DE102014011420A1

DE102014011420A1 - Process for producing a shaped body and use of a shaped body produced by the process according to the invention as aircraft insulation

Info

Publication number: DE102014011420A1
Application number: DE102014011420.1A
Authority: DE
Inventors: Dietmar VÖLKLE
Original assignee: Diehl Aircabin GmbH
Current assignee: Diehl Aircabin GmbH
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2015-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, wobei auf einer Plattform als eine ebene Schüttung ausgebrachte Partikel (2) in vorgegebenen Bereichen (6) durch Aufbringen eines Binders zu einer festen Schicht verklebt werden. Daraufhin werden wiederholend die folgenden Schritte durchlaufen:
Ausbringen von Partikeln (2) als weitere ebene Schüttung auf der in den vorgegebenen Bereichen (6) verklebten ebenen Schüttung, und
Aufbringen eines Binders auf die weitere ebene Schüttung in weiteren vorgegebenen Bereichen (6), so dass die Partikel (2) in den weiteren vorgegebenen Bereichen (6) zu einer weiteren festen Schicht verkleben, wobei die weitere feste Schicht in Überlappungsgebieten der weiteren vorgegebenen Bereiche (6) und der für die vorangehende ebene Schüttung vorgegebenen Bereichen (6) mit der zuletzt hergestellten festen Schicht verklebt.
Zur Herstellung der ebenen Schüttungen werden aus einem geschäumten Material gebildete Partikel (2) verwendet.The invention relates to a method for producing a shaped body, wherein on a platform as a flat bed discharged particles (2) in predetermined areas (6) are adhered by applying a binder to a solid layer. As a result, the following steps are repeated:
Spreading particles (2) as a further flat bed on the in the predetermined areas (6) bonded flat bed, and
Applying a binder to the further flat bed in further predetermined areas (6), so that the particles (2) in the further predetermined areas (6) to form a further solid layer, wherein the further solid layer in overlapping areas of the other predetermined areas ( 6) and the predetermined for the previous flat bed areas (6) bonded to the last produced solid layer.
To produce the planar beds, particles (2) formed from a foamed material are used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers.The invention relates to a method for producing a shaped body.

Nach dem Stand der Technik sind allgemein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern bekannt, welche auf den Prinzipien des 3D-Drucks basieren. Solche Verfahren werden auch Rapid Prototyping bzw. Rapid Manufacturing genannt. Es wird beispielsweise auf die DE 690 25 147 T2 verwiesen. Mit den bekannten Verfahren werden massive Formkörper hergestellt.In the prior art, methods for the production of moldings are generally known, which are based on the principles of 3D printing. Such methods are also called rapid prototyping or rapid manufacturing. It is for example on the DE 690 25 147 T2 directed. With the known methods massive moldings are produced.

Zur Isolierung eines Flugzeugs werden nach dem Stand der Technik Isolierpakete aus in Folien eingebrachter Glaswolle verwendet. Die bekannten Isolierpakete werden an einer Außenwand der Passagierkabine und/oder an einer Innenwand der Flugzeugstruktur angebracht. Der Bereich zwischen der Außenwand der Passagierkabine und der Innenwand der Flugzeugstruktur weist keinen gleichbleibenden Querschnitt auf. Außerdem verlaufen in diesem Bereich Elemente, wie beispielsweise eine Klimaverrohrung und Leitungen. Jedes Isolierpaket ist an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Es ist aufwändig, Isolierpakete aus Glaswolle in einer jeweils geeigneten Größe vorzusehen. Weiterhin ist die Verarbeitung der Glaswolle aufgrund der von ihr ausgehenden Gesundheitsgefährdung problematisch. Insbesondere sind Schutzmaßnahmen gegen beim Schneiden der Glaswolle entstehenden Faserstaub erforderlich.To isolate an aircraft, insulating packages of glass wool incorporated in films are used in the prior art. The known insulating packages are mounted on an outer wall of the passenger cabin and / or on an inner wall of the aircraft structure. The area between the outer wall of the passenger cabin and the inner wall of the aircraft structure does not have a constant cross section. In addition, there are elements in this area, such as air piping and pipes. Each insulating package must be adapted to the respective conditions. It is complicated to provide insulation packages of glass wool in a suitable size. Furthermore, the processing of glass wool is problematic because of the health hazard posed by it. In particular, protective measures against fiber dust arising when cutting the glass wool are required.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beheben. Insbesondere soll ein einfach durchführbares Verfahren zur Herstellung von thermisch isolierenden Körpern mit einer vorgegebenen Form angegeben werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, an easy-to-carry out method for producing thermally insulating bodies with a predetermined shape is to be specified.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14.This object is solved by the features of claims 1 and 15. Advantageous embodiments emerge from the features of claims 2 to 14.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass auf einer Plattform als eine ebene Schüttung ausgebrachte Partikel in vorgegebenen Bereichen durch Aufbringen eines Binders zu einer festen Schicht verklebt werden. Daraufhin werden wiederholend die folgenden Schritte durchlaufen:
Ausbringen von Partikeln als weitere ebene Schüttung auf der in den vorgegebenen Bereichen verklebten ebenen Schüttung, und
Aufbringen eines Binders auf die weitere ebene Schüttung in weiteren vorgegebenen Bereichen, so dass die Partikel in den weiteren vorgegebenen Bereichen zu einer weiteren festen Schicht verkleben, wobei die weitere feste Schicht in Überlappungsgebieten der weiteren vorgegebenen Bereiche und der für die vorangehende ebene Schüttung vorgegebenen Bereichen mit der zuletzt hergestellten festen Schicht verklebt.According to the invention it is provided that on a platform as a flat bed ejected particles are bonded in predetermined areas by applying a binder to a solid layer. As a result, the following steps are repeated:
Applying particles as a further flat bed on the leveled in the given areas flat bed, and
Applying a binder on the further flat bed in further predetermined areas, so that the particles in the other predetermined areas to form a further solid layer, said further solid layer in overlapping areas of the other predetermined areas and the predetermined for the previous flat bed areas with glued to the last produced solid layer.

