部件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造至少一种复合材料部件的方法，复合材料部件包括由热塑性材料(13)制成的基体和至少一个包括纤维的增强层，该方法包括以下相继的步骤：(a)在模具(20)的模制腔中或在第一成形工具的模制腔中至少布置增强层和热塑性材料(13)，所述模具或所述第一成形工具能够在打开位置和关闭位置之间移动；(b)将关闭的模制腔或关闭的第一成形工具加热到高于热塑性材料(13)的熔化温度的第一温度，在所述模制腔或第一成形工具中施加第一压力使得热塑性材料(13)浸渍增强层的纤维，以便形成非固结部件；(c)将非固结部件冷却至低于热塑性材料(13)的熔化温度的第二温度，在非固结部件上施加第二压力，使得非固结部件固结。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造至少一种复合材料部件的方法，所述至少一种复合材料部件包括由热塑性材料制成的基体和至少一个包括纤维的增强层。
这种制造方法是已知的。这种方法特别用于制造机动车辆的复合部件。
背景技术
一种传统的解决方案包括使用在制造部件之前所制造的预浸渍的增强元件。该预浸渍的增强元件例如是浸渍有热塑性材料的增强纤维的织物。预浸渍的增强元件传统上在双带式压力机中连续制造，增强纤维织物带和热塑性材料带在所述双带式压力机中循环。压力机包括加热区域和第二冷区域，在所述加热区域中，两条带相接触放置，并且布置所述两条带以便熔化热塑性材料从而利用热塑性材料浸渍织物，所述第二冷区域使得可以固结增强元件。该方法使得仅可以制造具有恒定厚度和单纤维取向或单纤维编织的预浸渍材料的板。接下来将这些板切割成待制造和待成形的部件的形状。
在一个替代方案中，首先将热塑性材料和增强纤维层布置在模具中以便加热塑料材料使其浸渍纤维，然后冷却该部件以便使所述部件固结。因此这样的生产过程需要加热模具，然后使得由所述模具生产的每个部件冷却，这大大增加了生产时间，尤其是由于再次加热在先前部件的生产过程中已经冷却的模具所需的时间，生产时间可能达到几个小时。
因此这样的生产过程需要加热模具，然后使得由所述模具生产的每个部件冷却，这大大增加了生产时间，尤其是由于再次加热在先前部件的生产过程中已经冷却的模具所需的时间，生产时间可能达到几个小时。
发明内容
本发明的一个目的是通过提出这样一种制造复合材料部件的方法来抵消该缺点，所述方法在保证复合材料部件的最终质量的同时是快速的。
为此，本发明涉及一种制造至少一种复合材料部件的方法，所述至少一种复合材料部件包括由热塑性材料制成的基体和至少一个包括纤维的增强层，所述方法包括以下相继的步骤：
(a)在模具的模制腔中或第一成形工具的模制腔中至少布置增强层和热塑性材料，所述模具和所述第一成形工具能够在打开位置和关闭位置之间移动；
(b)将关闭的模制腔或关闭的第一成形工具加热到高于热塑性材料熔化温度的第一温度，在模制腔或第一成形工具中施加第一压力，使得热塑性材料浸渍增强层的纤维以便形成非固结部件；
(c)将非固结部件冷却至低于热塑性材料熔化温度的第二温度，在非固结部件上施加第二压力，使得非固结部件固结。
根据本发明的制造方法特别地可以通过减少两个生产循环之间所需的时间来加速制造复合材料部件的过程。实际上，该制造方法可以主动加热和主动冷却模制腔，因此可以快速地主动加热和主动冷却布置在模具中的部件，或者当生产两个相继的部件时可以使第一成形工具保持在所期望的温度，而不必须进行冷却然后再加热。
根据本发明的具体实施例，该方法还具有一个或多个以下的特征，所述特征可以被单独考虑或根据任何技术上可能性而组合考虑：
-制造方法包括提供与第一成形工具分离的第二成形工具，所述第二成形工具的温度低于热塑性材料的熔化温度，
步骤(c)在第二成形工具中进行，
该方法还包括步骤(b)和步骤(c)之间的步骤(β)，用于打开第一成形工具并且将非固结部件转移到第二成形工具，
该方法还包括在步骤(c)之后的步骤(d)，用于从第二成形工具中移除固结部件；
-步骤(b)和步骤(c)在同一模制腔中进行，所述模制腔具有待制造的部件的形状，
步骤(c)包括当非固结部件位于模制腔中时，使用模制腔的冷却设备来冷却模制腔，步骤(c)还包括在所述模制腔中施加第二压力，非固结部件在步骤(c)期间在模制腔中固结，
该方法还包括在步骤(c)之后的步骤(d)，用于从模具中剥离固结部件；
-在将增强层和热塑性材料布置在模制腔或第一成形工具中之前，该方法包括用于将增强层切割成待制造的部件的至少一部分的形状的步骤；
-增强层的纤维沿至少两个不同的取向延伸；
