CZ34802U1 - Sandwich composite pultrusion profile - Google Patents

Sandwich composite pultrusion profile Download PDF

Info

Publication number
CZ34802U1
CZ34802U1 CZ202038368U CZ202038368U CZ34802U1 CZ 34802 U1 CZ34802 U1 CZ 34802U1 CZ 202038368 U CZ202038368 U CZ 202038368U CZ 202038368 U CZ202038368 U CZ 202038368U CZ 34802 U1 CZ34802 U1 CZ 34802U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sandwich composite
polymer matrix
composite pultrusion
pultrusion profile
core
Prior art date
Application number
CZ202038368U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Martin Eder
Martin Ing Eder
Original Assignee
5M S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 5M S.R.O. filed Critical 5M S.R.O.
Priority to CZ202038368U priority Critical patent/CZ34802U1/en
Publication of CZ34802U1 publication Critical patent/CZ34802U1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.In the registration procedure, the Industrial Property Office does not determine whether the subject of the utility model meets the conditions for eligibility for protection pursuant to Section 1 of Act no. E. 478/1992 Sb.

CZ 34802 UICZ 34802 UI

Sendvičový kompozitový pultruzní profilSandwich composite pultrusion profile

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká sendvičového kompozitového profilu, určeného pro použití například jako kryty klimatizace, části vnější karoserie nebo části interiéru v prostředcích hromadné dopravy jako jsou vlaky, autobusy, metro, tramvaje, letadla, ale i pro jiné analogické aplikace.The technical solution relates to a sandwich composite profile intended for use, for example, as air conditioning covers, parts of the outer body or parts of the interior in public transport such as trains, buses, metro, trams, aircraft, but also for other analogous applications.

Dosavadní stav technikyPrior art

Kompozity jako materiály skládající se nejméně ze dvou komponent, z nichž alespoň jedna je na polymemí bázi, získávají kombinací materiálů nové vlastnosti, odlišující se kvantitativně nebo i kvalitativně od vlastností výchozích složek. Pro tyto své vlastnosti jsou kompozity hojně využívány.Composites as materials consisting of at least two components, at least one of which is polymer-based, acquire new properties by combining materials, which differ quantitatively or even qualitatively from the properties of the starting components. Due to these properties, composites are widely used.

Pod pojmem sendvičový kompozitový profil se obvykle rozumí materiál složený z lehkého jádra (např. polymemí pěna, korek) a tenkých, laminátových zpevňujících povrchových vrstev. Jako materiál povrchových vrstev je nej častěji použit vlákenný materiál (např. skleněná, uhlíková, kevlarová tkanina nebo rovingy) prosycený pryskyřicí (např. epoxidová, polyesterová, vinylesterová, polyuretanová, akrylátová). Jako lehčené jádro může být použita pěna na bázi např. polyuretanu, akrylátu, polyethylentereftalátu, polystyrenu nebo jeho kopolymerů, polyimidu nebo korek. Charakteristickou vlastností těchto profilů je kombinace nízké hmotnosti, zvýšené pevnosti a nízké tepelné vodivosti.The term sandwich composite profile is usually understood to mean a material composed of a light core (eg polymer foam, cork) and thin, laminate reinforcing surface layers. The most frequently used surface layer material is a fibrous material (eg glass, carbon, Kevlar fabric or rovings) impregnated with a resin (eg epoxy, polyester, vinyl ester, polyurethane, acrylate). A foam based on e.g. polyurethane, acrylate, polyethylene terephthalate, polystyrene or its copolymers, polyimide or cork can be used as the expanded core. A characteristic feature of these profiles is the combination of low weight, increased strength and low thermal conductivity.

Využití tohoto principu pro výrobu tenkostěnných odlehčených kompozitových profilů, určených pro aplikace například jako kryty klimatizace nebo interiéry vozidel, je však do značné míry omezeno kombinací protichůdných požadavků - malá tloušťka nedává příliš prostoru pro odlehčení uplatněním pěnového jádra a současně je třeba v rámci této nízké tloušťky zajistit pevnost a tvarovou stabilitu.However, the use of this principle for the production of thin-walled lightweight composite profiles, intended for applications such as air conditioning covers or vehicle interiors, is largely limited by a combination of conflicting requirements - small thickness does not give much room for lightening by applying a foam core and at the same time ensure strength and dimensional stability.

