Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer, lamellierter Korper und nach diesem Verfahren hergestellter Körper.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung niehtmetalliseher, lamellierter Körper und einen naeh diesem Verfahren hergestellten Korper mit mindestens zwei Lagen Kernmaterial, z. B. Hart gummisehwamm, welche zwisehen zwei aus mindestens einer Lage Deckmaterial, z. B.
Giasgewebelamellen, bestehenden Aussen- sehichten eingebettet liegen, wobei die genannten Lagen (Lamellen) dureh ein Bindemittel, z. B. synthetisehes Harz, miteinander verleimt sind.
Solche lamellierten Körper werden zum Beispiel. für die Herstellung von Radar Gehäusen, die als sogenannte Radome allgemein bekannt sind, verwendet.
Bei der Herstellung von Radomen, welehe gewöhnlieh stromlinienförmige Gestalt besitzen, ist es Gebraueri aufeinanderfolgende Sehiellten aus Deek-lmd Kernmaterial über die Oberfläche eines Formblockes zti breiten nnd während des Verleimungsprozesses Druck auf den lamellierten Körper auszuüben. Der Druek wird gewöhnlich mittels eines mit einem Luftsack versehenen Werkzeuges ausgeübt.
Es ist selbstverständlieh, dass jene Lagen des Deckmaterials, die unmittelbar an die Oberfläche der Form zu liegen kommen, auch sehr genau deren Kontur annehmen, während die von der genannten Form ent i'ernt gelegenen Deckmateriallagen, hinsicht- lieh ihres gleiehmässigen Verlaufes. ganz von der Regelmässigkeit des Oberfläehenverlaufes der darunterliegenden Kernmateriallagen abhängen. Irgendwelche wesentlicheren Unvollkommenheiten in der Oberfläehe des Kernmaterials können nicht durch den Luftsack des genannten Werkzeuges ausgemerzt werden, da dieser zu nachgiebig hierfür ist. Es ist daher grösste Sorgfalt nötig, wenn die Kernmateriallagen angebraeht werden und auch wenn die versehiedenen Deckmateriallagen aufgelegt werden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein verbessertes Herstellungsverfahren für nichtmetallische, lamellierte Körper wie Radome, in welchem die erwähnten Nachteile auf einfache und wirksame Weise ausgeschaltet sind.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren für nichtmetallische, lamellierte Körper besteht darin, dass über die Oberfläche eines Formbloekes eine der genannten, aus Deckmaterial bestehenden Aussenschichten gelegt wird sowie darauf mindestens eine Lage Kernmaterial, und dass diese Lagen durch ein Bindemittel miteinander verleimt werden.
Ferner wird über die Oberfläehe eines andern Formblockes, welcher eine gegenüber dem ersterwähnten Bloek komplementäre Form besitzt, die zweite der genannten beiden, aus Deckmaterial bestehenden Aussenschiehten gelegt sowie darauf mindestens eine weitere Lage Kernmaterial, und es werden auch diese Lagen durch ein Bindemittel verleimt. Hierauf werden die beiden so geformten lamellier- ten Teile entspreehend zusammengefügt und durch ein zwischen die angrenzenden Kern- materiallagen eingefügtes Bindemittel miteinander verleimt.
Das Kernmaterial besteht zweekmässiger- weise aus Hartgummischwamm, das heisst t aus porösem Hartgummi, oder ans zelligem Alaterial vom Honigwabentyp.
Im folgenden ist an Hand der beiliegen- den Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert :
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den la rnellierten Körper.
Fig. 9 zeigt im Schnitt, wie der eine Kör perteil in einem Formblock mit konkaver Oberfläche geformt wird.