-复合材料部件包括多个增强层，在将增强层和热塑性材料布置在模制腔或第一成形工具中之前，该方法包括以下相继的步骤：
-切割增强层，使得每一个增强层的尺寸小于或等于模制腔的或待制造的部件的相应尺寸；和
-堆叠切割的增强层并将它们相互附接；
-切割的增强层具有至少两种不同的纤维取向或具有至少两种不同的纺织编织；
-在将增强层和热塑性材料布置在模制腔或第一成形工具中之前，该方法包括用于预热材料的步骤；
-第一成形工具包括第一模制腔，第二成形工具包括具有待制造的部件的形状的第二模制腔；
-所述模具或所述第二成形工具包括用于注射模制材料的装置，所述方法包括这样的步骤：在将固结部件从模具中剥离之前将模制材料注射在固结部件上，或者在将所述固结部件从第二成形工具(122)移除之前，在第二模制腔中将模制材料注射在所述固结部件上；
-在模制腔中施加的第一压力介于1巴至60巴之间，并且有利地介于2巴至10巴之间；
-在模制腔中达到第一温度的加热持续时间或在模制腔中达到第二温度的冷却持续时间介于20秒至80秒之间，并且有利地介于30秒至60秒之间；
-在模制腔中的第一压力的值暂时地变化，其有利地呈斜坡形式变化，并且优选地根据以下函数变化：2巴维持0至30秒，10巴维持20秒至40秒，2巴维持0至10秒，和10巴维持0至20秒；
-在模制腔中施加的第二压力的值大于或等于在模制腔中施加的第一压力的最小值；
-模制腔或第一模制腔具有待制造的部件的至少一部分的展开形式或未展开形式；
-增强层和热塑性材料布置在模具的模制腔中，将所述模具布置在第一成形工具中，然后将所述模具布置在第二成形工具中；
-制造多个部件，在从第一成形工具中移除第一个非固结部件的操作与在第一成形工具中布置用于生产第二个非固结部件的至少一个增强层和热塑性材料的操作之间，将第一成形工具保持在高于热塑性材料的熔化温度的温度；
-在第二成形工具中施加大于环境压力的压力；
-在第一成形工具中的第一压力低于15巴，并且优选地低于10巴；和
-在第一成形工具和/或第二成形工具中花费的循环时间介于40秒至70秒之间，并且有利地等于55秒。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在阅读以下描述后而变得显而易见，该描述仅作为示例来提供且参考附图来进行，其中：
-图1是通过根据本发明的方法获得的成品部件的透视图；
-图2是根据本发明的用于获得增强层的步骤的图示；
-图3是示出增强层的切割的俯视图；
-图4至图5是在根据本发明的第一实施例的制造过程的相继步骤期间的模具的示意图。
-图6是根据本发明的增强层和复合材料层的堆叠的示例的示意图。和
-图7至图11是在根据本发明的第二实施例的制造过程的相继步骤期间的成形工具的示意图。
具体实施方式
根据本发明的方法适用于制造复合材料部件，例如如图1中所示的机动车辆座椅部件。部件10包括：由热塑性材料13制成的基体12；以及至少一个包括纤维16的增强层14。
基体12由聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他热塑性塑料制成。
增强层14的纤维16例如是玻璃纤维，或者碳纤维、芳族聚酰胺纤维、天然纤维等。增强层14还可以包括所述纤维的混合物。选择这些纤维以便增强所述部件，这例如可以在保持所述部件的机械性能的同时减小其厚度。因此，复合材料部件10相对于仅由塑料材料制成的部件而被制造得更轻，并且同时具有令人满意的机械性能。也可以利用包括热塑性基体12的增强纤维来半浸渍层14，例如通过在增强纤维上固定热塑性粉末而被涂粉的增强纤维的织物，或者带有增强纤维与热塑性纤维相混合的纤维的织物，或者将增强纤维和热塑性纤维共同编织。所有这些材料都具有不固结的优点，因此适用于复杂的形状，特别是适用于不可展开的形状，以便与所述复杂的形状结合。
如图1所示，部件10例如具有三维形状，其本体由被基体12浸渍的增强层14形成。附加部件可以在本体上包覆成型，所述附加部件例如是肋17和/或紧固区域18。
根据图4和图5所示的本发明的第一实施例，每个部件10在成形装置19中生产，所述成形装置包括模具20。模具20能够在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置中，基体12的材料(多个材料)和增强层14的材料(多个材料)可以布置在模具20中，在所述关闭位置中，模具20作用在所述材料12、14上以便形成待生产的部件10。