Profily pro výše uvedené užití se proto doposud používají většinou jen neodlehčené celokompozitové, nebo klasické kovové či plastové, případně kompozitové v kombinaci s vnitřní částí plněnou korkem. - Profily s pěnovým jádrem se sice vyrábějí, ale jen ve vyšších tloušťkách - nad 6 mm, což nedává možnost jejich využití v uvedených tenkostěnných aplikacích.Profiles for the above-mentioned use are therefore still used mostly only non-lightweight all-composite, or classic metal or plastic, or composite in combination with the inner part filled with cork. - Profiles with a foam core are produced, but only in higher thicknesses - over 6 mm, which does not give the possibility of their use in these thin-walled applications.

Celokompozitové, kovové a plastové profily jsou tepelně vodivé a poměrně těžké. Jejich hustota se obvykle pohybuje v rozmezí 1500 až 2200 kg/m3. Sendvičový profil s korkem splňuje požadavek odlehčení, v současné době je však jeho nevýhodou nedostatek korku na trhu (omezený zdroj) a dále skutečnost, že neodolává některým druhům plísní a vodě. Dále korek nemá celistvou povrchovou vrstvu vzhledem k jeho pórovitosti - pryskyřice propenetruje skrz, což značně snižuje izolační vlastnosti profilu.All-composite, metal and plastic profiles are thermally conductive and relatively heavy. Their density is usually in the range of 1500 to 2200 kg / m 3 . The sandwich profile with cork meets the requirement of lightening, but currently its disadvantage is the lack of cork on the market (limited resource) and the fact that it does not resist some types of mold and water. Furthermore, the cork does not have an integral surface layer due to its porosity - the resin penetrates through, which significantly reduces the insulating properties of the profile.

Úkolem technického řešení je tedy vytvoření tenkého sendvičového profilu, který bude mít dostačující fyzikálně mechanické vlastnosti, zejména pevnost a tvarovou stálost, bude přiměřeně lehký a současně poskytne kombinaci ostatních důležitých vlastností - dobrou tepelnou izolaci bez tepelných mostů a cenovou dostupnost v důsledku nekomplikované technologie výroby.The task of the technical solution is to create a thin sandwich profile that will have sufficient physical and mechanical properties, especially strength and dimensional stability, will be reasonably light and at the same time provide a combination of other important properties - good thermal insulation without thermal bridges and affordability due to uncomplicated production technology.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých profilů do značné míry odstraňuje sendvičový kompozitový pultruzní profil podle technického řešení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že profil s tloušťkou stěny 2 až 6 mm má lehčené jádro o tloušťce 1 až 4 mm na bázi polymemíThe above-mentioned disadvantages and shortcomings of the hitherto known profiles are largely eliminated by the sandwich composite pultrusion profile according to the technical solution. The essence of the technical solution lies in the fact that the profile with a wall thickness of 2 to 6 mm has a lightweight core with a thickness of 1 to 4 mm based on polymer

-1 CZ 34802 UI matrice obsahující mikrobalonky - duté kuličky o průměru 10 až 110 pm, a toto jádro je obklopeno ze všech stran kompaktními povrchovými vrstvami z polymemí matrice vyztužené plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem, tvořícím 35 až 70 % hmota, povrchové vrstvy, přičemž celková objemová hmotnost profiluje 900 až 1400 kg/m3.-1 CZ 34802 UI matrix containing microballoons - hollow spheres with a diameter of 10 to 110 μm, and this core is surrounded on all sides by compact surface layers of polymer matrix reinforced with a flat and / or unidirectional fibrous material, forming 35 to 70% by weight, surface layers , the total bulk density being 900 to 1400 kg / m 3 .

Sendvičový kompozita vý pultruzní profil má s výhodou polymemí matrici lehčeného jádra i povrchových vrstev na bázi epoxidu, polyesteru, polyuretanu, vinylesteru nebo akrylátu.The sandwich composite extrusion profile preferably has a polymeric matrix of a foamed core as well as surface layers based on epoxy, polyester, polyurethane, vinyl ester or acrylate.

Polymemí matrice tvořící lehčené jádro může být rovněž vyztužena plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem.The polymeric matrix forming the expanded core may also be reinforced with a sheet and / or unidirectional fibrous material.

Plošný nebo jednosměrný vláknitý materiál pro výztuž polymemí matrice je s výhodou na bázi skla, uhlíku, čediče nebo kevlam.The sheet or unidirectional fibrous material for reinforcing the polymer matrix is preferably based on glass, carbon, basalt or kevlam.

Mikrobalonky - duté kuličky jsou s výhodou vytvořeny ze skla nebo z polymem vybraného ze skupiny zahrnující polyvinylidenchlorid, polyfenolformaldehyd nebo akrylát, methakrylát a jejich kopolymery s akrylonitrilem.The hollow spheres are preferably formed of glass or a polymer selected from the group consisting of polyvinylidene chloride, polyphenol formaldehyde or acrylate, methacrylate and copolymers thereof with acrylonitrile.

