BRPI0917422B1

BRPI0917422B1 - elemento estrutural plano, método de produção e uso do mesmo

Info

Publication number: BRPI0917422B1
Application number: BRPI0917422A
Authority: BR
Inventors: Pieper Moritz; Wolf Thomas
Original assignee: 3A Tech & Management Ltd
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-07-04
Publication date: 2019-08-13
Also published as: PT2307193E; BRPI0917422A2; WO2010012353A1; EP2307193B1; ATE508865T1; DK2307193T3; EP2153982B1; WO2010012353A8; ES2365101T3; ES2400044T3; US20110165363A1; DK2153982T3; PT2153982E; CN102143840A; EP2307193A1; EP2153982A1

Abstract

elemento estrutural plano, método de produção e uso do mesmo a presente invenção refere-se a um elemento estrutural plano (10), como uma parte de um bloco de espuma (5), o bloco de espuma sendo feito de um material plástico espumado, contendo uma pluralidade de corpos de espuma empilhados (7) e/ou corpos de espuma (7) feitos de segmentos de corpo (11), que são dispostos perto um do outro em um plano e conectados um ao outro para formar os corpos de espuma (7) e que possuem junções de solda plana (13) em suas faces de apoio, e os corpos de espuma (7) sendo soldados um ao outro em suas faces de apoio com a formação de junções de solda plana (12) para formar o bloco de espuma (5). as junções de solda (12) entre os corpos de espuma (7) são interrompidas por recessos (45) em um espaçamento um do outro. o elemento estrutural plano é preferivelmente utilizado como o núcleo ou camada de núcleo em compostos intercalados, por exemplo, em aletas de rotor de instalações de energia eólica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ELEMENTO ESTRUTURAL PLANO, MÉTODO DE PRODUÇÃO E USO DO MESMO .

A presente invenção refere-se a um elemento estrutural plano, como uma parte de um bloco de espuma, o bloco de espuma sendo feito de 5 um material plástico espumado, contendo uma pluralidade de corpos de espuma empilhados e/ou corpos de espuma feitos de segmentos de corpo que são dispostos perto um do outro em um plano e conectados um ao outro para formar os corpos de espuma e que possuem junções soldadas em suas faces de apoio, e os corpos de espuma são soldados um no outro em suas 10 faces de apoio com a formação das junções de solda plana para formar um bloco de espuma, além de um método de produção de um elemento estrutural plano desse tipo e o uso do mesmo.

É conhecido o uso de painéis feitos de material plástico termoplástico espumado como camadas de núcleo em compostos intercalados ou 15 componentes compostos. Os painéis de material plástico espumado desse tipo podem, por exemplo, ser produzidos por meio de um método de extrusão. A capacidade de carregamento estrutural, por exemplo, a resistência à compressão em ângulos retos à direção de extrusão, das camadas de núcleo que são produzidas por meio de métodos de extrusão nem sempre cor20 respondem às exigências apresentadas em todos os casos. Os componentes compostos com camadas-núcleo mencionadas frequentemente não podem, portanto, corresponder a todas as exigências como componentes estruturais para as exigências de demanda.

No entanto, para as aplicações de demanda, tal como, por 25 exemplo, componentes estruturais em transporte, os compostos intercalados são necessários e possuem um alto grau de resistência, em particular resistência à compressão e rigidez, e os materiais-núcleo dos quais possuem alta resistência ao cisalhamento e rigidez. A fim de alcançar essas propriedades, camadas mais fortes e frequentemente mais espessas são utilizadas, por 30 exemplo. Isso geralmente resulta em um aumento indesejado no peso específico dos compostos intercalados. Adicionalmente, a resistência à compressão de tais compostos intercalados não pode ser aumentada como desejado

Petição 870180163760, de 17/12/2018, pág. 5/16

2/29 pelo uso de camadas externas mais espessas.

É, portanto, desejável que não apenas as camadas externas, mas também as camadas de núcleo, tenham uma resistência à compressão e cisalhamento aumentada, sem, no entanto, ter que prejudicar a vantagem 5 de densidade mais baixa dos corpos de espuma.

Essa medida permitiría, por um lado, a produção de compostos intercalados com propriedades de resistência e rigidez aperfeiçoadas sem um aumento perceptível no peso específico. Por outro lado, o uso de camadas de núcleo com uma rigidez e resistência aumentadas também permitiría 10 o uso de camadas externas mais finas.

Dessa forma, os painéis de material plástico espumado são conhecidos e possuem resistência aperfeiçoada devido à configuração específica da camada de núcleo.

EP 1 536 944, por exemplo, descreve os elementos estruturais planos feitos de materiais plásticos termoplásticos espumados, em que os elementos estruturais planos são produzidos a partir de uma pluralidade de segmentos de corpo por solda e os elementos estruturais são empilhados por solda de faces laterais de contato mútuo para formação de blocos. As junções de solda planas formam uma camada intermediária de material plás-

tico, que possui poucos poros ou nenhum poro, entre os segmentos de corpo e os elementos estruturais. Os elementos estruturais que são separados do bloco de forma transversal às junções de solda não possuem uma estrutura de tela de reforço tipo rede em vista plana, que é formada pelas junções de solda. Os elementos estruturais podem formar o núcleo ou a camada in25 termediária de um composto intercalado, um composto de múltiplas camadas ou um corpo moldado.

Durante a produção, por exemplo, de elementos de compostos intercalados, o núcleo é coberto em um ou ambos os lados com camadas externas e as camadas externas sao conectadas ao núcleo. Para uma cone30 xão não separável da camada externa e do núcleo, um adesivo é disposto entre suas superfícies voltadas uma para a outra. Se os componentes forem produzidos, um núcleo feito de um material de núcleo é localizado, por e

3/29 xemplo, em um molde oco e, em casos individuais, materiais de reforço, tal como, por exemplo, fibras, por exemplo, na forma de esteiras, tecidos tricotados, telas, tecidos tramados, etc., feito de vidro, carbono, polímeros, fibras naturais, etc., são dispostos entre o molde e o núcleo. O espaço fornecido entre o núcleo e o molde é preenchido com uma resina, tal como uma resina polimérica, uma resina epóxi, uma resina de éster de vinila, etc., a resina e opcionalmente o material de reforço formando a camada externa cercando completamente ou parcialmente o núcleo. Em particular, para formar a ca-

mada externa, o núcleo e, em casos individuais, os materiais de reforço são localizados em um molde oco que pode ser evacuado, um vácuo é aplicado e a resina é injetada. A fim de, por um lado, se manter o peso total do componente composto baixo, e, por outro lado, se obter alta estabilidade do componente composto, as quantidades de resina precisam ser utilizadas de forma controlada. É vantajoso que o tamanho de espaço entre o molde oco e 15 o núcleo, e, portanto, a espessura da camada externa, seja mantido o menor possível. Tamanhos de espaço pequenos tornam a distribuição da resina mais difícil, em particular em componentes compostos de grande área, durante o método de injeção.

O objetivo da presente invenção é se propor um elemento estru-

tural plano, em particular em formato de painel, que seja adequado como o material de núcleo e para camadas de núcleo, além de produzir núcleos de elementos de compostos intercalados ou componentes compostos. O elemento estrutural plano deve conter uma espuma com uma estrutura celular fechada e, não obstante, permitir uma distribuição de resina favorável no molde oco, como o núcleo. O objetivo também compreende um método econômico de se produzir o elemento estrutural plano mencionado. O elemento estrutural plano também não deve ser misturado o máximo possível.

O objetivo é alcançado de acordo coma invenção visto que as junções de solda são interrompidas por recessos em um espaçamento uma 30 da outra.

As junções de solda são preferivelmente interrompidas entre os materiais de espuma por recessos em um espaçamento uma da outra.

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O elemento estrutural plano é preferivelmente e completamente feito de material plástico. Os corpos de espuma são, por exemplo, corpos moldados em formato de painel, produzidos a partir de uma única peça por meio de um método de espumação por extrusão, ou produzidos a partir de 5 uma pluralidade de segmentos de corpo espumados por extrusão soldados um ao outro, com a formação de junções de solda planas. Os corpos de espuma podem ser empilhados e soldados um ao outro nas faces de contato, ou em faces laterais de apoio mútuo, com a formação das junções de solda planas. As junções de solda plana entre os corpos de espuma formam uma 10 camada intermediária de material plástico, que possui poucos poros ou nenhum poro, na forma de uma estrutura de tela possuindo um efeito de reforço em vista plana. As junções de solda plana entre os segmentos de corpo e os corpos de espuma formam uma camada intermediária de material plástico, que possui poucos poros ou nenhum poro, na forma de uma tela ou es15 trutura de rede possuindo um efeito de reforço em vista plana.

O elemento estrutural plano tem, por exemplo, formato preferivelmente de painel como um elemento de painel, em particular, como um elemento de painel cuboide, em casos individuais, como um corpo moldado com um formato externo irregular.

Os corpos de espuma, ou os segmentos de corpo, no elemento estrutural plano podem ser produzidos por meio de extrusão e as faces de junção de solda e os recessos se encontram, em particular, na direção de extrusão dos corpos de espuma.