Zur Herstellung der ebenen Schüttungen werden aus einem geschäumten Material gebildete Partikel verwendet.To produce the planar beds, particles formed from a foamed material are used.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Herstellung leichter und thermisch isolierender Formkörper. Die CAD-Daten bezüglich der Form der Passagierkabine, der Flugzeugstruktur und bezüglich der Anordnung von etwaigen dazwischen verlaufenden Elementen, wie beispielsweise einer Klimaverrohrung und von Leitungen, liegen üblicherweise vor. Somit können die durch das erfindungsgemäße Verfahren herzustellenden Formkörper am Computer geplant werden. Die Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann unmittelbar vom Computer aus veranlasst werden. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Formkörper können passgenau angefertigt werden, so dass damit der gesamte Hohlraum zwischen der Außenwand der Passagierkabine und der Innenwand der Flugzeugstruktur unter Berücksichtigung des Verlaufs einer etwaigen Klimaverrohrung und/oder von Leitungen, etc. ausgefüllt werden kann. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Formkörper können an einer Außenwand der Passagierkabine oder an einer Innenwand der Flugzeugstruktur angebracht werden.The proposed method allows the production of lightweight and thermally insulating moldings. The CAD data regarding the shape of the passenger cabin, the aircraft structure, and the arrangement of any intervening elements, such as air conditioning piping and piping, are typically present. Thus, the moldings to be produced by the method according to the invention can be planned on the computer. The preparation according to the method of the invention can be initiated directly from the computer. The moldings produced by the method according to the invention can be tailored to fit, so that so that the entire cavity between the outer wall of the passenger cabin and the inner wall of the aircraft structure, taking into account the course of any Klimaverrohrung and / or lines, etc. can be completed. The shaped bodies produced by the method according to the invention can be attached to an outer wall of the passenger cabin or to an inner wall of the aircraft structure.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als geschäumtes Material Polyvinylidenfluorid (= PVDF) verwendet wird. Schäume aus PVDF sind thermisch und chemisch beständig und insbesondere schwer entflammbar. Damit eignen sie sich besonders gut für die Verwendung als Isolierung in Flugzeugen.According to an advantageous embodiment, it is provided that polyvinylidene fluoride (= PVDF) is used as the foamed material. PVDF foams are thermally and chemically resistant and, in particular, flame-retardant. This makes them particularly well suited for use as insulation in aircraft.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Partikel mit einem Durchmesser zwischen 1 und 10 mm verwendet werden. Vorzugsweise werden Partikel mit einem Durchmesser zwischen 1 und 4 mm, besonders vorzugsweise von etwa 3 mm, verwendet. Partikel dieser Größe sind einfach in der Handhabung. Aufgrund ihrer Größe ermöglichen sie einen schnellen Verfahrensablauf.According to a further advantageous embodiment, it is provided that particles with a diameter between 1 and 10 mm are used. Preferably, particles with a diameter between 1 and 4 mm, particularly preferably about 3 mm, are used. Particles of this size are easy to handle. Due to their size, they enable a fast procedure.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Partikel mit einer Dichte zwischen 20 und 150 kg/m³ verwendet werden. Vorzugsweise werden Partikel mit einer Dichte zwischen 30 und 60 kg/m³ verwendet. Durch die Verwendung von Partikeln geringer Dichte können besonders leichte Formkörper hergestellt werden.According to a further advantageous embodiment, it is provided that particles with a density between 20 and 150 kg / m ³ are used. Preferably, particles having a density between 30 and 60 kg / m ³ are used. By the use of particles of low density particularly lightweight moldings can be produced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die ebene Schüttung und jede weitere ebene Schüttung in einer Schichtdicke zwischen 1 und 20 mm ausgebracht wird. Vorzugsweise wird die ebene Schüttung und jede weitere ebene Schüttung in einer Schichtdicke zwischen 3 und 5 mm ausgebracht. Vorzugsweise werden mehrere Partikellagen als eine Schicht ausgebracht. Besonders vorzugsweise werden zwischen zwei und drei Partikellagen als eine Schicht ausgebracht.According to a further advantageous embodiment it is provided that the flat bed and each additional flat bed is applied in a layer thickness between 1 and 20 mm. Preferably, the flat bed and each additional flat bed in a layer thickness between 3 and 5 mm is applied. Preferably, multiple particle layers are applied as a layer. Particularly preferably, between two and three particle layers are applied as a layer.