根据图7至图11中所示的本发明的第二实施例，每个部件10在成形装置119中生产，所述成形装置包括第一成形工具120和第二成形工具122。第一成形工具120和第二成形工具122能够在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置中，基体12的材料(多个材料)和增强层14的材料(多个材料)可以布置在成形工具120、122中，在所述关闭位置中，成形工具120、122作用在材料12、14上以便形成待生产的部件10。
根据图7至图10所示的实施例，成形工具120、122是模具。该模具有利地是等恒温模具。在图11中所示的替代方案中，成形模具120、122是具有适于接收至少一个模具的加热板的压力机。
参考图4和图5，现在将描述利用模具20制造部件10的过程的不同步骤。
根据一个实施例且参考图2，首先，增强层14和热塑性材料的层13从存储辊24解绕并且彼此相互定位，增强层14例如被夹在热塑性材料层13之间。接下来，所述增强层和所述热塑性材料的层通过两个热辊26之间，所述两个热辊在加热所述层的同时对它们施加压力，以便由增强层14和热塑性材料的层13形成堆垛件28。根据一个替代方案，堆垛件28包括多个增强层14和热塑性材料的层13，所述增强层和所述热塑性材料的层例如彼此交替地布置。
参考图3，堆垛件28接下来被切割装置30切割成多个复合件31，所述复合件各自由堆垛件28的一部分所形成并且至少包括增强层14和热塑性材料的层13。堆垛件28也可以由含有增强纤维和热塑性材料的混合材料的层构成(例如以混合的增强纤维形式)，或者所述堆垛件是由增强纤维和热塑性纤维形成的共同编织的织物。
堆垛件28也可以由利用热塑性基体来涂粉的增强纤维的织物而制成。
切割装置30适合切割复合件31，使得所述复合件31中的每个复合件的尺寸小于或等于待制造的部件10的相应尺寸。切割的复合件31有利地具有待制造的部件10的形状。在一个替代方案中，将复合件31冲压成待制造的部件10的形状。特别地，这种切割使得可以减少浪费，因为切口外部的热塑性材料13可以再循环用于将来的制造操作。实际上，在一些已知的方法中，在由基体浸渍纤维之后进行复合材料块的切割。在这种情况下，废料由已经浸渍的纤维制成，这种废料不能再次使用。
图6示出了复合件31中的增强层14的不同构造。
在图6的顶部所示的构造中，切割的复合件31包括第一增强层32、第二增强层34和第三增强层36，所述三个层包括玻璃纤维16，所述玻璃纤维有利地是在第一取向上延伸的玻璃纤维16与在第二取向上延伸的玻璃纤维16的混合物，所述第二取向基本垂直于所述第一取向。每个增强层32、34、36例如被布置在两个热塑性材料的层13之间。在一个替代方案中，第一增强层32、第二增强层34和第三增强层36的玻璃纤维16仅在第一取向上延伸。在另一个替代方案中，第一增强层32、第二增强层34和第三增强层36的玻璃纤维16仅在第二取向上延伸。
在图6中间所示的另一种构造中，切割的复合件31包括第一增强层32和第二增强层34，所述两个层包括玻璃纤维16，所述玻璃纤维有利地是在第一取向上延伸的玻璃纤维16与在第二取向上延伸的玻璃纤维16的混合物，所述第二取向基本垂直于所述第一取向。在一个替代方案中，第一增强层32和第二增强层34的玻璃纤维16仅在第一取向上延伸。在另一替代方案中，第一增强层32和第二增强层34的玻璃纤维16仅在第二取向上延伸。在第一增强层32和第二增强层34之间，布置第三增强层36，所述第三增强层包括玻璃纤维16，所述第三增强层的玻璃纤维有利地是在相对于第一取向成45°角的第三取向上延伸的纤维16与在第四取向上延伸的玻璃纤维16的混合物，所述第四取向基本垂直于所述第三取向。在一个替代方案中，第三增强层36的玻璃纤维16仅在第三取向上延伸。在另一替代方案中，第三增强层36的玻璃纤维16仅在第四取向上延伸。每个增强层32、34、36例如被布置在两个热塑性材料的层13之间。还可以使用这样的增强层：其具有单向编织纤维、非卷曲纤维或由具有随机取向的玻璃纤维制成的层。
在图6底部处所示的另一种构造中，切割的复合件31包括包含碳纤维16的第一增强层32和第二增强层34。第一层32和第二层34各自有利地是在第一取向上延伸的碳纤维16与在第二取向上延伸的碳纤维16的混合物，所述第二取向基本垂直于所述第一取向。在一个替代方案中，第一层32和第二层34的碳纤维16仅在第一取向上延伸。在另一个替代方案中，第一层32和第二层34的碳纤维16仅在第二取向上延伸。在第一层32和第二层34之间，布置包括玻璃纤维16的第三增强层36，所述第三增强层的玻璃纤维有利地是在所述第一取向上延伸的玻璃纤维16与在所述第二取向上延伸的玻璃纤维16的混合物。在一个替代方案中，第三层36的玻璃纤维16仅在所述第一取向上延伸。在另一个替代方案中，第三层36的玻璃纤维16仅在所述第二取向上延伸。每个增强层32、34、36例如布置在两个热塑性材料的层13之间。
