DE102006056612A1 - Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials Download PDF

Info

Publication number
DE102006056612A1
DE102006056612A1 DE102006056612A DE102006056612A DE102006056612A1 DE 102006056612 A1 DE102006056612 A1 DE 102006056612A1 DE 102006056612 A DE102006056612 A DE 102006056612A DE 102006056612 A DE102006056612 A DE 102006056612A DE 102006056612 A1 DE102006056612 A1 DE 102006056612A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
composite material
layer
core layer
blade
rigid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE102006056612A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006056612B4 (de
Inventor
Reinhard Hafellner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hafellner Reinhard Dipl-Ing
Original Assignee
Hafellner Reinhard Dipl-Ing
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 Hafellner Reinhard Dipl-Ing filed Critical Hafellner Reinhard Dipl-Ing
Publication of DE102006056612A1 publication Critical patent/DE102006056612A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006056612B4 publication Critical patent/DE102006056612B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
    • 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
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • 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
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • 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
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • 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
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • 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
    • 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
    • B32B5/245—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 being a foam 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
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0221—Vinyl resin
    • B32B2266/0228—Aromatic vinyl resin, e.g. styrenic (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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • 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
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/02—Cellular or porous
    • B32B2305/022—Foam
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • 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
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • 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
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/24—Aluminium
    • 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
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/30—Iron, e.g. steel
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/003—Interior finishings
    • 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • 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
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/12—Deep-drawing

