DD276405A3 - Verfahren zur herstellung einr hartschaum-oberflaechenschicht - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Technologie des Schaeumens von Sandwich-Kernen geringer Dicke auf duennen Deckschichtfolien fuer mechanisch belastete Bauteile, beispielsweise fuer unikale Geraete der Kernphysik. Es werden Verfahrensschritte fuer das Schaeumen von Polyurethan mittels Spritzverfahren angegeben, bei denen das Entstehen von Inhomogenitaeten des Hartschaums im Kontaktbereich zur Deckschichtfolie unterbunden wird. Erfindungsgemaess erfolgt das fuer die schrittweise oder fortlaufende Beschichtung durch Abdeckungen des nicht unmittelbar von Aerosolkegel des Spritzgeraetes getroffenen Oberflaechenbereiches, so dass mit Sicherheit ein Niederschlag der schaeumfaehigen Aerosolpartikel auf der noch nicht zu beschaeumenden Flaeche verhindert wird.

Description

niedergeschlagen haben. Schaum mit gleichmäßig verteilten Poren, deren Durchmesser im Zehntelmillimeterbereich liegt, entsteht nur beim Beschfiumen der von Aerosolpartikeln nicht benetzten Deckschicht und beim Beschäumen von Oberflächen, die im unmittelbaren Aerosolkegel gebildet wurden, und zwar in beiden Fällen nur im unmittelbaren Aerosolkegelberoich. Bei der nachfolgenden maschinellen Bearbeitung werden zwar Verkrustungen und Unregelmäßigkeiten der Schichtdicke beseitigt, eine Großporigkeit des Schaumes als Inhomogenität macht sich aber auf die Festigkeit bemerkbar, da es bei Längsdruckbelastung zum Beulen oder Knittern der Deckschichten kommt. Durch die erfindunc/sgemäße Maßnahme des Abdeckens außerhalb des unmittelbaren Aerosolkegels werden diese Inhomogenitäten vermieden. Das ist insofern auch überraschend, da das Abdecken generell als Maßnahme zum Freihalten für einen neuen Farbton boim Druck bzw. bei der Schablonenanwendung sowie auch zum Schutz der abgedeckten Fläche gegen chemischen Angriff bekannt ist (Lexikon der Anstrichtechnik, München 1965, Spitzner, Textildruck, Leipzig 1980).

Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft bei fortlaufender Beschichtung der zu beschäumenden Oberfläche, diese zuerst mit einer haftenden Abdeckfolie zu versehen und die Folie im Verlaufe der Beschichtung kontinuierlich von dem Körper abzuziehen. Dies erfolgt in der Weise, daß die auf der Oberfläche befindliche Folie Ober eine Umlenkrolle und eine Aufwicke!- und Transporteinrichtung derart fortlaufend abgezogen wird, daß der in Abzugsrichtung vor dem Aerosolkegel liegende Oberfiächenbereich nicht von den Aerosolpartikeln benetzt wird.

Wie bereits eingangs erwähnt, sind Körper in Sandwich-Bauweise bevorzugte erfindungsgemäß herzustellende Körper, so daß die Beschichtung vorteilhaft lagonweise übereinander mit dazwischenliegenden Deckschichtfolien erfolgt. Besonders gute Effekte erhält man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Bau unikaler Nachweisgeräte der Elementarteilchenphysik, bei denen es einerseits darauf ankommt, bei hoher mechanischer Belastbarkeit eine hohe Verformungsstabilität zur Sicherstellung der Meßgenauigkeit zu erhalten, andererseits mit geringstmöglichem Masseeinsatz die unerwünschten Wechselwirkungen der Elementarteilchen mit den Atomkernen beim Passieren der Geräte (Vielfachstreuung) gering zu halten. Hierzu wird die Sandwich-Bauweise bevorzugt, bei der sich jeweils zwischen zwei die Belastung aufnehmenden Deckschichten aus Plastfolie mit einer Dicke von typischerweise 20 bis 80 Mikrometern ein Waben- oder Hartschaumstoffkern als Abstandhalter befindet. Vorteilhaft ist die Erfindung auch dort einsetzbar, wo es auf optimale Verhältnisse von Last zu Masse bzw. elektrische Durchbruch&festigkeit zu Masse oder Wärmedämmung zu Masse ankommt (z. B. Bauwesen, Sportgeräte, Elektrotechnik für Sonderfälle usw.).