接下来将每个复合件31的增强层14和切割的热塑性材料的层13相连接，例如通过缝合或缝纫，以便局部地固定增强纤维的层14和热塑性材料的层13。
根据本发明的一个实施例，在将复合件31布置在模具20中或布置在第一成形工具120中之前，该方法包括将复合件31预热到低于复合材料13的熔化温度的温度的步骤。例如使复合件31通过红外辐射炉来进行该预热步骤。这种预热步骤使得可以减少加热在模具20或第一成形工具120中的复合物31所需的时间，从而减少在所述模具20中的循环时间。
根据本发明的第一实施例并且参考图4，模具20包括模制腔38。在一个替代方案中，模具20包括多个模制腔38，用于同时生产多个部件10。例如存在四个模制腔38。模制腔38的表面被有利地处理，以便防止热塑性材料13粘附在模制腔38的表面上。模制腔38例如具有基本上平面的形状。有利地，腔38具有待制造的部件10的形状。
将模具20加热到高于热塑性材料13的熔化温度的温度。通过结合到模具20中的加热设备来加热所述模具，例如通过感应、微波或电阻来加热。
在热塑性材料13是PA66的情况下，模制腔38在加热期间的温度介于275℃至315℃之间，并且有利地介于280℃至300℃之间。
根据一个实施例，模具20还包括用于注射模制材料的装置42。
适于通过冷却装置来冷却模具20。这种装置例如包括布置在模制腔38附近的管。冷却流体(例如水)在所述管中循环以便冷却模制腔38。
在热塑性材料13是PA66的情况下，冷却温度介于145℃至165℃之间，所述冷却温度优选地基本上等于150℃，并且有利地等于150℃。
如图4所示，至少一个复合件31布置在模制腔38中，模具20处于其打开位置。
根据另一个实施例，不生产如上所述的复合件31，而是仅切割增强层14，并且将热塑性材料13以粉末的形式引入到模具20中(例如喷涂在布置于模制腔38中的增强层14上)。
替代地，切割包含热塑性纤维和增强纤维的混合纤维或共同编织织物，然后将所述混合纤维或共同编制织物引入到模具20中。
参考图5，接下来关闭模具20。在模制腔38中施加第一压力，使得热塑性材料13浸渍增强层14的纤维16，以便形成非固结部件44.第一压力介于1巴至60巴之间，并且有利地介于2巴至10巴之间。
在一个替代方案中，第一压力的值会暂时变化，所述第一压力的值有利地呈斜坡形式变化，并且优选地根据以下函数来变化：2巴维持0至30秒，10巴维持20秒至40秒，2巴维持0至10秒，和10巴维持0至20秒。
模具20中的增强层14和复合材料13的加热持续时间例如介于20秒至80秒之间，并且有利地介于30秒至60秒之间。
因此，在模制腔38中，热塑性材料13在模制腔38中的热和压力的作用下液化并且浸渍增强层(多个增强层)14的纤维16。所获得的非固结部件44是柔性的或是可塑性变形的。
然后，模具20保持关闭，模制腔38被主动冷却以便将非固结部件44固结。主动的意思是使用模具20的冷却装置以便加速位于模制腔38中的非固结部件的冷却。
模具20被冷却至低于热塑性材料13的熔化温度的温度，热塑性材料13凝固，然后非固结部件44在模制腔38中固结并且形成固结部件46。这样的部件具有用于使用部件10所期望的机械特性，例如刚性。
在冷却期间，在模制腔38中施加第二压力。该第二压力大于或等于第一压力。特别地，第二压力使得可以降低非固结部件44的热塑性材料13的孔隙率。
在模具20中的增强层14和复合材料13的冷却持续时间例如介于20秒至80秒之间，并且有利地介于30秒至60秒之间。
在一个替代方案中，在将固结部件46从模具20中取出之前，所述方法包括通过使用注射装置42的包覆成型步骤。该包覆成型步骤包括将模制材料注射到模制腔38中的固结部件46上，以便创建所需的最终部件的形状，同时在所述部件从模具20中取出之后不存在额外的步骤。该包覆成型步骤例如用于在机动车辆的座椅上创建增强肋17或紧固区域18。
在模制腔38中固结之后，将固结部件46从模具20中取出。
参考图7至图11，现在将描述根据第二实施例的用于利用成形工具120、122来制造部件10的过程的不同步骤。
参考图7，第一成形工具120包括第一模制腔138。在一个替代方案中，第一成形工具120包括多个第一模制腔138，用于同时生产多个部件10。例如，存在四个第一模制腔138。第一模制腔138的表面有利地通过沉积氟化树脂层或通过沉积有机硅等离子体层来处理，以便防止热塑性材料13粘附在第一模制腔138的表面上。第一模制腔138例如具有基本上平面的形状。有利地，第一腔138具有待制造的部件10的至少一部分的形状。
