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Die
Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung
eines Verbundelementes aus einem Werkstoff nach Anspruch 1 mit einer
Nachvernetzung eines Klebstoffes, sowie die Verwendung eines nachvernetzenden
Klebstoffes nach Anspruch 10 in diesem Verfahren.
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Aus
der
DE 42 05 860 A1 ist
die Verwendung eines Gemisches bekannt, welches ein oder mehrere Copolyamide
als Reaktivschmelzkleber sowie mit dem Reaktivschmelzkleber verklebte
oder beschichtete Materialien beschreibt. In dieser Druckschrift
ist auch der Einsatz von Heißschmelzklebstoffen in der Automobilindustrie
zur Herstellung von Verbundteilen offenbart.
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Die
DE 199 63 585 A1 beschreibt
eine Beschichtungszusammensetzung auf Polyurethanbasis als wärmereaktiver
Schmelzklebstoff für das Verbinden verschiedener Materialien.
In dieser Druckschrift ist auch ein Verfahren zum Verkleben verschiedener Materialien,
insbesondere Metall, mit der Schmelzklebstoff-Zusammensetzung beschrieben.
Bei diesem Verfahren wird der Schmelzklebstoff nach dem Auftrag
durch Temperaturerhöhung zur Reaktion, d. h. zum Verkleben
und Aushärten, gebracht, wobei das Aufschmelzen des Klebstoffes
durch Heißluft, Wärmestrahlung, Mikrowellenstrahlung
oder durch Hochfrequenz erfolgen kann. Die mit dem Aufschmelzen
des Klebstoffes verbundene Vernetzungsreaktion erfolgt in einem
Zeitraum von wenigen Sekunden, in der abhängig von der
Art des Aufschmelzens eine weitere Aushärtung des Klebers
erfolgt.
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Die
DE 698 31 356 T2 beschreibt
Schmelzklebstoffe aus einer Mischung mit einem sauren Polymer und
einem basischen Polymer sowie deren Anwendung. Die beschriebenen
Schmelzklebstoffe werden thermisch reversibel vernetzt, so dass
sie nach dem Auftragen und Abkühlen in der Schmelze verarbeitbar
bleiben und die Eigenschaften eines vernetzten Klebstoffes behalten.
Dabei können zusätzlich Härtungsschritte
gegebenenfalls angewandt werden. Als derartige Härtungsschritte
wird die Einwirkung von Strahlung, wie ultravioletter Strahlung oder
Elektronenstrahlen, auf den Klebstoff genannt.
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In
diesen Dokumenten ist jedoch weder ein kontinuierliches Verfahren
zur Herstellung eines Verbundelementes mit einer Nachvernetzung
eines Klebstoffes noch die Verwendung eines nachvernetzenden Klebstoffes
in einem kontinuierlichen Verfahren beschrieben.
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Gerade
bei der Verwendung von Klebstoffen im kontinuierlichen industriellen
Fertigungsbereich, wie z. B. in der Automobilindustrie, besteht
die Problematik einzelne Elemente zunächst zu einem Verbundelement
zu verkleben, das anschließend unter Passung gefügt
und eingebaut oder weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen wird.
Die einzelnen Bauelemente können dabei aus verschiedenen
Materialien, wie beispielsweise Metall oder Kunststoff, bestehen.
Häufig müssen dabei mehrere unterschiedliche Metall-
oder Kunststoffmaterialien untereinander oder miteinander verbunden
werden. Die technologischen Anforderungen an die Klebeverbindungen
sind daher häufig sehr hoch. Die Verklebungen müssen
hohen mechanischen und oftmals auch hohen chemischen Belastungen
sowie nicht selten extremen Temperaturbeanspruchungen standhalten.