Ausführungsbeisplel Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1: zeigt den Aufbau eines zylinderförmigen Sandwich-Elements gemäß Anspruch 1. Fig. 2: zeigt den Aufbau eines gestreckten Sandwich-Elements gemäß Anspruch 2.

Au) eitiem zylinderförmigen Körper (Fig. 1) wird die innere Deckschichtfolie 2 des Sandwich-Aufbaus befestigt. Die Abdeckung 3 der zu beschallenden Oberfläche wird streifenweise vorgenommen, wobei jeweils etwa 100mm breite Streifen freigelassen werden, da der Durchmesser des Spritzkegels β auf der Oberfläche etwa 150 mm beträgt. Die Abdeckung besteht aus Papier oder Plastfolie und wird lösbar über die gesamte Länge des Zylinders mit selbstklebenden Streifen 4 befestigt. Damit wird mit Sicherheit verhindert, daß Teile des verwirbelten, schäumfähigen Aerosolnebels 7 auf die abgedeckte Oberfläche gelangen. Die Abdeckungen überlappen sich jeweils um etwa 50mm. Zusätzliche örtliche Haftstellen 5 aus selbstklebenden Streifen verhindern ein öffnen der Überlappungen durch die Kraft des Aerosolwirbels 7 oder in ungünstigen Stellungen. Die Dauer des Spritzvorganges wird durch vorherige Versuche so bemessen, daß nach Ende des Schäumprozesses eine Schichtdicke von etwa 5 mm entsteht. An der Trennstollo 8 wird mit einem sauberen Einschnitt Zugang zum Klebestreifen geschaffen, der von der Deckschichtoberfläche zusammen mit der Abdeckung 3 Abgezogen wird. Die Schnittfläche ermöglicht eine visuelle Kontrolle der vorher entstandenen Schaumschicht. Die Beschichtung wird auf der jetzt sauberen, nicht abgedeckten Oberfläche fortgesetzt. Nachdem die gesamte Zylinderfläche beschicket wurde, erfolgt ein Überdrehen derselben, um die beim Schäumen entstandene verkrustete Oberfläche zu entfernen, wodurch eine Schaumstoffschichtdicke von beispielsweise 2 mm hergestellt wird. Die Herstellung anderer Oberflächengeometrien nach diesem Verfahren ist ebenfalls möglich. Auf dem gestreckten Körper 9 (Fig. 2), der bereits aus mehreren Sandwich-Schichten bestehen kann, ist die untere Deckschichtfolie 10 für die nächste Schaumstoffschicht aufgeklebt. Darauf ist eine selbstklebende oder eine nichthaftende Abdeckfolie 11, die von der Andruckrolle 12 niedergedrückt wird, aufgebracht. Während des fortschreitenden Beschichtungsprozesses wird die Abdeckfolie 11 mit der Bewegung des Körpers 9 nach rechts von der Deckschicht 10 abgezogen und über die Andruck- und Umlenkrolle 12 auf die Aufwickeleinrichtung 13 gebracht. Durch eine nachfolgende Oberflächenbearbeitung wird wiederum die unebono Oberfläche der entstandenen Schaumschicht 14 entfernt. Danach kann eine weitere Deckschichtfolio aufgeklebt und der Beschichtungsvorgang wiederholt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Hartschaum-Oberflächenschicht durch schrittweise Beschichtung einer zu beschäumenden Oberfläche unter Verwendung pneumatischer Farbspritzgeräte und nachfolgender mechanischer Abtragung der verkrusteten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des unmittelbaren Aerosolkegels des Farbspritzgerätes liegenden Oberflächen bereichsweise so weit abgedeckt werden, daß keine der schäumfähigen Aerosolpartikel auf diese Oberfläche gelangen können und nach Aushärten des Schaumes vorher abgedeckte Oberflächen nach Lösen der Abdeckung mit demselben Hartschaum in gleicher Weise beschichtet werden, so daß eine feinporige, homogene Schicht von etwa gleich oder kleiner als 2 mm erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur fortlaufenden Beschichtung der zu beschäumenden Oberfläche unter gleichzeitigem Abzug der Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf dieser Oberfläche befindliche Abdeckfolie (11) im Verlaufe des Beschichtungsprozesses fortlaufend von der Oberfläche (10) über eine Umlenkrolle (12) und eine Aufwickel- und Transporteinrichtung (13) derart abgezogen wird, daß der in Abzugsrichtung vor dem Aerosolkegel (6) liegende Oberflächenbereich nicht von den Aerosolpartikeln benetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung lagenweise übereinander auf dazwischenliegenden Deckschichtfolien erfolgt.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Hartschaumoberflächenschicht, die als dünne, homogene und feinporige Schicht in Sandwichart für besondere Einsatzzwecke geeignet ist, insbesondere beim Bau unikaler Nachweisgeräte der clementarteilchenphysik, aber auch bei Sportgeräten und in der Elektronik sowie im Bauwesen.