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht (1) aus Kunststoffschaum und zumindest einer zugsteifen Schicht (3). DOLLAR A Die Kernschicht (1) wird durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblocks mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide bzw. Klinge hergestellt, nachfolgend wird als zugsteife Schicht (3) eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoff und zumindest einer zugsteifen Schicht.
  • Sandwichartig aufgebaute Verbundmaterialien werden vielfach als Leichtbaukomponenten eingesetzt. Aus der EP 1 518 654 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Sandwichelementen bekannt, welche eine obere Deckschicht und eine untere Deckschicht, beispielsweise aus Blech, und eine dazwischen liegende, mit den Deckschichten fest verbundene Schicht aus zelligem Polyurethan aufweist. Zur Herstellung des Sandwichelementes werden die beiden Deckschichten kontinuierlich in Längsrichtung gefördert und in den zwischen ihnen entstehenden Spalt ein Polyurethan-Reaktionsgemisch eingebracht. Die derart hergestellten Paneele haben eine Dicke von mindestens 20 mm. Aus der DE 201 19 367 U1 ist Sandwich-Verbundmaterial bekannt, welches zwei Metallplatten aufweist, die an einem Faserkern befestigt und durch diesen auch getrennt sind. Der Kern besteht aus einem porösen, Metallfasern aufweisenden Netzwerk. Aus der DE 202 01 922 U ist ein Sandwichmaterial mit einem Wabenkern aus Papier mit Stärken von 8 mm bis 100 mm bekannt, welches beidseitig mit einer Beschichtung aus Aluminiumblech oder glasfaserverstärktem Kunststoff versehen ist.
  • Sandwich-Verbundmaterialien in Leichtbauweise mit Gesamtdicken kleiner 2 mm lassen sich mit den obigen Verfahren, beispielweise mit dem aus der EP 1 518 654 bekannten Verfahren, nicht oder nur unter starkem Abfall der gewünschten Eigenschaften herstellen.
    •
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem sehr dünne, leichte und biegesteife Sandwich-Verbundmaterialien mit einer Kernschicht aus einem Kunststoff-Schaum kostengünstig herstellbar sind.
  • Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Kernschicht durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblockes mit einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide bzw. Klinge hergestellt wird und nachfolgend zumindest eine zugsteife Schicht aus einer Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht wird. Bevorzugt werden Schäume mit einer durchschnittlichen Zellgröße kleiner als 0,4 mm verwendet.
  • Die Erfindung gestattet die kostengünstige Herstellung von Verbundmaterialien unter Verwendung besonders feinzelliger Hartschaumkernschichten mit hoher Schubsteifigkeit in Kombination mit sehr dünnen leichten zugsteifen Schichten. Erfindungsgemäß hergestellte Verbundmaterialien weisen eine hohe Steifigkeit bei einem geringen Gewicht auf und können sehr dünn ausgeführt werden. Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass auch sehr feinzeilige Kunststoff-Hartschäume mit sehr geringen Porengrößen für einen Sandwichverbund erzeugt und als Kernschicht verwendet werden können, welche eine gute Homogenität und damit eine hohe Schubsteifigkeit auch bei geringen Stärken des Sandwichverbundes aufweisen. Der erfindungsgemäß hergestellte Gesamtverbund ist daher biegesteif und gleichzeitig leicht.
  • Besonders dünne Kernschichten lassen sich dadurch herstellen, dass beim mechanischen Schneiden des Kunststoff-Hartschaumblockes der Winkel zwischen Schnittkante und Bewegungsrichtung der Schneide bzw. der Klinge maximal 80° beträgt. Alternativ dazu kann die Schneide bzw. Klinge während des Schneidens in Schnittkantenrichtung oszillierend hin- und herbewegt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beidseitig der Kernschicht eine zugsteife Schicht aufgebracht. Als zugsteife Schicht eignet sich Aluminiumfolie, welche aufgrund ihrer geringen Stärke und ihrer Zugsteifigkeit zur Herstellung sehr dünner Verbundmaterialien besonders gut einsetzbar ist. Ebenso verwendbar sind andere metallische Folienwerkstoffe, beispielsweise Stahlfolien, oder Kunststofffolien sowie Vliese aus Fasern.
  • Gemäß der Erfindung kann ferner zumindest eine zusätzliche Schicht eingebracht oder aufgebracht werden.
  • Als außen aufgebrachte Schichten kommen beispielsweise gummiartige weiche Werkstoffe in Frage, welche der Außenseite des Verbundmaterials einen Softtoucheffekt verleihen, oder Schichten aus Lack oder einem lackähnliche Eigenschaften aufweisenden Material.
  • Eine besonders haltbare Verbindung der Kernschicht mit der zugsteifen Schicht lässt sich durch Verkleben mittels einer Heißklebefolie erzielen. In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn beheizte Walzen zur Verklebung verwendet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verbundmaterial in einem nachträglichen Verfahrensschritt geformt, um es dem vorgesehenen Anwendungszweck anzupassen. Zum Formen des erfindungsgemäßen Verbundmaterials eignen sich beispielsweise Tiefziehen oder Prägen. Das geformte oder auch ungeformte Verbundmaterial kann ferner nachträglich im Spritzgussverfahren mit Kunststoff hinterspritzt werden oder es können auf das Verbundmaterial im Spritzgussverfahren Funktionselemente aufgebracht werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Verbundmaterial.