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Für
ein automatisches kontinuierliches Verfahren zur Herstellung der
Verbundelemente ist ein zu einer zunächst weich-flexiblen
Klebstoffmasse reagierender Klebstoff vorteilhaft, damit bei der
nachfolgenden Verarbeitung oder dem Einbau der verklebten Verbundelemente
etwaige Maßtoleranzen aufgrund der Flexibilität
des Klebstoffes ausgeglichen werden können. Im Betriebszustand
ist dagegen häufig ein Klebstoff erforderlich, der zu einer
harten oder zäh-elastischen Klebemasse vernetzt ist.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein kontinuierliches Verfahren
zur Herstellung eines stabilen Verbundelementes bereitzustellen,
bei dem die Fertigung automatisiert in schneller Reihenfolge und
mit hoher Flexibilität erfolgen kann.
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Die
Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den
Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Verwendung eines nachvernetzenden Klebstoffes
nach Anspruch 10.
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Bei
der Erfindung erfolgt in einem kontinuierlichen Verfahren nach einem
Verkleben einzelner Bauelemente zu einem Verbundelement eine Nachvernetzung
und ein Aushärten des verwendeten Klebestoffes zu einem
frei wählbaren Zeitpunkt zur Fertigstellung des Produktes.
Durch die Nachvernetzung wird eine hohe Endfestigkeit und eine endgültige dauerhafte
Fixierung der Einzelelemente erreicht. Darüber hinaus wird
durch den Nachvernetzungsprozess auch die Temperaturbeständigkeit
des Klebstoffes erhöht, so dass das gefertigte Verbundelement hohen
thermischen Belastungen standhalten kann. Ferner ist es bei diesem
Verfahren möglich, vor der Nachvernetzung Justierungen
und Anpassungen an den verklebten Elementen oder andere weiterverarbeitende
Schritte durchzuführen. Dadurch wird eine gute Fehlertoleranz
sowie eine hohe Flexibilität des erfindungsgemäßen
Verfahrens erreicht.
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Es
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach
dem Verkleben relativ schnell eine bestimmte Anfangsfestigkeit des
Klebstoffes erreicht, die zunächst ausreicht, um die Einzelelemente,
die das Verbundelement bilden, in einer hinreichend stabilen Lage
vorläufig zu fixieren. Die Endfestigkeit wird dann jedoch
erst später gezielt durch die Nachvernetzung bewirkt. Somit
kann das geklebte Verbundelement verhältnismäßig
rasch nach dem Klebevorgang weiterbehandelt werden, ohne dass der
Produktionsprozess unterbrochen oder verlangsamt werden muss. Dadurch
kann die Produktionsrate deutlich gesteigert und der Kostenaufwand
für die Herstellung eines Verbundelementes erheblich reduziert
werden.
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Weitere
vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung sowie den Unteransprüchen.
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So
wird bei einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung eines Verbundelementes vorgeschlagen, dass
als Klebstoff ein Schmelzklebstoff verwendet wird. Dabei wird der
Schmelzklebstoff, der auch als sogenannter Hotmelt bezeichnet wird,
im geschmolzenen Zustand aufgetragen, und durch Abkühlung des
Schmelzklebstoffes eine gewisse durchaus ausreichende Anfangsfestigkeit
durch das Erstarren des Klebstoffes erreicht. Die Endfestigkeit
wird dann später durch die gezielte Nachvernetzung bewirkt.
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Schmelzklebstoffe
sind im Allgemeinen lösungsmittelfrei und bei Raumtemperatur
mehr oder weniger feste Produkte, die im heißen Zustand
auf die Klebefläche aufgetragen werden und beim Abkühlen
die Verbindung herstellen. Diese bekannte Gruppe von Klebstoffen
basiert auf verschiedenen chemischen Rohstoffen. Die Schmelzpunkte
der verwendeten Klebstoffe liegen hauptsächlich im Bereich zwischen
80 und 200°C. Die Adhäsion wird durch die Temperaturerhöhung,
also das Schmelzen, erreicht, was eine Verringerung der Viskosität
zur Folge hat. Durch die geringe Viskosität kann eine ausreichende Benetzung
des Substrates gewährleistet werden. Die Kohäsion
wird durch das Abkühlen der Schmelze bewirkt. Als Grundmaterial
für den Schmelzklebstoff können eine Reihe verschiedener
Basispolymere verwendet werden. Dazu zählen insbesondere
Polyamide und Polyethylene mit einer Applikationstemperatur von
zumeist über 200°C. Ferner werden amorphe Poly-α-olefine
mit einer Applikationstemperatur von ca. 170°C und Ethylen-Vinylacetet-Copolymere mit
einer Applikationstemperatur von etwa 150°C häufig
verwendet. Darüber hinaus können auch Polyester-Elastomere,
Polyurethan-Elastomere sowie Copolyamid-Elastomere als Schmelzklebstoffe
verwendet werden.