O elemento estrutural plano de acordo com a invenção consiste 25 em forma rápida de ou contém materiais plásticos termoplásticos. Os materiais plásticos termoplásticos são preferivelmente poliestireno (PS), copolímeros enxertados de acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS), polietileno (PE), polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC), policarbonato (PC) e, em particular, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno, éter de po30 lifenileno (PPE) ou polimisturas dos mesmos, tais como éter de polifeníleno(phenylene ether)-poliestireno (PPE +PS), polieterimidas ou copolímeros de estireno/acrilonitrila (SAN).

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O elemento estrutural de acordo com a invenção é preferivelmente não misturado, isto é, consiste preferivelmente em um único material plástico. A natureza não misturada pode ser vantajosa durante a reciclagem. Visto que as junções de solda são formadas a partir de material plástico ter5 moplástico respectivo, uma aplicação de adesivos, em particular adesivos de uma natureza química diferente da do material plástico espumado, para conectar os segmentos de corpo e os corpos espumados, pode ser evitada.

O peso específico de um elemento estrutural de acordo com a invenção é, por exemplo, de mais de 20 kg/m³, preferivelmente mais de 40 10 kg/m³ e, em particular, mais de 50 kg/m³ e, por exemplo, inferior a 500 kg/m³e preferivelmente inferior a 350 kg/m³. Pesos específicos de elementos estruturais de acordo com a invenção são preferivelmente entre 50 kg/m³ e 320 kg/m³. O tamanho de poro das espumas está, por exemplo, na faixa de 100 a I.OOOpm. As espumas são, em particular, espumas de célula fechada, isto 15 é, possuem predominantemente ou exclusivamente poros fechados. A natureza de célula aberta para ASTM D1056 pode, por exemplo, ser inferior a 10%, em particular inferior a 4%.

As junções de solda são preferivelmente formadas por fusão e, depois do processo de união, o material plástico termoplástico endurecido

novamente dos segmentos de corpo ou corpos de espuma. Os segmentos de corpo ou corpos de espuma, em particular nas faces laterais unidas, possuem zonas de fusão e endurecimento planas.

No elemento estrutural plano, a espessura das junções de solda e/ou a espessura de parede dos recessos é vantajosamente estabelecida de tal forma que a estrutura de tela ou estrutura de rede das junções soldadas e/ou das paredes dos recessos aperfeiçoa a resistência do elemento de estrutura, por exemplo, com relação às pressões de superfície, a tensão de cisalhamento e dobra e o alongamento em quebra sob tensão de cisalhamento. Isso significa que as junções de solda não estão apenas unindo pon30 tos entre dois segmentos de corpo, mas, ao mesmo tempo, também podem estar reforçando as telas entre os dois segmentos de corpo feitos de espuma. Adicionalmente, as junções de solda também criam um reforço do ele6/29 mento estrutural plano com relação à tensão de cisalhamento e dobra e o alongamento aperfeiçoado no ponto de quebra sob tensão de cisalhamento. A resistência ou espessura das junções de solda é, portanto, não apenas configurada com relação ao critério de uma junção de conexão estável, mas 5 também com relação ao critério de uma estrutura de reforço efetiva.

A espessura da zona de fusão e endurecimento das faces de parede lateral, que formam as junções de solda, é, portanto, selecionada de tal forma que o elemento estrutural plano, em particular, tenha uma alta resistência com relação às pressões de superfície e um alongamento aumentado 10 no ponto de quebra sob tensão de cisalhamento.

Os segmentos de corpo, ou corpos de espuma, são preferivelmente unidos e soldados sem espaços, isto é, sem a formação de cavidades. Os segmentos de corpo, portanto, possuem preferivelmente uma seção transversal moldada permitindo uma união sem espaço dos segmentos de 15 corpo.

Os segmentos de corpo, ou corpos de espuma, também podem ser unidos ou colados em uma configuração sem tensão utilizando um adesivo para formar um elemento estrutural plano.

Nos elementos estruturais planos, os segmentos de corpo indivi-

duais e os corpos de espuma individuais, na vista plana do elemento estrutural plano, podem ter um formato poligonal, um formato octogonal, hexagonal ou triangular, preferivelmente um formato quadrangular, e, em particular, um formato retangular ou quadrado. Em outras palavras, os segmentos de corpo, ou corpos de espuma, em uma vista plana de um elemento estrutural, por exemplo, podem ter um contorno quadrado, retangular, hexagonal ou triangular, que contorna as chamadas faces externas dos segmentos de corpo, ou dos corpos de espuma.

O tamanho dos segmentos de corpo e dos corpos de espuma pode variar dependendo da rigidez ou resistência à compressão do elemento 30 estrutural a ser alcançado.

Visto que cada uma das geometrias e dos tamanhos mencionados acima dos segmentos de corpo e dos corpos de espuma resulta em e7/29 lementos estruturais planos com propriedades diferentes, a geometria e o tamanho dos segmentos de corpo são determinados basicamente com base nas exigências específicas do elemento estrutural.

Os segmentos de corpo estão presentes, por exemplo, na forma de cubos ou paralelepípedos, em particular na forma de fios com uma seção transversal quadrada ou cuboide. Os segmentos de corpo na forma de fios com uma seção transversal quadrada ou cuboide podem, por exemplo, ser dispostos um ao lado do outro em uma camada e soldados de forma plana, as conexões de solda em formato longitudinal formando uma estrutura de 10 tela e os corpos de espuma sendo formados dessa maneira. Os corpos de espuma podem ser dispostos empilhados soldados de forma plana um ao outro, com a conexão de solda transversal formando uma estrutura de tela.

Um bloco de espuma é formado por meio de solda, com as conexões de solda em formato de tela, por exemplo, com uma estrutura de rede com jun15 ções de solda cruzadas. Se os segmentos de corpo forem dispostos de forma desviada com relação um ao outro em dois corpos de espuma localizados um acima do outro, as conexões de solda formam junções de solda transversais contínuas e as junções de solda longitudinais que são desviadas com relação uma à outra na forma de uma parede de tijolos.

Os segmentos de corpo que estão presentes em um formato cuboide podem, por exemplo, (em uma vista plana do elemento estrutural) possuir uma seção transversal em formato quadrado ou retangular com um comprimento lateral (x) de 20 a 400 mm, preferivelmente de 30 a 300 mm, em particular de 50 a 150 mm, uma largura (y) de 20 a 2.000 mm, preferi25 velmente de 30 a 1.000 mm, em particular de 50 a 800 mm. Um corpo de espuma retangular pode, por exemplo, ser produzido a partir de dois ou mais segmentos de corpo. Visto que a solda pode ser continuada como desejado per se em ambas as direções, blocos de espuma de quase qualquer largura podem ser produzidos. Um comprimento de borda lateral na direção x de 20 30 a 400 mm e na direção y de 40 a 2000 mm parece ser razoável (em uma vista plana dos elementos estruturais, vide também figura 1). A altura h está na direção de extrusão. De acordo, o último não é crítico, e é geralmente um

8/29 processo contínuo. Os segmentos de corpo extrudados, ou em casos individuais, corpos de espuma extrudados diretamente, são geralmente cortados no comprimento de 30 mm a 2000 mm, rapidamente de 100 a 1800 mm e, em particular, de 400 a 1200 mm. Dessa forma, os blocos de espuma com 5 comprimentos de borda de, por exemplo, até 2000 mm, são produzidos.

Os segmentos de corpo individuais podem, em uma vista plana de um elemento estrutural plano, adicionalmente também possuir um contorno curvo, por exemplo, côncavo ou convexo ou partes de contorno. Os segmentos de corpo também podem ser configurados na forma de um tijolo 10 composto, isto é, os segmentos de corpo são formados de tal forma que os segmentos de corpo individuais sejam rigidamente unidos um ao outro. Os segmentos de corpo de um elemento estrutural de acordo com a invenção também são preferivelmente congruentes um com o outro. As faces laterais dos segmentos de corpo são, ademais, preferivelmente perpendiculares às 15 faces externas no caso de elementos estruturais em formato de painel.

Os corpos de espuma formados a partir dos segmentos de corpo que são soldados juntos podem ser empilhados e as faces laterais que se tocam desses corpos de espuma podem ser soldadas de forma plana uma com a outra. Um bloco de espuma de acordo com uma primeira modalidade

é formado assim. De acordo com uma segunda modalidade, os corpos de espuma também podem ser produzidos como tal, em uma peça, diretamente, por exemplo, por espumação por extrusão. As junções de solda estão então faltando através do comprimento do corpo de espuma. Os corpos de espuma podem ser empilhados e as faces laterais que se tocam desses cor25 pos de espuma podem ser soldadas uma á outra de forma plana. Um bloco de espuma também é formado aqui. É possível também se empilhar alternadamente como desejado os dois tipos de corpos de espuma e se soldar os mesmos em blocos de espuma.