第一成形工具120被加热到高于热塑性材料13的熔化温度的温度。通过结合到第一成形工具120中的加热设备来加热所述第一成形工具，例如通过电阻、红外线、辐射或微波来加热。
在热塑性材料13是PA66的情况下，第一模制腔138的温度介于275℃至315℃之间，并且有利地介于280℃至300℃之间。
第一成形工具120能够在第一模制腔138中施加第一压力。该第一压力低于15巴并且优选地低于10巴。
第二成形工具122包括第二模制腔140和用于注射模制材料的装置42。在一个替代方案中，第二成形工具122包括多个第二模制腔140。第二模制腔140的数量等于第一模制腔138的数量。
第二模制腔140具有待制造的部件10的至少一部分的形状。
第二成形工具122的温度低于热塑性材料13的熔化温度。所述第二成形工具由冷却装置冷却。这种冷却装置例如包括布置在第二成形工具122的第二模制腔140附近的管。冷却流体(例如水或油)在所述管中循环，以便冷却第二模制腔140。
在热塑性材料13是PA66的情况下，第二模制腔140的温度介于145℃至165℃之间，所述温度优选地基本上等于150℃，并且有利地等于150℃。
第二成形工具122能够在第二模制腔140中施加第二压力。该第二压力介于15巴至50巴之间，并且有利地介于20巴至30巴之间。
如图7所示，至少一个复合件31布置在第一模制腔138中，第一成形工具120处于其打开位置。
根据另一个实施方案，不生产如上所述的复合物31，而是仅切割增强层14，并且将热塑性材料13以粉末的形式引入到第一成形工具120中(例如喷涂在布置于第一模制腔138中的增强层14上)
替代地，将包括热塑性纤维和增强纤维的混合纤维或共同编织织物切割，然后所述混合纤维或共同编制织物引入到第一成形工具120中。
参考图8，接下来关闭第一成形工具120。将第一压力施加在第一模制腔138中，使得热塑性材料13浸渍增强层14的纤维16，以便形成非固结部件44。
增强层14和复合材料13在第一成形工具120中花费的时间例如介于40s至70s之间，并且有利地等于55s。
因此，在第一模制腔138中，热塑性材料13在第一模制腔138中的热和压力的作用下液化并且浸渍增强层14的纤维16。所获得的非固结部件44是柔性的或是可塑性变形的。
然后，打开第一成形工具120，将非固结部件44转移到第二成形工具122，如图9中可见的那样。所述转移足够快以便使非固结部件44在其进入第二成形工具122时保持能够变形。转移时间短于20秒，并且优选地短于10秒。
根据本发明的一个优选实施例，连续地制造相继的部件10。在从第一成形工具120移除第一个非固结部件44的操作与在第一成形工具120中布置用于生产第二个非固结部件44的至少一个增强层14和热塑性材料13的操作之间，保持第一成形工具120的温度高于热塑性材料13的熔化温度。因此，第一成形工具120在两个打开步骤和关闭步骤之间不会被冷却，部件10的生产被加速。
参考图10，第二成形工具122的温度低于热塑性材料13的熔化温度，热塑性材料13凝固，然后非固结部件44在第二模制腔140中固结并且形成固结部件46。这种部件具有用于使用部件10所期望的机械特性，例如刚性。
在第二模制腔140中施加第二压力。该第二压力特别地使得可以降低非固结部件44的热塑性材料13的孔隙率。
非固结部件44在第二成形工具122中花费的时间特别地介于40秒至70秒之间，并且有利地等于55秒。
在一个替代方案中，在将固结部件46从第二成形工具122中取出之前，该方法包括通过使用注射装置42的包覆成型步骤。该包覆成型步骤包括将模制材料注射到第二模制腔122中的固结部件46上，以便创建所期望的最终部件10的形状，同时在从第二成形工具122中移除固结部件46之后不存在额外的步骤。该包覆成型步骤例如用于在机动车辆的座椅上创建增强肋17或紧固区域18。
在第二模制腔140中固结之后，将固结部件46从第二成形工具122中移除。
参考图11，用于利用成形工具来制造部件10的方法的第二实施例的替代方案与第二实施例的不同之处在于，增强层14和热塑性材料13布置在模具148的模制腔138中。首先将模具148布置在第一成形工具120中以便形成非固结部件44，然后在不打开模具148的情况下将所述模具转移到第二成形工具122中，以便将非固结部件44固结。该模式特别地可以避免部件10的氧化。