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Neben
den Basispolymeren kommen zumeist weitere Zusatzstoffe wie Harze,
insbesondere Kolophonium, Terpene und Kohlenwasserstoffe, sowie
Stabilisatoren wie Antioxidantien primärer Art, wie z.
B. Phenole, und sekundärer Art, wie Peroxidzersetzer, und
gegebenenfalls Metalldesaktivatoren zur Komplexbildung mit Metallionen
und Lichtschutzmittel zum Einsatz. Zudem können natürliche
und synthetische Wachse zur Konsistenzverbesserung beigemischt werden.
Zur Unterstützung des Erstarrungsprozesses ist die Zugabe
weiterer Nukleierungsmittel von Vorteil.
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Die
Schmelzklebstoffe befinden sich bei Raumtemperatur in einem festem
hochmolekularem Zustand. Durch Erwärmung werden sie in
den flüssigen Aggregatzustand versetzt und sind in der
Lage die zu verklebenden Oberflächen zu benetzen. Sofort nach
dem Abkühlen können Kräfte übertragen
werden. Da die Schmelzklebstoffe keine Lösungsmittel enthalten
treten auch keine Schwundprozesse auf.
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Das
Schmelzkleben ist unter prozesstechnischen Gesichtspunkten besonders
vorteilhaft. Schmelzklebstoffe haben wegen ihrer guten Verarbeitungseigenschaften
eine Reihe von Vorteilen. Da es sich bei Schmelzklebstoffen um einkomponentige Klebstoffe
handelt, ist kein Dosieren und Mischen erforderlich. Sie enthalten
zumeist keine gesundheitsschädlichen Monomere oder Lösungsmittel.
Zudem wird eine bestimmte Handhabungsfestigkeit schnell erreicht.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Schmelzklebstoff ein Polyamidsystem verwendet. Schmelzkleber
auf Polyamidbasis sind insbesondere temperaturbeständig
und vor allem für die Metallverarbeitung geeignet.
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Die
meisten technisch bedeutsamen Polyamide sind teilkristalline thermoplastische
Polymere und zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit
und Zähigkeit aus. Sie besitzen eine gute Chemikalienbeständigkeit
und Verarbeitbarkeit. Viele Eigenschaften der Polyamide werden weitgehend durch
die Amidgruppen dominiert, die über Wasserstoffbrückenbindungen
miteinander Wechselwirken.
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Ferner
weisen Polyamide einen hohen Verschleißwiderstand sowie
gute Gleiteigenschaften auf. Durch Faserverbunde mit Glas- oder
Kohlefasern lassen sich die mechanischen Eigenschaften weiter verbessern,
so dass z. B. die Festigkeiten und die Schlagzähigkeit
auf den Anwendungsfall abgestimmt werden können. Aufgrund
ihrer Beständigkeit gegen Schmier- und Kraftstoffe, selbst
bei Temperaturen bis über 150°C sind Polyamide
insbesondere für den Einsatz im Fahrzeugbau für
Motoranbauteile wie Ansaugsysteme, Kraftstoffleitungen und Motorabdeckungen
geeignet.
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Grundsätzlich
kann die Nachvernetzung auf verschiedene Arten bewirkt werden. So
kann die Nachvernetzung beispielsweise durch Zufuhr von Feuchtigkeit,
durch Temperaturerhöhung, radikalisch oder strahlenchemisch
induziert werden.