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Herstellung der ebenen Schüttung und/oder zumindest einer weiteren ebenen Schüttung Partikel unterschiedlicher Größe, Dichte, Porosität und/oder Funktionalisierung verwendet werden. Eine unterschiedliche Porosität kann durch unterschiedliche Porengrößen und/oder durch die Tatsache resultieren, dass die Hohlräume innerhalb der Partikel miteinander verbunden sind oder nicht miteinander verbunden sind (offene bzw. geschlossene Porosität). Vorzugsweise werden Partikel mit einem mittleren Porendurchmesser in einem Bereich zwischen 10 und 150 μm, besonders vorzugsweise zwischen 20 und 70 μm, verwendet. Im Hinblick auf eine Funktionalisierung können mit bestimmten Additiven versehene Partikel verwendet werden, wobei die Additive in das geschäumte Material eingebracht sein können oder als Beschichtung auf den Partikeln vorgesehen sein können. Die Additive können beispielsweise die Entflammbarkeit der Partikel verringern. Durch die geeignete Wahl von Partikeln unterschiedlicher Größe, Dichte, Porosität und/oder Funktionalisierung lassen sich die Eigenschaften der aus der ebenen Schüttung bzw. weiteren ebene Schüttung herzustellenden Schicht genau einstellen. Beispielsweise lassen sich je nach Größenverteilung der Partikel unterschiedliche Packungsdichten einstellen. Die Wahl der Partikel erfolgt insbesondere im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften sowie die thermischen und akustischen Isolationseigenschaften der herzustellenden Schicht.According to a further advantageous embodiment, it is provided that particles of different size, density, porosity and / or functionalization are used to produce the flat bed and / or at least one further flat bed. A different porosity may result from different pore sizes and / or from the fact that the voids within the particles are interconnected or unconnected (open or closed porosity). Preferably, particles having an average pore diameter in a range between 10 and 150 microns, more preferably between 20 and 70 microns, are used. With regard to a functionalization, particles provided with certain additives may be used, wherein the additives may be introduced into the foamed material or may be provided as a coating on the particles. For example, the additives can reduce the flammability of the particles. By suitable choice of particles of different size, density, porosity and / or functionalization, the properties of the layer to be produced from the flat bed or further flat bed can be set precisely. For example, depending on the size distribution of the particles, different packing densities can be set. The choice of particles takes place in particular with regard to the mechanical properties and the thermal and acoustic insulation properties of the layer to be produced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Herstellung der ebenen Schüttungen sich unterscheidende Zusammensetzungen von Partikeln verwendet werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen graduellen Verlauf der mechanischen Eigenschaften sowie der thermischen und akustischen Isolationseigenschaften des Formkörpers entlang einer senkrecht zu den einzelnen Schichten verlaufenden Richtung vorzusehen.According to a further advantageous embodiment, it is provided that differing compositions of particles are used to produce the planar beds. This makes it possible, for example, to provide a gradual course of the mechanical properties and of the thermal and acoustic insulation properties of the molded body along a direction perpendicular to the individual layers.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich die Zusammensetzungen in Größe, Dichte, Porosität und/oder Funktionalisierung der Partikel unterscheiden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen Formkörper mit einem graduellen Dichteverlauf entlang einer senkrecht zu den einzelnen Schichten verlaufenden Richtung herzustellen. Die effektive lokale Dichte innerhalb des Formkörpers hängt dabei von mehreren Faktoren ab. Dazu zählen die Dichte der Partikel, weiterhin die Größe der Partikel und die sich daraus ergebende Packungsdichte sowie die Beschaffenheit des Binders. Weiterhin ist es möglich, die Porosität des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörpers derart einzustellen, dass Teile des Formkörpers, welche schließlich an der Innenwand der Flugzeugstruktur anliegen sollen, offenporig sind, so dass sie die von außen eindringenden (beispielsweise von den Triebwerken oder durch eine laminare oder turbulente Strömung verursachten) Geräusche besonders gut absorbieren. Neben der Porosität der Partikel selbst (intrapartikuläre Porosität) ist hier die durch die Packung der Partikel bedingte Porosität des Formkörpers (interpartikuläre Porosität) sowie die Beschaffenheit und Menge des verwendeten Binders relevant. Weiterhin können die Dichte bzw. die Porosität je nach Frequenzband des zu absorbierenden Schalls in verschiedenen Abschnitten des Formkörpers entlang der senkrecht zu den einzelnen Schichten verlaufenden Richtung unterschiedlich eingestellt werden.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the compositions differ in size, density, porosity and / or functionalization of the particles. This makes it possible, for example, to produce a shaped body with a gradual density profile along a direction perpendicular to the individual layers extending direction. The effective local density within the molding depends on several factors. These include the density of the particles, the size of the particles and the resulting packing density as well as the nature of the binder. Furthermore, it is possible to adjust the porosity of the shaped body produced by the method according to the invention such that parts of the shaped body which are intended to abut the inner wall of the aircraft structure are open-pored, so that they penetrate from the outside (for example from the engines or through a laminar or turbulent flow caused) to absorb noise particularly well. In addition to the porosity of the particles themselves (intraparticulate porosity), the porosity of the shaped body due to the packing of the particles (interparticle porosity) and the nature and quantity of the binder used are relevant here. Furthermore, the density or the porosity can be set differently depending on the frequency band of the sound to be absorbed in different sections of the shaped body along the direction perpendicular to the individual layers.