Hlavní předností sendvičového kompozitového profilu podle technického řešení je dosažení nízké hmotnosti při zachování potřebné pevnosti a tepelně izolačních vlastností.The main advantage of the sandwich composite profile according to the technical solution is the achievement of low weight while maintaining the required strength and thermal insulation properties.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solution

Příklad 1Example 1

Sendvičový kompozitavý pultruzní profil s tloušťkou 2 mm má jádro o tloušťce cca 1 mm ze skleněných dutých kuliček o průměru cca 10 pm a polyesterové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z polyesterové pryskyřice, vyztužené plošně uspořádanými skleněnými vlákny - rohožemi, tvořícími 40 % hmota, povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profiluje 1100 kg/m3.The sandwich composite pultrusion profile with a thickness of 2 mm has a core with a thickness of about 1 mm of glass hollow spheres with a diameter of about 10 μm and polyester resin, surrounded on all sides by surface layers of polyester resin, reinforced with flat glass fibers - mats forming 40% mass , surface layers. The total bulk density is 1100 kg / m 3 .

Příklad 2Example 2

Sendvičový kompozitavý pultmzní profil s tloušťkou 6 mm má jádro o tloušťce cca 3 mm z polyfenolformaldehydových dutých kuliček o průměru cca 110 pm aakrylátové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z polyuretanové pryskyřice, vyztužené jednosměrnými čedičovými vlákny, tvořícími 70 % hmota, povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profilu je 1250 kg/m3.The sandwich composite counter profile with a thickness of 6 mm has a core with a thickness of about 3 mm of polyphenol formaldehyde hollow spheres with a diameter of about 110 μm and acrylate resin, surrounded on all sides by surface layers of polyurethane resin reinforced with unidirectional basalt fibers forming 70% by weight. The total bulk density of the profile is 1250 kg / m 3 .

Příklad 3Example 3

Sendvičový kompozita vý pultruzní profil s tloušťkou 3 mm je vytvořen z vinyle stero vé pryskyřice, v celém objemu vyztužené jednosměrnými i plošnými skleněnými výztužemi tvořícími 35 % hmota, celého profilu, přičemž takto vyztužená polymemí matrice má lehčené jádro o tloušťce cca 1,4 mm, které obsahuje navíc duté kuličky z kopolymeru akrylátu s akrylonitrilem o průměru cca 50 pm. Celková objemová hmotnost profiluje 1400 kg/m3.The sandwich composite with a 3 mm thick pultrusion profile is made of vinyl stereo resin, reinforced in its entire volume with unidirectional and flat glass reinforcements forming 35% of the mass of the whole profile, the polymer matrix thus reinforced having a lightweight core with a thickness of about 1.4 mm, which additionally contains hollow spheres of a copolymer of acrylate with acrylonitrile with a diameter of about 50 [mu] m. The total bulk density is 1400 kg / m 3 .

Příklad 4Example 4

Sendvičový kompozitavý pultmzní profil s tloušťkou 6 mm má jádro o tloušťce cca 4 mm z polyfenolformaldehydových dutých kuliček o průměru cca 110 pm a vinylesterové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z epoxidové pryskyřice vyztužené plošně uspořádanými uhlíkovými vlákny tvořícími 40 % hmota, povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profiluje 900 kg/m3.The 6 mm thick sandwich composite counter profile has a core about 4 mm thick of polyphenol formaldehyde hollow spheres with a diameter of about 110 .mu.m and a vinyl ester resin surrounded on all sides by surface layers of epoxy resin reinforced with planar carbon fibers forming 40% by weight of the surface layer. The total bulk density is 900 kg / m 3 .

- 2 CZ 34802 UI- 2 CZ 34802 UI

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle technického řešení je využitelný zejména pro vnější části karoserie, kryty klimatizace, kryty úložných prostorů nebo části interiéru v prostředcích hromadné dopravy jako jsou vlaky, autobusy, metro, tramvaje, letadla, ale i pro jiné analogické aplikace.The sandwich composite pultrusion profile according to the technical solution can be used especially for exterior body parts, air conditioning covers, storage space covers or interior parts in public transport such as trains, buses, metro, trams, airplanes, but also for other analogous applications.