Fig. 3 zeigt im Sclinitt, wie der andere Körperteil in einem Formbloek mit konvexer Oberfläche geformt wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der lamellierte Körper, wie er für Radome verwendet wird, aus zwei aus Deckmaterial bestehenden Aussenschichten 1 und 2, wovon jede ihrerseits aus mehreren Glasgewebelamellen besteht, sowie drei Innenlagen Kern- material 3a, 3b und 3c, welche aus Hart gummischwamm bestehen.
Die Radome werden in zwei Teilen liergestellt, ein Teil besteht aus der aus Deekmaterial zusammengesetzten Aussenschicht 1 und aus zwei Lagen Kernmaterial 3a und 3b, während der andere Teil die aus Deekrmate- rial bestehende Aussenschicht 2 und die restliche Lage Kernmaterial 3c umfasst.
Das die Aussenschieht 1 formende Deckmaterial besteht aus verschiedenen Lagen Glasgewebe, welches mit synthetischem Harz imprägniert und über die Oberfläche eines konkaven Formbloekes 4 (Fig. 2) gelegt wird.
Dann werden hintereinander zwei Lagen Kernmaterial 3a und 3b, etwas auf die ent sprechende Form schon vorgeformt, auf die genannten Lagen Deckmaterial gelegt. Diese so aufeinandergesehichteten Lamellen werden hierauf einem Wärme-und Druckverfahren unterworfen, wodureh die Lamellen fest miteinander verleimt werden, indem das aus synthetischem Harz bestehende Bindemittel hart wird.
Hierauf werden, wie in Fig. 3 dargestellt, die verschiedenen Lagen Glasgewebe, welche die Au#enschicht 2 bilden, ebenfalls mit syn- thetiseliem Harz imprägniert und iiber die Oberfläche des konvexen Formbloekes 5 ge breitet. Eine einzige Lage Kernmaterial 3c wird dann über die Glasgewebelagen 2 gelegt und das Ganze, wie znvor beschrieben, einem Wärme-undDruckverfahrenunterworfen.
Die Formen der als Schablone dienenden Blocke 4 und 5 ergänzen sich wechselseitig, wodurch sich auch die Formen der damit hergestellten lamellierten Teile wechselseitig ergänzen.
Als letzte Stufe-desVerfahrenswerden die beiden zusammen zu verleimenden Oberflächen 6 und 7 des Kernmaterials mit syn- thetischem Harz überstriehen und die beiden lamellierten Teile des Radoms unter AVärme- und Druckwirkung zusammengefügt, um die einzelnen Teile fest zn verbinden und das Ilarz zu härten. So wird ein lamellierter Korper mit einer verstärkten Aussenschieht hergestellt, wie iliii Fig. 1 als Brnellstüek zeigt.
Obgleich bis jetzt nur ein lamellierter Körper mit drei Lagen Kernmaterial beschrieben worden ist, so kann natürlich irgendeine La- genanzahl von Kernmaterial ähnlich behandelt werden. Wenn zum Beispiel eine gerade Zahl von Kernmateriallagen benötigt wird. dann wird zweckmässigerweise jede Hälfte des Körpers mit einer gleichen Anzahl Kernmateriallagen hergestellt.
Irgendwelche kleine Unregelmässigkeiten in den Abmessungen der beiden Teile des Kör- pers werden automatiseh dure} das nachgie- bige Kernmaterial absorbiert.
Ein lamellierter Körper des beschriebenen Typs kann zweckmä#igerweise nach einem Verfahren, wie es in dem sehweiz. Patent Nr. 300994 beschrieben ist, hergestellt werden. Bei diesem Verfahren werden die zu verbindenden Schiehten mit einem weitere Überzug aus Deekmaterial versehen, welcher später vor dem Anbringen der übrigen Schich ten wieder abgeschält wird. In vorliegendem Fall würde die Au#enschicht mit einem wei- teren ÜberzugausDeckmaterialversehen werden, hierauf würden die Lamellen einem Wärme-und Druckverfahren unterworfen und das synthetische Harz getrocknet werden.