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Für
das erfindungsgemäße Verfahren ist eine strahlenchemisch
bewirkte Nachvernetzung besonders geeignet. Hierbei kann der bestrahlte
Bereich genau definiert werden, so dass lediglich die gewünschten
Klebstoffareale aushärten. Dadurch kann das Verfahren zeit-
und energiesparend durchgeführt werden. Ferner kann die
Nachvernetzungszeit bei einer ausreichend hohen Strahlungsintensität im
Vergleich zu anderen Varianten deutlich reduziert werden. Damit
wird die Produktionsrate gesteigert und die Herstellungskosten gesenkt.
Als Strahlungstypen sind verschiedene Möglichkeiten denkbar.
Es können Mikrowellen-, Infrarot-, UV-, Röntgen- und
Teilchenstrahlen eingesetzt werden.
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Besonders
bevorzugt ist der Einsatz von Gamma- und Elektronenstrahlen. Bei
diesen Strahlungsarten wird eine besonders hohe Energiedichte übertragen,
die zu einer effektiven Vernetzung in verhältnismäßig
kurzer Zeit führt und daher die benötigte Herstel lungszeit
für die Verbundelemente verringert. Insbesondere kann die
bei herkömmlichen mehrkomponentigen Reaktivklebstoffen
notwendige längere Fixierzeit deutlich verkürzt
werden.
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In
Folge der Einwirkung dieser hochenergetischen Strahlung werden hochreaktive
Radikale erzeugt, die wiederum von der Polymerkette Wasserstoffatome
abstrahieren und somit die Radikalstelle auf das Polymer übertragen.
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Die
erzeugten Radikale können Rekombinieren, Disproportionieren
oder auf andere Polymerketten übertragen werden. Des Weiteren
kann das Einwirken der hochenergetischen Strahlung eine Spaltung
von C-C-Bindungen bewirken. In Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit
dieser Reaktionen, die beispielsweise von der Art der an der Polymerkette gebunden
Substituenten abhängig ist, erfolgt die Vernetzung des
Polymers und damit das Verhärten des Klebstoffes.
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Ein
besonderer Vorteil der strahlenchemischen Vernetzung ist, dass die
Methode keinerlei Hilfsstoffe, wie z. B. Vernetzungsmittel, Initiatoren usw.
für die Vernetzungsreaktion benötigt, so dass diese
Variante insbesondere unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes
oder dem Gesundheitsschutz des Arbeitspersonals von Interesse ist,
da beispielsweise bei einer radikalischen Vernetzung die noch vorhandenen
Restmonomere in den meisten Fällen eine hohe Toxizität
aufweisen. Ferner ermöglicht die strahlenchemische Behandlung
auch die Vernetzung von Polymeren, die nicht radikalisch polymerisiert
werden können. Beispielsweise können Vinylether
nur kationisch polymerisiert werden, wodurch eine gleichzeitige
Polymerisation und Vernetzung dieser Polymere nicht möglich
ist.
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Als
Werkstoffe für das herzustellende Verbundelement können
sämtliche üblichen Materialien, wie beispielsweise
Holz, Kunststoffe oder insbesondere Metalle und deren Legierungen
verwendet werden.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die
Verwendung von Metallen besonders geeignet. Als metallische Werkstoffe
kommen insbesondere Eisenwerkstoffe wie Stahl in verschiedenen Legierungsstufen
und Gusseisen als Grau-, Stahl- oder Temperguss sowie Nichteisenmetalle
in Frage. Bei den Nichteisenmetallen können Reinmetalle
oder Nichteisenlegierungen wie Knet- oder Gusslegierungen verwendet
werden. Metalle weisen eine hohe Temperaturleitfähigkeit
auf, sind insbesondere bei höheren Temperaturen verformbar
und gegenüber mechanischen Belastungen sowie chemischen
Einflüssen verhältnismäßig widerstandsfähig,
so dass aus diesen Werkstoffen stabile und dauerhafte Elemente gefertigt
werden können.