模制腔138例如具有待制造的部件10的至少一部分的形状。替代地，模制腔138可以是基本上平面的，并且在将固结部件46从模具148(所述模具从第二成形工具122移除)移除之后的额外成形步骤期间进行部件10的任何成形。
由于上述发明，在制造复合材料部件上花费的时间减少，这提高了生产效率。此外，该方法使得可以在离开模具时获得成品部件。这样的部件不需要额外的精加工步骤。
根据用于连续热塑性预浸渍制造的传统方法，仅可以获得包括单增强编织的板材(所述增强编织具有沿单一方向中的一个方向(例如0/90)延伸的纤维)。这些传统的板材是标准化的，其具有单一的形状(通常是矩形)。根据本发明，在复合部件的制造期间可以获得针对增强纤维的厚度和取向的更大灵活性。这对于制造具有增强部分的部件特别有利。
此外，不再需要再次加热然后切割复合板以获得成品部件，这消耗更少的能量并且产生更少的浪费。
Claims (22)
1.一种用于制造至少一种复合材料部件(10)的方法，所述复合材料部件包括由热塑性材料(13)制成的基体(12)和至少一个包括纤维(16)的增强层(14)，所述方法包括以下相继的步骤：
a)将至少所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)放置在模具(20)的模制腔(38)中或放置在第一成形工具(120)的模制腔(138)中，所述模具和所述第一成形工具能够在打开位置和关闭位置之间移动；
(b)将关闭的所述模制腔(38)或关闭的所述第一成形工具(120)加热到高于所述热塑性材料(13)的熔化温度的第一温度，在所述模制腔(38)或所述第一成形工具(120)中施加第一压力，使得所述热塑性材料(13)浸渍所述增强层(14)的纤维(16)，以便形成非固结部件(44)；
(c)将所述非固结部件(44)冷却至低于所述热塑性材料(13)的熔化温度的第二温度，在所述非固结部件(44)上施加第二压力，使得所述非固结部件(44)固结。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其包括提供与所述第一成形工具(120)分离的第二成形工具(122)，所述第二成形工具(122)的温度低于所述热塑性材料(13)的熔化温度，
步骤(c)在所述第二成形工具(122)中进行，
所述方法还包括在步骤(b)和步骤(c)之间的步骤(β)，用于打开所述第一成形工具(120)并将所述非固结部件(44)转移到所述第二成形工具(122)，
所述方法还包括在步骤(c)之后的步骤(d)，用于从所述第二成形工具(122)移除固结部件(46)。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(b)和步骤(c)在同一模制腔(138)中进行，所述模制腔(138)具有待制造的复合材料部件(10)的形状，
步骤(c)包括当所述非固结部件(44)在所述模制腔(38)中时，使用所述模制腔的冷却设备来冷却所述模制腔(38)，步骤(c)还包括在所述模制腔(38)中施加所述第二压力，在步骤(c)期间所述非固结部件(44)在所述模制腔(38)中固结，
所述方法还包括在步骤(c)之后的步骤(d)，用于从所述模具(20)中移除固结部件(46)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在将所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)放置在所述模制腔(38)或所述第一成形工具(120)中之前，所述方法包括用于将所述增强层(14)切割成待制造的所述复合材料部件(10)的至少一部分的形状的步骤。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述增强层(14)的纤维(16)沿至少两个不同的取向延伸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述复合材料部件(10)包括多个所述增强层(14)，在将所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)放置在所述模制腔(38)或所述第一成形工具(120)中之前，所述方法包括以下相继的步骤：
-切割所述增强层(14)，使得每一个所述增强层的尺寸小于或等于待制造的所述复合材料部件(10)或模制腔(38)的相应尺寸；以及