Dann würde der genannte weitere ijber- zug wieder abgeschält, das Kernmaterial aufgelegt und in der sehon beschriebenen Weise mil der Au#enschicht verbunden. Jede Hälfte des lamellierten Körpers würde auf ähnliche Art hergestellt und dann die beiden Teile schliesslich, wie beschrieben, zusammengeleimt.
In der obem beschriebenen, geänderten Form des Verfahrens wird als Kernmaterial zelliges Material vom Honigwabentyp verwen- let.
Dieses zellige Material vom Honigwaben yp ist allgemein bekannt und besteht aus Streifen aus Papier, Gewebe, Kunststoff oder ähnlichem Folienmaterial, welche durch ein Bindemittel in regelmässigen Abständen längs der Streifen versetzt miteinander verklebt werden, derart, dass, wenn man die Streifen seitlieh. auseinanderzieht, sich eine honig- wabenformige Struktur ergibt, das heisst eine Vielheit von Sechsecken, wobei jedes Sechseck eine Seite mit einem anliegenden gemein- sam hat.
Es ist von Vorteil, wenn als Kernmaterial ein Gewebe von leichtem Gewicht verwendet wird, das mit wärmehärtendem Harz imprägniert oder bestrichen ist, und dann das Harz in einer folgenden Wärmebehandlung gehärtet wird, nachdem zuvor der Kern auf die verlangte Form vorgeformt worden ist.
Als Alternative kann der Kern auch aus einer Platte fertig imprägnierten Materials vom Honigwabentyp auf die verlangte Form ge , ehnitten werden.
Eine Schicht dünnen Textilmaterials wird zweckmässigerweise zu jeder Honigwabenkernlage hinzugefügt, um eine Zwischenwand zwischen anliegenden Lagen Honigwabenmate- rials zu sehaffen. Dadurch wird eine für das Anhaften der Kernlage geeignetere Oberfläche vorgesehen und auch verhindert, dass sich Bindemittel oder wärmehärtendes Harz an einem Ende der Wabenschicht anhäuft.
Process for the production of non-metallic, laminated bodies and bodies produced by this process.
The present invention relates to a process for the production of non-metallic, laminated bodies and a body produced according to this process with at least two layers of core material, e.g. B. hard rubber sponge, which between two of at least one layer of cover material, z. B.
Glass fabric lamellas, existing outer layers are embedded, the said layers (lamellas) by means of a binding agent, e.g. B. synthetic resin, are glued together.
Such laminated bodies are for example. used for the manufacture of radar housings, commonly known as radomes.
In the manufacture of radomes, which are usually streamlined in shape, it is necessary to apply pressure to the laminated body by placing successive layers of Deek and core material over the surface of a mold block and applying pressure during the gluing process. The pressure is usually applied by means of a tool fitted with an air bag.
It goes without saying that those layers of the cover material that come to lie directly on the surface of the form also take on its contour very precisely, while the cover material layers that are remote from the mentioned form, with regard to their uniform course. depend entirely on the regularity of the surface course of the underlying core material layers. Any more significant imperfections in the surface of the core material cannot be eliminated by the air bag of the tool mentioned, since it is too flexible for this. The greatest care is therefore required when the core material layers are applied and also when the various cover material layers are applied.
The subject of the present invention is an improved production process for non-metallic, lamellar bodies such as radomes, in which the aforementioned disadvantages are eliminated in a simple and effective manner.
The production method according to the invention for non-metallic, laminated bodies consists in that one of the mentioned outer layers consisting of cover material is placed over the surface of a form block and at least one layer of core material is placed thereon, and that these layers are glued together by a binding agent.
Furthermore, the second of the mentioned two outer layers consisting of cover material and at least one further layer of core material are placed over the surface of another mold block, which has a shape complementary to the first-mentioned block, and these layers are also glued by a binding agent. The two lamellar parts formed in this way are then appropriately joined together and glued together by means of a binding agent inserted between the adjacent core material layers.