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Es
ist besonders zweckmäßig, als metallischen Werkstoff
ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium, zu verwenden.
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Das
Leichtmetall Aluminium bildet an Luft sehr schnell eine dünne
und undurchlässige Oxidschicht, die das Metall sehr korrosionsbeständig macht.
Durch elektrische Oxidation, dem Eloxieren, oder auf chemischem
Wege kann die schützende Oxidschicht verstärkt
werden. Aluminium ist ein relativ weiches aber dennoch zähes
Metall, das gut verarbeitet werden kann. Insbesondere so genannte Aluminium-Knetlegierungen
lassen sich auch bei niedrigen Temperaturen leicht verformen, biegen, pressen
und schmieden. Durch Kaltverformen entstandene Spannungen können
durch Weichglühen bei bis zu 250°C beseitigt werden,
wodurch selbst Duraluminium vorübergehend verformbar wird.
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Legierungen
mit 1 bis 3% Magnesium und/oder Silizium lassen sich gut gießen
(Aluminium-Druckguss) und spanabhebend bearbeiten.
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Wegen
seiner geringen Dichte ist Aluminium als Konstruktionswerkstoff
insbesondere dort geeignet, wo Masse bewegt werden muss, vor allem
im Fahrzeugbau und in der Luft- und Raumfahrt. In Legierungen mit
Magnesium, Silizium und anderen Metallen werden Festigkeiten erreicht,
die denen von Stahl nur wenig nachstehen. Daher ist die Verwendung
von Aluminium zur Gewichtsreduzierung überall dort angebracht,
wo Materialkosten eine untergeordnete Rolle spielen.
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Aluminium
lässt sich durch Strangpressen in komplizierte Profile
formen, worin ein großer Vorteil bei der Fertigung von
Hohlprofilen und Kühlkörperprofilen liegt. Aluminium-Gussteile
können durch Druckguss in komplizierten Formen gefertigt
werden, und auch die spanende Nachbearbeitung ist gut möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist die Verwendung von Aluminium in Legierungsform.
Es gibt eine Vielzahl von Legierungen, die entweder eine leichte
Verformbarkeit oder eine gute Gießbarkeit und spanende
Bearbeitbarkeit zeigen. Die Legierungsbildung erfolgt insbesondere
mit den Metallen Kupfer, Magnesium, Mangan, Silizium, Eisen, Titan,
Berylli um, Chrom, Zink, Zirkon und Molybdän, um bestimmte
Eigenschaften zu fördern oder unerwünschte Eigenschaften
zu unterdrücken.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Verbundelement ein Sandwich-Element hergestellt.
Dabei handelt es sich um ein Bauelement aus zwei tragfähigen
Deckschichten, die über einen schubsteifen Kern voneinander
beabstandet sind. Durch diesen schubsteifen Verbund kann das Flächenträgheitsmoment
deutlich erhöht werden. Als Material für das Kernelement
können Kunststoffe wie z. B. Polyethylen, Polypropylen
oder Polyurethane sowie natürliche Materialien wie Papier
und andere Faserstoffe eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist
die Verwendung eines metallischen Kerns.
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Der
metallische Kern kann in unterschiedlichen strukturellen Formen
eingesetzt werden. Denkbar ist der Einsatz eines Metallschaums,
eines zusammengesetzten Kernes, beispielsweise in einer Wabenform
oder insbesondere ein ausgeformter Kern, z. B. in Gestalt einer
Welle oder eines Trapezes. Diese Strukturen liefern eine hohe Stabilität durch
eine effektive Verteilung von Zug- und Druckkräften bei
relativ geringem Materialeinsatz und geringem Kostenaufwand.
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Geeigneterweise
wird das Sandwich-Element aus zumindest einem gewellten Kernelement und
zumindest einem ebenen Deckelement hergestellt. Auf diese Weise
lässt sich eine an die Natur angelehnte optimierte Geometrie
realisieren, die bei niedrigem Gewicht hohe Anforderungen an die
Festigkeit, insbesondere bei großflächigen Anwendungen,
erfüllt. Die Fertigung derartiger Bauelemente lässt
sich in einem kontinuierlichen Prozess kostengünstig durchführen.