Bekannte technische Losungen

Der Kernwerkstoff von Sandwich-Elementen besteht entweder aus handelsüblich konfektionierten HartschaumplaUoi\ die durch Verkleben mit den Deckschichten verbunden werden oder aus Schaumstoff, der an Ort und Stelle durch die chemische VerschSumreaktion der vermischten Rohstoffkomponenten auf der einen Deckschicht entsteht und dessen Oberflächen durch maschinelle Bearbeitung in die zum Aufkleben der zweiten Deckschicht notwendige Gestalt gebracht wird. Für das Verschäumen kommen Spritzschaumstoffe auf der Basis von Polyurethan zur Anwendung, da sie sehr kurze Reaktionszeiten haben. Dadurch wird ein Abtropfen oder Ablaufen des Reaktionsgemisches von nicht waagerecht liegenden FISchen vorhindert. Das schlumfahlge Gemisch wird auf die zu beschichtende Deckschicht mit Hilfe bekannter Spritzgerät aufgetragen. Bekannte industrielle Verschäummaschinen mit Auftragsleistungen bis etwa 3 kg/min (SYSPUR Polyurethane, VEB Synthesewerk Schwarzheide, 1975) sind bei der Beschäumung relativ kleiner Flächen mit Schichtdicken von einigen Millimetern ungeeignet. Diese geringe Auftragsleistung wird bei Verwendung pneumatischer Farbspritzpistolen (Pneumatische Farbspritzpistolen Typenreihe SM 63, VEB Sprio Holzhausen, 1963) erreicht. Beim Einsatz von Farbspritzpistolen ist jedoch nachteilig, daß die gewünschte Festigkeit wegen ungleichmäßiger Porengröße nicht erreicht wird und damit die Stützfunktion des geschäumten Kernwerkstoffes in Frage gestellt bzw. die Spannungsfestigkeit nicht ausreichend ist.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die beim Einsatz von Farbspritzpistolen auftretenden Nachteile zu vermeiden.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung einer Hartschaumoberflächenschicht durch schrittweise Beschichtung einer zu beschäumenden Oberfläche unter Verwendung pneumatischer Farbspritzgeräte und nachfolgender mechanischer Abtragung der verkrusteten Oberfläche bereitzustellen, bei dem durch technologische Schritte die nachteilige Festigkeitsminderung ausgeschaltot wird.

Erfindungsgemäß besteht das Verfahren darin, daß die außerhalb des unmittelbaren Aerosolkcijßls des Farbspritzgerätes liegenden Oberflächen bereichsweise soweit abgedeckt werden, daß keine der schäumfähigen Aorosolpartikel auf diese Oberflächen gelangen können und nach Aushärten des Schaumes vorher abgedockte Oberflächen nsch Lösen der Abdeckung mit demselben Hartschaum in gleicher Weise beschichtet werden, so daß eine foinporige, homogene Schicht von etwa gleich oder kleiner als 2mm erhalten wird.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der auf die Oberfläche aufgetragene Schaum nicht homogen ist, sondern sich auch Poren von 1-2 mm Durchmesser bilden, wenn ein Beschäumen auf Oberflächen erfolgt, die aus bereits ausgehärteten Aerosolpartikeln bestehen, die sich beim vorausgehenden Beschäumen außerhalb des unmittelbaren Aerosolkegels