-堆叠切割的所述增强层(14)并且将其彼此附接。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，切割的所述增强层(14)具有至少两种不同的纤维取向或至少两种不同的纺织编织。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在将所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)放置在所述模制腔(38)或所述第一成形工具(120)中之前，所述方法包括用于预热材料的步骤。
9.根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述第一成形工具(120)包括第一模制腔(138)，所述第二成形工具(122)包括第二模制腔(140)，所述第二模制腔具有待制造的所述复合材料部件(10)的形状。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述模具(20)或所述第二成形工具(122)包括模制材料的注射装置(42)，所述方法包括这样的步骤：在将所述固结部件从所述模具(20)移除之前，将所述模制材料注射在所述固结部件(46)上，或者在将所述固结部件从第二成形工具(122)移除之前，在所述第二模制腔(140)中将所述模制材料注射在所述固结部件(46)上。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，施加在所述模制腔(38)中的所述第一压力介于1巴至60巴之间。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述模制腔(38)中加热到所述第一温度的持续时间或在所述模制腔(38)中冷却到所述第二温度的持续时间介于20秒至80秒之间。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述模制腔(38)中的所述第一压力的值根据时间而变化。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，施加在所述模制腔(38)中的所述第二压力的值大于或等于施加在所述模制腔(38)中的所述第一压力的最小值。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，所述模制腔(38)或第一模制腔(138)具有待制造的所述复合材料部件(10)的至少一部分的展开形式或非展开形式。
16.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)放置在模具(148)的模制腔中，所述模具被放置在所述第一成形工具(120)中，然后所述模具被放置在所述第二成形工具(122)中。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，制造多个部件，在从所述第一成形工具(120)中移除第一个所述非固结部件(44)的操作与在所述第一成形工具(120)中放置用于生产第二个所述非固结部件(44)的至少一个所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)的操作之间，将所述第一成形工具(120)保持在高于所述热塑性材料(13)的熔化温度的温度。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述第二成形工具(122)中施加大于环境压力的压力。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述第一成形工具(120)中的所述第一压力低于15巴。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述第一成形工具(120)和/或所述第二成形工具(122)中花费的循环时间介于40秒至70秒之间。
21.根据权利要求16所述的制造方法，其中，制造多个部件，在从所述第一成形工具(120)中移除第一个所述非固结部件(44)的操作与在所述第一成形工具(120)中放置用于生产第二个所述非固结部件(44)的至少一个所述增强层(14)和所述热塑性材料(13)的操作之间，将所述第一成形工具(120)保持在高于所述热塑性材料(13)的熔化温度的温度。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述模制腔(38)中的所述第一压力的值根据以下函数而变化：2巴维持0至30秒，10巴维持20秒至40秒，2巴维持0至10秒，和10巴维持0至20秒。
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