Alternativ oder ergänzend zum Vorsehen einer bestimmten Porosität im Hinblick auf die Absorption von unerwünschten Geräuschen können durch das erfindungsgemäße Verfahren auch Formkörper hergestellt werden, welche an ihrer Oberfläche durch selektives Verkleben von Partikeln Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, welche an die Oberfläche einer Eierschachtel erinnern. Eine solche Oberfläche ist besonders gut geeignet, unerwünschte Geräusche zu absorbieren.As an alternative or in addition to providing a specific porosity with regard to the absorption of unwanted noises, moldings can also be produced by the method according to the invention which have elevations and / or depressions on their surface by selective adhesion of particles, which remind of the surface of an eggbox. Such a surface is particularly well suited to absorb unwanted noise.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Binder ein Klebstoff verwendet wird. Es kann ein Klebstoff auf Basis von Gips oder Zement verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Polymerklebstoff als Klebstoff verwendet. Besonders bevorzugt ist ein Klebstoff auf Basis von Phenolharz. Weiterhin werden bevorzugt Klebstoffe verwendet, welche unter dem Einfluss von Strahlung, insbesondere von UV-Licht, aushärten. Strahlungshärtende Klebstoffe können sofort nach dem Aufbringen durch eine geeignete Bestrahlung ausgehärtet werden und ermöglichen daher einen besonders schnellen Verfahrensablauf. Weiterhin werden bevorzugt Klebstoffe geringer Dichte verwendet. Dadurch können besonders leichte Formkörper hergestellt werden.According to a further advantageous embodiment, it is provided that an adhesive is used as a binder. An adhesive based on plaster or cement can be used. Preferably, a polymer adhesive is used as the adhesive. Particularly preferred is an adhesive based on phenolic resin. Furthermore, adhesives are preferably used which cure under the influence of radiation, in particular of UV light. Radiation-curing adhesives can be cured immediately after application by a suitable irradiation and therefore allow a particularly fast procedure. Furthermore, adhesives of low density are preferably used. As a result, particularly lightweight moldings can be produced.

