DE102006056612B4 - Method for producing a composite sandwiched material and composite material - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoffschaum und zumindest einer zugsteifen Schicht, wobei die Kernschicht (1) durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblocks mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide oder Klinge hergestellt wird und nachfolgend als zugsteife Schicht (3) eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (1) mit einer Dicke von kleiner als 0,5 mm hergestellt wird, wobei ein Kunststoff-Hartschaumblock bereitgestellt wird, der einen Hartschaum mit einer durchschnittlichen Zellgröße von kleiner als 0,4 mm und bei einer dünner als 0,5 mm hergestellten Kernschicht (1) entsprechend kleiner aufweist, wobei die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 250 kg/m3 aufweist.A method for producing a sandwich-type composite material from a core layer of plastic foam and at least one tension-resistant layer, wherein the core layer (1) is produced by mechanically cutting a plastic foam block by means of a smooth, ungezackten and uneven blade or blade and subsequently as zugsteife layer (3 ) a film is applied by an adhesive method, characterized in that the core layer (1) is produced with a thickness of less than 0.5 mm, wherein a plastic foam block is provided which comprises a hard foam having an average cell size of less than 0 , 4 mm and having a thickness of less than 0.5 mm produced core layer (1) correspondingly smaller, wherein the plastic hard foam core layer (1) has a density of less than 250 kg / m3.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoff und zumindest einer zugsteifen Schicht und ein so hergestelltes Verbundmaterial.The invention relates to a method for producing a sandwich-type composite material from a core layer of plastic and at least one tension-resistant layer and a composite material produced in this way.

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-like composite materials are widely used as lightweight components. From the EP 1 518 654 A1 For example, there is known a process for the production of polyurethane sandwich elements which comprises an upper cover layer and a lower cover layer, for example of sheet metal, and an intermediate layer of cellular polyurethane firmly bonded to the cover layers. To produce the sandwich element, the two outer layers are conveyed continuously in the longitudinal direction and introduced into the gap formed between them a polyurethane reaction mixture. The panels produced in this way have a thickness of at least 20 mm. From the DE 201 19 367 U1 Sandwich composite material is known, which has two metal plates which are attached to a fiber core and separated by this. The core consists of a porous, metal fiber network. From the DE 202 01 922 U is a sandwich material with a honeycomb core of paper with thicknesses of 8 mm to 100 mm known, which is provided on both sides with a coating of aluminum sheet or glass fiber reinforced plastic.

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.Sandwich composite materials in lightweight construction with total thicknesses less than 2 mm can be with the above method, for example with that of EP 1 518 654 known methods, not or only with heavy waste of the desired properties.

DE 29 00 583 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von druckfesten Isoliertapeten und -platten durch Kaschieren von Schaumpolystyrol, wobei eine Bahn oder Platte aus geschältem oder geschnittenem Schaumpolystyrol mit band- oder plattenförmigem, extrudiertem oder geblasenem Schaumpolystyrol kaschiert wird. Dieses Dokument schweigt bezüglich der Abmessungen, einschließlich der Dicke, der Isoliertapete und -platte und der Schichten aus Polystyrol. DE 29 00 583 A1 discloses a method for producing pressure-resistant insulating wallpapers and panels by laminating foam polystyrene, wherein a sheet or panel of peeled or cut foam polystyrene is laminated with ribbon or sheet, extruded or blown foam polystyrene. This document is silent regarding the dimensions, including the thickness, the insulated wallpaper and plate and the polystyrene layers.