The core material consists of hard rubber sponge, i.e. porous hard rubber, or cellular aluminum material of the honeycomb type.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing:
Fig. 1 shows a section through the laminated body.
Fig. 9 shows in section how a body part is formed in a mold block with a concave surface.
Fig. 3 shows in outline how the other body part is formed in a form block with a convex surface.
As can be seen from FIG. 1, the lamellar body as it is used for radomes consists of two outer layers 1 and 2 consisting of cover material, each of which in turn consists of several glass fabric lamellae, as well as three inner layers of core material 3a, 3b and 3c, which consist of hard rubber sponge.
The radomes are made in two parts, one part consists of the outer layer 1 composed of deek material and two layers of core material 3a and 3b, while the other part comprises the outer layer 2 made of deekrmate- rial and the remaining layer of core material 3c.
The cover material that forms the outer layer 1 consists of various layers of glass fabric which is impregnated with synthetic resin and placed over the surface of a concave form block 4 (FIG. 2).
Then, one behind the other, two layers of core material 3a and 3b, somewhat preformed to the appropriate shape, are placed on the layers of cover material mentioned. These lamellae, which are layered on top of one another, are then subjected to a heat and pressure process, whereby the lamellae are firmly glued to one another by the binding agent consisting of synthetic resin hardening.
Then, as shown in FIG. 3, the various layers of glass fabric which form the outer layer 2 are also impregnated with synthetic resin and spread over the surface of the convex form block 5. A single layer of core material 3c is then placed over the glass fabric layers 2 and the whole is subjected to a heat and pressure process as previously described.
The shapes of the blocks 4 and 5 serving as templates complement each other, so that the shapes of the laminated parts produced with them complement each other.
As the last step of the process, the two surfaces 6 and 7 of the core material to be glued together are coated with synthetic resin and the two lamellar parts of the radome are joined together under the action of heat and pressure in order to firmly connect the individual parts and harden the resin. Thus a laminated body with a reinforced outer layer is produced, as shown in FIG. 1 as a Brnellstüek.
Although only a laminated body with three layers of core material has been described so far, any number of layers of core material can of course be treated similarly. For example, when an even number of core material layers is required. then each half of the body is expediently manufactured with an equal number of core material layers.
Any small irregularities in the dimensions of the two parts of the body will automatically be absorbed by the resilient core material.
A laminated body of the type described can conveniently be manufactured by a method such as that described in the sehweiz. U.S. Patent No. 300994. In this process, the layers to be connected are provided with a further coating of deek material, which is later peeled off again before the other layers are attached. In the present case, the outer layer would be provided with a further coating of cover material, then the lamellae would be subjected to a heat and pressure process and the synthetic resin would be dried.
Then the mentioned further coating would be peeled off again, the core material would be laid on and connected to the outer layer in the manner described above. Each half of the laminated body would be made in a similar manner and then the two parts would finally be glued together as described.
In the modified form of the method described above, cellular material of the honeycomb type is used as the core material.
This cellular material of the honeycomb type is well known and consists of strips of paper, fabric, plastic or similar film material, which are staggered by a binding agent at regular intervals along the strips, so that if you place the strips sideways. pulls apart, a honeycomb-shaped structure results, that is, a multitude of hexagons, each hexagon having one side in common with an adjacent one.
It is advantageous if a lightweight fabric is used as the core material, which is impregnated or coated with thermosetting resin, and then the resin is hardened in a subsequent heat treatment after the core has previously been preformed to the required shape.
As an alternative, the core can also be cut to the required shape from a plate of ready-impregnated material of the honeycomb type.
A layer of thin textile material is expediently added to each honeycomb core layer in order to create an intermediate wall between adjacent layers of honeycomb material. This provides a more suitable surface for the core layer to adhere and also prevents binder or thermosetting resin from building up on one end of the honeycomb layer.