Alternativ dazu kann ein Zweikomponentensystem zur Verklebung der Partikel verwendet werden. Es können beispielsweise Partikel verwendet werden, die einen Härter enthalten bzw. mit einem Härter beschichtet sind. Durch selektives Aufbringen eines Binders kann eine selektive Verklebung der Partikel bewirkt werden. Es kann aber auch ein Sprühkopf mit mehreren Düsen bereitgestellt werden, wobei mit einer Düse ein Härter und mit einer anderen Düse ein Binder auf die zu verklebenden Partikel aufgesprüht wird.Alternatively, a two component system can be used to bond the particles. For example, particles containing a hardener or coated with a hardener may be used. By selective application of a binder, a selective adhesion of the particles can be effected. But it can also provide a spray head with multiple nozzles be sprayed with a nozzle, a hardener and with another nozzle, a binder on the particles to be bonded.

Nachfolgend bezeichnet der Begriff ”Binder” sowohl einen Klebstoff als auch einen Binder, welcher im Rahmen eines Zweikomponentensystems mit einem Härter zusammenwirkt.Hereinafter, the term "binder" designates both an adhesive and a binder, which cooperates with a hardener in the context of a two-component system.

Vorzugsweise wird ein Binder mit einer derartigen Viskosität bzw. Fließfähigkeit verwendet, so dass infolge des Aufbringens des Binders die Partikel der unmittelbar zuvor ausgebrachten ebenen Schüttung in den vorgegebenen Bereichen untereinander zu einer festen Schicht verkleben sowie mit einer ggf. darunterliegenden bereits zuvor verklebten festen Schicht verkleben. Ein Verkleben darunterliegender loser Bereiche erfolgt dabei aber nicht. Vorzugsweise ist die Beschaffenheit des Binders so zu wählen, dass der Binder die Oberfläche der Partikel benetzt und so zu einer Verklebung aneinander liegender Partikel führt, ohne dabei die Partikel zu durchtränken und die Hohlräume zwischen den Partikeln auszufüllen.Preferably, a binder is used with such a viscosity or flowability, so that due to the application of the binder, the particles of the immediately previously applied flat bed in the predetermined areas stick together to form a solid layer and stick with an optionally underlying previously bonded solid layer , A bonding of underlying loose areas is not done here. Preferably, the nature of the binder is to be selected so that the binder wets the surface of the particles and thus leads to an adhesion of adjacent particles, without saturating the particles and to fill the cavities between the particles.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Binder Additive zur Beeinflussung seiner mechanischen, akustischen und/oder thermischen Eigenschaften und/oder zur Unterdrückung seiner Brennbarkeit umfasst.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the binder comprises additives for influencing its mechanical, acoustic and / or thermal properties and / or for suppressing its combustibility.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Aerogel-Nanopartikel dem Binder und/oder den Partikeln als Additiv zugesetzt sind. Aerogel-Nanopartikel besitzen eine sehr große innere Oberfläche. Somit tragen sie zu einer guten thermischen Isolierung bei. Bevorzugt werden Aerogel-Nanopartikel auf Zeolith-Basis zugesetzt.According to a further advantageous embodiment, it is provided that airgel nanoparticles are added to the binder and / or the particles as an additive. Airgel nanoparticles have a very large internal surface area. Thus they contribute to a good thermal insulation. Preference is given to adding zeolite-based airgel nanoparticles.

Der Binder kann mittels eines Sprühkopfs auf die zu verklebenden Partikel aufgebracht werden. Der Sprühkopf kann mehrere Düsen umfassen. Dadurch ist es möglich, mehrere verschiedene Binder während des Verfahrens einzusetzen. Die Binder können sich durch die ihnen zugesetzten Additive unterscheiden. Weiterhin können durch verschiedene Düsen auch verschiedene Komponenten eines Mehrkomponentenklebstoffs bereitgestellt werden. Verschiedene Schichten können mit unterschiedlichen Bindern bzw. mit unterschiedlichen Binder-Zusammensetzungen besprüht werden.The binder can be applied by means of a spray head on the particles to be bonded. The spray head may comprise a plurality of nozzles. This makes it possible to use several different binders during the process. The binders may differ in the additives added to them. Furthermore, various components of a multi-component adhesive can also be provided by different nozzles. Different layers can be sprayed with different binders or with different binder compositions.