  • Auf das Gewicht des Verbundmaterials wirkt es sich besonders günstig aus, wenn die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht eine Dichte kleiner als 250 kg/m3, insbesondere kleiner als 150 kg/m3, aufweist. Zur Herstellung besonders dünner und leichter Kernschichten eignen sich Kunststoff-Hartschäume auf der Basis von Polystyrol oder auf der Basis von Polypropylen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial kann eine Kernschichtdicke kleiner als 2 mm, vorzugsweise sogar kleiner als 0,5 mm, und insgesamt eine Dicke kleiner als 3 mm, bei besonders dünnen Kernschichten sogar kleiner als 0,7 mm aufweisen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Dicke jeder zugsteifen Schicht gemeinsam mit ihrer Klebeschicht höchstens 50 μm beträgt.
    •
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigt
  • 1 in einer Schnittdarstellung den Aufbau einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß aus mehreren dünnen Schichten bestehenden, sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials. Das gezeigte Verbundmaterial weist eine Kernschicht 1 aus einem Kunststoff-Hartschaum auf, welche beidseitig mittels einer Klebefolie 2 mit einer Deckschicht 3 aus einem zugsteifen Material verbunden ist. Die Kernschicht 1 besteht beispielsweise aus einem Schaumwerkstoff auf Basis von Polystyrol oder Polypropylen. Die durchschnittliche Zellgröße des verwendeten Schaumes sollte kleiner als 0,4 mm sein, bei der Herstellung dünner Kernschichten 1 entsprechend weniger. Die Dicke der Kernschicht 1 beträgt bis zu 4 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm, dünne Kernschichten 1 weisen eine Dicke kleiner als 0,5 mm, insbesondere von etwa 0,2 mm bis 0,4 mm, auf. Die Kernschicht 1 wird durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblockes unter Durchführen eines Schnittes mit einer glatten, ungezackten und ungewellten Klinge bzw. Schneide erstellt. Zum Abschneiden entsprechend dünner Schichten aus dem Kunststoff-Hartschaumblock wird die Klinge bzw. Schneide während des Schnittes vorzugsweise derart geführt, dass der Winkel zwischen der Schnittkante und der Bewegungsrichtung des Messers maximal 80° beträgt. Alternativ dazu kann die Klinge bzw. Schneide während des Schneidens in Schnittkantenrichtung oszillierend hin- und herbewegt werden. Die beidseitig auf die Kernschicht 1 aufgebrachten Klebefolien 2 sind bevorzugt dünne, etwa 10 μm bis 30 μm dicke Heißklebefolien aus einem thermoplastischen Polymer. Die Verbindung der Deckschichten 3 mit der Kernschicht 1 erfolgt vorzugsweise in einem kontinuierlichen Verfahren durch beheizte Walzen 4. Die beiden Deckschichten 3 bestehen aus einer Aluminiumfolie oder einer Stahlfolie, deren Dicke zwischen 8 μm bis 250 μm, insbesondere bis 80 μm, beträgt. Die Gesamtdicke jeder Folie 3 mit der zugehörigen Klebefolie 2 beträgt bei sehr dünnen Sandwichverbunden bevorzugt höchstens 50 μm.
  • Zur Ausbildung dreidimensionaler Bauteilgeometrien kann das erfindungsgemäße Verbundmaterial in einem nächsten Verfahrensschritt geprägt oder tiefgezogen werden. Dies kann im warmen oder kalten Zustand erfolgen.
  • Ebenso besteht die Möglichkeit des Hinterspritzens des Verbundmaterials mit einem thermoplastischen Material in einem Spritzgussprozess zur Anordnung von Funktions- und Befestigungselementen wie Schnappverbindungen, Lagerelemente, Befestigungsösen, Rippen, Designelemente und ähnlichem.
  • Aus dem kontinuierlich und daher großflächig hergestellten Verbundmaterial können die benötigten Teile beispielsweise durch Stanzen separiert werden. Die Teile werden anschließend an den vorgesehenen Produkten befestigt.
  • Je nach Einsatzzweck können für die Deckschicht 3 andere zugsteife Materialien als Aluminium verwendet werden, beispielsweise Vliese aus Glasfasern oder Kohlefasern, ferner diverse Kunststofffolien, beispielsweise aus Polyester oder aus Polypropylen.
  • Es ist möglich, weitere Schichten einzubringen oder aufzubringen, um bestimmte vorteilhafte Eigenschaften zu erzielen, beispielsweise schwingungsdämpfende Eigenschaften, eine elektrische Abschirmfunktion, chemisch aktive Eigenschaften, Antikorrosionseigenschaften, Barriereeigenschaften, Flammschutzeigenschaften, Design- und optische Eigenschaften. Durch das Vorsehen von weichen, gummiartigen, strukturierten oder unstrukturierten Oberflächenschichten oberhalb der zugsteifen Deckschicht kann ein angenehmer Effekt beim Berühren erreicht werden. Dieser Effekt ist beispielsweise bei Bauteilen im Automobilinnenraum oft erwünscht. Des Weiteren kann bzw. können als äußere Schichten) Lack oder ein lackähnliches Material aufgebracht werden.
  • Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Produkten mit sehr geringem Gewicht und bei hoher Steifigkeit. Diese Anforderung ist bei vielen Anwendungen in der Technik gegeben, beispielsweise in der Fahrzeugindustrie und in der Luft- und Raumfahrt. Anwendungsbeispiele im Kraftfahrzeugbereich sind Innenaustattungskomponenten und Karosserieteile. Weitere Anwendungsgebiete sind Mehrwegverpackungen und passiv oder aktiv vibrierende Bauteile, wobei diese aufgrund der Leichtbauweise nicht in Eigenfrequenz versetzt werden.
  • Nach dem Verwendungszweck richtet sich auch die Dicke der Kernschicht 1 und der sonstige Aufbau des Verbundmaterials. Die Kernschicht 1 aus Kunststoff-Hartschaum kann ein- oder beidseitig mit mehreren Schichten aus einem zugsteifen Material versehen werden. Es ist ferner möglich, zwischen der Kernschicht 1 und den zugsteifen Schichten 3 eine oder mehrere Kunststofffolien als Zwischenschichten einzubringen.