Der Fachartikel „Perfekt geschnitten“ von W. Utsch und D. Wagner (in: computer-automation.de, 09.11.2011, Seiten 56-59, http://computerautomation.de/steuerungsebene/industrie-pc/artikel/83201/) offenbart eine von einem Spezialmaschinenbauer (Firma Albrecht Bäumler) hergestellte Horizontalschneidemaschine vom Typ BSV-S, die zum Schneiden von Schaumstoffblöcken in dünne Folienbahnen ausgebildet ist. Dazu hat die Horizontalschneidemaschine ein horizontal ausgerichtetes Messer, dessen Schnittfläche keine Riefen aufweist und das bei Geschwindigkeiten bis zu 80 m/min eine zwischen 1 mm und 12 mm dicke Folie schneidet. US 6,458,491 B1 offenbart, dass die vorgenannte Horizontalschneidemaschine am Prioritätstag des vorliegenden Patentanmeldung oder Schutzrechts auf dem Markt verfügbar war. Weiterer Stand der Technik findet sich in den Druckschriften DE 34 17 414 A1 und GB 2 393 144 A .The article "Perfect cut" by W. Utsch and D. Wagner (in: computer-automation.de, 09.11.2011, pages 56-59, http://computerautomation.de/steuersebene/industrie-pc/artikel/83201/ ) discloses a horizontal cutting machine of the BSV-S type produced by a special machine manufacturer (Albrecht Bäumler), which is designed for cutting foam blocks into thin film webs. For this purpose, the horizontal cutting machine has a horizontally oriented knife whose cut surface has no grooves and which cuts at speeds of up to 80 m / min between 1 mm and 12 mm thick film. US Pat. No. 6,458,491 B1 discloses that the aforementioned horizontal cutting machine was available on the market on the priority date of the present patent application or patent. Further prior art can be found in the documents DE 34 17 414 A1 and GB 2 393 144 A ,

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.The invention is therefore based on the object to provide a method with which very thin, lightweight and rigid composite sandwich materials with a core layer of a plastic foam can be produced inexpensively.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und ein Verbundmaterial gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 16. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.The object is achieved by a method for producing a sandwich-type composite material according to independent claim 1 and a composite material according to independent claim 16. Preferred embodiments are described in the dependent claims.

Gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoffschaum und zumindest einer zugsteifen Schicht, wobei 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. Erfindungsgemäß wird die Kernschicht mit einer Dicke von kleiner als 0,5 mm hergestellt, wobei die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht eine Dichte kleiner als 250 kg/m3 aufweist. In bestimmten Ausführungsformen können Schäume mit einer durchschnittlichen Zellgröße von kleiner als 0,4 mm und bei einer dünner als 0,5 mm hergestellten Kernschicht entsprechend kleiner verwendet werden.According to the independent claim 1, a method is provided for producing a sandwich-type composite material from a core layer of plastic foam and at least one tension-resistant layer, wherein the core layer is produced by mechanically cutting a plastic foam block with a smooth, ungezackten and uneven blade or Subsequently, at least one tension-resistant layer of a film is applied by an adhesive method. According to the invention, the core layer is produced with a thickness of less than 0.5 mm, the core layer consisting of rigid plastic foam having a density of less than 250 kg / m 3. In certain embodiments, foams having an average cell size of less than 0.4 mm and a core layer made smaller than 0.5 mm may be used correspondingly smaller.

Gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 16 wird ein Verbundmaterial bereitgestellt, das eine Kernschicht (1) aus Kunststoffschaum und zumindest eine zugsteife Schicht (3) aufweist und das hergestellt wird, indem die Kernschicht durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblocks mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide oder Klinge hergestellt und nachfolgend als zugsteife Schicht eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht ist. Die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht weist eine Dichte von kleiner als 250 kg/m3 auf. Erfindungsgemäß ist die Dicke der Kernschicht kleiner als 0,5 mm.According to independent claim 16, there is provided a composite material comprising a core layer ( 1 ) made of plastic foam and at least one tensile layer ( 3 ) and which is produced by the core layer produced by mechanically cutting a plastic foam block by means of a smooth, ungezackten and uneven blade or blade and subsequently applied as a tension-resistant layer of a film by an adhesive method. The core layer made of rigid plastic foam has a density of less than 250 kg / m 3 . According to the invention, the thickness of the core layer is less than 0.5 mm.

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. The invention permits the cost-effective production of composite materials using particularly fine cell foam core layers with high shear stiffness in combination with very thin lightweight tensile layers. Composites produced according to the invention have a high rigidity with a low weight and can be made very thin. The invention offers the particular advantage that even very fine-celled rigid plastic foams with very small pore sizes can be produced for a sandwich composite and used as core layer, which have good homogeneity and thus high shear stiffness even at low thicknesses of the sandwich composite. The composite produced according to the invention is therefore rigid and at the same time light.

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.Particularly thin core layers can be produced by the fact that the angle between the cutting edge and the direction of movement of the cutting edge or the blade is a maximum of 80 ° during mechanical cutting of the plastic rigid foam block. Alternatively, the blade may be reciprocated oscillatingly during cutting in the cutting edge direction.

