CN106457694A - 制造复合板的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造复合板的方法,其中,制造一种层状结构,该层状结构包括相互重叠的三个三维织物,用树脂浸渍并插入一对分离片之间。层状结构借助于热压机被压缩,使得树脂能均匀地扩散。接着,允许层状结构膨胀,使得三维织物的长丝伸展并将自身布置成基本上垂直于形成三维织物的织物片的铺设平面。在浸渍了层状结构的树脂的聚合过程之后,层状结构被取出压机,分离片被去除,从而获得成品板。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造复合板的方法。
背景技术
欧洲专利EP-B-0591324描述了一种用于制造复合板的方法,其中由彼此面对并由多个长丝相互连接的两个织物片形成的三维织物经受使用热固性树脂的浸渍过程。夹在一对分离片之间的织物被布置在设置有下半模和上半模的热压机中,热压机关闭以获得三维织物在分离片之间的压缩并允许树脂完全渗透织物。此外,由半模产生的热量有助于启动树脂聚合过程。随后,打开半模以去除织物片并拉伸长丝。
在树脂聚合过程终止时,分离片被去除,从而获得结构简单且重量轻的板。
但是,根据上述专利EP-B-0591324所制造的板不能承受垂直于所述板本身的铺设平面而施加的很大的压力;为此,该板不能用来形成人能在其上行走的表面(该板通常用于隔墙)。
发明内容
本发明的目的是改进在专利EP-B-0591324中描述的板,使其也可以用来形成人能在其上行走的表面。
上述目的通过本发明实现,本发明涉及一种用于制造层状复合结构的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤
a)制造包括至少以下元件的层状结构:
至少第一织物片,其限定层状结构的第一侧;
第一三维织物,其由相互重叠并通过多个长丝互连的两个织物片形成,所述长丝沿着第一直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第一直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面向的长丝限定;
第二中间三维织物,其由相互重叠并通过多个长丝互连的两个织物片形成,所述长丝沿着第二直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第二直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面对的长丝限定;
第三中间三维织物,其由相互重叠并通过多个长丝互连的两个织物片形成,所述长丝沿第三直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第三直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面对的长丝限定;
第一和第三方向大致相互平行,从而形成大致相互平行布置的第一和第三通道;第二方向相对于所述第一和第三方向形成非零的角度,以便形成相对于所述第一和第三通道横向布置的第二通道;
至少第二织物片,其限定了层状结构的第二侧;
b)使用合成热固性树脂进行对层状结构的元件的浸渍;
c)通过热压机压缩层状结构,其压缩方式使得树脂在层状结构的各元件之间均匀分布;
d)使先前被压缩的层状结构膨胀,以受控方式打开压力机,使得第一、第二和第三三维织物的长丝拉伸并将其自身布置成大致垂直于形成所述三维织物的织物片的铺设平面;
e)进行浸渍层状结构的树脂的聚合过程;和
f)从压力机取出层状复合结构。
本发明还涉及一种由嵌入到固化树脂的层状结构形成的板,其包括由树脂互连在一起的至少以下元件:
第一织物片,其嵌在固化树脂中并限定所述板的第一平坦侧;
第一三维织物,其嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝互连的两个织物片形成,所述硬化长丝沿第一直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第一直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第二中间三维织物,其嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝互连的两个织物片形成,所述硬化长丝沿第二直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第二直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第三三维织物,其嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝互连的两个织物片形成,所述硬化长丝沿第三直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第三直线内通道,该通道相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第一和第三通道布置成大致相互平行并且第二通道布置成相对于所述第一和第三通道横向,特别是相对于所述第一和第三通道垂直;
第二织物片嵌在固化树脂中并限定所述板的第二平坦侧。
附图说明
现在将参考附图描述本发明,在附图中:
图1示出了根据本发明的用于制造复合板的层状结构;和
图2以透视图示出了根据本发明的方法所制造的复合板;