Claims (25)

  1. Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoffschaum und zumindest einer zugsteifen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (1) durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblockes mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide bzw. Klinge hergestellt wird und nachfolgend als zugsteife Schicht (3) eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hartschaum mit einer Zellgröße kleiner als 0,4 mm verwendet wird
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim mechanischen Schneiden des Kunststoff-Hartschaumblockes der Winkel zwischen Schnittkante und Bewegungsrichtung der Schneide bzw. Klinge maximal 80° beträgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide bzw. Klinge während des Schneidens in Schnittkantenrichtung oszillierend hin- und herbewegt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Kernschicht (1) eine zugsteife Schicht (3) aufgebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) Aluminiumfolie aufgebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) Stahlfolie aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht eine Kunststofffolie, beispielsweise aus Polyester oder Polypropylen aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht ein Vlies aus Fasern, beispielsweise Glasfasern oder Kohlefasern, aufgebracht wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche Schicht eingebracht oder aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht aus einem gummiartigen, weichen Werkstoff besteht.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht aus Lack oder einem lackähnlichen Eigenschaften aufweisenden Material besteht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zugsteifen Schichten (3) mittels einer Heißklebefolie verklebt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zugsteifen Schichten (3) durch beheizte Walzen kontinuierlich verklebt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das hergestellte, ebene Verbundmaterial nachträglich geformt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial durch Tiefziehen oder Prägen geformt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hergestellte Verbundmaterial nachträglich im Spritzgussverfahren mit Kunststoff hinterspritzt wird oder auf das Verbundmaterial im Spritzgussverfahren Funktionselemente aufgebracht werden.
  18. Verbundmaterial, welches gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 17 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 250 kg/m3 aufweist.
  19. Verbundmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 150 kg/m3 aufweist.
  20. Verbundmaterial nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine durchschnittliche Zellgröße von maximal 0,4 mm aufweist.
  21. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Hartschaum auf Polystyrol basiert.
  22. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Hartschaum auf Polypropylen basiert.
  23. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Kernschicht (1) kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 0,3 mm, ist.
  24. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass seine Dicke kleiner als 3 mm, insbesondere kleiner als 0,7 mm, ist.
  25. Verbundmaterial nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke einer zugsteifen Schicht (3) gemeinsam mit der Klebeschicht (12) höchstens 50 μm beträgt.
DE102006056612.2A 2005-11-30 2006-11-30 Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials und Verbundmaterial Active DE102006056612B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1936/2005 2005-11-30
AT19362005 2005-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006056612A1 true DE102006056612A1 (de) 2007-05-31
DE102006056612B4 DE102006056612B4 (de) 2019-05-29

Family

ID=38037991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006056612.2A Active DE102006056612B4 (de) 2005-11-30 2006-11-30 Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials und Verbundmaterial

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006056612B4 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007034543A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-22 Fritz Egger Gmbh & Co. Leichtbauplatte
DE102008022591B4 (de) * 2008-05-07 2012-12-13 Bruno Gruber Verbundteil und Verbundstruktur
DE102012201152A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Gaugler & Lutz Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer flächenförmigen Kernmaterialbahn
WO2014187982A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 4A Manufacturing Gmbh Three-dimensional structural member formed by a sandwich structure with foam core between metallic layers
IT201800009695A1 (it) * 2018-10-23 2020-04-23 Diab Int Ab Schiuma polimerica rigida
US11039252B2 (en) 2016-05-03 2021-06-15 4A Manufacturing Gmbh Membrane plate structure for generating sound waves
CN114083838A (zh) * 2021-12-03 2022-02-25 青岛理工大学 一种具有低比模量插入层的夹层结构及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2900583A1 (de) 1979-01-09 1980-07-17 Jun Bernd Seitner Verfahren zur herstellung von druckfesten isoliertapeten und -platten
US4582777A (en) 1983-05-18 1986-04-15 W. R. Grace & Co. Compressible printing plate
US6458491B1 (en) 2000-09-15 2002-10-01 Microporous Products, Lp Separator for energy storage cells
DE20119367U1 (de) 2001-11-29 2002-04-11 Univ Cambridge Tech Sandwich-Verbundmaterial
DE20201922U1 (de) 2002-02-08 2003-03-20 Schmitt Brigitte Sandwichmaterial mit Wabenkern
GB2393144A (en) 2002-09-17 2004-03-24 Robert Mackean Agnew Methods of manufacturing extended area articles
DE10343745A1 (de) 2003-09-22 2005-04-21 Hennecke Gmbh Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Sandwichelementen