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.In a preferred embodiment of the invention, a tension-resistant layer is applied to both sides of the core layer. As tensile layer is suitable aluminum foil, which is particularly well suited for the production of very thin composite materials due to their low strength and tensile stiffness. Likewise usable are other metallic film materials, for example steel foils, or plastic films and nonwovens made of fibers.

Gemäß der Erfindung kann ferner zumindest eine zusätzliche Schicht eingebracht oder aufgebracht werden.Furthermore, according to the invention, at least one additional layer can be introduced or applied.

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.As externally applied layers are for example rubbery soft materials in question, which give the outside of the composite material a soft touch effect, or layers of paint or a paint-like properties having 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.A particularly durable connection of the core layer with the tension-resistant layer can be achieved by bonding by means of a hot-melt adhesive film. In this context, it is also advantageous if heated rollers are used for bonding.

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.According to a preferred embodiment of the invention, the composite material is formed in a subsequent process step to adapt it to the intended application. For example, thermoforming or embossing are suitable for molding the composite material according to the invention. The molded or unshaped composite material can also be back-injected with plastic in a subsequent injection molding process, or functional elements can be applied to the composite material by injection molding.

Die Erfindung betrifft ferner ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Verbundmaterial. Auf das Gewicht des Verbundmaterials wirkt es sich besonders günstig aus, dass die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht eine Dichte kleiner als 250 kg/m3, aufweist. Erfindungsgemäß ist die Dicke der Kernschicht kleiner als 0,5 mm. Zur Herstellung besonders dünner und leichter Kernschichten eignen sich Kunststoff-Hartschäume auf der Basis von Polystyrol oder auf der Basis von Polypropylen.The invention further relates to a composite material produced according to the method of the invention. On the weight of the composite material, it has a particularly favorable that the core layer consisting of rigid plastic foam has a density of less than 250 kg / m3. According to the invention, the thickness of the core layer is less than 0.5 mm. Plastic rigid foams based on polystyrene or based on polypropylene are suitable for producing particularly thin and lightweight core layers.

Ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial kann insgesamt eine Dicke kleiner als 3 mm, bei besonders dünnen Kernschichten sogar kleiner als 0,7 mm aufweisen.A composite material according to the invention may have a total thickness of less than 3 mm, even smaller than 0.7 mm in the case of particularly thin core layers.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Dicke jeder zugsteifen Schicht gemeinsam mit ihrer Klebeschicht höchstens 50 µm beträgt.It is advantageous if the thickness of each tension-resistant layer together with its adhesive layer is at most 50 μm.

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.
Further features, advantages and details of the invention will be described with reference to the drawing, which schematically illustrates an embodiment. It shows
  • 1 in a sectional view of the structure of an embodiment variant of a composite material according to the invention.

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 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 weniger als 0,5 mm, insbesondere von etwa 0,2 mm bis 0,4 mm. 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. 1 shows an embodiment of an inventively made of several thin layers sandwich composite material. The composite material shown has a core layer 1 made of a rigid plastic foam, which on both sides by means of an adhesive film 2 with a cover layer 3 made of a foam material based on polystyrene or polypropylene. The average cell size of the foam used should be less than 0.4 mm when making thin core layers 1 correspondingly less. The thickness of the core layer 1 is less than 0.5 mm, in particular from about 0.2 mm to 0.4 mm. The core layer 1 is created by mechanically cutting a plastic foam block making a cut with a smooth, untoothed and unweathered blade or cutting edge. For cutting correspondingly thin layers of the plastic foam block, the blade or cutting edge during the cut is preferably performed such that the angle between the cutting edge and the direction of movement of the knife is a maximum of 80 °. Alternatively, the blade may be rockably reciprocated during cutting in the cutting edge direction. The two-sided on the core layer 1 applied adhesive films 2 are preferably thin, about 10 microns to 30 microns thick hot-melt adhesive films of a thermoplastic polymer. The connection of the surface layers 3 with the core layer 1 is preferably carried out in a continuous process by heated rollers 4 , The two cover layers 3 consist of an aluminum foil or a steel foil whose thickness is between 8 microns to 250 microns, especially up to 80 microns, the total thickness of each film 3 with the associated adhesive film 2 is preferably at most 50 microns for very thin sandwich composites.