No elemento estrutural de formato plano, os corpos de espuma ou segmentos de corpo que são produzidos por meio do método de extrusão e as faces de junção por solda podem ser dispostos na direção de extrusão dos corpos de espuma e os recessos se encontram em um ângulo de 0° ou

9/29 mais e de 0^o a 90° na direção de extrusão. O ângulo pode, por exemplo, ser de 0^o a 90°, com relação a um eixo geométrico correndo em paralelo ao lado longitudinal e na direção de extrusão do corpo de espuma, ou um segmento de corpo. Se os recessos não forem dispostos na direção de extrusão 5 e em paralelo ao lado longitudinal, os recessos são dispostos em um ângulo de cerca de 1^o a 60°, preferivelmente de 15° a 60°, em particular de 30° a 45° e bem particularmente preferivelmente 45°.

A invenção também se refere a um método de produção de um elemento estrutural plano, contendo uma pluralidade de segmentos de corpo feitos de um material plástico espumado disposto perto de outro em um plano e conectado ao outro.

O método de acordo com a invenção para a produção de um elemento estrutural plano (10), contendo uma pluralidade de corpos espumados empilhados (7) e/ou corpos de espuma (7) feitos de segmentos de corpo 15 (11), que são dispostos perto um do outro em um plano e conectados um ao outro, feitos de um material plástico espumado, o elemento estrutural (10) sendo completamente feito de material plástico e os segmentos de corpo (11) sendo soldados um ao outro em suas faces de apoio com a formaçao de junções de solda plana (12, 13), implementadas pelas seguintes etapas:

a. produção de corpos de espuma de célula fechada (7) por um processo de extrusão e espumação ou produção de segmentos de corpo (11) por um processo de extrusão e espumação, seguido pela solda dos lados longitudinais dos segmentos de corpo (11) pela fusão parcial plana das faces laterais (8) dos segmentos de corpo (11) a serem conectados e a jun ção e endurecimento subsequentes para a formação dos corpos de espuma (7) com a formação de junções de solda plana (32), as junções de solda plana (32) estando presentes como camadas intermediárias de material plástico, que possuem poucos poros ou não contêm poros;

b. solda de lados longitudinais de corpos de espuma (7) por fu30 são parcial plana dos lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7) a serem conectados e união e endurecimento subsequentes para formar um bloco de espuma (5) com a formação de junções de solda plana (33), as jun10/29 ções de solda plana (33) estando presentes como camadas intermediárias de material plástico que possuem poucos poros ou nenhum poro;

c. divisão do bloco de espuma (5) em elementos estruturais planos individuais (30), em particular painéis de espuma, transversais à direção 5 longitudinal dos corpos de espuma (7), em que, as junções de solda plana (32, 33) em uma vista plana do elemento estrutural plano (30), formam uma estrutura de tela ou rede possuindo um efeito reforçado. A direção de extrusão é, em particular, chamada de direção longitudinal.

Os corpos de espuma (7) ou segmentos de corpo (11) são preferivelmente produzidos por meio de um processo de extrusão. Os corpos de espuma ou segmentos de corpo possuem preferivelmente uma orientação de material na direção de extrusão. Nesse caso, em particular, correntes poliméricas sofreram uma retirada na direção de extrusão devido à extrusão.

A retirada de material cria um aperfeiçoamento nas propriedades mecânicas, em particular a resistência à compressão, na direção de retirada.

Os corpos de espuma ou segmentos de corpo também possuem preferivelmente uma estrutura celular ou disposição celular que é orientada na direção de extrusão. As estruturas celulares orientadas do corpo de es-

puma contribuem aqui para um aumento na resistência à compressão do elemento estrutural.

Em uma possível configuração da invenção, os segmentos em formato de haste ou pilar ou os corpos de espuma podem ser obtidos a partir de um bloco de espuma pré-fabricado, isto é, cortado ou serrado. O bloco de espuma mencionado nesse caso é preferivelmente produzido por meio de um método de extrusão.

De acordo com uma variação específica da modalidade da invenção, a produção dos corpos de espuma ou dos segmentos de corpo ocorre por meio de métodos de extrusão. Os segmentos de corpo podem, por 30 exemplo, ser fios de material plástico expandidos. Os fios sendo produzidos podem ser combinados para produzir corpos de espuma ou segmentos de corpo. Os fios podem ser combinados diretamente depois de sair do molde

11/29 de extrusão pela expansão de fios individuais. Nesse caso, o contato ocorre entre os respectivos fios adjacentes, e um crescimento em conjunto ou aderência ou soldagem dos mesmos pode ocorrer com a formação do segmento de corpo, em casos individuais, o corpo de espuma. O corpo respectivo está, 5 nesse caso, presente na forma de um pacote fechado de fios.

Os fios sao preferivelmente substancialmente paralelos um ao outro e são dispostos na direção longitudinal, isto é, direção de extrusão do segmento de corpo ou corpo de espuma. O método de produção pode ser tal que os fios individuais no segmento de corpo ou corpo de espuma permaneçam visíveis ou sejam combinados ou fundidos ou soldados para formar uma estrutura única, na qual os fios individuais são apenas indicados ou não são mais reconhecíveis de forma alguma. Os fios são preferivelmente densamente empacotados de tal forma que os fios individuais se apoiem um no outro, tocando por toda a área, sem a formação de espaços intermediários.

Os fios são produzidos por uma ferramenta de extrusão, que, por exemplo, está presente como uma placa de moldagem, a ferramenta de extrusão contendo um grande número de aberturas adjacentes, através das quais o polímero é extrudado em um formato de fio. As ditas aberturas podem ter uma seção transversal poligonal tal como, uma seção transversal

retangular, quadrada ou hexagonal. Os fios espumados podem ter um comprimento de borda de, por exemplo, 3 a 50 mm, em particular 4 a 20 mm.

Uma ferramenta de moldagem adicional refletindo o contorno externo do segmento de corpo que deve ser produzido ou o corpo de espuma pode ser conectada a jusante do molde de extrusão para produzir os fios, o 25 pacote de fios sendo orientado para dentro da dita ferramenta de moldagem depois de deixar o molde de extrusão, de modo que o segmento de corpo ou o corpo de espuma adote a forma transversal da ferramenta de molde. O método de produção descrito acima pode ser utilizado para produzir segmentos de corpo, que já possuem o formato e o tamanho transversal dese30 jados. Para produzir diretamente corpos de espuma, o molde de extrusão pode ser uma ferramenta de moldagem refletindo o contorno externo do corpo de espuma que deve ser produzido.

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Adicionalmente, os corpos de espuma com um tamanho transversal que é maior do que a seção transversal dos corpos de espuma necessários, podem ser produzidos utilizando-se métodos de produção descritos acima, de forma que nas etapas de processamento subsequentes o cor5 po de espuma extrudado possa ser cortado no tamanho em segmentos de corpo ou corpos de espuma em formato de haste ou pilar individuais.

Em uma configuração preferida dos corpos de espuma ou segmentos de corpo que são produzidos de acordo com os métodos acima, a orientação dos fios individuais dos segmentos de corpo ou corpos de espu10 ma é substancialmente perpendicular às faces externas dos elementos estruturais planos formados a partir dos segmentos de corpo. Nesse caso, a resistência à compressão causada pela orientação dos fios, na direção longitudinal dos fios, isto é, na direção de extrusão, é preferivelmente maior do que em outras direções.

Os segmentos de corpo e os corpos de espuma podem ser produzidos pela extrusão e espumação por meio de agentes de espumação físicos e químicos. Em uma modalidade preferida, os corpos de espuma, em particular segmentos de corpo ou corpos de espuma produzidos por um método de extrusão são fisicamente espumados por meio de um agente de es-

pumação gasoso, tal como CO2. O agente de espumação pode ser suprido diretamente para dentro do dispositivo de extrusão aqui. No elemento estrutural plano, os segmentos de corpo e os corpos de espuma possuem uma retirada de estrutura polimérica orientada na direção de extrusão.

Em uma configuração preferida da invenção, os corpos de es25 puma extrudados são soldados no lado longitudinal, isto é, ao longo de seus lados longitudinais de contato, para formar blocos de material plástico. Elecortados a partir desses blocos de material plástico de forma transversal ou perpendicular aos lados longitudinais dos corpos de espuma.

O corte dos elementos estruturais planos a partir dos blocos de material plástico pode ocorrer por meio de um processo mecânico, tal como serrar, ou por meio de um processo físico, tal como o processo de corte térmentos estruturais planos, em particular em formato de painel, são então

13/29 mico.

A conexão de solda ocorre preferivelmente por meio de solda parcial plana das faces laterais dos segmentos de corpo a serem conectados e uma união subsequente das mesmas e endurecimento das zonas de fu5 são.

Em uma variação da modalidade preferida, meios são fornecidos para se controlar o processo de fusão parcial durante a solda e permitir a produção de junções de solda de uma espessura específica ou faixa de espessura, a faixa de espessura em casos individuais, sendo selecionada de 10 forma que a estrutura de tela das junções de solda exerça um efeito de reforço no elemento estrutural plano.