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Vor
allem in Kombination mit dem Werkstoff Aluminium entsteht ein sehr
leichtes und extrem biegesteifes Sandwich-Element mit einer sehr
ebenen Oberfläche und einem äußerst einfachen
Aufbau, was gerade im großflächigen Einsatz hohe
Gewichtseinsparungen ermöglicht. Der geringe Materialeinsatz
erlaubt zudem eine einfache Bearbeitung auch mit konventionellen
Maschinen.
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Das
wellenförmige Kernelement besitzt selbst bereits eine hohe
Eigensteifigkeit. Durch die optimierte Form wird die Welle mit dem
Deckelement äußerst harmonisch verbunden. Dadurch
werden besonders hohe statische und dynamische Festigkeiten erreicht.
Wird das wellenförmige Kernelement mit nur einem Deckelement
auf einer Seite ver bunden, so entsteht ein auf einer Seite glattes
und auf der anderen Seite mit ansprechender Wellenoptik versehenes Produkt.
Dieses Element kann abhängig von der Richtung einfach elastisch
oder plastisch gebogen werden und eignet sich hervorragend zur Gestaltung gekrümmter
Flächen. Gerade auch in Kombination mit dekorativen Oberflächen
bieten sich vielfältige Möglichkeiten zur Form-
und Designgebung.
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Des
Weiteren können derartige Sandwich-Elemente in unterschiedlichsten
Bereichen im Bau, z. B. für Klimadecken, Fassaden, Innenausbau, im
Verkehr (Schiene, Schiff, Straße) und im allgemeinen Maschinenbau
eingesetzt werden. Passend zum jeweiligen Einsatzzweck können
die Deck- und Kernelemente mit verschiedenen Dicken, Oberflächenbeschichtungen
und Wellenhöhen gefertigt werden. Die kontinuierliche Fertigung
der Platten ermöglicht die Herstellung nahezu beliebiger
Längen.
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Die
kompakte Geometrie erlaubt eine platzsparende Lagerung und einen
kostengünstigen Transport. Aufgrund der guten Wiederverwertbarkeit des
Rohstoffes Aluminium können die verwendeten Elemente nach
der Nutzungsdauer ohne Trennen und Sortieren recycelt werden. Die
einzelnen Sandwich-Elemente können zudem auch miteinander
verbunden werden, so dass sie je nach Anzahl der Deckelemente oder
durch den Verbund mehrerer Elemente verschiedene Eigenschaftsspektren
erstellt werden können.
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Sowohl
die ebenen Deckelemente als auch die wellenförmigen Kernelemente
können in einer kontinuierlichen Produktion von einer Rolle
in Bandform kundenspezifisch abgelängt werden. Die Wellenform
wird beispielsweise mittels Zahnwalzen in das Kernelement eingeprägt,
anschließend der Schmelzklebstoff aufgetragen und die Deck-
und Kernelemente mit Hilfe einer Presse miteinander verbunden. Nach
dem Erreichen einer gewissen Anfangsfestigkeit durch Erstarren des
Schmelzklebstoffes kann das Verbundelement in einem kontinuierlichen
Verfahren sofort weiter verarbeitet werden. Erst am Ende des Herstellungsverfahrens
erfolgt dann die endgültige Nachvernetzung und das Aushärten
des Klebstoffes zum endgültigen Fixieren der einzelnen Elemente.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt wird das hergestellte Verbundelement
zweckmäßigerweise lackiert. Als Lackierverfahren
sind insbesondere die kathodische Tauchlackierung (KTL) oder die
Pulverlackierung geeignet. Die kathodische Tauchlackierung ist ein
elektrochemisches Verfahren, bei dem das Verbundelement in einem
Tauchbad beschichtet wird. Das Verfahren ist insbesondere für das
Lackieren großer Stückzahlen in einem automatisierten
Prozess geeignet. Die Lackabscheidung erfolgt hierbei in Folge von
chemischen Umsetzungen des Bindemittels durch einen Stromfluss von
einer äußeren Anode über den leitfähigen
Lack zum Lackiergut als Kathode. Da als Lösungsmittel Wasser eingesetzt
werden kann, ist das Verfahren sehr umweltfreundlich. Die Lackausbeute
beträgt bis zu 95%, d. h. lediglich 5% des eingesetzten
Lacks werden ausgetragen. Das Ergebnis der kathodischen Tauchlackierung
ist eine sehr gleichmäßige Beschichtung von Metalloberflächen
und Hohlräumen mit guten Oberflächenqualitäten.