Zur Ausbildung dreidimensionaler Bauteilgeometrien kann das erfindungsgemäße Verbundmaterial in einem nächsten Verfahrensschritt geprägt oder tiefgezogen werden. Dies kann im warmen oder kalten Zustand erfolgen.To form three-dimensional component geometries, the composite material according to the invention can be embossed or deep drawn in a next process step. This can be done in warm or cold condition.

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.Likewise, there is the possibility of injecting the composite material with a thermoplastic material in an injection molding process for the arrangement of functional and fastening elements such as snap connections, bearing elements, fastening eyes, ribs, design elements and the like.

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.From the continuously and therefore produced over a large area composite material, the required parts can be separated, for example by punching. The parts are then attached to the intended products.

Je nach Einsatzzweck können für die Deckschicht 3 andere zugsteife Materialien als Aluminium verwendet werden, beispielsweise Vliese aus Glasfasem oder Kohlefasern, ferner diverse Kunststofffolien, beispielsweise aus Polyester oder aus Polypropylen.Depending on the intended use, for the top coat 3 other zugsteife materials are used as aluminum, for example, nonwovens made of glass fibers or carbon fibers, as well as various plastic films, such as polyester or polypropylene.

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 Schicht(en) Lack oder ein lackähnliches Material aufgebracht werden.It is possible to incorporate or apply additional layers to achieve certain advantageous properties, such as vibration damping properties, electrical shielding, chemically active properties, anti-corrosion properties, barrier properties, flame retardancy, design and optical properties. By providing soft, rubbery, structured or unstructured surface layers above the tension-resistant cover layer, a pleasant touch effect can be achieved. This effect is often desired, for example, in automotive interior components. Furthermore, lacquer or a lacquer-like material can or can be applied as outer layer (s).

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.The invention enables the production of products with very low weight and high rigidity. This requirement is present in many applications in the industry, for example in the automotive industry and in the aerospace industry. Examples of applications in the automotive sector are interior trim components and body parts. Further fields of application are reusable packaging and passively or actively vibrating components, which are not offset in natural frequency due to the lightweight construction.

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.The thickness of the core layer also depends on the intended use 1 and the other structure of the composite material. The core layer 1 made of rigid plastic foam can be provided on one or both sides with several layers of a tension-resistant material. It is also possible between the core layer 1 and the tensile layers 3 to introduce one or more plastic films as intermediate layers.

Claims (22)

Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Verbundmaterials aus einer Kernschicht aus Kunststoffschaum und zumindest einer zugsteifen Schicht, wobei die Kernschicht (1) durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblocks mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide oder Klinge hergestellt wird und nachfolgend als zugsteife Schicht (3) eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (1) mit einer Dicke von kleiner als 0,5 mm hergestellt wird, wobei ein Kunststoff-Hartschaumblock bereitgestellt wird, der einen Hartschaum mit einer durchschnittlichen Zellgröße von kleiner als 0,4 mm und bei einer dünner als 0,5 mm hergestellten Kernschicht (1) entsprechend kleiner aufweist, wobei die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 250 kg/m3 aufweist.A method for producing a sandwich-type composite material from a core layer of plastic foam and at least one tension-resistant layer, wherein the core layer (1) is produced by mechanically cutting a plastic foam block by means of a smooth, ungezackten and uneven blade or blade and subsequently as zugsteife layer (3 ) a film is applied by an adhesive method, characterized in that the core layer (1) is produced with a thickness of less than 0.5 mm, wherein a plastic foam block is provided which comprises a hard foam having an average cell size of less than 0 , 4 mm and having a thickness of less than 0.5 mm produced core layer (1) correspondingly smaller, wherein the plastic hard foam core layer (1) has a density of less than 250 kg / m3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial mit einer Dicke von kleiner als 0,7 mm hergestellt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the composite material is made with a thickness of less than 0.7 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim mechanischen Schneiden des Kunststoff-Hartschaumblockes der Winkel zwischen Schnittkante und Bewegungsrichtung der Schneide oder Klinge maximal 80° beträgt.Method according to one of Claims 1 to 2 , characterized in that the mechanical cutting of the plastic rigid foam block, the angle between the cutting edge and the direction of movement of the blade or blade is 80 ° maximum. 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.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the cutting edge or blade during the cutting in the cutting edge direction is oscillated back and forth. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Kernschicht (1) eine zugsteife Schicht (3) aufgebracht wird.Method according to Claim 1 , characterized in that on both sides of the core layer (1) a tension-resistant layer (3) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) Aluminiumfolie aufgebracht wird. Method according to Claim 1 or 5 , characterized in that as a tension-resistant layer (3) aluminum foil is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) Stahlfolie aufgebracht wird.Method according to Claim 1 or 5 , characterized in that steel foil is applied as the tension-resistant layer (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) eine Kunststofffolie aufgebracht wird.Method according to Claim 1 or 5 , characterized in that a plastic film is applied as a tension-resistant layer (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zugsteife Schicht (3) ein Vlies aus Fasern aufgebracht wird.Method according to Claim 1 or 5 , characterized in that a web of fibers is applied as the tension-resistant layer (3). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche Schicht eingebracht oder aufgebracht wird.Method according to one of Claims 1 or 5 to 9 , characterized in that at least one additional layer is introduced or applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zugsteifen Schichten (3) mittels einer Heißklebefolie verklebt werden.Method according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the tension-resistant layers (3) are adhesively bonded by means of a heat-adhesive film. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zugsteifen Schichten (3) durch beheizte Walzen kontinuierlich verklebt werden.Method according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the tension-resistant layers (3) are glued continuously by heated rollers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das hergestellte, ebene Verbundmaterial nachträglich geformt wird.Method according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the produced, planar composite material is subsequently formed. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial durch Tiefziehen oder Prägen geformt wird.Method according to Claim 13 , characterized in that the composite material is formed by deep drawing or embossing. 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.Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the composite material produced is subsequently back-injected by injection molding with plastic or applied to the composite material in the injection molding functional elements. Verbundmaterial, aufweisend eine Kernschicht (1) aus Kunststoffschaum und zumindest eine zugsteife Schicht (3) und hergestellt, indem die Kernschicht (1) durch mechanisches Schneiden eines Kunststoff-Hartschaumblocks mittels einer glatten, ungezackten und ungewellten Schneide oder Klinge hergestellt und nachfolgend als zugsteife Schicht (3) eine Folie durch ein Klebeverfahren aufgebracht ist, wobei die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 250 kg/m3 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Kernschicht (1) kleiner als 0,5 mm ist, wobei die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine durchschnittliche Zellgröße von maximal 0,4 mm und bei einer dünner als 0,5 mm ausgeführten Kernschicht (1) entsprechend kleiner aufweist.A composite material comprising a core layer (1) made of plastic foam and at least one tension-resistant layer (3) and produced by the core layer (1) produced by mechanically cutting a plastic foam block by means of a smooth, ungezackten and uneven blade or blade and subsequently as zugsteife layer (3) a film is applied by an adhesive method, wherein the plastic hard foam core layer (1) has a density less than 250 kg / m 3 , characterized in that the thickness of the core layer (1) is less than 0.5 mm is, wherein the plastic hard foam core layer (1) has an average cell size of 0.4 mm maximum and with a thinner than 0.5 mm running core layer (1) correspondingly smaller. Verbundmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff-Hartschaum bestehende Kernschicht (1) eine Dichte kleiner als 150 kg/m3 aufweist.Composite according to Claim 16 , characterized in that the consisting of rigid plastic foam core layer (1) has a density of less than 150 kg / m 3 . Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Hartschaum auf Polystyrol basiert.Composite material according to one of Claims 16 or 17 , characterized in that the plastic foam is based on polystyrene. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Hartschaum auf Polypropylen basiert.Composite material according to one of Claims 16 or 17 , characterized in that the rigid plastic foam is based on polypropylene. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Kernschicht (1) kleiner als 0,3 mm ist.Composite material according to one of Claims 16 to 19 , characterized in that the thickness of the core layer (1) is smaller than 0.3 mm. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass seine Dicke kleiner als 0,7 mm ist.Composite material according to one of Claims 16 to 20 , characterized in that its thickness is smaller than 0.7 mm. Verbundmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke einer zugsteifen Schicht (3) gemeinsam mit der Klebeschicht (12) höchstens 50 µm beträgt.Composite according to Claim 21 , characterized in that the thickness of a tension-resistant layer (3) together with the adhesive layer (12) is at most 50 microns.
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