O processo de solda é uma solda termoplástica. A conexão de solda pode ser produzida por meio de solda de contato. O método de solda de material plástico que pode ser aplicado é a solda de elemento de aque15 cimento. O processo de solda pode ocorrer com ou sem materiais adicionais.

Um método de solda adicional é solda por radiação, sendo possível se aquecer as superfícies a serem soldadas sem contato, por exemplo, por radiação.

Os elementos estruturais planos podem ser produzidos de acor-

do com a invenção, por exemplo, visto que os corpos de espuma (7) são parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície estruturada com a produção de entalhes em forma de sulco no corpo de espuma (7) ou nesses corpos de espuma (7) estruturados por entalhes em formato de sulco em um ou ambos os lados são parcialmente 25 fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície estruturada ou pelo fato de os corpos de espuma não estruturados (7) serem primeiro parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) cendo uma estrutura e as faces laterais parcialmente fundidas dos corpos de espuma (7) serem unidas com a formação de recessos (45) na junção de solda (33).

O método pode ser realizado, em particular, de tal forma que, com uma superfície não estruturada e então por meio de uma matriz forne14/29 em cada caso, os lados longitudinais (43, 44) de dois corpos de espuma (7, 7j se estendendo na direção de extrusão sejam aquecidos em uma lâmina de aquecimento (40), em particular sendo um painel com duas faces laterais aquecidas (41, 42) até que as superfícies respectivamente aquecidas do la5 do longitudinal (43, 44) dos corpos de espuma (7, 7') amoleçam ou se fundam parcialmente. De acordo com o suprimento de calor, o material plástico termoplástico espumado amolece ou funde até tal ponto que as células localizadas na superfície desmontam e um revestimento fino de uma massa fundida é formado. Uma ou ambas as faces laterais da lâmina de aquecimento 10 (40) possuem uma estrutura (46, 47, 48). A estrutura (46, 47, 48) é gravada na forma de uma matriz no material plástico termoplástico. Os corpos de espuma tratados (7, 7') são distanciados da lâmina de aquecimento (40) e lâmina de aquecimento (40) é então removida. As duas superfícies aquecidas e, em casos individuais, estruturadas dos corpos de espuma (7, 7') são colo15 cadas em contato uma com a outra no estado aquecido, em casos individuais com carregamento de pressão, as superfícies de contato (43, 44) sendo soldadas uma à outra e endurecendo com o resfriamento do material plástico.

A superfície da lâmina de aquecimento pode ser revestida ou

tratada, completamente ou parcialmente, para uma resistência de adesivo que seja a menor possível. Isso pode ser um revestimento de Teflon ou revestimento de cromo ou superfície pode ser uma superfície de cromo ou alumínio tratada por polimento ou brilho, etc.

Em uma modalidade adicional do método para a produção de um elemento estrutural plano de acordo com a presente invenção, a fusão parcial de lados longitudinais dos corpos de espuma pode ocorrer por meio de uma lâmina de aquecimento com superfícies não estruturadas ou fusão parcial pode ocorrer com uma superfície estruturada em um ou ambos os lados se projetando na forma de um pente, isto é, a partir da superfície da lâmina de aquecimento, tal como uma superfície estrutura com hastes em perfil, com a produção de entalhes em formato de sulco no corpo de espuma. Uma pluralidade de entalhes alongados, por exemplo, na forma de sul15/29 cos, canais ou entalhes, pode ser adicionalmente permitida dentro de uma ou ambas as superfícies das laminas de aquecimento desse tipo, em uma ou em ambas as superfícies.

Uma ou ambas as superfícies efetivas da lâmina de aquecimen5 to podem ter entalhes alongados, na forma, por exemplo, de sulcos, canais ou entalhes. Os entalhes alongados se estendem vantajosamente em uma sequência regular através de toda a área ou de uma área parcial da superfície efetiva da lâmina de aquecimento. Os entalhes alongados podem, por exemplo, ser um padrão de uma sequência disposta através da superfície 10 efetiva da lamina de aquecimento, por exemplo, correndo em paralelo, de forma oblíqua ou em diagonal com relação a uma borda lateral dos entalhes alongados paralelos ou uma pluralidade de alongamentos dispostos de forma oblíqua ou diagonal ou cruzando um ao outro. Os entalhes alongados na superfície da lâmina de aquecimento são os que, por exemplo, possuem 15 uma profundidade de 1,0 a 10,0 mm, preferivelmente de 3,0 a 6,0 mm, e uma largura de 1 a 100 mm, preferivelmente de 10 a 30 mm, e que podem ser dispostos em um espaçamento mútuo, por exemplo, de 10 a 100 mm, preferivelmente de 20 a 40 mm.

Em uma modalidade do método, a lâmina de aquecimento pode

ter uma estrutura em uma ou ambas as superfícies. A estrutura pode ser formada por uma pluralidade de hastes de perfil dispostas em paralelo em um espaçamento. As hastes de perfil se estendem vantajosamente através do toda a altura da lâmina de aquecimento e são, por exemplo, distribuídas através de toda a largura de uma ou ambas as superfícies, preferivelmente em espaçamentos idênticos, na superfície. No caso de hastes de perfil nas duas superfícies, essas podem estar localizadas precisamente em oposição uma à outra ou podem estar desviadas com relação uma à outra.

as duas superfícies estruturadas dos corpos de espuma são soldadas, as estruturas gravadas se opoem uma à outra em uma forma simétrica espeSe as hastes de perfil estiverem precisamente opostas nas duas superfícies da lâmina de aquecimento, a estrutura das mesmas é gravada no material plástico termoplástico dos respectivos corpos espumados. Quando

16/29 lhada e formam um único recesso grande. Se as hastes de perfil se opuserem uma à outra alternadamente nas duas superfícies da lâmina de aquecimento, a estrutura das mesmas é gravada no material plástico termoplástico dos corpos de espuma respectivos. Quando as duas superfícies estrutura5 das dos corpos de espuma são soldadas, as estruturas gravadas se opõem uma à outra alternadamente e, com relação à modalidade descrita acima, formam o dobro do número de recessos pequenos. A estrutura é disposta na lâmina de aquecimento de tal forma que os recessos sendo produzidos no

corpo de espuma correm na mesma direção de extrusão.

A estrutura em um ou ambos os lados da lâmina de aquecimento também pode ser um padrão de hastes de perfil dispostas correndo de forma oblíqua ou em diagonal em paralelo através da superfície da lâmina de aquecimento ou as hastes de perfil dispostas de forma oblíqua ou em diagonal cruzando uma à outra. No caso de hastes de perfil nas duas superfícies, 15 as mesmas podem se opor uma à outra precisamente ou podem ser desviadas com relação uma à outra. Com as hastes de perfil cruzadas, as hastes de perfil, por exemplo, formam um padrão rendado ou de waffle ou uma estrutura de grade. As hastes de perfil de extensão oblíqua ou diagonal podem correr em qualquer ângulo, em particular de 0^o a 90° , com relação a uma

borda lateral da lâmina de aquecimento e as hastes de perfil são, por exemplo, dispostas em um ângulo de cerca de 1^o a 60° , de 15° a 60° , em particular de 30° a 45° e preferivelmente de 45° . De acordo, devido às hastes de perfil de cruzamento, os recessos de cruzamento são fornecidos, por exemplo, em um padrão de renda ou waffle ou em uma estrutura de grade, 25 entre os corpos de espuma. Os recessos que são produzidos por hastes de perfil correndo de forma oblíqua ou diagonal no corpo de espuma podem ser dispostos em qualquer ângulo, isto é, 0^o a 90° , com relação a um eixo geométrico correndo em paralelo com relação ao lado longitudinal e na direção de extrusão do corpo de espuma. Em outras palavras, os recessos podem, 30 por exemplo, ser dispostos em um ângulo de cerca de 1° a 60° , preferivelmente de 15° a 60° , em particular de 30° a 45° e bem preferivelmente de 45° . É bem possível se aplicar os recessos que correm no eixo geométrico

17/29 paralelo ao lado longitudinal (0^o) e adicionalmente recessos que correm em qualquer outro ângulo para o eixo geométrico paralelo ao lado longitudinal, ao corpo de espuma.

As hastes de perfil podem, por exemplo, possuir uma seção transversal em formato semicircular, segmentada, em formato de U, em formato de V, em formato de cone truncado ou em formato poligonal, tal como triangular, quadrado ou retangular.

A lâmina de aquecimento que é geralmente orientada na direção linear para fora da região entre as superfícies aquecidas dos lados longitudi10 nais dos corpos de espuma e os lados longitudinais aquecidos dos corpos de espuma são então colocados em contato mútuo. Depois do processo de aquecimento, os corpos de espuma aquecidos ou aquecidos e gravados podem ser moldados, a lâmina de aquecimento então removida e as faces laterais aquecidas colocadas em contato mútuo.