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANUCLAIMS FOR PROTECTION 1. Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou stěny 2 až 6 mm, vyznačující se tím, že má lehčené jádro o tloušťce 1 až 4 mm na bázi polymemí matrice obsahující mikrobalonky - duté kuličky o průměru 10 až 110 pm, a toto jádro je obklopeno ze všech stran kompaktními povrchovými vrstvami z polymemí matrice vyztužené plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem, tvořícím 35 až 70 % hmota, povrchové vrstvy, přičemž celková objemová hmotnost profiluje 900 až 1400 kg/m3.A sandwich composite pultrusion profile with a wall thickness of 2 to 6 mm, characterized in that it has a expanded core with a thickness of 1 to 4 mm based on a polymer matrix containing microballoons - hollow spheres with a diameter of 10 to 110 μm, and this core is surrounded by on all sides by compact surface layers of a polymer matrix reinforced with a flat and / or unidirectional fibrous material constituting 35 to 70% by weight of the surface layer, the total bulk density being 900 to 1400 kg / m 3 . 2. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymemí matrice lehčeného jádra i povrchových vrstev je na bázi epoxidu, polyesteru, polyuretanu, vinylestem nebo akrylátu.Sandwich composite pultrusion profile according to Claim 1, characterized in that the polymer matrix of the expanded core and the surface layers is based on epoxy, polyester, polyurethane, vinyl ester or acrylate. 3. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymemí matrice tvořící lehčené jádro je vyztužena plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem.Sandwich composite pultrusion profile according to Claim 1, characterized in that the polymer matrix forming the expanded core is reinforced with a planar and / or unidirectional fibrous material. 4. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že plošný nebo jednosměrný vláknitý materiál pro výztuž polymemí matrice je na bázi skla, uhlíku, čediče nebo kevlam.Sandwich composite pultrusion profile according to claim 1, characterized in that the flat or unidirectional fibrous material for reinforcing the polymer matrix is based on glass, carbon, basalt or kevlam. 5. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikrobalonky - duté kuličky jsou vytvořeny ze skla nebo z polymeru vybraného ze skupiny zahrnující polyvinylidenchlorid, polyfenolformaldehyd nebo akrylát, methakrylát a jejich kopolymery s akrylonitrilem.Sandwich composite pultrusion profile according to claim 1, characterized in that the microballoons - hollow spheres are made of glass or of a polymer selected from the group consisting of polyvinylidene chloride, polyphenol formaldehyde or acrylate, methacrylate and copolymers thereof with acrylonitrile.
CZ202038368U 2020-12-16 2020-12-16 Sandwich composite pultrusion profile CZ34802U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202038368U CZ34802U1 (en) 2020-12-16 2020-12-16 Sandwich composite pultrusion profile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202038368U CZ34802U1 (en) 2020-12-16 2020-12-16 Sandwich composite pultrusion profile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ34802U1 true CZ34802U1 (en) 2021-01-26

Family

ID=74222081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202038368U CZ34802U1 (en) 2020-12-16 2020-12-16 Sandwich composite pultrusion profile

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ34802U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI740867B (en) Structure
KR102117241B1 (en) Method of manufacturing structure
RU2624699C2 (en) Pultrusion technology with filler from poly(meth)acrylimide penoplast
EP2889438A1 (en) Core material for sandwich panel and method for manufacturing same, and sandwich panel comprising core material
TWI738791B (en) Sheets and rod-shaped members
Marques Fibrous materials reinforced composites production techniques
ZA200502580B (en) Improved core material.
CN104859251A (en) Composite Foam Material And Method Of Making And Using The Same
US20150239205A1 (en) Composite material and methods of making and using the same
US20190184365A1 (en) Composition and Method to Form a Composite Core Material
CZ34802U1 (en) Sandwich composite pultrusion profile
KR20130086810A (en) A sandwich panel
CZ2020681A3 (en) Sandwich composite pultrusion profile
EP1502726B1 (en) Materials for moldings
KR20130143221A (en) The manufacturing method of composite sandwich structure panel
JP6847510B2 (en) Carbon fiber composite veneer
JP2007144919A (en) Frp sandwich structure
JP2009019089A (en) Fiber-reinforced plastic and reinforced heat-insulating composite material using the same
CN212453318U (en) Honeycomb core material and composite honeycomb structure
JP7201512B2 (en) Fiber reinforced sheet and manufacturing method thereof
Ahmad et al. Introduction to polymer composites
John et al. Design and manufacturing of bio-based sandwich structures
KR102340130B1 (en) Sandwich panel comprising a fiber reinforced composite material as surface layers
JP7229818B2 (en) Fiber reinforced molding
CN105926793A (en) High-performance polyurethane plate and preparation method of polyurethane core layer of polyurethane plate

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20210126