图3示出了图1的板的变型。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的用于制造图2的板的方法。
本发明的方法用于制造平坦的层状结构1,其制造在工作表面(未示出)上,其中,构成层状结构1自身的不同元件被重叠。工作表面还设置有一(已知类型的,未示出的)装置,该装置设计成将液态热固性树脂倾倒在构成层状结构的不同元件上,从而进行对层状结构1的浸渍。
层状结构1在其形成和浸渍结束时被夹在一对分离片2、3之间,所述一对分离片对树脂不可渗透并方便地由聚酯薄膜制成。通常,所述片2、3具有矩形的周边并且比所述层状结构1更大。
夹在分离片2、3之间的层状结构1从工作表面(未示出)被带到压力机(图1中示意性地、部分地示出),压力机设置有下半模4和上半模5,其限定有彼此相对并在受控温度下被加热的平坦的矩形表面。
压力机进行闭合步骤,在此期间,半模4、5闭合,所述层状结构1被压缩,从而允许树脂在层状结构1的不同元件之间均匀扩散。
如下面更详细地解释的,压力机被重新打开,使得层状结构1可以膨胀,并且同时,在树脂的逐渐聚合之后变硬。
在树脂聚合反应终止时,层状结构被取出压力机;随后,分离片被去除,从而获得板,然后该板被送至干燥步骤,在该步骤期间发生树脂的完全交联。
参照图1,层状结构1包括至少以下元件,从底部开始逐个列出:
至少第一织物片6(例如由玻璃纤维制成),其限定层状结构1的第一下侧;
由两个玻璃纤维织物片7-a、7-b相互重叠并通过多个长丝7-c互连形成的第一三维织物7(已知类型的三维织物,在欧洲专利EP0816258中有所描述),所述长丝沿第一直线方向8相互平行地延伸并彼此等距地间隔开,形成三维织物7的第一直线内通道10(所述通道通常具有正方形横截面),所述通道相互平行并各自由织物片7-a、7-b和面对的长丝7-c限定;
由两个玻璃纤维织物片11-a、11-b相互重叠并通过多个长丝11-c互连形成的第二中间三维织物11,所述长丝沿第二直线方向12相互平行地延伸并彼此等距地间隔开,形成三维织物11的第二直线内通道13(通常具有正方形横截面),所述通道相互平行并各自由织物片11-a、11-b和面对的长丝11-c限定;
由两个玻璃纤维织物片15-a、15-b相互重叠并通过多个长丝15-c互连形成的第三中间三维织物15,所述长丝沿第三直线方向16相互平行地延伸并彼此等距地间隔开,形成三维织物15的第三直线内通道17,所述通道相互平行并各自由织物片15-a、15-b和由面对的长丝15-c限定;
第一和第三方向8、16大致相互平行,从而形成大致相互平行布置的第一和第三通道10、17;第二方向12形成相对于第一和第三方向8、16的非零的角度(通常为90°角),从而形成相对于第一和第三通道10、17横向(通常垂直)布置的第二通道13;
至少第二玻璃纤维织物片20限定层状结构1的第二上侧。
所述元件以相互共面的方式布置在工作表面上,因此形成平坦的层状表面1。此外,在重叠另一元件之前在每个元件上倾倒一层树脂;这样,可以使用合成热固性树脂进行层状结构的元件的完全浸渍,该合成热固性树脂涂覆玻璃纤维织物片20、15-a、15-b、11-a、11-b、7-a、7-b并浸泡细丝15-c、11-c和7-c。
然后层状结构1被移动到压力机(通常通过工作表面的平移运动)将分离片2布置在下半模4上并面向上半模5上的分离片5。
压力机闭合,使得层状结构在分离片2、3之间被压缩并且树脂在层状结构的不同元件之间均匀扩散,从而完全地浸渍长丝7-c、11-c和15-c。
压力机保持闭合数秒钟,使得树脂聚合过程可以开始,并且随后,移动半模使其彼此分开以便进行先前压缩的层状结构的膨胀。
这样,片7-a和7-b、11-a和11-b以及15-a、15-b彼此分离,长丝7-c、11-c和15-c拉直并伸展,将其自身布置成大致垂直于织物片7-a和7b、11-a和11-b以及15-a、15-b的铺设平面,形成三维织物。
层状结构在压力机中再保持数秒钟,直到浸渍层状结构1的树脂完成其聚合反应为止。
被树脂硬化的层状结构从压力机取出并静置数小时。随后,分离片被去除,从而获得成品板。
通常,所述板通过从其侧面去除多余材料使其具有矩形周边而完成。
以这种方式得到的板由嵌入固化树脂的层状结构形成,其包括至少以下元件:
第一玻璃纤维织物片6,其被嵌入固化树脂并限定板的第一平坦侧;
第一三维织物7,其被嵌入固化树脂并由相互重叠且通过硬化长丝7c互连的两个玻璃纤维织物片7-a、7-b形成,所述硬化长丝沿第一直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第一直线内通道10,该通道相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第二中间三维织物11,其被嵌入固化树脂并由两个玻璃纤维织物片11-a、11-b相互重叠并通过多个硬化长丝11-c互连形成,所述硬化长丝沿第二直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第二直线内通道13,该通道相互平行并各自由织物片和由面对的硬化长丝限定;
第三三维织物15,其嵌入固化树脂并由两个玻璃纤维织物片(15-a,15-b)相互重叠并通过多个硬化长丝15-c互连形成,所述硬化长丝沿第三直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第三直线内通道17,该通道相互平行并各自由织物片和由面对的硬化长丝限定;
所述第一和第三通道10、17被布置成大致相互平行,并且第二通道13布置成相对于第一和第三通道10、15横向(特别是垂直);
第二玻璃纤维织物片20嵌入固化树脂并限定所述板的第二平坦侧。
上述板与现有技术的板相比具有一系列优点:
上述板具有极其牢固的结构,其能够甚至承受集中负荷——为此,所述板可以有利地用于建造例如火车或船只的地板;
所述板限定能传送用于加热/冷却安装所述板的空间的流体(例如,空气)的内腔(通道13)——很难从所述板的相对侧进入这些通道13,从而保证了流体的安全输送。
根据图3所示的本发明的一个变型,中间三维织物可与上述的一种不同,即它可以包括两个玻璃纤维织物片11-a、11-b,所述两个玻璃纤维织物片11-a、11-b彼此重叠并通过多个长丝11-c互连,所述长丝在织物片之间延伸,形成八字形长丝互连桥。
在压力机打开之后,长丝8c拉伸并呈现典型的八字形。因此,中间三维织物限定了单独的腔体(八字形元件彼此间隔开并且不能限定分隔壁),所述加热/冷却流体可以在其中循环。
Claims (5)
1.一种用于制造层状复合结构的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
a)制造包括至少以下元件的层状结构:
至少第一织物片(6),所述第一织物片(6)限定所述层状结构的第一侧;
第一三维织物(7),所述第一三维织物(7)由相互重叠并通过多个长丝(7-c)互连的两个织物片(7-a,7-b)形成,所述长丝沿着第一线性方向相互平行地延伸,形成三维织物的第一直线内通道(10),该第一直线内通道(10)相互平行并各自由织物片和面向的长丝限定;
第二中间三维织物(11),所述第二中间三维织物(11)由相互重叠并通过多个长丝(11-c)互连的两个织物片(11-a,11-b)形成,所述长丝沿着第二直线方向(12)相互平行地延伸,形成三维织物的第二直线内通道(13),该第二直线内通道(13)相互平行并各自由织物片和面对的长丝限定;
第三中间三维织物(15),所述第三中间三维织物(15)由相互重叠并通过多个长丝(15-c)互连的两个织物片(15-a,15-b)形成,所述长丝沿第三直线方向(16)相互平行地延伸,形成三维织物的第三直线内通道(17),该第三直线内通道(17)相互平行并各自由织物片和面对的长丝限定;
第一和第三方向(8,16)大致相互平行,从而形成大致相互平行布置的第一和第三通道(10,17);第二方向(12)相对于所述第一和第三方向(8,16)形成非零的角度,以便形成相对于所述第一和第三通道(10,15)横向布置的第二通道(13);
至少第二织物片(20),所述第二织物片(20)限定了层状结构的第二侧;
b)使用合成热固性树脂进行对层状结构的元件的浸渍;
c)通过热压机压缩层状结构,其压缩方式使得树脂在层状结构的各元件之间均匀分布;
d)使先前被压缩的层状结构膨胀,以受控方式打开热压机,使得第一、第二和第三三维织物的长丝拉伸并将其自身布置成大致垂直于形成所述三维织物的织物片的铺设平面;
e)进行浸渍层状结构的树脂的聚合过程;和
f)从热压机取出层状复合结构。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述层状结构布置在对树脂不可渗透的一对分离片(2,3)之间,所述分离片在所述步骤c)中通过所述压机的相对的半模被压缩;
所述方法还包括以下步骤:
e)在所述树脂完全固化之后,从层状结构去除所述分离片。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二方向(12)相对于所述第一和第三方向(8,16)形成90°角,以便形成布置成垂直于第一和第三通道(10,15)的第二通道(13)。
4.一种根据前述权利要求所述的方法的步骤之一制成的板。
5.一种由嵌入到固化树脂的层状结构形成的板,所述板包括由树脂互连在一起的至少以下元件:
第一织物片(6),所述第一织物片(6)嵌在固化树脂中并限定所述板的第一平坦侧;
第一三维织物(7),所述第一三维织物(7)嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝(7-c)互连的两个织物片(7-a,7-b)形成,所述硬化长丝沿第一直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第一直线内通道(10),该第一直线内通道(10)相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第二中间三维织物(11),所述第二中间三维织物(11)嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝(11-c)互连的两个织物片(11-a,11-b)形成,所述硬化长丝沿第二直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第二直线内通道(13),该第二直线内通道(13)相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第三三维织物(15),所述第三三维织物(15)嵌在固化树脂中并由相互重叠且通过多个硬化长丝(15-c)互连的两个织物片(15-a,15-b)形成,所述硬化长丝沿第三直线方向相互平行地延伸,形成三维织物的第三直线内通道(17),该第三直线内通道(17)相互平行并各自由织物片和面对的硬化长丝限定;
第一和第三通道(10,17)布置成大致相互平行,并且第二通道(13)相对于所述第一和第三通道(10,15)布置成横向,特别是相对于所述第一和第三通道(10,15)布置成垂直;
第二织物片(20),所述第二织物片(20)嵌在固化树脂中并限定所述板的第二平坦侧。
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