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007034543A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-22 Fritz Egger Gmbh & Co. Leichtbauplatte
DE102007034543B4 (de) 2007-07-20 2018-11-22 Fritz Egger Gmbh & Co. Og Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Leichtbauplatte sowie Leichtbauplatte
DE102008022591B4 (de) * 2008-05-07 2012-12-13 Bruno Gruber Verbundteil und Verbundstruktur
DE102012201152B4 (de) * 2012-01-26 2016-08-18 Gaugler & Lutz Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer flächenförmigen Kernmaterialbahn
DE102012201152A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Gaugler & Lutz Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer flächenförmigen Kernmaterialbahn
WO2014187982A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 4A Manufacturing Gmbh Three-dimensional structural member formed by a sandwich structure with foam core between metallic layers
US20160114562A1 (en) * 2013-05-23 2016-04-28 4A Manufacturing Gmbh Three-dimensional structureal member formed by a sandwich structure with foam core between metallic layers
AT15680U1 (de) * 2013-05-23 2018-04-15 4A Mfg Gmbh Dreidimensionales Strukturbauteil, gebildet mittels einer Sandwichstruktur mit Schaumkern zwischen metallischen Schichten
CN105517791A (zh) * 2013-05-23 2016-04-20 4A工业股份有限公司 由在金属层之间带有泡沫芯的夹层结构成形的三维结构构件
US11039252B2 (en) 2016-05-03 2021-06-15 4A Manufacturing Gmbh Membrane plate structure for generating sound waves
IT201800009695A1 (it) * 2018-10-23 2020-04-23 Diab Int Ab Schiuma polimerica rigida
EP3643740A1 (de) * 2018-10-23 2020-04-29 Diab International AB Starrer polymerschaum
US11274186B2 (en) 2018-10-23 2022-03-15 Diab International Ab Rigid polymer foam
CN114083838A (zh) * 2021-12-03 2022-02-25 青岛理工大学 一种具有低比模量插入层的夹层结构及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006056612B4 (de) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3023308B1 (de) Innenverkleidungsteil und verfahren zu seiner herstellung
EP1846266B1 (de) Schallabsorbierende verkleidung für kraftfahrzeuge, insbesondere motorhaubenverkleidung
DE102006056612B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials und Verbundmaterial
EP0946939A1 (de) Absorber zum absorbieren akustischer schallwellen und verfahren zu dessen herstellung
DE19939227B4 (de) Verbundwerkstoff
DE102013206086A1 (de) Mehrschichtiges Strukturbauteil
EP1066190B1 (de) Flächiger verbundkörper, insbesondere kraftfahrzeug-karosserieelement
DE202015008932U1 (de) Materialverbund zur Herstellung eines Versteifungselements für den Leichtbau sowie Versteifungselement für den Leichtbau
WO2013030090A1 (de) Ausstattungsteil, insbesondere für den innenraum eines fahrzeugs, und fertigungsverfahren
EP3237183B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines sandwichbauteils
EP1692012A1 (de) Schallabsorbierendes hitzeschild
EP2251858A1 (de) Luftschall isolierender Materialaufbau
EP1103424B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtmaterials und Mehrschichtmaterial
WO2008074563A2 (de) Thermoplastische folie mit geschäumter deckfolie
EP0993935B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Dachversteifung für Fahrzeuge und Dachversteifung
EP1698452A1 (de) Verbundplatte
DE3301682A1 (de) Verfahren zur herstellung von schalldaemmkoerpern
DE3335669A1 (de) Hinterspritzbares bahnfoermiges kunststoff-verbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung
DE10317670A1 (de) Hohlkammerelement für Kraftfahrzeuge
AT503337B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sandwichartig aufgebauten verbundmaterials und verbundmaterial
DE10124210A1 (de) Hohlkammer-Verbundplatte
DE2831640A1 (de) Mehrschichtiger verbundwerkstoff, insbesondere fuer die auskleidung eines personenkraftwagens
EP1524105B1 (de) Leichtbau-Verbundmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung
WO1994007708A1 (de) Dachauskleidung
DE102018114687B4 (de) Mehrlagiges, biegeschlaffes, flächiges Halbzeug mit segmentartiger Oberfläche und Verfahren zu dessen Herstellung sowie daraus hergestelltes mehrdimensional gekrümmtes Formteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: DILG HAEUSLER SCHINDELMANN PATENTANWALTSGESELL, DE

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20121210

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final