O método pode, por exemplo, ser realizado de uma forma diferente de tal forma que os lados longitudinais opostos de dois corpos de espuma, um dos dois lados longitudinais dos corpos de espuma já sendo estruturado com sulcos, canais ou partes perfuradas, sejam aquecidos em uma lâmina de aquecimento, em particular sendo um painel com duas faces late-

rais suaves, aquecidas e não estruturadas, até determinado ponto onde as superfícies dos corpos de espuma amoleçam ou se fundam parcialmente. A lâmina de aquecimento é então removida e as duas superfícies aquecidas e estruturadas dos corpos de espuma são colocadas em contato mútuo, em casos individuais, por carregamento de pressão, o material plástico endure25 cendo quando resfria. Os sulcos, canais ou partes perfuradas podem ser aplicados por métodos de corte tal como a moagem nas faces laterais dos corpos de espuma. É possível também se fornecer sulcos ou canais por carregamento térmico das superfícies, tal como gravação por meio de uma matriz aquecida ou pela estruturação com radiação rica em energia, por exem30 pio, por laser. Sulcos ou canais podem ser aplicados por matrizes correspondentes durante o processo de extrusão e processo de espumação no corpo de espuma ou segmento de corpo sendo produzido. Os métodos tér18/29 micos são preferidos, visto que os poros de célula fechados que estão presentes não são rasgados e abertos. Os poros que são abertos pelos processos de corte são menos favoráveis, em casos individuais, visto que resina pode se acumular durante o processamento posterior pra formar componen5 tes estruturais ou painéis compostos, etc. nos espaços de poro. Isso pode levar a densidades específicas maiores dos corpos de espuma e para peso aumentado dos componentes estruturais ou painéis compostos, etc. Os sulcos, canais ou partes perfuradas podem ser dispostos correndo de forma espaçada em paralelo, em particular, na direção de extrusão ou formando 10 um padrão. O padrão pode formar sulcos, canais, ou partes perfuradas dispostas correndo de forma reta, oblíqua ou em diagonal, em paralelo através da superfície do lado longitudinal do corpo de espuma ou sulcos, canais ou partes perfuradas dispostas de forma reta, oblíqua ou diagonal se cruzando um ao outro. No caso de sulcos, canais ou partes perfuradas nas duas su15 perfícies que devem ser soldadas, as últimas podem se opor uma á outra precisamente ou podem ser desviadas com relação uma à outra. No caso de sulcos, canais ou partes cruzadas, as últimas, por exemplo, formam um padrão de renda ou waffle ou uma estrutura de grade. De acordo, os recessos cruzados, por exemplo, no padrão de renda ou waffle ou em uma estrutura

de grade são fornecidos entre os corpos de espuma por sulcos de cruzamento, canais ou partes. Os recessos produzidos pelos sulcos correndo de forma obliqua ou diagonal, canais ou partes no corpo de espuma, podem ser dispostos em qualquer ângulo, isto é, 0^o a 90° , com relação a um eixo geométrico correndo em paralelo ao lado longitudinal e na direção de extrusão 25 do corpo de espuma. Em outras palavras, os recessos podem, por exemplo, ser dispostos em um ângulo de cerca de 1^o a 60° , ou de 15° a 60° , em particular de 30° a 45° e bem particularmente e preferivelmente de 45° . É tudinal no corpo de espuma.

O método pode, por exemplo, ser realizado de uma forma nopossível também se fornecer recessos que correm no eixo geométrico paralelo com relação o lado longitudinal (0^o) e recessos adicionais que correm em qualquer ângulo com relação ao eixo geométrico paralelo ao lado longi19/29 vamente de tal modo que os lados longitudinais opostos dos dois corpos de espuma sejam aquecidos em uma lâmina de aquecimento, em particular sendo um painel com duas faces laterais suaves, não estruturadas e aquecidas, até determinado ponto onde as superfícies dos corpos de espuma se fundam ou fundam parcialmente. A lâmina de aquecimento é então removida. Ao invés da lâmina de aquecimento, uma matriz, por exemplo, uma matriz tipo pente, é introduzida entre as superfícies de aquecimento dos corpos de espuma e a matriz e os corpos de espuma, em casos individuais sob o carregamento de pressão, são colocados em contato mútuo, com o material plástico soldando e endurecendo com o resfriamento e a matriz sedo então orientada para fora da zona de fusão ou amolecimento dos dois corpos de espuma. Para formatar os recessos, a matriz em formato de pente pode ter uma pluralidade de hastes orientadas em paralelo e espaçadas em uma linha reta. A seção transversal das hastes, que pode ser arredondada, redonda ou poligonal, forma - como as hastes de perfil mencionadas - a seção transversal dos recessos. O comprimento das hastes corresponde pelo menos ao lado longitudinal do corpo de espuma que deve ser estruturado. Os recessos que são produzidos pelas hastes correm no corpo de espuma, em particular na direção de extrusão.

Os elementos estruturais planos, comparados com os painéis de material plástico espumado convencional, por exemplo, possuem uma maior rigidez, uma maior resistência à compressão, e maior alongamento na quebra sob tensão de cisalhamento. Essas propriedades são pelo menos parcialmente baseadas nas junções de solda entre os segmentos de corpo individuais ou corpos de espuma. As junções de solda formam telas ou uma rede de conexões da forma de um andaime, as junções de solda estando presentes na forma de camadas intermediárias de material plástico denso que possuem poucos poros ou estão livres de poros. O andaime das conexões tipo tela ou tipo rede das junções de solda aumenta a resistência á compressão à medida que as telas de camada intermediária de material plástico são substancialmente menos compressíveis do que os corpos de espuma propriamente ditos. Se, por exemplo, uma pressão de superfície for exercida no

20/29 elemento estrutural de acordo com a invenção (por exemplo, em um composto intercalado, uma pressão de superfície através das camadas externas no elemento estrutural na função como uma camada de núcleo), as forças de compressão agem basicamente na estrutura de tela ou rede rígida e não 5 no corpo de espuma propriamente dito. O aumento na rigidez dos elementos estruturais de acordo com a invenção também resulta da estrutura tipo andaime das junções de solda, que resulta em uma rigidez de torção aumentada e resistência à flexão.

As paredes dos recessos podem formar camadas de material plástico denso, que possuem poucos poros ou nenhum poro, nos elementos estruturais planos de acordo com a invenção. Os recessos, que geralmente penetram o elemento estrutural plano em toda a sua espessura, o número e a espessura das paredes dos mesmos, pode resultar em um aumento na rigidez, resistência à compressão e alongamento no ponto de quebra sob 15 tensão de cisalhamento do elemento estrutural plano. Se os recessos forem produzidos com a solda dos corpos de espuma, as paredes dos recessos, assim como as conexões de solda, são produzidas por fusão e endurecimento e são camadas de material plástico, que possuem poucos poros ou, em particular, não possuem qualquer poro. A seção transversal dos reces-

sos, por exemplo, é uma imagem ou impressão da haste de perfil de formatação. As paredes do recesso consistem substancialmente no material plástico termoplástico das células da espuma, que foram deformadas durante o processo de aquecimento ou desmontadas e fundidas. As junções de solda dos segmentos de corpo, as junções de solda dos corpos de espuma e as 25 paredes dos recessos são, de acordo, formados no elemento estrutural plano a partir de material plástico fundido e endurecido novamente.

A espessura ou resistência das paredes pode ser controlada pela ação da pressão e calor. Os recessos geralmente também passam através de toda a espessura do bloco de espuma e formam aberturas tipo tubo 30 ou tubo pequeno. Visto que o elemento estrutural plano é uma parte que é separada do bloco de espuma transversal à direção de funcionamento dos recessos, os recessos devem ser encontrados correspondentemente na

21/29 forma e número no elemento estrutural plano.

Os elementos estruturais planos de acordo com a presente invenção possuem, por metro quadrado de face externa, pelo menos 200, pelo menos 400, até 60.000, e preferivelmente até 40.000 recessos. A superfície 5 do elemento estrutural plano no qual os recessos são dispostos é chamada de face externa. No elemento estrutural plano, os recessos possuem um diâmetro ou um diâmetro médio ou comprimento de borda de, por exemplo, 0,2 a 10 mm, preferivelmente de 1 a 5 mm, e preferivelmente ainda de 2 a 3 mm. O espaçamento mútuo dos recessos na junção de solda respectiva po10 de ser, por exemplo, de 2 a 100 mm. O espaçamento entre os recessos dentro da junção de solda respectiva é preferivelmente de cerca de 2 a 20 vezes, em particular de 5 a 10 vezes, o diâmetro do comprimento de borda maior do recesso.

O elemento estrutural plano, em particular, é uma parte separa15 da do bloco de espuma transversal à direção de passagem dos recessos. A altura h do elemento estrutural plano pode, por exemplo, ser de 3 a 1000 mm, uma altura de 5 a 500 mm sendo preferida, de 10 a 400 mm sendo mais preferida e de 20 a 250 sendo particularmente preferida.