Im Zusammenspiel zwischen der Auswahl der Binder und der Auswahl der Partikel nach Größe, Dichte, Porosität und/oder Funktionalisierung ist es möglich, einen auf die Anfordernisse der Isolierung eines Flugzeugs angepassten Formkörper herzustellen. Dazu können entlang einer senkrecht zu den einzelnen Schichten verlaufenden Richtung verschiedene Zonen ausgebildet werden. Die Zonen dienen dabei verschiedenen Funktionen, wie mechanischer Festigkeit, Durchbrandfestigkeit, akustischer Isolierung und thermischer Isolierung. Beispielsweise können Teile des Formkörpers, welche zum Anliegen an die Innenwand der Flugzeugstruktur kommen, besonders im Hinblick auf ihre Durchbrandfestigkeit und im Hinblick auf ihre akustische Isolierung ausgestaltet werden. Das Innere des Formkörpers kann besonders im Hinblick auf die thermische Isolierung ausgestaltet werden.In the interplay between the selection of the binders and the selection of the particles by size, density, porosity and / or functionalization, it is possible to produce a shaped body adapted to the requirements of the insulation of an aircraft. For this purpose, different zones can be formed along a direction perpendicular to the individual layers. The zones serve various functions, such as mechanical strength, breakdown resistance, acoustic insulation and thermal insulation. For example, parts of the shaped body which come to rest on the inner wall of the aircraft structure can be designed particularly with regard to their breakdown resistance and with regard to their acoustic insulation. The interior of the shaped body can be designed especially with regard to the thermal insulation.

Die Plattform ist vorzugsweise aus Metall oder aus Kunststoff aufgebaut. Die Plattform kann von Seitenwänden umgeben sein, so dass die Plattform und die Seitenwände ein wannenartiges Behältnis zur Aufnahme des Formkörpers bzw. der Partikel bilden. Weiterhin braucht die Plattform nicht eben zu sein, sondern kann beispielsweise eine eierschachtelförmige Oberfläche aufweisen. Damit kann auf einfache Art und Weise ein Formkörper mit einer korrespondierenden eierschachtelförmigen Oberfläche hergestellt werden. Eine solche Oberfläche ist besonders gut geeignet, unerwünschte Geräusche zu absorbieren.The platform is preferably constructed of metal or plastic. The platform may be surrounded by side walls, so that the platform and the side walls form a trough-like container for receiving the shaped body or the particles. Furthermore, the platform need not be flat, but may for example have an egg-box-shaped surface. In this way, a shaped body with a corresponding egg box-shaped surface can be produced in a simple manner. Such a surface is particularly well suited to absorb unwanted noise.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Plattform vor dem Ausbringen jeder weiteren ebenen Schüttung jeweils abgesenkt wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Plattform dabei jeweils um die gleiche Distanz abgesenkt wird, um eine gleichbleibende Schichtdicke für die ebenen Schüttungen zu erhalten. Alternativ ist es auch möglich, die Schichtdicken der ebenen Schüttungen zu variieren, indem die Plattform um unterschiedliche Distanzen abgesenkt wird. Vorzugsweise ist die bewegliche Plattform von feststehenden Seitenwänden umgeben.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the platform is lowered in each case before the application of each further flat bed. It is particularly advantageous if the platform is lowered in each case by the same distance in order to obtain a constant layer thickness for the flat beds. Alternatively, it is also possible to vary the layer thicknesses of the flat beds by lowering the platform by different distances. Preferably, the movable platform is surrounded by fixed side walls.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Partikel mittels eines Schiebers ausgebracht werden. Mit einem Schieber lässt sich besonders einfach eine ebene Schüttung ausbringen.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the particles are applied by means of a slider. With a slide can be particularly easy to deploy a flat bed.

Bei Partikeln aus geschäumtem Material kann es zu elektrostatischen Aufladungen kommen, die zu einem Aneinanderhaften der Partikel führen und damit ein Ausbringen als ebene Schüttung erschweren. Es hat sich gezeigt, dass solche elektrostatischen Aufladungen durch verschiedene Maßnahmen verringert werden können. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist dementsprechend vorgesehen, dass der Schieber, ein Sprühkopf zum Aufbringen des Binders auf die Partikel und/oder die Plattform geerdet werden. Alternativ oder ergänzend können mit einer leitfähigen Schicht beschichtete Partikel verwendet werden, ein Gegenfeld eingesetzt werden und/oder ein Ionisator zum Ionisieren der die Partikel umgebenden Luft verwendet werden.Particles made of foamed material can cause electrostatic charges, which lead to a sticking of the particles and thus make it difficult to apply them as a flat bed. It has been found that such electrostatic charges can be reduced by various measures. According to a further advantageous embodiment, it is accordingly provided that the slide, a spray head for applying the binder to the particles and / or the platform are grounded. Alternatively or additionally, particles coated with a conductive layer may be used, an opposing field may be used, and / or an ionizer may be used to ionize the air surrounding the particles.