Zudem wird bei diesem Verfahren ein hoher Korrosionsschutz erreicht,
so dass sich diese Anwendung vor allem für die Automobil-Zulieferindustrie
und den Fahrzeugbau eignet.
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Daneben
ist die Pulverlackierung das geeignete Verfahren, wenn besonderer
Wert auf eine kratz- und schlagfeste Oberflächenbeschichtung
mit höchstem Korrosionsschutz gelegt wird. Dieses Verfahren
dient hauptsächlich zur Veredelung und zum Schutz von metallischen
Oberflächen. Dabei werden die zu beschichtenden Teile vorbehandelt
und mit einem Epoxy-Polyester oder einem Polyesterpulver in beliebiger
Farbe beschichtet. Nach der Beschichtung kann das Verbundelement
unmittelbar weiterverarbeitet werden. Es handelt sich bei der Pulverlackierung
um eine sehr umweltfreundliche Alternative, die ohne Lösungsmittel
und Schwermetalle auskommt.
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Bei
beiden Verfahren kann durch eine entsprechende Temperaturerhöhung
während des Lackierens bzw. durch die Zugabe von Feuchtigkeit
insbesondere bei dem KTL-Prozess bereits zu diesem Zeitpunkt die
Nachvernetzung des Klebstoffes initiiert werden. Somit lassen sich
zwei Verfahrensschritte, das Lackieren sowie das Aushärten
des Klebstoffes, zeitsparend miteinander kombinieren und dadurch die
Produktionskosten senken.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Verwendung eines nachvernetzenden Klebstoffes
mit den Merkmalen nach Anspruch 10 vorgeschlagen, der zur Durchführung
des zuvor beschriebenen kontinuierlichen Verfahrens zum Herstellen
eines Verbundelementes eingesetzt wird.
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Bei
dieser erfindungsgemäßen Verwendung eines nachvernetzenden
Klebstoffes werden die einzelnen Elemente des Verbundelementes zunächst durch
das relativ schnelle Erreichen einer Anfangsfestigkeit miteinander
verbunden. Dadurch kann das geklebte Bauteil verhältnismäßig
rasch nach dem Klebeprozess weiter verarbeitet werden. Die endgültige
Fixierung der Einzelelemente wird in einem späteren Schritt
durch die gezielte Nachvernetzung und dem Erreichen der Endfestigkeit
des Klebstoffes erreicht.
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Die
Nachvernetzung wird entweder durch Feuchtigkeit, Temperaturerhöhung
oder durch Strahlungseinwirkung, z. B. durch UV, Elektronenstrahlen oder
Gammastrahlen bewirkt. Eine Temperaturerhöhung kann zweckmäßigerweise über
einen nachfolgenden Lackierungsschritt erreicht werden.
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Als
Klebstoffe sind insbesondere Schmelzklebstoffe geeignet, da diese
bereits durch die Abkühlung nach dem Auftragen im geschmolzenen
Zustand eine ausreichende Anfangsfestigkeit erreichen.
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Aufgrund
ihrer hohen Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit sowie
der guten Chemikalienbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
sind Polyamide als Schmelzklebstoffe besonders geeignet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4205860
A1 [0002]
- - DE 19963585 A1 [0003]
- - DE 69831356 T2 [0004]