O elemento estrutural de acordo com a invenção é utilizado em

componentes compostos e elementos de compostos intercalados, tal como painéis compostos. Os elementos de compostos intercalados, tal como painéis compostos intercalados, podem ter uma camada de núcleo, em particular um elemento estrutural de acordo com a invenção e, dispostos em um ou ambos os lados, camadas externas ou uma cobertura. Se o elemento estru25 tural plano de acordo com a invenção for utilizado como uma camada de núcleo em um painel composto intercalado, o elemento estrutural é preferivelmente um elemento de painel.

Componentes compostos ou corpos moldados contêm, por exemplo, um revestimento externo ou camada externa e um núcleo. Os ele30 mentos estruturais planos de acordo com a invenção são particularmente preferivelmente utilizados como um material de núcleo ou uma camada de núcleo em corpos moldados ou componentes compostos. Por exemplo, um

22/29 elemento estrutural de acordo com a invenção é inserido como uma camada de núcleo em um molde oco com a formação de um espaço entre o núcleo e a parede de molde. Em casos individuais, os materiais de reforço, tal como fibras, por exemplo, como um tecido tramado, como uma tela ou tecido trico5 tado, etc., podem ser inseridos no espaço. A resina é suprida por um método de injeção ou infusão. O molde oco pode, por exemplo, ser evacuado e a resina, tal como, por exemplo, uma resina de poliéster, uma resina epóxi, ou uma resina de éster de vinila, pode ser injetada em uma forma fluida, dentro do molde oco. A resina é distribuída entre a camada externa ou revestimento 10 externo e a camada-núcleo e penetra ou flui através de, em particular, os recessos no elemento estrutural plano. Os recessos precisam, de acordo, ser passáveis com relação à resina. Isso alcança uma distribuição uniforme da resina dentro do espaço, a resina fluindo através do material de núcleo que suporta sua distribuição uniforme em todo o espaço de cavidade de 15 molde. Se o objetivo for aumentar a densidade do componente composto como um todo, ou o elemento estrutural, o mínimo possível, o número e/ou diâmetro, ou o volume dos recessos, deve ser o menor possível. Se, no entanto, um reforço estrutural do elemento composto for o objetivo, a resina que endureceu ou assentou restando nos inúmeros recessos e/ou recessos

formados de forma volumosa correspondentemente do elemento estrutural é utilizada para reforço adicional pelo aumento da rigidez, a resistência à compressão ou alongamento no ponto de quebra sob tensão de cisalhamento.

Os elementos de compostos intercalados com os elementos estruturais de acordo com a invenção como a camada de núcleo, a despeito de seu baixo peso, possuem alta rigidez e excelente resistência a cisalhamento e compressão. As estruturas intercaladas desse tipo são, portanto, adequadas, em particular, para aplicações que exigem luz, mas componentes estruturalmente altamente carregáveis. As camadas externas podem, por exemplo, ser painéis rígidos ou flexíveis feitos de material plástico ou material plástico reforçado com fibra, tal como material plástico reforçado com fibra de vidro. Adicionalmente, as camadas externas também podem ser painéis ou folhas deitas de metal, em particular de alumínio ou uma liga de alumínio.

23/29

As camadas externas são, em comparação com a camada de núcleo, preferivelmente comparativamente painéis finos. Elementos de compostos intercalados com elementos estruturais de acordo com a invenção como a camada de núcleo podem, por exemplo, ser utilizados como elementos de 5 construção na indústria de construção. Exemplos de tais elementos de construção são paredes, pisos, tetos, portas, paredes intermediárias, divisórias ou elementos de enchimento. Esses podem, por exemplo, ser elementos de compostos intercalados para corpos de caixa, pontes de carregamento, paredes, tetos, portas, tampas, enchimentos ou partes dos mesmos em cami10 nhões ou vagões ferroviários para o transporte de bens ou paredes, tetos, pisos, paredes intermediárias, elementos de enchimento, portas, tetos ou partes dos mesmos em veículos ou para transporte de passageiros, tal como ônibus, bondes, vagões ferroviários, ou em navios, tal como navios de passageiros, barcas, barcos a vapor ou barcos.

Os componentes compostos com elementos estruturais de acordo com a invenção como o material de núcleo são utilizados entre outros no transporte terrestre (por exemplo, construção de veículos rodoviários ou ferroviários), em aguda (por exemplo, construção de navios ou barcos, construção de equipamento náutico) ou no ar (por exemplo, construção de aerona-

ves), mas também, no entanto, como os materiais compostos intercalados em artigos esportivos para uso em terra, água ou ar.

Os componentes compostos com elementos estruturais de acordo com a invenção são preferivelmente utilizados como um núcleo ou camadas de núcleo em lâminas de rotor, para mover fluidos, em particular gases, 25 tal como ar ou como o núcleo ou camadas de núcleo em lâminas de rotor de instalações de energia eólica. O uso de elementos estruturais de acordo com a invenção é particularmente preferido como o material de núcleo em lâminas de rotor e ar para instalações de energia eólica.

A invenção será descrita em maiores detalhes abaixo por meio 30 de exemplo e com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

a figura 1 ilustra uma vista explodida de um composto intercalado com um elemento estrutural de acordo com a invenção como a camada

24/29 de núcleo;

a figura 2 ilustra uma seção transversal através de um composto intercalado com um elemento estrutural de acordo com a invenção como a camada de núcleo;

a figura 3 ilustra uma vista plana de um elemento estrutural de acordo com a invenção;

a figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de um bloco de material plástico para a produção de elementos estruturais de acordo com a invenção;

a figura 5 ilustra uma vista em perspectiva da união de um bloco de espuma para a produção de elementos estruturais de acordo com a invenção;

A figura 6 ilustra uma vista em perspectiva do serrar de um bloco de material plástico para formar elementos estruturais de acordo com a invenção;

a figura 7 ilustra uma seção transversal através de exemplos das hastes de perfil fornecendo estrutura nas laminas de aquecimento;

a figura 8 ilustra uma vista de uma lâmina de aquecimento e um detalhe da mesma.

A figura 1 ilustra um elemento composto intercalado 1 com uma camada de núcleo feita de um elemento estrutural plano 10 de acordo com a invenção, que é configurado como um painel de material plástico feito de segmentos de corpo espumado soldados juntos. O painel de material plástico 10 consiste em segmentos de corpo cuboides 11, que são conectados um ao outro por meio de conexões de solda plana formadas por meio de junções de solda longitudinais 12 e transversais 13 em suas faces laterais de contato 17. As junções de solda 12, 13 formam aqui (em uma vista plana do painel) uma estrutura de tela rígida tipo rede. Uma camada externa 2, 3, está em cada caso disposta em ambos os lados da camada de núcleo, nas faces externas 16 dos segmentos de corpo 11. As camadas externas 2, 3 podem consistir, por exemplo, de painéis de material plástico, painéis de material plástico reforçado com fibra (por exemplo plástico de configuração térmica

25/29 ou termoplástico reforçado com fibra) ou folhas metálicas, tal como folhas de alumínio. Os recessos não são ilustrados para aperfeiçoar a clareza.

A figura 2 ilustra um elemento composto intercalado 1 de acordo com a figura 1 na seção transversal. As camadas externas 2, 3 são conecta5 das à camada de núcleo 11. As junções de solda transversais 13 são visíveis.

A figura 3 ilustra uma modalidade de um elemento estrutural de acordo com a invenção na forma de um painel de material plástico 20 feito de corpos de espuma 27 empilhados um acima do outro e soldados um ao 10 outro por junções de solda 23. Os corpos de espuma são formados a partir de segmentos de corpo 21 que são dispostos localizados perto um do outro e soldados um ao outro por meio de junções de solda 22.

O painel de material plástico 20 de acordo com a figura 3 contém segmentos de corpo 21 com uma seção transversal retangular na vista plana 15 do painel. Os segmentos de corpo 21 de acordo com a figura 3 são dispostos em um plano com vários próximos um ao outro, as conexões de solda 22 entre os segmentos de corpo 11 formando telas. Os segmentos de corpo 21 dispostos com vários um ao lado do outro em um plano de acordo com a figura 3 formam os corpos de espuma 27 em uma pluralidade de camadas

empilhadas uma acima da outra com conexões de solda 22 deslocadas com relação uma à outra, as conexões de solda formando uma estrutura tipo parede de tijolos com junções de solda transversal contínuas 23 e junções de solda longitudinais 22 desviadas com relação uma à outra.

A figura 4 ilustra segmentos de corpo em formato de pilar ou de haste 11, os segmentos de corpo 11 (por meio de exemplo, um único corpo hachurado longitudinalmente) sendo produzidos, por exemplo, por extrusão, e corpos de espuma formados 7 (por meio de exemplo, um único corpo hajuntos, formam o bloco de espuma 5. Os segmentos de corpo individuais 11 30 são conectados um ao outro por meio de solda de material plástico com a formação de junções de solda longitudinais 32 ao longo de seus lados longitudinais 8, para formar os corpos de espuma 7. Os corpos de espuma 7 são churado de forma oblíqua), que, por sua vez, são empilhados e soldados

26/29 conectados com a formação das junções de solda transversais 33 para formar o bloco de espuma 5. Pelo serrar 6 ou pelo corte térmico (ao longo da linha pontilhada), o bloco de espuma 5 é dividido em painéis de material plástico individuais 30, os elementos estruturais planos de acordo com a invenção.