Nach Maßgabe der Erfindung ist die Verwendung eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Formkörpers als thermische und/oder akustische Isolierung zwischen einer Passagierkabine und einer Außenstruktur eines Flugzeugs vorgesehen. According to the invention, the use of a shaped body produced by the method according to the invention is provided as thermal and / or acoustic insulation between a passenger cabin and an outer structure of an aircraft.

Dabei kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die durch eine laminare oder eine turbulente Strömung bzw. durch die Triebwerke hervorgerufenen Geräusche je nach Längsposition im Flugzeug eine unterschiedliche Stärke aufweisen. Je nach den dominanten Schallquellen können an verschiedenen Längspositionen Formkörper unterschiedlicher Struktur als Isolierpakete verwendet werden.The fact that the noises caused by a laminar or a turbulent flow or by the engines, depending on the longitudinal position in the aircraft, have a different strength can be taken into account. Depending on the dominant sound sources, moldings of different structures can be used as insulation packages at different longitudinal positions.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur näher erläutert:
Die einzige Figur veranschaulicht die schichtweise Herstellung eines Formkörpers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Eine Schicht 1 bestehend aus geschäumten Partikeln 2 ist als ebene Schüttung auf bereits zuvor ausgebrachten und selektiv verklebten Schichten 11, 21, etc. ausgebracht worden. Die Schicht weist eine Schichtdicke d vom 5 mm auf. Die Partikel 2 sind aus aufgeschäumtem PVDF (Polyvinylidenfluorid) hergestellt und weisen Durchmesser im Bereich zwischen 1 und 3 mm auf. Die Schichten 1, 11, 21 umfassen im Wesentlichen zwei Partikellagen. Ein Sprühkopf 3 bringt mit einer ersten Düse 4 selektiv einen Klebstoff 5 auf die Partikel 2 in einem vorgegebenen Bereich 6 der Schicht 1 auf. In einem nicht zu verklebenden Bereich 7 außerhalb des vorgegebenen Bereichs 6 wird kein Klebstoff auf die Partikel 2 aufgebracht. Die im vorgegebenen Bereich 6 befindlichen Partikel 2 werden durch den Klebstoff 5 untereinander verklebt. Der Klebstoff 5 besitzt eine derartige Fließfähigkeit, dass die in der Schicht 1 verklebten Partikel 2 auch mit den sie in der darunterliegenden Schicht 11 berührenden und selbst zuvor verklebten Partikeln 2 verkleben. Der Klebstoff 5 tritt jedoch nicht in nicht zu verklebende Bereiche 7 der darunterliegenden Schicht 11 ein. Der Klebstoff 5 füllt weiterhin nicht die Hohlräume innerhalb der verklebten Partikel 2 aus. Ein Pfeil 8 veranschaulicht die Bewegungsrichtung des Sprühkopfs 3. Zusätzlich verfügt der Sprühkopf 3 über eine zweite Düse 9 mit einem weiteren Klebstoff 10. Als Klebstoff 5 und als weiterer Klebstoff 10 werden strahlungshärtende Klebstoffe verwendet, die durch Einwirken von UV-Licht einer nicht dargestellten UV-Lampe aushärten. Im Gegensatz zum weiteren Klebstoff 10 sind dem Klebstoff 5 Aerogel-Nanopartikel als Additiv zugesetzt. Durch das Vorsehen der Aerogel-Nanopartikel weist der im veranschaulichten Teil aus den mit dem Klebstoff 5 verklebten Partikeln 2 gebildete Formkörper besonders gute thermische Isolationseigenschaften auf.An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the single FIGURE.
The single figure illustrates the layered production of a shaped article according to the inventive method. A layer 1 consisting of foamed particles 2 is as a level bed on previously applied and selectively bonded layers 11 . 21 , etc. have been spent. The layer has a layer thickness d of 5 mm. The particles 2 are made of foamed PVDF (polyvinylidene fluoride) and have diameters ranging between 1 and 3 mm. The layers 1 . 11 . 21 essentially comprise two particle layers. A spray head 3 brings with a first nozzle 4 selectively an adhesive 5 on the particles 2 in a given area 6 the layer 1 on. In a non-adherent area 7 outside the specified range 6 no glue is applied to the particles 2 applied. The in the given range 6 located particles 2 be through the glue 5 glued together. The adhesive 5 has such flowability that in the layer 1 bonded particles 2 even with them in the underlying layer 11 touching and even previously bonded particles 2 stick together. The adhesive 5 but does not occur in non-adherent areas 7 the underlying layer 11 one. The adhesive 5 still does not fill the voids inside the bonded particles 2 out. An arrow 8th illustrates the direction of movement of the spray head 3 , In addition, the spray head has 3 via a second nozzle 9 with another glue 10 , As an adhesive 5 and as another glue 10 Radiation-curing adhesives are used which cure by exposure to UV light of a UV lamp, not shown. Unlike the other glue 10 are the glue 5 Airgel nanoparticles added as an additive. By providing the airgel nanoparticles in the illustrated part of the with the adhesive 5 bonded particles 2 Moldings formed particularly good thermal insulation properties.