A figura 5 ilustra a união do bloco de espuma 5 por meio de lâmina de aquecimento 40. Um bloco de espuma 5 em construção, feito de uma pluralidade de corpos de espuma que já são soldados por meio das junções de solda 33, com o corpo de espuma 7' localizado no exterior, é orientado na direção da seta na direção da lâmina de aquecimento aquecida 40 e, em particular, a superfície 42, que é não estruturada aqui. Um corpo de espuma 7 é orientado na direção da seta no lado oposto da lâmina de aquecimento 40, na superfície estruturada 41. O corpo de espuma 7 é fabricado aqui, por meio de exemplo, a partir de dois segmentos de corpo 11, que são conectados por uma junção de solda 32. As partes 5, 40, 7 são orientadas na direção uma da outra, preferivelmente sob uma pressão de contato, de tal forma que uma transmissão uniforme de calor ocorra e a superfície estruturada 41 seja impressa como uma matriz na superfície 43 do corpo de espuma 7. Os materiais plásticos termoplásticos dos corpos de espuma 7, 7' amolecem ou fundem nas superfícies 43, 44 sob a ação do calor da lâmina de aquecimento 40. Com uma viscosidade de fusão adequada para solda, a lâmina de aquecimento 40 entre os dois lados longitudinais dos corpos de espuma 7, 7’ é removida na direção A e os dois lados longitudinais 7, 7' orientados na direção um do outro e sob pelo menos uma leve pressão de contato, as superfícies de calor 43, 44 são soldadas e, depois do resfriamento, formam uma junção de solda não separável 33. Se não interrompidos pelos recessos 45, os corpos de espuma 7, 7' são soldados, em particular, através de toda a área por meio das junções de solda 33. O processo é repetido até que o comprimento desejado seja alcançado na direção B do bloco de espuma 5.

Por meio de exemplo, o detalhe na figura 5a da lâmina de aquecimento 40 ilustra sua superfície não estruturada 42 e a superfície estrutura

27/29 da 41 fornecida com hastes de perfil 46 fornecendo o formato triangular transversal. A superfície 41 é fornecida com uma pluralidade de hastes de perfil 46. As hastes de perfil 46 se estendem, em particular, em paralelo e na direção de movimento da lâmina de aquecimento 40. As hastes de perfil 46 correm pelo menos através de toda a altura da superfície efetiva 41 da lâmina de aquecimento 40. O espaçamento das hastes de perfil 46 depende do número de recessos desejados 45 e pode, por exemplo, ser de 2 a 100 mm. O comprimento das bordas laterais do formato atualmente triangular das hastes de perfil 46 pode, por exemplo, ser de 0,2 a 10 mm. De acordo com o formato e o número de hastes de perfil 46, os recessos 46 com uma seção transversal triangular aqui, são formados entre dois corpos de espuma apoiados 7, 7'. A figura 5b ilustra um detalhe aumentado a partir do bloco de espuma 5, com os dois corpos de espuma 7, 7' soldados por meio das junções 33, e os recessos formados 45.

Se o bloco de espuma 5 tiver alcançado seu tamanho desejado pela união dos corpos de espuma 7 por meio de junções de solda 33, os elementos estruturais planos 10 de acordo com a invenção podem ser separados, como ilustrado na figura 6, com um dispositivo de separação, tal como uma serra 6, na altura desejada h ou espessura, que pode ser como desejado, e particularmente e preferivelmente pode ser de 20 a 250 mm. Os elementos estruturais planos 10 são separados de forma transversal para fora do curso dos recessos 45. Os recessos 45 correm através de todo o bloco de espuma 5 e, de acordo, completamente, a altura ou espessura do elemento estrutural separado 10. Os recessos 45, portanto, em cada caso, terminam nas faces externas 16 do elemento estrutural 10 e, portanto, formam as aberturas.

A figura 7 ilustra vários formatos transversais possíveis ilustrativos de hastes de perfil, tal como formato em V e formato triangular 46, um formato de cone truncado 47 ou um formato de U 48. As hastes de perfil 46, 47 ou 48 podem, em uma pluralidade, formar a estrutura de superfície de uma ou ambas as superfícies 41, 42 da lâmina de aquecimento 40. É possível também se formar os mesmos formatos transversais em uma forma ne

28/29 gativa como sulcos ou canais nos corpos de espuma, de forma a esmerilhar os mesmos em ou formar os mesmos termicamente e soldar os corpos de espuma com sulco ou gravados. Os formatos ilustrados não são limitadores.

Uma modalidade que foi alterada com relação à figura 5a com relação à superfície 42 é ilustrada na figura 8. A lâmina de aquecimento 40 possui uma superfície 42a fornecida com entalhes alongados 49. A superfície oposta 41 da lâmina de aquecimento é fornecida com as hastes de perfil 46 se projetando a partir da superfície 41 e fornecendo um formato triangular transversal, por exemplo. A superfície 42a é fornecida com uma pluralidade de entalhes alongados 49 colocada, tal como de forma esmerilhada, na superfície 42a. Os entalhes alongados 49 se estendem, por exemplo, em paralelo e na direção de movimento da lâmina de aquecimento 40. Os entalhes alongados 49 se estendem vantajosamente através de toda a altura da superfície efetiva 42a da lamina de aquecimento 40. A posição, a disposição e o número de entalhes alongados 49 são independentes da posição, disposição e número de hastes de perfil 46.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

elemento composto intercalado camada externa camada externa bloco de espuma serra

7, 27 corpo de espuma lado longitudinal do segmento de corpo

10, 20, 30 painel de material plástico, elemento estrutural plano

11,21,31 segmento de corpo

12, 22, 32 junção de solda (longitudinal)

13, 23, 33 junção de solda (transversal) face externa face lateral lâmina de aquecimento superfície estruturada

29/29

42	superfície não estruturada
42a	superfície estruturada com sulcos
43	lado longitudinal do corpo de espuma 7
44	lado longitudinal do corpo de espuma 7
5 45	recessos

haste de perfil de formatação em formato de V haste de perfil de formatação em formato de cone truncado haste de perfil de formatação em formato de U entalhes alongados na superfície da lâmina de aquecimento.

Claims

1. Elemento estrutural plano (10), como uma parte de um bloco de espuma (5) em que o bloco de espuma (5) é feito de um material plástico espumado contendo uma pluralidade de corpos de espuma empilhados (7)

5 e/ou corpos de espuma (7) feitos de segmentos de corpo (11), que são dispostos perto um do outro em um plano e conectados um ao outro para formar os corpos de espuma (7) e que possuem junções de solda planas (13) em suas faces de apoio, e os corpos de espuma (7) são soldados um ao outro em suas faces de apoio com a força das junções de solda plana (12) 10 para formar o bloco de espuma (5), caracterizado pelo fato de as junções de solda serem interrompidas pelos recessos em um espaçamento uma da outra.

2. Elemento estrutural plano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as junções de solda (12) entre os corpos de es-

15 puma (7) serem interrompidas pelos recessos (45) em um espaçamento um do outro.

3. Elemento estrutural plano, de acordo com a reivindicação 1 ou

2, caracterizado pelo fato de as junções de solda plana (12) formarem uma camada intermediária de material plástico, que possui poucos poros ou ne20 nhum poro, na forma de uma estrutura de tela com um efeito de reforço na vista plana e os recessos (45) possuem paredes, que possuem poucos poros ou nenhum poro.

4. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de as junções de solda (13) dos

25 segmentos de corpo (11) as junções de solda (12) dos corpos de espuma (7) e as paredes dos recessos (45) serem formados de material plástico termoplástico fundido e endurecido novamente.

5. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a espessura das junções de

30 solda (12, 13) e/ou a espessura de parede dos recessos (45), ser estabelecida de tal forma que a estrutura de tela tipo rede das junções de solda e/ou as paredes dos recessos (45) aperfeiçoarem a resistência do elemento esPetição 870190042394, de 06/05/2019, pág. 4/14

2/7 trutural (10).

6. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de os corpos de espuma (7) do segmento de corpo (11) serem produzidos por meio de extrusão, e as faces de junção de solda (32, 33) e os recessos (45) se encontrarem na direção da extrusão dos corpos de espuma (7).

7. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de os corpos de espuma (7) ou segmentos de corpo (11) serem produzidos por meio de extrusão, e as faces de junção de solda (32, 33) se encontrarem na direção da extrusão dos corpos de espuma (7), e os recessos, com relação a um eixo geométrico correndo em paralelo ao lado longitudinal dos corpos de espuma e na direção de extrusão, são dispostos em um ângulo de 0° ou mais, preferivelmente entre 0° e 90°, particularmente entre 1° e 60° , vantajosamente entre 15° e 60°, em particular 30° a 45° , e bem particularmente preferivelmente a 45° .

8. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de o elemento estrutural plano (10) possuir faces externas (16) em ambos os lados e por metro quadrado da face externa (16), possuir pelo menos 200, preferivelmente pelo menos 400, e até 60.000, preferivelmente até 40.000 recessos (45).

9. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de os recessos (45) possuírem um diâmetro ou diâmetro médio ou um comprimento de borda de 0,2 a 10 mm, preferivelmente de 1 a 5 mm, e mais preferivelmente de 2 a 3 mm.

10. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o espaçamento mútuo entre os recessos (45) dentro da junção de solda respectiva (23, 33) ser de 2 a 100 mm.

11. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de o espaçamento entre os recessos (45) dentro da junção de solda respectiva (23, 33) ser de 2 a 20 vezes, em particular de 5 a 10 vezes, o diâmetro, o diâmetro médio ou o

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3/7 comprimento de borda maior do recesso (45).

12. Elemento estrutural plano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de os segmentos de corpo individuais (11) e os corpos de espuma individuais (7), na vista plana do elemento estrutural plano (10), possuírem um formato poligonal, preferivelmente um formato octogonal, hexagonal ou triangular, preferivelmente um formato quadrangular e, em particular, um formato retangular ou quadrado.

13. Método de produção de um elemento estrutural plano (10), contendo uma pluralidade de segmentos de corpo (11), que são empilhados e/ou dispostos perto um do outro em um plano e conectados um ao outro, feitos de um material plástico termoplástico espumado, o elemento estrutural (10) sendo completamente feito de material plástico termoplástico e os segmentos de corpo (11) sendo soldados um ao outro e suas faces de apoio com uma formação de junções de solda plana (32, 33), como definido na reivindicação 1, implementado pelas seguintes etapas:

a. produção de segmentos de corpo de célula fechada (7) por um processo de extrusão e espumação ou produção de segmentos de corpo (11) por um processo de extrusão e espumação, seguido por soldagem dos lados longitudinais dos segmentos de corpo (11) pela fusão parcial plana das faces laterais dos segmentos de corpo (11) que devem ser conectadas e a união e novo endurecimento subsequentes para a formação dos corpos de espuma (7) com a formação das junções de solda plana (32), as junções de solda plana (32) estando presentes como camadas intermediárias de material plástico, que possuem poucos poros ou não possuem poros;

b. solda dos lados longitudinais dos corpos de espuma (7) por fusão parcial plana das faces laterais dos corpos de espuma (7) que devem ser conectados e a união e endurecimento subsequentes para a formação de um bloco de espuma (5) com a formação de junções de solda plana (33), as junções de solda plana (33) estando presentes como camadas intermediárias de material plástico que possuem poucos poros ou nenhum poro;

c. divisão do bloco de espuma (5) em elementos estruturais planos individuais (30), em particular, painéis de espuma, transversais à direção

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4/7 longitudinal dos corpos de espuma (7);

em que as junções de solda plana (32, 33) na vista plana do elemento estrutural plano (30), formam uma estrutura de tela com um efeito de reforço, caracterizado pelo fato de os lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7) serem parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície estruturada com a produção de entalhes em formato de sulco no corpo de espuma (7), ou pelo fato de os corpos de espuma (7) que são estruturados pelos entalhes em formato de sulco em um ou ambos os lados serem parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície não estruturada, ou pelo fato de os corpos de espuma não estruturados (7) serem primeiramente parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície não estruturada e então por meio de uma matriz fornecendo uma estrutura e os lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7), que são parcialmente fundidos em uma etapa adicional, serem unidos à formação de recessos (45) na junção de solda (33).

14. Método de produção de um elemento estrutural plano (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de os lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7) serem parcialmente fundidos por meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície que é estruturada em um ou ambos os lados, com a produção de entalhes em formato de sulco no corpo de espuma (7).

15. Método de produção de um elemento estrutural plano (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de, em cada caso, as superfícies dos lados longitudinais (43, 44) dos dois corpos de espuma (7, 7') se estendendo na direção de extrusão serem aquecidas em uma lâmina de aquecimento (40), em particular sendo um painel com duas faces laterais aquecidas (41, 42), até que as superfícies dos lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7, 7') amoleçam ou se fundam parcialmente e as células que são localizadas na superfície desmontem e formem um revestiPetição 870190042394, de 06/05/2019, pág. 7/14

5/7 mento fino de massa fundida e uma ou ambas as faces laterais (41) da lâmina de aquecimento (40) possua uma estrutura (46, 47, 48), e a estrutura (46, 47, 48) seja impressa na forma de uma matriz no material plástico termoplástico, depois disso, os corpos de espuma (7, 7') são separados da lâmina 5 de aquecimento (40) e a lâmina de aquecimento (40) é removida e as duas superfícies aquecidas dos lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7, 7') são colocadas em contato mútuo no estado aquecido, preferivelmente com o carregamento de pressão, em que as superfícies de contato mútuo dos lados longitudinais (43, 44) são soldadas uma à outra e o material plásti10 co termoplástico endurece com o resfriamento.

16. Método de produção de um elemento estrutural plano (10), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a estrutura, que está presente em uma ou ambas as superfícies (41) da lâmina de aquecimento (40), ser formada a partir de uma pluralidade de hastes de perfil (46,

15 47, 48) que são dispostas em um espaçamento em paralelo e se estendem sobre toda a altura e toda a largura de uma ou ambas as superfícies (41) da lâmina de aquecimento (40) e as hastes de perfil (46, 47, 48) são preferivelmente distribuídas em espaçamentos idênticos na superfície (41).

17. Método de produção de um elemento estrutural plano (10),

20 de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de uma estrutura de malha ou waffle ou uma estrutura de grade ser formada em uma estrutura, que está presente em uma ou ambas as superfícies (41) da lâmina de aquecimento (40), de hastes de perfil cruzado, e as hastes de perfil que corre de forma oblíqua ou diagonal em qualquer ângulo, em particular entre 0°

25 e 90° , com relação a uma borda lateral da lâmina de aquecimento, e as hastes de perfil são dispostas, em particular, em um ângulo de 1° a 60° , preferivelmente de 15° a 60° , em particular de 30° a 45° e bem particularmente preferivelmente de 45° .

18. Método de produção de um elemento estrutural plano (10),

30 de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de os lados longitudinais opostos (43, 44) de dois corpos de espuma (7), um ou ambos os lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7) serem estruturados

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6/7 com sulcos, canais ou partes esmerilhadas, serem aquecidos em uma lâmina de aquecimento, em particular sendo um painel com duas faces laterais suaves não estruturadas e aquecidas (42), até o ponto no qual as superfícies dos corpos de espuma (7) feitas de material plástico termoplástico amole5 çam ou se fundam parcialmente e, depois disso, a lâmina de aquecimento (40) é removida e as duas superfícies aquecidas estruturadas (43, 44) dos corpos de espuma (7) são colocadas em contato mútuo, com carregamento de pressão, em que o material plástico endurece com o resfriamento.

19. Método de produção de um elemento estrutural plano (10),

10 de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de os lados longitudinais opostos (43, 44) dos dois corpos de espuma (7, 7') serem aquecidos em uma lâmina de aquecimento (40), sendo um painel com duas faces laterais suaves, não estruturadas, e aquecidas (42), até determinado ponto onde as superfícies aquecidas dos corpos de espuma (7) feitas de material plásti15 co termoplástico amoleçam ou se fundam parcialmente e a lâmina de aquecimento (40) é então removida e uma matriz tipo pente é introduzida entre as duas superfícies aquecidas dos corpos de espuma (7) e a matriz e os corpos de espuma (7) são colocados em contato mútuo, com carregamento de pressão, o material plástico sendo soldado e endurecido com o resfriamento 20 e a matriz então sendo orientada para fora da zona de fusão ou amolecimento dos dois corpos de espuma.

20. Método de produção de um elemento estrutural plano (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de os lados longitudinais (43, 44) dos corpos de espuma (7) serem parcialmente fundidos por

25 meio de uma lâmina de aquecimento (40) com uma superfície estruturada em um ou ambos os lados com a produção dos entalhes em formato de sulco no corpo de espuma (7), uma pluralidade de entalhes alongados (49) sendo deixados dentro de uma ou ambas as superfícies da lâmina de aquecimento (40).

30

21. Uso do elemento estrutural plano (10), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por ser em um componente estrutural (1) com uma camada externa (2) aplicada a pelo menos

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7/7 uma superfície do elemento estrutural plano (10).

22. Uso do elemento estrutural plano (10), de acordo com a reivindicação 21 caracterizado por ser como ou núcleo da camada-núcleo em um componente estrutural (1), em que o componente estrutural (1) é um

5 elemento composto intercalado, em particular um painel composto intercalado, com camadas externas (2, 3) dispostas em ambos os lados do núcleo ou da camada de núcleo, ou um componente composto feito de núcleo ou camada de núcleo e camadas externas.

23. Uso do elemento composto intercalado (1), de acordo com a

10 reivindicação 21 ou 22, caracterizado por ser como o núcleo ou camada de núcleo em componentes compostos, em particular em aletas de vento de instalações de energia eólica.