Die in den vorgegebenen Bereichen 6 verklebten Partikel 2 bilden nach Vollendung des Verfahrens den Formkörper. Die losen Partikel 2 aus den nicht zu verklebenden Bereichen 7 sind nach Vollendung des Verfahrens zu entfernen.The in the given areas 6 bonded particles 2 form the molding after completion of the process. The loose particles 2 from the non-adherent areas 7 should be removed after completing the procedure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schichtlayer
22: Partikelparticle
33: Sprühkopfspray nozzle
44: erste Düsefirst nozzle
55: Klebstoffadhesive
66: vorgegebener Bereichpredetermined range
77: nicht zu verklebender Bereichnon-adherent area
88th: Pfeilarrow
99: zweite Düsesecond nozzle
1010: weiterer Klebstoffanother glue
11, 2111, 21: zuvor ausgebrachte Schichtenpreviously applied layers
dd: Schichtdickelayer thickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69025147 T2 [0002]

Claims

Process for the production of a shaped body, wherein particles deposited on a platform as a flat bed ( 2 ) in given areas ( 6 ) are bonded by applying a binder to a solid layer, and then repeating the following steps are carried out: spreading of particles ( 2 ) as a further level fill in the given areas ( 6 ) bonded flat bed, and applying a binder on the further flat bed in other predetermined areas ( 6 ), so that the particles ( 2 ) in the other specified areas ( 6 ) to form a further solid layer, wherein the further solid layer in overlapping regions of the other predetermined regions ( 6 ) and the areas specified for the previous level bed ( 6 ) is glued to the last solid layer produced, wherein particles formed from a foamed material ( 2 ) be used.

The method of claim 1, wherein PVDF is used as the foamed material.

Method according to claim 1 or 2, wherein particles ( 2 ) are used with a diameter between 1 and 10 mm.

Method according to one of the preceding claims, wherein particles ( 2 ) with a density of between 20 and 150 kg / m ³ .

Method according to one of the preceding claims, wherein the flat bed and each further flat bed in a layer thickness (d) between 1 and 20 mm is applied.

Method according to one of the preceding claims, wherein for the production of the flat bed and / or at least one further flat bed, particles ( 2 ) of different size, density, porosity and / or functionalization.

Method according to one of the preceding claims, wherein for the production of the planar beds differing compositions of particles ( 2 ) be used.

The method of claim 7, wherein the compositions in size, density, porosity and / or functionalization of the particles ( 2 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the binder used is an adhesive ( 5 . 10 ) is used.

Method according to one of the preceding claims, wherein the binder comprises additives for influencing its mechanical, acoustic and / or thermal properties and / or for suppressing its combustibility.

Method according to one of the preceding claims, wherein airgel nanoparticles the binder and / or the particles ( 2 ) are added as an additive.

Method according to one of the preceding claims, wherein the platform is lowered prior to the application of each further flat bed.

Method according to one of the preceding claims, wherein the particles ( 2 ) are applied by means of a slider.

The method of claim 13, wherein the slider, a spray head ( 3 ) are grounded to apply the binder to the particles and / or the platform.

Use of a molded article produced by a method according to one of the preceding claims as thermal and / or acoustic insulation between a passenger cabin and an outer structure of an aircraft.